[發明專利]化學機械研磨之研磨墊的清洗裝置及其方法

在審

• 申請號: 201410422525.4
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104175224A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 丁弋;朱也方
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: B24B53/017
• 分類號: B24B53/017
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 王宏婧

技術領域

本發明涉及半導體之化學機械研磨技術領域，尤其涉及一種化學機械研磨之研磨墊的清洗裝置及其方法。

背景技術

隨著超大規模集成電路的飛速發展，集成電路制造工藝變得越來越復雜和精細，為了提高集成度，降低制造成本，半導體器件的尺寸日益減小，平面布線已難以滿足高密度分布的要求，只能采用多層布線技術，進一步提高半導體器件的集成密度。由于多層互連或填充深度比較大的沉積過程導致了晶圓表面過大的起伏，引起光刻工藝聚焦的困難，使得對線寬的控制能力減弱，降低了整個晶片上線寬的一致性。為此，需要對不規則的晶圓表面進行平坦化處理。

目前，化學機械研磨(Chemical?Mechanical?Polishing,CMP)是達成全局平坦化的最佳方法，尤其是在半導體制作工藝進入亞微米領域后，化學機械研磨已成為一項不可或缺的制作工藝技術。化學機械研磨作為一個復雜的工藝過程，通常采用化學機械研磨設備，即研磨機臺或拋光機臺來進行化學機械研磨工藝。所述化學機械研磨設備包括但不限于多個研磨平臺、與去離子水和研磨液連通的研磨液手臂等。

通常地，化學機械研磨過程包括下列步驟：第一、將待研磨的晶圓固定在研磨頭上，研磨頭對所述晶圓施加向下的壓力并高速旋轉；第二、研磨時，旋轉的晶圓以一定的向下壓力施加在隨研磨臺高速旋轉的研磨墊上，并與所述研磨墊作相對運動；第三、研磨液供給手臂向所述研磨墊提供研磨液，研磨液在所述晶圓與所述研磨墊之間流動；第四、通過化學與機械的共同作用，從所述晶圓表面去除一層極薄的材料，以獲得高精度、低粗糙度、無損傷的晶圓表面。

但是，容易知曉地，在所述傳統的化學機械研磨工藝中，所述研磨墊上勢必會形成研磨物殘料，需要進一步通過與去離子水連接的噴嘴進行清理。然而，現有的噴嘴均設置在研磨液分配手臂之上方，且所述噴嘴采用斜向下設計，不僅導致所噴射的去離子水與所述研磨墊的接觸面積過小，而且噴水力度在水平方向的分力較小，造成清潔能力不夠理想，影響終端產品良率。

故針對現有技術存在的問題，本案設計人憑借從事此行業多年的經驗，積極研究改良，于是有了本發明一種化學機械研磨之研磨墊的清洗裝置及其方法。

發明內容

本發明是針對現有技術中，傳統的研磨液分配手臂之噴嘴均設置在研磨液分配手臂的上方，且所述噴嘴采用斜向下設計，不僅導致所噴射的去離子水與所述研磨墊的接觸面積過小，而且噴水力度在水平方向的分力較小，造成清潔能力不夠理想，影響終端產品良率等缺陷提供一種化學機械研磨之研磨墊的清洗裝置。

本發明之又一目的是針對現有技術中，傳統的研磨液分配手臂之噴嘴均設置在研磨液分配手臂的上方，且所述噴嘴采用斜向下設計，不僅導致所噴射的去離子水與所述研磨墊的接觸面積過小，而且噴水力度在水平方向的分力較小，造成清潔能力不夠理想，影響終端產品良率等缺陷提供一種研磨墊的清洗裝置之清洗方法。

為實現本發明之第一目的，本發明提供一種化學機械研磨之研磨墊的清洗裝置，所述化學機械研磨之研磨墊的清洗裝置包括：研磨液分配手臂，所述研磨液分配手臂固定設置在研磨機臺上，并位于具有研磨墊的研磨臺之上方，且所述研磨液分配手臂之臨近所述研磨墊的一側間隔設置與去離子水連通的噴嘴。

可選地，所述研磨液分配手臂之臨近所述研磨墊的一側間隔設置與去離子水連通的噴嘴呈傾斜設置，且所述噴嘴與所述研磨墊所在的平面之夾角α≤30°。

可選地，所述研磨液分配手臂之臨近所述研磨墊的一側間隔設置與去離子水連通的噴嘴呈扇形布置。

為實現本發明之又一目的，本發明提供一種研磨墊的清洗裝置之清洗方法，所述清洗方法包括：

執行步驟S1：選擇性的開啟與去離子水連通的噴嘴；

執行步驟S2：所述噴嘴以與所述研磨墊所在平面之夾角α≤30°的方式對所述研磨墊進行表面清理；

執行步驟S3：在利用去離子水進行研磨殘留物清理的同時，使用研磨墊修整器對所述研磨墊進行打磨清理。

綜上所述，本發明化學機械研磨之研磨墊的清洗裝置通過在所述研磨液分配手臂之臨近研磨墊的一側間隔設置與去離子水連通的噴嘴，且所述噴嘴呈扇形布置，并與所述研磨墊所在的平面之夾角α≤30°傾斜設置，不僅可增大去離子水與所述研磨墊之表面的接觸面積，而且加強水流之力度，達到高清潔之功效。

附圖說明

圖1所示為本發明化學機械研磨之研磨墊的清洗裝置結構示意圖；

圖2所示為本發明研磨墊的清洗裝置之研磨液分配手臂側視圖；