[发明专利]一种CMP工艺的控制方法及其控制系统在审

专利信息
申请号: 201810247675.4 申请日: 2018-03-23
公开(公告)号: CN108581639A 公开(公告)日: 2018-09-28
发明(设计)人: 石强;李儒兴;陶仁峰 申请(专利权)人: 上海华虹宏力半导体制造有限公司
主分类号: B24B1/00 分类号: B24B1/00;B24B37/005;H01L21/304
代理公司: 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 代理人: 屈蘅
地址: 201203 上海市浦东*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 研磨阻挡层 研磨量 控制系统 研磨 去除 闭环 半导体器件 半导体制程 中介质层 介质层 均一性 选择比 晶圆 修正 引入 更新
【权利要求书】:

1.一种CMP工艺的控制方法,所述CMP工艺包括对晶圆中介质层和位于所述介质层下方的研磨阻挡层的研磨过程,其特征在于,所述控制方法包括:

步骤一:设定研磨量理论值d1,所述研磨量理论值d1等于所述介质层的厚度d0和所述研磨阻挡层的去除目标值D1之和,对其中一片或其中一批次的晶圆进行研磨过程;

步骤二:测量出研磨后的所述研磨阻挡层的最终厚度D2;

步骤三:计算出研磨量修正值△d,所述研磨量修正值△d=(D0-D2-D1)*k,其中,D0为所述研磨阻挡层的初始厚度,k为所述研磨阻挡层的选择比;

步骤四:得出研磨量d2,所述研磨量d2与所述研磨量理论值d1和研磨量修正值△d之和相关;

反复重复步骤一至步骤四,直至完成所有晶圆的此次研磨过程,其中,在每次重复步骤一的过程中,用上一次步骤四得到的所述研磨量d2代替所述研磨量理论值d1。

2.如权利要求1所述的CMP工艺的控制方法,其特征在于,在所述步骤一中,还包括设定研磨比重a,则所述研磨量d2=(d1+△d)*a。

3.如权利要求2所述的CMP工艺的控制方法,其特征在于,a的数值范围为1%~100%。

4.如权利要求1所述的CMP工艺的控制方法,其特征在于,所述介质层包括氧化物层。

5.如权利要求4所述的CMP工艺的控制方法,其特征在于,所述氧化物层包括二氧化硅层、高密度等离子氧化层或高密度等离子氧化层和正硅酸乙酯层的组合层。

6.如权利要求1所述的CMP工艺的控制方法,其特征在于,所述研磨阻挡层包括氮化硅层。

7.如权利要求1所述的CMP工艺的控制方法,其特征在于,所述晶圆的制作方法包括:

提供一基底;

形成一阻挡层,所述阻挡层位于所述基底上;

形成一凹槽,所述凹槽贯穿所述阻挡层并位于所述基底中,剩下的所述阻挡层为研磨阻挡层;

覆盖一介质层,所述介质层填充满所述开口并覆盖所述研磨阻挡层。

8.如权利要求8所述的CMP工艺的控制方法,其特征在于,所述CMP工艺为DSTI CMP。

9.如权利要求1所述的CMP工艺的控制方法,其特征在于,在所述步骤一之前还包括确定所述介质层和研磨阻挡层的选择比的步骤。

10.一种CMP工艺的控制系统,其特征在于,所述控制系统包括CMP机台,所述CMP机台采用如权利要求1至9任意一项所述的控制方法执行研磨过程。

11.如权利要求10所述的CMP工艺的控制系统,其特征在于,所述控制系统为APC系统。

12.如权利要求10所述的CMP工艺的控制系统,其特征在于,所述CMP机台使用包含CeO2磨料的研磨液。

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