[發明專利]基于區域的CMP目標控制

有效

• 申請號: 201910919205.2
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110948375B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（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權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 桑敏

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

技術領域

本公開總體涉及基于區域的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的CMP漿料應用到拋光墊的同時，旋轉臺板和晶圓載體兩者。多孔拋光墊的旋轉使漿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(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。

發明內容

根據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域和第二區域，所述第一區域具有與所述第二區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，在所述第一區域上實現第一CMP目標厚度，所述第一CMP工藝對于所述第二區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，在所述第二區域上實現所述第一CMP目標厚度。

根據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，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域和第二區域，所述第一區域具有與所述第二區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域的結構特征是選擇性的；在所述第一區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示出了根據本公開實施例的示例CMP環境；

圖2示出了根據本公開的實施例的示例臺板；

圖3示出了根據本公開實施例的示例控制器；

圖4示出了根據本公開的實施例的示例工藝；以及

圖5A-圖5E示出了根據本公開實施例的CMP操作的各個階段中的示例晶圓。

具體實施方式