[发明专利]在线改良晶圆表面平坦度的方法

说明书

本发明公开了一种在线改良晶圆表面平坦度的方法。其中方法应用于旋转型CMP设备上，CMP设备包括抛光头及其压力在线调节控制系统，抛光头包括多个压力分区，方法包括：确定晶圆表面材料层上的基准区；获取多个压力分区对应的晶圆表面分区的材料层厚度值；根据基准区的材料层厚度值与其余各分区的材料层厚度值，获取各压力分区新的压力值；根据各压力分区新的压力值，控制抛光头对晶圆表面进行材料去除。由此，通过改变抛光头各压力分区所施加的压力大小，可以实时调节晶圆表面相应分区的材料去除率，从而实现可控平坦化，进而实现在线改良晶圆表面平坦度的目的。

技术领域

本发明涉及机械平坦化技术领域，尤其涉及一种在线改良晶圆表面平坦度的方法。

背景技术

化学机械平坦化技术(Chemical Mechanical Planarization，英文简称CMP)是目前半导体制造工艺中晶圆全局平坦化最有效的方法。它利用化学与机械的协同作用，实现晶圆表面的超精密抛光，并被广泛应用于集成电路制造业中。

随着半导体技术的飞速发展，晶圆尺寸也再不断增大，例如，下一步将向直径450mm方向发展。所以，晶圆表面材料层(如铜层)沿径向方向的材料去除率将受晶圆变形、抛光液分布不均匀以及抛光垫损耗变化等因素产生更大差异，进而严重影响抛光质量。因此，为了解决大尺寸晶圆的抛光不均匀问题，如何在线改善晶圆表面铜层平坦度已成为CMP工艺控制的重要问题。

发明内容

本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种在线改良晶圆表面平坦度的方法。该方法可以实时调节晶圆表面相应分区的材料去除率，从而实现可控平坦化，进而实现在线改良晶圆表面平坦度的目的。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的在线改良晶圆表面平坦度的方法，所述方法应用于旋转型CMP设备上，所述CMP设备包括抛光头及其压力在线调节控制系统，所述抛光头包括多个压力分区，所述方法包括：确定晶圆表面材料层上的基准区；获取所述多个压力分区对应的晶圆表面分区的材料层厚度值；根据所述基准区的材料层厚度值与其余各分区的材料层厚度值，获取各压力分区新的压力值；根据所述各压力分区新的压力值，控制所述抛光头对所述晶圆表面进行材料去除。

根据本发明实施例的在线改良晶圆表面平坦度的方法，可先确定晶圆表面材料层上的基准区，并获取多个压力分区对应的晶圆表面分区的材料层厚度值，之后，根据基准区的材料层厚度值与其余各分区的材料层厚度值，获取各压力分区新的压力值，最后，根据各压力分区新的压力值，控制抛光头对晶圆表面进行材料去除。即通过改变抛光头各压力分区所施加的压力大小，可以实时调节晶圆表面相应分区的材料去除率，从而实现可控平坦化，进而实现在线改良晶圆表面平坦度的目的。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的在线改良晶圆表面平坦度的方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的获取各压力分区新的压力值的流程图；

图3根据本发明一个实施例的晶圆铜层厚度在抛光前后的径向测量结果示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的在线改良晶圆表面平坦度的方法。