化学机械研磨设备及化学机械研磨的方法技术

本发明专利技术公开一种化学机械研磨设备及化学机械研磨的方法。该方法包括：a）对基片进行第一研磨，直到基片的中心区域和边缘区域中的任何一个的厚度达到第一预定值时，并比较中心区域和边缘区域的厚度；b）对基片进行第二研磨，根据比较的结果调节对中心区域和边缘区域施加的压力比，直到中心区域的厚度和边缘区域的厚度相等，并且在第二研磨过程中基片的中心位置不变并使基片旋转；以及c）对基片进行第三研磨，在第三研磨过程中基片往复移动。该方法能够提高基片的片内均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，具体地，涉及一种。
技术介绍
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，以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
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。本专利技术的
技术实现思路
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。根据本专利技术的一个方面，提供一种化学机械研磨的方法。该方法包括:a)对基片进行第一研磨，直到所述基片的中心区域和边缘区域中的任何一个的厚度达到第一预定值时，并比较所述中心区域和所述边缘区域的厚度；b)对所述基片进行第二研磨，根据所述比较的结果调节对所述中心区域和所述边缘区域施加的压力比，直到所述中心区域的厚度和所述边缘区域的厚度相等，其中当所述中心区域的厚度大于所述边缘区域的厚度时增大对所述中心区域和所述边缘区域的施加的压力比，当所述中心区域的厚度小于所述边缘区域的厚度时减小对所述中心区域和所述边缘区域的施加的压力比，且当所述中心区域的厚度等于所述边缘区域的厚度时保持对所述中心区域和所述边缘区域的施加的压力比不变，并且在所述第二研磨过程中所述基片的中心位置不变并使所述基片旋转；以及c)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。优选地，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，直到所述中心区域和所述边缘区域中的任何一个区域的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。优选地，所述初研磨和所述再研磨过程中对所述中心区域和所述边缘区域施加的压力保持不变。优选地，所述初研磨和所述再研磨过程中对所述中心区域和所述边缘区域施加的压力比为60%?80%。优选地,所述第一预定值为3μηι?5μηι,和/或所述预定厚度为3 μ m?6 μ m。优选地，所述边缘区域包括靠近所述基片的最外沿的第一区域和位于所述第一区域和所述中心区域之间的第二区域，所述b)步骤包括:当所述中心区域的厚度大于所述边缘区域的厚度时，减小对所述边缘区域施加的压力，其中对所述第一区域的施加的压力减小为在所述第一研磨过程中对所述第一区域施加的压力的85%?90%，且对所述第二区域施加的压力减小为在所述第一研磨过程中对所述第二区域施加的压力的70%?80%。优选地，所述中心区域为到所述基片的中心的距离为0-70mm范围内的区域，且所述第二区域为到所述基片的中心的距离为70-90mm范围内的区域。优选地，所述b)步骤包括:当所述中心区域的厚度小于所述边缘区域的厚度时，增大对所述边缘区域施加的压力，其中对所述边缘区域施加的压力增大为在所述第一研磨过程中对所述边缘区域施加的压力的105%?110%。优选地，在所述第二研磨过程中对所述中心区域施加的压力与在所述第一研磨过程中对所述中心区域施加的压力相等。优选地，所述第三研磨的研磨时间为10秒?30秒。优选地，在所述b)步骤完成时所述中心区域的厚度和所述边缘区域的厚度达到2 μ m ?4 μ m0根据本专利技术的另一个方面，提供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；第一检测器和第二检测器，所述第一检测器和所述第二检测器设置在所述研磨盘中，所述第一检测器和所述第二检测器分别用于检测所述基片的中心区域和边缘区域的厚度；比较器，所述比较器用于当所述基片的所述中心区域和所述边缘区域中的任何一个的厚度达到第一预定值时，比较所述第一检测器和所述第二检测器输出的检测结果；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中心区域和所述边缘区域施加的压力比，直到所述中心区域的厚度和所述边缘区域的厚度相等，其中当所述中心区域的厚度大于所述边缘区域的厚度时增大对所述中心区域和所述边缘区域的施加的压力比，当所述中心区域的厚度小于所述边缘区域的厚度时减小对所述中心区域和所述边缘区域的施加的压力比，且当所述中心区域的厚度等于所述边缘区域的厚度时保持对所述中心区域和所述边缘区域的施加的压力比不变。优选地，所述第一检测器为终点检测器，和/或所述第二检测器为终点检测器。根据本专利技术的化学机械研磨方法通过分别检测基片的边缘区域和中心区域的厚度后，比较边缘区域和中心区域的厚度，并根据比较的结果在接下来的研磨过程中调节对中心区域和边缘区域施加的压力比，直到中心区域的厚度和边缘区域的厚度相等，从而能够使得最终研磨后的基片具有好的片内均匀性。【附图说明】本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。在附图中，图1是根据本专利技术的一个实施例的化学机械研磨的方法的流程图；图2A-2D是图1中示出的化学机械研磨的方法的各个步骤的示意图；图3是根据本专利技术的一个实施例的基片内的各个区域的示意图；以及图4是根据本专利技术的一个实施例的化学机械研磨设备的示意图。【具体实施方式】接下来，将结合附图更加完整地描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的实施例。但是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其他元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。根据本专利技术的一个方面，提供一种化学机械研磨的方法。图1示出了根据本专利技术一个实施例的化学机械研磨的方法的流程图，图2A-2D示出了根据图1中示出的化学机械研磨的方法的各个步骤的示意图，图3示出了根据本专利技术的一个实施例的基片内的各个区域的示意图。下面将结合图1、图2A-2D以及图3详细描述本专利技术提供的化学机械研磨的方法。当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械研磨的方法，其特征在于，所述方法包括：a）对基片进行第一研磨，直到所述基片的中心区域和边缘区域中的任何一个的厚度达到第一预定值时，并比较所述中心区域和所述边缘区域的厚度；b）对所述基片进行第二研磨，根据所述比较的结果调节对所述中心区域和所述边缘区域施加的压力比，直到所述中心区域的厚度和所述边缘区域的厚度相等，其中当所述中心区域的厚度大于所述边缘区域的厚度时增大对所述中心区域和所述边缘区域的施加的压力比，当所述中心区域的厚度小于所述边缘区域的厚度时减小对所述中心区域和所述边缘区域的施加的压力比，且当所述中心区域的厚度等于所述边缘区域的厚度时保持对所述中心区域和所述边缘区域的施加的压力比不变，并且在所述第二研磨过程中所述基片的中心位置不变并使所述基片旋转；以及c）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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王贤超，奚民伟，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31