[发明专利]化学机械研磨方法

说明书

本发明提供一种化学机械研磨方法，首先根据测试层的第一外围区域的厚度与第一中心区域的厚度预设产品层工艺条件，然后根据预设的产品层工艺条件在产品晶圆上形成产品层，所述测试层的第一外围区域的厚度等于第一中心区域的厚度时则所述产品层的第二外围区域的厚度等于第二中心区域的厚度，所述测试层的第一外围区域的厚度小于第一中心区域的厚度时则所述产品层的第二外围区域的厚度大于第二中心区域的厚度，所述测试层的第一外围区域的厚度大于第一中心区域的厚度时则所述产品层的第二外围区域的厚度小于第二中心区域的厚度，如此，在对所述产品层执行化学机械研磨工艺时，能够抵消化学机械研磨的速率偏差，从而能够提高产品层的表面均匀性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种化学机械研磨方法。

背景技术

在集成电路制造工艺中，在晶圆上制作出元件结构或图案化的金属导线后，需先在晶圆上沉积一层产品层，然后再进行后续的金属层的沉积，所述产品层主要用于金属层之间的隔离。但沉积产品层以后，产品层的表面往往不是平整的表面，因此，需要对产品层进行平坦化工艺，以使所述产品层的表面平整。

最常用的平坦化工艺是化学机械研磨(CMP，Chemical MechanicalPlanarization，也称化学机械抛光)，所述化学机械研磨的主要原理是将晶圆吸在研磨头上，通过所述研磨头在研磨垫上施加压力，并以一定的压力与转速在研磨垫上研磨，研磨头与研磨垫之间以不同的转速同向旋转时，在研磨垫与晶圆之间流有研磨液，通过研磨液将晶圆上的产品层研磨至目标厚度或者使产品层的表面平整。但在现有的化学机械研磨中，由于研磨垫的使用时间或者设备异常等原因，产品层在化学机械研磨的过程中，容易导致产品层的边缘区域的研磨速率与中心区域的研磨速率不同，由此导致产品层的外围区域的厚度大于或者小于中心区域的厚度，从而导致产品层的表面不均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学机械研磨方法，以解决产品层的表面不均匀的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种化学机械研磨方法，所述化学机械研磨方法包括：提供一测试晶圆；在所述测试晶圆上形成测试层；对所述测试层执行化学机械研磨工艺；测量所述测试层的第一外围区域的厚度与第一中心区域的厚度；根据所述测试层的第一外围区域的厚度与第一中心区域的厚度预设产品层工艺条件；提供一产品晶圆；根据预设的产品层工艺条件在所述产品晶圆上形成产品层，其中，所述测试层的第一外围区域的厚度等于第一中心区域的厚度时则所述产品层的第二外围区域的厚度等于第二中心区域的厚度，所述测试层的第一外围区域的厚度小于第一中心区域的厚度时则所述产品层的第二外围区域的厚度大于第二中心区域的厚度，所述测试层的第一外围区域的厚度大于第一中心区域的厚度时则所述产品层的第二外围区域的厚度小于第二中心区域的厚度；以及，对所述产品层执行化学机械研磨工艺。

可选的，在所述的化学机械研磨方法中，所述测试层与所述产品层的材质相同。

可选的，在所述的化学机械研磨方法中，所述测试层与所述产品层的材质均为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅。

可选的，在所述的化学机械研磨方法中，通过厚度测量系统测量所述测试层的第一外围区域的厚度与第一中心区域的厚度。

可选的，在所述的化学机械研磨方法中，所述第一外围区域和所述第二外围区域均呈圆环形，且所述第一外围区域包围所述第一中心区域，所述第二外围区域包围所述第二中心区域。

可选的，在所述的化学机械研磨方法中，形成所述产品层的工艺为化学气相沉积工艺。

可选的，在所述的化学机械研磨方法中，通过控制产品层沉积工艺中产品晶圆的第三外围区域与第三中心区域的温度差值来控制所述产品层的第二外围区域与第二中心区域的厚度差值。