[发明专利]化学机械研磨的控制方法和设备

说明书

本申请公开了一种化学机械研磨的控制方法和设备，该方法包括：获取研磨速率和研磨垫修整器的电机的电流信号；当研磨速率低于速率阈值时，获取研磨速率对应的电流信号的上限值和下限值；调整施加于研磨垫修整器上的压力使电流信号在上限值和所述下限值之间。本申请通过获取研磨速率和研磨垫修整器的电机的电流信号，当研磨速率低于速率阈值时，根据研磨速率确定电流信号的取值范围，从而根据电流信号的取值范围调整施加于研磨垫修整器上的压力使电流信号在取值范围内，从而保证了研磨速率的稳定，进而降低了研磨垫修整器的损耗。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种化学机械研磨(chemicalmechanical polishing，CMP)的控制方法和设备。

背景技术

在半导体制造工艺中，化学机械研磨是一种全面平坦化工艺，其通过研磨头吸附硅片背面，并对其施加下压力，使其接触在研磨垫上，同时在研磨垫上添加研磨液，再通过研磨垫与硅片的相对运动来实现平坦化。

在化学机械研磨中，研磨垫是重要耗材，作为化学机械研磨工艺的载体，研磨垫的状态(粗糙度)与化学机械研磨有直接联系，为了保持研磨垫的良好状态，化学机械研磨中会使用研磨垫修整器(diamond disk)对研磨垫进行修整，使其表面保持一定的粗糙。对于研磨垫修整器来说，其工艺参数主要是压力、转速和摆动(sweep)，其中压力尤为重要，通常情况下：压力越大，研磨垫越粗糙，研磨速率越快，研磨垫损耗越快，研磨垫修整器的损耗越快。

相关技术中，在化学机械研磨的过程中，研磨垫修整器的各项工艺参数均设定为定值。然而，随着研磨垫修整器的损耗，其修整能力也会变差，研磨垫的粗糙度降低，化学机械研磨的研磨速率也会随之降低，因此将各项工艺参数设定为定值难以适应实际需求，加快了研磨垫修整器的损耗。

发明内容

本申请提供了一种化学机械研磨的控制方法和设备，可以解决相关技术中提供的化学机械研磨的控制方法由于使用固定的研磨垫修整器的工艺参数所导致的研磨垫修整器损耗较快的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种化学机械研磨的控制方法，包括：

获取研磨速率和研磨垫修整器的电机的电流信号；

当所述研磨速率低于速率阈值时，根据所述研磨速率和所述电流信号计算所述电流信号的上限值和下限值；

调整施加于所述研磨垫修整器上的压力使所述电流信号在所述上限值和所述下限值之间。

可选的，所述调整施加于所述研磨垫修整器上的压力使所述电流信号在所述上限值和所述下限值之间，包括：

当所述电流信号低于所述下限值时，增加所述压力；

重新获取所述电流信号，检测所述电流信号是否低于所述下限值；

当所述电流信号低于所述下限值时，重复上述步骤，直至所述电流信号高于所述下限值。

可选的，所述根据所述研磨速率和所述电流信号计算所述电流信号的上限值和下限值，包括：

获取所述研磨速率低于所述速率阈值之前的电流信号；

根据所述研磨速率低于所述速率阈值之前的电流信号计算所述上限值和下限值。

可选的，所述电流信号是通过设置在研磨垫修整器中的电流传感器采集得到的。

另一方面，本申请实施例提供了一种化学机械研磨设备，包括：

研磨垫修整器，用于对所述化学机械研磨设备的研磨垫进行修整；

电流传感器，用于采集所述研磨垫修整器的电机的电流信号，将所述电流信号传输至控制器；