CN107471084A - 抛光设备的抛光平面度控制方法、装置和抛光设备 - Google Patents

抛光设备的抛光平面度控制方法、装置和抛光设备 Download PDF

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CN107471084A CN201710774883.5A CN201710774883A CN107471084A CN 107471084 A CN107471084 A CN 107471084A CN 201710774883 A CN201710774883 A CN 201710774883A CN 107471084 A CN107471084 A CN 107471084A
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Abstract

本发明公开了一种抛光设备的抛光平面度控制方法、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实际去除速率；根据每个施压区域的实际去除速率和对应的基准去除速率计算每个施压区域的去除速率漂移量；根据每个施压区域的去除速率漂移量调整抛光液的落点位置。根据本发明的抛光设备的抛光平面度控制方法，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

抛光设备的抛光平面度控制方法、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平面度控制方法、抛光设备的抛光平面度控制装置和具有所述抛光设备的抛光平面度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平面度控制方法，所述抛光设备的抛光平面度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平面度控制装置。
本发明还提出一种具有所述抛光设备的抛光平面度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平面度控制方法，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实际去除速率；
根据所述每个施压区域的实际去除速率和对应的基准去除速率计算所述每个施压区域的去除速率漂移量；
根据所述每个施压区域的去除速率漂移量调整抛光液的落点位置。
根据本发明实施例的抛光设备的抛光平面度控制方法，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平面度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实际去除速率：
其中，V为所述每个施压区域的实际去除速率，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，根据以下公式计算所述每个施压区域的去除速率漂移量：
ΔV＝|V-Target|，其中，ΔV为所述每个施压区域的去除速率漂移量，V为所述每个施压区域的实际去除速率，Target为所述每个施压区域的基准去除速率。
根据本发明的一些实施例，根据所述每个施压区域的去除速率漂移量调整抛光液的落点位置包括：
当所述多个施压区域中每相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值均处于预设取值区间内，且至少一对相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值连续多次处于所述预设取值区间时，调整抛光液的落点位置。
进一步地，当所述多个施压区域中在所述晶圆的径向上位于中间位置的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值连续多次处于所述预设取值区间内时，调整抛光液的落点位置。
根据本发明第二方面实施例的抛光设备的抛光平面度控制装置，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实际去除速率；第二计算模块，所述第二计算模块根据所述每个施压区域的实际去除速率和对应的基准去除速率计算所述每个施压区域的去除速率漂移量；所述抛光处理模块还用于根据所述每个施压区域的去除速率漂移量调整抛光液的落点位置。
根据本发明实施例的抛光设备的抛光平面度控制装置，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平面度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实际去除速率：
其中，V为所述每个施压区域的实际去除速率，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，所述第二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漂移量：
ΔV＝|V-Target|，其中，ΔV为所述每个施压区域的去除速率漂移量，V为所述每个施压区域的实际去除速率，Target为所述每个施压区域的基准去除速率。
根据本发明的一些实施例，当所述多个施压区域中每相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值均处于预设取值区间内，且至少一对相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值连续多次处于所述预设取值区间时，所述抛光处理模块调整抛光液的落点位置。
进一步地，当所述多个施压区域中在所述晶圆的径向上位于中间位置的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值连续多次处于所述预设取值区间内时，所述抛光处理模块调整抛光液的落点位置。
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平面度控制装置。
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平面度控制装置，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平面度控制方法的流程图；
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是根据本发明的一个具体实施例的抛光设备的抛光平面度控制方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的抛光设备的抛光平面度控制装置的方框示意图；
图5是根据本发明实施例的抛光设备的结构示意图。
附图标记：
抛光设备1，
抛光设备的抛光平面度控制装置10，抛光头20，抛光垫30，抛光液40，
抛光处理模块100、第一获取模块200、第二获取模块300、第一计算模块400、第二计算模块500。
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，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(即晶圆的抛光平面度)。
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平面度控制方法。
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平面度控制方法。
如图1所示，根据本发明实施例的抛光设备的抛光平面度控制方法，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，在本发明的描述中，仅以Zone1、Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的抛光平面度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Zone1-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Zone1-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。
可以理解，每个施压区域的采集点的数量可以彼此不同，只要保证每个施压区域的前值厚度为与其对应的多个采集点的前值厚度的平均值即可。
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Zone1-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Zone1-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。
同样可以理解的是，每个施压区域的采集点的数量可以彼此不同，只要保证每个施压区域的后值厚度为与其对应的多个采集点的后值厚度的平均值即可。
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＝Rq-Rh，其中，Removal为每个施压区域的抛光厚度，Rq为每个施压区域的前值厚度，Rh为每个施压区域的后值厚度。
举例而言，Zone1的抛光厚度为Removal1，Zone1的前值厚度为Rq1，Zone1的后值厚度为Rh1，其中，Removal1＝Rq1-Rh1。
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实际去除速率。
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实际去除速率：
其中，V为每个施压区域的实际去除速率，Removal为每个施压区域的抛光厚度，T为抛光时间。
由此，Zone1、Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的实际去除速率分别为：V1、V2、V3、V4和V5，例如，
S140，根据每个施压区域的实际去除速率和对应的基准去除速率计算每个施压区域的去除速率漂移量。
例如，根据以下公式计算每个施压区域的去除速率漂移量：
ΔV＝|V-Target|，其中，ΔV为每个施压区域的去除速率漂移量，V为每个施压区域的实际去除速率，Target为每个施压区域的基准去除速率(可以根据实际生产分别给出，例如，根据晶圆加工后的形状确定)。
如此，Zone1、Zone 2、Zone3、Zone4和Zone5的去除速率漂移量分别为：ΔV1、ΔV 2、ΔV3、ΔV4、ΔV5，例如，ΔV1＝|V1-Target1|。
S150，根据每个施压区域的去除速率漂移量调整抛光液的落点位置。
邻近抛光液的落点位置的施压区域的实际去除速率相对于远离抛光液的落点位置的施压区域的实际去除速率较大。理想状态下，每个施压区域的去除速率漂移量均在以内，然而，由于实际生产中会出现偏边，Zone1、Zone2的实际去除速率相对于Zone3-Zone5中任一个施压区域的实际去除速率均较大，即，ΔV1-ΔV5会逐渐减小。
因此，当多个施压区域中任一对相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值均处于预设取值区间内，且至少一对相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值连续两次处于该预设取值区间内时，调整抛光液的落点位置，从而可以调整晶圆的平面度。
举例而言，由于Zone2和Zone3为上述6个施压区域中在晶圆的径向上位于中间位置的两个施压区域，因此，以Zone2表征晶圆的边界区域且以Zone3表征晶圆的中心区域。如图3所示，当Zone和Zone3的去除速率漂移量之间的差值处于预设取值区间内，且上述情况连续出现两次时，将抛光液的落点位置向着内侧移动2mm，以保证控制可靠性和准确性。其中，“连续出现两次”指的是抛光设备连续加工的两个晶圆出现上述情况。
可以理解，当Zone和Zone3的去除速率漂移量之间的差值小于且这种情况连续出现两次时，将抛光液的落点位置向着外侧移动2mm。当然，当Zone和Zone3的去除速率漂移量之间的差值不在上述两个预设取值区间(即大于)时，该晶圆不具参考性。
在本发明的一些实施例中，如图3所示，当任一对相邻两个施压区域的前值厚度之间的差值大于时，该晶圆不选作调整抛光液的落点位置的参考。也就是说，仅当Zone1-Zone5中每相邻的两个施压区域的前值厚度之间的差值都小于或者等于时，获取该晶圆的每个施压区域的去除速率漂移量，以调整抛光液的落点位置。
为了保证晶圆整体的实际去除速率，对于抛光液的落点位置的移动量可以设定预设行程为±15mm，如果获取的抛光液的落点位置的移动量不在预设行程内，那么可以不调整抛光液的落点位置。
其中，+15mm用于表示将抛光液的落点位置向着外侧移动15mm，-15mm用于表示将抛光液的落点位置向着内侧移动15mm。可以理解，“内侧”指的是向着多个施压区域的中心处的一侧，“外侧”为与“内侧”方向相反的一侧，即，“外侧”为远离多个施压区域的中心处的一侧。
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。
综上所述，根据本发明实施例的抛光设备的抛光平面度控制方法，通过采集多个施压区域的厚度变化趋势，动态调整抛光液的落点位置，可以平衡抛光垫的磨损状况，有效降低晶圆表面的介质厚度的变化幅度，即，有效改善晶圆的抛光平面度，从而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平面度控制装置10。
如图4所示，根据本发明实施例的抛光设备的抛光平面度控制装置10，包括：抛光处理模块100、第一获取模块200、第二获取模块300、第一计算模块400和第二计算模块500。
抛光处理模块100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，在本发明的描述中，仅以Zone1、Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的抛光平面度的控制为例进行相关说明。
第一获取模块200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300用于获取抛光时间。例如，第二获取模块300可以为EAP(Equipment AutomationProgramming，设备自动化系统)。
具体地，第一获取模块200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，并获取每个施压区域在对应的抛光压力施加后的后值厚度，以及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。
在本发明的一些实施例中，第一获取模块200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200对Zone1-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Zone1-Zone5中每个施压区域的前值厚度。
其中，第一获取模块200在每个施压区域选取的5个采集点Q沿晶圆的周向均匀间隔开，且每个施压区域的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。
可以理解，每个施压区域的采集点的数量可以彼此不同，只要保证每个施压区域的前值厚度为与其对应的多个采集点的前值厚度的平均值即可。
如图2所示，第一获取模块200获取每个施压区域的每个采集点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Zone1-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。
同样可以理解的是，每个施压区域的采集点的数量可以彼此不同，只要保证每个施压区域的后值厚度为与其对应的多个采集点的后值厚度的平均值即可。
然后，第一获取模块200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200根据以下公式获取每个施压区域的抛光厚度：
Removal＝Rq-Rh，其中，Removal为每个施压区域的抛光厚度，Rq为每个施压区域的前值厚度，Rh为每个施压区域的后值厚度。
举例而言，Zone1的抛光厚度为Removal1，Zone1的前值厚度为Rq1，Zone1的后值厚度为Rh1，其中，Removal1＝Rq1-Rh1。
第一计算模块400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实际去除速率。
在本发明的一些具体实施例中，第一计算模块400根据以下公式计算每个施压区域的实际去除速率：
其中，V为每个施压区域的实际去除速率，Removal为每个施压区域的抛光厚度，T为抛光时间。
由此，Zone1、Zone2、Zone3、Zone4和Zone5的实际去除速率分别为：V1、V2、V3、V4和V5，例如，
第二计算模块500用于根据每个施压区域的实际去除速率和对应的基准去除速率计算每个施压区域的去除速率漂移量。
例如，第二计算模块500根据以下公式计算每个施压区域的去除速率漂移量：
ΔV＝|V-Target|，其中，ΔV为每个施压区域的去除速率漂移量，V为每个施压区域的实际去除速率，Target为每个施压区域的基准去除速率(可以根据实际生产分别给出，例如，根据晶圆加工后的形状确定)。
如此，Zone1、Zone 2、Zone3、Zone4和Zone5的去除速率漂移量分别为：ΔV1、ΔV 2、ΔV3、ΔV4、ΔV5，例如，ΔV1＝|V1-Target1|。
最后，抛光处理模块100根据每个施压区域的去除速率漂移量调整抛光液的落点位置。
邻近抛光液的落点位置的施压区域的实际去除速率相对于远离抛光液的落点位置的施压区域的实际去除速率较大。理想状态下，每个施压区域的去除速率漂移量均在以内，然而，由于实际生产中会出现偏边，Zone1、Zone2的实际去除速率相对于Zone3-Zone5中任一个施压区域的实际去除速率均较大，即，ΔV1-ΔV5会逐渐减小。
因此，当多个施压区域中任一对相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值均处于预设取值区间内，且至少一对相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值连续两次处于该预设取值区间内时，抛光处理模块100调整抛光液的落点位置，从而可以调整晶圆的平面度。
举例而言，由于Zone2和Zone3为上述6个施压区域中在晶圆的径向上位于中间位置的两个施压区域，因此，以Zone2表征晶圆的边界区域且以Zone3表征晶圆的中心区域。当Zone和Zone3的去除速率漂移量之间的差值处于预设取值区间 内，且上述情况连续出现两次时，抛光处理模块100将抛光液的落点位置向着内侧移动2mm，以保证控制可靠性和准确性。其中，“连续出现两次”指的是抛光设备连续加工的两个晶圆出现上述情况。
可以理解，当Zone和Zone3的去除速率漂移量之间的差值小于且这种情况连续出现两次时，抛光处理模块100将抛光液的落点位置向着外侧移动2mm。当然，当Zone和Zone3的去除速率漂移量之间的差值不在上述两个预设取值区间(即大于)时，该晶圆不具参考性。
在本发明的一些实施例中，当任一对相邻两个施压区域的前值厚度之间的差值大于时，该晶圆不选作调整抛光液的落点位置的参考。也就是说，仅当Zone1-Zone5中每相邻的两个施压区域的前值厚度之间的差值都小于或者等于时，抛光处理模块100获取该晶圆的每个施压区域的去除速率漂移量，以调整抛光液的落点位置。
为了保证晶圆整体的实际去除速率，对于抛光液的落点位置的移动量可以设定预设行程为±15mm，如果获取的抛光液的落点位置的移动量不在预设行程内，那么可以不调整抛光液的落点位置。
其中，+15mm用于表示将抛光液的落点位置向着外侧移动15mm，-15mm用于表示将抛光液的落点位置向着内侧移动15mm。可以理解，“外侧”为与“内侧”方向相反的一侧，即，“外侧”为远离多个施压区域的中心处的一侧。
根据本发明实施例的抛光设备的抛光压力控制装置10，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。
综上所述，根据本发明实施例的抛光设备的抛光平面度控制装置10，通过采集多个施压区域的厚度变化趋势，动态调整抛光液的落点位置，可以平衡抛光垫的磨损状况，有效降低晶圆表面的介质厚度的变化幅度，即，有效改善晶圆的抛光平面度，从而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1的抛光设备1。
如图5所示，根据本发明第三方面实施例的抛光设备1，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10、抛光头20、抛光垫30和抛光液40。
根据本发明实施例的抛光设备1，通过利用如上所述的抛光设备的抛光压力控制装置10，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1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”、“厚度”、“上”、“下”、“内”、“外”、“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”、“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 (17)

1.一种抛光设备的抛光平面度控制方法，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实际去除速率；
根据所述每个施压区域的实际去除速率和对应的基准去除速率计算所述每个施压区域的去除速率漂移量；
根据所述每个施压区域的去除速率漂移量调整抛光液的落点位置。
2.根据权利要求1所述的抛光设备的抛光平面度控制方法，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平面度控制方法，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平面度控制方法，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平面度控制方法，其特征在于，根据以下公式计算所述每个施压区域的实际去除速率：
其中，V为所述每个施压区域的实际去除速率，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平面度控制方法，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漂移量：
ΔV＝|V-Target|，其中，ΔV为所述每个施压区域的去除速率漂移量，V为所述每个施压区域的实际去除速率，Target为所述每个施压区域的基准去除速率。
7.根据权利要求1所述的抛光设备的抛光平面度控制方法，其特征在于，根据所述每个施压区域的去除速率漂移量调整抛光液的落点位置包括：
当所述多个施压区域中每相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值均处于预设取值区间内，且至少一对相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值连续多次处于所述预设取值区间时，调整抛光液的落点位置。
8.根据权利要求7所述的抛光设备的抛光平面度控制方法，其特征在于，当所述多个施压区域中在所述晶圆的径向上位于中间位置的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值连续多次处于所述预设取值区间内时，调整抛光液的落点位置。
9.一种抛光设备的抛光平面度控制装置，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实际去除速率；
第二计算模块，所述第二计算模块根据所述每个施压区域的实际去除速率和对应的基准去除速率计算所述每个施压区域的去除速率漂移量；
所述抛光处理模块还用于根据所述每个施压区域的去除速率漂移量调整抛光液的落点位置。
10.根据权利要求9所述的抛光设备的抛光平面度控制装置，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。
11.根据权利要求10所述的抛光设备的抛光平面度控制装置，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。
12.根据权利要求10所述的抛光设备的抛光平面度控制装置，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。
13.根据权利要求9所述的抛光设备的抛光平面度控制装置，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实际去除速率：
其中，V为所述每个施压区域的实际去除速率，Removal为所述每个施压区域的抛光厚度，T为所述抛光时间。
14.根据权利要求9所述的抛光设备的抛光平面度控制装置，其特征在于，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去除速率漂移量：
ΔV＝|V-Target|，其中，ΔV为所述每个施压区域的去除速率漂移量，V为所述每个施压区域的实际去除速率，Target为所述每个施压区域的基准去除速率。
15.根据权利要求9所述的抛光设备的抛光平面度控制装置，其特征在于，当所述多个施压区域中每相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值均处于预设取值区间内，且至少一对相邻的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值连续多次处于所述预设取值区间时，所述抛光处理模块调整抛光液的落点位置。
16.根据权利要求15所述的抛光设备的抛光平面度控制装置，其特征在于，当所述多个施压区域中在所述晶圆的径向上位于中间位置的两个施压区域的去除速率漂移量之间的差值连续多次处于所述预设取值区间内时，所述抛光处理模块调整抛光液的落点位置。
17.一种抛光设备，其特征在于，包括根据权利要求9-16中任一项所述的抛光设备的抛光平面度控制装置。
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