[发明专利]一种化学机械研磨设备及化学机械研磨的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种化学机械研磨设备及化学机械研磨的方法。

背景技术

化学机械研磨是一种常用的实现表面全局平坦化的方法，其是化学腐蚀作用和机械去除作用相结合的加工技术。现有的化学机械研磨的方法一般是将基片夹持在研磨头上，并通过研磨头向基片施加一定的压力，使其在研磨头的带动下在研磨盘上旋转而研磨。在该过程中，可能会存在基片的中心区域和边缘区域研磨速率不一致，影响基片的片内均匀性。

因此，有必要提出一种化学机械研磨设备及化学机械研磨的方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服目前存在的问题，本发明提供了一种化学机械研磨的方法，所述方法包括：

在第一研磨盘上对基片进行第一研磨，其中所述基片划分为五个以上的研磨区域，研磨至所述研磨区域中的任何一个的基片厚度达到第一预定值，并比较所述研磨区域的基片厚度；

在第二研磨盘上对所述基片进行第二研磨，根据比较的结果调节对所述研磨区域施加的压力比，直到所述研磨区域的基片厚度相等； 以及

在所述第二研磨盘上对所述基片进行第三研磨，在所述第三研磨过程中所述基片往复移动。

可选地，在所述第二研磨过程中，当所述研磨区域中的任何一个的基片厚度大于所述第一预定值时，则增加该研磨区域的压力，同时降低厚度达到所述第一预定值的研磨区域的压力。

可选地，所述基片划分为五个研磨区域，其中第五研磨区域为到所述基片的中心的距离为0-30mm范围内的区域，第四研磨区域为到所述基片的中心的距离为30-50mm范围内的区域，第三研磨区域为到所述基片的中心的距离为50-80mm范围内的区域，第二研磨区域为到所述基片的中心的距离为80-95mm范围内的区域，第一研磨区域为到所述基片的中心的距离为95-100mm范围内的区域。

可选地，所述第一研磨包括：

对所述基片进行初研磨，直到所述基片上任何一个位置处的基片厚度达到大于所述第一预定值的预定厚度，在所述初研磨过程中所述基片往复移动；以及

对所述基片进行再研磨，直到所述研磨区域的任何一个的基片厚度达到所述第一预定值，其中在所述再研磨过程中所述基片的中心位置不变且使所述基片旋转。

可选地，所述初研磨和所述再研磨过程中对所述研磨区域施加的压力保持不变。

可选地，所述第二研磨过程中所述基片的中心位置不变且使所述基片旋转。

可选地，在每个所述研磨区域中均包含一个独立的研磨头。

可选地，在每个所述研磨区域中均包含一个检测器，用于检测所述研磨区域的基片厚度。

本发明还提供了一种化学机械研磨设备，其包括：

研磨盘；

研磨头，所述研磨头可移动地且可旋转地设置在所述研磨盘的上方，用于将基片卡持在所述研磨头的下表面并在研磨过程中向所述基片施加压力；

五个以上的检测器，设置在所述研磨盘的不同研磨区域中，用于检测对应的所述研磨区域的基片厚度；

比较器，所述比较器用于当所述基片的所述研磨区域中的任何一个的基片厚度达到第一预定值时，比较所述检测器的检测结果；以及

控制器，所述控制器用于根据所述比较器输出的比较结果调节所述研磨区域施加的压力比，直到所有的所述研磨区域的基片厚度相等。

可选地，所述检测器为终点检测器。

可选地，所述研磨盘划分为五个研磨区域，其中第五研磨区域为到所述基片的中心的距离为0-30mm范围内的区域，第四研磨区域为到所述基片的中心的距离为30-50mm范围内的区域，第三研磨区域为到所述基片的中心的距离为50-80mm范围内的区域，第二研磨区域为到所述基片的中心的距离为80-95mm范围内的区域，第一研磨区域为到所述基片的中心的距离为95-100mm范围内的区域。