【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及晶圆生产，尤其是涉及一种先进过程控制方法及化学机械研磨系统。
技术介绍
1、随着超大规模集成电路的快速发展，半导体集成电路制造工艺变得越来越复杂。在现有技术中，业界引入化学机械研磨(cmp：chemical mechanical polishing)对晶圆的表面进行平坦化处理，使每层都具有高的全局平整度，同时，为消除前道工艺制成不稳定及研磨耗材使用时间变化导致的研磨差异性问题，通常会采用先进过程控制(apc：advanceprocess control)对晶圆研磨过程进行控制。但是，已有apc技术仍存在不同耗材使用时间下多种研磨产品的混合研磨等导致的工艺控制异常问题，直接影响研磨速率的控制以及研磨质量。
技术实现思路
1、本专利技术提出了一种先进过程控制方法，所述晶圆加工设备具有工艺窗口大、研磨速率以及质量高的优点。
2、本专利技术还提出了一种化学机械研磨系统。
3、根据本专利技术第一方面实施例的晶圆加工设备，包括：获取当前未研磨晶圆的研磨前参数集合；通过研磨前参数集合结合研磨工艺数据库中已研磨晶圆的信息参数集合获取当前晶圆研磨工艺程式；通过当前晶圆研磨工艺程式对应的研磨工艺对所述未研磨的晶圆进行研磨；晶圆研磨完成后，获取已研磨晶圆的研磨后参数集合；将当前晶圆研磨工艺程式结合研磨前参数集合以及研磨后参数集合输入研磨工艺数据库。
4、根据本专利技术第一方面实施例的晶圆加工设备，可以准确地为研磨前参数集合不同的未研磨晶圆查找出与之对应的
5、根据本专利技术的一些实施例，所述研磨前参数集合包括晶圆研磨前信息、研磨前耗材使用时间和离线研磨速率中的至少一种。
6、根据本专利技术的一些实施例，所述晶圆研磨前信息包括晶圆产品类型、晶圆研磨前的研磨层信息及晶圆研磨工艺程式参数中的至少一种。
7、根据本专利技术的一些实施例，所述晶圆研磨前的研磨层信息包括当前未研磨晶圆的厚度值及轮廓曲线，和/或当前未研磨晶圆的研磨目标厚度值以及研磨目标轮廓曲线。
8、根据本专利技术的一些实施例，所述晶圆研磨工艺程式参数包括研磨压力、研磨时间、研磨头转速、研磨台盘转速以及研磨液流量中的至少一种。
9、根据本专利技术的一些实施例，所述研磨前耗材使用时间包括研磨前研磨头使用时间、研磨前研磨垫使用时间以及研磨前研磨垫修整器使用时间中的至少一种。
10、根据本专利技术的一些实施例，所述离线研磨速率为最新一次离线研磨速率。
11、根据本专利技术的一些实施例，所述研磨工艺数据库中储存的已研磨晶圆的信息参数集合包括晶圆产品类型、晶圆研磨前的厚度值及轮廓曲线、晶圆研磨后的厚度值及轮廓曲线、晶圆研磨目标厚度值及轮廓曲线、晶圆研磨工艺程式、晶圆研磨时的耗材使用时间、离线研磨速率及实际研磨速率。
12、根据本专利技术的一些实施例，所述研磨前参数集合至少包括当前未研磨晶圆的厚度平均值，所述已研磨晶圆的信息参数集合至少包括已研磨晶圆的研磨前厚度平均值和晶圆研磨工艺程式；其中，所述通过研磨前参数集合结合研磨工艺数据库中已研磨晶圆的信息参数集合获取当前晶圆研磨工艺程式，包括：查询研磨工艺数据库中已研磨晶圆的研磨前厚度平均值与当前未研磨晶圆的厚度平均值相等的第一信息参数集合，所述第一信息参数集合唯一时，将该第一信息参数集合对应的研磨工艺程式作为当前晶圆研磨工艺程式。
13、根据本专利技术的一些实施例，所述晶圆的厚度平均值为全局平均值和多个分区的区域平均值中的至少一种。
14、根据本专利技术的一些实施例，所述研磨前参数集合还包括当前未研磨晶圆的轮廓曲线，所述已研磨晶圆的信息参数集合还包括已研磨晶圆的研磨前轮廓曲线；其中，所述第一信息参数集合不唯一时，多个所述第一信息参数集合构成第一筛选集合，查询第一筛选集合中已研磨晶圆的研磨前轮廓曲线与当前未研磨晶圆的研磨前轮廓曲线符合拟合优度参考区间的第二信息参数集合，所述第二信息参数集合唯一时，将该所述第二信息参数集合对应的研磨工艺程式作为当前晶圆研磨工艺程式。
15、根据本专利技术的一些实施例，所述拟合优度参考区间为0.9至1。
16、根据本专利技术的一些实施例，所述研磨前参数集合还包括研磨前耗材使用时间，所述已研磨晶圆的信息参数集合还包括已研磨晶圆的研磨前耗材使用时间；其中，所述第二信息参数集合不唯一时，多个第二信息参数集合构成第二筛选集合，查询第二筛选集合中已研磨晶圆的研磨前耗材使用时间与当前未研磨晶圆的研磨前耗材使用时间最接近的第三信息参数集合，将第三信息参数集合对应的研磨工艺程式作为当前研磨工艺程式。
17、根据本专利技术的一些实施例，所述研磨前耗材使用时间为研磨前研磨垫使用时间或研磨前研磨头使用时间。
18、根据本专利技术的一些实施例，所述研磨前耗材使用时间包括研磨前研磨垫使用时间和研磨前研磨头使用时间，将当前未研磨晶圆的研磨前研磨垫使用时间以及研磨前研磨头使用时间分别与与第二筛选参数集合中已研磨晶圆的研磨前研磨垫使用时间以及研磨前研磨头使用时间比对计算获得时间差异，所述时间差异最小的第二信息参数集合为第三信息参数集合。
19、根据本专利技术的一些实施例，时间差异t的计算公式为：t＝q*t1+(1-q)*t2；其中，q为比重系数，0≤q≤0.5，t1为当前未研磨晶圆的研磨前研磨垫使用时间与第二筛选参数集合中已研磨晶圆的研磨前研磨垫使用时间的差异，t2为当前未研磨晶圆的研磨前研磨头使用时间与第二筛选参数集合中已研磨晶圆的研磨前研磨头使用时间的差异。
20、根据本专利技术的一些实施例，所述通过研磨前参数集合结合研磨工艺数据库中已研磨晶圆的信息参数集合获取当前晶圆研磨工艺程式，包括：根据研磨前参数集合在用于记录已研磨晶圆的信息参数集合的研磨工艺数据库中查找出初阶研磨工艺程式；调用研磨工艺数据库信息模拟计算优化初阶研磨工艺程式的参数以得到当前晶圆研磨工艺程式。
21、根据本专利技术的一些实施例，所述初阶研磨工艺程式的参数包括研磨压力、研磨时间、研磨头转速、研磨台盘转速及研磨液流量中的至少一种。
22、根据本专利技术的一些实施例，所述调用研磨工艺数据库信息模拟计算调整初阶研磨工艺程式的参数包括对研磨去除量、研磨速率、研磨时间、研磨压力、研磨后剩余厚度和轮廓中至少一种的计算。
23、根据本专利技术的一些实施例，所述初阶研磨工艺程式的参数的调整优先选择研磨压力和研磨时间中的至少一种。
24、根据本专利技术的一些实施例，所述研磨后参数集合包括晶圆研磨后信息、研磨后耗材使用时间和实际研磨速率中的至少一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种先进过程控制方法，用于化学机械研磨系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前参数集合包括晶圆研磨前信息、研磨前耗材使用时间和离线研磨速率中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述晶圆研磨前信息包括晶圆产品类型、晶圆研磨前的研磨层信息及晶圆研磨工艺程式参数中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述晶圆研磨前的研磨层信息包括当前未研磨晶圆的厚度值及轮廓曲线，和/或当前未研磨晶圆的研磨目标厚度值以及研磨目标轮廓曲线。
5.根据权利要求3所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述晶圆研磨工艺程式参数包括研磨压力、研磨时间、研磨头转速、研磨台盘转速以及研磨液流量中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前耗材使用时间包括研磨前研磨头使用时间、研磨前研磨垫使用时间以及研磨前研磨垫修整器使用时间中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述离线
8.根据权利要求1所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨工艺数据库中储存的已研磨晶圆的信息参数集合包括晶圆产品类型、晶圆研磨前的厚度值及轮廓曲线、晶圆研磨后的厚度值及轮廓曲线、晶圆研磨目标厚度值及轮廓曲线、晶圆研磨工艺程式、晶圆研磨时的耗材使用时间、离线研磨速率及实际研磨速率。
9.根据权利要求1所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前参数集合至少包括当前未研磨晶圆的厚度平均值，所述已研磨晶圆的信息参数集合至少包括已研磨晶圆的研磨前厚度平均值和晶圆研磨工艺程式；其中，所述通过研磨前参数集合结合研磨工艺数据库中已研磨晶圆的信息参数集合获取当前晶圆研磨工艺程式，包括：
10.根据权利要求9所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述晶圆的厚度平均值为全局平均值和多个分区的区域平均值中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前参数集合还包括当前未研磨晶圆的轮廓曲线，所述已研磨晶圆的信息参数集合还包括已研磨晶圆的研磨前轮廓曲线；其中，所述第一信息参数集合不唯一时，多个所述第一信息参数集合构成第一筛选集合，查询第一筛选集合中已研磨晶圆的研磨前轮廓曲线与当前未研磨晶圆的研磨前轮廓曲线符合拟合优度参考区间的第二信息参数集合，所述第二信息参数集合唯一时，将该所述第二信息参数集合对应的研磨工艺程式作为当前晶圆研磨工艺程式。
12.根据权利要求11所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述拟合优度参考区间为0.9至1。
13.根据权利要求11所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前参数集合还包括研磨前耗材使用时间，所述已研磨晶圆的信息参数集合还包括已研磨晶圆的研磨前耗材使用时间；其中，所述第二信息参数集合不唯一时，多个第二信息参数集合构成第二筛选集合，查询第二筛选集合中已研磨晶圆的研磨前耗材使用时间与当前未研磨晶圆的研磨前耗材使用时间最接近的第三信息参数集合，将第三信息参数集合对应的研磨工艺程式作为当前晶圆研磨工艺程式。
14.根据权利要求13所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前耗材使用时间为研磨前研磨垫使用时间或研磨前研磨头使用时间。
15.根据权利要求13所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前耗材使用时间包括研磨前研磨垫使用时间和研磨前研磨头使用时间，将当前未研磨晶圆的研磨前研磨垫使用时间以及研磨前研磨头使用时间分别与第二筛选参数集合中已研磨晶圆的研磨前研磨垫使用时间以及研磨前研磨头使用时间比对计算获得时间差异，所述时间差异最小的第二信息参数集合为第三信息参数集合。
16.根据权利要求15所述的先进过程控制方法，其特征在于，时间差异T的计算公式为：
17.根据权利要求1所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述通过研磨前参数集合结合研磨工艺数据库中已研磨晶圆的信息参数集合获取当前晶圆研磨工艺程式，包括：
18.根据权利要求17所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述初阶研磨工艺程式的参数包括研磨压力、研磨时间、研磨头转速、研磨台盘转速及研磨液流量中的至少一种。
19.根据权利要求17所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述调用研磨工艺数据库信息模拟计算调整初阶研磨工艺程式的参数包括对研磨去除量、研磨速率、研磨时间、研磨压力、研磨后剩余厚度和轮廓中至少一种的计算。
20.根据权利要求19所述的先进过程控制方法，其...
【技术特征摘要】
1.一种先进过程控制方法，用于化学机械研磨系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前参数集合包括晶圆研磨前信息、研磨前耗材使用时间和离线研磨速率中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述晶圆研磨前信息包括晶圆产品类型、晶圆研磨前的研磨层信息及晶圆研磨工艺程式参数中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述晶圆研磨前的研磨层信息包括当前未研磨晶圆的厚度值及轮廓曲线，和/或当前未研磨晶圆的研磨目标厚度值以及研磨目标轮廓曲线。
5.根据权利要求3所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述晶圆研磨工艺程式参数包括研磨压力、研磨时间、研磨头转速、研磨台盘转速以及研磨液流量中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前耗材使用时间包括研磨前研磨头使用时间、研磨前研磨垫使用时间以及研磨前研磨垫修整器使用时间中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述离线研磨速率为最新一次离线研磨速率。
8.根据权利要求1所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨工艺数据库中储存的已研磨晶圆的信息参数集合包括晶圆产品类型、晶圆研磨前的厚度值及轮廓曲线、晶圆研磨后的厚度值及轮廓曲线、晶圆研磨目标厚度值及轮廓曲线、晶圆研磨工艺程式、晶圆研磨时的耗材使用时间、离线研磨速率及实际研磨速率。
9.根据权利要求1所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前参数集合至少包括当前未研磨晶圆的厚度平均值，所述已研磨晶圆的信息参数集合至少包括已研磨晶圆的研磨前厚度平均值和晶圆研磨工艺程式；其中，所述通过研磨前参数集合结合研磨工艺数据库中已研磨晶圆的信息参数集合获取当前晶圆研磨工艺程式，包括：
10.根据权利要求9所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述晶圆的厚度平均值为全局平均值和多个分区的区域平均值中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前参数集合还包括当前未研磨晶圆的轮廓曲线，所述已研磨晶圆的信息参数集合还包括已研磨晶圆的研磨前轮廓曲线；其中，所述第一信息参数集合不唯一时，多个所述第一信息参数集合构成第一筛选集合，查询第一筛选集合中已研磨晶圆的研磨前轮廓曲线与当前未研磨晶圆的研磨前轮廓曲线符合拟合优度参考区间的第二信息参数集合，所述第二信息参数集合唯一时，将该所述第二信息参数集合对应的研磨工艺程式作为当前晶圆研磨工艺程式。
12.根据权利要求11所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述拟合优度参考区间为0.9至1。
13.根据权利要求11所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前参数集合还包括研磨前耗材使用时间，所述已研磨晶圆的信息参数集合还包括已研磨晶圆的研磨前耗材使用时间；其中，所述第二信息参数集合不唯一时，多个第二信息参数集合构成第二筛选集合，查询第二筛选集合中已研磨晶圆的研磨前耗材使用时间与当前未研磨晶圆的研磨前耗材使用时间最接近的第三信息参数集合，将第三信息参数集合对应的研磨工艺程式作为当前晶圆研磨工艺程式。
14.根据权利要求13所述的先进过程控制方法，其特征在于，所述研磨前耗材使用时间为研磨前研磨垫使用时间或研...
【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：江苏元夫半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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