[發明專利]化學機械研磨方法

在審

• 申請號: 201711240744.0
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN108122751A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 吳建榮
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/3105
• 分類號: H01L21/3105;B24B37/04
• 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: 屈蘅

本發明涉及一種化學機械方法，包括：提供晶圓，所述晶圓表面的均一性超出標準值；在所述晶圓表面形成一覆蓋層，所述覆蓋層與所述晶圓頂層膜的材質相同；判斷所述晶圓表面膜厚分布，對所述晶圓表面進行研磨，且所述晶圓表面膜厚大的區域的研磨速率大于膜厚小的區域的研磨速率，從而提高晶圓表面的均勻性。

技術領域

本發明涉及半導體器件制造技術領域，尤其涉及一種化學機械研磨方法。

背景技術

電子系統和電路對現代社會的進步有顯著的貢獻，并用于多種應用以取得最佳的結果。能夠提供這種最佳結果的電子系統通常包括芯片晶圓上的集成電路(IC)。對于IC晶圓的制造來說，以有效和充分的方式執行拋光步驟是個關鍵。復雜的IC通常具有多個不同的疊加層，每一層均重疊在前一層的上面并按多種互聯方式包括有多個組件。將IC組件疊加所說的層內時，這些復雜的IC 最終表面外形是凸凹不平的(例如，他們通常類似于有多個上升部或“丘陵”或者下降部或“山谷”的凸凹陸地“山脈”)。

現有技術中，拋光是獲得晶圓表面平面化的最佳方法。最常用的拋光技術是化學機械研磨(CMP，Chemical Mechanical Planarization，也稱化學機械拋光)，所述CMP的主要工作原理是將晶圓吸在研磨頭上，以一定壓力與轉速在研磨墊上研磨，研磨頭與研磨墊以不同的轉速同向旋轉時，在研磨墊與晶圓之間流有研磨液。將晶圓研磨到目標厚度。但有時候在研磨頭、研磨墊的在壽命末期或者設備異常，導致晶圓表面的均勻性偏高超出規格，這樣會影響到晶圓的后續工程，甚至是良率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種化學機械研磨方法，以提高現有研磨工藝中晶圓表面均勻性不高的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種化學機械研磨方法，包括：

提供晶圓，所述晶圓表面的均一性超出標準值；

在所述晶圓表面形成一覆蓋層，所述覆蓋層與所述晶圓頂層膜的材質相同；

判斷所述晶圓表面膜厚分布，對所述晶圓表面進行研磨，且所述晶圓表面膜厚大的區域的研磨速率大于膜厚小的區域的研磨速率。

可選的，所述覆蓋層的厚度為所述晶圓頂層膜厚度最大值與最小值之差的 1～2倍。

可選的，所述晶圓頂層膜為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

可選的，所述覆蓋層為氧化硅層、氮化硅層或氮氧化硅層。

可選的，采用化學氣相沉積工藝形成所述覆蓋層，所述覆蓋層的厚度為 50nm～200nm。

可選的，若所述晶圓中心區域的膜厚大于邊緣區域的膜厚，所述中心區域的研磨速率大于所述邊緣區域的研磨速率。

可選的，若所述晶圓中心區域的膜厚小于邊緣區域的膜厚，所述中心區域的研磨速率小于所述邊緣區域的研磨速率。

與現有技術相比，本發明的化學機械研磨方法具有以下有益效果：

本發明中，在所述晶圓表面形成一覆蓋層，所述覆蓋層與所述晶圓頂層膜的材質相同，判斷所述晶圓表面膜厚分布，對所述晶圓表面進行研磨，且所述晶圓表面膜厚大的區域的研磨速率大于膜厚小的區域的研磨速率，從而提高晶圓表面的均勻性。

附圖說明

圖1為本發明一實施例中的化學機械研磨方法的流程圖；

圖2為本發明一實施例中晶圓的示意圖；

圖3為本發明一實施例中覆蓋層的示意圖；

圖4為本發明一實施例中化學機械研磨后晶圓的示意圖；

圖5為本發明另一實施例中晶圓的示意圖。

具體實施方式