專利名稱：研磨方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體工藝方法及裝置，尤其涉及一種研磨方法及裝置。背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體器件(IC)制造尺寸的降低，層間介質(zhì)(ILD)和金屬層間介質(zhì)(IMD)的
需求厚度也相應(yīng)變薄。層間介質(zhì)和金屬層間介質(zhì)的平坦度對(duì)半導(dǎo)體器件的性能及半導(dǎo)體器件的制造良率都有著很大的影響，層間介質(zhì)和金屬層間介質(zhì)的平坦度主要受到化學(xué)汽相淀積(CVD)淀積的薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度(range)大，邊緣厚的影響。目前，針對(duì)化學(xué)汽相淀積淀積的薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題，主要通過調(diào)節(jié)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨(OCMP)菜單，優(yōu)化工藝來解決。通過調(diào)節(jié)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨菜單，使薄層邊緣的研磨率比中間高(400埃/分)，從而解決了化學(xué)汽相淀積淀積的薄層區(qū)域分布不均勻、前值幅度大，邊緣厚的問題。通常，在介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨之后，還要進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨(WCMP)，對(duì)介質(zhì)進(jìn)行研磨。鎢化學(xué)機(jī)械研磨主要采用Applied Materials開發(fā)的普適化菜單(BKM recipe)。通過日常質(zhì)量監(jiān)控得知，鎢化學(xué)機(jī)械研磨造成的介質(zhì)損失在600-1OOOA左右，邊緣介質(zhì)損失比中間低約300人,該值與介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨優(yōu)化菜單提高的邊緣的研磨率相當(dāng)(400埃/ 分)，因此在介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨后介質(zhì)平坦度滿足要求時(shí)，由于鎢化學(xué)機(jī)械研磨造成的邊緣介質(zhì)損失比中間低，在鎢化學(xué)機(jī)械研磨之后，又會(huì)降低介質(zhì)的平坦度，從而對(duì)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。尤其在平坦化要求較高的小尺寸器件制造中愈加顯
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者O

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要針對(duì)上述鎢化學(xué)機(jī)械研磨對(duì)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨產(chǎn)生較大負(fù)面影響，降低晶圓介質(zhì)(層間介質(zhì)和金屬層間介質(zhì))平坦度的問題，提供一種提高晶圓介質(zhì)平坦度的研磨方法。此外，還提供一種提高晶圓介質(zhì)平坦度的研磨裝置。一種研磨方法，包括如下步驟對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨；檢測(cè)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果；根據(jù)所述研磨效果確定對(duì)所述晶圓介質(zhì)進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。優(yōu)選的，所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單，邊緣研磨率大于中心研磨率。優(yōu)選的，所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單，邊緣研磨率比中心研磨率大300 500埃/分。優(yōu)選的，所述根據(jù)所述的研磨效果確定對(duì)所述晶圓介質(zhì)進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單的步驟具體為
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若檢測(cè)的研磨效果達(dá)到預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度，則所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨采用直徑研磨率分布曲線為線性的研磨菜單；否則，所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨采用所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。一種研磨裝置，包括介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件，用于對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨；檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件的研磨效果；鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件，對(duì)晶圓進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨；控制模塊，用于根據(jù)所述研磨效果確定所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件對(duì)所述晶圓進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。優(yōu)選的，所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單，邊緣研磨率大于中心研磨率。優(yōu)選的，所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單，邊緣研磨率比中心研磨率高300 500埃/分。優(yōu)選的，所述研磨效果包括晶圓介質(zhì)的幅值、厚度以及平坦度參數(shù)；所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨在研磨效果預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度時(shí)采用直徑研磨率分布曲線為線性的研磨菜單；否則，所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨采用所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。上述研磨方法及裝置，根據(jù)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果確定相適應(yīng)的鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單，對(duì)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨進(jìn)行輔助，很大的程度上保持并提高介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果，既解決化學(xué)汽相淀積淀積薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題，又保持和提高了晶圓介質(zhì)的平坦度，從而大大提高了半導(dǎo)體產(chǎn)品的的性能和制造良率。

圖1是一個(gè)實(shí)施例中研磨方法的流程圖；圖2是一個(gè)實(shí)施例中的研磨裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，通過對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，將使本發(fā)明的技術(shù)方案及其他有益效果顯而易見。圖1是一個(gè)實(shí)施例中研磨方法的流程圖，該方法包括如下步驟SlO 對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨。由于晶圓化學(xué)汽相淀積(CVD)淀積的薄層存在區(qū)域分布不均勻，前值幅度 (range)大，邊緣厚的問題，因此對(duì)該薄層進(jìn)行介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨，并調(diào)整介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單，提高邊緣研磨率，使邊緣研磨率大于中心研磨率。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單，直徑研磨率分布曲線(Polish line profile)，邊緣研磨率比中心研磨率大300 500埃/分，優(yōu)選的為400埃/分，有針對(duì)性的加大對(duì)晶圓邊緣介質(zhì)的研磨速率，以解決上述問題。S20 檢測(cè)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果。對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨之后，對(duì)研磨效果進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，分析晶圓介質(zhì)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度參數(shù)，判斷介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果是否為完全解決了化學(xué)汽相淀積淀積薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題， 使晶圓介質(zhì)的平坦度達(dá)到了生產(chǎn)的要求。S30:根據(jù)檢測(cè)的研磨效果確定對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)研磨效果確定對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單的步驟具體為若檢測(cè)的研磨效果達(dá)到預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度，則鎢化學(xué)機(jī)械研磨采用直徑研磨率分布曲線為線性的研磨菜單；否則，所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨采用介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨后，如果研磨效果達(dá)到預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度，完全解決了化學(xué)汽相淀積淀積薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題，此時(shí)晶圓介質(zhì)的表面平坦且等高，介質(zhì)平坦度良好，滿足制造的要求。再進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，需要對(duì)介質(zhì)的平坦度進(jìn)行保持，因此其采用直徑研磨率分布曲線為線性的研磨菜單，使其對(duì)晶圓介質(zhì)每處的研磨速率相同，研磨的程度和厚度處處相同，從而可以保持并優(yōu)化介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果和晶圓介質(zhì)的平坦度，不對(duì)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果形成負(fù)面影響。介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨后，如果研磨效果未達(dá)到預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度，則未完全解決了化學(xué)汽相淀積淀積薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題時(shí)，晶圓介質(zhì)表面仍舊存在區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題，介質(zhì)平坦度無法滿足制造的要求。再進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，需要對(duì)仍舊存在的區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚問題進(jìn)行處理，故其采用與介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨相同的研磨菜單(直徑研磨率分布曲線邊緣比中間高)，進(jìn)一步針對(duì)性的加大對(duì)邊緣介質(zhì)的研磨速率，對(duì)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果進(jìn)行完善，使晶圓介質(zhì)的平坦度滿足制造的要求。此外，提供一種研磨裝置。圖2是一個(gè)實(shí)施例中的研磨裝置的結(jié)構(gòu)圖，該研磨裝置包括介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件210、檢測(cè)模塊220、控制模塊230以及鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件240。介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件210用于對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨。由于晶圓化學(xué)汽相淀積淀積的薄層存在區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件210所使用的研磨菜單，邊緣研磨率比中心研磨率大300 500埃/分，優(yōu)選的為400埃/分，有針對(duì)性的加大對(duì)邊緣介質(zhì)的研磨速率，以解決上述問題。檢測(cè)模塊220用于檢測(cè)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件210的研磨效果。晶圓在介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件210介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨之后，檢測(cè)模塊220對(duì)其研磨效果進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，分析晶圓介質(zhì)是否達(dá)到預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度參數(shù)，，判斷介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件210的研磨效果是否為完全解決了晶圓化學(xué)汽相淀積淀積薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題，使晶圓介質(zhì)的平坦度達(dá)到了制造的要求?？刂颇K230根據(jù)檢測(cè)模塊220檢測(cè)的研磨效果確定鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件240對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。該實(shí)施例中，研磨效果包括晶圓介質(zhì)的幅值、厚度以及平坦度參數(shù)。若檢測(cè)模塊 220檢測(cè)到的研磨效果達(dá)到預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度時(shí)，則完全解決了化學(xué)汽相淀積淀積薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題，控制模塊230控制鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件240采用直徑研磨率分布曲線為線性的研磨菜單，對(duì)晶圓進(jìn)行研磨。否則，調(diào)整鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件240采用與介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨相同的研磨菜單，對(duì)晶圓進(jìn)行研磨。若檢測(cè)模塊220檢測(cè)到的研磨效果達(dá)到預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度，則完全解決了化學(xué)汽相淀積淀積薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題時(shí)，晶圓介質(zhì)的表面平坦且等高，介質(zhì)平坦度良好，滿足制造的要求。鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件240再進(jìn)行研磨時(shí)，需要對(duì)介質(zhì)的平坦度進(jìn)行保持，因此控制其采用直徑研磨率分布曲線為線性的研磨菜單，使其對(duì)晶圓介質(zhì)每處的研磨速率相同，研磨的程度和厚度處處相同，從而可以保持并優(yōu)化介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件210的研磨效果和晶圓介質(zhì)的平坦度，不對(duì)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件210的研磨效果形成負(fù)面影響。若檢測(cè)模塊220檢測(cè)到的研磨效果未達(dá)到預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度，則未完全解決了化學(xué)汽相淀積淀積薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題時(shí)，晶圓介質(zhì)表面仍舊存在區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題，介質(zhì)平坦度無法滿足制造的要求。鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件240再進(jìn)行研磨時(shí)，需要對(duì)仍舊存在的區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚問題進(jìn)行處理，控制其采用與介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨相同的研磨菜單(直徑研磨率分布曲線邊緣比中間高)，進(jìn)一步針對(duì)性的加大對(duì)邊緣介質(zhì)的研磨速率，對(duì)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件210的研磨效果進(jìn)行完善，使晶圓介質(zhì)的平坦度滿足制造的要求。鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件240用于對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨。上述研磨方法及裝置，根據(jù)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果確定相適應(yīng)的鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單，對(duì)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨進(jìn)行輔助，很大的程度上保持并提高介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果，既解決化學(xué)汽相淀積淀積薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題，又保持和提高了晶圓介質(zhì)的平坦度，從而大大提高了半導(dǎo)體產(chǎn)品的的性能和制造良率。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種研磨方法，包括如下步驟對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨；檢測(cè)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果；根據(jù)所述研磨效果確定對(duì)所述晶圓介質(zhì)進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨方法，其特征在于，所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單， 邊緣研磨率大于中心研磨率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的研磨方法，其特征在于，所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單， 邊緣研磨率比中心研磨率大300 500埃/分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的研磨方法，其特征在于，所述根據(jù)所述的研磨效果確定對(duì)所述晶圓介質(zhì)進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單的步驟具體為若檢測(cè)的研磨效果達(dá)到預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度，則所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨采用直徑研磨率分布曲線為線性的研磨菜單；否則，所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨采用所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。
5.一種研磨裝置，其特征在于，包括介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件，用于對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨；檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨組件的研磨效果；鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件，對(duì)晶圓進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨；控制模塊，用于根據(jù)所述研磨效果確定所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨組件對(duì)所述晶圓進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的研磨方法，其特征在于，所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單， 邊緣研磨率大于中心研磨率。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的研磨裝置，其特征在于，所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單， 邊緣研磨率比中心研磨率高300 500埃/分。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任一所述的研磨裝置，其特征在于，所述研磨效果包括晶圓介質(zhì)的幅值、厚度以及平坦度參數(shù)；所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨在研磨效果預(yù)設(shè)的幅值、厚度以及平坦度時(shí)采用直徑研磨率分布曲線為線性的研磨菜單；否則，所述鎢化學(xué)機(jī)械研磨采用所述介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種研磨方法及裝置，該方法包括如下步驟對(duì)晶圓介質(zhì)進(jìn)行介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨；檢測(cè)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果；根據(jù)所述研磨效果確定對(duì)所述晶圓介質(zhì)進(jìn)行鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單。本發(fā)明根據(jù)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果確定相適應(yīng)的鎢化學(xué)機(jī)械研磨的研磨菜單，對(duì)介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨進(jìn)行輔助，很大的程度上保持并提高介質(zhì)化學(xué)機(jī)械研磨的研磨效果，既解決化學(xué)汽相淀積淀積薄層區(qū)域分布不均勻，前值幅度大，邊緣厚的問題，又保持和提高了晶圓介質(zhì)的平坦度，從而大大提高了半導(dǎo)體產(chǎn)品的的性能和制造良率。
文檔編號(hào)H01L21/02GK102463521SQ20101054646
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者張冠夫, 李文明, 梁金娥 申請(qǐng)人:無錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司, 無錫華潤(rùn)上華科技有限公司