[发明专利]判断研磨头的胶膜是否扭曲的方法

说明书

本发明提供了一种判断研磨头的胶膜是否扭曲的方法，研磨头包括第一研磨区域及围绕第一研磨区域的多个第二研磨区域，第一研磨区域为圆状，第二研磨区为同心环状，第一研磨区域与相邻的第二研磨区域的交界处的区域为相邻域，包括：获取第一研磨区域的研磨速率及相邻域的研磨速率；将第一研磨区域的研磨速率与相邻域的研磨速率的差值与设定值进行比较，以判断出研磨头的胶膜是否扭曲。本发明的判断研磨头的胶膜是否扭曲的方法，利用第一研磨区域的研磨速率和相邻域的研磨速率经过计算处理，来实现判断出研磨头的胶膜是否扭曲。无需对设备进行升级改造，且能够有效的判断出研磨头的胶膜是否扭曲。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种判断研磨头的胶膜是否扭曲的方法。

背景技术

化学机械研磨(Chemical Mechanical Polish，CMP)是一个通过化学反应过程和机械研磨过程共同作用的工艺。通常地，在化学机械研磨过程中研磨头向晶圆背面施加一定的压力，以使晶圆正面紧贴研磨垫。同时研磨头转动带动晶圆和研磨垫沿相同的方向旋转，使晶圆正面与研磨垫产生机械摩擦。在研磨过程中通过一系列复杂的机械和化学作用对晶圆表面的薄膜进行研磨，从而达到晶圆表面平坦化的目的。

化学机械研磨工艺之前的薄膜生长工艺，受限于化学气相淀积生长的方式，薄膜厚度在晶圆上的分布是不均匀的。典型的化学气相淀积的薄膜往往在晶圆的某一边缘区域会比其他边缘区域厚。由于在相同半径位置的研磨速率是相近的，所以研磨量也就必然是相近的。这种晶圆上薄膜厚度的差异在化学机械研磨的过程中难以消除。为了解决上述问题，通常是将研磨头分成多个研磨区域，使得研磨头具有一个圆形的中心研磨区域及环绕中心研磨区域的多个圆环形研磨区域。由于受到研磨头结构的限制，当研磨头内的垫圈老化后，会导致中心研磨区域与相邻的研磨区域发生胶膜错位扭曲，进一步导致了化学机械研磨后，晶圆上薄膜的均一性不佳，降低晶圆的良率。并且现有的研磨设备的检测系统只能表征研磨头的研磨速率(RR)和晶圆上薄膜的均一性，中心研磨区域与相邻的研磨区域发生胶膜错位扭曲的缺陷不能被有效的检测到。因此，我们需要一种能够判断研磨头的胶膜是否扭曲的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种判断研磨头的胶膜是否扭曲的方法，能够有效的判断研磨头的胶膜是否扭曲。

为了达到上述目的，本发明提供了一种判断研磨头的胶膜是否扭曲的方法，所述研磨头包括第一研磨区域及围绕所述第一研磨区域的多个第二研磨区域，所述第一研磨区域呈圆状，所述第二研磨区为同心环，，所述第一研磨区域与相邻的所述第二研磨区域的交界处的区域为相邻域，所述判断研磨头的胶膜是否扭曲的方法包括：

获取所述第一研磨区域的研磨速率及所述相邻域的研磨速率；

将所述第一研磨区域的研磨速率与所述相邻域的研磨速率的差值与设定值进行比较，以判断出所述研磨头的胶膜是否扭曲。

可选的，所述设定值为至

可选的，所述相邻域宽度为1mm至40mm。

可选的，沿所述研磨头的直径均匀分布测量点，获取所述第一研磨区域的研磨速率及所述相邻域的研磨速率的步骤包括：

分别选取所述第一研磨区域中及所述相邻域中的测量点；

测量选取的每个所述测量点在研磨前后的厚度的差值与研磨时间的比值得到选取的每个所述测量点处的研磨速率；

根据所述第一研磨区域中的测量点处的研磨速率得到所述第一研磨区域的研磨速率，根据所述相邻域中的测量点处的研磨速率得到所述相邻域的研磨速率。

可选的，所述第一研磨区域中及所述相邻域中的测量点均为至少两个，将所述第一研磨区域中的测量点处的研磨速率的平均值作为所述第一研磨区域的研磨速率，将所述相邻域中的测量点处的研磨速率的平均值作为所述相邻域的研磨速率。