抛光压力控制方法、装置、电子设备、晶圆抛光系统.pdf
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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202311781991.7(22)申请日 2023.12.22(71)申请人 华海清科(北京)科技有限公司地址 100000 北京市大兴区经济技术开发区地盛北街1号院40号楼11层1107室 申请人 华海清科股份有限公司(72)发明人 赵德文温世乾吴英明田芳馨路新春(51)Int.Cl.B24B 37/10(2012.01)B24B 37/04(2012.01)B24B 37/30(2012.01)B24B 37/34(2012.01)B24B 37/005(2012.01)(54)发明名称抛光。
2、压力控制方法、装置、电子设备、晶圆抛光系统(57)摘要本申请实施例公开了一种抛光压力控制方法、装置、电子设备及晶圆抛光系统,方法包括:确定每个抛光区域的压力响应系数,其中,压力响应系数根据已抛光晶圆中每相邻的两个抛光区域的去除速率形貌得到,用于表征每个抛光区域的期望施加压力和期望去除速率形貌之间的关系,根据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,基于待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,抛光待抛光晶圆。借由本申请的技术方案,可提高晶圆抛光压力的控制精度,改善抛光区域间耦合效应所导致的抛光压力控制不准的问题。权利要求书3页 说明书10页 附图6页C。
3、N 117601013 A2024.02.27CN 117601013 A1.一种抛光压力控制方法,其特征在于,包括:确定每个抛光区域的压力响应系数,其中,所述压力响应系数根据已抛光晶圆中每相邻的两个抛光区域的去除速率形貌得到,用于表征每个抛光区域的期望施加压力和期望去除速率形貌之间的关系;根据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌,得到所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值;基于所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,抛光所述待抛光晶圆。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法应用于连续加工的多个晶圆,所述期望去除速率形貌具体为期望去除速率形貌的变化值;其中,通过以下方式。
4、得到所述待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌的变化值:确定所述多个晶圆中的待抛光晶圆和前续抛光晶圆,其中,所述待抛光晶圆为所述多个晶圆中接续所述前续抛光晶圆之后待抛光的一个晶圆,所述前续抛光晶圆为已完成抛光的晶圆;根据所述前续抛光晶圆的每个抛光区域在完成抛光处理后的实际去除速率形貌,和待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌,确定所述待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌的变化值。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌,得到所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,包括:根据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌的变化值。
5、,得到所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力调整值,以根据所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力调整值,抛光所述待抛光晶圆。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述压力响应系数通过下述步骤得到:根据前续抛光晶圆中每相邻的两个抛光区域的去除速率形貌的变化值与压力调整值的比值执行拟合运算,得到每个抛光区域的抛光权重、中心位置、影响区域;根据每个抛光区域的抛光权重、中心位置、影响区域,得到每个抛光区域的压力响应系数;其中,所述抛光权重表征每个抛光区域的抛光影响度,所述影响区域为基于晶圆半径值所确定的每个抛光区域的区域宽度。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,晶圆的各抛光区域包括一个圆形抛光区域和。
6、多个环形抛光区域,所述圆形抛光区域位于所述待抛光晶圆的中心,所述多个环形抛光区域为沿所述待抛光晶圆的径向分布的多个同心环,各抛光区域中任意相邻的两个抛光区域相互接界;且其中,通过以下方式得到每个抛光区域的抛光权重、中心位置、影响区域:将前续抛光晶圆的各抛光区域中的任意一个确定为目标区域,将各抛光区域中与所述目标区域的外周接界的一个抛光区域确定为所述目标区域的参考区域;根据所述目标区域和所述参考区域的去除速率形貌的变化值与压力调整值的比值,执行拟合运算,得到所述目标区域的抛光权重、中心位置、影响区域。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标区域和所述参考区域去权利要求书1/3 。
7、页2CN 117601013 A2除速率形貌的变化值与压力调整值的比值,执行拟合运算,得到所述目标区域的抛光权重、中心位置、影响区域,包括:利用给定的相邻区域去除速率形貌估计函数,根据所述目标区域和所述参考区域去除速率形貌的变化值与压力调整值的比值,执行拟合运算,得到所述目标区域的抛光权重、中心位置、影响区域;所述相邻区域去除速率形貌估计函数表示为:其中,x表示所述待抛光晶圆的半径值,f(x)表示所述待抛光晶圆对应于半径值x的去除速率形貌的变化值与压力调整值的比值,ai表示第i个目标区域的抛光权重,bi表示第i个目标区域的中心位置,ci表示第i个目标区域的影响区域,xi表示第i个目标区域的半径。
8、值,air表示第i个目标区域的参考区域的抛光权重,bir表示第i个目标区域的参考区域的中心位置,cir表示第i个目标区域的参考区域的影响区域,xir表示第i个目标区域的参考区域的半径值;e为自然常数。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述目标区域的压力响应系数包括压力响应系数矩阵;其中,所述根据每个抛光区域的抛光权重、中心位置、影响区域,得到每个抛光区域的压力响应系数,包括:将所述目标区域的抛光权重、中心位置、影响区域,代入给定的压力响应系数矩阵计算公式,得到所述目标区域的压力响应系数矩阵;所述压力响应系数矩阵计算公式表示为:其中,Ki表示第i个目标区域的压力响应系数矩阵。8.根据权利。
9、要4至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法应用于连续加工的多个晶圆;其中,所述确定每个抛光区域的压力响应系数,包括:确定所述多个晶圆中的待抛光晶圆和前续抛光晶圆,其中,所述待抛光晶圆为多个晶圆中接续所述前续抛光晶圆之后抛光的晶圆,所述前续抛光晶圆为已完成抛光的晶圆;利用所述前续抛光晶圆的每个抛光区域的系数校正值,优化每个抛光区域的抛光权重、中心位置、影响区域,得到每个抛光区域的优化抛光权重、优化中心位置、优化影响区域;根据所述待抛光晶圆的每个抛光区域的优化抛光权重、优化中心位置、优化影响区域,确定每个抛光区域的压力响应系数。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,通过以下方式得到所述前。
10、续抛光晶圆的每个抛光区域的系数校正值:根据所述前续抛光晶圆的每个抛光区域在完成抛光处理后的实际形貌、所述前续抛光晶圆的每个抛光区域的期望形貌,得到所述前续抛光晶圆的每个抛光区域的形貌误差;权利要求书2/3 页3CN 117601013 A3基于所述前续抛光晶圆的每个抛光区域的形貌误差和压力响应系数执行拟合,确定前续抛光晶圆的每个抛光区域的系数校正值。10.一种抛光压力控制装置,其特征在于,包括:确定模块,用于确定每个抛光区域的压力响应系数,其中,所述压力响应系数根据已抛光晶圆中每相邻的两个抛光区域的去除速率形貌得到,用于表征每个抛光区域的期望施加压力和期望去除速率形貌之间的关系;计算模块,用于。
11、根据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌,得到所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值;处理模块,用于基于所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,抛光所述待抛光晶圆。11.一种晶圆抛光系统,其特征在于,包括:晶圆抛光设备,包括承载装置、覆盖有抛光垫的抛光盘;控制器,所述控制器与晶圆抛光设备通信连接;其中,所述承载装置用将待抛光晶圆按压在所述抛光垫上,并带动所述待抛光晶圆相对于所述抛光盘作动,以抛光所述待抛光晶圆;所述控制器中存储有控制指令,所述控制指令在被执行时,使所述控制器执行如权利要求1至9中任一项所述的方法,以控制所述晶圆抛光设备抛光所述待抛光晶圆。12.一种电子设备,包括:处。
12、理器、通信接口、存储器和总线,所述处理器、所述通信接口和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信;所述存储器用于存储至少一可执行指令,所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1至9中任一项所述方法对应的操作。13.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令在被处理器执行时,使所述处理器执行权利要求1至9中任一项所述的方法。权利要求书3/3 页4CN 117601013 A4抛光压力控制方法、装置、电子设备、晶圆抛光系统技术领域0001本申请实施例涉及晶圆加工技术领域,尤其涉及一种抛光压力控制方法、装置、电子设备、计算机存储介质及晶圆抛光系统。背景技术0002。
13、晶圆的背面减薄(Grinding),是指对封装前的半导体材料进行高精度磨削,使其厚度减少至合适形态,以实现降低封装贴装高度,减小芯片封装体积,改善芯片的热扩散效率、电气性能、机械性能等目的。0003相关的背面减薄技术中,可在完成晶圆磨削处理后,执行晶圆抛光处理,以进一步提高晶圆表面的平整度。在进行晶圆的抛光处理之前,会根据磨削后的晶圆厚度以及设定的期望厚度,计算晶圆中各区域的期望去除量,然后根据各区域的期望去除量,调节抛光压力值大小。因此,压力调整控制的准确度,是晶圆抛光处理工艺中的重要影响参数之一。发明内容0004有鉴于此,本申请实施例提供一种抛光压力控制方案,以提高压力控制精度。0005根。
14、据本申请实施例的第一方面,提供了一种抛光压力控制方法,包括:确定每个抛光区域的压力响应系数,其中,所述压力响应系数根据已抛光晶圆中每相邻的两个抛光区域的去除速率形貌得到,用于表征每个抛光区域的期望施加压力和期望去除速率形貌之间的关系;根据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌,得到所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值;基于所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,抛光所述待抛光晶圆。0006根据本申请实施例的第二方面,提供了一种抛光压力控制装置,包括:确定模块,用于确定每个抛光区域的压力响应系数,其中,所述压力响应系数根据已抛光晶圆中每相邻的两个抛光区域的去除速率形貌得到,用于表征每。
15、个抛光区域的期望施加压力和期望去除速率形貌之间的关系;计算模块,用于根据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌,得到所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值;处理模块,用于基于所述待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,抛光所述待抛光晶圆。0007根据本申请实施例的第三方面,提供了一种晶圆抛光系统,包括:晶圆抛光设备,包括承载装置、覆盖有抛光垫的抛光盘;控制器,所述控制器与晶圆抛光设备通信连接;其中,所述承载装置用将待抛光晶圆按压在所述抛光垫上,并带动所述待抛光晶圆相对于所述抛光盘作动,以抛光所述待抛光晶圆;所述控制器中存储有控制指令,所述控制指令在被执行时,使所述控制器执行如第一方面所述。
16、的方法,以控制所述晶圆抛光设备抛光所述承载待抛光晶圆。0008根据本申请实施例的第四方面,提供了一种电子设备,包括:处理器、存储器、通信接口和通信总线,所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信;所述存储器用于存放至少一可执行指令,所述可执行指令使所述处理器执行如第说明书1/10 页5CN 117601013 A5一方面所述方法对应的操作。0009根据本申请实施例的第五方面,提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。0010根据本申请实施例的第六方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机指令,所述计算机指令指示计算设。
17、备执行如第一方面所述方法对应的操作。0011根据本申请各实施例提供的抛光压力控制方案,根据待抛光晶圆中相邻两个抛光区域的两个期望去除速率形貌,估算不同压力状态下待抛光晶圆的各区域之间的耦合关系,能够有效改善由于抛光头的各区域间的耦合效应所导致的压力计算准确度不高的问题,从而获得较佳的晶圆抛光处理形貌。附图说明0012为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有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申请实施例中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图得到其他的附图。0013图1和图2为适用于本申请实施例的抛。
18、光压力控制方法的系统架构示意图。0014图3为适用于本申请实施例的抛光压力控制方法的待抛光晶圆的示意图。0015图4为本申请示例性实施例的抛光压力控制方法的处理流程图。0016图5为本申请另一示例性实施例的抛光压力控制方法的处理流程图。0017图6为本申请另一示例性实施例的抛光压力控制方法的处理流程图。0018图7为本申请示例性实施例的抛光压力控制装置的结构框图。0019图8为本申请示例性实施例的晶圆抛光系统的结构框图。0020图9为实施本申请各实施例的抛光压力控制方案得到的数据拟合图。0021图10为本申请示例性实施例的电子设备的结构示意图。具体实施方式0022为了使本领域的人员更好地理解本。
19、申请实施例中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员所得到的所有其他实施例,都应当属于本申请实施例保护的范围。0023下面结合附图对本申请的一些实施例作详细说明。在各实施例之间不冲突的情况下,下述的各实施例及实施例中的特征可相互组合。下述各方法实施例中的步骤仅用于示例性描述,并非用于限制本发明。0024化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing;简称CMP)技术,是目前集成电路制造中的关键技术之一。。
20、化学机械抛光是化学腐蚀和机械抛光系统协同作业的抛光方法。其中,抛光压力是影响材料去除率和去除非均匀性的重要参数之一,在实践中发现,过大的抛光压力会影响材料表面抛光液的均匀分布,导致去除率不均匀,过小的抛光压力会降低材料去除率,并降低晶圆的抛光处理效率。0025随着晶圆尺寸的不断增大,为了保证晶圆表面材料去除的均匀性,分区压力控制说明书2/10 页6CN 117601013 A6技术已引入化学机械抛光工艺中。然而,相关技术中,在利用5区抛光头或7区抛光头执行晶圆的抛光作业时,各个区域之间会由于不同的气模结构及材质特征的差异,而表现出不同的区域间耦合效应,其会导致抛光头的各区域之间相互影响。若仅将。
21、晶圆的当前厚度(前值)和期望厚度(后值)的差值,作为晶圆的去除调整量并基于此进行抛光控制,而忽略区域间耦合效应的影响,将无法在晶圆抛光过程中,对晶圆区域间的形貌进行有效控制,并会影响晶圆的最终形貌平坦度。0026有鉴于此,本申请各实施例提供了一种抛光压力控制方案,可有效改善上述现有技术中存在的各种问题。0027需要说明的是,本申请的抛光压力控制方案可以用于化学机械抛光工艺,也可以用于晶圆的背面减薄工艺。0028晶圆的背面减薄(Grinding),是指对封装前的半导体材料进行高精度磨削,使其厚度减少至合适形态,以实现降低封装贴装高度,减小芯片封装体积,改善芯片的热扩散效率、电气性能、机械性能等目。
22、的。0029本申请的方案可在完成晶圆磨削处理后,执行晶圆抛光处理时应用(例如,化学机械抛光处理),以进一步提高晶圆表面的平整度、减小晶圆的总厚度偏差(total thickness variation,TTV),同时去除磨削工艺造成的损伤层。在进行上述晶圆的抛光处理时,主要通过抛光头将晶圆压在抛光垫上,通过晶圆和抛光垫之间的机械摩擦进行抛光,并且,由于晶圆的厚度已经被磨削至接近预设厚度,能够抛光的厚度可能小于1nm,不仅只能进行一次晶圆抛光,并且对抛光的精度要求也极高,抛光过程的容错率极低。通过本申请的方案,可以提高抛光精度,并控制抛光后得到的减薄晶圆的形貌平坦度。0030为便于理解,下面将针。
23、对本申请上下文中的部分技术名词进行解释:0031本申请各实施例所指的晶圆形貌,是指晶圆表面高低起伏的变化。其中,晶圆的期望去除速率形貌是基于晶圆的当前形貌(或称为晶圆厚度前值)以及期望形貌(或称为晶圆厚度后值)的差值来确定的。0032再者,晶圆的去除速率形貌是指每单位时间内的晶圆形貌的去除速率,由于晶圆表面不同位置的去除速率存在差异,使得各位置的去除速率综合形成了晶圆的去除速率形貌。0033下面将结合图1至图3,对本申请实施例的晶圆分区抛光方案的技术背景进行简要说明。0034图1示出了一种适用于本申请各实施例的抛光压力控制方法的示例性抛光系统。如图所示,抛光系统100例如为化学机械抛光装置,主。
24、要包括用于保持晶圆200的承载装置102、覆盖有抛光垫106的抛光盘104、提供抛光液的供液装置108。在晶圆抛光期间,承载装置102可将晶圆200按压在抛光垫106上,并带动晶圆200相对于抛光盘106旋转(参考指示箭头F1)以及水平移动(参考指示箭头F2),且抛光盘106也同时旋转(参考指示箭头F3),并在抛光液的化学作用下,通过承载装置102与抛光盘104的相对运动,使抛光垫106摩擦晶圆200的表面,对晶圆200进行抛光。0035参考图2,承载装置102的下方设有用于向晶圆200施压的柔性膜110以及用于将晶圆200定位在柔性膜110下方的保持环112。承载装置102的内部具有多个同心。
25、设置的压力腔室,每个压力腔室对应于晶圆200的一个抛光区域。承载装置一般为5区(5Zone)抛光头或7说明书3/10 页7CN 117601013 A7区(7Zone)抛光头。0036例如,在图2和图3所示示例中,承载装置102包含了由中心向外缘方向依次设置的压力腔室1、压力腔室2、压力腔室3,晶圆200的表面被划分为对应于压力腔室1的抛光区域1、对应于压力腔室2的抛光区域2、对应于压力腔室3的抛光区域3,承载装置102的每个压力腔室可向对应的抛光区域施加不同的压力。0037然而,在一般的控制过程中,忽略了各个压力腔室之间由于柔性膜的存在导致的耦合效应的影响,因此,无法获得满足预期的晶圆抛光处。
26、理效果。尤其是应用于晶圆背面减薄的抛光工艺,能够被抛光的厚度可能小于1nm,导致现有的抛光精度达不到要求。0038基于上述抛光系统100,本申请实施例提供了一种抛光压力控制方法,用于对承载装置102中每个压力腔室的施加压力进行精准控制,以下将通过多个实施例进行详细说明。0039图4示出了本申请示例性实施例的抛光压力控制方法的处理流程。如图所示,本实施例的方法400主要包括:0040步骤S402、确定每个抛光区域的压力响应系数。0041在本实施例中,需要先进行说明的是,抛光区域的数量是根据执行抛光作业的抛光头的类型确定的。示例性地,在使用5区抛光头执行晶圆的抛光作业的情况下,晶圆被对应划分为5个。
27、抛光区域;在使用7区抛光头执行晶圆的抛光作业的情况下,晶圆被对应划分为7个抛光区域。0042在本实施例中,晶圆的各抛光区域包括一个圆形抛光区域和多个环形抛光区域,其中,圆形抛光区域位于晶圆的中心,多个环形抛光区域为沿晶圆的径向分布的多个同心环,且各抛光区域中任意相邻的两个抛光区域相互接界。0043例如,在图3所示示例中,晶圆200包括3个抛光区域,其中,抛光区域1为圆形抛光区域,抛光区域2和抛光区域3均为环形抛光区域,其中,抛光区域1位于晶圆200的中心,抛光区域2和抛光区域3为同心环,并沿晶圆200的径向依次分布,抛光区域1与抛光区域2相互接界,抛光区域2和抛光区域3相互接界。0044在本实。
28、施例中,压力响应系数可表征晶圆200的每个抛光区域的期望施加压力和期望去除速率形貌之间的关系。0045在一些实施例中,可根据待抛光晶圆的每个抛光区域的当前形貌、期望形貌、抛光时间,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌。0046在一些实施例中,待抛光晶圆的每个抛光区域的当前形貌可通过测量工具测量获得。期望形貌可以通过预先设置确定或者计算确定。抛光时间可以根据预先设置确定或者计算当前形貌和期望形貌的厚度差值得到。0047本实施例方法可应用于连续加工的多个晶圆,在此情况下,期望去除速率形貌具体为期望去除速率形貌的变化值,并可以通过以下方式得到待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌的变化。
29、值:确定多个晶圆中的待抛光晶圆和前续抛光晶圆,其中,待抛光晶圆为多个晶圆中接续前续抛光晶圆之后待抛光的一个晶圆,前续抛光晶圆为已完成抛光的晶圆;根据前续抛光晶圆的每个抛光区域在完成抛光处理后的实际去除速率形貌,和待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌,确定待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌的变化值。0048示例性地,在已完成第2片晶圆的抛光操作的情况下,可将第3片晶圆确定为待抛说明书4/10 页8CN 117601013 A8光晶圆,并将已完成抛光的第2片晶圆确定为第3片晶圆的前续抛光晶圆。可根据第2片晶圆(前续抛光晶圆)的每个抛光区域在完成抛光处理的实际形貌,和第3片晶圆(待抛光。
30、晶圆)的每个抛光区域的期望去除速率形貌,确定第3片晶圆(待抛光晶圆)的每个抛光区域的期望去除速率形貌的变化值。0049在本实施例中,晶圆的实际形貌,是指晶圆在完成抛光处理工艺后,实际测量得到的晶圆厚度值。0050在一些实施例中,压力响应系数可为压力响应系数矩阵。0051步骤S404、根据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值。0052发明人在测试以及实验过程中发现,压力的调整值与期望去除速率形貌的变化值之间的比值符合一定规律,并可以较为精确地表征多个抛光区域之间的耦合,因此,在一些实施例中,可根据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌的变化。
31、值,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的压力调整值,以根据待抛光晶圆的每个抛光区域的压力调整值,抛光待抛光晶圆。0053具体可利用下述公式1,根据每个抛光区域的压力响应系数和期望去除速率形貌的变化值,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的压力调整值。0054PiRRi/Ki(公式1)0055其中,Pi表示第i个抛光区域的压力调整值,RRi表示第i个抛光区域的期望去除速率形貌相对于前序抛光晶圆的期望去除速率形貌的变化值,Ki表示第i个抛光区域的压力响应系数。0056在本实施例中,压力推荐值是指针对独立的单片晶圆,计算得到压力控制绝对值,压力调整值是指在连续加工多个晶圆的情况下,得到的当前加工晶圆相对于前续加工。
32、晶圆的压力调整值,得到的是当前加工晶圆的压力控制相对值。0057步骤406、基于待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,抛光待抛光晶圆。0058示例性地,可根据晶圆200的每个抛光区域的压力推荐值,控制承载装置102中的压力腔室1、压力腔室2、压力腔室3,分别对晶圆200的抛光区域1、抛光区域2、抛光区域3施加相应的压力,以执行晶圆200的抛光操作。0059综上所述,本实施例提供的抛光压力控制方案,利用已抛光晶圆中每相邻的两个抛光区域的去除速率形貌,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的压力响应系数,并据以调整待抛光晶圆每个抛光区域在抛光过程中的压力,可改善现有技术中因抛光头的各区域间耦合效应所导致的压。
33、力控制精度不高的问题,以提高晶圆的抛光处理效果,获得符合预期的晶圆抛光形貌及表面平坦度。0060图5示出了本申请另一示例性实施例的抛光压力控制方法的处理流程。如图所示,本实施例的方法500包括以下步骤:0061步骤S502、根据前续抛光晶圆中每相邻的两个抛光区域的去除速率形貌的变化值与压力调整值的比值执行拟合运算,得到每个抛光区域的抛光权重、中心位置、影响区域。0062在本实施例中,抛光权重表征每个抛光区域的抛光影响度,影响区域为基于晶圆半径值所确定的每个抛光区域的区域宽度。0063在一些实施例中,可将前续抛光晶圆的各抛光区域中的任意一个确定为目标区说明书5/10 页9CN 117601013。
34、 A9域,将各抛光区域中与目标区域的外周接界的一个抛光区域确定为目标区域的参考区域;根据目标区域和参考区域的去除速率形貌的变化值与压力调整值的比值执行拟合运算,得到目标区域的抛光权重、中心位置、影响区域。0064例如,在将抛光区域1确定为目标区域的情况下,与抛光区域1的外周接界的抛光区域2即为抛光区域1的参考区域,可根据抛光区域1和抛光区域2各自的期望去除速率形貌执行拟合运算,得到抛光区域1的抛光权重、中心位置、影响区域。又如,在将抛光区域2确定为目标区域的情况下,与抛光区域2的外周接界的抛光区域3即为抛光区域2的参考区域,可根据抛光区域2和抛光区域3各自的期望去除速率形貌执行拟合运算,得到抛。
35、光区域2的抛光权重、中心位置、影响区域。0065在一些实施例中,可利用给定的相邻区域去除速率形貌估计函数,根据目标区域的期望、参考区域的去除速率形貌的变化值与压力调整值的比值,执行最小二乘法拟合,求得目标区域的抛光权重、中心位置、影响区域。0066在本实施例中,相邻区域去除速率形貌估计函数表示为下述公式2:00670068在上述公式2中,x表示晶圆半径值,f(x)表示对应于半径值x的抛光区域的去除速率形貌的变化值与压力调整值的比值,ai表示第i个目标区域的抛光权重,bi表示第i个目标区域的中心位置,ci表示第i个目标区域的影响区域,xi表示第i个目标区域的半径值,air表示第i个目标区域的参考。
36、区域的抛光权重,bir表示第i个目标区域的参考区域的中心位置,cir表示第i个目标区域的参考区域的影响区域,xir表示第i个目标区域的参考区域的半径值;e为自然常数。0069在一些实施例中,x的取值范围介于0至150毫米之间。0070在一些实施例中,e2.71828。0071步骤S504、根据每个抛光区域的抛光权重、中心位置、影响区域,得到每个抛光区域的压力响应系数。0072在一些实施例中,可将目标区域的抛光权重、中心位置、影响区域,代入给定的压力响应系数矩阵计算公式,得到目标区域的压力响应系数矩阵。0073在本实施例中,压力响应系数矩阵计算公式表示为下述公式3:00740075在上述公式3中。
37、,Ki表示第i个目标区域的压力响应系数矩阵。0076综上所述,本实施例的抛光压力控制方法,通过根据任意相邻的两个抛光区域的去除速率形貌的变化值与压力调整值的比值,利用最小二乘法拟合估算待抛光晶圆的每个抛光区域的抛光权重、中心位置、影响区域,得到多种复杂耦合关系下的精准压力响应系数矩阵,从而提高晶圆抛光压力的计算结果的准确性。0077图6示出了本申请另一示例性实施例的抛光压力控制方法的处理流程,本实施例示出了连续加工多个晶圆的应用场景下的具体实现方案。0078如图所示,本实施例的方法600主要包括以下步骤:0079步骤S602、确定多个晶圆中的待抛光晶圆和前续抛光晶圆。说明书6/10 页10CN。
38、 117601013 A100080在本实施例中,待抛光晶圆为多个晶圆中接续前续抛光晶圆之后抛光的晶圆,其中,前续抛光晶圆为已完成抛光的晶圆。0081例如,在已完成第n1片晶圆的抛光操作的情况下,可将第n片晶圆确定为待抛光晶圆,并将已完成抛光的第n1片晶圆确定为第n片晶圆的前续抛光晶圆。0082步骤S604、根据前续抛光晶圆的每个抛光区域在完成抛光处理后的实际去除速率形貌,和待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌,确定待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌的变化值。0083具体地,可根据第n片待抛光晶圆的每个抛光区域的完成磨削后的当前形貌(即厚度前值)、期望厚度(后值)、抛光时间,得到。
39、第n片待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌,其表示为ERRn_i,即第n片待抛光晶圆的第i个抛光区域的期望去除速率形貌。0084可根据第n1片晶圆(前续抛光晶圆)的每个抛光区域在完成抛光处理后的实际去除速率形貌ARRn1_i,和第n片晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌ERRn_i,确定第n片待抛光晶圆的每个抛光区域的期望去除速率形貌的变化值RRn_i。0085步骤S606、利用前续抛光晶圆的每个抛光区域的系数校正值,优化每个抛光区域的抛光权重、中心位置、影响区域,得到每个抛光区域的优化抛光权重、优化中心位置、优化影响区域。0086在一些实施例中,每个抛光区域的系数校正值,是根据前续抛光。
40、晶圆的每个抛光区域在完成抛光处理后的实际去除速率形貌和期望去除速率形貌计算得到的,可以在前续抛光晶圆完成后执行上述步骤S606。0087具体地,可根据前续抛光晶圆的每个抛光区域在完成抛光处理后的实际去除速率形貌和期望去除速率形貌,得到前续抛光晶圆的每个抛光区域的形貌误差,并基于前续抛光晶圆的每个抛光区域的形貌误差、压力响应系数执行拟合计算,得到每个抛光区域的系数校正值。0088步骤S608、根据每个抛光区域的优化抛光权重、优化中心位置、优化影响区域,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的压力响应系数。0089针对本步骤的具体实施方案,可参考步骤S504的描述内容,在此不予赘述。0090步骤S610、根。
41、据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,基于待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,抛光待抛光晶圆,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的实际形貌。0091在一些实施例中,可根据每个抛光区域的期望去除速率形貌和压力响应系数的商值,确定待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值(参考上述步骤S404的相关描述)。0092在一些实施例中,可根据前续抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值、待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的压力调整值,并根据待抛光晶圆的每个抛光区域的压力调整值,控制承载装置102中的各压力腔室分别对晶圆200中相应的各抛。
42、光区域施加压力,以执行晶圆200的抛光操作。0093在本实施例中,压力推荐值是指针对独立的单片晶圆,计算得到压力控制绝对值,压力调整值是指在连续加工多个晶圆的情况下,基于前续加工晶圆的压力推荐值和当前加工晶圆的压力推荐值执行差值计算,得到的当前加工晶圆的压力控制相对值。0094步骤S612、判断是否所有晶圆均完成抛光操作,若是,结束本流程,若否执行步骤说明书7/10 页11CN 117601013 A11S618。0095步骤S614、将待抛光晶圆更新为前续抛光晶圆,获取下一个晶圆作为待抛光晶圆,并返回步骤S604。0096例如,可将第n片待抛光晶圆更新为前续抛光晶圆,获取第n+1片晶圆以作为。
43、待抛光晶圆,并返回步骤S604,以计算第n+1片待抛光晶圆的抛光压力计算以及晶圆抛光操作。0097综上所述,本实施例的抛光压力控制方法,可应用于多个晶圆的连续抛光加工处理,可在提高晶圆的抛光处理效率的同时,提升晶圆抛光压力控制的精准度,从而获得满足预期的晶圆抛光处理形貌。0098此外,本实施例的方案,根据前续抛光晶圆的实际形貌和期望形貌所得到的形貌误差,对待抛光晶圆的每个抛光区域的压力响应系数进行优化调整,以进一步提升待抛光晶圆的各抛光区域的压力控制计算结果的精准性。0099图7为本申请示例性实施例的抛光压力控制装置的结构示意图。如图所示,本实施例的抛光压力控制装置700包括:0100确定模块。
44、702,用于确定每个抛光区域的压力响应系数,其中,压力响应系数根据已抛光晶圆中每相邻的两个抛光区域的去除速率形貌得到,用于表征每个抛光区域的期望施加压力和期望去除速率形貌之间的关系;0101计算模块704,用于根据每个抛光区域的压力响应系数、期望去除速率形貌,得到待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值;0102处理模块706,用于基于待抛光晶圆的每个抛光区域的压力推荐值,抛光待抛光晶圆。0103本实施例提供的各个模块的具体实现以及对应效果可参考上述实施例,在此不再赘述。图8示出了本申请示例性实施例的晶圆抛光系统800的架构示意图。如图所示,本实施例的晶圆抛光系统800包括:晶圆抛光设备802和控。
45、制器804。0104配合参考图1,晶圆抛光设备802包括承载装置102、覆盖有抛光垫106的抛光盘104,其中,承载装置102用将晶圆200按压在抛光垫106上,并带动晶圆200相对于抛光盘106作动,以抛光晶圆200。0105控制器804与晶圆抛光设备802通信连接,控制器804中存储有控制指令,控制指令在被执行时,使控制器804执行各抛光压力控制方法实施例的各步骤,以控制晶圆抛光设备802抛光待抛光晶圆。0106综上所述,本申请各实施例提供的抛光压力控制方案,利用待抛光晶圆中相邻两个抛光区域的期望去除速率形貌以及每个抛光区域的压力响应系数,据以调整每个抛光区域在抛光过程中的压力控制,可有效。
46、改善因晶圆的区域间耦合效应所导致的压力求解不准确的问题。0107经验证,利用本申请的压力响应系数估算方案,晶圆在执行抛光工艺后的期望抛光形貌(期望的晶圆厚度值)和实际抛光形貌(实际测得的晶圆厚度值)之间十分相近,根据晶圆的期望抛光形貌、预测抛光形貌(即压力推荐值或压力调整值,所预测得到的晶圆厚度值)和实际抛光形貌三者的拟合结果,其皮尔森(Pearson)相关系数可高达0.99827(参考图9)。0108本申请实施例提供一种存计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机程说明书8/10 页12CN 117601013 A12序代码,当所述计算机程序代码被处理器运行时,使处理器执行本申请各实施例。
47、所述的抛光压力控制方法。0109本申请示例性实施例提供一种电子设备,包括:至少一个处理器;以及与至少一个处理器通信连接的存储器。所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的计算机程序,所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时用于使所述电子设备执行根据本申请各示例性实施例所述的抛光压力控制方法。0110请参考图10,现将描述可以作为本申请的服务端或客户端的电子设备1000的结构框图,其是可以应用于本申请的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务端、刀片式服务端、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还。
48、可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。0111如图10所示,电子设备1000包括计算单元1001,其可以根据存储在只读存储器(ROM)1002中的计算机程序或者从存储单元1008加载到随机访问存储器(RAM)1003中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在RAM 1003中,还可存储设备1000操作所需的各种程序和数据。计算单元1001、ROM 1002以及RAM 1003通过总线1004彼此相连。输入/输出(I。
49、/O)接口1005也连接至总线1004。0112电子设备1000中的多个部件连接至I/O接口1005,包括:输入单元1006、输出单元1007、存储单元1008以及通信单元1009。输入单元1006可以是能向电子设备1000输入信息的任何类型的设备,输入单元1006可以接收输入的数字或字符信息,以及产生与电子设备的用户设置和/或功能控制有关的键信号输入。输出单元1007可以是能呈现信息的任何类型的设备,并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。存储单元1008可以包括但不限于磁盘、光盘。通信单元1009允许电子设备1000通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电。
50、信网络与其他设备交换信息/数据,并且可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信收发机和/或芯片组,例如蓝牙TM设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。0113计算单元1001可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元1001的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元1001执行上文所描述的各个方法和处理。例如,在一些实施例中,如上述的抛光压力控制方法可被实现为计算机。
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