专利名称：研磨方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体工艺方法及装置，尤其涉及一种研磨方法及装置。背景技术：
随着半导体器件(IC)制造尺寸的降低，层间介质(ILD)和金属层间介质(IMD)的
需求厚度也相应变薄。层间介质和金属层间介质的平坦度对半导体器件的性能及半导体器件的制造良率都有着很大的影响，层间介质和金属层间介质的平坦度主要受到化学汽相淀积(CVD)淀积的薄层区域分布不均勻，前值幅度(range)大，边缘厚的影响。目前，针对化学汽相淀积淀积的薄层区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题，主要通过调节介质化学机械研磨(OCMP)菜单，优化工艺来解决。通过调节介质化学机械研磨菜单，使薄层边缘的研磨率比中间高(400埃/分)，从而解决了化学汽相淀积淀积的薄层区域分布不均勻、前值幅度大，边缘厚的问题。通常，在介质化学机械研磨之后，还要进行钨化学机械研磨(WCMP)，对介质进行研磨。钨化学机械研磨主要采用Applied Materials开发的普适化菜单(BKM recipe)。通过日常质量监控得知，钨化学机械研磨造成的介质损失在600-1OOOA左右，边缘介质损失比中间低约300人,该值与介质化学机械研磨优化菜单提高的边缘的研磨率相当(400埃/ 分)，因此在介质化学机械研磨后介质平坦度满足要求时，由于钨化学机械研磨造成的边缘介质损失比中间低，在钨化学机械研磨之后，又会降低介质的平坦度，从而对介质化学机械研磨的研磨效果产生较大的负面影响。尤其在平坦化要求较高的小尺寸器件制造中愈加显
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发明内容有鉴于此，有必要针对上述钨化学机械研磨对介质化学机械研磨产生较大负面影响，降低晶圆介质(层间介质和金属层间介质)平坦度的问题，提供一种提高晶圆介质平坦度的研磨方法。此外，还提供一种提高晶圆介质平坦度的研磨装置。一种研磨方法，包括如下步骤对晶圆介质进行介质化学机械研磨；检测介质化学机械研磨的研磨效果；根据所述研磨效果确定对所述晶圆介质进行钨化学机械研磨的研磨菜单。优选的，所述介质化学机械研磨的研磨菜单，边缘研磨率大于中心研磨率。优选的，所述介质化学机械研磨的研磨菜单，边缘研磨率比中心研磨率大300 500埃/分。优选的，所述根据所述的研磨效果确定对所述晶圆介质进行钨化学机械研磨的研磨菜单的步骤具体为
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若检测的研磨效果达到预设的幅值、厚度以及平坦度，则所述钨化学机械研磨采用直径研磨率分布曲线为线性的研磨菜单；否则，所述钨化学机械研磨采用所述介质化学机械研磨的研磨菜单。一种研磨装置，包括介质化学机械研磨组件，用于对晶圆介质进行介质化学机械研磨；检测模块，用于检测所述介质化学机械研磨组件的研磨效果；钨化学机械研磨组件，对晶圆进行钨化学机械研磨；控制模块，用于根据所述研磨效果确定所述钨化学机械研磨组件对所述晶圆进行钨化学机械研磨的研磨菜单。优选的，所述介质化学机械研磨的研磨菜单，边缘研磨率大于中心研磨率。优选的，所述介质化学机械研磨的研磨菜单，边缘研磨率比中心研磨率高300 500埃/分。优选的，所述研磨效果包括晶圆介质的幅值、厚度以及平坦度参数；所述钨化学机械研磨在研磨效果预设的幅值、厚度以及平坦度时采用直径研磨率分布曲线为线性的研磨菜单；否则，所述钨化学机械研磨采用所述介质化学机械研磨的研磨菜单。上述研磨方法及装置，根据介质化学机械研磨的研磨效果确定相适应的钨化学机械研磨的研磨菜单，对介质化学机械研磨进行辅助，很大的程度上保持并提高介质化学机械研磨的研磨效果，既解决化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题，又保持和提高了晶圆介质的平坦度，从而大大提高了半导体产品的的性能和制造良率。
图1是一个实施例中研磨方法的流程图；图2是一个实施例中的研磨装置的结构图。
具体实施方式下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式
详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。图1是一个实施例中研磨方法的流程图，该方法包括如下步骤SlO 对晶圆介质进行介质化学机械研磨。由于晶圆化学汽相淀积(CVD)淀积的薄层存在区域分布不均勻，前值幅度 (range)大，边缘厚的问题，因此对该薄层进行介质化学机械研磨，并调整介质化学机械研磨的研磨菜单，提高边缘研磨率，使边缘研磨率大于中心研磨率。在优选的实施方式中，介质化学机械研磨的研磨菜单，直径研磨率分布曲线(Polish line profile)，边缘研磨率比中心研磨率大300 500埃/分，优选的为400埃/分，有针对性的加大对晶圆边缘介质的研磨速率，以解决上述问题。S20 检测介质化学机械研磨的研磨效果。对晶圆介质进行介质化学机械研磨之后，对研磨效果进行检测，根据检测数据，分析晶圆介质是否达到预设的幅值、厚度以及平坦度参数，判断介质化学机械研磨的研磨效果是否为完全解决了化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题， 使晶圆介质的平坦度达到了生产的要求。S30:根据检测的研磨效果确定对晶圆介质进行钨化学机械研磨的研磨菜单。在一个实施例中，根据研磨效果确定对晶圆介质进行钨化学机械研磨的研磨菜单的步骤具体为若检测的研磨效果达到预设的幅值、厚度以及平坦度，则钨化学机械研磨采用直径研磨率分布曲线为线性的研磨菜单；否则，所述钨化学机械研磨采用介质化学机械研磨的研磨菜单。介质化学机械研磨后，如果研磨效果达到预设的幅值、厚度以及平坦度，完全解决了化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题，此时晶圆介质的表面平坦且等高，介质平坦度良好，满足制造的要求。再进行钨化学机械研磨时，需要对介质的平坦度进行保持，因此其采用直径研磨率分布曲线为线性的研磨菜单，使其对晶圆介质每处的研磨速率相同，研磨的程度和厚度处处相同，从而可以保持并优化介质化学机械研磨的研磨效果和晶圆介质的平坦度，不对介质化学机械研磨的研磨效果形成负面影响。介质化学机械研磨后，如果研磨效果未达到预设的幅值、厚度以及平坦度，则未完全解决了化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题时，晶圆介质表面仍旧存在区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题，介质平坦度无法满足制造的要求。再进行钨化学机械研磨时，需要对仍旧存在的区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚问题进行处理，故其采用与介质化学机械研磨相同的研磨菜单(直径研磨率分布曲线边缘比中间高)，进一步针对性的加大对边缘介质的研磨速率，对介质化学机械研磨的研磨效果进行完善，使晶圆介质的平坦度满足制造的要求。此外，提供一种研磨装置。图2是一个实施例中的研磨装置的结构图，该研磨装置包括介质化学机械研磨组件210、检测模块220、控制模块230以及钨化学机械研磨组件240。介质化学机械研磨组件210用于对晶圆介质进行介质化学机械研磨。由于晶圆化学汽相淀积淀积的薄层存在区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题。在优选的实施方式中，介质化学机械研磨组件210所使用的研磨菜单，边缘研磨率比中心研磨率大300 500埃/分，优选的为400埃/分，有针对性的加大对边缘介质的研磨速率，以解决上述问题。检测模块220用于检测介质化学机械研磨组件210的研磨效果。晶圆在介质化学机械研磨组件210介质化学机械研磨之后，检测模块220对其研磨效果进行检测，根据检测数据，分析晶圆介质是否达到预设的幅值、厚度以及平坦度参数，，判断介质化学机械研磨组件210的研磨效果是否为完全解决了晶圆化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题，使晶圆介质的平坦度达到了制造的要求。控制模块230根据检测模块220检测的研磨效果确定钨化学机械研磨组件240对晶圆介质进行钨化学机械研磨的研磨菜单。该实施例中，研磨效果包括晶圆介质的幅值、厚度以及平坦度参数。若检测模块 220检测到的研磨效果达到预设的幅值、厚度以及平坦度时，则完全解决了化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题，控制模块230控制钨化学机械研磨组件240采用直径研磨率分布曲线为线性的研磨菜单，对晶圆进行研磨。否则，调整钨化学机械研磨组件240采用与介质化学机械研磨相同的研磨菜单，对晶圆进行研磨。若检测模块220检测到的研磨效果达到预设的幅值、厚度以及平坦度，则完全解决了化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题时，晶圆介质的表面平坦且等高，介质平坦度良好，满足制造的要求。钨化学机械研磨组件240再进行研磨时，需要对介质的平坦度进行保持，因此控制其采用直径研磨率分布曲线为线性的研磨菜单，使其对晶圆介质每处的研磨速率相同，研磨的程度和厚度处处相同，从而可以保持并优化介质化学机械研磨组件210的研磨效果和晶圆介质的平坦度，不对介质化学机械研磨组件210的研磨效果形成负面影响。若检测模块220检测到的研磨效果未达到预设的幅值、厚度以及平坦度，则未完全解决了化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题时，晶圆介质表面仍旧存在区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题，介质平坦度无法满足制造的要求。钨化学机械研磨组件240再进行研磨时，需要对仍旧存在的区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚问题进行处理，控制其采用与介质化学机械研磨相同的研磨菜单(直径研磨率分布曲线边缘比中间高)，进一步针对性的加大对边缘介质的研磨速率，对介质化学机械研磨组件210的研磨效果进行完善，使晶圆介质的平坦度满足制造的要求。钨化学机械研磨组件240用于对晶圆介质进行钨化学机械研磨。上述研磨方法及装置，根据介质化学机械研磨的研磨效果确定相适应的钨化学机械研磨的研磨菜单，对介质化学机械研磨进行辅助，很大的程度上保持并提高介质化学机械研磨的研磨效果，既解决化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均勻，前值幅度大，边缘厚的问题，又保持和提高了晶圆介质的平坦度，从而大大提高了半导体产品的的性能和制造良率。以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种研磨方法，包括如下步骤对晶圆介质进行介质化学机械研磨；检测介质化学机械研磨的研磨效果；根据所述研磨效果确定对所述晶圆介质进行钨化学机械研磨的研磨菜单。
2.根据权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，所述介质化学机械研磨的研磨菜单， 边缘研磨率大于中心研磨率。
3.根据权利要求2所述的研磨方法，其特征在于，所述介质化学机械研磨的研磨菜单， 边缘研磨率比中心研磨率大300 500埃/分。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的研磨方法，其特征在于，所述根据所述的研磨效果确定对所述晶圆介质进行钨化学机械研磨的研磨菜单的步骤具体为若检测的研磨效果达到预设的幅值、厚度以及平坦度，则所述钨化学机械研磨采用直径研磨率分布曲线为线性的研磨菜单；否则，所述钨化学机械研磨采用所述介质化学机械研磨的研磨菜单。
5.一种研磨装置，其特征在于，包括介质化学机械研磨组件，用于对晶圆介质进行介质化学机械研磨；检测模块，用于检测所述介质化学机械研磨组件的研磨效果；钨化学机械研磨组件，对晶圆进行钨化学机械研磨；控制模块，用于根据所述研磨效果确定所述钨化学机械研磨组件对所述晶圆进行钨化学机械研磨的研磨菜单。
6.根据权利要求5所述的研磨方法，其特征在于，所述介质化学机械研磨的研磨菜单， 边缘研磨率大于中心研磨率。
7.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征在于，所述介质化学机械研磨的研磨菜单， 边缘研磨率比中心研磨率高300 500埃/分。
8.根据权利要求5至7任一所述的研磨装置，其特征在于，所述研磨效果包括晶圆介质的幅值、厚度以及平坦度参数；所述钨化学机械研磨在研磨效果预设的幅值、厚度以及平坦度时采用直径研磨率分布曲线为线性的研磨菜单；否则，所述钨化学机械研磨采用所述介质化学机械研磨的研磨菜单。
全文摘要
本发明涉及一种研磨方法及装置，该方法包括如下步骤对晶圆介质进行介质化学机械研磨；检测介质化学机械研磨的研磨效果；根据所述研磨效果确定对所述晶圆介质进行钨化学机械研磨的研磨菜单。本发明根据介质化学机械研磨的研磨效果确定相适应的钨化学机械研磨的研磨菜单，对介质化学机械研磨进行辅助，很大的程度上保持并提高介质化学机械研磨的研磨效果，既解决化学汽相淀积淀积薄层区域分布不均匀，前值幅度大，边缘厚的问题，又保持和提高了晶圆介质的平坦度，从而大大提高了半导体产品的的性能和制造良率。
文档编号H01L21/02GK102463521SQ20101054646
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者张冠夫, 李文明, 梁金娥 申请人:无锡华润上华半导体有限公司, 无锡华润上华科技有限公司