研磨制品面内平整度的改善方法、装置、设备、介质与流程

1.本技术涉及研磨技术领域，具体涉及一种研磨制品面内平整度的改善方法、装置、设备、介质。


背景技术：

2.研磨工艺是一种磨料精密加工方法，研磨是在精加工基础上用研具和磨料从工件表面磨去一层极薄金属的一种磨料精密加工方法。研磨可用于加工各种金属和非金属材料，加工的表面形状有平面，内、外圆柱面和圆锥面，凸、凹球面，螺纹，齿面及其他型面。
3.在越来越高端的技术节点上，对研磨工艺制品面内平整度的要求越来越高，研磨厚度的平整度的研磨工艺研磨效果的重要参数之一。
4.现有的改善面内平整度的方法主要是延迟性的压力反馈控制技术，例如应用材料采用的面内反馈控制技术，就是先收集面内不同研磨区域的研磨后的厚度，然后根据不同研磨区域厚度的差异，再进行数学模型计算出每个区域需要补偿的压力，然后发给机台进行当前制品的加工，如此反复，得到比较稳定的面内厚度平整度的控制。
5.但是，压力反馈技术存在计算模式过于复杂，且不具备前瞻性的问题，初版的研磨压力给的不够准确，需要多轮反馈才能达到较稳理想的面内控制效果。
6.因此，需要一种新的研磨制品面内的平整度的控制技术，改善此类问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本说明书实施例提供一种研磨制品面内平整度的改善方法、装置、设备、介质，以解决现有技术中研磨过程中的压力反馈技术计算模式过于复杂，且不具备前瞻性，以及，初版的研磨压力给的不够准确，需要多轮反馈才能达到较稳理想的面内控制效果的问题。
8.本说明书实施例提供以下技术方案：
9.本说明书实施例提供一种研磨制品面内平整度的改善方法，包括：
10.根据获取的研磨耗材的使用寿命与研磨制品面内平整度之间的关系，得到初始面内控制列表，初始面内控制列表表征不同的使用寿命下，研磨耗材的不同研磨区域的压力值；
11.根据研磨耗材的厚度前值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表，厚度前值表示研磨耗材研磨之前的厚度；
12.根据修正面内控制列表进行研磨。
13.在一种可选的实施方式中，根据获取的研磨耗材的使用寿命与研磨制品面内平整度之间的关系，得到初始面内控制列表，包括：
14.获取研磨耗材的不同的使用寿命，在得到不同的研磨制品面内平整度时，不同研磨区域使用的压力值；
15.对于预设的面内平整度，根据研磨耗材的使用寿命和不同研磨区域的压力值，得
到初始面内控制列表。
16.在一种可选的实施方式中，根据研磨耗材的厚度前值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表，包括：
17.根据研磨耗材的厚度前值和厚度的目标值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表。
18.在一种可选的实施方式中，根据研磨耗材的厚度前值和厚度的目标值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表，包括：
19.根据不同研磨区域的厚度前值和厚度的目标值，得到不同研磨区域的对应的厚度差异值；
20.对于每个研磨区域，根据厚度差异值和研磨区域对应的压力值，以及研磨区域的研磨速率，得到压力值的补偿值；
21.根据得到的所有的研磨区域对应的补偿值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表。
22.在一种可选的实施方式中，根据得到的所有的研磨区域对应的补偿值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表，包括：
23.将初始面内控制列表中的压力值与补偿值相加，得到修正压力值；
24.将初始面内控制列表中的压力值更换为修正压力值，得到修正面内控制列表。
25.在一种可选的实施方式中，在根据修正面内控制列表进行研磨之后，还包括：
26.根据修正面内控制列表中的压力值对研磨耗材进行研磨，得到研磨制品；
27.若研磨制品的面内平整度符合面内平整度要求，则确定修正面内控制列表为最优面内控制列表；
28.若研磨制品的面内平整度不符合面内平整度要求，则对修正面内控制列表进行修正，以得到最优面内控制列表。
29.本说明书实施例还提供一种研磨制品面内平整度的改善装置，包括：
30.处理模块：根据获取的研磨耗材的使用寿命与研磨制品面内平整度之间的关系，得到初始面内控制列表，初始面内控制列表表征不同的使用寿命下，研磨耗材的不同研磨区域的压力值；
31.补偿模块：根据研磨耗材的厚度前值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表，厚度前值表示研磨耗材研磨之前的厚度；
32.研磨模块：根据修正面内控制列表进行研磨。
33.在一种可选的实施方式中，处理模块，包括：
34.第一处理子模块：获取研磨耗材的不同的使用寿命，在得到不同的研磨制品面内平整度时，不同研磨区域使用的压力值；
35.第二处理子模块：对于预设的面内平整度，根据研磨耗材的使用寿命和不同研磨区域的压力值，得到初始面内控制列表。
36.在一种可选的实施方式中，补偿模块，包括：
37.补偿子模块：根据研磨耗材的厚度前值和厚度的目标值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表。
38.在一种可选的实施方式中，补偿子模块，包括：
39.第一补偿单元：根据不同研磨区域的厚度前值和厚度的目标值，得到不同研磨区域的对应的厚度差异值；
40.第二补偿单元：对于每个研磨区域，根据厚度差异值和研磨区域对应的压力值，以及研磨区域的研磨速率，得到压力值的补偿值；
41.第三补偿单元：根据得到的所有的研磨区域对应的补偿值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表。
42.在一种可选的实施方式中，第三补偿单元，包括：
43.第一补偿子单元：将初始面内控制列表中的压力值与补偿值相加，得到修正压力值；
44.第二补偿子单元：将初始面内控制列表中的压力值更换为修正压力值，得到修正面内控制列表。
45.在一种可选的实施方式中，还包括：
46.修正模块：根据修正面内控制列表中的压力值对研磨耗材进行研磨，得到研磨制品；若研磨制品的面内平整度符合面内平整度要求，则确定修正面内控制列表为最优面内控制列表；若研磨制品的面内平整度不符合面内平整度要求，则对修正面内控制列表进行修正，以得到最优面内控制列表。
47.本说明书实施例还提供一种电子设备，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；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的研磨制品面内平整度的改善方法。
48.本说明书实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令被处理器执行时执行上述的研磨制品面内平整度的改善方法。
49.与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：根据研磨耗材的使用寿命与所述研磨制品面内平整度之间的关系，得到初始面内控制列表，并根据研磨耗材的研磨前的厚度前值对初始面内控制列表中的压力进行修正，可以实现对于初始面内控制列表中的压力的自动补偿，提高压力的精准性，从而改善研磨制品的面内平整度。
附图说明
50.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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它的附图。
51.图1是本技术实施例提供的一种研磨头压力控制区域分布的示意图；
52.图2是本技术实施例提供的一种研磨制品面内平整度的改善方法的流程示意图；
53.图3是本技术实施例提供的一种研磨垫的不同压力区域的结构示意图；
54.图4是本技术实施例提供的一种研磨制品面内平整度的改善装置的结构示意图。
具体实施方式
55.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
56.以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
57.要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本技术，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目和方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
58.还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
59.另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践。
60.在越来越高端的技术节点上，对研磨工艺制品面内平整度的要求越来越高，研磨厚度的平整度的研磨工艺研磨效果的重要参数之一。
61.现有的改善面内平整度的方法主要是延迟性的压力反馈控制技术，例如应用材料采用的面内反馈控制技术，就是先收集面内不同研磨区域的研磨后的厚度，然后根据不同研磨区域厚度的差异，再进行数学模型计算出每个区域需要补偿的压力，然后发给机台进行当前制品的加工，如此反复，得到比较稳定的面内厚度平整度的控制，图1是本技术实施例提供的一种研磨头压力控制区域分布的示意图，如图1所示，研磨头压力控制分布区域1、2、3、4和5，量测分布在不同压力控制区域的厚度t1、t2、t3、t4和t5，根据不同压力控制区域的厚度差异，进行压力补偿。
62.但是，压力反馈技术存在计算模式过于复杂，且不具备前瞻性的问题，初版的研磨压力给的不够准确，需要多轮反馈才能达到较稳理想的面内控制效果。
63.因此，为了改善研磨制品的面内平整度，且从根源上给出压力的精准性，避免压力反馈系统存在的问题，需要一种新的研磨制品面内的平整度的控制技术，改善此类问题。
64.基于此，本说明书实施例提出了一种处理方案：研磨制品的面内平整度的差异，受到研磨耗材的使用寿命(lifetime)和厚度前值的影响较大，因此提出根据研磨耗材的使用寿命和厚度前值的变化，不需要进行压力反馈补偿，而是在制品跑货时，根据研磨耗材寿命的变化和制品前值的变化，自动实现压力的补偿，避免后对产品造成的影响。
65.以下结合附图，说明本技术各实施例提供的技术方案。
66.如图2所示，本说明书实施例提供一种研磨制品面内平整度的改善方法，包括：
67.步骤1：根据获取的研磨耗材的使用寿命与研磨制品面内平整度之间的关系，得到初始面内控制列表。
68.其中，初始面内控制列表表征不同的使用寿命下，研磨耗材的不同研磨区域的压力值。
69.具体地，初始面内控制列表中包括研磨耗材的使用寿命和不同研磨区域的压力值，表征使用初始面内控制列表中的压力对于对应的使用寿命的研磨耗材进行研磨，可以得到需要的面内平整度的研磨制品。
70.在本说明书实施例中对于研磨制品的面内平整度的类型不做具体的限制，示例性的，可以为厚度平整度。
71.进一步地，根据获取的研磨耗材的使用寿命与研磨制品面内平整度之间的关系，得到初始面内控制列表，包括：获取研磨耗材的不同的使用寿命，在得到不同的研磨制品面内平整度时，不同研磨区域使用的压力值；对于预设的面内平整度，根据研磨耗材的使用寿命和不同研磨区域的压力值，得到初始面内控制列表。
72.可以理解为，首先获取研磨耗材在不同的使用寿命下，在得到不同的研磨制品的面内平整度时，各个研磨区域对应的压力值，然后对于预设的面内平整度，根据研磨耗材的不同的使用寿命和不同的研磨区域的压力值，得到初始面内控制列表。
73.其中，预设的面内平整度可以为研磨后需要达到的面内平整度，可以为指定的验证的面内平整度，在本说明书实施例中并不做具体地限制。
74.在本说明书实施例中对应研磨耗材的类型不做限制，可以根据实际需要进行设置，示例性的，可以为研磨垫(pad)。
75.步骤2：根据研磨耗材的厚度前值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表。
76.其中，厚度前值表示研磨耗材研磨之前的厚度。
77.具体地，可以根据研磨耗材在研磨之前的厚度，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表。
78.在本说明书实施例中对于可以根据研磨耗材在研磨之前的厚度，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿的方式不做限制，用于对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，以使使用补偿后的压力值对研磨耗材进行研磨后，得到的研磨制品的面内平整度符合要求。
79.在本说明书实施例中对于根据研磨耗材的厚度前值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿的方式不做限制，示例性的，可以根据研磨耗材的厚度前值和研磨后的厚度的目标值，对压力进行补偿。
80.优选地，在本说明书实施例中根据研磨耗材的厚度前值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表，包括：根据研磨耗材的厚度前值和厚度的目标值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表。
81.其中，厚度的目标值为研磨后需要达到的厚度，厚度前值表示对研磨耗材研磨之前的厚度。
82.在本说明书实施例中根据厚度的目标值与厚度前值的差异，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，可以结合厚度差异对压力值进行修正，得到理想的面内平整度。
83.具体地，根据研磨耗材的厚度前值和厚度的目标值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表，包括：根据不同研磨区域的厚度前值和厚度的目标值，得到不同研磨区域的对应的厚度差异值；对于每个研磨区域，根据厚度差异值和研磨区域对应的压力值，以及研磨区域的研磨速率，得到压力值的补偿值；根据得到的所有的研磨区域对应的补偿值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表。
84.可知的是，在本说明书实施例中结合厚度的目标值、厚度前值、研磨区域对应的压力值，以及研磨区域的研磨速率，对压力值进行补偿，可以很好的考虑到实际的研磨情况，对压力值进行补偿，使补偿后的压力值可以得到稳定的研磨制品的面内平整度的控制效果。
85.进一步地，根据得到的所有的研磨区域对应的补偿值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表，包括：将初始面内控制列表中的压力值与补偿值相加，得到修正压力值；将初始面内控制列表中的压力值更换为修正压力值，得到修正面内控制列表。
86.步骤3：根据修正面内控制列表进行研磨。
87.具体地，当得到修正面内控制列表后，根据修正面内控制列表中的压力值进行研磨。
88.进一步地，在本说明书实施例中在根据修正面内控制列表进行研磨之后，还包括：根据修正面内控制列表中的压力值对研磨耗材进行研磨，得到研磨制品；若研磨制品的面内平整度符合面内平整度要求，则确定修正面内控制列表为最优面内控制列表；若研磨制品的面内平整度不符合面内平整度要求，则对修正面内控制列表进行修正，以得到最优面内控制列表。
89.在实际情况中，当得到修正面内控制列表后，可以通过跑工程片进行验证，对修正压力控制列表进行进一步修正，得到最优面内控制列表，然后使用最优面内控制列表进行研磨，改善研磨制品的面内厚度均匀度。
90.在本说明书实施例中根据研磨耗材的使用寿命与所述研磨制品面内平整度之间的关系，得到初始面内控制列表，并根据研磨耗材的研磨前的厚度前值对初始面内控制列表中的压力进行修正，可以实现对于初始面内控制列表中的压力的自动补偿，提高压力的精准性，从而改善研磨制品的面内平整度。
91.下面以一个具体的实施例对本说明书实施例中提供的研磨制品面内平整度的改善方法进行说明。
92.首先，收集研磨垫的使用寿命跟研磨制品面内平整度之间的关系。具体的，研磨垫不同使用寿命下，确保使用跑货的压力，能得到需要的厚度平整度，即面内平整度。
93.然后，根据研磨垫的使用寿命对面内平整度的关系，建立初始面内控制列表。图3是本技术实施例提供的一种研磨垫的不同压力区域的结构示意图，如图1所示，包括：z1压力区域、z2压力区域、z3压力区域、z4压力区域和z5压力区域，其中，z1压力区域的晶圆直径为299mm，z2压力区域的晶圆直径为290mm，z3压力区域的晶圆直径为260mm，z4压力区域的晶圆直径为200mm，z5压力区域的晶圆直径为80mm，表1为本技术实施例提供的初始面内控制列表，如表1所示，建立不同使用寿命下，不同研磨区域所使用的压力值的初始面内控制列表。
94.表1
[0095][0096]
其中，consumable parts表示消耗品项目，示例性的，可以为研磨垫(pad)；lifetime表示消耗品的使用寿命范围，单位为枚；rr、z1、z2、z3、z4和z5表示消耗品的使用寿命对应的研磨区域的压力，单位为磅力/平方英寸(pounds per square inch，psi)；pre thickness表示研磨区域对应厚度前值的补偿值。其中，消耗品表示本技术实施例中的研磨耗材。
[0097]
之后，根据厚度前值与目标值的差异，进行面内不同区域压力值的补偿，对初始面内控制列表中的压力值进行修正。将研磨前厚度差异，根据不同压力区域对速率的影响，对压力值进行修正，得到修正面内控制列表，使用修正面内控制列表中的压力值可以得到理想的面内平整度，其中，压力区域表示本技术实施例中的研磨区域。
[0098]
具体地，厚度前值差异的调整压力＝(研磨前的厚度与目标值差值)/(研磨速率/区域压力)。其中，厚度前值差异的调整压力即补偿值。
[0099]
其中，根据初始压力控制列表的压力值和补偿压值，输出产品制程时对一个的压力参数给机台制程，改善产品平整度，修正后的压力值可以通过公式(1)得到：
[0100]
修正后的压力值＝初始压力控制列表中的压力+补偿值；(1)。
[0101]
再之后，跑工程片进行验证，对修正面内控制列表进行进一步修正。用产品对修正面内控制列表验证所使用压力值，进行厚度研磨，厚度平整度满足要求。经过多轮修正之后，最优面内控制列表确定。
[0102]
最后，使用最优面内控制列表研磨产品，压力值作为产品程式的参数项目一起发送给机台进行制程，改善产品面内厚度均匀度，改善面内平整度。
[0103]
在实际情况中，表2为本技术实施例提供的最优面内控制列表，如表2所示，机台的初始压力是rr/z1/z2/z3/z4/z5＝6.5/5.4/3.6/3/7/3/2/3.1，当产品到机台是pad的寿命是500枚时，根据压力管控表对压力进行修正,根据压力控制进行运算，得到产品用更新后的压力为：rr/z1/z2/z3/z4/z5＝7.4(7.2+0.2)/6.1(6+0.1)/3.6/3/7/3/2/3.1，产品用修正后的压力过货，得到稳定面内平整度。
[0104]
在本说明书实施例中研磨耗材不限于研磨垫，因此不限于研磨垫的耗材的使用寿命，其他影响面内平整度的耗材可进行扩展，例如固定钢圈(retainring)、修正盘等；压力修正不限于rr和z1，所有压力的修正都可进行扩展；不限于5个区域的研磨头，适用于压力控制的研磨头；厚度前值的修正可扩展所有压力区域。
[0105]
表2
[0106][0107]
本说明书实施例中建立初始面内控制列表、修正面内控制列表和最优面内控制列表等，在产品研磨的时候，产品根据耗材使用寿命的变化得到补偿的压力值，然后结合产品的厚度前值的补偿压力，自动给出制品跑货时实际的压力值，并赋予产品进行跑货，避免由于这些因素在反馈系统中对产品的影响，从而得到稳定的研磨制品面内厚度均匀度控制效果，改善研磨制品的面内平整度。
[0108]
图4是本技术实施例提供的一种研磨制品面内平整度的改善装置的结构示意图，本说明书实施例还提供一种研磨制品面内平整度的改善装置100，如图4所示，包括：
[0109]
处理模块101：根据获取的研磨耗材的使用寿命与研磨制品面内平整度之间的关系，得到初始面内控制列表，初始面内控制列表表征不同的使用寿命下，研磨耗材的不同研磨区域的压力值。
[0110]
优选地，处理模块101，包括：第一处理子模块：获取研磨耗材的不同的使用寿命，在得到不同的研磨制品面内平整度时，不同研磨区域使用的压力值；第二处理子模块：对于预设的面内平整度，根据研磨耗材的使用寿命和不同研磨区域的压力值，得到初始面内控制列表。
[0111]
补偿模块102：根据研磨耗材的厚度前值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表，厚度前值表示研磨耗材研磨之前的厚度。
[0112]
优选地，补偿模块102，包括：补偿子模块：根据研磨耗材的厚度前值和厚度的目标值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表。
[0113]
在一种可选的实施方式中，补偿子模块，包括：第一补偿单元：根据不同研磨区域的厚度前值和厚度的目标值，得到不同研磨区域的对应的厚度差异值；第二补偿单元：对于每个研磨区域，根据厚度差异值和研磨区域对应的压力值，以及研磨区域的研磨速率，得到压力值的补偿值；第三补偿单元：根据得到的所有的研磨区域对应的补偿值，对初始面内控制列表中的压力值进行补偿，得到修正面内控制列表。
[0114]
在一种可选的实施方式中，第三补偿单元，包括：第一补偿子单元：将初始面内控制列表中的压力值与补偿值相加，得到修正压力值；第二补偿子单元：将初始面内控制列表中的压力值更换为修正压力值，得到修正面内控制列表。
[0115]
研磨模块103：根据修正面内控制列表进行研磨。
[0116]
在一种可选的实施方式中，还包括：修正模块：根据修正面内控制列表中的压力值对研磨耗材进行研磨，得到研磨制品；若研磨制品的面内平整度符合面内平整度要求，则确定修正面内控制列表为最优面内控制列表；若研磨制品的面内平整度不符合面内平整度要求，则对修正面内控制列表进行修正，以得到最优面内控制列表。
[0117]
本说明书实施例还提供一种电子设备，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；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的研磨制品面内平整度的改善方
法。
[0118]
本说明书实施例还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令被处理器执行时执行上述的研磨制品面内平整度的改善方法。
[0119]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例侧重说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于后面说明的产品实施例而言，由于其与方法是对应的，描述比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
[0120]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。