[發(fā)明專利]基于區(qū)域的CMP目標控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910919205.2
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110948375B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設計）人: 鐘澤良;涂哲豪;陳科維;劉志文
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: B24B37/005
• 分類號: B24B37/005;H01L21/66
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 桑敏

本公開涉及基于區(qū)域的CMP目標控制。本公開涉及晶圓的化學機械拋光中的基于區(qū)域的CMP目標控制的技術。在晶圓的表面上標識多個區(qū)域。在CMP工藝序列中，在每個區(qū)域上實現(xiàn)CMP目標。該序列中的每個CMP工藝使用對其他區(qū)域為選擇性的CMP工藝來僅為一個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)CMP目標。

技術領域

本公開總體涉及基于區(qū)域的CMP目標控制。

背景技術

化學機械拋光(CMP)工藝廣泛用于集成電路(IC)的制造中。當在半導體晶圓的表面上逐層構建IC時，CMP工藝用于對最上面的一層或多層進行拋光或平坦化，以便為后續(xù)制造步驟提供平整的表面。通過將晶圓置于載體(也被稱為拋光頭)中來執(zhí)行CMP工藝，載體將待拋光的晶圓表面壓靠在附接至臺板(platen)的拋光墊上。在將含有磨料顆粒和反應性化學物質(zhì)的CMP漿料應用到拋光墊的同時，旋轉(zhuǎn)臺板和晶圓載體兩者。多孔拋光墊的旋轉(zhuǎn)使?jié){料被輸送到晶圓表面。拋光墊和與漿料中的反應性化學物質(zhì)耦接的晶圓表面的相對運動允許CMP工藝通過物理和化學作用力使晶圓表面平整。

為了提高CMP工藝的良率，需要精確控制晶圓內(nèi)(WiW)均勻性。此外，隨著器件尺寸不斷縮小，CMP工藝的最終目標控制(即，平整的晶圓表面的厚度)成為器件性能的關鍵因素。因此，還需要精確控制晶圓間(WtW)均勻性。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的一個實施例，提供了一種對晶圓進行化學機械拋光(CMP)的方法，包括：在所述晶圓的表面上標識第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域具有與所述第二區(qū)域的結構特征不同的結構特征；通過使用第一CMP工藝來拋光所述晶圓，在所述第一區(qū)域上實現(xiàn)第一CMP目標厚度，所述第一CMP工藝對于所述第二區(qū)域的結構特征是選擇性的；以及通過使用第二CMP工藝來拋光所述晶圓，在所述第二區(qū)域上實現(xiàn)所述第一CMP目標厚度。

根據(jù)本公開的另一實施例，提供了一種對晶圓進行化學機械拋光(CMP)的方法，包括：在所述晶圓的表面上標識第一特征、第二特征和第三特征，所述第一特征與所述第二特征和所述第三特征不同；使用第一CMP工藝拋光所述晶圓，直到所述第一特征達到第一CMP目標厚度；移除所述第三特征以形成凹陷；在所述凹陷內(nèi)形成第四特征；并且使用第二CMP工藝拋光所述晶圓，直到所述第二特征達到所述第一CMP目標厚度。

根據(jù)本公開的又一實施例，提供了一種用于對晶圓進行化學機械拋光(CMP)的系統(tǒng)，包括：CMP平臺；以及控制器，所述控制器能夠操作以控制所述CMP平臺拋光所述晶圓直到達到第一目標厚度，所述控制器被配置為：在所述晶圓的表面上標識第一區(qū)域和第二區(qū)域，所述第一區(qū)域具有與所述第二區(qū)域的結構特征不同的結構特征；控制所述CMP平臺利用第一CMP工藝來拋光所述晶圓，直到在所述第一區(qū)域上達到所述第一目標厚度，所述第一CMP工藝對于所述第二區(qū)域的結構特征是選擇性的；在所述第一區(qū)域上達到所述第一目標厚度之后，控制所述CMP平臺卸載所述晶圓以用于與CMP不同的制造工藝；以及控制所述CMP平臺利用第二CMP工藝來拋光所述晶圓，直到在所述第二區(qū)域上達到所述第一目標厚度，所述第二CMP工藝對于所述第一區(qū)域的結構特征是選擇性的。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，根據(jù)以下詳細描述可以最佳地理解本公開的各方面。在附圖中，除非上下文另有說明，否則相同的附圖標記表示相似的元件或動作。附圖中元件的尺寸和相對位置不一定按比例繪制。實際上，為了清楚地討論，各種特征的尺寸可被任意增大或減小。

圖1示出了根據(jù)本公開實施例的示例CMP環(huán)境；

圖2示出了根據(jù)本公開的實施例的示例臺板；

圖3示出了根據(jù)本公開實施例的示例控制器；

圖4示出了根據(jù)本公開的實施例的示例工藝；以及

圖5A-圖5E示出了根據(jù)本公開實施例的CMP操作的各個階段中的示例晶圓。

具體實施方式