CN114012604B - 一种清洗研磨垫的方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种清洗研磨垫的方法、系统、电子设备及存储介质，其中清洗方法包括：获取研磨垫研磨晶圆的研磨片数；所述研磨片数达到预设阈值时，生成第一指令；根据所述第一指令控制机台对所述研磨垫执行清洗操作。可以实现机台自动清洗研磨垫上残留的晶边杂质，在研磨垫上的杂质被清洗后，再次对晶圆进行研磨时会减少刮伤影响，降低晶圆刮伤缺陷概率。

Description

一种清洗研磨垫的方法、系统、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及但不限于半导体的技术领域，尤其涉及一种清洗研磨垫的方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

在动态随机存取存储器(DRAM)半导体制程工艺，特别是化学机械研磨(CMP)制程中，由于晶边脱落并在研磨垫上逐渐累积，在研磨过程中极易形成晶圆刮伤缺陷，导致产品良率降低。

相关的半导体工艺流程中，通常使用研磨液的方式对研磨垫进行清洗、保湿，但是该种方式对化学机械研磨制程中晶圆刮伤缺陷的解决并无显著效果；再有大多采用人工手动去做，流程繁琐且容易遗漏。

发明内容

本申请的目的是提供一种清洗研磨垫的方法、系统、电子设备及存储介质，为解决现有技术中采用研磨液清洗的方式对晶圆刮伤缺陷的解决并无显著效果，并且人工手动清洗的方式流程繁琐且容易遗漏的问题。

为解决上述技术问题，根据一些实施例，本申请提供了一种清洗研磨垫的方法，包括：获取研磨垫研磨晶圆的研磨片数；所述研磨片数达到预设阈值时，生成第一指令；根据所述第一指令控制机台对所述研磨垫执行清洗操作。

优选的是，所述获取研磨垫研磨晶圆的研磨片数包括：获取研磨垫连续研磨晶圆的第一累计研磨片数或者研磨垫间隔研磨晶圆的第二累计研磨片数。

优选的是，所述研磨片数达到预设阈值时，生成第一指令，其中达到所述预设阈值为达到150-250片。

优选的是，所述生成第一指令包括：当研磨片数达到预设阈值时，生成“研磨垫自动冲洗”操作弹窗选项，提醒进行冲洗动作。

优选的是，在根据所述第一指令控制机台执行冲洗操作之前还包括：判断该“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项是否被选择，若选择，则进入下一步工序；若没有选择，则进入待定模式。

优选的是，若没有选择，则进入待定模式具体包括：在待定模式下，控制所述机台每隔一段时间内发出提示声。

优选的是，根据所述第一指令控制机台执行清洗操作具体包括：当“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项被选择时，获取机台状态；若机台处于闲置状态，根据所述第一指令控制机台执行清洗操作；若机台处于工作状态，根据所述第一指令控制机台在结束工作进入闲置状态之后自动执行清洗操作。

优选的是，在所述研磨片数达到预设阈值时，生成第一指令之前还包括：根据研磨垫的研磨情况，选择适合研磨垫清洗的参数条件。

优选的是，根据研磨垫的研磨情况，选择适合研磨垫清洗的参数条件，具体包括：选择合适的冲洗液、冲洗液的流量以及冲洗的时间。

优选的是，所述冲洗液选自喷洒溶液或去离子水中的任意一种或两种，冲洗液的流量控制在5L-15L/min，冲洗时间控制在10-30min之间。

根据另一些实施例，本申请还提供了一种清洗研磨垫的系统，包括：

获取模块，其用于获取研磨垫研磨晶圆的研磨片数；生产执行模块，其用于所述研磨片数达到预设阈值时，生成第一指令；控制模块，其用于根据所述第一指令控制机台执行清洗操作。

根据另一些实施例，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现一种清洗研磨垫的方法的步骤。

根据另一些实施例，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种清洗研磨垫的方法。

本公开的实施例至少具有以下优点：每隔研磨垫研磨晶圆片数量达到预设阀值后，通过机台自动清洗研磨垫上残留的晶边杂质，在研磨垫上的杂质被清洗后，再次对晶圆进行研磨时会减少刮伤影响，降低晶圆刮伤缺陷概率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例中清洗研磨垫的方法的流程图；

图2是本申请一实施例中清洗研磨垫的系统的流程图；

图3是显示有/无自动清洗功能研磨晶圆后的对比示意图；

图4是在不同研磨垫使用寿命下有/无自动清洗功能，晶圆遭受刮伤片数对比图。

具体实施方式

相关的半导体工艺流程中，通常使用研磨液的方式对研磨垫进行清洗、保湿，但是该种方式对化学机械研磨制程中晶圆刮伤缺陷的解决并无显著效果；再有大多采用人工手动去做，流程繁琐且容易遗漏。

为解决上述问题，本申请一实施例提供了一种清洗研磨垫的方法，包括：获取研磨垫研磨晶圆的研磨片数；所述研磨片数达到预设阈值时，生成第一指令；根据所述第一指令控制机台对所述研磨垫执行清洗操作。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合，相互引用。

图1是本申请一实施例中清洗研磨垫的方法的流程图，以下结合附图对本实施例提供的一种清洗研磨垫的方法作进一步详细说明，具体包括如下：

如图1所示，S101、获取研磨垫研磨晶圆的研磨片数。

详细的可包括，研磨垫在对晶圆进行研磨的过程中，晶圆的晶边容易脱落，并会累积在研磨垫上，影响研磨垫的使用，因此需要获取研磨垫研磨晶圆的研磨片数，根据研磨垫的研磨情况自动进行清洗，将累积在研磨垫上的杂质进行清除。

在其他实施例中，也可以根据研磨垫研磨10小时、15小时或者20小时后，就可以先停止研磨垫的研磨动作，同样的进行后续的清洗过程，直到研磨垫清洗完成。

其中也可以根据自动暂停时间设置预设时间。具体的自动暂停时间用于根据研磨垫研磨时间10小时、15小时或者20小时后，自动暂停研磨垫的研磨动作。而预设时间是在自动暂停时间前10min、30min或预设的其他时间来做提示，提醒在达到自动暂停时间时系统即将暂停研磨垫的研磨动作，同时会弹出选择，是否要在到达自动暂停时间时停止研磨。若制程工程师不做选择或是选择确定，系统则在到达自动暂停时间时自动停止研磨，若制程工程师选择否，则系统在到达自动暂停时间时继续进行研磨，制程工程师可根据当时具体操作环境以及步骤自主选择暂停研磨，实现系统的进一步优化，更好的提高工作效率。

如图1所示，S102、根据研磨垫的研磨情况，选择适合研磨垫清洗的参数条件。

在本实施例中，需要说明的是，研磨垫在对晶圆进行研磨的过程中，根据不同的研磨情况需要选择不同的清洗条件。在一个例子中，该参数条件可以包括：选择合适的冲洗液、合适的冲洗流量以及冲洗的时间，其中冲洗液可以选择去离子水或者喷洒溶液，在冲洗的时候选择高压冲洗，由于研磨垫在研磨的过程中，脱落的杂质容易嵌在研磨垫的沟槽中不易清除，使用高压清洗的方式可以将杂质从研磨垫的沟槽中清除。具体的在控制冲洗液的流量时需要考虑研磨垫的承受力度和杂质的清除力度，流量太大，在清洗的时候容易把研磨垫损坏，流量太小，不易将杂质从研磨垫的沟槽中清除，因此本实施例中以冲洗液的流量控制范围在5L-15L/min之间适宜。

在另一个例子中，冲洗液的冲洗时间控制在10-30min之间，冲洗时间在研磨垫达到研磨片数后，执行冲洗开始，直到达到冲洗时间后结束冲洗，此时研磨垫上的杂质被冲洗干净，可以进入下一步继续对晶圆进行研磨工序。

如图1所示，S103、所述研磨片数达到预设阈值时，生成第一指令。

详细的可包括，研磨垫在研磨晶圆的时候，杂质只有累积到了一定的厚度才会对晶圆的表面造成损伤缺陷，因此设置了一个预设阈值，当研磨垫累计研磨晶圆的片数在预设阀值内时，表明研磨垫上累积的杂质已经会对晶圆的表面造成损伤，需要进行清洗。在一些实施例中，研磨垫累计研磨晶圆的片数可以是研磨垫连续研磨晶圆的第一累计研磨片数或者研磨垫间隔研磨晶圆的第二累计研磨片数，在本实施例中，当第一累计研磨片数或者第二累计研磨片数落在预设阀值内时，启动对晶圆的清洗工作。在一个例子中，预设阀值的范围控制在150-250片之间，可以为150片、200片或者250片，在本实施例中，将预设阀值设定为200片为例进行详细说明，例如，研磨垫在对晶圆连续研磨晶圆的第一累计研磨片数或者研磨垫间隔研磨晶圆的第二累计研磨片数达到200片后，就可以先停止研磨垫的研磨动作，进行后续的清洗过程，直到研磨垫清洗完成后，再重新执行对晶圆的研磨动作，如此重复的完成研磨-清洗-研磨过程。

当第一累计研磨片数或者第二累计研磨片数达到预设阈值时，生成第一指令，在本实施例中，需要说明的是，生成第一指令，具体包括每隔研磨垫研磨两百片晶圆后便可以自动生成“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项，提醒操作人员需要进行清洗动作，在进行到这一步时，说明研磨垫上已经累积了较厚的杂质，需要进行清洗来清除该杂质，使研磨垫在对后续的晶圆进行研磨的过程中，不会出现较大的刮损。

在弹出“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项后，可以自动判断该选项是否被选择，若制程工程师对该弹窗选项进行了选择，则会进入下一步工序。

具体的在制程工程师对该弹窗选项进行了选择后，会显示之前设置的研磨垫清洗的参数条件以及所检测到的研磨晶圆的研磨片数，并提示进一步确认是否使用该参数，同时可以修改该参数。经制程工程师进一步确认后，则进行后续的清洗过程，直到研磨垫清洗完成。通过此条件的设置，防止在初始设置时出现错误，导致后续清洗不干净或是过度清洗，造成资源浪费，降低工作效。在制程工程师设置研磨垫清洗的参数条件后，系统会自动保存设置的参数条件，制程工程师选择参数时可为其提供参考，进一步精确参数条件，实现更有效快捷的清洗。

若制程工程师没有注意到该选项一直没有做出选择，则会自动进入待定模式，在待定模式下，控制机台会每隔一段时间内发出提示声用以提醒制程工程师进行选择，具体的提示声可以是发出蜂鸣声等。一旦制程工程师被该提示声提醒到并对该“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项做出选择，则同样也可以进入下一步工序。

如图1所示，S104、根据所述第一指令控制机台执行清洗操作。

在本实施例中，需要说明的是，当生成的“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项被选择时，获取机台状态；

若此时机台处于闲置状态，则根据第一指令控制机台自动执行对研磨垫的清洗动作；若机台处于工作状态，根据第一指令控制机台在结束工作进入闲置状态之后自动执行清洗操作。

在本实施例中，需要说明的是，操作人员根据“研磨垫自动清洗”操作弹窗提示做出选择后，此时可以控制机台自动执行对研磨垫的清洗动作，直到完成对研磨垫的一次清洗动作结束，进入待定状态。

通过S101-S104的操作步骤，每隔研磨垫研磨两百片或者更多片数晶圆后，可以自动弹出“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项，提示制程工程师该对研磨垫进行清洗操作，制程工程师对“研磨垫自动清洗”操作弹窗作出选择后，机台处于闲置状态下时，此时便可以实现机台自动清洗研磨垫上残留的晶边杂质，将研磨垫上累积的杂质进行清除，减少刮伤影响，降低晶圆刮伤缺陷概率，

如图2所示，在一些实施例中，本申请还提供一种清洗研磨垫的系统，包括：

获取模块，其用于获取研磨垫研磨晶圆的研磨片数；

生产执行模块，其用于所述研磨片数达到预设阈值时，生成第一指令；

控制模块，其用于根据所述第一指令控制机台对所述研磨垫执行清洗操作。

其中获取模块可以是FDC(Fault Detection and Classification故障侦测和分类)系统，使用该FDC系统实时监测机台在运行中的多种数据，在本实施例中，FDC系统获取机台研磨垫对晶圆的研磨片数达到两百片后反馈该信息给后续的程序进入下一阶段。

其中生产执行模块可以是MES(Manufacturing Execution System生产执行系统)系统，MES系统具有准确完善的数据分析、强大的工作管理能力等优势，使用MES系统实时监控生产线上产品的生产流程和机台的状态以及历史信息等，在本实施例中，MES系统接收FDC系统的反馈信息发出控制命令更改机台状态或执行其他操作。

其中控制模块可以是EAP(Equipment Automation Program机台自动化程序)系统，EAP系统负责控制机台生产流程，即时报告机台现况，在本实施例中，EAP系统接收到MES系统的命令后控制机台执行清洗动作。

通过FDC系统对研磨垫在使用寿命内研磨晶圆的个数进行计数，当达到预设阈值时，便会将该信息反馈给MES系统，MES系统接受到该信息后传递给EAP系统，在制程工程师作出选择后，EAP系统作出命令，触发机台自动执行清洗操作，由此通过FDC系统、MES系统、EAP系统和机台相互之间的协同配合作用，实现每隔研磨垫研磨特定片数的晶圆后便自动进行一次清洗动作，将研磨垫上累积的杂质进行清洗，由此在后续研磨垫再次对晶圆进行研磨的过程中减少刮伤影响，降低晶圆刮伤缺陷概率。

为了便于验证本申请在有自动清洗功能下能降低晶圆刮伤缺陷概率，提供了如图3所示的有/无自动清洗系统研磨晶圆后的对比示意图以及如图4所示的在不同研磨垫使用寿命下有/无自动清洗功能，晶圆遭受刮伤片数对比图。

具体的，如图3所示，在没有自动研磨垫冲洗功能的情况下，在机台上对晶圆进行研磨时，晶圆上容易中弧形的刮伤缺陷，而在本申请中有对研磨垫自动冲洗功能的情况下，晶圆图上表现的是随机的缺陷为主，没有圆条形的刮伤。

如图4所示，从图中可以得出，添加自动冲洗功能之后，整个研磨垫的使用寿命内晶圆一千片中只有一片中刮伤，而无该功能条件下，共有十二片，由此可见极大的降低了刮伤缺陷的概率。

在另一些实施例中，本申请还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的一种清洗研磨垫的方法的步骤。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序，如本申请实施例中的一种清洗研磨垫的方法。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序以及指令，从而实现上述本申请实施例中的一种清洗研磨垫的方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储执行上述实施例中的一种清洗方法所需的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实现上述实施例中的一种清洗研磨垫的方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被一个或者多个处理器执行时，执行上述实施例中的一种清洗研磨垫的方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤S101至步骤S104。

另外，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中的。上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，当上述前述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的一种清洗研磨垫的方法。

应当理解的是，本申请的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本申请的原理，而不构成对本申请的限制。因此，在不偏离本申请的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。此外，本申请所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (6)

1.一种清洗研磨垫的方法，其特征在于，包括：

获取研磨垫研磨晶圆的研磨时间；

所述研磨时间达到指定时间时，自动弹出“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项；

当所述“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项被选择后，获取机台的状态；

当所述机台处于闲置状态时，控制所述机台自动清洗所述研磨垫；

当所述机台处于工作状态时弹出选择，且当所述弹出选择不被选择或被选择确定时，控制所述机台停止研磨，并在所述机台停止研磨之后自动清洗所述研磨垫；所述自动清洗所述研磨垫包括根据研磨垫的研磨情况，选择合适的冲洗液，所述冲洗液选自喷洒溶液或去离子水中的任意一种；其中，所述指定时间为10小时、15小时或20小时，所述研磨时间达到所述指定时间的时刻为自动暂停时间，在到达所述自动暂停时间前的预设时间通过所述弹出选择确认是否要在到达自动暂停时间时停止研磨，若是，则在到达自动暂停时间时停止研磨，所述预设时间为10分钟或30分钟。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：当所述弹出选择被选择否时，控制所述机台在结束工作进入闲置状态之后自动清洗所述研磨垫。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：自动弹出“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项后还包括：

判断该“研磨垫自动清洗”操作弹窗选项是否被选择，若选择，则进入下一步工序；若没有选择，则进入待定模式。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：若没有选择，则进入待定模式具体包括：

在待定模式下，控制所述机台每隔一段时间内发出提示声。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述自动清洗所述研磨垫还包括：

选择合适的冲洗液的流量以及冲洗的时间。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述冲洗液的流量控制在5L-15L/min，所述冲洗的时间控制在10-30min之间。