[發(fā)明專利]研磨墊的使用方法和晶圓的研磨方法無效

申請?zhí)枺?/td>	201210163197.1	申請日：	2012-05-22
公開（公告）號：	CN102672598A	公開（公告）日：	2012-09-19
發(fā)明（設計）人：	李儒興;秦海燕;張磊;李志國	申請（專利權）人：	上海宏力半導體制造有限公司
主分類號：	B24B37/20	分類號：	B24B37/20
代理公司：	北京集佳知識產權代理有限公司 11227	代理人：	駱蘇華
地址：	201203 上海市浦東***	國省代碼：	上海;31
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摘要：
搜索關鍵詞：	研磨使用方法方法
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【說明書】：

技術領域

本發(fā)明涉及半導體技術領域，尤其涉及的是一種研磨墊的使用方法和晶圓的研磨方法。

背景技術

化學機械拋光(CMP)工藝是一種平坦化工藝，在1990年被引入集成電路制造工藝以來，經過不斷實踐和發(fā)展，已成為推動集成電路技術節(jié)點不斷縮小的關鍵工藝。目前CMP已經廣泛應用在淺溝槽隔離結構平坦化、多晶硅平坦化、柵電極平坦化、鎢塞平坦化、銅互連平坦化等工藝中。CMP工藝也被應用于基底表面上的其他薄膜層的拋光。

CMP的機理是：在一定的壓力下通過晶圓和一個研磨墊之間的相對運動來平坦化晶圓表面，其中晶圓固定在研磨頭上，并面向研磨平臺上的研磨墊（pad）；研磨墊上有大量含有研磨顆粒的研磨液，晶圓表面材料與研磨液發(fā)生化學反應，生成一層相對容易去除的表面層，在研磨液中的研磨顆粒的作用下，在與研磨墊的相對運動中被機械地磨掉。

由于CMP工藝是整個半導體制程中經常使用的一個工藝步驟，因此對化學機械拋光設備的使用頻率很高。其中，研磨墊作為日常保養(yǎng)中化學機械拋光設備的消耗品需要經常更換。

當采用同一研磨墊對同類型的晶圓半成品進行拋光處理時，對每個晶圓半成品研磨時的時間、壓力和速率等參數均相同。但是在實際應用中，參考圖1所示，在一個無紡布研磨墊（即軟研磨墊）的使用周期中，在研磨墊的使用前期存在圖形負載效應（pattern?loading?effect）問題，比如研磨前700~800片晶圓時，在晶圓特殊圖形區(qū)域（如：多晶硅研磨中的多晶硅線，source?poly?line）被研磨層被去除的厚度值往往比目標值小（即CD偏大），從而導致產品的性能偏離正常值。在使用一段時間后，研磨墊在研磨后面的晶圓時，去除的晶圓厚度值與目標值之間的偏移量比較小，可以保證產品的性能。尤其是生產0.25微米及以下的集成電路芯片時，上述圖形負載效應問題更加顯著。

針對研磨墊在使用前后期的研磨性能差異的問題，現(xiàn)有技術使研磨墊在使用前期去研磨空白的晶圓（即擋片），經過一段時間，待研磨墊的研磨性能滿足要求時，才使研磨墊去研磨晶圓的半成品。但是此種方法不但增長了日常保養(yǎng)的復機時間導致機器使用率降低，縮短了研磨墊的有效使用時間；并會浪費大量的空白晶圓和研磨液等材料，從而提高了研磨成本，降低了研磨效率。一般情況下，可能會浪費300~500個空白晶圓，且損耗一個研磨墊20%~30%的使用時間。

因此，如何保證研磨墊在整個使用周期的研磨均勻性就成為本領域技術人員亟待解決的問題之一。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決的問題是提供一種研磨墊的使用方法和晶圓的研磨方法，在保證研磨均勻性的前提下，提高研磨墊的有效使用時間，且降低研磨成本。

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種研磨墊的使用方法，包括：在采用同一研磨墊對晶圓進行研磨時，將研磨墊的使用周期劃分為兩個以上的階段，所述研磨墊在不同的階段對應不同的研磨參數。

可選地，所述研磨參數包括：研磨時間、研磨壓力和研磨轉速中的一種或任意組合。

可選地，所述將研磨墊的使用周期劃分為兩個以上的階段包括：獲取研磨墊在使用周期中研磨每個所述晶圓時的研磨性能；根據所述研磨性能將研磨墊的使用周期劃分為兩個以上的階段。

可選地，所述研磨性能包括：晶圓研磨后目標值與實際值之間的偏移量。

可選地，每個所述階段對應的使用時間不同。

可選地，每個所述階段對應的使用時間相同。

可選地，為時間靠前的所述階段提供較大的所述研磨參數。

可選地，所述研磨墊的使用周期包括前期階段和后期階段，所述前期階段的研磨參數是所述后期階段對應的研磨參數的1.05倍~1.2倍。

可選地，所述研磨墊為無紡布研磨墊。