[发明专利]控片及其制造方法和化学机械研磨缺陷的监测方法

权利要求书

1.一种化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，包括：

提供一控片，将所述控片放置在化学机械研磨机上研磨；所述控片包括基底、图形化的第一介质层和第二介质层，所述图形化的第一介质层形成在所述基底的上表面上，所述图形化的第一介质层具有暴露出所述基底的上表面的沟槽；所述第二介质层至少填满所述图形化的第一介质层的沟槽，所述第一介质层与所述第二介质层之间具有硬度差，以使得形成的控片经过化学机械研磨工艺之后，化学机械研磨工艺缺陷位于所述第一介质层与所述第二介质层中的硬度相对低的表面上；研磨后的所述第一介质层的上表面与所述第二介质层的上表面齐平；

将研磨后的所述控片进行处理，以去除所述控片的第一介质层与第二介质层中的硬度相对高的部分，使得保留的所述第一介质层与第二介质层中的硬度相对低的上表面与所述基底的上表面之间形成高度差；以及，

将所述基底作为背景，扫描经过所述处理后的所述控片的表面，以获得所述控片的所述第一介质层与所述第二介质层中的硬度相对低的上表面的化学机械研磨缺陷。

2.如权利要求1所述的化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，所述图形化的第一介质层中相邻沟槽之间限定的图案包括线条、圆形岛、多边形岛中的至少一种。

3.如权利要求2所述的化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，当所述图形化的第一介质层中相邻沟槽之间限定的图案为线条时，所述图形化的第一介质层具有多条沿第一方向延伸的第一线条，相邻两条第一线条之间设置有多条沿第一方向延伸且沿第一方向排列的第二线条，每条所述第一线条沿所述第一方向延伸的长度大于每条所述第二线条沿所述第一方向延伸的长度；沿第二方向相邻排列的所述第一线条和所述第二线条之间具有沿第一方向延伸的第一沟槽，沿所述第一方向相邻排列的所述第二线条之间具有沿第二方向延伸的第二沟槽，所述第一沟槽暴露出相应的所述第一线条和所述第二线条沿所述第一方向延伸的侧壁且底部暴露出所述基底的上表面，所述第二沟槽暴露出相邻的所述第二线条沿所述第二方向延伸的侧壁。

4.如权利要求3所述的化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，将所述第一方向定义为行方向，相邻两行所述第二线条错位排布。

5.如权利要求1至4中任一项所述的化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，将所述控片放置在化学机械研磨机上研磨之前，所述第二介质层将所述图形化的第一介质层完全掩埋在内且具有平坦的上表面。

6.如权利要求5所述的化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，所述基底包括硅片、氧化铝陶瓷片和碳化硅陶瓷片中的任一种；所述第一介质层的材质包括氮化硅；所述第二介质层的材质包括氧化硅或多晶硅。

7.如权利要求6所述的化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，将所述控片放置在化学机械研磨机上研磨之前，所述第一介质层的厚度为200nm～300nm，所述第二介质层高出所述第一介质层的上表面的厚度为100nm～200nm。

8.如权利要求1所述的化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，当提供的所述控片中，所述控片的第二介质层将所述控片的图形化的第一介质层完全掩埋在内且具有平坦的上表面时，将所述控片的上表面研磨至暴露出所述图形化的第一介质层的表面，此时所述第二介质层仅填充在所述图形化的第一介质层中的沟槽中。

9.如权利要求1所述的化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，采用光学扫描机台扫描所述处理后的所述控片的表面，以获得所述控片的上表面的化学机械研磨缺陷。

10.如权利要求1所述的化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，采用湿法腐蚀工艺去除所述第一介质层或所述第二介质层。

11.如权利要求10所述的化学机械研磨缺陷的监测方法，其特征在于，当去除所述第一介质层时，所述湿法腐蚀工艺的刻蚀剂包括磷酸溶液、磷酸与硫酸的混合物、磷酸与含硅材料的混合物中的任一种；当去除所述第二介质层时，所述湿法腐蚀工艺的刻蚀剂包括氢氟酸溶液。