CN1958236B - 一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法 - Google Patents

一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法 Download PDF

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本发明公开了一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法，包括以下步骤，第一步，测量使用到寿命的研磨垫沟槽剩余深度分布；第二步，将硅片运动轨迹所覆盖的研磨垫区域分成等分的几个区域；第三步，分别计算每个区域沟槽深度的平均值；第四步，计算沟槽加工时深度所需要的补正值；第五步，以原深度加第四步中得到的补正值作为沟槽的深度加工沟槽。本发明适用于化学机械抛光中研磨垫沟槽加工。

Description

一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造领域的化学机械抛光工艺，尤其涉及一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法。
背景技术
目前应用于集成电路制造领域的化学机械抛光研磨垫，其沟槽的宽度和深度在整个研磨垫面内都是采用单一的尺寸。但是由于在工艺应用中，硅片在研磨垫上不同区域作用的时间是不一样的，包括修正盘在研磨垫上不同区域作用的时间也是不一样，这两种因素造成了研磨垫的消耗在面内的不均匀，因而造成工艺的均匀性变差。
一个新的研磨垫，它的沟槽深度在研磨垫内是比较均匀的，如350um，由于化学机械抛光研磨垫的沟槽深度和宽度在整个研磨垫面内都是采用单一的尺寸，而硅片在研磨垫上不同区域的作用时间不同，造成化学机械抛光工艺后研磨垫面内的深度会变得不均匀，如图1、图5所示。图5中研磨垫沟槽不同深度为已有技术中经过硅片作用的沟槽深度示意图。在已有技术中，一部分沟槽深度已经接近不可使用的数值时而另一部分沟槽还可以继续使用，而研磨垫的寿命在出现接近不可使用的沟槽时即为终止，这样对研磨垫会产生一种浪费，而且已有技术的化学机械抛光研磨垫的沟槽加工方法使得化学机械抛光工艺硅片面内的均匀性较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法，可以延长研磨垫的寿命达30％以上，还可以同时提高化学机械抛光工艺的硅片面内均匀性。
为解决上述技术问题，本发明一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法，包括以下步骤，第一步，测量使用到寿命的研磨垫的沟槽剩余深度分布；第二步，将硅片运动轨迹所覆盖的研磨垫区域分成等分的几个区域，其中每个区域所包含的沟槽数量是研磨垫沟槽加工时切割刀片数量的倍数；第三步，分别计算每个区域沟槽深度的平均值；第四步，将第三步中得到的每个区域沟槽深度的平均值的最大值分别减去所有各个区域各自沟槽深度的平均值，计算沟槽加工时深度所需要的补正值；第五步，以原深度加第四步中得到的补正值作为沟槽的深度加工沟槽。
与已有技术相比，本发明一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法，在加工沟槽时将其原有深度加上计算所得的补正值作为沟槽的加工深度，可以使研磨垫在面内均匀的消耗，延长研磨垫的寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为已有技术中经过化学机械抛光工艺后的研磨垫沟槽深度分布示意图；
图2为本发明一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法步骤示意图；
图3为采用本发明加工方法的研磨垫沟槽深度分布示意图；
图4为晶片运动轨迹和修正盘运动轨迹示意图；
图5为经过化学机械抛光工艺后的研磨垫沟槽深度分布示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法，包括以下步骤，第一步，测量使用到寿命的研磨垫的沟槽剩余深度分布；第二步，将硅片运动轨迹所覆盖的研磨垫区域分成等分的几个区域，其中每个区域所包含的沟槽数量必须是研磨垫沟槽加工时切割刀片数量的倍数；第三步，分别计算每个区域沟槽深度的平均值(d1，d2，...，dn)；第四步，将第三步中得到的每个区域沟槽深度的平均值d1，d2，...，dn中的最大值如dx分别减去所有各个区域各自沟槽深度的平均值，得到dx-d1，dx-d2，...，dx-dn，计算所得到的值作为沟槽加工时深度所需要的补正值；第五步；以原深度加第四步中得到的补正值dx-d1，dx-d2，...，dx-dn作为沟槽的深度加工沟槽。采用本发明加工方法使用后研磨垫沟槽深度分布如图3所示，图5中研磨垫沟槽相同深度为采用本发明一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法经过硅片作用的沟槽深度示意图。
其中第一步测量使用到寿命的研磨垫的沟槽剩余深度分布，首先将使用到寿命的研磨垫沿着半径方向进行切割，再测量沟槽的剩余深度分布。晶片运动轨迹和修正盘运动轨迹如图4所示，第二步中将硅片运动轨迹所覆盖的研磨垫区域分成等分的几个区域，比如说6个区域，每个区域所包含的沟槽数量是研磨垫沟槽加工时切割刀片数量的倍数。
本发明一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法，加工的沟槽深度为平均深度加上补正值，可以使研磨垫在面内均匀的消耗，延长研磨垫的寿命，从而降低制造成本。

Claims (1)

1.一种化学机械抛光中研磨垫沟槽加工方法，其特征在于，包括以下步骤，第一步，测量使用到寿命的研磨垫沟槽剩余深度分布；第二步，将硅片运动轨迹所覆盖的研磨垫区域分成等分的几个区域，其中每个区域所包含的沟槽数量是研磨垫沟槽加工时切割刀片数量的倍数；第三步，分别计算每个区域沟槽深度的平均值；第四步，将第三步中得到的每个区域沟槽深度的平均值的最大值分别减去所有各个区域各自沟槽深度的平均值，计算沟槽加工时深度所需要的补正值；第五步，以原深度加第四步中得到的补正值作为沟槽的深度加工沟槽。
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