[发明专利]研磨方法、研磨垫修整系统

说明书

本发明提供了一种研磨方法、研磨垫修整系统。研磨方法，包括：厚度检测装置测量研磨垫实时形貌的同时，修整器从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫；其中，将所述研磨垫的实时形貌与目标形貌做比较；根据比较的结果实时调整所述修整器的工作模式。将研磨垫修整变粗糙保证抛光效率的同时，测量研磨垫实时形貌并根据实时形貌与目标形貌的比较结果实时调整所述修整器的工作模式，修整研磨垫在不同区域的高度差异，以确保研磨垫的整体平整度，从而保证抛光均匀性。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种研磨方法、研磨垫修整系统。

背景技术

半导体集成电路制造的硅晶片通常经过许多工序，包括：沉积、图案形成以及蚀刻步骤。在每个制造步骤中，经常需要或者期望修改或精修晶圆的暴露面，以便为晶片后续加工或制造步骤作准备。

一种修改或者精修晶圆的暴露面的方法为化学机械抛光(CMP)工艺，使用包含多个分散在液体中的松散磨粒的抛光浆液处理晶片表面。通常将此浆液涂敷到研磨垫，随后用研磨垫来研磨晶圆表面或者使晶片表面紧靠研磨垫移动，以从晶片表面移除材料。

随着时间的推移，研磨垫表面由于夹带抛光工艺的副产物和磨损等因素，研磨垫的形貌(研磨表面)发生了较大变化，一方面整体平整度变差，例如研磨垫中心区域比边缘区域薄，导致研磨垫中心区域和边缘区域对晶圆的研磨量差异较大，从而影响了抛光均匀性；另一方面，研磨表面变得光滑，进而影响了抛光效率(晶圆的移除速率)，因此需要对研磨垫定期修整。定期将研磨垫暴露于具有工业金刚石表面的研磨垫修整器上，并以指定的速度旋转研磨垫以使研磨垫表面变得毛糙，同时研磨垫也被去除一定厚度，试图减少研磨垫形貌变化对研磨晶圆时的影响。但在不知道研磨垫实时形貌的情况下，只能按照既定的程式做修整，即对整个研磨垫的修整厚度均一致，相当于不平整的研磨表面整体修整去除大约同一厚度，那么剩余的研磨表面还是不平整，无法彻底修整研磨垫在不同区域的高度差异。

发明内容

本发明的目的在于提供一种研磨方法、研磨垫修整系统，将研磨垫修整变粗糙以保证抛光效率的同时，还修整研磨垫在不同区域的高度差异。

本发明提供一种研磨方法，包括：

厚度检测装置测量研磨垫实时形貌的同时，修整器从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫；

其中，将所述研磨垫的实时形貌与目标形貌做比较；

根据比较的结果实时调整所述修整器的工作模式；

以上步骤循环进行。

进一步的，调整所述修整器的工作模式包括：调整所述修整器在所述研磨垫不同区域的移动速度。

进一步的，所述移动速度范围为：0.2μm/s～2μm/s。

进一步的，调整所述修整器的工作模式包括：调整所述修整器施加到所述掩模垫的压力和/或修整时间。进一步的，所述修整器从所述研磨垫中心沿径向向所述研磨垫边缘实时修整所述研磨垫的过程中，所述研磨垫自转，且所述研磨垫的中心轴位置不变。

本发明还提供一种研磨垫修整系统，包括：

研磨盘；

设置于所述研磨盘上的研磨垫；

与所述研磨垫相向设置的修整单元；

所述修整单元包括修整器和位于所述修整器一侧的厚度检测装置。

进一步的，所述厚度检测装置包括电涡流传感器或者光学传感器。

进一步的，所述修整单元还包括压力传感器，所述压力传感器用于测量所述修整器施加到所述掩模垫的压力。