CN107336126A - 抛光设备的抛光压力控制方法、装置和抛光设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛光设备的抛光压力控制方法、装置和抛光设备，该方法包括以下步骤：对抛光设备所加工的晶圆的多个施压区域分别施加对应的抛光压力以进行抛光处理；获取多个施压区域中每个施压区域的抛光厚度，并获取抛光时间；根据每个施压区域的抛光厚度和抛光时间计算每个施压区域的去除速率；在抛光预设数量的晶圆后，根据获取的每个施压区域的预设数量的去除速率计算每个施压区域的平均去除速率；根据每个施压区域的平均去除速率对每个施压区域的抛光压力进行调整。根据本发明的抛光设备的抛光压力控制方法，可以延长抛光垫的使用周期、提高抛光设备的使用效率、降低生产成本、提高晶圆的良品率，且简单有效、稳定性高。

Description

抛光设备的抛光压力控制方法、装置和抛光设备

技术领域

本发明涉及抛光设备技术领域，具体而言，涉及一种抛光设备的抛光压力控制方法、抛光设备的抛光压力控制装置和具有所述抛光设备的抛光压力控制装置的抛光设备。

背景技术

相关技术中的抛光设备，随着抛光垫的使用，抛光垫不同区域的磨损程度会不同，导致抛光垫不同区域的去除速率不一致，最终影响晶圆的质量。通常，在抛光垫达到使用寿命时更换抛光垫，或者，在抛光垫不同的寿命阶段设定不同的抛光压力，即，以压力作用来减轻抛光垫的磨损对晶圆质量的影响。

然而，频繁更换抛光垫(实际生产中约为40小时更换一次)，会降低抛光设备的使用效率，增加生产成本；并且，由于不同系列晶圆之间具有差异性，需要分别建立多套压力控制体系，而抛光垫的寿命阶段又难以预估，因此，这种控制体系的稳定性不高，难以适应更高制程的抛光工艺。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种抛光设备的抛光压力控制方法，所述抛光设备的抛光压力控制方法可以延长抛光垫的使用周期、提高抛光设备的使用效率、降低生产成本、提高晶圆的良品率，且简单有效、稳定性高。

本发明还提出一种抛光设备的抛光压力控制装置。

本发明还提出一种具有所述抛光设备的抛光压力控制装置的抛光设备。

根据本发明第一方面实施例的抛光设备的抛光压力控制方法，包括以下步骤：

对所述抛光设备所加工的晶圆的多个施压区域分别施加对应的抛光压力以进行抛光处理；

获取所述多个施压区域中每个施压区域的抛光厚度，并获取抛光时间；

根据所述每个施压区域的抛光厚度和所述抛光时间计算所述每个施压区域的去除速率；

在抛光预设数量的晶圆后，根据获取的所述每个施压区域的所述预设数量的去除速率计算所述每个施压区域的平均去除速率；

根据所述每个施压区域的平均去除速率对所述每个施压区域的抛光压力进行调整，并以调整后的抛光压力对待抛光晶圆进行抛光处理。

根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制方法，可以延长抛光垫的使用周期、提高抛光设备的使用效率、降低生产成本、提高晶圆的良品率，且简单有效、稳定性高。

另外，根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制方法还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，获取所述多个施压区域中每个施压区域的抛光厚度包括以下步骤：

获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加前的前值厚度；

获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加后的后值厚度；

根据所述每个施压区域的前值厚度与所述每个施压区域的后值厚度的差值获取所述每个施压区域的抛光厚度。

进一步地，获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加前的前值厚度具体包括：

根据获取的所述每个施压区域的多个采集点处的前值厚度的平均值得出所述每个施压区域的前值厚度。

进一步地，获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加后的后值厚度具体包括：

根据获取的所述每个施压区域的多个采集点处的后值厚度的平均值得出所述每个施压区域的后值厚度。

根据本发明的一些实施例，根据以下公式计算所述每个施压区域的去除速率：

其中，V为所述每个施压区域的去除速率，Removal为所述每个施压区域的抛光厚度，T为所述抛光时间。

根据本发明的一些实施例，所述预设数量为N，在抛光第一个至第N个晶圆后，根据以下公式计算所述每个施压区域的平均去除速率：

其中，为所述每个施压区域的平均去除速率，V为所述每个施压区域的去除速率，k₀的取值范围为0.5-1.0。

根据本发明的一些实施例，根据以下公式对所述每个施压区域的抛光压力进行调整：

P＇＝P*k₁，其中，P＇为调整后的抛光压力，P为调整前的抛光压力，R_q为所述待抛光晶圆的每个施压区域在P＇施加前的前值厚度，Target为所述待抛光晶圆的每个施压区域的基准后值厚度，为所述每个施压区域的平均去除速率，T_n+1为所述待抛光晶圆的抛光时间。

根据本发明第二方面实施例的抛光设备的抛光压力控制装置，包括：抛光处理模块，所述抛光处理模块用于对所加工的晶圆的多个施压区域分别施加对应的抛光压力以进行抛光处理；第一获取模块，所述第一获取模块用于获取所述多个施压区域中每个施压区域的抛光厚度；第二获取模块，所述第二获取模块用于获取抛光时间；第一计算模块，所述第一计算模块根据所述每个施压区域的抛光厚度和所述抛光时间计算所述每个施压区域的去除速率；第二计算模块，在抛光预设数量的晶圆后，所述第二计算模块根据获取的所述每个施压区域的所述预设数量的去除速率计算所述每个施压区域的平均去除速率；所述抛光处理模块还用于根据所述每个施压区域的平均去除速率对所述每个施压区域的抛光压力进行调整，并以调整后的抛光压力对待抛光晶圆进行抛光处理。

根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制装置，可以延长抛光垫的使用周期、提高抛光设备的使用效率、降低生产成本、提高晶圆的良品率，且简单有效、稳定性高。

另外，根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制装置还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述第一获取模块用于获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加前的前值厚度，并获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加后的后值厚度，以及根据所述每个施压区域的前值厚度与所述每个施压区域的后值厚度的差值获取所述每个施压区域的抛光厚度。

进一步地，所述第一获取模块用于根据获取的所述每个施压区域的多个采集点处的前值厚度的平均值得出所述每个施压区域的前值厚度。

进一步地，所述第一获取模块用于根据获取的所述每个施压区域的多个采集点处的后值厚度的平均值得出所述每个施压区域的后值厚度。

根据本发明的一些实施例，所述第一计算模块根据以下公式计算所述每个施压区域的去除速率：

其中，V为所述每个施压区域的去除速率，Removal为所述每个施压区域的抛光厚度，T为所述抛光时间。

根据本发明的一些实施例，所述预设数量为N，在抛光第一个至第N个晶圆后，所述第二计算模块根据以下公式计算所述每个施压区域的平均去除速率：

其中，为所述每个施压区域的平均去除速率，V为所述每个施压区域的去除速率，k₀的取值范围为0.5-1.0。

根据本发明的一些实施例，所述抛光处理模块根据以下公式对所述每个施压区域的抛光压力进行调整：

P＇＝P*k₁，其中，P＇为调整后的抛光压力，P为调整前的抛光压力，R_q为所述待抛光晶圆的每个施压区域在P＇施加前的前值厚度，Target为所述待抛光晶圆的每个施压区域的基准后值厚度，为所述每个施压区域的平均去除速率，T_n+1为所述待抛光晶圆的抛光时间。

根据本发明第三方面实施例的抛光设备，包括根据本发明第二方面实施例所述的抛光设备的抛光压力控制装置。

根据本发明实施例的抛光设备，通过利用如上所述的抛光设备的抛光压力控制装置，具有抛光垫的使用周期长、使用效率高、生产成本低、良品率高、简单有效、稳定性高等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的抛光设备所加工的晶圆的多个施压区域的示意图；

图3是根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制装置的方框示意图。

附图标记：

抛光设备的抛光压力控制装置1，

抛光处理模块10、第一获取模块20、第二获取模块30、第一计算模块40、第二计算模块50。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本申请基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

在半导体化学机械抛光工艺中，随着抛光垫的使用，晶圆表面的介质厚度的变化幅度会变得较大，影响晶圆的品质。这是由于在夹持晶圆的工具内，抛光压力作用区域内的气压大小不一致等相关因素，从而造成抛光垫不同区域的磨损程度不一致，进而导致抛光垫不同区域的去除速率不一致，并最终影响晶圆表面的介质厚度的变化幅度参数。

通常，抛光垫的使用寿命为加工1200片晶圆，实际生产中会在加工1200±100(具体数量需要根据现场工艺决定)片晶圆后更换新的抛光垫，以此达到作用面的物理一致性；另外，还可以在抛光垫不同的寿命阶段设定不同的抛光压力，即，以压力作用来减轻抛光垫的磨损所带来的影响。

然而，频繁更换抛光垫(实际生产中约为40小时更换一次)，会降低抛光设备的使用效率，增加生产成本；并且，由于不同系列晶圆之间具有差异性，需要分别建立多套压力控制体系，而抛光垫的寿命阶段又难以预估，因此，这种控制体系的稳定性不高，难以适应更高制程的抛光工艺。

为此，本发明提出一种可以延长抛光垫的使用周期、提高抛光设备的使用效率、降低生产成本、提高晶圆的良品率且简单有效、稳定性高的抛光设备的抛光压力控制方法。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的抛光设备的抛光压力控制方法。

如图1所示，根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制方法，包括以下步骤：

S110，对抛光设备所加工的晶圆的多个施压区域分别施加对应的抛光压力以进行抛光处理。

如图2所示，以12英寸晶圆为例，抛光设备对晶圆施加抛光压力时会形成6个施压区域，即Zone0、Zone1、Zone2、Zone3、Zone4和Zone5，每个施压区域具有与其对应的抛光压力。这6个施压区域以晶圆的中心为圆心同心设置，对应于晶圆的中心处的为圆形的施压区域Zone5，Zone0-Zone4这五个环形的施压区域沿晶圆的径向向着晶圆的中心处(即由外向内)依次排列。

需要说明的是，由于对Zone0施加的抛光压力是为了保持晶圆的位置，保证晶圆在抛光时不发生滑片，因此，Zone0的抛光压力可以不作调整，并且，根据实际生产情况，Zone1的抛光压力也可以不在本实施例的控制范围内。也就是说，在本发明的描述中，仅以Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的抛光压力的控制为例进行相关说明。

S120，获取多个施压区域中每个施压区域的抛光厚度，并获取抛光时间。

具体地，获取多个施压区域中每个施压区域的抛光厚度包括以下步骤：

S121，获取每个施压区域在对应的抛光压力施加前的前值厚度。

在本发明的一些实施例中，可以根据获取的每个施压区域的多个采集点处的前值厚度的平均值得出每个施压区域的前值厚度。例如，如图2所示，对Zone2-Zone5中每个施压区域设置5个采集点Q，并获取每个采集点Q处的晶圆表面在抛光前的介质厚度(即前值厚度)，然后计算每个施压区域的5个采集点Q的前值厚度的平均值，从而得出Zone2-Zone5中每个施压区域的前值厚度。

其中，每个施压区域的5个采集点Q的选取方法为：使每个施压区域的5个采集点Q沿晶圆的周向均匀间隔开，且使每个施压区域的5个采集点Q在晶圆的径向上位于该施压区域的中间位置。

S122，获取每个施压区域在对应的抛光压力施加后的后值厚度。

这里，可以参照步骤S121中的获取前值厚度的方法获取后值厚度，即，如图2所示，对Zone2-Zone5中每个施压区域设置5个采集点Q，并获取每个采集点Q处的晶圆表面在抛光后的介质厚度(即后值厚度)，然后计算每个施压区域的5个采集点Q的后值厚度的平均值，从而得出Zone2-Zone5中每个施压区域的后值厚度。其中，每个施压区域的5个采集点Q的选取方法如步骤S121中所述。

S123，根据每个施压区域的前值厚度与每个施压区域的后值厚度的差值获取每个施压区域的抛光厚度。

即，根据以下公式获取每个施压区域的抛光厚度：

Removal＝R_q-R_h，其中，Removal为每个施压区域的抛光厚度，R_q为每个施压区域的前值厚度，R_h为每个施压区域的后值厚度。

举例而言，Zone2的抛光厚度为Removal₂，Zone2的前值厚度为R_q2，Zone2的后值厚度为R_h2，其中，Removal₂＝R_q2-R_h2。

S130，根据每个施压区域的抛光厚度和抛光时间计算每个施压区域的去除速率。

在本发明的一些具体实施例中，根据以下公式计算每个施压区域的去除速率：

其中，V为每个施压区域的去除速率，Removal为每个施压区域的抛光厚度，T为抛光时间。

由此，Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的去除速率分别为：V₂、V₃、V₄和V₅，例如，

S140，在抛光预设数量的晶圆后，根据获取的每个施压区域的预设数量的去除速率计算每个施压区域的平均去除速率。

举例而言，预设数量为N，在抛光第一个至第N个晶圆后，根据以下公式计算每个施压区域的平均去除速率：

其中，为每个施压区域的平均去除速率，V为每个施压区域的去除速率，k₀的取值范围为0.5-1.0。

由此，得到Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的平均去除速率分别为：和其中，3≤N≤30，例如，N＝10，k₀＝0.7，

在本发明的一些示例中，晶圆的抛光时间T通常为APC(Advanced ProcessControl，先进过程控制)系统的预设时间。

在本发明的另一些示例中，根据以下公式给出抛光时间T：

其中，R_qm为当前加工的晶圆所对应的Zone2-Zone5中每个施压区域的每个采集点Q的前值厚度，m＝1,2,……，20，为Zone2-Zone5中每个施压区域的当前平均去除速率，即，抛光预设数量为N的晶圆后得到的每个施压区域的平均去除速率，例如，Zone2的当前平均去除速率为由于抛光设备具有进行Z次预抛光的系统预热期，因此，第一次至第Z次抛光中每个施压区域的抛光压力不作调整，第一次至第Z次抛光的抛光时间T可以根据经验值手动输入。

需要理解的是，这里的“第一个至第N个”指的是在对每个施压区域的抛光压力的一次调整中所采集的晶圆的数量，而不是指抛光设备的第一次至第N次抛光或抛光设备加工的晶圆的先后排序；并且，对R_h和V分别设定取值区间，当R_h和V中的任一个参数超出其取值区间时，该晶圆的信息不作为调整抛光压力的参考，需要判断下一个抛光后的晶圆的参数是否处于其取值区间，即，“第一个至第N个”指的是具有有效参数的晶圆的数量，这些具有有效参数的晶圆可以是不连续抛光的晶圆。

同样地，对设定取值区间，当超出取值区间时，每个施压区域的抛光压力保持不变。

S150，根据每个施压区域的平均去除速率对每个施压区域的抛光压力进行调整，并以调整后的抛光压力对待抛光晶圆进行抛光处理。

在对第N+1个晶圆进行抛光时，根据以下公式对每个施压区域的抛光压力进行调整：

P＇＝P*k₁，其中，P＇为调整后的抛光压力，P为调整前的抛光压力，R_q为第N+1个晶圆的每个施压区域在P＇施加前的前值厚度，Target为第N+1个晶圆的每个施压区域的基准后值厚度，为在抛光第一个至第N个晶圆后每个施压区域的平均去除速率，T_n+1为第N+1个晶圆的抛光时间。

具体地，可以参照步骤S121中的方法，根据获取的第N+1个晶圆的每个施压区域的5个采集点Q处的基准后值厚度的平均值得出第N+1个晶圆的每个施压区域的基准后值厚度。

由此，对于第N+1个晶圆而言，Zone2、Zone3、Zone4和Zone5调整前的抛光压力分别为：P₂、P₃、P₄、P₅，Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的基准后值厚度分别为：Target2、Target3、Target4、Target5，Zone2、Zone3、Zone4和Zone5调整后的抛光压力分别为：P₂＇、P₃＇、P₄＇、P₅＇，例如，P₂＇＝P₂*k₁，

其中，0.8≤k₁≤1.2，当k₁＜0.8时，k₁＝0.8；当k₁＞1.2时，k₁＝1.2。

应当理解，“第N+1个晶圆”只是为了与预设数量为N的晶圆区别开，用于表示施加调整后的抛光压力的晶圆，并不是指抛光设备的第N+1次抛光。

根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制方法，不仅适用于上述实施例中的12英寸、5区压力的晶圆，还适用于3区或其他多区压力的晶圆，包括其他尺寸的晶圆。此外，以12英寸、5区压力的晶圆为例，Zone3-Zone5对应的抛光压力为主抛压力，两个晶圆的主抛压力差值在±5％以内的视为主抛压力相同，对于主抛压力不同的晶圆，可以根据经验值更改每个施压区域的平均去除速率。

综上所述，根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制方法，利用多个施压区域中每个施压区域的去除速率表征抛光垫的磨损程度，再通过动态调整每个施压区域的抛光压力来平衡抛光垫的磨损状况，可以延长抛光垫的使用周期、提高抛光设备的使用效率、降低生产成本、提高晶圆的良品率，且简单有效、稳定性高。

本发明还提出一种可以延长抛光垫的使用周期、提高抛光设备的使用效率、降低生产成本、提高晶圆的良品率且简单有效、稳定性高的抛光设备的抛光压力控制装置。

如图3所示，根据本发明第二方面实施例的抛光设备的抛光压力控制装置1，包括抛光处理模块10、第一获取模块20、第二获取模块30、第一计算模块40和第二计算模块50。

具体而言，抛光处理模块10用于对抛光设备所加工的晶圆的多个施压区域分别施加对应的抛光压力以进行抛光处理。

如图2所示，以12英寸晶圆为例，抛光设备对晶圆施加抛光压力时会形成6个施压区域，即Zone0、Zone1、Zone2、Zone3、Zone4和Zone5，每个施压区域具有与其对应的抛光压力。这6个施压区域以晶圆的中心为圆心同心设置，对应于晶圆的中心处的为圆形的施压区域Zone5，Zone0-Zone4这五个环形的施压区域沿晶圆的径向向着晶圆的中心处(即由外向内)依次排列。

需要说明的是，由于对Zone0施加的抛光压力是为了保持晶圆的位置，保证晶圆在抛光时不发生滑片，因此，Zone0的抛光压力可以不作调整，并且，根据实际生产情况，Zone1的抛光压力也可以不在本实施例的控制范围内。也就是说，在本发明的描述中，仅以Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的抛光压力的控制为例进行相关说明。

第一获取模块20用于获取多个施压区域中每个施压区域的抛光厚度，第二获取模块30用于获取抛光时间。

在本发明的一些实施例中，第一获取模块20用于获取每个施压区域在对应的抛光压力施加前的前值厚度。

具体地，第一获取模块20可以根据获取的每个施压区域的多个采集点处的前值厚度的平均值得出每个施压区域的前值厚度。例如，如图2所示，第一获取模块20对Zone2-Zone5中每个施压区域设置5个采集点Q，并获取每个采集点Q处的晶圆表面在抛光前的介质厚度(即前值厚度)，然后计算每个施压区域的5个采集点Q的前值厚度的平均值，从而得出Zone2-Zone5中每个施压区域的前值厚度。

其中，每个施压区域的5个采集点Q的选取方法为：使每个施压区域的5个采集点Q沿晶圆的周向均匀间隔开，且使每个施压区域的5个采集点Q在晶圆的径向上位于该施压区域的中间位置。

在本发明的一些实施例中，第一获取模块20还用于获取每个施压区域在对应的抛光压力施加后的后值厚度。

如图2所示，第一获取模块20对Zone2-Zone5中每个施压区域设置5个采集点Q，并获取每个采集点Q处的晶圆表面在抛光后的介质厚度(即后值厚度)，然后计算每个施压区域的5个采集点Q的后值厚度的平均值，从而得出Zone2-Zone5中每个施压区域的后值厚度。其中，每个施压区域的5个采集点Q的选取方法如上所述。

由此，第一获取模块20根据每个施压区域的前值厚度与每个施压区域的后值厚度的差值获取每个施压区域的抛光厚度。

即，第一获取模块20根据以下公式获取每个施压区域的抛光厚度：

Removal＝R_q-R_h，其中，Removal为每个施压区域的抛光厚度，R_q为每个施压区域的前值厚度，R_h为每个施压区域的后值厚度。

举例而言，Zone2的抛光厚度为Removal₂，Zone2的前值厚度为R_q2，Zone2的后值厚度为R_h2，其中，Removal₂＝R_q2-R_h2。

第一计算模块40用于根据每个施压区域的抛光厚度和抛光时间计算每个施压区域的去除速率。

在本发明的一些具体实施例中，第一计算模块40根据以下公式计算每个施压区域的去除速率：

其中，V为每个施压区域的去除速率，Removal为每个施压区域的抛光厚度，T为抛光时间。

由此，Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的去除速率分别为：V₂、V₃、V₄和V₅，例如，

在抛光预设数量的晶圆后，第二计算模块50用于根据获取的每个施压区域的预设数量的去除速率计算每个施压区域的平均去除速率。

举例而言，预设数量为N，在抛光第一个至第N个晶圆后，第二计算模块50根据以下公式计算每个施压区域的平均去除速率：

其中，为每个施压区域的平均去除速率，V为每个施压区域的去除速率，k₀的取值范围为0.5-1.0。

由此，得到Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的平均去除速率分别为：和其中，3≤N≤30，例如，N＝10，k₀＝0.7，

在本发明的一些示例中，晶圆的抛光时间T通常为APC(Advanced ProcessControl，先进过程控制)系统的预设时间。

在本发明的另一些示例中，第二获取模块30根据以下公式给出抛光时间T：

其中，R_qm为当前加工的晶圆所对应的Zone2-Zone5中每个施压区域的每个采集点Q的前值厚度，m＝1,2,……，20，为Zone2-Zone5中每个施压区域的当前平均去除速率，即，抛光预设数量为N的晶圆后得到的每个施压区域的平均去除速率，例如，Zone2的当前平均去除速率为由于抛光设备具有进行Z次预抛光的系统预热期，因此，第一次至第Z次抛光中每个施压区域的抛光压力不作调整，第一次至第Z次抛光的抛光时间T可以根据经验值手动输入。

需要理解的是，这里的“第一个至第N个”指的是在对每个施压区域的抛光压力的一次调整中所采集的晶圆的数量，而不是指抛光设备的第一次至第N次抛光或抛光设备加工的晶圆的先后排序；并且，对R_h和V分别设定取值区间，当R_h和V中的任一个参数超出其取值区间时，该晶圆的信息不作为调整抛光压力的参考，需要判断下一个抛光后的晶圆的参数是否处于其取值区间，即，“第一个至第N个”指的是具有有效参数的晶圆的数量，这些具有有效参数的晶圆可以是不连续抛光的晶圆。

同样地，对设定取值区间，当超出取值区间时，每个施压区域的抛光压力保持不变。

抛光处理模块10还用于根据每个施压区域的平均去除速率对每个施压区域的抛光压力进行调整，并以调整后的抛光压力对待抛光晶圆进行抛光处理。

在对第N+1个晶圆进行抛光时，抛光处理模块10根据以下公式对每个施压区域的抛光压力进行调整：

P＇＝P*k₁，其中，P＇为调整后的抛光压力，P为调整前的抛光压力，R_q为第N+1个晶圆的每个施压区域在P＇施加前的前值厚度，Target为第N+1个晶圆的每个施压区域的基准后值厚度，为在抛光第一个至第N个晶圆后每个施压区域的平均去除速率，T_n+1为第N+1个晶圆的抛光时间。

具体地，可以参照上述结构，抛光处理模块10根据获取的第N+1个晶圆的每个施压区域的5个采集点Q处的基准后值厚度的平均值得出第N+1个晶圆的每个施压区域的基准后值厚度。

由此，对于第N+1个晶圆而言，Zone2、Zone3、Zone4和Zone5调整前的抛光压力分别为：P₂、P₃、P₄、P₅，Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的基准后值厚度分别为：Target2、Target3、Target4、Target5，Zone2、Zone3、Zone4和Zone5调整后的抛光压力分别为：P₂＇、P₃＇、P₄＇、P₅＇，例如，P₂＇＝P₂*k₁，

其中，0.8≤k₁≤1.2，当k₁＜0.8时，k₁＝0.8；当k₁＞1.2时，k₁＝1.2。

应当理解，“第N+1个晶圆”只是为了与预设数量为N的晶圆区别开，用于表示施加调整后的抛光压力的晶圆，并不是指抛光设备的第N+1次抛光。

根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制装置1，不仅适用于上述实施例中的12英寸、5区压力的晶圆，还适用于3区或其他多区压力的晶圆，包括其他尺寸的晶圆。此外，以12英寸、5区压力的晶圆为例，Zone3-Zone5对应的抛光压力为主抛压力，两个晶圆的主抛压力差值在±5％以内的视为主抛压力相同，对于主抛压力不同的晶圆，可以根据经验值更改每个施压区域的平均去除速率。

综上所述，根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制装置1，利用多个施压区域中每个施压区域的去除速率表征抛光垫的磨损程度，再通过动态调整每个施压区域的抛光压力来平衡抛光垫的磨损状况，可以延长抛光垫的使用周期、提高抛光设备的使用效率、降低生产成本、提高晶圆的良品率，且简单有效、稳定性高。

本发明还提出一种具有所述抛光设备的抛光压力控制装置的抛光设备。

根据本发明第三方面实施例的抛光设备，包括根据本发明第二方面实施例所述的抛光设备的抛光压力控制装置1。

根据本发明实施例的抛光设备，通过利用如上所述的抛光设备的抛光压力控制装置1，具有抛光垫的使用周期长、使用效率高、生产成本低、良品率高、简单有效、稳定性高等优点。

根据本发明实施例的抛光设备的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“可选实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种抛光设备的抛光压力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

对所述抛光设备所加工的晶圆的多个施压区域分别施加对应的抛光压力以进行抛光处理；

获取所述多个施压区域中每个施压区域的抛光厚度，并获取抛光时间；

根据所述每个施压区域的抛光厚度和所述抛光时间计算所述每个施压区域的去除速率；

在抛光预设数量的晶圆后，根据获取的所述每个施压区域的所述预设数量的去除速率计算所述每个施压区域的平均去除速率；

根据所述每个施压区域的平均去除速率对所述每个施压区域的抛光压力进行调整，并以调整后的抛光压力对待抛光晶圆进行抛光处理。

2.根据权利要求1所述的抛光设备的抛光压力控制方法，其特征在于，获取所述多个施压区域中每个施压区域的抛光厚度包括以下步骤：

获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加前的前值厚度；

获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加后的后值厚度；

根据所述每个施压区域的前值厚度与所述每个施压区域的后值厚度的差值获取所述每个施压区域的抛光厚度。

3.根据权利要求2所述的抛光设备的抛光压力控制方法，其特征在于，获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加前的前值厚度具体包括：

根据获取的所述每个施压区域的多个采集点处的前值厚度的平均值得出所述每个施压区域的前值厚度。

4.根据权利要求2所述的抛光设备的抛光压力控制方法，其特征在于，获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加后的后值厚度具体包括：

根据获取的所述每个施压区域的多个采集点处的后值厚度的平均值得出所述每个施压区域的后值厚度。

5.根据权利要求1所述的抛光设备的抛光压力控制方法，其特征在于，根据以下公式计算所述每个施压区域的去除速率：

其中，V为所述每个施压区域的去除速率，Removal为所述每个施压区域的抛光厚度，T为所述抛光时间。

6.根据权利要求1所述的抛光设备的抛光压力控制方法，其特征在于，所述预设数量为N，在抛光第一个至第N个晶圆后，根据以下公式计算所述每个施压区域的平均去除速率：

其中，为所述每个施压区域的平均去除速率，V为所述每个施压区域的去除速率，k₀的取值范围为0.5-1.0。

7.根据权利要求1所述的抛光设备的抛光压力控制方法，其特征在于，根据以下公式对所述每个施压区域的抛光压力进行调整：

其中，P＇为调整后的抛光压力，P为调整前的抛光压力，R_q为所述待抛光晶圆的每个施压区域在P＇施加前的前值厚度，Target为所述待抛光晶圆的每个施压区域的基准后值厚度，为所述每个施压区域的平均去除速率，T_n+1为所述待抛光晶圆的抛光时间。

8.一种抛光设备的抛光压力控制装置，其特征在于，包括：

抛光处理模块，所述抛光处理模块用于对所加工的晶圆的多个施压区域分别施加对应的抛光压力以进行抛光处理；

第一获取模块，所述第一获取模块用于获取所述多个施压区域中每个施压区域的抛光厚度；

第二获取模块，所述第二获取模块用于获取抛光时间；

第一计算模块，所述第一计算模块根据所述每个施压区域的抛光厚度和所述抛光时间计算所述每个施压区域的去除速率；

第二计算模块，在抛光预设数量的晶圆后，所述第二计算模块根据获取的所述每个施压区域的所述预设数量的去除速率计算所述每个施压区域的平均去除速率；

所述抛光处理模块还用于根据所述每个施压区域的平均去除速率对所述每个施压区域的抛光压力进行调整，并以调整后的抛光压力对待抛光晶圆进行抛光处理。

9.根据权利要求8所述的抛光设备的抛光压力控制装置，其特征在于，所述第一获取模块用于获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加前的前值厚度，并获取所述每个施压区域在对应的所述抛光压力施加后的后值厚度，以及根据所述每个施压区域的前值厚度与所述每个施压区域的后值厚度的差值获取所述每个施压区域的抛光厚度。

10.根据权利要求9所述的抛光设备的抛光压力控制装置，其特征在于，所述第一获取模块用于根据获取的所述每个施压区域的多个采集点处的前值厚度的平均值得出所述每个施压区域的前值厚度。

11.根据权利要求9所述的抛光设备的抛光压力控制装置，其特征在于，所述第一获取模块用于根据获取的所述每个施压区域的多个采集点处的后值厚度的平均值得出所述每个施压区域的后值厚度。

12.根据权利要求8所述的抛光设备的抛光压力控制装置，其特征在于，所述第一计算模块根据以下公式计算所述每个施压区域的去除速率：

其中，V为所述每个施压区域的去除速率，Removal为所述每个施压区域的抛光厚度，T为所述抛光时间。

13.根据权利要求8所述的抛光设备的抛光压力控制装置，其特征在于，所述预设数量为N，在抛光第一个至第N个晶圆后，所述第二计算模块根据以下公式计算所述每个施压区域的平均去除速率：

其中，为所述每个施压区域的平均去除速率，V为所述每个施压区域的去除速率，k₀的取值范围为0.5-1.0。

14.根据权利要求8所述的抛光设备的抛光压力控制装置，其特征在于，所述抛光处理模块根据以下公式对所述每个施压区域的抛光压力进行调整：

其中，P＇为调整后的抛光压力，P为调整前的抛光压力，R_q为所述待抛光晶圆的每个施压区域在P＇施加前的前值厚度，Target为所述待抛光晶圆的每个施压区域的基准后值厚度，为所述每个施压区域的平均去除速率，T_n+1为所述待抛光晶圆的抛光时间。

15.一种抛光设备，其特征在于，包括根据权利要求8-14中任一项所述的抛光设备的抛光压力控制装置。