[發明專利]化學機械拋光方法

無效

• 申請號: 201110178449.3
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN102229105A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 路新春;王同慶;沈攀;何永勇
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B24B37/04
• 分類號: B24B37/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

技術領域

本發明涉及集成電路領域，具體而言，涉及一種化學機械拋光方法。

背景技術

在集成電路的制造過程中，隨著特征尺寸的縮小和金屬互連層數的增加，對晶圓表面平整度的要求也越來越高。目前，化學機械拋光是最有效的全局平坦化技術。化學機械拋光是將晶圓由旋轉的拋光頭夾持，并將其以一定壓力壓在旋轉的拋光墊上，由磨粒和化學溶液組成的拋光液在晶圓和拋光墊之間流動，晶圓表面在化學和機械的共同作用下實現平坦化。在實際化學機械拋光過程中，拋光后的晶圓表面厚度不均勻的問題比較顯著，晶圓表面厚度不均勻在很大程度上影響了產品的優良率。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

經過發明人深入研究后發現，在化學機械拋光過程中由于反復使用拋光墊，因此拋光墊上的拋光殘留物不斷地增加，使得晶圓局部的拋光厚度小于預定的標準值，從而導致晶圓表面拋光厚度不均勻。

為此，本發明的一個目的在于提出一種可以大大地提高晶圓表面拋光厚度的均勻性的化學機械拋光方法。

為了實現上述目的，根據本發明的實施例提出一種化學機械拋光方法，所述化學機械拋光方法包括：A)利用拋光頭夾持晶圓以在拋光墊上對所述晶圓進行化學機械拋光；和B)在所述步驟A)開始之前、之后或同時利用修整器對所述拋光墊進行修整，其中所述修整至少持續至所述化學機械拋光結束。

根據本發明實施例的化學機械拋光方法通過在對所述晶圓進行化學機械拋光過程中利用所述修整器對所述拋光墊進行修整，從而可以及時地去除所述拋光墊上的拋光殘留物，這樣就使得整個晶圓表面的拋光厚度達到預定的標準值。因此，根據本發明實施例的化學機械拋光方法可以大大地提高晶圓表面拋光厚度的均勻性。

另外，根據本發明實施例的化學機械拋光方法可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述化學機械拋光與所述修整同步進行。這樣可以在整個所述化學機械拋光過程中都及時地去除所述拋光墊上的拋光殘留物，從而進一步提高晶圓表面拋光厚度的均勻性。

根據本發明的一個實施例，所述修整與所述化學機械拋光同時開始，且所述化學機械拋光先于所述修整結束。這樣可以進一步去除所述拋光墊上的拋光殘留物，從而為下一次化學機械拋光做好準備。

根據本發明的一個實施例，在所述化學機械拋光結束后，所述修整繼續進行10秒。

根據本發明的一個實施例，所述修整頭的修整壓力為0.5-5psi、轉速為30-150rpm、擺動頻率為5-30次/分鐘，這樣可以更有效地去除所述拋光墊上的拋光殘留物。

根據本發明的一個實施例，所述修整頭的修整壓力為0.5-2psi、轉速為60-120rpm、擺動頻率為8-16次/分鐘，這樣可以進一步有效地去除所述拋光墊上的拋光殘留物。

根據本發明的一個實施例，所述化學機械拋光方法還包括：C)在所述化學機械拋光開始之前利用水對所述拋光墊進行沖洗且所述沖洗結束后再進行所述化學機械拋光，或在所述化學機械拋光結束后利用水對所述拋光墊進行沖洗。這樣可以更有效地去除所述拋光墊上的拋光殘留物。

根據本發明的一個實施例，利用壓力大于10psi的水對所述拋光墊進行沖洗，且所述水的流量大于2升/分鐘。這樣可以進一步有效地去除所述拋光墊上的拋光殘留物。

根據本發明的一個實施例，利用壓力為10-30psi的水對所述拋光墊進行沖洗，且所述水的流量為2-6升/分鐘。這樣可以進一步有效地去除所述拋光墊上的拋光殘留物。

根據本發明的一個實施例，在所述化學機械拋光結束后，開始進行所述沖洗且同時繼續進行所述修整10秒，所述修整與所述沖洗同時結束，其中利用壓力為20psi的水進行所述沖洗，且所述水的流量為4升/分鐘。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是利用根據本發明實施例的化學機械拋光方法對晶圓進行化學機械拋光的示意圖；

圖2是根據本發明實施例的化學機械拋光方法與已有的化學機械拋光方法的拋光結果對比圖；

圖3是根據本發明的一個實施例的化學機械拋光方法的流程圖；和

圖4是根據本發明的另一個實施例的化學機械拋光方法的流程圖。

具體實施方式