[发明专利]一种化学机械抛光方法、装置、系统及控制设备

权利要求书

1.一种化学机械抛光方法，其特征在于，包括：

在抛光期间对晶圆膜厚进行在线测量，以获取晶圆的第一膜厚形貌和预设时间后的第二膜厚形貌；

根据所述第一膜厚形貌、所述第二膜厚形貌以及期望膜厚形貌，计算实际去除速率和期望去除速率，其中，所述实际去除速率为晶圆由所述第一膜厚形貌抛至所述第二膜厚形貌的实际膜厚去除速率，所述期望去除速率为使晶圆由所述第二膜厚形貌达到所述期望膜厚形貌所需的膜厚去除速率；

将所述实际去除速率与所述期望去除速率进行比较以调整抛光参数中的压力配方，并按照调整后的压力配方进行抛光。

2.如权利要求1所述的化学机械抛光方法，其特征在于，还包括：

获取所述实际去除速率对应的实际压力配方，所述实际压力配方为晶圆由所述第一膜厚形貌抛至所述第二膜厚形貌所使用的压力配方；

根据多组实际去除速率和实际压力配方的对照关系拟合去除速率和压力的关系曲线。

3.如权利要求2所述的化学机械抛光方法，其特征在于，还包括：

基于所述去除速率和压力的关系曲线，计算所述期望去除速率对应的压力作为调整后的压力。

4.如权利要求1所述的化学机械抛光方法，其特征在于，所述在抛光期间对晶圆膜厚进行在线测量，包括：

利用原位监测装置采集晶圆抛光期间的采样点；

获取不同采样点对应的相对晶圆圆心的径向距离，将不同径向距离处的采样点组成膜厚形貌用于表征晶圆不同径向距离的膜厚。

5.如权利要求1所述的化学机械抛光方法，其特征在于，

第一膜厚形貌矩阵表示为THK₁＝[a₁ a₂ ... a_n]；

第二膜厚形貌矩阵表示为THK₂＝[b₁ b₂ ... b_n]；

实际去除速率矩阵表示为RR_P＝[R₁ R₂ ... R_n]；

所述计算实际去除速率，包括：

RR_P＝(THK₁-THK₂)/t₁；

其中，t₁为所述预设时间。

6.如权利要求5所述的化学机械抛光方法，其特征在于，

期望膜厚形貌矩阵表示为THK₀＝[c₁ c₂ ... c_n]；

期望去除速率矩阵表示为RR_T＝[R′₁ R′₂ ... R′_n]；

所述计算期望去除速率，包括：

计算第二膜厚形貌的均值

计算期望膜厚形貌的均值

计算实际去除速率的均值

计算从所述第二膜厚形貌至所述期望膜厚形貌的估计时间t₂＝(MTHK₂-MTHK₀)/MRR_P；

则，RR_T＝(THK₂-THK₀)/t₂。

7.如权利要求1所述的化学机械抛光方法，其特征在于，对所述实际去除速率和所述期望去除速率进行比较以调整压力配方，包括：

计算所述实际去除速率在径向的不同分区上的均值，得到实际分区速率；

计算所述期望去除速率在径向的不同分区上的均值，得到期望分区速率；

比较各个分区的所述实际分区速率与所述期望分区速率的差值，在该差值超过预设范围时，按照设定调节幅度调节对应分区的压力。