研磨时间的修正方法、系统及隔离结构的制作方法与流程
1.本发明涉及半导体制造技术领域,特别涉及一种研磨时间的修正方法、一种研磨时间的修正系统和一种隔离结构的制作方法。
背景技术:
2.在现有的半导体工艺中,化学机械研磨工艺(cmp)是一项非常重要的工艺。以制作隔离结构为例,一般在晶圆上沉积隔离介质层,隔离介质层填充晶圆中的浅沟槽以及覆盖晶圆的顶表面,再利用研磨设备对隔离介质层进行化学机械研磨,以形成隔离结构。
3.图1为一种研磨设备的结构示意图。如图1所示,该研磨设备具有三个研磨平台、一个转换平台104和四个研磨头200。利用该研磨设备研磨晶圆上的隔离介质层时,晶圆从转换平台104转移到第一个研磨平台101,第一个研磨平台101研磨结束后,晶圆转移到第二个研磨平台102,第二个研磨平台102研磨结束后转移到第三个研磨平台103,第三个研磨平台103研磨结束后,再次转换到转换平台104以移出晶圆,至此对隔离介质层的化学机械研磨处理完成。
4.目前在利用上述研磨设备对晶圆上的隔离介质层进行化学机械研磨时,第一个研磨平台101和第二个研磨平台102按照固定且相等的研磨时间设定值进行研磨作业,第三个研磨平台103根据终点检测方法(end point detection,epd)停止研磨作业。但是,以这样的方式研磨晶圆时,第三个研磨平台103的研磨时间与其它研磨平台(即第一个研磨平台101和第二个研磨平台102)的研磨时间相差较大,使得晶圆在研磨设备内的等待时间较长,导致研磨设备的产能较低。
技术实现要素:
5.本发明的目的之一是提供一种研磨时间的修正方法及系统,可以提高研磨设备的产能。本发明还提供一种隔离结构的制作方法。
6.为了实现上述目的,本发明一方面提供一种研磨时间的修正方法。所述研磨时间的修正方法用于修正与设定研磨设备中研磨平台的研磨时间,所述研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,利用所述研磨设备对多片晶圆进行化学机械研磨时,每片所述晶圆依次经过所述n个研磨平台,第一个至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,所述研磨时间的修正方法包括:步骤s1,获取所述前道研磨平台研磨第一晶圆的第一研磨时间设定值、所述前道研磨平台研磨第二晶圆的第二研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间,所述第一晶圆在所述第二晶圆之前研磨;步骤s2,计算所述第二研磨时间设定值与所述第一研磨时间设定值之差获得第一时间差,计算所述第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间与所述第二研磨时间设定值之差获得第二时间差;根据所述前道研磨平台的预定去除厚度、所述前道研磨平台的当
下研磨速率、所述第一时间差和所述第二时间差,计算出第三研磨时间设定值;以及步骤s3,将所述第三研磨时间设定值设定为所述前道研磨平台研磨第三晶圆的研磨时间设定值。
7.可选的,所述修正方法包括循环执行步骤s1至步骤s3,使得所述n个研磨平台研磨后续晶圆的研磨时间均衡;在步骤s2中,使用所述第二时间差与设定修正系数之积计算所述第三研磨时间设定值,所述设定修正系数小于1。
8.可选的,所述第一晶圆为第m-2n片晶圆,所述第二晶圆为第m-n片晶圆,所述第三晶圆为第m片晶圆,m为大于n的正整数;所述第三研磨时间设定值tm满足公式:;其中,amount为每个所述前道研磨平台的预定去除厚度;pr为每个所述前道研磨平台的当下研磨速率;δt1为所述第一时间差;δt2为所述第二时间差;a为根据所述第n个研磨平台与所述前道研磨平台的研磨速率比值设定的补偿系数,b为设定修正系数。
9.可选的,当m-2n》0时,δt1=t
m-n-t
m-2n
,其中,t
m-n
为所述前道研磨平台研磨所述第二晶圆的第二研磨时间设定值,t
m-2n
为所述前道研磨平台研磨所述第一晶圆的第一研磨时间设定值;当m-2n≤0时,δt1=0。
10.可选的,所述前道研磨平台的当下研磨速率根据所述前道研磨平台的初始研磨速率与所述前道研磨平台保养后的已使用时间确定,所述当下研磨速率随所述已使用时间的延长呈线性变化。
11.可选的,所述初始研磨速率在所述研磨设备保养后通过测试片测试获得。
12.可选的,所述第一个研磨平台至所述第n-1个研磨平台根据对应的研磨时间设定值进行研磨作业,所述第n个研磨平台根据终点检测方法停止研磨作业。
13.本发明另一方面提供一种研磨时间的修正系统。所述研磨时间的修正系统用于修正与设定研磨设备中研磨平台的研磨时间,所述研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,利用所述研磨设备对多片晶圆进行化学机械研磨时,每个所述晶圆依次经过所述n个研磨平台,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,所述研磨时间的修正系统包括:获取单元,用于获取所述前道研磨平台研磨第一晶圆的第一研磨时间设定值、所述前道研磨平台研磨第二晶圆的第二研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间;计算单元,用于计算所述第二研磨时间设定值与所述第一研磨时间设定值之差获得第一时间差,计算所述第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间与所述第二研磨时间设定值之差获得第二时间差;根据所述前道研磨平台的预定去除厚度、所述前道研磨平台的当下研磨速率、所述第一时间差和所述第二时间差,计算出第三研磨时间设定值;以及控制单元,用于将所述第三研磨时间设定值设定为所述前道研磨平台研磨第三晶圆的研磨时间设定值。
14.可选的,所述第一晶圆为第m-2n片晶圆,所述第二晶圆为第m-n片晶圆,所述第三晶圆为第m片晶圆,m为大于n的正整数;所述第三研磨时间设定值tm满足公式:
;其中,amount为每个所述前道研磨平台的预定去除厚度;pr为每个所述前道研磨平台的当下研磨速率;δt1为所述第一时间差;δt2为第二时间差;a为根据所述第n个研磨平台与所述前道研磨平台的研磨速率比值设定的补偿系数,b为设定修正系数。
15.本发明还提供一种隔离结构的制作方法。所述隔离结构的制作方法利用研磨设备对多片晶圆上的隔离介质层进行化学机械研磨,以在所述多片晶圆上形成隔离结构,所述研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,其中,利用所述研磨设备的n个研磨平台依次研磨所述多片晶圆的过程中,利用上述的研磨时间的修正方法对所述前道研磨平台的研磨时间设定值进行修正。
16.本发明的研磨时间的修正方法及系统均用于修正与设定研磨设备中研磨平台的研磨时间,研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,利用研磨设备对多片晶圆进行化学机械研磨时,每个晶圆依次经过所述n个研磨平台,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,该研磨时间的修正方法及系统首先获取所述前道研磨平台研磨第一晶圆的第一研磨时间设定值、所述前道研磨平台研磨第二晶圆的第二研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间;然后计算所述第二研磨时间设定值与所述第一研磨时间设定值之差获得第一时间差,计算所述第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间与所述第二研磨时间设定值之差获得第二时间差,且根据所述前道研磨平台的预定去除厚度、所述前道研磨平台的当下研磨速率、所述第一时间差和所述第二时间差,计算出第三研磨时间设定值;接着,将所述第三研磨时间设定值设定为所述前道研磨平台研磨第三晶圆的研磨时间设定值,如此可以实现研磨时间的自动修正,减小前道研磨平台的研磨时间设定值与第n个研磨平台的研磨时间的时间差,即可以使得所述n个研磨平台的研磨时间均衡,进而有助于减小晶圆在研磨设备内的等待时间,提高研磨设备的产能。
17.本发明的隔离结构的制作方法中,利用研磨设备对多片晶圆上的隔离介质层进行化学机械研磨,以在多片晶圆上形成隔离结构,其中,利用研磨设备的n个研磨平台依次研磨多片晶圆的过程中,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,利用上述的研磨时间的修正方法对前道研磨平台的研磨时间设定值进行调整,如此可以提高研磨设备的产能,以及可以缩短隔离结构的生产时间。
附图说明
18.图1为一种研磨设备的结构示意图。
19.图2为本发明一实施例中研磨时间的修正方法的流程图。
20.图3为本发明一实施例中前道研磨平台的当下研磨速率与研磨平台保养后的已使用时间的关系图。
21.图4为本发明一实施例中研磨时间的修正系统的结构示意图。
22.附图标记说明:101-第一个研磨平台;102-第二个研磨平台;103-第三个研磨平台;104-转换平台;200-研磨头;10-获取单元;20-计算单元;30-控制单元。
具体实施方式
23.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的研磨时间的修正方法及系统、隔离结构的制作方法进一步详细说明。根据下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
24.为了提高研磨设备的产能,本发明提供一种研磨时间的修正方法,该修正方法用于修正与设定研磨设备中研磨平台的研磨时间,所述研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,利用该研磨设备对多片晶圆进行化学机械研磨时,每片晶圆依次经过所述n个研磨平台,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等。图2为本发明一实施例中研磨时间的修正方法的流程图。如图2所示,所述研磨时间的修正方法包括:步骤s1,获取所述前道研磨平台研磨第一晶圆的第一研磨时间设定值、所述前道研磨平台研磨第二晶圆的第二研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间,所述第一晶圆在所述第二晶圆之前研磨;步骤s2,计算所述第二研磨时间设定值与所述第一研磨时间设定值之差获得第一时间差,计算所述第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间与所述第二研磨时间设定值之差获得第二时间差;根据所述前道研磨平台的预定去除厚度、所述前道研磨平台的当下研磨速率、所述第一时间差和所述第二时间差,计算出第三研磨时间设定值;以及步骤s3,将所述前道研磨平台研磨第三晶圆的研磨时间设定值设定为所述第三研磨时间设定值。
25.本实施例中,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台根据对应的研磨时间设定值进行研磨作业,第n个研磨平台根据终点检测方法(epd)停止研磨作业。
26.为了提高前道研磨平台的研磨时间设定值的调整精度,本实施例中,该研磨时间的修正方法包括循环执行步骤s1至步骤s3,使得所述n个研磨平台研磨后续晶圆的研磨时间均衡。其中,在步骤s2中,使用所述第二时间差与设定修正系数之积计算所述第三研磨时间设定值,所述设定修正系数小于1,例如设定修正系数为0.3、0.4、0.5或0.6等。
27.具体的,第一晶圆可以为第m-2n片晶圆,第二晶圆可以为第m-n片晶圆,第三晶圆为第m片晶圆,m为大于n的正整数;所述第三研磨时间设定值tm满足公式一:;其中,amount为每个所述前道研磨平台的预定去除厚度;pr为每个所述前道研磨平台的当下研磨速率;δt1为所述第一时间差;δt2为所述第二时间差;a为根据所述第n个研磨平台与所述前道研磨平台的研磨速率比值设定的补偿系数,b为设定修正系数。
28.所述前道研磨平台的预定去除厚度amount可以根据产品设定,对于一种产品,amount可以为定值。例如,所述前道研磨平台的预定去除厚度amount可以为所述前道研磨平台研磨前续批次过程中所述前道研磨平台研磨一晶圆的研磨时间设定值与所述第n个研磨平台研磨该晶圆的研磨时间之差小于设定阈值时所述前道研磨平台对该晶圆的去除厚度。进一步的,在挑选前续批次时,可以挑选前续研磨平台的初始研磨速率在历史初始研磨速率的均值时所研磨的批次,如此有助于尽快使得n个研磨平台的研磨时间均衡。、
需要注意的是,如果前道研磨平台的预定去除厚度amount过大时,经各个前道研磨平台研磨后,晶圆可能已经达到了研磨终点,此时晶圆传递到第n个研磨平台进行研磨时,终点检测方法将失效(例如检测电流将持续下降而达不到顶点),导致晶圆过磨,造成良率损失。因此,在设定预定去除厚度amount时,不宜设置的过大,以避免终点检测方法失效。
29.需要说明的是,当m-2n》0时,δt1=t
m-n-t
m-2n
,其中,t
m-n
为所述前道研磨平台研磨所述第二晶圆的第二研磨时间设定值,t
m-2n
为所述前道研磨平台研磨所述第一晶圆的第一研磨时间设定值。当m-2n≤0时,δt1=0,即此时不存在第m-2n片,所述第三研磨时间设定值tm满足公式二:。
30.δt2=t
n-t
m-n
,其中,tn为所述第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间,t
m-n
为所述前道研磨平台研磨所述第二晶圆的第二研磨时间设定值。
31.应当理解的是,对于前n片晶圆,前道研磨平台的研磨时间设定值可以根据公式t0=amount
÷
pr计算;其中,t0为前道研磨平台研磨前n片晶圆的研磨时间设定值,amount为每个前道研磨平台的预定去除厚度;pr为每个前道研磨平台的当下研磨速率。当n较小时,可以认为前道研磨平台的当下研磨速率没有变化,因而对于前n片,t0可以为一定值。当然,也可以在研磨一片晶圆后重新计算前道研磨平台的当下研磨速率,如此,前道研磨平台研磨前n片晶圆的研磨时间设定值不同。
32.所述前道研磨平台的当下研磨速率pr可以根据所述前道研磨平台的初始研磨速率与所述前道研磨平台保养后的已使用时间确定。图3为本发明一实施例中前道研磨平台的当下研磨速率与研磨平台保养后的已使用时间的关系图。如图3所示,前道研磨平台的当下研磨速率随前道研磨平台保养后已使用时间的延长呈线性变化。
33.具体的,参考图3,前道研磨平台(具体可以为研磨垫)保养结束时,即前道研磨平台保养后的已使用时间pl等于0时,前道研磨平台的当下研磨速率pr等于其初始研磨速率pr0。在保养后的前5小时(h),即前道研磨平台保养后的已使用时间pl小于等于5h,当下研磨速率pr的变化速度较快,此时pr=pr0+pl
×
k1,pr0为初始研磨速率,k1为pl≤5h时的直线的斜率;在保养后5小时之后,即前道研磨平台保养后的已使用时间pl大于5h时,当下研磨速率pr的变化速度较慢,此时pr=pr1+pl
×
k2,pr1为前道研磨平台保养后的已使用时间等于5h时对应的研磨速率,k2为pl》5h时的直线的斜率。本实施例中,前道研磨平台保养后的已使用时间为45h时,当下研磨速率为pr2。本实施例中,前道研磨平台的研磨垫的使用寿命可以为45h。
34.需要说明的是,前道研磨平台的初始研磨速率pr0可以通过测试片测试获得。一实施例中,可以利用大量的测试数据获得当下研磨速率与初始研磨速率和研磨平台保养后的已使用时间之间的关系,并建立前道研磨平台的当下研磨速率的变化模型,该变化模型包括前道研磨平台的当下研磨速率与其初始研磨速率以及已使用时间的相关关系,向该变化模型输入前道研磨平台的初始研磨速率和已使用时间即可得到前道研磨平台的当下研磨速率,如此可以快速获得前道研磨平台的当下研磨速率。
35.作为示例,参考图1,研磨设备包括三个研磨平台(即第一个研磨平台101、第二个研磨平台102和第三个研磨平台103),第一片晶圆传递到第三个研磨平台103时,第二片晶圆传递到第二个研磨平台102,第三片晶圆传递到第一个研磨平台101,从而可以以三个研
磨平台研磨第一片晶圆的研磨时间调整第一个研磨平台101和第二个研磨平台102研磨第四片晶圆的研磨时间设定值。
36.例如,第一个研磨平台101和第二个研磨平台102研磨第一片晶圆的研磨时间设定值均为t1,第三个研磨平台103研磨第一片晶圆的研磨时间为t
31
,此时即m=4,n=3,m-2n《0,可以根据公式二计算前道研磨平台(第一个研磨平台101和第二个研磨平台102)研磨第四片晶圆的研磨时间设定值t4,t4=amount
÷
pr+(t
31-t1)
÷a×
b。
37.作为示例,所述第三个研磨平台103与所述第一个研磨平台101和第二个研磨平台102的研磨速率比值均为1.25,补偿系数a=1.25+2=3.5;设定修正系数b为0.4;从而t4=amount
÷
pr+(t
31-t1)
÷
3.5
×
0.4。其中,所述第三个研磨平台103与所述第一个研磨平台101和第二个研磨平台102的研磨速率比值可以利用多个测试片进行测试得到的数据进行线性拟合获得。但不限于此,所述补偿系数a和设定修正系数b可以根据实际情况设定。
38.接着,例如第三个研磨平台103研磨第四片晶圆的研磨时间为t
34
,此时m=7,n=3,前道研磨平台研磨第七片晶圆的研磨时间设定值为t7,根据公式一,t7=amount
÷
pr+(t
4-t1)+(t
34-t4)
÷a×
b。
39.需要说明的是,利用所述研磨设备对多片晶圆进行化学机械研磨的过程中,可以以三个研磨平台研磨第一片晶圆的研磨时间调整第一个研磨平台101和第二个研磨平台102研磨第四片晶圆的研磨时间设定值;然后以三个研磨平台研磨第二片晶圆的研磨时间调整第一个研磨平台101和第二个研磨平台102研磨第五片晶圆的研磨时间设定值;接着以三个研磨平台研磨第三片晶圆的研磨时间调整第一个研磨平台101和第二个研磨平台102研磨第六片晶圆的研磨时间设定值;之后以三个研磨平台研磨第四片晶圆的研磨时间、以及第一研磨平台101和第二研磨平台102研磨第一片晶圆的研磨时间设定值调整第一个研磨平台101和第二个研磨平台102研磨第七片晶圆的研磨时间设定值,如此循环,可以使得三个研磨平台研磨后续晶圆的研磨时间较为均衡,进而减少晶圆在研磨设备中的等待时间,提高研磨设备的产能。
40.在同一保养周期内,对于规格相同(例如研磨去除的材料和去除厚度均相同时)且连续生产的前后两个批次,前道研磨平台研磨前续批次的最终研磨时间设定值可以作为研磨后续批次的研磨时间初始值,即将该前后两个批次当作一个批次进行连续计算并修正前道研磨平台的研磨时间设定值,对于后面批次,可以在较短时间内使得前道研磨平台和第n个研磨平台的研磨时间均衡。
41.本实施例的研磨时间的修正方法用于修正研磨设备中研磨平台的研磨时间,研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,利用研磨设备对多片晶圆进行化学机械研磨时,每个晶圆依次经过所述n个研磨平台,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,该研磨时间的修正方法首先获取所述前道研磨平台研磨第一晶圆的第一研磨时间设定值、所述前道研磨平台研磨第二晶圆的第二研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间,所述第一晶圆在所述第二晶圆之前研磨;然后计算所述第二研磨时间设定值与所述第一研磨时间设定值之差获得第一时间差,计算所述第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间与所述第二研磨时间设定值之差获得第二时间差,且根据所述前道研磨平台的预定去除厚度、所述前道研磨平台的当下研磨速率、所述第一时间差和所述第二时间差,计算
出第三研磨时间设定值;之后,将所述第三研磨时间设定值设定为所述前道研磨平台研磨第三晶圆的研磨时间设定值,如此可以实现研磨时间的自动修正,减小前道研磨平台的研磨时间设定值与第n个研磨平台的研磨时间的时间差,即可以使得所述n个研磨平台的研磨时间均衡,进而有助于减小晶圆在研磨设备内的等待时间,提高研磨设备的产能。
42.本实施例还提供一种研磨时间的修正系统,所述研磨时间的修正系统在运行时可以执行上述的研磨时间的修正方法。具体的,所述研磨时间的修正系统用于修正研磨设备中研磨平台的研磨时间,所述研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,利用所述研磨设备对多片晶圆进行化学机械研磨时,每个所述晶圆依次经过所述n个研磨平台,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等。图4为本发明一实施例中研磨时间的修正系统的结构示意图。如图4所示,所述修正研磨时间的系统包括获取单元10、计算单元20和控制单元30。
43.获取单元10用于获取所述前道研磨平台研磨第一晶圆的第一研磨时间设定值、所述前道研磨平台研磨第二晶圆的第二研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间。例如,获取单元10从研磨设备中获取前道研磨平台研磨第一晶圆和第二晶圆的研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨第二晶圆的研磨时间。
44.计算单元20用于计算所述第二研磨时间设定值与所述第一研磨时间设定值之差获得第一时间差,计算所述第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间与所述第二研磨时间设定值之差获得第二时间差;根据所述前道研磨平台的预定去除厚度、所述前道研磨平台的当下研磨速率、所述第一时间差和所述第二时间差,计算出第三研磨时间设定值。
45.控制单元30用于将所述第三研磨时间设定值设定为所述前道研磨平台研磨所述第三晶圆的研磨时间设定值。
46.为了提高前道研磨平台的研磨时间设定值的调整精度,所述获取单元10、所述计算单元20和所述控制单元30可以依次循环工作,以对前道研磨平台的研磨时间设定值进行多次修改,最终使得所述n个研磨平台研磨后续晶圆的研磨时间均衡。其中,计算单元20在每次计算中,使用所述第二时间差与设定修正系数之积计算所述第三研磨时间设定值,所述设定修正系数小于1,例如设定修正系数为0.3、0.4、0.5或0.6等。
47.具体的,第一晶圆可以为第m-2n片晶圆,第二晶圆可以为第m-n片晶圆,第三晶圆为第m片晶圆,m为大于n的正整数;计算单元20根据公式一计算所述第三研磨时间设定值tm。
48.公式一为:;其中,amount为每个所述前道研磨平台的预定去除厚度;pr为每个所述前道研磨平台的当下研磨速率;δt1为所述第一时间差;δt2为所述第二时间差;a为根据所述第n个研磨平台与所述前道研磨平台的研磨速率比值设定的补偿系数,b为设定修正系数。
49.需要说明的是,当m-2n》0时,δt1=t
m-n-t
m-2n
,其中,t
m-n
为所述前道研磨平台研磨所述第二晶圆的第二研磨时间设定值,t
m-2n
为所述前道研磨平台研磨所述第一晶圆的第一研磨时间设定值。当m-2n≤0时,δt1=0,即此时不存在第m-2n片,公式一可以简化为公式二,公式二为:。
50.本实施例的研磨时间的修正系统用于修正研磨设备中研磨平台的研磨时间,研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,利用研磨设备对多片晶圆进行化学机械研磨时,每个晶圆依次经过所述n个研磨平台,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,该研磨时间的修正系统包括获取单元10、计算单元20和控制单元30。首先获取单元10获取所述前道研磨平台研磨第一晶圆的第一研磨时间设定值、所述前道研磨平台研磨第二晶圆的第二研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间,所述第一晶圆在所述第二晶圆之前研磨;然后计算单元20计算所述第二研磨时间设定值与所述第一研磨时间设定值之差获得第一时间差,计算所述第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间与所述第二研磨时间设定值之差获得第二时间差,且根据所述前道研磨平台的预定去除厚度、所述前道研磨平台的当下研磨速率、所述第一时间差和所述第二时间差,计算出第三研磨时间设定值;之后,控制单元30将所述第三研磨时间设定值设定为所述前道研磨平台研磨第三晶圆的研磨时间设定值,如此可以实现研磨时间的自动修正,减小前道研磨平台的研磨时间设定值与第n个研磨平台的研磨时间的时间差,即可以使得所述n个研磨平台的研磨时间均衡,进而有助于减小晶圆在研磨设备内的等待时间,提高研磨设备的产能。
51.本实施例还提供一种隔离结构的制作方法,该制作方法利用研磨设备对多片晶圆上的隔离介质层进行化学机械研磨,以在所述多片晶圆上形成隔离结构,所述研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,其中,利用所述研磨设备的n个研磨平台依次研磨所述多片晶圆的过程中,利用上述的研磨时间的修正方法对所述前道研磨平台的研磨时间设定值进行修正,如此可以提高研磨设备的产能,以及可以缩短隔离结构的生产时间。
52.所述隔离介质层可以包括氧化硅。所述隔离结构可以为浅沟槽隔离结构(sti)。
53.可以理解的是,本说明书采用递进的方式进行说明,在后说明的研磨时间的修正系统和隔离结构的制作方法重点在于说明与研磨时间的修正方法的不同之处,相同或相似的部分可以互相参考,因而不再赘述。
54.本技术研磨时间的修正系统可以包括通过诸如网络的通信单元互连的多个计算机、硬件和装置等,或者包括具有实现本技术的过程的单个计算机、硬件、或装置等。所述的计算机可包括中央处理单元(cpu)、存储器以及输入输出组件等等,所述输入输出组件例如为键盘、鼠标、触摸屏、显示器等。本技术使用的“模块”或“单元”通常是指本技术的组件,诸如逻辑可分离软件(计算机程序)、硬件或等效部件。例如,所述研磨时间的修正系统中的获取单元10、计算单元20和控制单元30可以合并在一个单元中实现,或者其中的任意一个单元可以被拆分成多个单元,或者,这些单元中的一个或多个单元的至少部分功能可以与其它单元的至少部分功能相结合,并在一个单元中实现。根据本发明的实施例,各个单元中的至少一个一般是以软件程序的方式配合硬件的方式来实施,然而,他们全部(或其中一部分)也可以使用电子硬件或软件程序的方式来实施。不管是以软件或者硬件方式,其个别部分是熟悉电子、软件领域人员可以进行实施的,因此,其细节就不在本说明书中赘述。
55.此外,本技术使用术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征,除非内容另外明确指出外。
56.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明权利范围的任何限定,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。
技术特征:
1.一种研磨时间的修正方法,用于修正与设定研磨设备中研磨平台的研磨时间,所述研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,利用所述研磨设备对多片晶圆进行化学机械研磨时,每片所述晶圆依次经过所述n个研磨平台,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,其特征在于,所述研磨时间的修正方法包括:步骤s1,获取所述前道研磨平台研磨第一晶圆的第一研磨时间设定值、所述前道研磨平台研磨第二晶圆的第二研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间,所述第一晶圆在所述第二晶圆之前研磨;步骤s2,计算所述第二研磨时间设定值与所述第一研磨时间设定值之差获得第一时间差,计算所述第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间与所述第二研磨时间设定值之差获得第二时间差;根据所述前道研磨平台的预定去除厚度、所述前道研磨平台的当下研磨速率、所述第一时间差和所述第二时间差,计算出第三研磨时间设定值;以及步骤s3,将所述第三研磨时间设定值设定为所述前道研磨平台研磨第三晶圆的研磨时间设定值。2.如权利要求1所述的研磨时间的修正方法,其特征在于,所述修正方法包括循环执行步骤s1至步骤s3,使得所述n个研磨平台研磨后续晶圆的研磨时间均衡;在步骤s2中,使用所述第二时间差与设定修正系数之积计算所述第三研磨时间设定值,所述设定修正系数小于1。3.如权利要求1所述的研磨时间的修正方法,其特征在于,所述第一晶圆为第m-2n片晶圆,所述第二晶圆为第m-n片晶圆,所述第三晶圆为第m片晶圆,m为大于n的正整数;所述第三研磨时间设定值t
m
满足公式:;其中,amount为每个所述前道研磨平台的预定去除厚度;pr为每个所述前道研磨平台的当下研磨速率;δt1为所述第一时间差;δt2为所述第二时间差;a为根据所述第n个研磨平台与所述前道研磨平台的研磨速率比值设定的补偿系数,b为设定修正系数。4.如权利要求3所述的研磨时间的修正方法,其特征在于,当m-2n>0时,δt1=t
m-n-t
m-2n
,其中,t
m-n
为所述前道研磨平台研磨所述第二晶圆的第二研磨时间设定值,t
m-2n
为所述前道研磨平台研磨所述第一晶圆的第一研磨时间设定值;当m-2n≤0时,δt1=0。5.如权利要求1所述的研磨时间的修正方法,其特征在于,所述前道研磨平台的当下研磨速率根据所述前道研磨平台的初始研磨速率与所述前道研磨平台保养后的已使用时间确定,所述当下研磨速率随所述已使用时间的延长呈线性变化。6.如权利要求5所述的研磨时间的修正方法,其特征在于,所述初始研磨速率在所述研磨设备保养后通过测试片测试获得。7.如权利要求1所述的研磨时间的修正方法,其特征在于,所述第一个研磨平台至所述第n-1个研磨平台根据对应的研磨时间设定值进行研磨作业,所述第n个研磨平台根据终点检测方法停止研磨作业。8.一种研磨时间的修正系统,用于修正与设定研磨设备中研磨平台的研磨时间,所述研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,利用所述研磨设备对多片晶圆进行化
学机械研磨时,每个所述晶圆依次经过所述n个研磨平台,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,其特征在于,所述研磨时间的修正系统包括:获取单元,用于获取所述前道研磨平台研磨第一晶圆的第一研磨时间设定值、所述前道研磨平台研磨第二晶圆的第二研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间;计算单元,用于计算所述第二研磨时间设定值与所述第一研磨时间设定值之差获得第一时间差,计算所述第n个研磨平台研磨所述第二晶圆的研磨时间与所述第二研磨时间设定值之差获得第二时间差;根据所述前道研磨平台的预定去除厚度、所述前道研磨平台的当下研磨速率、所述第一时间差和所述第二时间差,计算出第三研磨时间设定值;以及控制单元,用于将所述第三研磨时间设定值设定为所述前道研磨平台研磨第三晶圆的研磨时间设定值。9.如权利要求8所述的研磨时间的修正系统,其特征在于,所述第一晶圆为第m-2n片晶圆,所述第二晶圆为第m-n片晶圆,所述第三晶圆为第m片晶圆,m为大于n的正整数;所述第三研磨时间设定值t
m
满足公式:;其中,amount为每个所述前道研磨平台的预定去除厚度;pr为每个所述前道研磨平台的当下研磨速率;δt1为所述第一时间差;δt2为第二时间差;a为根据所述第n个研磨平台与所述前道研磨平台的研磨速率比值设定的补偿系数,b为设定修正系数。10.一种隔离结构的制作方法,其特征在于,利用研磨设备对多片晶圆上的隔离介质层进行化学机械研磨,以在所述多片晶圆上形成隔离结构,所述研磨设备包括n个研磨平台,n为大于等于2的正整数,第一个研磨平台至第n-1个研磨平台均称为前道研磨平台,每个所述前道研磨平台研磨同一片晶圆的研磨时间设定值相等,其中,利用所述研磨设备的n个研磨平台依次研磨所述多片晶圆的过程中,利用如权利要求1至权利要求7任意一项所述的研磨时间的修正方法对所述前道研磨平台的研磨时间设定值进行修正。
技术总结
本发明提供一种研磨时间的修正方法、系统及隔离结构的制作方法。该研磨时间的修正方法及系统中,首先获取前道研磨平台研磨第一晶圆的第一研磨时间设定值、前道研磨平台研磨第二晶圆的第二研磨时间设定值以及第n个研磨平台研磨第二晶圆的研磨时间,然后计算第二研磨时间设定值与第一研磨时间设定值之差获得第一时间差,计算第n个研磨平台研磨第二晶圆的研磨时间与第二研磨时间设定值之差获得第二时间差,且根据前道研磨平台的预定去除厚度和当下研磨速率、以及第一和第二时间差,计算出前道研磨平台研磨第三晶圆的研磨时间设定值。如此可以实现研磨时间的自动修正且提高研磨设备的产能。隔离结构的制作方法包括研磨时间的修正方法。修正方法。修正方法。