研磨方法、研磨控制系统及研磨系统技术方案

本申请涉及一种研磨方法、研磨控制系统及研磨系统。研磨方法包括：获取第一研磨平台及第二研磨平台对待研磨层的整体研磨去除速率；获取第三研磨平台对待研磨层的研磨去除速率；基于待研磨层的研磨去除总量、整体研磨去除速率及第三研磨平台对待研磨层的研磨去除速率，得到目标研磨时间；使用第一研磨平台、第二研磨平台及第三研磨平台依次对待研磨层进行研磨，第一研磨平台的研磨时间、第二研磨平台的研磨时间及第三研磨平台的研磨时间均为目标研磨时间。上述研磨方法可以提升第一研磨平台、第二研磨平台及第三研磨平台对待研磨层研磨的时间控制，可以有效避免第三研磨平台对待研磨层过研磨，从而提高产品的良率。从而提高产品的良率。从而提高产品的良率。

【技术实现步骤摘要】
研磨方法、研磨控制系统及研磨系统


[0001]本申请涉及半导体
，特别是涉及一种研磨方法、研磨控制系统及研磨系统。

技术介绍

[0002]化学机械研磨（Chemical Mechanical Polishing，CMP）是现有半导体工艺中一道非常重要的工序。一种化学机械研磨方法为：使用第一研磨平台、第二研磨平台和第三研磨平台依次对待研磨层进行研磨；其中，第一研磨平台和第二研磨平台的研磨时间均为固定时间，第三研磨平台研磨过程中采用终点侦测（Endpoint Detection，EPD）技术来侦测研磨的终点。
[0003]上述化学机械研磨方法中，第一研磨平台的研磨时间和的第二研磨平台的研磨时间往往是通过人工经验估算，若存在估算不准，则在第三研磨平台研磨过程中存在终点侦测失败时，很容易导致过磨，从而存在较大的良率风险。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够避免待研磨层过磨，从而确保产品良率的研磨方法、研磨控制系统及研磨系统。
[0005]第一方面，本申请提供了一种研磨方法。所述研磨方法包括：获取第一研磨平台及第二研磨平台对待研磨层的整体研磨去除速率；获取第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率；基于所述待研磨层的研磨去除总量、所述整体研磨去除速率及所述第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率，得到目标研磨时间；使用所述第一研磨平台、所述第二研磨平台及所述第三研磨平台依次对所述待研磨层进行研磨，所述第一研磨平台的研磨时间、所述第二研磨平台的研磨时间及所述第三研磨平台的研磨时间均为所述目标研磨时间。
[0006]在其中一个实施例中，所述获取第一研磨平台及第二研磨平台对待研磨层的整体研磨去除速率，包括：提供测试晶圆，所述测试晶圆包括待去除层，所述待去除层与所述待研磨层采用相同的工艺而形成；量测所述待去除层的总厚度；使用所述第一研磨平台对所述待去除层进行研磨，并记录所述第一研磨平台的研磨时间；使用所述第二研磨平台对所述第一研磨平台研磨后的所述待去除层进行研磨，并记录所述第二研磨平台的研磨时间；量测所述第二研磨平台研磨后保留的待去除层的第一厚度；基于所述第一厚度、所述待去除层的总厚度、所述第一研磨平台的研磨时间及所
述第二研磨平台的研磨时间，得到所述第一研磨平台及所述第二研磨平台对待研磨层的整体研磨去除速率。
[0007]在其中一个实施例中，所述获取第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率，包括：使用所述第三研磨平台对所述第二平台研磨后的所述待去除层进行研磨，并记录所述第三研磨平台的研磨时间；量测所述第三研磨平台研磨后保留的待去除层的第二厚度；基于所述第二厚度、所述第一厚度及所述第三研磨平台的研磨时间，得到所述第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率。
[0008]在其中一个实施例中，所述量测所述第二研磨平台研磨后保留的待去除层的第一厚度之前，还包括：对所述第二研磨平台研磨后的所述测试晶圆进行清洗并干燥；所述量测所述第三研磨平台研磨后保留的待去除层的第二厚度之前，还包括：对所述第三研磨平台研磨后的所述测试晶圆进行清洗并干燥。
[0009]在其中一个实施例中，所述基于所述待研磨层的研磨去除总量、所述整体研磨去除速率及所述第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率，得到目标研磨时间，包括：基于如下公式得到所述目标研磨时间：；其中，PT为所述目标研磨时间，Amount为研磨去除总量，V1为所述整体研磨去除速率，V2为所述第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率。
[0010]在其中一个实施例中，所述提供测试晶圆包括：提供同一批次晶圆，所述同一批次晶圆包括所述测试晶圆及多片待研磨晶圆，所述待研磨晶圆包括所述待研磨层。
[0011]在其中一个实施例中，所述测试晶圆及所述待研磨晶圆均包括：衬底，所述衬底内形成有浅沟槽；图形化掩膜层，位于所述衬底的上表面；所述图形化掩膜层内具有开口，所述开口与所述浅沟槽对应设置，且所述开口与所述浅沟槽相连通；介质层，填充于所述浅沟槽内及所述开口内，并覆盖所述图形化掩膜层的上表面；位于所述图形化掩膜层上表面的所述介质层即为所述待去除层或所述待研磨层。
[0012]第二方面，本申请还提供了一种研磨控制系统，所述研磨控制系统用于控制研磨机台对待研磨层进行研磨，所述研磨机台包括第一研磨平台、第二研磨平台及第三研磨平台；所述研磨控制系统包括：处理系统，用于获取第一研磨平台及第二研磨平台对待研磨层的整体研磨去除速率、第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率，并基于所述待研磨层的研磨去除总量、所述整体研磨去除速率及所述第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率，得到目标研磨时间；控制系统，与所述处理系统及所述研磨机台相连接，用于基于所述目标研磨时间控制所述第一研磨平台、所述第二研磨平台及所述第三研磨平台依次对所述待研磨层进行研磨，所述第一研磨平台的研磨时间、所述第二研磨平台的研磨时间及所述第三研磨平台的研磨时间均为所述目标研磨时间。
[0013]在其中一个实施例中，所述处理系统包括：量测机台，用于量测测试晶圆中的待去除层的总厚度、所述第二研磨平台研磨后保留的待去除层的第一厚度及所述第三研磨平台研磨后保留的待去除层的第二厚度；所述待去除层与所述待研磨层采用相同的工艺而形成；处理装置，用于记录所述第一研磨平台的研磨时间、所述第二研磨平台的研磨时间、所述第三研磨平台的研磨时间，并基于所述第一厚度、所述待去除层的总厚度、所述第一研磨平台的研磨时间及所述第二研磨平台的研磨时间得到所述第一研磨平台及所述第二研磨平台对待研磨层的整体研磨去除速率，基于所述第二厚度、所述第一厚度及所述第三研磨平台的研磨时间得到所述第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率，且基于所述待研磨层的研磨去除总量、所述整体研磨去除速率及所述第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率，得到目标研磨时间。
[0014]第三方面，本申请还提供了一种研磨系统，所述研磨系统包括：研磨机台，所述研磨机台包括第一研磨平台、第二研磨平台及第三研磨平台；如第二方面中所述的研磨控制系统。
[0015]上述研磨方法、研磨控制系统及研磨系统，意想不到的效果是：通过先获取第一研磨平台及第二研磨平台对待研磨层的整体研磨去除速率、第三研磨平台对待研磨层的研磨去除速率，再结合待研磨层的研磨去除总量得到目标研磨时间，最后再让第一研磨平台、第二研磨平台及第三研磨平台均采用相同的研磨时间（即目标研磨时间）依次对待研磨层进行研磨，可以提升第一研磨平台、第二研磨平台及第三研磨平台对待研磨层研磨的时间控制，可以有效避免第三研磨平台对待研磨层过研磨，从而提高产品的良率。
附图说明
[0016]图1为一种研磨机台的局部结构俯视图；图2为一个实施例中的研磨方法的流程图；图3为一个实施例中的研磨方法中步骤S10的流程图；图4为一个实施例中的研磨方法中步骤S11的流程图；图5为一个实施例中的研磨方法对测试晶圆的介质层进行研磨之间的截面结构示意图；图6为一个实施例中的研磨方法对测试晶圆的介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
为所述第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率。6.根据权利要求2所述的研磨方法，其特征在于，所述提供测试晶圆包括：提供同一批次晶圆，所述同一批次晶圆包括所述测试晶圆及多片待研磨晶圆，所述待研磨晶圆包括所述待研磨层。7.根据权利要求6所述的研磨方法，其特征在于，所述测试晶圆及所述待研磨晶圆均包括：衬底，所述衬底内形成有浅沟槽；图形化掩膜层，位于所述衬底的上表面；所述图形化掩膜层内具有开口，所述开口与所述浅沟槽对应设置，且所述开口与所述浅沟槽相连通；介质层，填充于所述浅沟槽内及所述开口内，并覆盖所述图形化掩膜层的上表面；位于所述图形化掩膜层上表面的所述介质层即为所述待去除层或所述待研磨层。8.一种研磨控制系统，其特征在于，用于控制研磨机台对待研磨层进行研磨，所述研磨机台包括第一研磨平台、第二研磨平台及第三研磨平台；所述研磨控制系统包括：处理系统，用于获取第一研磨平台及第二研磨平台对待研磨层的整体研磨去除速率、第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率，并基于所述待研磨层的研磨去除总量、所述整体研磨去除速率及所述第三研磨平台对所述待研磨层的研磨去除速率，得到目标研磨时间；控制系统，与所述处理系统及所述研磨机台相连接，用于基于所述目标研磨时间控制所述第一研磨平台、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金文祥，周启航，李阿龙，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：