CN117943907A - 研磨方法及研磨设备 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种研磨方法及研磨设备。该研磨方法，应用于研磨工序，包括：获取前道工序中所得目标结构的厚度量测数据，厚度量测数据包括目标结构中多个量测点的厚度值；根据厚度量测数据确定第一最大厚度值；于第一最大厚度值小于第一阈值时，按照预设研磨参数对目标结构进行研磨；于厚度量测数据对应的最大厚度值大于或等于第一阈值时，对目标结构进行区域划分，并对目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据目标研磨参数对区域进行研磨。本公开利于提高产品表面的均匀度，并有效提升产品良率。
Description
技术领域
本公开涉及半导体技术领域，特别是涉及一种研磨方法及研磨设备。
背景技术
化学机械研磨（Chemical Mechanical Polishing，简称CMP）是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺，通过研磨头对晶圆的不同区域施加不同压力以控制研磨去除总量，从而实现晶圆表面的平坦化处理。其中，在对晶圆进行化学机械研磨过程中通过在线实时终点检测(End Point Detection，简称EPD)来抓取研磨终点，是确保晶圆表面实现平坦化效果的关键。
然而，现有的晶圆制造工艺中，受到前道工序的影响，可能出现晶圆表面薄膜厚度单点异常的情况，使得在线实时终点检测难以针对该异常点位进行有效的量测及研磨控制，从而容易增加晶圆研磨过度或研磨不足等风险，导致降低产品良率。
发明内容
基于此，本公开实施例提供了一种研磨方法及研磨设备，以有效提升产品良率。
为了实现上述目的，一方面，本公开一些实施例提供了一种研磨方法，应用于研磨工序，包括：获取前道工序中所得目标结构的厚度量测数据，厚度量测数据包括目标结构中多个量测点的厚度值；根据厚度量测数据确定第一最大厚度值；于第一最大厚度值小于第一阈值时，按照预设研磨参数对目标结构进行研磨；于第一最大厚度值大于或等于第一阈值时，对目标结构进行区域划分，并对目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据目标研磨参数对区域进行研磨。
上述实施例中的研磨方法，通过获取前道工序中所得目标结构的厚度量测数据，可以根据厚度量测数据确定第一最大厚度值，以根据第一最大厚度值和第一阈值的大小关系，判断是否需要对目标结构进行区域划分与研磨参数的重新设定。这样于厚度量测数据对应的第一最大厚度值大于或等于第一阈值时，可以通过对目标结构的区域划分，以对目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，并根据该目标研磨参数对区域进行研磨。由此，本申请实施例通过前道工序的厚度量测数据来判断目标结构中第一最大厚度值的大小，以对第一最大厚度值较大（即第一最大厚度值大于或等于第一阈值）的目标结构进行区域划分并针对不同区域分别确定目标研磨参数，实现了对目标结构中的异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）的针对性研磨并有效消除了厚度差异，提高了产品表面的均匀度，从而有效提升了产品良率。
在一些实施例中，对目标结构进行区域划分，包括：以研磨头的圆心为起点，沿研磨头的半径方向依序将目标结构划分为多个环形区域。如此，有助于根据目标研磨参数对区域进行研磨。
在一些实施例中，对目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据目标研磨参数对区域进行研磨，包括：根据第一最大厚度值确定一次研磨的第一研磨时长；以第一最大厚度值对应量测点的所在区域为第一目标区域；对第一目标区域之外的其他区域分别施加预设研磨压力，并按照第一研磨时长执行一次研磨；获取目标结构执行一次研磨之后的第一厚度数据，并根据第一厚度数据及目标结构的目标尺寸，确定二次研磨的第二研磨时长；对目标结构的各区域分别施加预设研磨压力，并按照第二研磨时长执行二次研磨。如此，本申请通过对目标结构进行两次研磨，其中，一次研磨有利于消除目标结构中的厚度差，以使目标结构具有较高的均匀度，有助于提高产品良率；二次研磨用于将目标结构研磨至目标尺寸，以得到满足生产标准的产品。
在一些实施例中，研磨方法还包括：获取目标结构执行二次研磨之后的第二厚度数据；根据厚度量测数据对应的第一最大厚度值、第二厚度数据对应的第二最大厚度值以及预设的厚度参考值，确定研磨修正系数；根据研磨修正系数，对批量目标结构中下一个目标结构的第一研磨时长进行修正。如此，本申请通过根据当前目标结构在研磨之前的厚度量测数据以及研磨之后的第二厚度数据对下一个目标结构的一次研磨进行修正，根据实际研磨结果对研磨工序进行优化修正，有利于有效改善目标结构中异常点位（例如厚度值异常跳高的点位），从而有效提升了产品良率。
在一些实施例中，根据厚度量测数据对应的第一最大厚度值、第二厚度数据对应的第二最大厚度值以及预设的厚度参考值，确定研磨修正系数，包括：根据厚度量测数据确定第一最大厚度值为Rangepre，根据第二厚度数据确定第二最大厚度值为Rangepost，并以Rangepre和Rangepost的差值为第一值；确定厚度参考值为Rangespec，并以Rangepre和Rangespec的差值为第二值；其中，研磨修正系数为第一值和第二值的比值。如此，本申请通过根据厚度数据计算研磨修正系数，有助于对下一个目标结构的研磨工序进行精确优化，有效提升对于目标结构中异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）的改善效果。
在一些实施例中，第二最大厚度值小于厚度参考值，如此，修正后的目标结构的厚度较为均匀，具有较高的产品良率。
在一些实施例中，目标结构的一次研磨量与第一最大厚度值呈线性相关；其中，目标结构的第一研磨时长等于一次研磨量与研磨速率的比值；批量目标结构中下一个目标结构的第一研磨时长等于一次研磨量与研磨速率和研磨修正系数二者乘积的比值。如此，本申请通过根据实际计算结果确定研磨时长，有助于对目标结构中异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）进行精确有效的改善，从而提升产品良率。
在一些实施例中，厚度量测数据的量测精度高于第一厚度数据和第二厚度数据的量测精度，如此，直接获取精度较高的厚度量测数据以进行一次研磨，有利于提高一次研磨量确定的准确性，并且节省时间，提高了研磨效率。
另一方面，本公开实施例还提供了一种研磨设备，用于实施如上一些实施例中的研磨方法。该研磨设备包括：获取装置、控制装置和研磨装置。获取装置被配置为：获取前道工序中所得目标结构的厚度量测数据，厚度量测数据包括目标结构中多个量测点的厚度值；控制装置与获取装置、研磨装置相连接，被配置为：根据厚度量测数据确定第一最大厚度值，以于第一最大厚度值小于第一阈值时向研磨装置发送第一控制指令，于第一最大厚度值大于或等于第一阈值时向研磨装置发送第二控制指令；其中，第一控制指令为：按照预设研磨参数对目标结构进行研磨；第二控制指令为：对目标结构进行区域划分，并对目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据目标研磨参数对区域进行研磨；研磨装置被配置为：响应于第一控制指令或第二控制指令对目标结构进行研磨。
上述实施例中的研磨设备，通过获取装置获取前道工序中所得目标结构的厚度量测数据；通过控制装置根据厚度量测数据确定第一最大厚度值，以根据第一最大厚度值和第一阈值的大小关系，向研磨装置发送第一控制指令和/或第二控制指令；通过研磨装置根据控制指令对目标结构进行研磨；从而能够对目标结构中异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）进行针对性研磨并有效消除了厚度差异，提高了产品表面的均匀度，从而有效提升了产品良率。
在一些实施例中，研磨设备还包括：实时终点检测装置，被配置为：在线实时量测目标结构研磨后的厚度，以获得厚度数据。如此，有利于对研磨后产品的良率进行监控以及对下一次研磨进行修正。
综上所述，本公开实施例提供的研磨方法及研磨设备，所能实现的意想不到的效果是：通过前道工序的厚度量测数据来判断目标结构中第一最大厚度值的大小，以对第一最大厚度值较大（即第一最大厚度值大于或等于第一阈值）的目标结构进行区域划分并针对不同区域分别确定目标研磨参数，从而实现对目标结构中的异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）的针对性研磨并有效消除了厚度差异，可以有效提高产品表面的均匀度，进而有效提升产品良率。
本公开的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本公开的其他特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述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公开的一些实施例，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为一些实施例中提供的一种研磨方法的流程图；
图2为一些实施例中提供的一种目标结构待研磨表面的局部放大图；
图3为一些实施例中提供的另一种研磨方法的流程图；
图4为一些实施例中提供的一次研磨量与第一最大厚度值的关系曲线图；
图5为一些实施例中提供的n个目标结构的第二最大厚度值的变化曲线图；
图6为一些实施例中提供的不同研磨方法对应的研磨后目标结构中各采样点的厚度值分布图；
图7为一些实施例中提供的一种研磨设备的结构框图；
图8为一些实施例中提供的另一种研磨设备的结构框图。
附图标记说明：
T-目标结构，Q-异常点位，1-获取装置，2-控制装置，3-研磨装置，4-实时终点检测装置，5-修正装置。
具体实施方式
为了便于理解本公开，下面将参照相关附图对本公开进行更全面的描述。附图中给出了本公开的首选实施例。但是，本公开可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本公开的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开。
应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”或“与…相连接”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、 第二、第三等描述各种元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分，这些元件、部件、区、层、掺杂类型和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分与另一个元件、部件、区、层、掺杂类型或部分。因此，在不脱离本公开教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层、掺杂类型或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白，当术语“组成”和/或“包括”在该说明书中使用时，可以确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。同时，在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
这里参考作为本公开的理想实施例（和中间结构）的示意图的横截面图来描述发明的实施例，这样可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的所示形状的变化。本公开的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造技术导致的形状偏差。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不表示器件的区的实际形状，且并不限定本公开的范围。
在半导体技术领域中，化学机械研磨（Chemical Mechanical Polishing，简称CMP）是集成电路制造过程中实现晶圆表面平坦化的关键工艺，在对晶圆进行化学机械研磨过程中通过在线实时终点检测(End Point Detection，简称EPD)来抓取研磨终点，是确保晶圆表面实现平坦化效果的关键。然而，在研磨工序中，受到前道工序的影响，可能出现晶圆表面薄膜厚度单点异常的情况，使得在线实时终点检测难以针对该异常点位进行有效的量测及研磨控制，从而容易增加晶圆研磨过度或研磨不足等风险，导致降低产品良率。
基于此，请参阅图1，本公开一些实施例提供了一种研磨方法，应用于研磨工序，包括如下步骤S100~S400。
S100，获取前道工序中所得目标结构的厚度量测数据，厚度量测数据包括目标结构中多个量测点的厚度值。
示例地，目标结构例如为晶圆或制备于晶圆表面的薄膜。
在一些示例中，厚度量测数据可以包括执行前道工序后目标结构中各量测点的厚度值、厚度范围和最大厚度值等中的一种或多种。
在一些示例中，前道工序中厚度量测数据的量测精度大于研磨工序中在线实时终点检测(End Point Detection，简称EPD)的量测精度，可以精确量测目标结构厚度的单点异常情况。
S200，根据厚度量测数据确定第一最大厚度值。
S300，于第一最大厚度值小于第一阈值时，按照预设研磨参数对目标结构进行研磨。
示例地，第一阈值可以是2000埃、2500埃或2700埃。
在一些示例中，预设研磨参数包括根据厚度量测数据确定的研磨去除量。
S400，于第一最大厚度值大于或等于第一阈值时，对目标结构进行区域划分，并对目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据目标研磨参数对区域进行研磨。
在一些示例中，目标研磨参数包括根据厚度量测数据确定的一次研磨量、第一研磨时长、预设研磨压力、二次研磨量和第二研磨时长等，详见后文中的相关记载。
需要说明的是，结合步骤S300和步骤S400，可以根据目标结构所在生产批次中各目标结构的第一最大厚度值对其生产批次进行卡控；例如可以在目标结构为晶圆的示例中根据晶圆批次中各晶圆的平均第一最大厚度值，于平均第一最大厚度值小于第一阈值时，按照预设研磨参数对该晶圆批次中的各晶圆进行研磨；于平均第一最大厚度值大于或等于第一阈值时，对该晶圆批次中的各晶圆进行区域划分，并对该晶圆批次中的各晶圆的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据目标研磨参数对区域进行研磨。
示例地，对各目标结构对应生产批次的卡控可以通过先进过程控制技术（Advanced Process Control，简称APC）实现。
本公开实施例中，通过判断目标结构中第一最大厚度值的大小，对第一最大厚度值较大（即第一最大厚度值大于或等于第一阈值）的目标结构进行区域划分，针对不同区域分别确定目标研磨参数，以对不同区域进行不同程度的研磨，实现了对目标结构中的异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）的针对性研磨并有效消除了厚度差异，提高了产品表面的均匀度，从而有效提升了产品良率。
需要补充的是，请参阅图2，目标结构T中的异常点位Q例如可以是目标结构T中厚度值异常跳高的点位，异常点位Q例如可以出现在目标结构T的中心区域附近。
在一些实施例中，请参阅图3，步骤S400中对目标结构进行区域划分，包括如下步骤S410。
S410，以研磨头的圆心为起点，沿研磨头的半径方向依序将目标结构划分为多个环形区域。
示例地，环形区域的数量可以为3、5、8或10或更多。本公开实施例对此不做限定。
示例地，环形区域的数量为5，沿研磨头的半径方向依序划分的多个环形区域对应的半径范围可以是如表1中所示的范围。
表1
需要说明的是，在化学机械研磨（Chemical Mechanical Polishing，简称CMP）工艺中，研磨头的尺寸可以匹配晶圆尺寸设置，步骤S410中沿研磨头的半径方向依序将目标结构划分为多个环形区域，也即，将晶圆表面沿晶圆半径方向依序划分为多个环形区域。
本公开实施例中，通过划分多个环形区域，有助于根据目标研磨参数对区域进行研磨。
在一些实施例中，请继续参阅图3，步骤S400中对目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据目标研磨参数对区域进行研磨，包括如下步骤S420~S450。
S420，根据第一最大厚度值确定一次研磨的第一研磨时长。
此处，一次研磨，是指：对目标结构进行初始研磨，以消除因异常单点导致的异常厚度差异；即，当对目标结构执行一次研磨之后，目标结构上各量测点对应的厚度相等或大致相等或厚度差异极小。
在一些实施例中，目标结构的一次研磨量与第一最大厚度值呈线性相关。相应地，目标结构的第一研磨时长例如为一次研磨量与研磨速率的比值。
在一些示例中，请参阅图4，目标结构的一次研磨量与第一最大厚度值呈线性正相关。
示例地，可以按照公式：，计算得到目标结构的一次研磨量；其中，Amount为目标结构的一次研磨量，Range为第一最大厚度值，A为第一常数，B为第二常数；其中，第一常数A和第二常数B可以根据数据库中的历史研磨数据确定，且可以带有符号。
在一些示例中，第一常数A可以为1.4041第二常数B可以为-1415.7。
在另一些示例中，第一常数A可以为0.6911，第二常数B可以为1076.5。
示例地，可以按照公式：，计算得到目标结构的第一研磨时长；其中，PT为目标结构的第一研磨时长，Amount为目标结构的一次研磨量，PR为研磨速率。
本公开实施例中，根据研磨量计算确定研磨时长，可以获取精确结果，有助于对目标结构中异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）进行精确有效的改善，从而提升产品良率。
S430，以第一最大厚度值对应量测点的所在区域为第一目标区域；对第一目标区域之外的其他区域分别施加预设研磨压力，并按照第一研磨时长执行一次研磨。
需要说明的是，在对第一目标区域之外的其他区域分别施加预设研磨压力时，第一目标区域不施加压力。
在一些示例中，预设研磨压力可以结合在第一最大厚度值小于第一阈值时对应相同研磨量的预设研磨参数中的研磨压力进行确定，例如为该预设研磨参数中的研磨压力的一半。
示例地，对各区域施加的研磨压力可以如表2中所示，但并非仅限于此。其中，研磨压力的单位为磅力/平方英寸（Pounds per square inch，简称psi）。
表2 各区域的研磨压力
S440，获取目标结构执行一次研磨之后的第一厚度数据，并根据第一厚度数据及目标结构的目标尺寸，确定二次研磨的第二研磨时长。
此处，二次研磨，是指：对目标结构进行再次研磨，以使目标结构研磨后的尺寸（例如厚度）等于目标尺寸；即，实现目标结构的研磨需求，以获得研磨工序所得产品。
在一些示例中，第一厚度数据可以包括一次研磨后目标结构中各量测点的厚度值、厚度范围、平均厚度值和最大厚度值等中的一种或多种。
在一些示例中，第一厚度数据中各量测点对应的厚度值相等或大致相等。
在一些示例中，二次研磨量根据第一厚度数据以及目标尺寸确定，二次研磨量例如等于第一厚度数据中目标结构的平均厚度与目标尺寸的差值；目标结构的第二研磨时长等于二次研磨量与研磨速率的比值。此处，目标结构的平均厚度可以根据第一厚度数据中各量测点对应的厚度确定。
S450，对目标结构的各区域分别施加预设研磨压力，并按照第二研磨时长执行二次研磨。
本公开实施例中，对目标结构进行了两次研磨，其中，一次研磨有利于消除目标结构中因单点异常及因前道工序影响造成的厚度差，以使目标结构具有较高的均匀度，有助于提高产品良率；二次研磨用于将目标结构研磨至目标尺寸，以得到满足生产标准的产品。
在一些实施例中，研磨方法还包括如下步骤S500~S700。
S500，获取目标结构执行二次研磨之后的第二厚度数据。
在一些示例中，第二厚度数据可以包括二次研磨后目标结构中各量测点的厚度值、厚度范围、平均厚度值和最大厚度值等中的一种或多种。
示例地，第一厚度数据和第二厚度数据可以通过在线实时终点检测(End PointDetection，简称EPD)技术量测获取。
需要说明的是，在一些实施例中，厚度量测数据的量测精度高于第一厚度数据和第二厚度数据的量测精度，如此，直接获取精度较高的厚度量测数据以进行一次研磨，有利于提高一次研磨量确定的准确性，并且节省时间，提高了研磨效率。
S600，根据厚度量测数据对应的第一最大厚度值、第二厚度数据对应的第二最大厚度值以及预设的厚度参考值，确定研磨修正系数。
在一些实施例中，步骤S600中根据厚度量测数据对应的第一最大厚度值、第二厚度数据对应的第二最大厚度值以及预设的厚度参考值，确定研磨修正系数，包括如下步骤
S610，根据厚度量测数据确定第一最大厚度值为Rangepre，根据第二厚度数据确定第二最大厚度值为Rangepost，并以Rangepre和Rangepost的差值为第一值。
S620，确定厚度参考值为Rangespec，并以Rangepre和Rangespec的差值为第二值；其中，研磨修正系数为第一值和第二值的比值。
示例地，厚度参考值可以是2500埃、2700埃或3000埃，厚度参考值例如等于2700埃。
在一些示例中，可以按照公式：，获得研磨修正系数；其中，C为研磨修正系数，Rangepre为第一最大厚度值，Rangepost为第二最大厚度值，Rangespec为厚度参考值。
需要说明的是，本公开实施例中，批量目标结构中的首个目标结构的研磨修正系数取值为1，并且，后续其他目标结构（例如第n个目标结构）的研磨修正系数均根据其上一个目标结构（例如第n-1个目标结构）的厚度量测数据和第二厚度数据计算得到。如此，根据厚度数据计算研磨修正系数，有助于对下一个目标结构的研磨工序进行精确优化，有效提升对于目标结构中异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）的改善效果。
S700，根据研磨修正系数，对批量目标结构中下一个目标结构的第一研磨时长进行修正。
在一些示例中，批量目标结构中下一个目标结构的第一研磨时长等于下一个目标结构的一次研磨量与研磨速率和研磨修正系数二者乘积的比值。
示例地，可以按照公式：，获得下一个目标结构的第一研磨时长；其中，PT’为下一个目标结构的第一研磨时长，Amount’为下一个目标结构的一次研磨量，PR为研磨速率，C为研磨修正系数。
需要说明的是，此处，下一个目标结构的研磨修正系数可以根据当前目标结构的厚度量测数据和第二厚度数据计算得到。
在一些示例中，当研磨速率发生变化或者一次研磨对于异常点位的改善效果下降时，则需要执行步骤S700。
在一些实施例中，第二最大厚度值小于厚度参考值。请参阅图5，曲线A表示：执行如步骤S700所述的修正过程前，n个目标结构的初始第二最大厚度值；曲线B表示：执行如步骤S700所述的修正过程后，n个目标结构的第二最大厚度值。其中，第二最大厚度值的单位为埃（Å）。
示例地，以对第4个目标结构执行步骤S700为例。由图5中曲线A可知，第3个目标结构的第二最大厚度值大于厚度参考值Rangespec，即此时一次研磨对于异常点位的改善效果下降，则需要对下一个目标结构（即第4个目标结构）执行如步骤S700所述的修正。由图5中的曲线B可知，对目标结构执行如步骤S700所述的修正之后，第二最大厚度值Rangepost小于厚度参考值Rangespec。
示例地，n个目标结构可以是同一晶圆批次中的n个晶圆。
本公开实施例中，根据当前目标结构在研磨之前的厚度量测数据以及研磨之后的第二厚度数据对下一个目标结构的一次研磨进行修正，即可以根据目标结构的厚度数据以及实际研磨结果对研磨工序进行优化修正，有利于进一步有效改善目标结构的研磨效果，从而进一步提升产品良率。
综上，请参阅图6，在本公开一些实施例中，以目标结构存在异常点位Q（即目标结构的第一最大厚度值大于或等于第一阈值）为例，采用不同研磨方法，以对进行研磨工序后的目标结构的各采样点的厚度值进行验证。其中，厚度值的单位为埃（Å），采样点位置是指采样点在目标结构上以目标结构的中心位置（例如圆心位置）处为零坐标点的分布位置，单位为毫米（mm）。
请参阅图6中的（a）图，在方法一中，采用常规研磨方法，即不对目标结构进行区域划分，并采用预设研磨参数进行研磨。其中，研磨后的目标结构中厚度差为2600埃。
请参阅图6中的（b）图，在方法二中，采用如本公开如上一些实施例中所述的研磨方法，即对目标结构进行区域划分，并对目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据目标研磨参数对区域进行研磨。其中，研磨后的目标结构中厚度差为1700埃。
由上，本公开如上一些实施例中所述的研磨方法实现了对目标结构中异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）的针对性研磨以有效消除因异常点位造成的厚度差异，有利于显著提高产品表面的均匀度。
本公开实施例还提供了一种研磨设备，用于实施如上一些实施例中的研磨方法。前述研磨方法所具有的技术优势，该设备也均具备。需要说明的是，与上述实施例相同或者相应的部分，可参考前述实施例的相应说明，以下将不做详细赘述。
在一些实施例中，请参阅图7，该研磨设备包括：获取装置1、控制装置2和研磨装置3。获取装置1被配置为：获取前道工序中所得目标结构的厚度量测数据，厚度量测数据包括目标结构中多个量测点的厚度值。控制装置2与获取装置1、研磨装置3相连接，被配置为：根据厚度量测数据确定第一最大厚度值，以于第一最大厚度值小于第一阈值时向研磨装置3发送第一控制指令，于第一最大厚度值大于或等于第一阈值时向研磨装置3发送第二控制指令；其中，第一控制指令为：按照预设研磨参数对目标结构进行研磨；第二控制指令为：对目标结构进行区域划分，并对目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据目标研磨参数对区域进行研磨。研磨装置3被配置为：响应于第一控制指令或第二控制指令对目标结构进行研磨。
示例地，控制装置2可以包括先进过程控制（Advanced Process Control，简称APC）装置。
在一些示例中，研磨装置3包括研磨头。
示例地，研磨装置3可以是化学机械研磨（Chemical Mechanical Polishing，简称CMP）装置。
在一些示例中，第二控制指令中的对目标结构进行区域划分，还包括：以研磨头的圆心为起点，沿研磨头的半径方向依序将目标结构划分为多个环形区域。
本公开实施例中，通过控制装置2判断目标结构中第一最大厚度值的大小，并通过研磨装置3对不同区域进行不同程度的研磨，实现了对目标结构中的异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）的针对性研磨并有效消除了厚度差异，提高了产品表面的均匀度，从而有效提升了产品良率。
在一些实施例中，请参阅图8，研磨设备还包括：实时终点检测装置4。实时终点检测装置4与控制装置2连接，被配置为：在线实时量测目标结构研磨后的厚度，以获得厚度数据。
示例地，实时终点检测装置4包括在线实时终点检测(End Point Detection，简称EPD)装置。
在一些示例中，厚度数据包括前述的第一厚度数据和第二厚度数据。
在一些示例中，目标研磨参数包括前述的第一研磨时长、预设研磨压力和第二研磨时长等，详见前文中的相关记载。
示例地，第二控制指令中对目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，还包括：以第一最大厚度值对应量测点的所在区域为第一目标区域；对第一目标区域之外的其他区域分别施加预设研磨压力，并按照第一研磨时长执行一次研磨；以及，对目标结构的各区域分别施加预设研磨压力，并按照第二研磨时长执行二次研磨。
在一些实施例中，请继续参阅图8，研磨设备还包括：修正装置5。修正装置5与与控制装置2、研磨装置3和实时终点检测装置4连接，被配置为：根据厚度量测数据对应的第一最大厚度值、第二厚度数据对应的第二最大厚度值以及预设的厚度参考值，确定研磨修正系数。
示例地，修正装置5可以按照公式：，获得研磨修正系数；其中，C为研磨修正系数，Rangepre为第一最大厚度值，Rangepost为第二最大厚度值，Rangespec为厚度参考值。
在一些示例中，控制装置2还被配置为：根据研磨修正系数，对批量目标结构中下一个目标结构的第一研磨时长进行修正。
示例地，控制装置2可以按照公式：，获得下一个目标结构的第一研磨时长；其中，PT’为下一个目标结构的第一研磨时长，Amount’为下一个目标结构的一次研磨量，PR为研磨速率，C为研磨修正系数。
此外，在上述一些实施例提供的研磨设备中，获取装置、控制装置和处理装置可以用于表示计算机相关的实体、硬件、固件、硬件和软件的组合、软件、或执行中的软件。例如，该“装置”可以是但不限于是：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。例如，该“装置”可从在上面存储有各种数据结构的各种计算机可读介质执行。
综上所述，本公开提供一种研磨方法及研磨设备，所能实现的意想不到的效果是：通过前道工序的厚度量测数据来判断目标结构中第一最大厚度值的大小，以对第一最大厚度值较大（即第一最大厚度值大于或等于第一阈值）的目标结构进行区域划分并针对不同区域分别确定目标研磨参数，从而实现对目标结构中的异常点位（例如厚度值异常跳高的点位）的针对性研磨并有效消除了厚度差异，可以有效提高产品表面的均匀度，进而有效提升产品良率。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本公开的几种实施方式，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，在不脱离本公开构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本公开的保护范围。
Claims (10)
1.一种研磨方法，其特征在于，应用于研磨工序，包括：
获取前道工序中所得目标结构的厚度量测数据，所述厚度量测数据包括所述目标结构中多个量测点的厚度值；
根据所述厚度量测数据确定第一最大厚度值；
于所述第一最大厚度值小于第一阈值时，按照预设研磨参数对所述目标结构进行研磨；
于所述第一最大厚度值大于或等于所述第一阈值时，对所述目标结构进行区域划分，并对所述目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据所述目标研磨参数对所述区域进行研磨。
2.根据权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，所述对所述目标结构进行区域划分，包括：以研磨头的圆心为起点，沿所述研磨头的半径方向依序将目标结构划分为多个环形区域。
3.根据权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，所述对所述目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据所述目标研磨参数对所述区域进行研磨，包括：
根据所述第一最大厚度值确定一次研磨的第一研磨时长；
以所述第一最大厚度值对应所述量测点的所在区域为第一目标区域；对所述第一目标区域之外的其他区域分别施加预设研磨压力，并按照所述第一研磨时长执行所述一次研磨；
获取所述目标结构执行所述一次研磨之后的第一厚度数据，并根据所述第一厚度数据及所述目标结构的目标尺寸，确定二次研磨的第二研磨时长；
对所述目标结构的各区域分别施加预设研磨压力，并按照所述第二研磨时长执行所述二次研磨。
4.根据权利要求3所述的研磨方法，其特征在于，还包括：
获取所述目标结构执行所述二次研磨之后的第二厚度数据；
根据所述厚度量测数据对应的第一最大厚度值、所述第二厚度数据对应的第二最大厚度值以及预设的厚度参考值，确定研磨修正系数；
根据所述研磨修正系数，对批量目标结构中下一个目标结构的所述第一研磨时长进行修正。
5.根据权利要求4所述的研磨方法，其特征在于，根据所述厚度量测数据对应的第一最大厚度值、所述第二厚度数据对应的第二最大厚度值以及预设的厚度参考值，确定研磨修正系数，包括：
根据所述厚度量测数据确定第一最大厚度值为Rangepre，根据所述第二厚度数据确定第二最大厚度值为Rangepost，并以Rangepre和Rangepost的差值为第一值；
确定所述厚度参考值为Rangespec，并以Rangepre和Rangespec的差值为第二值；
其中，所述研磨修正系数为所述第一值和所述第二值的比值。
6.根据权利要求4所述的研磨方法，其特征在于，所述第二最大厚度值小于所述厚度参考值。
7.根据权利要求4所述的研磨方法，其特征在于，所述目标结构的一次研磨量与所述第一最大厚度值呈线性相关；其中，
所述目标结构的所述第一研磨时长等于所述一次研磨量与研磨速率的比值；
批量目标结构中下一个目标结构的所述第一研磨时长等于所述一次研磨量与所述研磨速率和所述研磨修正系数二者乘积的比值。
8.根据权利要求3~7中任一项所述的研磨方法，其特征在于，所述厚度量测数据的量测精度高于所述第一厚度数据和所述第二厚度数据的量测精度。
9.一种研磨设备，其特征在于，包括：
获取装置，被配置为：获取前道工序中所得目标结构的厚度量测数据，所述厚度量测数据包括所述目标结构中多个量测点的厚度值；
控制装置，与所述获取装置、研磨装置相连接，被配置为：根据所述厚度量测数据确定第一最大厚度值，以于所述第一最大厚度值小于第一阈值时向所述研磨装置发送第一控制指令，于所述第一最大厚度值大于或等于所述第一阈值时向所述研磨装置发送第二控制指令；其中，所述第一控制指令为：按照预设研磨参数对所述目标结构进行研磨；所述第二控制指令为：对所述目标结构进行区域划分，并对所述目标结构的不同区域分别确定目标研磨参数，以根据所述目标研磨参数对所述区域进行研磨；
研磨装置，被配置为：响应于所述第一控制指令或所述第二控制指令对所述目标结构进行研磨。
10.根据权利要求9所述的研磨设备，其特征在于，还包括：
实时终点检测装置，被配置为：在线实时量测所述目标结构研磨后的厚度值，以获得厚度数据。
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|---|---|
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