[發(fā)明專利]一種化學機械拋光方法、裝置、系統(tǒng)及控制設(shè)備

在審

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• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN111863613A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙慧佳;趙德文;王同慶;路新春
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學;華海清科股份有限公司
• 主分類號: H01L21/306
• 分類號: H01L21/306;H01L21/67;B24B37/013;B24B37/04;B24B37/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種化學機械拋光方法，其特征在于，包括：

在拋光期間對晶圓膜厚進行在線測量，以獲取晶圓的第一膜厚形貌和預(yù)設(shè)時間后的第二膜厚形貌；

根據(jù)所述第一膜厚形貌、所述第二膜厚形貌以及期望膜厚形貌，計算實際去除速率和期望去除速率，其中，所述實際去除速率為晶圓由所述第一膜厚形貌拋至所述第二膜厚形貌的實際膜厚去除速率，所述期望去除速率為使晶圓由所述第二膜厚形貌達到所述期望膜厚形貌所需的膜厚去除速率；

將所述實際去除速率與所述期望去除速率進行比較以調(diào)整拋光參數(shù)中的壓力配方，并按照調(diào)整后的壓力配方進行拋光。

2.如權(quán)利要求1所述的化學機械拋光方法，其特征在于，還包括：

獲取所述實際去除速率對應(yīng)的實際壓力配方，所述實際壓力配方為晶圓由所述第一膜厚形貌拋至所述第二膜厚形貌所使用的壓力配方；

根據(jù)多組實際去除速率和實際壓力配方的對照關(guān)系擬合去除速率和壓力的關(guān)系曲線。

3.如權(quán)利要求2所述的化學機械拋光方法，其特征在于，還包括：

基于所述去除速率和壓力的關(guān)系曲線，計算所述期望去除速率對應(yīng)的壓力作為調(diào)整后的壓力。

4.如權(quán)利要求1所述的化學機械拋光方法，其特征在于，所述在拋光期間對晶圓膜厚進行在線測量，包括：

利用原位監(jiān)測裝置采集晶圓拋光期間的采樣點；

獲取不同采樣點對應(yīng)的相對晶圓圓心的徑向距離，將不同徑向距離處的采樣點組成膜厚形貌用于表征晶圓不同徑向距離的膜厚。

5.如權(quán)利要求1所述的化學機械拋光方法，其特征在于，

第一膜厚形貌矩陣表示為THK₁＝[a₁ a₂ ... a_n]；

第二膜厚形貌矩陣表示為THK₂＝[b₁ b₂ ... b_n]；

實際去除速率矩陣表示為RR_P＝[R₁ R₂ ... R_n]；

所述計算實際去除速率，包括：

RR_P＝(THK₁-THK₂)/t₁；

其中，t₁為所述預(yù)設(shè)時間。

6.如權(quán)利要求5所述的化學機械拋光方法，其特征在于，

期望膜厚形貌矩陣表示為THK₀＝[c₁ c₂ ... c_n]；

期望去除速率矩陣表示為RR_T＝[R′₁ R′₂ ... R′_n]；

所述計算期望去除速率，包括：

計算第二膜厚形貌的均值

計算期望膜厚形貌的均值

計算實際去除速率的均值

計算從所述第二膜厚形貌至所述期望膜厚形貌的估計時間t₂＝(MTHK₂-MTHK₀)/MRR_P；

則，RR_T＝(THK₂-THK₀)/t₂。

7.如權(quán)利要求1所述的化學機械拋光方法，其特征在于，對所述實際去除速率和所述期望去除速率進行比較以調(diào)整壓力配方，包括：

計算所述實際去除速率在徑向的不同分區(qū)上的均值，得到實際分區(qū)速率；

計算所述期望去除速率在徑向的不同分區(qū)上的均值，得到期望分區(qū)速率；

比較各個分區(qū)的所述實際分區(qū)速率與所述期望分區(qū)速率的差值，在該差值超過預(yù)設(shè)范圍時，按照設(shè)定調(diào)節(jié)幅度調(diào)節(jié)對應(yīng)分區(qū)的壓力。