本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領域，具體涉及一種通過動態(tài)調(diào)整金屬層厚度來精確控制層間電容的方法及控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在集成電路中，層間電容(mom)對集成電路的功能及良率具有重要的影響。mom電容受多層金屬層(metal)共同作用影響，具體的是由多層金屬層厚度之和影響，因此mom電容值與金屬層厚度之間的正相關(guān)性，可以通過監(jiān)控和調(diào)整金屬層的厚度來控制層間電容的電容值達到目標電容值。

在55nm及以下后道工藝(beol)的銅金屬層的化學機械拋光(cmp)工藝中，每層銅金屬層的cmp工藝的目標厚度是定值，而進行銅金屬層的cmp工藝時，由于存在工藝散布，會引起以下兩種效應：

前層金屬層的厚度與前層金屬層的目標厚度、或者各個金屬層的厚度之和與各個金屬層的總的目標厚度偏差較大時，如果后續(xù)各層金屬層仍然根據(jù)相應層的原目標厚度進行工藝，會導致mom電容偏離目標電容值。

同方向的金屬層厚度偏移可能造成晶圓允收測試(waferacceptancetest，wat)檢測到的mom電容值相對于mom電容的目標電容值產(chǎn)生較大偏移，并導致電性參數(shù)的標準方差增大。

對于大馬士革方法的銅金屬層的cmp工藝來說，由于存在工藝散布，得到的銅金屬層的厚度比目標厚度偏大，可以進行cmp再研磨來減薄，但這樣增加了工藝成本和時間，還有一種情況是該銅金屬層的厚度可能處于安全工藝窗口(window)內(nèi)，這時候不進行再研磨，也會導致后續(xù)的金屬層的總厚度偏離總的目標厚度，從而影響到層間電容值，再者，如果銅金屬層的厚度偏薄則無法進行修復。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服以上問題，本發(fā)明旨在提供一種層間電容的控制方法及控制系統(tǒng)，通過動態(tài)調(diào)整多層金屬層的目標厚度，來實現(xiàn)對層間電容的監(jiān)控。

為了達到上述問題，本發(fā)明提供了一種層間電容的控制方法，包括在一半導體襯底上交替進行制備多層金屬互連層以及制備將相鄰的金屬互連層之間導通的通孔和將通孔之間隔離的隔離介質(zhì)層；每一層金屬互連層的制備包括：制備層間介質(zhì)層圖形，并且在層間介質(zhì)層圖形中沉積金屬層，以及對金屬層進行研磨的過程；其中，對每一層金屬層進行研磨的過程均包括：

步驟01：對當前金屬層進行研磨；

步驟02：量測研磨后的當前金屬層的厚度，得到當前金屬層的量測厚度；

步驟03：根據(jù)當前金屬層的量測厚度以及所有前層金屬層的厚度對后續(xù)的金屬層的目標厚度進行規(guī)劃，其中包括：得到當前金屬層和所有前層金屬層的層間電容之和與所設定的層間電容目標值的差值；然后，基于后續(xù)各個金屬層的cmp工藝的工藝能力，將所述差值通過調(diào)整后續(xù)各個金屬層的目標厚度進行補償，從而得到后續(xù)各個金屬層的規(guī)劃目標厚度。

優(yōu)選地，所述步驟03中，還包括：基于當前金屬層的量測厚度，判斷是否返工；如果當前金屬層的量測厚度大于當前金屬層的目標厚度，則執(zhí)行返工，并計算出當前金屬層的返工需研磨掉的厚度，直到當前金屬層達到目標厚度；如果當前金屬層的量測厚度小于當前金屬層的目標厚度，則不執(zhí)行返工。

優(yōu)選地，所述步驟03具體包括：

步驟031：根據(jù)當前金屬層的量測厚度，建立后續(xù)的各個金屬層的目標厚度的約束方程，約束方程為：

δx1：δx2：...：δxm＝cp1：cp2：...：cpm(n＝3，...，m)(2)

lsln＜xn+δxn＜usln(n＝2，...，m)(3)

其中，m為正整數(shù)，n為正整數(shù)；

sn為第n層金屬層對于mom電容的敏感度；

δxn為第n層金屬層對于該層金屬層的目標厚度的差值；

cpn為第n層金屬層的工藝能力指數(shù)，即(usln-lsln-lsln)/⁶*stdn；

usln為第n層金屬層的工藝規(guī)格上限；

lsln為第n層金屬層的工藝規(guī)格下限；

stdn為第n層金屬層的研磨工藝的標準差，即6σ值，用來統(tǒng)計研磨工藝過程中的各個金屬層厚度的散布大小；

xn+δxn為第n層金屬層的規(guī)劃目標厚度；

步驟032：求出當前金屬層的量測厚度與規(guī)劃目標厚度的差值δxn并將其代入約束方程(1)至(3)，初步確定后續(xù)的各個金屬層的規(guī)劃目標厚度的解集；

步驟033：根據(jù)評估方程來判斷各個金屬層的規(guī)劃目標厚度是否符合工藝分布要求，從而對步驟032計算所得的解集進行篩選；評估方程為

其中，p(xn+δxn)為第n層金屬層的規(guī)劃目標厚度的概率密度分布函數(shù)；

步驟034：比較當前金屬層的量測厚度與當前金屬層的目標厚度；若當前金屬層的量測厚度大于當前金屬層的目標厚度，則執(zhí)行步驟01～02且再執(zhí)行步驟031～033：若當前金屬層的量測厚度小于當前金屬層的目標厚度，則執(zhí)行步驟035；

步驟035：建立最優(yōu)解方程，

根據(jù)最優(yōu)解方程，從各個金屬層的規(guī)劃目標厚度中選出各個金屬層的規(guī)劃目標厚度的最優(yōu)解，n為大于等于2的正整數(shù)。

優(yōu)選地，所述步驟033中，要求各個金屬層的規(guī)劃目標厚度符合：xn+δxn-lsln≥3stdn。

優(yōu)選地，所述步驟035中，最終得到的各個金屬層的規(guī)劃目標厚度的最優(yōu)解為解集中具有最大概率的解。

優(yōu)選地，所述金屬層的材料為銅，采用物理沉積或氣相沉積工藝或者電鍍工藝來沉積金屬層。

優(yōu)選地，所述步驟01中的研磨為化學機械研磨。

優(yōu)選地，所述步驟02中，采用光學顯微鏡、橢圓偏振光譜儀或掃描電子顯微鏡來測試當前金屬層的厚度。

為了達到上述目的，本發(fā)明還提供了一種層間電容的控制系統(tǒng)，具有研磨器件，對層間介質(zhì)層中的當前金屬層進行研磨；量測器件，對當前金屬層的厚度進行量測；其還包括：

計算模塊，根據(jù)當前金屬層的量測厚度以及所有前層金屬層的厚度對后續(xù)的金屬層的目標厚度進行規(guī)劃，其中包括：比較并得到當前金屬層和所有前層金屬層的層間電容之和與所設定的層間電容目標值的差值；然后，基于后續(xù)各個金屬層的工藝能力，將所述差值由后續(xù)各個金屬層的目標厚度進行補償，從而得到后續(xù)各個金屬層的規(guī)劃目標厚度；

分配模塊，用于將后續(xù)的各個金屬層的目標厚度替換為規(guī)劃目標厚度；

控制模塊，用于控制研磨器件、量測器件、計算模塊和分配模塊的時序和工作狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)還具有比較模塊；計算模塊還具有約束方程單元、評估單元和最優(yōu)解方程單元；其中，

所述約束方程單元用于根據(jù)當前金屬層的量測厚度，建立后續(xù)的各個金屬層的目標厚度的約束方程，約束方程為

δx1：δx2：...：δxm＝cp1：cp2：...：cpm(n＝3，...，m)(2)

lsln＜xn+δxn＜usln(n＝2，...，m)(3)

其中，m為正整數(shù)，n為正整數(shù)；

sn為第n層金屬層對于mom電容的敏感度；

δxn為第n層金屬層對于該層金屬層的目標厚度的差值；

cpn為第n層金屬層的工藝能力指數(shù)，即(usln-lsln-lsln)/6*stdn；

usln為第n層金屬層的工藝規(guī)格上限；

lsln為第n層金屬層的工藝規(guī)格下限；

stdn為第n層金屬層的研磨工藝的標準差，即6σ值，用來統(tǒng)計研磨工藝過程中的各個金屬層厚度的散布大小；

xn+δxn為第n層金屬層的規(guī)劃目標厚度；

然后，約束方程單元計算當前金屬層的量測厚度與規(guī)劃目標厚度的差值δxn，并代入方程(1)-(3)，初步確定后續(xù)的各個金屬層的規(guī)劃目標厚度解集；并將確定的規(guī)劃目標厚度發(fā)送給評估單元；

接著，評估單元根據(jù)評估方程來判斷各個金屬層的規(guī)劃目標厚度是否符合工藝分布要求，從而對約束方程單元計算得到的解集進行篩選；評估方程為

其中，p(xn+δxn)為第n層金屬層的規(guī)劃目標厚度的概率密度分布函數(shù)；

若符合要求，則評估單元發(fā)送評估結(jié)果給最優(yōu)解方程單元；最優(yōu)解方程單元接收到信號后，建立最優(yōu)解方程

并且根據(jù)最優(yōu)解方程，從各個金屬層的規(guī)劃目標厚度中選出各個金屬層的規(guī)劃目標厚度的最優(yōu)解，n為大于等于2的正整數(shù)；并且最優(yōu)解方程單元將最優(yōu)解發(fā)送給分配模塊；

若不符合要求，則發(fā)送評估結(jié)果給比較模塊；

比較模塊，用于比較當前金屬層的量測厚度與當前金屬層的目標厚度；

若當前金屬層的量測厚度小于當前金屬層的目標厚度，則比較模塊發(fā)送信號給最優(yōu)解方程單元；

若當前金屬層的量測厚度大于當前金屬層的目標厚度，則比較模塊發(fā)送信號給控制模塊，控制模塊依次控制研磨器件、量測器件、計算模塊和比較模塊進行工作，再由比較模塊重新比較當前金屬層的量測厚度與當前金屬層的目標厚度，重復該過程，直至當前金屬層的量測厚度小于當前金屬層的目標厚度，則比較模塊發(fā)送信號給最優(yōu)解方程單元。

優(yōu)選地，所述評估單元根據(jù)評估方程來判斷各個金屬層的規(guī)劃目標厚度是否符合要求，其中要求各個金屬層的規(guī)劃目標厚度符合：xn+δxn-lsln≥3stdn。

本發(fā)明通過對各個金屬層的研磨過程進行實時的厚度量測，并根據(jù)量測厚度和目標厚度的差值對后續(xù)各個金屬層的目標厚度進行實時調(diào)整，確保了最終的各個金屬層的目標厚度的總和符合要求，從而通過控制各個金屬層的厚度來控制層間電容的電容值在目標電容值范圍內(nèi)。

附圖說明

圖1為層間電容和各個金屬層之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖

圖2為本發(fā)明的一個較佳實施例的層間電容控制方法的流程示意圖

圖3為本發(fā)明的一個較佳實施例的層間電容和各個金屬層的厚度的關(guān)系示意圖

具體實施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步說明。當然本發(fā)明并不局限于該具體實施例，本領域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

本發(fā)明中層間電容的控制方法，包括在一半導體襯底上交替進行制備多層金屬互連層以及制備將相鄰的金屬互連層之間導通的通孔和將通孔之間隔離的隔離層；每一層金屬互連層的制備包括：制備層間介質(zhì)層圖案，并且在層間介質(zhì)層圖案中沉積金屬層，以及對金屬層進行研磨的過程；對每一層金屬層進行研磨的過程均包括：

步驟01：對當前金屬層進行研磨；

步驟02：量測研磨后的當前金屬層的厚度，得到當前金屬層的量測厚度；

步驟03：根據(jù)當前金屬層的量測厚度以及所有前層金屬層的厚度對后續(xù)的金屬層的目標厚度進行規(guī)劃，其中包括：得到當前金屬層和所有前層金屬層的層間電容之和與所設定的層間電容目標值的差值；然后，基于后續(xù)各個金屬層的工藝能力，將差值通過調(diào)整后續(xù)各個金屬層的目標厚度進行補償，從而得到后續(xù)各個金屬層的規(guī)劃目標厚度。這里需要說明的是，后續(xù)各個金屬層的cmp工藝的工藝能力是指cpn值，cpn值代表第n層金屬層的工藝能力指數(shù)，由每一層金屬層的cmp工藝的工藝規(guī)格(spec)和研磨工藝的標準差(std)決定的cp值作為每一層金屬層的工藝能力。后續(xù)在方程(2)中的描述中將做更加詳細的說明，這里不再贅述。

因此，通過上述每一層金屬層的研磨結(jié)束后對后續(xù)每一層金屬層的目標厚度進行實時規(guī)劃動態(tài)調(diào)整，確保最終得到的多層金屬層的厚度等于或接近所有層的原始預設的目標厚度的總和。

以下結(jié)合附圖1～3和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式、使用非精準的比例，且僅用以方便、清晰地達到輔助說明本實施例的目的。

請參閱圖1，圖1中所示為三層互連層的金屬層和層間電容的結(jié)構(gòu)示意圖，金屬層m1、m2、m3之間設置有層間介質(zhì)層(未示出)，通孔設置于層間介質(zhì)層中，通孔v1、v2分別連接其上下相鄰的金屬層。在同一金屬層中具有多根金屬互連線，相鄰金屬互連線及其之間的介質(zhì)構(gòu)成該層的層間電容，多層金屬層m1、m2、m3的總厚度直接影響到相鄰的多層金屬互連線之間構(gòu)成的層間電容的電容值，例如，圖中，最右側(cè)一列的金屬互連線與其相鄰的中間一列的金屬互連線之間構(gòu)成層間電容，因此，多層金屬層m1、m2、m3的總厚度直接影響到層間電容的電容值。為了更加精準的控制層間電容值在目標值，本實施例通過動態(tài)控制多層金屬層的各個研磨過程來控制層間電容最終的電容值。這里的金屬層的材料可以為銅，也就是銅互連層。

請參閱圖2，本實施例的層間電容的控制方法，包括：

a，提供一半導體襯底，在半導體襯底表面上沉積一層隔離介質(zhì)層；這里的半導體襯底可以具有前段工藝器件的硅襯底；

b，圖案化該隔離介質(zhì)層，在該隔離介質(zhì)層中刻蝕出通孔，并且在通孔中填充導電金屬；并且，在該隔離介質(zhì)層和該通孔表面沉積一層層間介質(zhì)層，并在層間介質(zhì)層中刻蝕出層間介質(zhì)層圖案；層間介質(zhì)層圖案包括金屬互連所需的溝槽和通孔；

c，在層間介質(zhì)層圖案中和層間介質(zhì)層表面沉積一層金屬層；具體的，可以但不限于采用物理沉積或氣相沉積工藝在該層間介質(zhì)層中的溝槽中沉積金屬層，從而形成該層的互連線。若金屬層的材料為銅，還可以采用銅電鍍工藝來沉積銅金屬層；這里層間介質(zhì)層的厚度應根據(jù)該金屬層的目標厚度來設置；該層間介質(zhì)層的厚度應當大于最終形成的該層金屬層的厚度。

完成當前金屬層沉積之后，就開始進行后續(xù)的研磨過程，則進行步驟01；

步驟01：對當前金屬層進行研磨；

具體的，可以但不限于采用化學機械研磨工藝來研磨該當前金屬層，理想狀態(tài)是，當前金屬互連所需的溝槽的高度為當前金屬層的目標厚度，并且當前金屬層的頂部平坦化并與層間介質(zhì)層的頂部齊平。然而，實際工藝中，研磨后的當前金屬層的厚度并非接近當前金屬層的目標厚度。

步驟02：量測研磨后的當前金屬層的厚度，得到當前金屬層的量測厚度；

具體的，可以但不限于采用光學測量手段來測量當前金屬層的厚度，例如同時制備的有測試結(jié)構(gòu)，將測試結(jié)構(gòu)進行截面切割厚通過掃描電子顯微鏡來測量金屬層的厚度。

步驟03：根據(jù)當前金屬層的量測厚度以及所有前層金屬層的厚度對后續(xù)的金屬層的目標厚度進行規(guī)劃，其中包括：得到當前金屬層和所有前層金屬層的層間電容之和與所設定的層間電容目標值的差值；然后，基于后續(xù)各個金屬層的工藝能力，將差值通過調(diào)整后續(xù)各個金屬層的目標厚度進行補償，從而得到后續(xù)各個金屬層的規(guī)劃目標厚度；

具體的，在將差值通過調(diào)整后續(xù)各個金屬層的目標厚度進行補償之前，還包括：后續(xù)每層金屬層的規(guī)劃目標厚度在工藝上不易實現(xiàn)，，基于當前金屬層的量測厚度，判斷是否返工；如果當前金屬層的量測厚度大于當前金屬層的目標厚度，則執(zhí)行返工，并計算出當前金屬層的返工需研磨掉的厚度，直到當前金屬層達到目標厚度；如果當前金屬層的量測厚度小于當前金屬層的目標厚度，則不執(zhí)行返工。然后，再基于后續(xù)各個金屬層的工藝能力，將差值由后續(xù)各個金屬層的目標厚度進行補償，從而得到后續(xù)各個金屬層的規(guī)劃目標厚度。

這里的目標厚度可以為在一定范圍內(nèi)的解集。本步驟03具體可以包括：

步驟031：根據(jù)當前金屬層的量測厚度，建立后續(xù)的各個金屬層的目標厚度的約束方程，約束方程為：

δx1：δx2：...：δxm＝cp1：cp2：...：cpm(n＝3，...，m)(2)

lsln＜xn+δxn＜usln(n＝2，...，m)(3)

其中，m為正整數(shù)，n為正整數(shù)；

sn為第n層金屬層對于mom電容的敏感度；

δxn為第n層金屬層對于該層金屬層的目標厚度的差值；

cpn為第n層金屬層的工藝能力指數(shù)，即(usln·lsln)/6*stdn；

usln為第n層金屬層的工藝規(guī)格上限；

lsln為第n層金屬層的工藝規(guī)格下限；

stdn為第n層金屬層的研磨工藝的標準差，即6σ值，用來統(tǒng)計研磨工藝過程中的各個金屬層厚度的散布大小；對于標準正態(tài)分布，六個標準差范圍外的分布<0.3％；

xn+δxn為第n層金屬層的規(guī)劃目標厚度。

方程(1)作為第1個約束條件，mom電容對每層金屬厚度的敏感度不一樣，但是都是線性的，線性方程為mom_c＝sn*mn_thickness+b，其中，mom_c是層間電容，sn為層間電容對第n層金屬層的厚度的變化率也即線性方程的斜率或即mom電容對第n層金屬的敏感度，mn_thickness是第n層金屬層的厚度，b是常數(shù)。方程(1)約束的是一共有m層金屬，現(xiàn)在研磨到第n層，在第n層還沒有作業(yè)的時候，第1到第n-1層各層金屬層的厚度與相應層的目標厚度的差值與變化率sn相乘的積，然后求和則得到方程右邊，算出的是已經(jīng)作業(yè)完成的金屬層由于工藝散布導致的偏離mom電容目標值的大小。前面層次造成的偏差，需要在后續(xù)作業(yè)的金屬層補償回來，同理方程(1)左邊是n至m層的金屬層對mom電容第n到第m層各層金屬層的厚度與相應層的目標厚度的差值與變化率sn相乘的積的求和。

方程(2)作為第2個約束條件，定義根據(jù)每層金屬層的工藝能力大小，分配每層金屬層需要的補償值。舉例說明，第一層金屬層作業(yè)完成后，厚度偏小，偏小約500a，這500a現(xiàn)在需要由之后作業(yè)的每一層金屬層共同作用來補償回來，但是后面的每一層金屬層分配多少任務，需要根據(jù)每一層金屬層的cmp工藝的工藝能力，即cp值來確定。

cp值和工藝規(guī)格的范圍即規(guī)格上限減去規(guī)格下限成正比，說明工藝規(guī)格的范圍越大，這層金屬層的研磨工藝的能力越強，可以分配相對多的補償值，反之亦然；cp值與工藝的標準偏差的6倍成反比，統(tǒng)計上看6倍的標準偏差是正態(tài)分布99.7％可能性的區(qū)間，6*б越大，說明這層金屬層的工藝能力越差，cp值是質(zhì)量控制過程中的一個常見的參數(shù)。

方程(3)作為第3個約束條件，xn+△xn是計算出來的第n層金屬層需要做到的實際目標厚度，但是每一層金屬層有各自的規(guī)格限制，計算出來的實際目標厚度依然需要在規(guī)格范圍內(nèi)選取。

步驟032：求出當前金屬層的量測厚度與規(guī)劃目標厚度的差值△xn并將其代入約束方程(1)至(3)，初步確定后續(xù)的各個金屬層的規(guī)劃目標厚度的解集；

步驟033：根據(jù)評估方程來判斷各個金屬層的規(guī)劃目標厚度是否符合工藝分布要求，從而對步驟032計算所得的解集進行篩選；評估方程為

其中，p(xn+δxn)為第n層金屬層的動態(tài)目標厚度的概率密度分布函數(shù)；

同時，若符合要求，則執(zhí)行步驟035；若不符合要求，則執(zhí)行步驟034；

這里的方程(4)作為第4個約束條件，目的是在設定了每一層金屬層的動態(tài)目標厚度后，以此動態(tài)目標厚度作為正態(tài)分布的概率密度函數(shù)的中心值后，距離當前金屬層的工藝窗口的下限的概率要大于99.7％即至少距離有3*σ，也即是，對于后續(xù)每一層金屬層的目標厚度，需要距離每一層金屬層的工藝窗口的下限至少達到3*σ，這樣的目的是為了保證之后每一層金屬層研磨作業(yè)的時候，有較大的概率不會超過工藝窗口(window)的下限，給每一層金屬層的工藝留出足夠的工藝窗口。這里，要求各個金屬層的規(guī)劃目標厚度符合：xn+δxn-lsln≥3stdn。

步驟034：比較當前金屬層的量測厚度與當前金屬層的目標厚度；若當前金屬層的量測厚度大于當前金屬層的目標厚度，則執(zhí)行步驟01～02且執(zhí)行步驟031～033：若當前金屬層的量測厚度小于當前金屬層的目標厚度，則執(zhí)行步驟035；

步驟035：建立最優(yōu)解方程，

根據(jù)最優(yōu)解方程，從各個金屬層的規(guī)劃目標厚度中選出各個金屬層的規(guī)劃目標厚度的最優(yōu)解，n為大于等于2的正整數(shù)。

方程(5)作為第5個約束條件，通過方程(1)至(4)計算出了對每一層金屬層的動態(tài)目標厚度，這是一個解集，現(xiàn)在需要在這些解集里找出最優(yōu)解，即在方程(1)至(4)的解集范圍內(nèi)，找出后續(xù)還沒有作業(yè)的金屬層發(fā)生概率最大的一組解，即每一層金屬層的目標厚度在每一層金屬層的正態(tài)分布中到規(guī)定下限的區(qū)間的概率乘積中的最大的概率，選取這一組解作為最終的未作業(yè)金屬層的動態(tài)的規(guī)劃目標厚度。

在步驟03確定了后續(xù)的各個金屬層的規(guī)劃目標厚度之后，繼續(xù)開始后續(xù)一層的金屬層的制備，包括步驟e：在當前金屬層和當前層間介質(zhì)層上制備下一層(next)隔離介質(zhì)層和下一層(next)通孔；然后，重復步驟b～d以及步驟01～03來完成所設定的下一層(next)金屬層的制備，依此類推，完成所設定的多個金屬層的制備，使得最終得到的各個金屬層的實際的總厚度等于所預先設定的各個金屬層的目標厚度。

此外，本實施中還提供了一種執(zhí)行本實施例的控制方法的控制系統(tǒng)，其具有研磨器件，用于對層間介質(zhì)層中的當前金屬層進行研磨；量測器件，對當前金屬層的厚度進行量測；其還包括：

計算模塊，根據(jù)當前金屬層的量測厚度以及所有前層金屬層的厚度對后續(xù)的金屬層的目標厚度進行規(guī)劃，其中包括：比較并得到當前金屬層和所有前層金屬層的層間電容之和與所設定的層間電容目標值的差值；然后，基于后續(xù)各個金屬層的工藝能力，將所述差值由后續(xù)各個金屬層的目標厚度進行補償，從而得到后續(xù)各個金屬層的規(guī)劃目標厚度；

分配模塊，用于將后續(xù)的各個金屬層的目標厚度替換為規(guī)劃目標厚度；

控制模塊，用于控制研磨器件、量測器件、計算模塊和分配模塊的時序和工作狀態(tài)。

控制系統(tǒng)還具有比較模塊；此外，計算模塊還具有約束方程單元、評估單元和最優(yōu)解方程單元。

本實施例的約束方程單元用于根據(jù)當前金屬層的量測厚度，建立后續(xù)的各個金屬層的目標厚度的約束方程，約束方程為

δx1：δx2：...：δxm＝cp1：cp2：...：cpm(n＝3，...，m)(2)

lsln＜xn+δxn＜usln(n＝2，...，m)(3)

其中，m為正整數(shù)，n為正整數(shù)；

sn為第n層金屬層對于mom電容的敏感度；

δxn為第n層金屬層對于該層金屬層的目標厚度的差值；

cpn為第n層金屬層的工藝能力指數(shù)，即(usln-lsln-lslnn)/6*stdn；

usln為第n層金屬層的工藝規(guī)格上限；

lsln為第n層金屬層的工藝規(guī)格下限；

stdn為第n層金屬層的研磨工藝的標準差，即6σ值，用來統(tǒng)計研磨工藝過程中的各個金屬層厚度的散布大小；

xn+δxn為第n層金屬層的規(guī)劃目標厚度；

然后，約束方程單元計算當前金屬層的量測厚度與規(guī)劃目標厚度的差值δxn，并代入方程(1)-(3)，初步確定后續(xù)的各個金屬層的規(guī)劃目標厚度解集；并將確定的規(guī)劃目標厚度發(fā)送給評估單元；

接著，評估單元根據(jù)評估方程來判斷各個金屬層的規(guī)劃目標厚度是否符合工藝分布要求，從而對約束方程單元計算得到的解集進行篩選；評估方程為

其中，p(xn+δxn)為第n層金屬層的規(guī)劃目標厚度的概率密度分布函數(shù)；

若符合要求，則評估模塊發(fā)送評估結(jié)果給最優(yōu)解方程單元；最優(yōu)解方程單元接收到信號后，建立最優(yōu)解方程

并且根據(jù)最優(yōu)解方程，從各個金屬層的規(guī)劃目標厚度中選出各個金屬層的規(guī)劃目標厚度的最優(yōu)解，n為大于等于2的正整數(shù)；并且最優(yōu)解方程單元將最優(yōu)解發(fā)送給分配模塊；

若不符合要求，則發(fā)送評估結(jié)果給比較模塊；其中，評估單元根據(jù)評估方程來判斷各個金屬層的規(guī)劃目標厚度是否符合要求，其中要求各個金屬層的規(guī)劃目標厚度符合：xn+δxn-lsln≥3stdn。

比較模塊，用于比較當前金屬層的量測厚度與當前金屬層的目標厚度；

若當前金屬層的量測厚度小于當前金屬層的目標厚度，則比較模塊發(fā)送信號給最優(yōu)解方程單元；

若當前金屬層的量測厚度大于當前金屬層的目標厚度，則比較模塊發(fā)送信號給控制模塊，控制模塊依次控制研磨器件、量測器件、計算模塊和比較模塊進行工作，再由比較模塊重新比較當前金屬層的量測厚度與當前金屬層的目標厚度，重復該過程，直至當前金屬層的量測厚度小于當前金屬層的目標厚度，則比較模塊發(fā)送信號給最優(yōu)解方程單元。

舉例來說，請參閱圖3，從圖3中可以得到，層間電容的電容值和各個金屬層的厚度的關(guān)系呈正比例關(guān)系。圖3所示為某產(chǎn)品nto過程(newtapeout，意思是新產(chǎn)品的第一次生產(chǎn)過程)中由于第一層金屬層m1偏薄，如果依然按照出原有的各個金屬層的目標厚度，會導致bsl晶圓(baselinewafer,指的是mom電容在目標電容值上的晶圓)和層間電容窗口晶圓(momwindowwafer)無法實現(xiàn)各個mom電容的電容目標值，而按照本實施例的動態(tài)調(diào)整后續(xù)的各個金屬層的目標厚度，使得各個金屬層的厚度總和接近或等于各個金屬層的總目標厚度，從而順利地實現(xiàn)了層間電容的工藝窗口分布(momwindowsplit)。這是因為每層金屬層的工藝窗口原則上應該一樣，但是基于芯片圖形設計、工藝設定等原因，每層金屬層的工藝窗口可能不一樣大，通過本實施例的方法，可以準確得知層與層間工藝窗口之間的關(guān)系，從而在實際作業(yè)時，通過讓其他工藝窗口大的層多分擔一些厚度或者返工壓力，給工藝窗口小的層減少一些工藝壓力，同時減小了cmp返工壓力，減小了工藝成本。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然實施例僅為了便于說明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾，本發(fā)明所主張的保護范圍應以權(quán)利要求書為準。