[發明專利]驗證化學機械研磨裝置性能的方法

有效

• 申請號: 202010250471.3
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111426495B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 鄭凱銘
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01N33/2045;B24B1/00
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤;陳麗麗

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種驗證化學機械研磨裝置性能的方法。所述驗證化學機械研磨裝置性能的方法包括如下步驟：形成一樣品，所述樣品包括襯底以及覆蓋于所述襯底表面的金屬層；采用一待驗證的化學機械研磨裝置對所述樣品的所述金屬層進行化學機械研磨；判斷研磨后的所述金屬層是否存在表面缺陷，若是，則確認所述化學機械研磨裝置存在研磨缺陷。本發明能夠對化學機械研磨裝置的研磨性能進行準確評判和驗證，從而有助于改善化學機械研磨裝置的性能，減少晶圓損傷。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種驗證化學機械研磨裝置性能的方法。

背景技術

隨著平面型閃存存儲器的發展，半導體的生產工藝取得了巨大的進步。但是最近幾年，平面型閃存的發展遇到了各種挑戰：物理極限、現有顯影技術極限以及存儲電子密度極限等。在此背景下，為解決平面閃存遇到的困難以及追求更低的單位存儲單元的生產成本，各種不同的三維(3D)閃存存儲器結構應運而生，例如3D NOR(3D或非)閃存和3D NAND(3D與非)閃存。

其中，3D NAND存儲器以其小體積、大容量為出發點，將儲存單元采用三維模式層層堆疊的高度集成為設計理念，生產出高單位面積存儲密度，高效存儲單元性能的存儲器，已經成為新興存儲器設計和生產的主流工藝。

在3D NAND存儲器等半導體器件的制造工藝中，化學機械研磨(ChemicalMechanical Polish，CMP)是至關重要的步驟。然而，在進行化學機械研磨的過程中，有可能出現由于化學機械研磨裝置本身的缺陷導致研磨后的晶圓表面殘留顆粒物或者出現劃痕，從而影響研磨后產品的質量，嚴重時甚至導致晶圓的報廢。但是，當前并沒有有效的方法對化學機械研磨裝置的性能進行檢測，從而不能從根本上確保研磨后產品的質量，增大了晶圓在研磨過程中被損傷的風險。

因此，如何對化學機械研磨裝置的性能進行驗證，以提高晶圓研磨質量，減少晶圓損傷，是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供一種驗證化學機械研磨裝置性能的方法，用于解決現有技術不能對化學機械研磨裝置的性能進行準確驗證的問題，以提高晶圓研磨質量，減少晶圓損傷。

為了解決上述問題，本發明提供了一種驗證化學機械研磨裝置性能的方法，包括如下步驟：

形成一樣品，所述樣品包括襯底以及覆蓋于所述襯底表面的金屬層；

采用一待驗證的化學機械研磨裝置對所述樣品的所述金屬層進行化學機械研磨；

判斷研磨后的所述金屬層是否存在表面缺陷，若是，則確認所述化學機械研磨裝置存在研磨缺陷。

可選的，形成一樣品的具體步驟包括：

提供一襯底；

形成緩沖層于所述襯底表面；

形成金屬層于所述緩沖層背離所述襯底的表面。

可選的，形成金屬層于所述緩沖層背離所述襯底的表面的具體步驟包括：

采用化學氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝或者電鍍工藝形成所述金屬層于所述緩沖層背離所述襯底的表面。

可選的，所述金屬層的材料為銅或鉑。

可選的，所述表面缺陷包括劃痕和/或顆粒物。

可選的，判斷研磨后的所述金屬層是否存在表面缺陷的具體步驟包括：

采用暗場掃描法判斷研磨后的所述金屬層是否存在表面缺陷。

可選的，采用暗場掃描法判斷研磨后的所述金屬層是否存在表面缺陷的具體步驟包括：

劃分所述金屬層的表面為多個相互獨立的區域；