[发明专利]调整化学机械抛光工艺中硅片研磨时间的方法

说明书

本发明涉及一种调整化学机械抛光工艺中硅片研磨时间的方法，所属硅片研磨技术领域，包括如下操作步骤：1）获取最近m批硅片各自的研磨时间；2）确定下一批硅片的模糊研磨时间；3）获取最近一批每枚硅片的去除量并计算平均去除量dn及加工要求的目标去除量ds，计算修正系数K=dn/ds；3）确定下一批硅片的研磨时间T(n+1)=T0/K，并相应调整Recipe。具有及时准确地调整硅片研磨时间的优点。解决了每批次加工后CMP机台状况的变化和差异导致的硅片去除量不稳定的问题。保证获得稳定的去除量。

技术领域

本发明涉及硅片研磨技术领域，具体涉及一种调整化学机械抛光工艺中硅片研磨时间的方法。

背景技术

化学机械抛光（Chemical Machine Polishing, CMP）技术是一种表面全局平坦化技术，被广泛应用于集成电路制造领域。它将化学腐蚀作用和机械去除作用相结合，在施加一定压力下，通过硅片和抛光头之间的相对运动来平坦化硅片表面。

然而，现有的化学机械抛光工艺中还存在着不足之处。已知的确定和调整硅片研磨时间的方法主要有：通过自动处理系统反馈最近若干批硅片的研磨参数给抛光设备来确定下一批硅片的研磨时间；所述研磨参数包括最近m批硅片各自的研磨时间T(n) 、T(n-1)、T(n-2) 、……、T(n-m+1)，其中T(n)为第n批硅片的研磨时间，即最近一批/倒数第一批硅片的研磨时间，T(n-m+1) 为倒数第m批硅片的研磨时间。计算公式为：下一批硅片的研磨时间T(n+1)= T(n)×i+ T(n-1) ×i×(1-i)+ T(n-2) ×i×(1-i)2+……T(n-m+1) ×i×(1-i)m-1，其中i﹤1，m≧2，n﹥m，m、n为整数。这种计算方法忽略了每天CMP机台状况的变化和差异，实际加工中硅片去除量波动较大，存在不准确性。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在去除量波动较大和准确性差的不足，提供了一种调整化学机械抛光工艺中硅片研磨时间的方法，其具有及时准确地调整硅片研磨时间的优点。解决了每批次加工后CMP机台状况的变化和差异导致的硅片去除量不稳定的问题。保证获得稳定的去除量。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种调整化学机械抛光工艺中硅片研磨时间的方法，包括如下操作步骤：

第一步：获取最近m批硅片各自的研磨时间T(n) 、T(n-1)、 T(n-2) 、……、T(n-m+1)，其中T(n)为第n批硅片的研磨时间，即最近一批/倒数第一批硅片的研磨时间，T(n-m+1) 为倒数第m批硅片的研磨时间。

第二步：最近m批硅片各自的研磨时间T(n) 、T(n-1)、 T(n-2) 、……、T(n-m+1)确定下一批硅片的模糊研磨时间T0。

第三步：通过万分表测量获取每批次首枚硅片研磨前厚度h1和研磨后厚度h2，计算研磨去除量dn=h1-h2；

第四步：获取最近一批每枚硅片的去除量并计算平均去除量dn及加工要求的目标去除量ds，计算修正系数K=dn/ds。

第五步：确定下一批硅片的研磨时间T(n+1)=T0/K，并相应调整Recipe。

作为优选，模糊研磨时间T0= T(n)×i+ T(n-1) ×i×(1-i)+ T(n-2) ×i×(1-i)2+……T(n-m+1) ×i×(1-i)m-1，其中0.5≦i﹤1，m≧3，n﹥m，m、n为整数。

作为优选，研磨每一批硅片时，每批次硅片数量一般为20枚。

作为优选，dn的数值从一批次中首枚硅片研磨前后的厚度值。