基于区域的CMP目标控制的制作方法

本公开总体涉及基于区域的cmp目标控制。

背景技术：

化学机械抛光(cmp)工艺广泛用于集成电路(ic)的制造中。当在半导体晶圆的表面上逐层构建ic时，cmp工艺用于对最上面的一层或多层进行抛光或平坦化，以便为后续制造步骤提供平整的表面。通过将晶圆置于载体(也被称为抛光头)中来执行cmp工艺，载体将待抛光的晶圆表面压靠在附接至台板(platen)的抛光垫上。在将含有磨料颗粒和反应性化学物质的cmp浆料应用到抛光垫的同时，旋转台板和晶圆载体两者。多孔抛光垫的旋转使浆料被输送到晶圆表面。抛光垫和与浆料中的反应性化学物质耦接的晶圆表面的相对运动允许cmp工艺通过物理和化学作用力使晶圆表面平整。

为了提高cmp工艺的良率，需要精确控制晶圆内(wiw)均匀性。此外，随着器件尺寸不断缩小，cmp工艺的最终目标控制(即，平整的晶圆表面的厚度)成为器件性能的关键因素。因此，还需要精确控制晶圆间(wtw)均匀性。

技术实现要素：

根据本公开的一个实施例，提供了一种对晶圆进行化学机械抛光(cmp)的方法，包括：在所述晶圆的表面上标识第一区域和第二区域，所述第一区域具有与所述第二区域的结构特征不同的结构特征；通过使用第一cmp工艺来抛光所述晶圆，在所述第一区域上实现第一cmp目标厚度，所述第一cmp工艺对于所述第二区域的结构特征是选择性的；以及通过使用第二cmp工艺来抛光所述晶圆，在所述第二区域上实现所述第一cmp目标厚度。

根据本公开的另一实施例，提供了一种对晶圆进行化学机械抛光(cmp)的方法，包括：在所述晶圆的表面上标识第一特征、第二特征和第三特征，所述第一特征与所述第二特征和所述第三特征不同；使用第一cmp工艺抛光所述晶圆，直到所述第一特征达到第一cmp目标厚度；移除所述第三特征以形成凹陷；在所述凹陷内形成第四特征；并且使用第二cmp工艺抛光所述晶圆，直到所述第二特征达到所述第一cmp目标厚度。

根据本公开的又一实施例，提供了一种用于对晶圆进行化学机械抛光(cmp)的系统，包括：cmp平台；以及控制器，所述控制器能够操作以控制所述cmp平台抛光所述晶圆直到达到第一目标厚度，所述控制器被配置为：在所述晶圆的表面上标识第一区域和第二区域，所述第一区域具有与所述第二区域的结构特征不同的结构特征；控制所述cmp平台利用第一cmp工艺来抛光所述晶圆，直到在所述第一区域上达到所述第一目标厚度，所述第一cmp工艺对于所述第二区域的结构特征是选择性的；在所述第一区域上达到所述第一目标厚度之后，控制所述cmp平台卸载所述晶圆以用于与cmp不同的制造工艺；以及控制所述cmp平台利用第二cmp工艺来抛光所述晶圆，直到在所述第二区域上达到所述第一目标厚度，所述第二cmp工艺对于所述第一区域的结构特征是选择性的。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据以下详细描述可以最佳地理解本公开的各方面。在附图中，除非上下文另有说明，否则相同的附图标记表示相似的元件或动作。附图中元件的尺寸和相对位置不一定按比例绘制。实际上，为了清楚地讨论，各种特征的尺寸可被任意增大或减小。

图1示出了根据本公开实施例的示例cmp环境；

图2示出了根据本公开的实施例的示例台板；

图3示出了根据本公开实施例的示例控制器；

图4示出了根据本公开的实施例的示例工艺；以及

图5a-图5e示出了根据本公开实施例的cmp操作的各个阶段中的示例晶圆。

具体实施方式

随着每个新的技术节点，集成电路(ic)的关键尺寸不断缩小，进而对晶圆平坦度和焦深(dof)限度提出了更苛刻的要求。例如，从45nm技术节点开始采用后栅极高k金属栅极(hkmg)技术，多晶硅开放平坦化(pop)和替换金属栅极(rmg)平坦化cmp工艺被引入前端线(feol)工艺流程。pop和rmgcmp工艺是关键的，因为栅极高度上的变化会导致实质性的晶体管性能变化，例如开启(on)状态电流值变化。例如，在rmgcmp工艺中，需要很好地控制最终目标厚度(目标)。

与此同时，更多种类的器件和功能也被集成到ic中，而不同的器件和功能所涉及的待抛光的晶圆表面上的材料、结构、和特征密度是不同的，这又对cmp目标和均匀性控制提出了额外的挑战。此外，由于额外的工艺步骤的增添与耗材的增加，复杂的cmp目标控制方案也伴随着更高成本。

本技术在晶圆的表面上标识多个区域。基于相关晶圆表面区域内的结构特征的差异来标识多个区域。结构特征包括但不限于：各种金属特征与介电特征的密度或比率、金属特征和介电特征的相对尺寸、金属特征的金属材料、和/或在达到cmp目标之前，区域的表面层是否需要进行另外的制造工艺。可以参考除所列出的示例之外的结构特征来标识多个区域。在cmp工艺中，结构特征影响各个特征的抛光移除速率，并影响抛光过程中各个特征如何变化。应该理解，区域特定的cmp移除速率和效果是重要的，这是因为介电特征的侵蚀和/或金属特征的蝶形化(dishing)都会影响到晶圆产量和器件性能。

对于平坦化操作的wiw均匀性，多个区域最终具有相同或相似的cmp目标厚度，即平坦化操作之后的晶圆厚度。现有技术通过单个目标控制工艺没有实现所有区域的cmp目标。相反，本技术包括利用多个阶段的cmp工艺的基于区域的cmp目标控制，cmp工艺的每个阶段为区域或区域组(但非整个晶圆)实现cmp目标。cmp工艺的每个阶段为区域或被称为“目标区域”或“多个目标区域”的区域组(但非所有区域)实现cmp目标。在每个阶段，cmp工艺(例如转盘旋转速度、表面压力、浆料、垫、和进行cmp的其他参数/条件)被定制为针对目标区域中的特征具有较高抛光速率(即更高效地抛光目标区域中的特征)，并且被配置为对未到达cmp目标的其他区域是选择性的。对于在当前目标区域之前已经达到cmp目标的其他区域，该选择性方案用于最小化目标区域的cmp工艺对这样的其他区域的影响。其结果是，在抛光该目标区域的cmp阶段之后，其他区域的厚度值基本上等于目标区域或大于目标区域。

cmp目标不需要是cmp操作的最终目标。cmp操作可以包括针对不同目的的多个目标。例如，cmp操作可以包括用于实现wiw均匀性的高抛光速率工艺的高速抛光目标、用于实现wtw均匀性的低速抛光目标、以及用于改善晶圆表面质量的磨光目标(例如，以移除由低速抛光和/或高速抛光造成的表面缺陷和划痕)。基于区域的目标控制可被应用在多个目标中的一个或多个中。在实施例中，基于区域的目标控制被用于对晶圆的高速抛光中，并且在高速抛光之后，在低速抛光和/或使用非分区目标控制的磨光抛光中的一项或多项中一起抛光晶圆表面上的这些区域，例如，针对晶圆的整个表面来实现目标厚度。

在另一实施例中，cmp操作的多个目标分别在cmp操作的各个阶段中针对每个单独的区域或单独的区域组进行全部控制。

区域特定的cmp工艺包括机械组分和化学组分中的一项或多项。机械组分包括但不限于抛光垫的性质、晶圆背面的压力分布、旋转速度、晶圆表面上的下压力、和/或cmp工艺的其他机械参数。化学组分包括cmp浆料组合物，其有效地抛光目标区域，并且对其他区域(例如，未到达目标的其他区域)是选择性的。

利用针对每个区域或区域组的个性化目标控制，不再需要cmp停止层，这消除了对器件的其他特征的尺寸限制。由于cmp目标是针对具有不同结构特征的区域而被单独地控制的，wiw均匀性得到改善。从而简化了整个cmp操作，减少了cmp消耗。

本公开提供了例如用于实现所描述的主题的不同特征的许多不同实施例或示例。以下描述部件、布置等的具体示例以简化本说明书。当然，这些仅仅是示例，而非意在进行限制。例如，在以下描述中在第二特征上方或者上形成第一特征可以包括第一特征和第二特征以直接接触的方式形成的实施例，并且也可以包括在第一特征和第二特征之间可以形成额外的特征，从而使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。另外，本公开可以在各种示例中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，并且本身并不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。

此外，为了便于描述，本文可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下”、“在…之上”、“上”之类的空间相对术语以描述如图所示的一个元件或特征与另一个(或另一些)元件或特征的关系。除了附图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且本文使用的空间相对描述符可类似地作出相应的解释。

在以下描述中，阐述了某些具体细节以便提供对本公开的各种实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其他情况下，没有详细描述与电子部件和制造技术相关联的公知结构，以避免不必要地模糊本公开的实施例的描述。

除非上下文另有要求，否则在整个说明书和所附权利要求中，词语“包括”及其变体(例如“包括”和“包含”)应解释为开放的、包含性的含义，即，作为“包括但不限于”。

诸如第一、第二和第三之类的序数的使用不一定意味着排序的顺序含义，而是可以仅区分行为或结构的多个实例。

本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构、或特性包括在至少一个实施例中。因此，本说明书各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指的是同一实施例。此外，特定特征、结构、或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式被组合。

如在本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”、和“该”包括复数指代，除非内容另有明确说明。还应注意，术语“或”通常以包括“和/或”的含义使用，除非内容另有明确说明。

图1示出了示例化学机械抛光(cmp)操作环境100。参考图1，cmp操作环境100包括cmp平台110和控制器150。cmp平台110包括一个或多个装载锁112、干式计量114、清洁器116、高速台板118、低速台板120、磨光台板122、和/或附接到cmp平台110上的各个位置或邻近cmp平台110的一个或多个传感器(由于其通用性而未被具体示出)。装载锁112用于将晶圆装载到cmp平台110中以及将晶圆卸载。干式计量114用于测量在目标控制下待抛光的(一个或多个)特征或表面区域(区域)(例如，目标区域)的厚度。清洁器116用于在cmp工艺之后清洁晶圆。高速台板118用于以相对高的抛光速率(例如，高于低速台板120的抛光速率)来抛光晶圆。低速台板120用于以相对低的抛光速率(例如，低于高速台板118的抛光速率)来抛光晶圆。磨光台板122用于轻微抛光晶圆，以便修整晶圆表面上的缺陷和/或划痕。

控制器150通信地耦接到cmp平台110并且被配置为控制利用cmp平台110执行的cmp操作。例如，控制器150控制晶圆的装载与卸载、台板118、120、122、122的设置、在晶圆上标识区域、以及在cmp工艺/操作期间对晶圆区域进行的基于区域的控制和/或未分区的目标控制。

在本文的描述中，cmp操作是指以针对整个晶圆表面应达到的(一个或多个)cmp目标来抛光晶圆表面。cmp操作可以包括多于一个cmp工艺，这些工艺抛光晶圆以针对晶圆内的区域或区域组达到cmp目标。

图2示出了说明性台板200的示例，其可用于高速台板118、低速台板120、或磨光台板122中的一个或多个。参考图2，台板200包括晶圆载体210，该晶圆载体210利用施加到晶圆220的背部(或下表面)222的推压力来保持晶圆220。利用推压力，晶圆220的上表面224被强压至抛光垫230。晶圆220的上表面224指的是其中半导体结构的层从衬底进行构建的晶圆表面。晶圆220可以被倒置，如在图2中说明性示出的，但这不影响对上表面224的定义。晶圆载体210包括多个不同的膜212，这些膜被配置为被单独地控制以向晶圆220的各个同心部分提供相同或不同的推压力。通过控制每个膜212的推压力，晶圆220的不同同心部分可具有不同的抛光速率，其中较大的推压力会导致较高的抛光速率，并且较低的推压力则会导致较低的抛光速率。在针对具有以同心图案布置的多个区域的特定晶圆220来调节或定制膜212的情况下，可以控制或调节膜212的推压力以实现晶圆220上的不同区域的不同抛光速率。

图3示出了示例控制器150的细节。参考图3，控制器150包括cmp操作控制模块310、处理器330、通信单元340、用户接口单元350、以及其他部件360。cmp操作控制模块310包括晶圆区域标识符312、区域cmp目标控制器314、晶圆cmp目标控制器316、cmp工艺控制器318、以及装载/卸载控制器320。

在实施例中，cmp操作控制模块310及其每个部件可以通过存储在存储设备(为简单起见未被示出)、嵌入式固件、和/或可编程逻辑(例如，fpga或其他合适的实现方式)中的专用空间中的可执行指令来实现。这些可执行指令可以由处理器330(独立式的、嵌入式的或基于云的)在控制通过cmp平台110进行的cmp操作中执行。控制输出/指令可以通过通信单元310和/或通过用户接口单元350传送。可以在cmp操作控制模块310的操作中通过用户接口单元350获得用户输入。本文描述了cmp操作控制模块310的操作以及图4中示出的cmp流程400。

图5a-图5e示出了在示例cmp操作的各个阶段中的示例晶圆500，该示例cmp操作用于在晶圆500上实现cmp目标厚度(称为“cmp目标”)。提供示例晶圆500和示例cmp方法400以用于说明性目的，其不限制本公开的范围。

参考图4，同时也参考图5a，在示例工艺410中，晶圆500被接收。晶圆500包括衬底510、半导体本体(为简单起见未被示出)、层间电介质(ild)520、以及多个替换金属栅极结构530a、530b。

栅极结构530a是长沟道栅极结构，并且栅极结构530b是短沟道栅极结构。长沟道栅极结构530a具有比短沟道栅极结构530b的栅极长度l2更长的栅极长度l1。如图5a中所示，与短沟道栅极结构530b相比，长沟道栅极结构530a(为简单起见仅示出一个长沟道栅极结构530a)彼此之间/之中通常具有更大的间隔。因此，表面区域a和表面区域积b的金属与介电比率(metalversusdielectricratio)不同，例如，包含金属材料的表面区域相对于包含电介质材料的表面区域。此外，也可以在表面区域a和表面区域b之间考虑单元表面区域中的金属特征的数量(例如，被称为金属结构的密度)。更具体地，例如，如图5a中所示，在晶圆500的当前阶段，包括短沟道栅极结构530b的表面区域b具有比包括长沟道栅极结构530a的表面区域a更高的金属结构密度。

晶圆500包括在长沟道栅极结构530a和短沟道栅极结构530b、530bs的形成中形成的过量金属层530e。在一些实施例中，可选地，导电材料或电介质材料的衬垫层532a、532b可以分别形成在长沟道栅极结构530a或短沟道栅极结构530b、530bs和ild520之间。衬垫层532a、532b还可以被配置为栅极电介质层。

以下描述列出了用于金属栅极结构530a、530b的材料的示例；然而，应理解，未列出的其他合适材料也在本说明书的预期范围内。每个金属栅极530a、530b、530bs包括金属或金属化合物材料。合适的金属材料包括钌、钯、铂、钨、钴、镍、和/或导电金属氧化物以及其他合适的p型金属材料，并且可包括铪(hf)、锆(zr)、钛(ti)、钽(ta)、铝(al)、铝化物和/或导电金属碳化物(例如，碳化铪、碳化锆、碳化钛、和碳化铝)以及用于n型金属材料的其他合适材料。在一些示例中，栅极结构530a、530b、530bs包括功函数层，该功函数层被调整为具有用于场效应晶体管器件的增强性能的适当功函数。例如，合适的n型功函数金属包括ta、tial、tialn、tacn、其他n型功函数金属、或它们的组合；并且合适的p型功函数金属材料包括tin、tan、其他p型功函数金属、或它们的组合。在一些示例中，在功函数层上方形成诸如铝层之类的导电层，使得栅极结构530a、530b包括设置在栅极电介质上方的功能层和设置在功函数层上方的导电层。

用于ild520的材料包括：二氧化硅(sio2)、氮氧化硅、氮化硅(si3n4)、一氧化硅(sio)、碳氮氧化硅(sionc)、碳氧化硅(sioc)、一氮化硅(sin)、其他低-k电介质或其他合适的材料。

为了说明的目的，设置cmp操作厚度目标t1，即在cmp操作之后晶圆500的厚度。在晶圆500的整个表面上以wiw均匀性设置cmp目标t1，如虚线tt所示。cmp目标厚度t1可以是涉及wiw和/或wtw均匀性的任意目标厚度。目标厚度t1可以是仅针对高速抛光的初始目标，或者可以是在晶圆500上进行进一步制造工艺之前晶圆500的表面的最终目标tt。在示例中，表面区域a和表面区域b是同心的环形表面区域。

由于表面区域a和表面区域b之间的结构特征的差异，表面区域a和表面区域b的抛光速率在同一cmp工艺下将是不同的。在传统的目标控制方法下，在表面区域a和表面区域b之间关于cmp目标t1来保持wiw均匀性是复杂且困难的。

在示例工艺420中，晶圆区域标识符312标识晶圆500的表面上的多个表面区域(区域)，以用于针对每个标识的区域或每组标识的区域进行个体化的基于区域的cmp目标控制。对多个区域的标识可以基于任何测试，这些测试指示对表面区域的多个部分的个体化目标控制是优选的。例如，可以基于结构特征差异、材料成分差异、特征密度差异等，或者导致cmp工艺对一个区域的影响不同于对另一个区域的影响的两个区域或两组区域之间的任何其他差异来确定区域。还可以基于在达到cmp目标t1之前是否要在特定区域上执行进一步的制造工艺来标识这些区域。在实施例中，已经在制造工艺设计中确定了这些区域，并且这种分区信息被传送到晶圆区域标识符312或由晶圆区域标识符312取回。

作为说明性示例，晶圆表面区域a和b被标识为两个不同的区域a和b(示例性地以边界线zl示出)，以用于个性化的基于区域的目标控制。

为了说明性目的，将在区域b上执行栅极线开口工艺以移除一个或多个短沟道栅极结构530bs，以在对于区域b达到cmp目标厚度t1之前进一步在短沟道栅极结构530b之间进行隔离，即增加间隔。对于区域a，在达到目标厚度t1之前不进行进一步的制造工艺。

还参考图5b，在示例操作430中，区域cmp目标控制器314控制cmp平台110以第一cmp工艺抛光晶圆500，以仅针对第一区域(例如区域a)实现cmp目标t1。第一cmp工艺对于其他区域(此处为区域b)是选择性的。作为该选择性第一cmp工艺的结果，当区域a达到cmp目标厚度t1时，区域b的厚度t2大于区域a的厚度。选择性第一cmp工艺可包括物理组分和/或化学组分。对于物理组分，选择温度、表面压力、旋转速度、抛光垫230轮廓、和膜212的推压力，以使针对区域a表面具有与区域b表面相比更高的抛光速率。对于化学组分，选择第一cmp浆料以便以与区域b表面相比更高的速率来抛光区域a表面。例如，具有更高温度、更低旋转速度、更低表面压力、以及含氧化剂浆料的方案可以更好地以更高的金属材料与电介质材料比率将金属表面或表面移除。另一方面，具有较低温度、较高旋转速度、较高表面压力和不含氧化剂的浆料的方案可以更好地以更高的电介质材料与金属材料比率对电介质表面或表面进行抛光。可以调节膜212的推压力，使得区域a比区域b被推压地更靠近抛光垫230。

此外，cmp工艺可用于在不同金属材料和/或不同电介质材料、和/或金属与电介质材料的不同组合之间具有选择性。例如，为了抛光富含金属的长沟道结构的区域，膜212的推压力在0.5-1.5psi之间，并且利用含有氧化剂的浆料使台板/头部旋转速度在30-60rpm之间。对于具有富含电介质的短沟道结构的区域，膜212的推压力在1.5-3psi之间，并且利用含有金属抑制剂的浆料使台板/头部旋转速度在90-120rpm之间。

图5b仅出于说明性目的示出了在第一cmp工艺之后，在区域a的表面和区域b的表面之间生成明显过渡，例如阶梯状过渡。然而，这种阶梯状过渡不一定是理想的或可实行的，并且区域a的表面和区域b的表面之间的倾斜过渡也是可接受的。

基于区域的目标控制还可以包括其他目标控制技术，例如使用附接到平台110或与平台110相关联的传感器来监测晶圆厚度。此外，在区域a的目标控制过程中，可以通过干式计量114(图1)来对相关区域(此处为区域a)的晶圆厚度进行多次测量。实现区域a的目标厚度t1的cmp工艺可包括多个子工艺或cmp工艺的多个阶段。例如，在第一阶段，可以选择cmp工艺以高效地抛光多余金属材料530e，直到更接近金属/电介质界面523。然后在第二阶段，使用对区域b表面具有选择性的另一cmp工艺来抛光晶圆500表面直到在区域a上实现目标厚度t1。由于第二阶段cmp工艺对区域b是选择性的，因此当在区域a上实现目标厚度t1时，区域b的厚度t2大于目标厚度t1。

区域cmp目标控制器314可与cmp工艺程控制器318一起用于选择适当选择性的cmp工艺以实现对晶圆500的特定区域(此处为区域a)的目标控制。选择性cmp工艺可以是由cmp工艺控制器318自动确定的，可以存储在数据库中并由cmp工艺控制器318基于相关区域的结构特征取回，或者可以通过用户输入或其他合适的方式由cmp工艺控制器318获得。

应当理解，cmp工艺控制器318可以控制或确定cmp工艺的所有参数和/或条件以及影响cmp工艺的cmp机器的所有组件。例如，除了本文所列方案的化学和机械组分之外，cmp工艺控制器318还可以确定和设置针对特定区域的垫调节参数。cmp工艺控制器318可以改变用于调节不同区域的抛光垫的垫表面修整器的金刚石圆盘的金刚石晶体尺寸、金刚石晶体形态和晶体表面密度。

在示例工艺440中，装载/卸载控制器320控制包括装载锁112的cmp平台110以将晶圆500从cmp平台110卸载，以便在区域b上执行除cmp之外的制造工艺。

参考图5c，示出了如在晶圆500的区域b上执行的说明性示例栅极线隔离工艺。在步骤c1中，在晶圆500的表面上方形成光致抗蚀剂层540并对其进行图案化以暴露要被移除以用于栅极线隔离的短沟道栅极结构530bs。

在步骤c2中，例如通过蚀刻来移除所暴露的短沟道栅极结构530bs，并且通过移除短沟道栅极结构530bs来形成凹陷542。

在步骤c3中，形成填充凹陷542的电介质层544。电介质层544是氧化硅或低k电介质材料。电介质层544可以包括与ild520相同或不同的电介质材料。电介质层544包括在区域a的表面和区域b的表面上方的多余部分544e。

返回参考图4，在示例工艺450中，装载/卸载控制器320控制cmp平台110以将晶圆500装载回高速台板118或低速台板120中的合适的一个。可以基于cmp工艺控制器318在确定用于抛光多余电介质层544e和区域b表面的cmp工艺时在高速台板118或低速台板之间进行选择。

还参考图5d，在示例工艺460中，区域cmp目标控制器314控制cmp平台110以针对第二区域(此处为区域b)实现cmp目标t1，其中cmp工艺对于其他区域(此处为区域a)是选择性的。作为选择性cmp工艺的结果，当区域b达到cmp目标厚度t1时，区域a的厚度基本上未受影响或不受影响，并保持为t1或基本上为t1。这样，利用两个单独的基于区域的cmp目标控制，实现整个晶圆500的cmp目标厚度t1，并且在长沟道栅极结构530a的区域a和短沟道栅极结构530b的区域b之间实现wiw均匀性。

可选地，还参考图5e，在示例工艺470中，晶圆cmp目标控制器316控制cmp平台110来抛光晶圆500表面，直到针对晶圆500的所有区域a、b均实现cmp目标厚度t3为止。在实施例中，目标t3等于目标t1并且工艺470是用于改善晶圆表面质量的磨光工艺。在另一实施例中，目标t3与目标t1不同，并且晶圆500表面的小部分550(以虚线示出)被抛光掉以实现wtw均匀性。在示例工艺470中，使用在多个区域a、b之间具有低选择性的cmp工艺，使得利用多个区域(区域a和区域b)之间的wiw均匀性以非分区方式实现目标t3。在示例工艺470中，移除量被控制得非常小，以使低选择性cmp工艺和低速抛光或磨光是足够且有效的。

在对示例实施例的描述中，金属与介电比被用作对晶圆表面上的区域进行分类的说明性示例，这是非限制性的。可以基于包括在cmp中的基于区域的目标控制的公开中的任何标准来将晶圆表面分类为多个区域。例如，不同的电介质材料可能具有不同的硬度值并且可能需要被分类为不同的区域。例如，碳化硅包括比氧化硅更高的硬度。此外，在确定晶圆表面上的区域时，一些蚀刻停止层或cmp停止层(如氮化硅)可以作为相对于电介质材料的金属材料来类似地处理。

利用本公开的基于区域的cmp控制技术，可以更容易地实现wiw均匀性和/或wtw均匀性，因为不需要复杂的目标控制措施来在不利用基于晶圆的不同区域进行目标控制的cmp工艺中适应晶圆表面的区域中的不同的结构特征和不同的抛光速率。例如，不需要cmp停止层，这为更关键的功能特征节省了空间。根据所公开的实施例，由于每个区域内的结构特征的均匀性，对每个区域的目标控制更准确。而且，通过将对各个区域的cmp目标控制分离成单独的cmp工艺，基于区域的cmp控制可以容易地适应在cmp工艺之间在一个或多个区域上执行的附加制造工艺。因此，减少了所用耗材的体积并简化了整个工艺。

通过以下实施例的描述可以进一步理解本公开：

在方法实施例中，晶圆被接收。在晶圆的表面上标识第一区域和第二区域。第一区域具有与第二区域不同的结构特征。使用第一cmp工艺抛光晶圆以在第一区域上实现第一cmp目标厚度。在这之后，使用第二cmp工艺抛光晶圆以在第二区域上实现第一cmp目标厚度。

在另一种方法中，晶圆被接收。在晶圆的表面上标识第一特征和第二特征。第一特征与第二特征不同。使用第一cmp工艺抛光晶圆，直到第一特征达到第一cmp目标厚度。然后，使用第二cmp工艺抛光晶圆，直到第二特征达到第一cmp目标厚度。

在另一实施例中，一种系统包括cmp平台和控制器，该控制器能够操作以控制cmp平台抛光晶圆直到达到第一目标厚度。控制动作包括标识晶圆表面上的第一区域和第二区域，第一区域具有与第二区域的结构特征不同的结构特征；控制cmp平台以用第一cmp工艺抛光晶圆，直到第一区域达到第一目标厚度，第一cmp工艺对于第二区域的结构特征是选择性的；并且控制cmp平台以用第二cmp工艺抛光晶圆，直到第二区域达到第一目标厚度，第二cmp工艺对于第一区域的结构特征是选择性的。

以上概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本公开的各方面。本领域普通技术人员应该意识到，他们可以容易地将本公开用作用于设计或修改用于执行与本文引入实施例相同的目的和/或实现相同优点的其他过程和结构的基础。本领域普通技术人员还应该意识到，这种等效构造不脱离本公开的精神和范围，并且他们可以进行各种改变、替换、和修改而不脱离本公开的精神和范围。

示例1.一种对晶圆进行化学机械抛光(cmp)的方法，包括：在所述晶圆的表面上标识第一区域和第二区域，所述第一区域具有与所述第二区域的结构特征不同的结构特征；通过使用第一cmp工艺来抛光所述晶圆，在所述第一区域上实现第一cmp目标厚度，所述第一cmp工艺对于所述第二区域的结构特征是选择性的；以及通过使用第二cmp工艺来抛光所述晶圆，在所述第二区域上实现所述第一cmp目标厚度。

示例2.根据示例1所述的方法，其中，所述第一cmp工艺对于所述第二区域中的结构特征是选择性的。

示例3.根据示例1所述的方法，其中，所述第二cmp工艺对所述第一区域中的结构特征是选择性的。

示例4.根据示例1所述的方法，还包括：通过使用第三cmp工艺抛光所述晶圆，在所述第一区域和所述第二区域上一起实现第二cmp目标厚度。

示例5.根据示例4所述的方法，其中，使用所述第三cmp工艺抛光所述晶圆是以下一项或多项：具有比所述第一cmp工艺和所述第二cmp工艺低的抛光速率，或磨光抛光。

示例6.根据示例1所述的方法，其中，使用所述第一cmp工艺抛光所述晶圆包括：向所述第一区域的晶圆背面施加比向所述第二区域的晶圆背面更高的推压力。

示例7.根据示例1所述的方法，其中，所述第一区域和所述第二区域基本上彼此同心。

示例8.根据示例1所述的方法，在使用所述第二cmp工艺抛光所述晶圆之前，还包括：从所述第二区域移除具有第一材料的第一结构特征以产生凹陷；并且用不同于所述第一材料的第二材料填充所述凹陷。

示例9.根据示例1所述的方法，其中，使用所述第一cmp工艺抛光所述晶圆包括磨光抛光。

示例10.根据示例1所述的方法，其中，使用所述第一cmp工艺抛光所述晶圆和使用所述第二cmp工艺抛光所述晶圆在时间上彼此相继。

示例11.根据示例1所述的方法，其中，所述第一区域包括长沟道金属栅极结构，并且所述第二区域包括短沟道金属栅极结构。

示例12.根据示例1所述的方法，其中，所述第一区域和所述第二区域的金属与介电比不同。

示例13.根据示例1所述的方法，其中，所述第一区域和所述第二区域的结构特征密度不同。

示例14.一种对晶圆进行化学机械抛光(cmp)的方法，包括：在所述晶圆的表面上标识第一特征、第二特征和第三特征，所述第一特征与所述第二特征和所述第三特征不同；使用第一cmp工艺抛光所述晶圆，直到所述第一特征达到第一cmp目标厚度；移除所述第三特征以形成凹陷；在所述凹陷内形成第四特征；并且使用第二cmp工艺抛光所述晶圆，直到所述第二特征达到所述第一cmp目标厚度。

示例15.根据示例14所述的方法，其中，所述第一cmp工艺对于所述第二特征是选择性的，并且所述第二cmp工艺对于所述第一特征是选择性的。

示例16.根据示例14所述的方法，还包括：通过使用第三cmp工艺抛光所述晶圆，在所述第一特征和所述第二特征上达到第二cmp目标厚度。

示例17.根据示例14所述的方法，其中，使用所述第一cmp工艺抛光所述晶圆包括：向所述第一特征的晶圆背面施加比向所述第二特征的晶圆背面更高的推压力。

示例18.一种用于对晶圆进行化学机械抛光(cmp)的系统，包括：cmp平台；以及控制器，所述控制器能够操作以控制所述cmp平台抛光所述晶圆直到达到第一目标厚度，所述控制器被配置为：在所述晶圆的表面上标识第一区域和第二区域，所述第一区域具有与所述第二区域的结构特征不同的结构特征；控制所述cmp平台利用第一cmp工艺来抛光所述晶圆，直到在所述第一区域上达到所述第一目标厚度，所述第一cmp工艺对于所述第二区域的结构特征是选择性的；在所述第一区域上达到所述第一目标厚度之后，控制所述cmp平台卸载所述晶圆以用于与cmp不同的制造工艺；以及控制所述cmp平台利用第二cmp工艺来抛光所述晶圆，直到在所述第二区域上达到所述第一目标厚度，所述第二cmp工艺对于所述第一区域的结构特征是选择性的。

示例19.根据示例18所述的系统，其中，所述制造工艺是从所述第一区域移除金属结构。

示例20.根据示例18所述的系统，其中，所述控制器将具有长沟道栅极结构的第一晶圆表面区域标识为所述第一区域，并且将具有短沟道栅极结构的第二晶圆表面区域标识为所述第二区域。