[发明专利]研磨方法及装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种半导体工艺方法及装置，尤其涉及一种研磨方法及装置。

【背景技术】

随着半导体器件(IC)制造尺寸的降低，层间介质(ILD)和金属层间介质(IMD)的需求厚度也相应变薄。

层间介质和金属层间介质的平坦度对半导体器件的性能及半导体器件的制造良率都有着很大的影响，层间介质和金属层间介质的平坦度主要受到化学汽相淀积(CVD)淀积的薄层区域分布不均匀，前值幅度(range)大，边缘厚的影响。

目前，针对化学汽相淀积淀积的薄层区域分布不均匀，前值幅度大，边缘厚的问题，主要通过调节介质化学机械研磨(OCMP)菜单，优化工艺来解决。通过调节介质化学机械研磨菜单，使薄层边缘的研磨率比中间高(400埃/分)，从而解决了化学汽相淀积淀积的薄层区域分布不均匀、前值幅度大，边缘厚的问题。

通常，在介质化学机械研磨之后，还要进行钨化学机械研磨(WCMP)，对介质进行研磨。钨化学机械研磨主要采用Applied Materials开发的普适化菜单(BKM recipe)。通过日常质量监控得知，钨化学机械研磨造成的介质损失在左右，边缘介质损失比中间低约该值与介质化学机械研磨优化菜单提高的边缘的研磨率相当(400埃/分)，因此在介质化学机械研磨后介质平坦度满足要求时，由于钨化学机械研磨造成的边缘介质损失比中间低，在钨化学机械研磨之后，又会降低介质的平坦度，从而对介质化学机械研磨的研磨效果产生较大的负面影响。尤其在平坦化要求较高的小尺寸器件制造中愈加显著。

【发明内容】

有鉴于此，有必要针对上述钨化学机械研磨对介质化学机械研磨产生较大负面影响，降低晶圆介质(层间介质和金属层间介质)平坦度的问题，提供一种提高晶圆介质平坦度的研磨方法。

此外，还提供一种提高晶圆介质平坦度的研磨装置。

一种研磨方法，包括如下步骤：

对晶圆介质进行介质化学机械研磨；

检测介质化学机械研磨的研磨效果；

根据所述研磨效果确定对所述晶圆介质进行钨化学机械研磨的研磨菜单。

优选的，所述介质化学机械研磨的研磨菜单，边缘研磨率大于中心研磨率。

优选的，所述介质化学机械研磨的研磨菜单，边缘研磨率比中心研磨率大300～500埃/分。

优选的，所述根据所述的研磨效果确定对所述晶圆介质进行钨化学机械研磨的研磨菜单的步骤具体为：

若检测的研磨效果达到预设的幅值、厚度以及平坦度，则所述钨化学机械研磨采用直径研磨率分布曲线为线性的研磨菜单；否则，所述钨化学机械研磨采用所述介质化学机械研磨的研磨菜单。

一种研磨装置，包括：

介质化学机械研磨组件，用于对晶圆介质进行介质化学机械研磨；

检测模块，用于检测所述介质化学机械研磨组件的研磨效果；

钨化学机械研磨组件，对晶圆进行钨化学机械研磨；

控制模块，用于根据所述研磨效果确定所述钨化学机械研磨组件对所述晶圆进行钨化学机械研磨的研磨菜单。

优选的，所述介质化学机械研磨的研磨菜单，边缘研磨率大于中心研磨率。

优选的，所述介质化学机械研磨的研磨菜单，边缘研磨率比中心研磨率高300～500埃/分。

优选的，所述研磨效果包括晶圆介质的幅值、厚度以及平坦度参数；所述钨化学机械研磨在研磨效果预设的幅值、厚度以及平坦度时采用直径研磨率分布曲线为线性的研磨菜单；否则，所述钨化学机械研磨采用所述介质化学机械研磨的研磨菜单。

上述研磨方法及装置，根据介质化学机械研磨的研磨效果确定相适应的钨化学机械研磨的研磨菜单，对介质化学机械研磨进行辅助，很大的程度上保持并提高介质化学机械研磨的研磨效果，既解决化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均匀，前值幅度大，边缘厚的问题，又保持和提高了晶圆介质的平坦度，从而大大提高了半导体产品的的性能和制造良率。

【附图说明】

图1是一个实施例中研磨方法的流程图；

图2是一个实施例中的研磨装置的结构图。

【具体实施方式】

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。

图1是一个实施例中研磨方法的流程图，该方法包括如下步骤：

S10：对晶圆介质进行介质化学机械研磨。