抛光垫的参数控制方法、装置、设备、存储介质及系统与流程

本发明涉及集成电路，具体涉及一种抛光垫的参数控制方法、装置、设备、存储介质及系统。

背景技术：

1、随着半导体行业的不断进步和发展，化学机械研磨已成为整个半导体工艺流程的重要组成部分之一，特别是在芯片生产阶段；在芯片生产制造过程中，对晶圆的表面平坦程度以及表面粗糙度有着极高的要求，这两方面的要求直接影响产品的质量，甚至影响较高阶制程芯片的生产能力。传统的化学机械研磨(chemical mechanical polishing，cmp)是通过抛光头、抛光垫、抛光液以及打磨器之间的相互作用对晶圆表面进行研磨，从而控制晶圆的表面粗糙度以及平坦程度，以满足高阶制程芯片的生产需求以及更高的晶圆表面质量要求。

2、此外，随着芯片线宽越来越窄，要求cmp工艺中研磨后的晶圆表面厚度的均匀度越来越好，而晶圆表面厚度的均匀度与抛光垫的特性参数息息相关。然而，在cmp批量生产晶圆过程中对抛光垫也会造成磨损，而抛光垫的磨损会导致晶圆表面厚度的均匀度(均匀度指单个晶圆最大厚度处与最小厚度处的差值)达不到相关要求；针对该问题，传统的cmp抛光方式是抛光开始前，通过手动设置修整条件，在抛光过程中对抛光垫进行打磨以解决上述问题；但是，该设置方式的设置参数受人工判断的影响，很容易造成研磨垫局部区域损耗严重，表面粗糙度不一致情况，进而造成晶圆表面局部区域会出现研磨量不足或者研磨过量的问题，此时只能将异常的晶圆进行返工或者进行晶圆废弃，导致在量产过程中，出现晶圆研磨速率不稳定的情况，降低整体制程的良率。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种化学机械研磨方法，以解决相关技术中手动设置研磨垫修整条件导致的晶圆表面质量差的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种抛光垫的参数控制方法，该抛光垫的参数控制方法包括：获取传感器的采集信号；其中，采集信号用于表征抛光垫的打磨特征参数；将采集信号输入至训练好的量测信号分析模型中进行信号分析处理，得到抛光垫的打磨特征参数；其中，打磨特征参数包括表面粗糙度、沟槽深度和厚度中的至少之一，量测信号分析模型用以分析采集信号与打磨特征参数之间的对应关系；基于打磨特征参数对抛光垫的参数进行调整。

3、在一种可选的实施方式中，基于打磨特征参数对抛光垫的参数进行调整，包括：获取采集信号的信号采集时间；基于信号采集时间确定采集信号所处的抛光周期信息；基于抛光周期信息在打磨特征参数中提取实际影响参数；其中，实际影响参数用于确定抛光垫的参数的调整幅度；基于实际影响参数对抛光垫的参数进行调整。

4、在一种可选的实施方式中，抛光周期信息包括依照抛光时间划分的抛光早期、抛光中期和抛光晚期，基于抛光周期信息在打磨特征参数中提取实际影响参数，包括：若抛光周期信息为打磨早期或打磨晚期，将打磨特征参数中的全部类别的参数作为实际影响参数；若抛光周期信息为打磨中期，提取打磨特征参数中的至少之一的类别的参数作为实际影响参数。

5、在一种可选的实施方式中，基于实际影响参数对抛光垫的参数进行调整，包括：获取实际影响参数所对应的历史影响参数；计算实际影响参数和历史影响参数的差异程度；基于差异程度对抛光垫的参数进行调整；其中，差异程度与抛光垫的参数呈正相关。

6、在一种可选的实施方式中，基于差异程度对抛光垫的参数进行调整，包括：获取实际影响参数的类别信息；在类别信息表征着实际影响参数可被分为多类时，获取每一类影响参数的差异程度作为权重参数；基于权重参数确定对抛光垫的参数进行调整时的各实际影响参数的调整权重；基于调整权重和实际影响参数对抛光垫的参数进行调整。

7、在一种可选的实施方式中，构建量测信号分析模型的过程包括：获取传感器的历史采集信号和对应的历史打磨特征参数；基于历史采集信号和历史打磨特征参数对神经网络模型进行模型训练，在训练过程中，采用神经网络模型学习历史采集信号与历史打磨特征参数的对应关系，以得到量测信号分析模型。

8、第二方面，本发明提供了一种抛光垫的参数控制装置，该参数控制装置包括：获取模块，用于获取传感器的采集信号；其中，传感器用于检测抛光垫的特征参数；分析模块，用于将采集信号输入至量测信号分析模型中进行信号分析处理，得到抛光垫的打磨特征参数；其中，打磨特征参数包括表面粗糙度、沟槽深度和厚度至少之一；调整模块，用于基于打磨特征参数对抛光垫的参数进行调整。

9、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的抛光垫的参数控制方法。

10、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的抛光垫的参数控制方法。

11、第五方面，本发明提供了一种抛光垫的参数控制系统，该参数控制系统包括：打磨装置、抛光垫、传感器及控制器；打磨装置包括传动机构、打磨机构；传动机构一端连接有打磨机构，打磨机构包括旋转杆和磨砂轮，磨砂轮一端连接传动机构，磨砂轮在传动机构的使能下，以旋转杆的旋转轴心为打磨中心，对抛光垫进行打磨修整；磨砂轮包括金属基板和若干个磨砂轮金刚石；金属基板的几何中心与旋转杆的旋转轴心重合，磨砂轮金刚石为正八面体结构；传感器设置于打磨装置的一侧，传感器的检测端朝向抛光垫，以检测抛光垫的特征参数，并将特征参数传输给控制器；控制器获取传感器的采集信号；将采集信号输入至训练好的量测信号分析模型中进行信号分析处理，得到抛光垫的打磨特征参数；基于打磨特征参数对抛光垫的参数进行调整。

12、本发明提供一种抛光垫的参数控制方法、装置、设备、存储介质及系统，该抛光垫的参数控制方法包括：获取传感器的采集信号；其中，采集信号用于表征抛光垫的打磨特征参数；将采集信号输入至训练好的量测信号分析模型中进行信号分析处理，得到抛光垫的打磨特征参数；其中，打磨特征参数包括表面粗糙度、沟槽深度和厚度中的至少之一，量测信号分析模型用以分析采集信号与打磨特征参数之间的对应关系；基于打磨特征参数对抛光垫的参数进行调整；通过实施本实施例提供的抛光垫的参数控制方法，能够在晶圆抛光过程中使得抛光垫表面粗糙度一致，晶圆表面局部区域研磨量相同，提升整体制程的良率。

技术特征：

1.一种抛光垫的参数控制方法，其特征在于，所述抛光垫的参数控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的抛光垫的参数控制方法，其特征在于，所述基于所述打磨特征参数对所述抛光垫的参数进行调整，包括：

3.根据权利要求2所述的抛光垫的参数控制方法，其特征在于，所述抛光周期信息包括依照抛光时间划分的抛光早期、抛光中期和抛光晚期，所述基于所述抛光周期信息在所述打磨特征参数中提取实际影响参数，包括：

4.根据权利要求3所述的抛光垫的参数控制方法，其特征在于，所述基于所述实际影响参数对所述抛光垫的参数进行调整，包括：

5.根据权利要求4所述的抛光垫的参数控制方法，其特征在于，所述基于所述差异程度对所述抛光垫的参数进行调整，包括：

6.根据权利要求1所述的抛光垫的参数控制方法，其特征在于，构建所述量测信号分析模型的过程包括：

7.一种抛光垫的参数控制装置，其特征在于，所述抛光垫的参数控制装置包括：

8.一种计算机设备，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的抛光垫的参数控制方法。

10.一种抛光垫的参数控制系统，其特征在于，所述参数控制系统包括：打磨装置、抛光垫、传感器及控制器；

技术总结
本发明涉及集成电路技术领域，公开了一种抛光垫的参数控制方法、装置、设备、存储介质及系统；该抛光垫的参数控制方法包括：获取传感器的采集信号；其中，采集信号用于表征抛光垫的打磨特征参数；将采集信号输入至训练好的量测信号分析模型中进行信号分析处理，得到抛光垫的打磨特征参数；其中，打磨特征参数包括表面粗糙度、沟槽深度和厚度中的至少之一，量测信号分析模型用以分析采集信号与打磨特征参数之间的对应关系；基于打磨特征参数对抛光垫的参数进行调整，能够在晶圆抛光过程中使得抛光垫表面粗糙度一致，晶圆表面局部区域研磨量相同，提升整体制程的良率。

技术研发人员：赵光远,何艳红
受保护的技术使用者：北京晶亦精微科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11