[發(fā)明專利]化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810928144.1
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN110828294A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁百龍;林晧庭
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥晶合集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/66;B24B49/12
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭星

本發(fā)明提供了一種化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能檢測方法。包括：利用化學(xué)機械研磨設(shè)備研磨襯底，并形成一反射層在研磨之后的襯底上，從而可以對反射層進(jìn)行光學(xué)檢測，在光學(xué)檢測過程中反射層能夠?qū)z測光束反射至一檢測感應(yīng)器上，檢測感應(yīng)器獲取針對于襯底表面的檢測信號，進(jìn)而可以檢測出襯底表面是否存在研磨缺陷，由此判斷化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能。本發(fā)明中的化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能檢測方法，能夠有效提高化學(xué)機械研磨設(shè)備研磨性能的檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，并且還有利于縮短檢測化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能所需的時間，提高了化學(xué)機械研磨設(shè)備的利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路領(lǐng)域，特別涉及一種化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能檢測方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體器件的制備中，一般會涉及化學(xué)機械研磨工藝(Chemical MechanicalPolishing，CMP)，以實現(xiàn)膜層的平坦化過程，因此所采用的化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能將會直接影響到被研磨層的品質(zhì)。基于此，通常需要對化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能進(jìn)行檢測，以確保研磨設(shè)備能夠正常的運用于膜層的研磨過程中。

目前，在對研磨設(shè)備的研磨性能進(jìn)行檢測時，通常是利用研磨設(shè)備對一襯底進(jìn)行研磨，并在研磨之后對所述襯底的表面進(jìn)行檢測，以根據(jù)所述襯底表面是否存在缺陷，進(jìn)而判斷所述研磨設(shè)備的研磨性能。

然而，基于現(xiàn)有的檢測方式，無法對襯底表面的缺陷進(jìn)行精確檢測，進(jìn)而導(dǎo)致研磨設(shè)備的研磨性能的檢測結(jié)果的精確性不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能檢測方法，以解決現(xiàn)有的化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能的檢測結(jié)果精確性不高的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能檢測方法，所述方法包括：

提供一化學(xué)機械研磨設(shè)備，并利用所述化學(xué)機械研磨設(shè)備研磨一襯底；

形成一反射層在所述襯底上，所述反射層沿著所述襯底的表面保形地形成在所述襯底上；以及，

對所述襯底的所述反射層執(zhí)行光學(xué)檢測，包括向所述反射層發(fā)射檢測光束，所述反射層將所述檢測光束反射至一檢測感應(yīng)器上，所述檢測感應(yīng)器獲取針對于所述襯底表面的檢測信號，并基于所述檢測信號，檢測所述襯底表面是否存在研磨缺陷，進(jìn)而判斷所述化學(xué)機械研磨設(shè)備的研磨性能。

可選的，所述襯底包括一研磨層，所述研磨層為利用所述化學(xué)機械研磨設(shè)備研磨之后的膜層，所述反射層沿著所述研磨層的表面保形地形成在所述研磨層上。

可選的，所述發(fā)射層對光線的反射率大于所述研磨層對光線的反射率。

可選的，所述研磨層的材質(zhì)包括氧化硅。

可選的，基于所述檢測信號，檢測所述襯底表面是否存在研磨缺陷的方法，包括：

當(dāng)所述襯底表面存在研磨缺陷時，所述反射層對應(yīng)所述研磨缺陷的位置上相應(yīng)的形成膜層缺陷；

其中，在對所述反射層執(zhí)行光學(xué)檢測時，所述檢測光束照射到所述反射層的非缺陷區(qū)域并形成非缺陷反射光束，以及所述檢測光束照射到所述反射層的膜層缺陷并形成缺陷反射光束，所述缺陷反射光束偏離所述非缺陷反射光束的光線方向；以及，所述檢測感應(yīng)器獲取所述缺陷反射光束，并確定所述襯底表面存在研磨缺陷。

可選的，在執(zhí)行光學(xué)檢測之后，還包括：去除所述襯底的所述反射層。

可選的，所述反射層材質(zhì)包括氮化硅或鈦。

可選的，通過濕法刻蝕工藝去除所述反射層。

可選的，所述反射層材質(zhì)包括鍺硅或者活性炭。

可選的，通過氧離子電漿工藝去除所述反射層。