[發明專利]壓力校準方法、設備、裝置及介質

有效

• 申請號: 202310108081.6
• 申請日: 2023-02-14
• 公開（公告）號: CN115890475B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 閔源;穆曉波
• 申請（專利權）人: 廣州粵芯半導體技術有限公司
• 主分類號: B24B37/04
• 分類號: B24B37/04;B24B37/005;B24B49/16;B24B57/02;H01L21/306
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 周婷婷

本公開涉及一種壓力校準方法、設備、裝置及介質，用于校準研磨機臺不同研磨區域的研磨壓力，壓力校準方法包括：獲取不同研磨區域的初始壓力值；根據初始壓力值及與其對應研磨區域的研磨頭尺寸的關聯關系確定不同研磨區域的初始校準壓力值；根據初始校準壓力值及預設規則確定不同研磨區域的目標校準壓力值；預設規則包括不同研磨區域的研磨頭實時使用次數與初始校準壓力值的關聯關系，方法能夠提高化學機械研磨工藝后晶圓不同研磨區域的厚度均一性，避免由于研磨頭的來料尺寸差異以及研磨頭隨著使用次數增加被逐漸磨損、所導致的晶圓不同研磨區的厚度值差異性增大；并且減少研磨頭拓機或更換頻率，提高機臺效率及產量，節省人工成本以及備件成本。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，具體涉及一種壓力校準方法、設備、裝置及介質。

背景技術

在集成電路制造工藝中，化學機械研磨（Chemical?Mechanical?Polishing，CMP）工藝作為一項重要的平坦化技術，采用化學反應和機械研磨相結合的方法對表面起伏不平的晶圓進行平坦化處理，通過一系列復雜的機械和化學作用去除晶圓表面的一層薄膜，從而達到晶圓平坦化的目的。

傳統的化學機械研磨工藝通常采用化學機械研磨設備完成，化學機械研磨設備主要包括研磨頭、研磨墊、研磨液滴嘴以及拋光墊調整器等部件。化學機械研磨設備通常裝配有多個研磨頭，從而形成不同的研磨區域，每個研磨頭上均裝配有固定環（RetainingRing）等消耗品。通常地，研磨頭在晶圓背面施加一定的壓力使晶圓正面緊貼研磨墊，同時研磨頭帶動晶圓和研磨墊同方向旋轉，使晶圓正面與研磨墊產生機械摩擦，以使晶圓表面達到更佳平坦化程度。然而，由于研磨頭的來料尺寸差異以及固定環隨著使用次數增加被逐漸磨損，導致不同研磨區域研磨后的晶圓厚度值差異性增大。

發明內容

本公開提供一種壓力校準方法、設備、裝置及介質，能夠在化學機械研磨工藝中校準研磨機臺不同研磨區域的研磨壓力，以提高化學機械研磨工藝后晶圓不同研磨區域的厚度均一性，避免由于研磨頭的來料尺寸差異以及研磨頭隨著使用次數增加被逐漸磨損、所導致的晶圓不同研磨區的厚度值差異性增大；并且減少研磨頭拓機或更換頻率，提高機臺效率及產量，節省人工成本以及備件成本。

根據一些實施例，本公開的一方面提供一種壓力校準方法，用于校準研磨機臺不同研磨區域的研磨壓力，方法包括：獲取不同研磨區域的初始壓力值；根據初始壓力值及與其對應研磨區域的研磨頭尺寸的關聯關系確定不同研磨區域的初始校準壓力值；根據初始校準壓力值及預設規則確定不同研磨區域的目標校準壓力值；預設規則包括不同研磨區域的研磨頭實時使用次數與初始校準壓力值的關聯關系。

在上述實施例的壓力校準方法中，通過獲取不同研磨區域的初始壓力值，根據初始壓力值及與其對應研磨區域的研磨頭尺寸的關聯關系確定不同研磨區域的初始校準壓力值，并根據初始校準壓力值及預設規則確定不同研磨區域的目標校準壓力值，預設規則包括不同研磨區域的研磨頭實時使用次數與初始校準壓力值的關聯關系，以根據研磨頭尺寸以及研磨頭實時使用次數校準研磨機臺不同研磨區域的研磨壓力，避免產生由于研磨頭的來料尺寸差異、以及研磨頭隨著使用次數增加被逐漸磨損致使厚度減小，導致不同研磨區域的晶圓厚度值差異性增大的現象，從而提高化學機械研磨工藝后不同研磨區域的晶圓厚度均一性，使得不同研磨區域研磨后的晶圓的平坦化程度得到均勻性改善，并且提高后續制程的工藝效果以及穩定程度；并且減少研磨頭拓機或更換頻率，提高機臺效率及產量，節省人工成本以及備件成本。

在一些實施例中，根據初始壓力值及與其對應研磨區域的研磨頭尺寸的關聯關系確定不同研磨區域的初始校準壓力值包括：?根據研磨頭尺寸確定對應研磨區域的壓力校準系數；根據壓力校準系數及初始壓力值按照如下公式計算不同研磨區域的初始校準壓力值：P_id=P_ia*（1+Z_i）；上式中，P_id為第i研磨區域的初始校準壓力值，P_ia為第i研磨區域的初始壓力值，Z_i為第i研磨區域的壓力校準系數，i為正整數。