[发明专利]一种抛光方法、装置、存储介质、模组及机台

说明书

本发明属于微电子技术领域，尤其涉及一种抛光方法、装置、存储介质、模组及机台；通过将单一的研磨时间控制或带有预测的厚度差控制分阶段地执行于研磨的不同工作状态，解决了复杂分层及材质工件的研磨一致性技术问题。

技术领域

本发明属于微电子技术领域，尤其涉及一种抛光方法、装置、存储介质、模组及机台。

背景技术

在半导体晶圆、工件的抛光制程中，加工的一致性直接影响产品良率和加工效率。现有的抛光控制有基于时间的控制方法，例如PW（Pilot Wafer）导航晶圆方法；还有基于APC（Auto Process Control）自动制程控制的方法，此外，还有基于终止层EP（End Point）终止点的方法。

然而，由于工件越来越复杂，表层的结构、硬度等分布不均匀；工件的层数越来越多，各层的结构、硬度等也不相同；单一的控制方法已经难以奏效或者控制精度、一致性达不到工艺要求。研磨量虽然可以认为只是时间的函数，但由于其非线性特性强烈，很难用单一的控制策略实现。

发明内容

本发明实施例公开了一种抛光方法、装置、存储介质、模组及机台。其中，该抛光方法通过对工件分层及沟道的检测，在终止层之前和终止层之后采用不同的控制策略来调节抛光的进度，从而避免了分层、沟槽、材质等的波动对工件一致性的影响。

具体地，通过获取待抛光工件的结构信息，根据沟道和介质等的位置关系和数量，将抛光对象进行了划分；结构信息还包括工件各重复结构单元沟道的信息和薄膜分层的信息；其中，沟道至少包括第一沟道和第二沟道；第一沟道中填充有第一填充物，第二沟道中填充有第二填充物。

其抛光过程中，工件与抛光垫/片接触并作相对运动，工件和/或抛光垫/片绕垂直于工件表面的轴转动；通过抛光垫/片的研磨作用，使得工件获得平整的表面并获得预定的厚度。

通过获取工件各重复结构单元的状态信息；其中，薄膜分层至少包括一组合介质层和一单列介质层；组合介质层的第一介质层与单列介质层固接或第一介质层填充/沉积于单列介质层之上。

进一步地，组合介质层的最后/最外一层即第N介质层，N大于2或等于2；该第N介质层在抛光制程启动前与抛光垫/片相邻接；单列介质层固化/沉积于工件远离抛光垫/片一侧的其它介质或衬底之上；第一组合介质层的各层介质自第一介质层依次固化或沉积于第一单列介质层之上直至第N介质层。

进一步地，以第一单列介质层为终止层，采用第一抛光控制策略/制程对工件进行抛光；其中第一抛光控制策略/方法通过检测抛光垫/片与工件之间的摩擦力/力矩间接判断工件当前与抛光垫/片所接触的介质层，进而调节或者控制抛光的进度，直至达到第一单列介质层。

此后，再采用第二抛光控制策略/制程抛光由第一单列介质层、第一填充物和第二填充物构成的工作面直至达到预设的抛光时间/厚度。

进一步地，第一组合介质层的最后/最外一层固化或沉积于第一沟道和/或第二沟道的侧墙和底面之上；第一填充物和第二填充物填充于第一沟道和第二沟道内的第一组合介质层的最后/最外一层之上并填满第一沟道和第二沟道。

通常，第一填充物与第二填充物可以是同一材料；其中：第一填充物与第二填充物均为常温下固态的导电材料；第一填充物与第二填充物常温的电阻率小于铝金属在常温的电阻率。

在铝金属之后，铜金属已成为第一填充物与第二填充物的主要介质之一，此外，还可以是铜含量超过预设比例的导电材料、合金或聚合物。

进一步地，第一组合介质层的每一层与抛光垫/片的摩擦系数不同或相同，可以用于抛光进程的测量；其中，第一组合介质层的每相邻两层介质层分别与抛光垫/片的摩擦系数/力矩不同或符合预设的分布规律。

进一步地，抛光垫/片与第N介质层之间敷设或喷洒有第一研磨/第一清洗介质；以期改善相应的研磨和清洗效果。