[發明專利]半導體晶圓化學機械研磨和清洗方法及裝置

在審

• 申請號: 202010325472.X
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111360686A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 王雷;李振
• 申請（專利權）人: 浙江馳拓科技有限公司
• 主分類號: B24B37/005
• 分類號: B24B37/005;B24B37/04;B24B55/06
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 陳曉瑜

本發明提供一種半導體晶圓化學機械研磨和清洗方法，提供待研磨晶圓并對所述待研磨晶圓進行化學機械平坦化研磨；供給第一清洗液，并對經所述平坦化研磨后的所述晶圓進行再研磨；將經過再研磨后的晶圓傳送到清洗模塊并進行研磨后清洗。本發明能夠對晶圓化學機械研磨過程中殘留的顆粒進行有效的去除，且無需引入新的設備，能夠進行低成本改造。

技術領域

本發明涉及半導體制造化學機械拋光技術領域，尤其涉及一種半導體晶圓化學機械研磨和清洗方法及裝置。

背景技術

化學機械拋光是半導體生產制造中重要的工藝流程，對實現晶圓表面全局平坦化起到至關重要作用。化學機械拋光系統通常包括兩大模塊，即研磨模塊，利用研磨液(slurry)中細小研磨顆粒及各種添加劑軟化薄膜表面，并通過機械力摩擦去除部分或全部薄膜層，研磨結束后，通常在研磨臺使用去離子水初步清洗晶圓表面，以去除研磨液殘留及其他表面顆粒；清洗模塊，利用超聲波震蕩、化學品刷洗去除研磨過程殘留的研磨顆粒及附著物，后清洗液化學品通常具有較強的去除顆粒能力。

一般情況下，上述步驟可得到平整潔凈的wafer表層，但隨著工藝步驟的不斷復雜，特別是一些特殊制程的開發，CMP顆粒殘留愈來愈多地困擾CMP品質及發展。本發明的新穎點在于將之前用于后清洗的清洗液化學品，引入到研磨模塊，在化學作用的基礎上，由于研磨的機械力遠大于后清洗單元清洗刷的機械力，從而大大提升去除表面顆粒的能力。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供的半導體晶圓研磨方法及裝置，能夠大幅度降低研磨顆粒殘留數量。

第一方面，本發明提供一種半導體晶圓化學機械研磨和清洗方法，包括：

提供待研磨晶圓并對所述待研磨晶圓進行化學機械平坦化研磨；

供給第一清洗液，并對經所述平坦化研磨后的所述晶圓進行再研磨；

將經過再研磨后的晶圓傳送到清洗模塊并進行研磨后清洗。

可選地，所述再研磨以設定研磨時間到達作為停止條件。

可選地，所述第一清洗液為酸性或堿性。

可選地，清洗上述經過再研磨的晶圓的步驟包括：

將所述晶圓傳送至清洗模塊，所述清洗模塊供給第二清洗液，并采用清洗刷對所述晶圓進行清洗。

可選地，所述再研磨過程中供給的第一清洗液與所述清洗模塊進行研磨后清洗使用的第二清洗液相同。

可選地，所述再研磨與所述平坦化研磨使用的同一研磨平臺。

本發明半導體晶圓研磨方法，在完成平坦化研磨后，向研磨臺供給第一清洗液，并繼續研磨晶圓，從而能夠在再研磨的過程中對晶圓表面殘留的大塊顆粒有效去除。本發明半導體晶圓研磨方法，采用原有的研磨設備，無需增加設備成本即可實現。

第二方面，本發明提供一種半導體晶圓化學機械研磨和清洗裝置，包括：

研磨臺；

研磨液供應模塊，用于向所述研磨臺供應研磨液；

清洗液供應模塊，用于向所述研磨臺供應第一清洗液。

可選地，還包括清洗臺，所述清洗液供應模塊還用于向所述清洗臺供應第二清洗液。

可選地，還包括清洗刷，所述清洗刷用于配合所述第二清洗液清洗所述晶圓。

可選地，所述第一清洗液為酸性或堿性。

本發明半導體晶圓研磨裝置，在完成平坦化研磨后，向研磨臺供給第一清洗液，并繼續研磨晶圓，從而能夠在再研磨的過程中對晶圓表面殘留的大塊顆粒有效去除。本發明半導體晶圓研磨裝置，采用原有的研磨設備，無需增加設備成本即可實現。