[发明专利]平坦度控制方法、装置、设备及介质

说明书

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。

技术领域

本申请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

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。

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。

发明内容

本申请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。

根据一些实施例，本申请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。

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。本申请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。

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。

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：

Td＝(pre thk*Q-post thk target)*(1-TR％)*M+N；