化学机械抛光方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种化学机械抛光方法和装置，所述化学机械抛光方法，包括如下步骤：抛光，供应抛光液，抛光头夹持微晶玻璃并以第一预定压力P1将微晶玻璃止抵于抛光垫上；修整，供应清洗液，修整单元以第二预定压力P2止抵所述抛光垫；其中所述步骤抛光和所述步骤修整交替进行，且在微晶玻璃的抛光周期内，至少包括两次修整。本发明专利技术的化学机械抛光方法，通过将整个抛光周期分隔为多个抛光步骤，在相邻的抛光步骤中对抛光垫进行修整，能够有效减少微晶玻璃样品的表面缺陷，降低其表面粗糙度，且能够使微晶玻璃在抛光过程中保持稳定的抛光率，提高产品良率，便于工业化应用。下面描述根据本发明专利技术实施例的化学机械抛光方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体工艺
，具体而言，涉及一种化学机械抛光方法和化学机械抛光装置。
技术介绍
微晶玻璃在经过双面研磨后，还要经过粗抛、精抛和终抛三步抛光才能完成抛光工艺，进而得到满足要求的样品。相关技术中，只在每次抛光结束后对抛光垫进行修整，但是在每次抛光中的碎屑和反应物堆积较为严重，为了达到较好的表面质量，需要进行较长时间的精抛，随着抛光时间的增加，由样品和抛光液产生的碎屑和反应物堆积容易造成抛光垫表面釉化或硬化，使表面纤维倾倒，在持续抛光时抛光垫表面无法持续有新鲜抛光液进入，此效应会严重影响抛光垫的整体抛光性能，进而影响样品去除速率和表面粗糙度。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种化学机械抛光方法。本专利技术的另一个目的在于提出一种化学机械抛光方法。根据本专利技术第一方面实施例的化学机械抛光方法，包括如下步骤：抛光，供应抛光液，抛光头夹持微晶玻璃并以第一预定压力P1将微晶玻璃止抵于抛光垫上；修整，供应清洗液，修整单元以第二预定压力P2止抵所述抛光垫；其中所述步骤抛光和所述步骤修整交替进行，且在微晶玻璃的抛光周期内，至少包括两次修整。根据本专利技术第一方面实施例的化学机械抛光方法，通过将整个抛光周期分隔为多个抛光步骤，在相邻的抛光步骤中对抛光垫进行修整，能够有效减少微晶玻璃样品的表面缺陷，降低其表面粗糙度，且能够使微晶玻璃在抛光过程中保持稳定的抛光率，提高产品良率，便于工业化应用。下面描述根据本专利技术实施例的化学机械抛光方法。另外，根据本专利技术上述实施例的化学机械抛光方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些优选的实施例中，进行所述步骤修整时，所述修整单元沿所述抛光垫的径向摆动。优选地，所述修整单元的摆动幅度L满足：3mm≤L≤20mm，且摆动方向沿径向向内和/或向外。在本专利技术的一些优选的实施例中，进行所述步骤修整时，所述抛光头夹持微晶玻璃继续以设定的压力和转速工作，所述抛光头、所述修整单元和所述抛光垫绕相同方向转动，所述修整单元的转速为v1，所述抛光垫的转速为v2，满足：10rpm≤v1≤200rpm，10rpm≤v2≤200rpm。在本专利技术的一些优选的实施例中，进行所述步骤修整时，所述抛光液的流量减少至Q1，满足：Q1≤300mL/min。在本专利技术的一些优选的实施例中，进行所述步骤修整时，所述清洗液的流量Q2可调，且满足：100mL/min≤Q2≤5000mL/min。在本专利技术的一些优选的实施例中，满足：0.5psi≤P1≤10psi，0.5psi≤P2≤10psi。在本专利技术的一些优选的实施例中，进行所述步骤抛光时，所述修整单元与所述抛光垫间隔开，且不供应清洗液。在本专利技术的一些优选的实施例中，每次进行所述步骤抛光的时间为T1，每次进行所述步骤修整的时间为T2，满足：5min≤T1≤20min，10s≤T2≤60s。根据本专利技术第二方面实施例的化学机械抛光装置，包括：抛光盘，所述抛光盘设置为可旋转式；抛光垫，所述抛光垫粘贴在抛光盘上；抛光头，所述抛光头用于夹持微晶玻璃；抛光液供应单元，所述抛光液供液单元用于提供抛光液；清洗液供应单元，所述清洗液供应单元用于提供清洗液；修整单元，所述修整单元用于修整所述抛光垫。所述化学机械抛光装置与上述的化学机械抛光方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的化学机械抛光装置的结构示意图；图2是根据本专利技术实施例的化学机械抛光方法的流程示意图；图3是根据本专利技术实施例的化学机械抛光方法与相关技术中的化学机械抛光方法的去除速率的试验对比图；图4是根据本专利技术实施例的化学机械抛光方法与相关技术中的化学机械抛光方法的表面粗糙度的试验对比图。附图标记：化学机械抛光装置100，抛光垫10，抛光头20，抛光液供应单元30，清洗液供应单元40，修整单元50，基座51，修整层52，抛光盘60。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。首先参照附图详细描述根据本专利技术实施例的化学机械抛光装置100，如图1所示，化学机械抛光装置100包括抛光盘60、抛光垫10、抛光头20、抛光液供应单元30、清洗液供应单元40和修整单元50。其中，抛光盘60设置为可旋转式，抛光垫10粘贴在抛光盘60上，抛光头20用于夹持微晶玻璃，并将微晶玻璃以第一预定压力止抵在抛光垫10上，抛光液供液单元30用于提供抛光液，在抛光盘60旋转时，抛光垫10随动，抛光液供液单元30提供抛光液，微晶玻璃与抛光液发生化学反应，并在与抛光垫10的摩擦中实现抛光，抛光液可以为碱性的硅溶胶。可选地，抛光头20单次可以夹持多个微晶玻璃，比如抛光头20单次可以夹持六个微晶玻璃，这样，在单次的抛光操作中可以抛光多个微晶玻璃，抛光的效率更高。清洗液供应单元40用于提供清洗液，修整单元50用于修整抛光垫10，在抛光操作中，清洗液供应单元40向抛光垫10喷洒清洗液，修整单元50止抵抛光垫10，并在修整单元50与抛光垫10发生摩擦时，去除抛光垫10表面的碎屑和反应物，清洗液可以为高压去离子水，以防止清洗液与微晶玻璃发生反应。修整单元50可以包括基座51和修整层52，修整层52设在基座51的底面上，针对不同材质的抛光垫10可以采用不同的材质的修整层52，比如修整层52可以为金刚石或蓝毛刷。根据本专利技术实施例的化学机械抛光装置100，在精抛过程中，可以穿插提供清洗液及开启修整单元50，以在抛光中去除抛光垫10表面的碎屑和反应物，防止抛光垫10表面釉化或硬化，有利于提升样品的去除速率和降低表面粗糙度。下面描述根据本专利技术实施例的化学机械抛光方法。如图2所示，本专利技术实施例的化学机械抛光方法可以包括如下步骤：抛光和修整，其中步骤抛光和步骤修整交替进行，且在微晶玻璃的抛光周期内，至少包括两次修整，也就是说，在微晶玻璃的抛光周期内，至少要对微晶玻璃抛光三次。具体地，步骤抛光包括供应抛光液，抛光头20夹持微晶玻璃并以第一预定压力P1将微晶玻璃止抵于抛光垫10上，抛光液可以与微晶玻璃发生化学反应，在抛光垫10转动时，抛光垫10与微晶玻璃发生摩擦以实现抛光，可选地，第一预定压力P1可以满足0.5psi≤P1≤10psi。步骤修整可以包括供应清洗液，修整单元50以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械抛光方法，其特征在于，包括如下步骤：抛光，供应抛光液，抛光头夹持微晶玻璃并以第一预定压力P1将微晶玻璃止抵于抛光垫上；修整，供应清洗液，修整单元以第二预定压力P2止抵所述抛光垫；其中所述步骤抛光和所述步骤修整交替进行，且在微晶玻璃的抛光周期内，至少包括两次修整。

【技术特征摘要】
1.一种化学机械抛光方法，其特征在于，包括如下步骤：抛光，供应抛光液，抛光头夹持微晶玻璃并以第一预定压力P1将微晶玻璃止抵于抛光垫上；修整，供应清洗液，修整单元以第二预定压力P2止抵所述抛光垫；其中所述步骤抛光和所述步骤修整交替进行，且在微晶玻璃的抛光周期内，至少包括两次修整。2.根据权利要求1所述的化学机械抛光方法，其特征在于，进行所述步骤修整时，所述修整单元沿所述抛光垫的径向摆动。3.根据权利要求2所述的化学机械抛光方法，其特征在于，所述修整单元的摆动幅度L满足：3mm≤L≤20mm，且摆动方向沿径向向内和/或向外。4.根据权利要求1所述的化学机械抛光方法，其特征在于，进行所述步骤修整时，所述抛光头夹持微晶玻璃继续以设定的压力和转速工作，所述抛光头、所述修整单元和所述抛光垫绕相同方向转动，所述修整单元的转速为v1，所述抛光垫的转速为v2，满足：10rpm≤v1≤200rpm，10rpm≤v2≤200rpm。5.根据权利要求1所述的化学机械抛光方法，其特征在于，进行所述步骤修整时，所述抛光液的流量减少...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹阳，王同庆，李昆，路新春，
申请(专利权)人：天津华海清科机电科技有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：天津;12