平坦度控制方法、装置、设备及介质与流程



1.本技术涉及半导体制造技术领域,具体涉及一种平坦度控制方法、装置、设备及介质。


背景技术:



2.在集成电路制造中,化学机械研磨(chemical mechanical polishing,cmp)工艺在执行过程中,一般通过一系列复杂的机械和化学作用去除晶圆表面的一层薄膜,从而达到晶圆平坦化的目的。cmp机台在新建制程对新产品进行试运行的过程中,需要花费大量时间试错,通常地,新产品需要进行多次的试运行过程才能达到目标厚度及表面状态,以使晶圆表面达到更佳的平坦化程度。
3.然而,对新产品进行多次试运行的方法,会影响产品良率甚至导致产品报废,成功率低。因此,亟需一种新的平坦度控制方法以提高产品良率并节省新产品试运行的时间以及成本。


技术实现要素:



4.本技术提供一种平坦度控制方法、装置、设备及介质,能够在cmp工艺对新产品进行试运行的过程中,减少试运行的时间,并提高运行的成功率,保证化学机械研磨工艺后新产品不同研磨区域的厚度均一性,以提高机台试运行的效率。
5.根据一些实施例,本技术的一方面提供一种平坦度控制方法,用于控制机台对目标晶圆执行预设化学机械研磨工艺,平坦度控制方法包括:获取目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数及相对研磨量,相对研磨量为目标晶圆的当前厚度值与目标厚度值的差值;根据厚度均一性参数、相对研磨量及目标修正模型,计算目标晶圆的绝对研磨量,目标修正模型包括绝对研磨量与厚度均一性参数及相对研磨量的关联关系;根据绝对研磨量控制机台执行预设化学机械研磨工艺。
6.在上述平坦度控制方法中,通过厚度均一性参数、相对研磨量及目标修正模型计算出目标晶圆的绝对研磨量,并根据绝对研磨量控制机台执行预设化学机械研磨工艺,利用绝对研磨量对目标晶圆进行研磨,能够精准地获取与目标晶圆表面形态有关的信息,改善由于目标晶圆的不同位置的厚度不同所造成的研磨速率不同,导致需要对目标晶圆进行多次研磨试错以达到研磨标准的问题。传统技术中对新下线的产品,进行cmp工艺时,cmp机台会对新产品进行多次研磨以达到预设厚度及更佳平坦化的目的,但根据相对研磨量来对新产品进行研磨,仅能根据需要去除的厚度来估算研磨量,并进行多次研磨从而达到所需厚度,在这种情况下,不同表面形态的产品所需去除的厚度,即相对研磨量是相同的,但由于表面形态不同,绝对研磨量是不同的,因此仅凭相对研磨量来对目标晶圆进行平坦化,通常需要多次进行试错,同时会产生一些厚度达不到标准的晶圆,降低了研磨的成功率及效率。本技术提供的平坦度控制方法,能够提高新下线的产品,即目标晶圆的研磨效率及良率,从而提升半导体器件的整体性能。
7.在其中一些实施例中,获取目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数,包括如下步骤:获取不同结构晶圆的历史数据,历史数据包括不同结构晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量,修正相对研磨量为根据厚度均一性参数修正后的相对研磨量;对历史数据进行参数拟合,得到目标拟合曲线,目标拟合曲线为绝对研磨量随修正相对研磨量的线性变化关系;根据目标晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量及目标拟合曲线,计算目标晶圆的厚度均一性参数。
8.在其中一些实施例中,计算目标晶圆的绝对研磨量,包括如下步骤:根据目标晶圆的当前厚度值pre thk、目标厚度值post thk target以及厚度均一性参数tr%,按照如下公式计算目标晶圆的绝对研磨量td:
9.td=(pre thk*q-post thk target)*(1-tr%)*m+n;
10.上式中,m为目标晶圆的厚度均一性参数的修正系数,n为常数项修正系数,q为目标晶圆的当前厚度值的修正系数。
11.在其中一些实施例中,绝对研磨量为研磨过程实际去除的目标晶圆的体积。
12.在其中一些实施例中,目标晶圆的当前厚度值为目标晶圆各区域厚度的最大值。
13.本技术实施例的另一方面提供一种化学机械抛光装置,包括:抛光模块、参数获取模块、计算模块以及控制模块。其中,抛光模块用于对目标晶圆执行预设化学机械研磨工艺;参数获取模块用于获取目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数及相对研磨量,相对研磨量为目标晶圆的当前厚度值与目标厚度值的差值;计算模块与参数获取模块电连接,用于根据厚度均一性参数、相对研磨量及目标修正模型,计算目标晶圆的绝对研磨量,目标修正模型包括绝对研磨量与厚度均一性参数及相对研磨量的关联关系;控制模块与计算模块以及抛光模块电连接,用于根据绝对研磨量控制抛光模块执行预设化学机械研磨工艺。
14.在上述化学机械抛光装置中,计算模块将参数获取模块中得到的厚度均一性参数、相对研磨量代入目标修正模型中,能够得到目标晶圆的绝对研磨量,然后,控制模块根据绝对研磨量控制抛光模块执行预设化学机械研磨工艺,以使得目标晶圆通过一次平坦化工艺研磨过程,就能够得到具有目标厚度值及表面平坦化的结构,减小对新产品研磨的失败率,并节省研磨试运行的时间以及机台的损耗。
15.在其中一些实施例中,参数获取模块还用于获取不同结构晶圆的历史数据,历史数据包括不同结构晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量,修正相对研磨量为根据厚度均一性参数修正后的相对研磨量;并对历史数据进行参数拟合,得到目标拟合曲线,目标拟合曲线为绝对研磨量随修正相对研磨量的线性变化关系;以及用于根据目标晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量及目标拟合曲线,计算目标晶圆的厚度均一性参数。
16.在其中一些实施例中,计算模块还用于根据目标晶圆的当前厚度值pre thk、目标厚度值post thk target以及厚度均一性参数tr%,按照如下公式计算目标晶圆的绝对研磨量td:
17.td=(pre thk*q-post thk target)*(1-tr%)*m+n;
18.上式中,m为目标晶圆的厚度均一性参数的修正系数,n为常数项修正系数,q为目标晶圆的当前厚度值的修正系数。
19.本技术实施例的又一方面提供一种平坦度控制设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现本技术实施例中任一项所述的平坦度
控制方法的步骤。
20.本技术实施例的再一方面提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例中任一项所述的平坦度控制方法的步骤。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获取其他实施例的附图。
22.图1a-图1b为本技术一实施例中提供的一种晶圆在cmp工艺过程中不同表面形态的结构示意图以及对应时刻研磨速率的曲线示意图;
23.图2a-图2b为本技术一实施例中提供的晶圆的相对研磨量与绝对研磨量的对比结构示意图;
24.图3为本技术一实施例中提供的一种平坦度控制方法的流程示意图;
25.图4为本技术一实施例中提供的一种目标修正模型的示意图;
26.图5为本技术一实施例中提供的一种化学机械抛光装置的示意图;
27.图6为本技术一实施例中提供的一种采用本技术提供的平坦度控制方法前后的研磨时间及失败率与不同批次产品关系的坐标示意图。
28.附图标记说明:
29.10、衬底;11、漂移区;12、隔离区;13、有源区;14、栅极结构;15、介质层;20、参数获取模块;30、计算模块;40、控制模块;50、抛光模块。
具体实施方式
30.为了便于理解本技术,下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是,本技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
31.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
32.在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下,除非使用了明确的限定用语,例如“仅”、“由
……
组成”等,否则还可以添加另一部件。除非相反地提及,否则单数形式的术语可以包括复数形式,并不能理解为其数量为一个。
33.cmp工艺的作用是利用cmp设备使晶圆达到目标厚度以及做到表面平坦化,便于后续制程的光刻对焦,晶圆在经过一次cmp研磨后需要测量厚度,以获取当前的厚度值,并根据目标值判断是否进行下一次研磨,不同的产品以及不同的工艺制程对cmp研磨之后的厚度要求不同,研磨之后晶圆的厚度应该在一个合理误差区间,若厚度偏离目标值太多,会影
响产品良率甚至造成产品报废。新下线的产品到cmp工艺中时,需要新建制程并分片做试运行,根据一次试运行的结果来调试制程中的各种参数并继续做试运行,直到产品的厚度值达到目标值的合理误差区间范围内。
34.现行的cmp工艺对新产品的试运行方法是根据需要去除的厚度值,估算一个时间作为主研磨时间新建制程做试运行,而由于不同产品的工艺要求不一样,虽然cmp工艺前后值中需要去除的厚度值相同,但研磨时间也有差异,所以用现行的试运行方法对新下线产品进行研磨,会需要花费大量的时间去试错,一次性试运行就达到目标厚度值的成功率很低,甚至会导致产品报废,严重浪费时间成本,并造成材料损耗以及机台损耗。
35.基于上述技术问题,本技术提供一种平坦度控制方法、装置、设备及介质,能够在cmp工艺对新产品进行试运行的过程中,减少试运行的时间,并提高运行的成功率,保证化学机械研磨工艺后新产品不同研磨区域的厚度均一性,以提高机台试运行的效率。
36.请参阅图1a-图1b,实验数据显示了同一晶圆在cmp研磨的过程中的不同表面形态,即不同厚度均一性的研磨速率(remove rate,简称rr)是不同的,在a点和c点,研磨速率前期高,随着晶圆研磨量增加而降低,在b点,研磨速率前期低,随着晶圆研磨量增加而增加,当厚度均一性到达一定程度时,研磨速率在晶圆表面各区域保持一个稳定的值,因此,在晶圆研磨试运行时主研磨时间和晶圆研磨量的实时关系并不是线性固定的。
37.请参阅图2a-图2b,晶圆结构包括衬底10、衬底10上方的漂移区11、位于相邻漂移区11之间的隔离区12、位于漂移区11内部并与漂移区11离子掺杂类型不同的有源区13、位于漂移区11以及有源区13上方的栅极结构14,以及位于栅极结构14上方的介质层15,其中,介质层15具有凹凸不平的表面形态。在沉积介质层15的过程中,例如在进行化学气相沉积(chemical vapor deposition,简称cvd)时,沉积的介质层15会复制前层栅极结构14的表面形态,由于介质层15表面形态是凹凸不平的,同一层不同厚度区域下的晶圆平均密度也不同,cmp研磨初期和末期,介质层15表面平均密度有差异,导致研磨速率前期和初期有差别,所以去除厚度值相同的介质层15在表面形态不同时,所需要研磨时间是不同的。因此,直接根据所需去除的厚度值,即相对研磨量来计算研磨时间显然是不够准确的,会导致cmp工艺的失败率增加以及效率降低,应当需要根据绝对研磨量来进行实际的cmp工艺。
38.作为示例,请参阅图3,本技术的提供一种平坦度控制方法,用于控制机台对目标晶圆执行预设化学机械研磨工艺,平坦度控制方法包括:
39.步骤s2:获取目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数及相对研磨量,相对研磨量为目标晶圆的当前厚度值与目标厚度值的差值;
40.步骤s4:根据厚度均一性参数、相对研磨量及目标修正模型,计算目标晶圆的绝对研磨量,目标修正模型包括绝对研磨量与厚度均一性参数及相对研磨量的关联关系;
41.步骤s6:根据绝对研磨量控制机台执行预设化学机械研磨工艺。
42.在步骤s2中,请参阅图3中的步骤s2,根据目标晶圆的参数信息,获取目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数及相对研磨量。其中,厚度均一性参数反映了目标晶圆当前表面的表面形态,即当前表面的凹凸情况或均一性情况,不同表面形态的目标晶圆的厚度均一性参数不同。
43.在步骤s4中,请参阅图3中的步骤s4,相对研磨量为传统技术中机台执行预设化学机械研磨工艺时参考的研磨总量,与绝对研磨量相比,相对研磨量只能得知目标晶圆所需
去除的厚度的多少,而未考虑目标晶圆的表面形态和实际需要去除的材料的总量。因此,根据相对研磨量执行化学机械研磨工艺需要进行多次研磨,研磨去除的体积及研磨后的厚度值无法一次达到标准,并且在研磨结束后,会出现研磨量过多或过少的情况,甚至导致晶圆报废。本技术获取目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数及相对研磨量,使得对目标晶圆的研磨量更加精准,提高研磨的成功率。
44.在上述平坦度控制方法中,通过厚度均一性参数、相对研磨量及目标修正模型计算出目标晶圆的绝对研磨量,并根据绝对研磨量控制机台执行预设化学机械研磨工艺,利用绝对研磨量对目标晶圆进行研磨,能够精准地获取与目标晶圆表面形态有关的信息,改善由于目标晶圆的不同位置的厚度不同所造成的研磨速率不同,导致需要对目标晶圆进行多次研磨试错以达到研磨标准的问题。传统技术中对新下线的产品,进行cmp工艺时,cmp机台会对新产品进行多次研磨以达到预设厚度及更佳平坦化的目的,但根据相对研磨量来对新产品进行研磨,仅能根据需要去除的厚度来估算研磨量,并进行多次研磨从而达到所需厚度,在这种情况下,不同表面形态的产品所需去除的厚度,即相对研磨量是相同的,但由于表面形态不同,绝对研磨量也不同,因此,仅凭相对研磨量来对目标晶圆进行平坦化,通常需要多次进行试错,同时会产生一些厚度达不到标准的晶圆,降低了研磨的成功率及效率。本技术提供的平坦度控制方法,能够提高新下线的产品,即目标晶圆的研磨效率及良率,从而提升半导体器件的整体性能。
45.作为示例,请参阅图4,获取目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数,包括如下步骤:
46.步骤s21:获取不同结构晶圆的历史数据,历史数据包括不同结构晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量,修正相对研磨量为根据厚度均一性参数修正后的相对研磨量;
47.步骤s22:对历史数据进行参数拟合,得到目标拟合曲线,目标拟合曲线为绝对研磨量随修正相对研磨量的线性变化关系;
48.步骤s23:根据目标晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量及目标拟合曲线,计算目标晶圆的厚度均一性参数。
49.在步骤s22中,结构晶圆为与目标晶圆等效的晶圆,且已经利用传统cmp工艺完成研磨。获取已经完成当前cmp工艺制程的结构晶圆的产品信息,即历史数据,历史数据包括不同结构晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量,不同结构晶圆的绝对研磨量与对应的修正相对研磨量均不同。
50.在步骤s22中,请参阅图4,对上述历史数据进行拟合,得到一条具有线性变化关系的线段,即目标拟合曲线,目标拟合曲线反应绝对研磨量随修正相对研磨量的变化关系。在其中一个实施例的实验数据中,结构晶圆的绝对研磨量为y,结构晶圆的修正相对研磨量为x,得到的目标拟合曲线的线性关系式为y=0.346x+2858.2,相关系数r2为0.7317。
51.虽然图3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的依次限制,这些步骤可以以其它的依次执行。而且,虽然图3中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行依次也不必然是依次进行,而是可以与
其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
52.作为示例,计算目标晶圆的绝对研磨量,包括如下步骤:根据目标晶圆的当前厚度值pre thk、目标厚度值post thk target以及厚度均一性参数tr%,按照如下公式计算目标晶圆的绝对研磨量td:
53.td=(pre thk*q-post thk target)*(1-tr%)*m+n;
54.上式中,m为目标晶圆的厚度均一性参数的修正系数,n为常数项修正系数,q为目标晶圆的当前厚度值的修正系数,其中,m∈(0,1),n∈(0,1),q∈(0,1)。
55.在上述绝对研磨量td的计算公式中,可以根据获取的厚度均一性参数及相对研磨量,计算目标晶圆的绝对研磨量,将原本粗糙的cmp试运行流程精准化,优化到只做一次试运行即可使得目标晶圆达到目标厚度值以及更好的平坦化程度。
56.作为示例,绝对研磨量为研磨过程实际去除的目标晶圆的体积。绝对研磨量反映了具有不同表面形态的不同目标晶圆需要去除的实际材料的总体积,利用绝对研磨量对目标晶圆进行研磨,能够更准确地得到平坦化的表面。
57.作为示例,目标晶圆的当前厚度值为目标晶圆各区域厚度的最大值,即cmp机台中的研磨头在研磨目标晶圆时,最先接触到的位置的厚度值。
58.作为示例,请参阅图5,本技术还提供了一种化学机械抛光装置,包括:抛光模块、参数获取模块、计算模块以及控制模块。其中,抛光模块用于对目标晶圆执行预设化学机械研磨工艺;参数获取模块用于获取目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数及相对研磨量,相对研磨量为目标晶圆的当前厚度值与目标厚度值的差值;计算模块与参数获取模块电连接,用于根据厚度均一性参数、相对研磨量及目标修正模型,计算目标晶圆的绝对研磨量,目标修正模型包括绝对研磨量与厚度均一性参数及相对研磨量的关联关系;控制模块与计算模块以及抛光模块电连接,用于根据绝对研磨量控制机台执行预设化学机械研磨工艺。
59.作为示例,抛光模块包括研磨头、研磨垫、转盘、施力装置、磨料及磨料喷头;研磨头用来将晶圆待抛光面压抵在粗糙的研磨垫上,其受控制模块控制,向研磨头施加设定的压力以将目标晶圆进行抛光;研磨垫表面有特殊沟槽,可提高抛光的均匀性,研磨垫可包括可视窗以便于线上检测;转盘带动研磨垫旋转;施力装置作用在研磨头上,并根据绝对研磨量控制对目标晶圆研磨的压力值;磨料为研磨材料和化学添加剂的混合物,其采用材料包括石英、二氧化铝及氧化铈,所用化学添加剂与目标晶圆中需除去的部分进行反应,弱化其与硅分子联结以方便机械抛光。在执行预设化学机械研磨工艺时,将目标晶圆固定在研磨头的最下面,将研磨垫放置在转盘上,进行研磨时旋转的研磨头以一定的压力压在旋转的研磨垫上,磨料在研磨垫的传输和离心力的作用下,其中的化学成添加剂与目标晶圆表的面材料产生化学反应,通过研磨材料的微机械摩擦作用将化学反应物从目标晶圆表面去除,去除的总量为绝对研磨量,从而达到目标厚度值。
60.在上述化学机械抛光装置中,计算模块将参数获取模块中得到的厚度均一性参数、相对研磨量代入目标修正模型中,能够得到目标晶圆的绝对研磨量,然后,控制模块根据绝对研磨量控制抛光模块执行预设化学机械研磨工艺,以使得目标晶圆通过一次平坦化工艺研磨过程,就能够得到具有目标厚度值及表面平坦化的结构,减小对新产品研磨的失败率,并节省研磨试运行的时间以及机台的损耗。
61.作为示例,参数获取模块还用于获取不同结构晶圆的历史数据,历史数据包括不
同结构晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量,修正相对研磨量为根据厚度均一性参数修正后的相对研磨量;并对历史数据进行参数拟合,得到目标拟合曲线,目标拟合曲线为绝对研磨量随修正相对研磨量的线性变化关系;以及用于根据目标晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量及目标拟合曲线,计算目标晶圆的厚度均一性参数。
62.具体地,参数获取模块还用于对上述历史数据进行拟合,得到一条具有线性变化关系的线段,即目标拟合曲线,目标拟合曲线反应绝对研磨量随修正相对研磨量的变化关系。
63.作为示例,计算模块还用于根据目标晶圆的当前厚度值pre thk、目标厚度值post thk target以及厚度均一性参数tr%,按照如下公式计算目标晶圆的绝对研磨量td:
64.td=(pre thk*q-post thk target)*(1-tr%)*m+n;
65.上式中,m为目标晶圆的厚度均一性参数的修正系数,n为常数项修正系数,q为目标晶圆的当前厚度值的修正系数,其中,m∈(0,1),n∈(0,1),q∈(0,1)。
66.作为示例,请参阅图6,w2213、w2214、w2215及w2216批次为采用传统化学机械研磨工艺对目标晶圆进行多次试运行后得到的数据结果统计;w2217及w2218批次为采用本技术任一实施例中提供的平坦度控制方法对目标晶圆进行研磨后得到的数据结果统计。其中,得到的数据结果包括各批次的运行时间及研磨失败率,目标晶圆研磨失败可以包括研磨量过少、研磨量过多或研磨后的表面形态不够平坦化等情况。可以看出,采用传统化学机械研磨工艺对目标晶圆进行多次试运行后,每批次平均运行时间为12s,平均失败率为19.60%;而采用本技术任一实施例中提供的平坦度控制方法对目标晶圆进行研磨后,每批次平均运行时间为4s,平均失败率为0.00%,与采用传统工艺相比,运行时间及失败率均大幅下降,提高了cmp工艺对新产品研磨的效率及良率。
67.作为示例,本技术又提供一种平坦度控制设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现本技术实施例中任一项所述的平坦度控制方法的步骤。
68.作为示例,本技术再提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现本技术实施例中任一项所述的平坦度控制方法的步骤。
69.作为示例,本技术还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现上述半导体结构制备方法中任一项所述的平坦度控制方法的步骤。
70.于上述的平坦度控制方法、化学机械抛光装置、设备、存储介质及计算机程序产品中,通过计算出绝对研磨量,从而对目标晶圆进行研磨,减少了试运行的次数和试运行失败后的重工流程,并避免了试运行中研磨过量导致目标晶圆报废的情况发生,提高了对新产品下线到cmp工艺中试运行的效率,节省了工艺时间、材料成本以及机台损耗。
71.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性、易失性存储器或其组合。非易失性存储器可以包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistive random access memory,mram)、铁电存储器
(ferroelectric random access memory,fram)、相变存储器(phase change memory,pcm)或石墨烯存储器等。易失性存储器可以包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可以包括关系型数据库、非关系型数据库或其组合。非关系型数据库可以包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可以为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器或基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
72.请注意,上述实施例仅出于说明性目的而不意味对本技术的限制。
73.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
74.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对公开专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:


1.一种平坦度控制方法,其特征在于,用于控制机台对目标晶圆执行预设化学机械研磨工艺,所述方法包括:获取所述目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数及相对研磨量,所述相对研磨量为所述目标晶圆的当前厚度值与目标厚度值的差值;根据所述厚度均一性参数、所述相对研磨量及目标修正模型,计算所述目标晶圆的绝对研磨量,所述目标修正模型包括所述绝对研磨量与所述厚度均一性参数及所述相对研磨量的关联关系;根据所述绝对研磨量控制所述机台执行所述预设化学机械研磨工艺。2.根据权利要求1所述的平坦度控制方法,其特征在于,所述获取所述目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数,包括:获取不同结构晶圆的历史数据,所述历史数据包括不同结构晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量,所述修正相对研磨量为根据厚度均一性参数修正后的相对研磨量;对所述历史数据进行参数拟合,得到目标拟合曲线,所述目标拟合曲线为所述绝对研磨量随所述修正相对研磨量的线性变化关系;根据所述目标晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量及所述目标拟合曲线,计算所述目标晶圆的所述厚度均一性参数。3.根据权利要求2所述的平坦度控制方法,其特征在于,所述计算所述目标晶圆的绝对研磨量,包括:根据所述目标晶圆的当前厚度值pre thk、目标厚度值post thk target以及厚度均一性参数tr%,按照如下公式计算所述目标晶圆的绝对研磨量td:td=(pre thk*q-post thk target)*(1-tr%)*m+n;上式中,m为所述目标晶圆的所述厚度均一性参数的修正系数,n为常数项修正系数,q为所述目标晶圆的所述当前厚度值的修正系数。4.根据权利要求3所述的平坦度控制方法,其特征在于,所述绝对研磨量为研磨过程实际去除的所述目标晶圆的体积。5.根据权利要求3所述的平坦度控制方法,其特征在于,所述目标晶圆的当前厚度值为所述目标晶圆各区域厚度的最大值。6.一种化学机械抛光装置,其特征在于,包括:抛光模块,用于对目标晶圆执行预设化学机械研磨工艺;参数获取模块,用于获取所述目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数及相对研磨量,所述相对研磨量为所述目标晶圆的当前厚度值与目标厚度值的差值;计算模块,与所述参数获取模块电连接,用于根据所述厚度均一性参数、所述相对研磨量及目标修正模型,计算所述目标晶圆的绝对研磨量,所述目标修正模型包括所述绝对研磨量与所述厚度均一性参数及所述相对研磨量的关联关系;控制模块,与所述计算模块以及所述抛光模块电连接,用于根据所述绝对研磨量控制所述抛光模块执行所述预设化学机械研磨工艺。7.根据权利要求6所述的化学机械抛光装置,其特征在于,所述参数获取模块还用于获取不同结构晶圆的历史数据,所述历史数据包括不同结构晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量,所述修正相对研磨量为根据厚度均一性参数修正后的相对研磨量;并对所述
历史数据进行参数拟合,得到目标拟合曲线,所述目标拟合曲线为所述绝对研磨量随所述修正相对研磨量的线性变化关系;以及用于根据所述目标晶圆的绝对研磨量及对应的修正相对研磨量及所述目标拟合曲线,计算所述目标晶圆的所述厚度均一性参数。8.根据权利要求7所述的化学机械抛光装置,其特征在于,所述计算模块还用于根据所述目标晶圆的当前厚度值pre thk、目标厚度值post thk target以及厚度均一性参数tr%,按照如下公式计算所述目标晶圆的绝对研磨量td:td=(pre thk*q-post thk target)*(1-tr%)*m+n;上式中,m为所述目标晶圆的所述厚度均一性参数的修正系数,n为常数项修正系数,q为所述目标晶圆的所述当前厚度值的修正系数。9.一种平坦度控制设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5任一项所述的平坦度控制方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的平坦度控制方法的步骤。

技术总结


本申请涉及一种平坦度控制方法、装置、设备及介质,所述方法包括:获取所述目标晶圆的当前表面的厚度均一性参数及相对研磨量,所述相对研磨量为所述目标晶圆的当前厚度值与目标厚度值的差值;根据所述厚度均一性参数、所述相对研磨量及目标修正模型,计算所述目标晶圆的绝对研磨量,所述目标修正模型包括所述绝对研磨量与所述厚度均一性参数及所述相对研磨量的关联关系;根据所述绝对研磨量控制所述机台执行所述预设化学机械研磨工艺。上述平坦度控制方法不仅节省了CMP的工艺时间,并避免了目标晶圆报废的情况发生,节省了材料损耗,还提高了新产品下线到CMP工艺中进行研磨的效率。率。率。


技术研发人员:

杨志远 徐乃康

受保护的技术使用者:

上海积塔半导体有限公司

技术研发日:

2022.11.23

技术公布日:

2023/3/2

本文发布于:2024-09-25 17:18:23,感谢您对本站的认可!

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