[发明专利]浅沟槽隔离结构的制备方法、化学机械研磨方法及系统

权利要求书

1.一种化学机械研磨方法，其特征在于，所述化学机械研磨方法用于目标材料层的去除，所述目标材料层的一次化学机械研磨过程包括第一阶段化学机械研磨及第二阶段化学机械研磨两个阶段，所述化学机械研磨方法包括如下步骤：

1）量测所述目标材料层的前值厚度，依据所述目标材料层的前值厚度及所述第一阶段化学机械研磨后保留的所述目标材料层的厚度确定所述目标材料层的第一目标去除厚度；

2）依据研磨耗材的使用寿命及实际使用时间确定所述研磨耗材在所述实际使用时间下的理论研磨速率；

3）依据所述第一目标去除厚度及所述研磨耗材在所述实际使用时间下的理论研磨速率动态修正研磨参数，依据所述研磨参数对所述目标材料层进行所述第一阶段化学机械研磨，以使得所述目标材料层达到所述第一目标去除厚度的去除，且确保所述第一阶段化学机械研磨后保留的所述目标材料层具有平坦上表面且在一固定膜厚范围中，所述固定膜厚范围介于1000埃~1600埃；所述研磨参数包括研磨时间及研磨压力；及，

4）对所述目标材料层进行所述第二阶段化学机械研磨，以使得所述目标材料层达到第二目标去除厚度的去除。

2.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于：步骤4）后还包括如下步骤：

5）获取上一次化学机械研磨过程的第一阶段化学机械研磨后保留的所述目标材料层的实际厚度，以此得到所述上一次化学机械研磨过程的第一阶段化学机械研磨中所述目标材料层的实际去除厚度；

6）依据所述目标材料层的实际去除厚度得到所述上一次化学机械研磨过程的第一阶段化学机械研磨中所述研磨耗材的实际研磨速率；

7）将所述上一次化学机械研磨过程的所述第一阶段化学机械研磨中所述研磨耗材的实际研磨速率与所述上一次化学机械研磨过程中得到的所述研磨耗材的理论研磨速率进行比对；

8）量测另一所述目标材料层的前值厚度，依据量测的当前所述目标材料层的前值厚度及所述第一阶段化学机械研磨后保留的所述目标材料层的厚度确定当前所述目标材料层的第一目标去除厚度；

9）依据步骤7）中的比对结果确定所述研磨耗材在当前实际使用时间下的理论研磨速率；及，

10）依据当前所述目标材料层的所述第一目标去除厚度及所述研磨耗材在当前实际使用时间下的理论研磨速率动态更新研磨参数，依据更新后的所述研磨参数对当前所述目标材料层进行所述第一阶段化学机械研磨，以使得当前所述目标材料层达到所述第一目标去除厚度的去除，且确保所述第一阶段化学机械研磨后保留的当前所述目标材料层的上表面为平面；

11）对当前所述目标材料层进行所述第二阶段化学机械研磨，以使得当前所述目标材料层达到第二目标去除厚度的去除。

3.根据权利要求2所述的化学机械研磨方法，其特征在于：步骤9）中，依据步骤7）中的比对结果确定所述研磨耗材在当前实际使用时间下的理论研磨速率的具体方法为：

若上一次化学机械研磨过程的第一阶段化学机械研磨中所述研磨耗材的实际研磨速率与所述上一次化学机械研磨过程中得到的所述研磨耗材的理论研磨速率的偏差在5%以内，则将所述上一次化学机械研磨过程的第一阶段化学机械研磨中所述研磨耗材的实际研磨速率作为所述研磨耗材在当前实际使用时间下的理论研磨速率；及，

若上一次化学机械研磨过程的第一阶段化学机械研磨中所述研磨耗材的实际研磨速率与所述上一次化学机械研磨过程中得到的所述研磨耗材的理论研磨速率的偏差大于5%，则依据研磨耗材的使用寿命及当前实际使用时间确定所述研磨耗材在当前实际使用时间下的理论研磨速率。

4.根据权利要求2所述的化学机械研磨方法，其特征在于：步骤11）之后还包括重复步骤5）~步骤11）至少一次的步骤。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的化学机械研磨方法，其特征在于：所述目标材料层包括位于一衬底上的二氧化硅层，所述衬底内形成有沟槽，所述衬底的上表面形成有研磨阻挡层，所述目标材料层更填满所述沟槽内且覆盖于所述阻挡层的上表面，在第二阶段化学机械研磨过程，完全去除在所述研磨阻挡层上的所述目标材料层并局部去除所述研磨阻挡层，以形成浅沟槽隔离结构。

6.根据权利要求5所述的化学机械研磨方法，其特征在于：所述研磨阻挡层包括氮化硅层。