CN102049729A - 一种研磨方法 - Google Patents
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Abstract
一种研磨方法，包括如下步骤：测试一研磨设备的实际研磨速率Vr1；根据所述实际研磨速率Vr1计算其后一阶段的实际研磨时间T2。本发明的优点在于，通过在每个时间段内都测试实际的研磨速率，并在每个时间段都能够根据前面的实际研磨速率去调整该阶段的参考研磨速率，达到获得精确的研磨厚度的目的。
Description
【技术领域】
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种研磨方法。
【背景技术】
现有技术中，化学机械研磨通常采用的是固定时间研磨的方式，将待研磨的介质层从某一膜层厚度(如1000nm)研磨到另一膜层厚度(如600nm)。而研磨设备的研磨速率通常是不稳定的，每次都会有一定的偏差。在固定时间的情况下，我们会发现在该时间段内产品的实际厚度是上下波动的，并不能稳定在相对固定的范围内。
附图1所示是在生产线上在线监测获得的不同批次产品的厚度值，横坐标代表时间，纵坐标代表每个批次的表面薄膜的研磨厚度，其中各个批次的累计研磨时间固定为一天。从图中可以看出，各个批次之间的厚度变化较为明显，并且这一变化并没有固定的规律，很难在每个批次之间按照固定的变化趋势对研磨时间进行调整。
因此，现有技术中由于研磨速率不稳定带来的最终产品厚度变化明显，会对后续的光刻工艺造成潜在的威胁。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是，提供一种研磨方法，能够降低各个批次的产品之间的厚度差异，以保证后续光刻工艺的顺利进行。
为了解决上述问题，本发明提供了一种研磨方法，包括如下步骤：测试一研磨设备的实际研磨速率Vr1；根据所述实际研磨速率Vr1计算其后一阶段的实际研磨时间T2。
作为可选的技术方案，根据所述研磨速率Vr1计算其后一阶段的实际研磨时间T2的步骤包括：将所述实际研磨速率Vr1作为所述后一阶段的参考研磨速率Vf2；根据所述后一阶段的研磨厚度L2与所述参考研磨速率Vf2计算所述实际研磨时间T2，计算式为：T2＝L2/Vf2。
作为可选的技术方案，根据所述研磨速率Vr1计算其后一阶段的实际研磨时间T2的步骤包括：以所述后一阶段之前各阶段的实际研磨速率Vr1、Vr2、……、Vrn的平均值作为所述后一阶段的参考研磨速率Vf2；根据所述后一阶段的研磨厚度L2与所述参考研磨速率Vf2计算所述实际研磨时间T2，计算式为：T2＝L2/Vf2。
作为可选的技术方案，根据所述研磨速率Vr1计算其后一阶段的实际研磨时间T2的步骤包括：以所述后一阶段之前各阶段的实际研磨速率Vr1、Vr2、……、Vrn的根据所述各阶段的研磨材料不同进行加权平均，作为所述后一阶段的参考研磨速率Vf2；根据所述后一阶段的研磨厚度L2与所述参考研磨速率Vf2计算所述实际研磨时间T2，计算式为：T2＝L2/Vf2。
作为可选的技术方案，所述各阶段的时间长度为24小时。
作为可选的技术方案，所述后一阶段的实际研磨时间T2由T2＝(Vs/Vf2)×Ts计算，其中Vs为标准研磨速率，Ts为标准研磨时间。
本发明的优点在于，通过在每个时间段内都测试实际的研磨速率，并在每个时间段都能够根据前面的实际研磨速率去调整该阶段的参考研磨速率，达到获得精确的研磨厚度的目的。
【附图说明】
附图1是采用现有技术所获得的研磨厚度随时间变化的示意图；
附图2是本发明所述研磨方法具体实施方式的实施步骤示意图；
附图3是采用本发明所述具体实施方式所获的产品的研磨厚度随时间变化的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明提供的一种研磨方法的具体实施方式做详细说明。
附图2所示为本具体实施方式的实施步骤示意图，包括：步骤S10，将研磨过程平均分配成多个的连续的时间阶段；步骤S11，测试一研磨设备在第一阶段内的实际研磨速率Vr1；步骤S12，将研磨速率Vr1作为第二阶段内的参考研磨速率Vf2，所述参考研磨速率Vf2用于在第二阶段内根据研磨厚度L2计算研磨的实施时间T2；步骤S13，在第二阶段的研磨过程中测算此阶段内的实际研磨速率Vr2；步骤S14，根据Vr1与Vr2计算第三阶段的参考研磨速率Vf3；步骤S15，在第三阶段的研磨过程中测算此阶段的实际研磨速率Vr3，所述研磨速率Vr3将进一步作为第四阶段参考研磨速率Vf4的计算依据。
不断重复以上步骤至全部研磨过程结束。
参考步骤S10，将研磨过程平均分配成多个的连续的时间阶段。
所述研磨过程是指某一台研磨设备研磨晶圆的全部过程，该过程可能持续一天或者数天，甚至可以是数月或者更长。在这一过程中研磨的实际速率必然会有所变化，本具体实施方式所提出的技术方案的目的就是要解决上述这一问题。
该时间段的时间长度可以根据研磨设备的情况设定，对于研磨速率比较稳定的设备，可以设置得长一些，反之对于研磨速率不稳定的设备，则可以酌情设置比较短的时间。根据实际操作过程中的经验，通常将这一时间设置为24小时，即以一天为一个调整周期。由于本具体实施方式所述的技术方案将在同一时间段内设置相同的参考速率，若该时间段设置得过长，则在此时间段内研磨速率的变化可能比较明显，失去了该技术方案调整速率的意义，而若时间段设置得过短，则不利于提高工作效率。
参考步骤S11，测试一研磨设备在第一阶段内的实际研磨速率Vr1。
该步骤的目的在于对所述研磨设备的实际研磨速率进行初测，并将该速率用于后一个时间段的参考速率。
参考步骤S12，将研磨速率Vr1作为第二阶段内的参考研磨速率Vf2，即Vf2＝Vr1。所述参考研磨速率Vf2用于在第二阶段内根据研磨厚度L2计算研磨的实施时间T2。计算方式为：T2＝L2/Vf2。在实际的研磨机器中，若已知参数为机器的标准研磨速率Vs与标准研磨时间Ts，则上述计算方式更应表达为：T2＝(Vs/Vf2)×Ts，更可清楚表达实际研磨时间相对于标准研磨时间所作的调整。
对于一台研磨设备而言，虽然研磨速率会随时间变化而发生变化，但是这种变化是一种渐变的过程，并不是突变，因此将前一个时间段的实际速率作为后一个相邻时间段内用于计算研磨时间的参考速率，能够将误差控制在很小的范围内。
参考步骤S13，在第二阶段的研磨过程中测算此阶段内的实际研磨速率Vr2。
由于研磨还要继续进行下去，因此在第二阶段仍然要测算此阶段的实际研磨速率，计算方法是根据实际研磨的厚度除以研磨时间获得。实验表明，第二阶段的实际研磨速率Vr2与第二阶段内的参考研磨速率Vf2的确略有差别，但差别很小，也就是说将将研磨速率Vr1作为第二阶段内的参考研磨速率Vf2是合理的。
参考步骤S14，根据Vr1与Vr2计算第三阶段的参考研磨速率Vf3。
尽管第二阶段的实际研磨速率Vr2与第二阶段内的参考研磨速率Vf2的差别很小，为精确计，可以根据前面各个阶段的实际研磨速率调整接下来的一个阶段的参考研磨速率，否则这一很小的差别会在后续每个时间段内被不断地放大，而最终质变成不可以忽视的系统误差。
根据前面各个阶段的实际研磨速率(例如Vr1与Vr2)计算下一阶段的参考研磨速率(例如第三阶段的参考研磨速率Vf3)的方法有很多中，比如可以认为某一阶段的参考研磨速率等于前面各个阶段的实际研磨速率的平均值，即：
Vfn＝(Vr1+Vr2+Vr3+……+Vr(n-1))/n
从而可以根据上述公式调整该阶段的参考研磨速率。
在其他实施方式中，为了减少数据存储与运算的工作量，还可以简单地将某一阶段的实际研磨速率作为其后一阶段的参考研磨速率，即：
Vfn＝Vr(n-1)
考虑到研磨设备的速率变化是渐变的这一特点，此种确定研磨速率的方式的准确程度也很高，并且大大降低了数据存储与运算的工作量。
在可选的其他实施方式中，还可以根据实际工作阶段中所研磨的对象对研磨速率的影响而选择对各阶段实际研磨速率进行加权平均计算的方式来确定参考研磨速率，更可保证算得的参考研磨速率之精确性。
参考步骤S15，在第三阶段的研磨过程中测算此阶段的实际研磨速率Vr3，所述研磨速率Vr3将进一步作为第四阶段参考研磨速率Vf4及研磨时间T4的计算依据。所述计算方式与前述方式相同，不再赘述。如前面所述的，本步骤实际上是重复步骤S13与步骤S14的内容。并且在后续的工艺中，一直仿照上述步骤S15不断的测试实际研磨速率并调整下一阶段的参考研磨速率，以确保在后续每个时间段都能够根据前面的实际研磨速率去调整该阶段的参考研磨速率，达到获得精确的研磨厚度的目的。
附图3为根据采用本具体实施方式的方法而获得的研磨厚度与研磨时间的示意图，横坐标为时间，单位是天，纵坐标是研磨厚度。对比附图1与附图3可以很明显地看出，由于采用了本具体实施方式所述的技术方案，研磨厚度的一致性得到了明显的改善。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种研磨方法，其特征在于，包括如下步骤：
测试一研磨设备的实际研磨速率Vr1；
根据所述实际研磨速率Vr1计算其后一阶段的实际研磨时间T2。
2.根据权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，根据所述研磨速率Vr1计算其后一阶段的实际研磨时间T2的步骤包括：
将所述实际研磨速率Vr1作为所述后一阶段的参考研磨速率Vf2；
根据所述后一阶段的研磨厚度L2与所述参考研磨速率Vf2计算所述实际研磨时间T2，计算式为：T2＝L2/Vf2。
3.根据权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，根据所述研磨速率Vr1计算其后一阶段的实际研磨时间T2的步骤包括：
以所述后一阶段之前各阶段的实际研磨速率Vr1、Vr2、……、Vrn的平均值作为所述后一阶段的参考研磨速率Vf2；
根据所述后一阶段的研磨厚度L2与所述参考研磨速率Vf2计算所述实际研磨时间T2，计算式为：T2＝L2/Vf2。
4.根据权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，根据所述研磨速率Vr1计算其后一阶段的实际研磨时间T2的步骤包括：
以所述后一阶段之前各阶段的实际研磨速率Vr1、Vr2、……、Vrn的根据所述各阶段的研磨材料不同进行加权平均，作为所述后一阶段的参考研磨速率Vf2；
根据所述后一阶段的研磨厚度L2与所述参考研磨速率Vf2计算所述实际研磨时间T2，计算式为：T2＝L2/Vf2。
5.根据权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，所述各阶段的时间长度为24小时。
6.根据权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，所述后一阶段的实际研磨时间T2由T2＝(Vs/Vf2)×Ts计算，其中Vs为标准研磨速率，Ts为标准研磨时间。
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|---|---|---|---|---|
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| CN106312792B (zh) * | 2016-11-09 | 2018-06-26 | 上海华力微电子有限公司 | 一种动态调整安全研磨时间限的方法 |
| CN113524019A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-22 | 福建北电新材料科技有限公司 | 化学机械抛光方法 |
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