化学机械研磨方法技术

本发明专利技术提供一种化学机械研磨方法，包括：提供研磨垫和待研磨晶圆；在所述研磨垫上对所述待研磨晶圆进行第一次研磨；将第一次研磨后的晶圆移出所述研磨垫的表面；对所述研磨垫进行清洗，去除所述第一次研磨的残留物；在清洗后的研磨垫上对所述第一次研磨后的晶圆进行第二次研磨。这样研磨方法将研磨垫上残留的第一次研磨的残留物都去除掉，保证在第二次研磨的时候，研磨垫上没有第一次研磨的残留物，避免了第一次研磨的残留物对第二次研磨时晶圆表面的损伤，提高了晶圆研磨的质量。提高了晶圆研磨的质量。提高了晶圆研磨的质量。

【技术实现步骤摘要】
化学机械研磨方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种化学机械研磨方法。

技术介绍

[0002]在半导体工艺中，于晶圆上加工制作各种电路元件结构，而使晶圆成为有特定电性功能之IC产品。对于计算机产品而言，晶圆的品质影响着整个计算机的性能。
[0003]目前，在半导体产品制造过程中，晶圆是当前集成电路的基础半成品，晶圆加工处理的好坏直接影响半导体成品的质量。在晶圆的加工过程中，需要对晶圆表面进行研磨，从而去除晶圆表面的标记残留或者是边缘残留等。
[0004]化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)工艺为一种重要的表面平坦化技术。化学机械研磨工艺综合了化学研磨和机械研磨的优势，可以保证晶圆表面残留的去除效率，同时获得较完美的晶圆表面，且晶圆表面平整度较高。
[0005]如何基于化学机械研磨方法去除晶圆表面的标记残留或者边缘残留，不在晶圆上留下缺陷，以保证晶圆表面的平整度以及晶圆表面残留的去除效率，这是目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的问题是提供一种化学机械研磨方法，避免通过化学机械研磨后仍在晶圆表面留有标记残留或者边缘残留，以保证晶圆表面的清洁度和平整度。
[0007]为解决上述问题，本专利技术提供化学机械研磨方法，包括：提供研磨垫和待研磨晶圆；在所述研磨垫上对所述待研磨晶圆进行第一次研磨；将第一次研磨后的晶圆移出所述研磨垫的表面；对所述研磨垫进行清洗，去除所述第一次研磨的残留物；在清洗后的研磨垫上对所述第一次研磨后的晶圆进行第二次研磨。
[0008]可选的，还包括研磨头，所述待研磨晶圆装载在所述研磨头上。
[0009]可选的，所述第一次研磨的方法包括：驱动所述研磨头，所述研磨头带动所述待研磨晶圆在所述研磨垫上进行研磨，在研磨过程中，向所述研磨垫上加入第一研磨液。
[0010]可选的，还包括：引流槽，向所述研磨垫上加入第一研磨液的方法包括：通过所述引流槽向所述研磨垫上输送所述第一研磨液。
[0011]可选的，所述第一研磨液包括化学研磨液；所述化学研磨液包括双氧水、研磨颗粒，所述第一研磨液的流速为200毫升/分钟至400毫升/分钟。
[0012]可选的，所述第一次研磨的残留物包括所述第一研磨液。
[0013]可选的，在对所述研磨垫进行清洗，去除所述第一次研磨的残留物后，在进行所述第二次研磨之前，还包括：对所述研磨垫上的所述第一研磨的残留物进行检测。
[0014]可选的，所述第一次研磨中，所述研磨头与所述研磨垫之间的压力为1psi至2psi，所述研磨头的转速为30rpm至100rpm，所述研磨头的运动时间为50秒至200秒。
[0015]可选的，对所述研磨垫进行清洗的步骤中，清洗所述研磨垫采用的清洗液为纯水、
所述清洗液的流速为300毫升/分钟至500毫升/分钟、清洗时间为5秒至15秒。
[0016]可选的，所述第二次研磨的方法包括：驱动所述研磨头，所述研磨头带动所述第一次研磨后的晶圆在清洗后的研磨垫上进行研磨，在研磨过程中，向清洗后的研磨垫上加入第二研磨液。
[0017]可选的，所述第二研磨液包括水，所述第二研磨液的流速为200毫升/分钟至400毫升/分钟。
[0018]可选的，所述第二次研磨中，所述研磨头与所述研磨垫之间的压力为0psi至1psi，所述研磨头的转速为30rpm至80rpm，所述研磨头的运动时间为5秒至15秒。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：
[0020]在研磨垫上对待研磨晶圆进行第一次研磨之后，将第一次研磨后的晶圆移出研磨垫的表面，对研磨垫进行清洗，去除第一次研磨的残留物，再在清洗后的研磨垫上对第一次研磨后的晶圆进行第二次研磨。这样研磨方法将研磨垫上残留的第一次研磨的残留物都去除掉，保证在第二次研磨的时候，研磨垫上没有第一次研磨的残留物，避免了第一次研磨的残留物对第二次研磨时晶圆表面的损伤，提高了晶圆研磨的质量。
附图说明
[0021]图1至图3是一实施例中化学机械研磨的过程图。
[0022]图4至图8是本专利技术一实施例中化学机械研磨的过程图。
具体实施方式
[0023]晶圆表面有标记残留或者边缘残留的时候，为了去除晶圆表面的残留同时能够保证晶圆表面的平坦化，通常采用的方法是利用化学机械研磨法去除晶圆表面的残留。普遍的方法是先用化学研磨液对晶圆表面进行第一次研磨，之后用水作为研磨液对晶圆表面进行第二次研磨，从而减少晶圆上的颗粒缺陷。
[0024]具体化学机械研磨方法如下：
[0025]参考图1，提供研磨装置1，所述研磨装置上具有研磨垫2、研磨头3和引流槽4。
[0026]所述研磨垫2跟着研磨装置1做逆时针运动。
[0027]所述研磨头3按着双向箭头的指向沿着一个路径做研磨运动，所述研磨头3上装载有待研磨晶圆，在所述研磨头3的带动下，所述待研磨晶圆在所述研磨垫2上做化学机械研磨。
[0028]所述引流槽4向所述研磨头3附近的研磨垫2上引入研磨液41。
[0029]具体的化学机械研磨过程为：
[0030]参考图1，第一次研磨：
[0031]所述研磨头3带着待研磨晶圆在双向箭头之间的范围内做第一次研磨运动；
[0032]在第一次研磨的过程中，所述引流槽4不断向所述研磨头3附近的所述研磨垫2上引入第一研磨液41，即化学研磨液，经过一段的时间的研磨后，完成第一次研磨；
[0033]参考图2和图3，其中图2是图3的俯视图，图3是图2去掉研磨头的主视图；第二次研磨：
[0034]所述引流槽4不断向所述研磨头3附近的所述研磨垫2上引入第二研磨液42，即水；
[0035]所述研磨头3带着待研磨晶圆31在所述研磨垫2的范围内做第二次研磨运动，一段时间后，完成第二次研磨，这样完成对晶圆的化学机械研磨。
[0036]专利技术人发现，在第一次研磨即化学液研磨后，利用第二次研磨即水研磨来减少研磨后的晶圆表面上颗粒缺陷(Particle defect)的方法中，当水直接接触到所述研磨垫2和待研磨晶圆时，参考图3，所述研磨垫2上具有很多残留的化学研磨液41，当化学研磨液遇到水42的时候，会导致其浓度及pH的瞬间变化，而对待研磨晶圆表面产生化学腐蚀，且此时待研磨晶圆在所述研磨垫2上摩擦时，就容易造成待研磨晶圆表面被腐蚀掉，降低研磨后的晶圆表面的质量。
[0037]专利技术人研究发现，在对待研磨晶圆进行第一次研磨之后，将第一次研磨后的晶圆移出研磨垫的表面，对研磨垫进行清洗，将研磨垫上的第一次研磨的残留物去除掉，再在清洗后的研磨垫上对第一次研磨后的晶圆进行第二研磨，这样在第二次研磨的过程中，就不会有第一次研磨留下的残留物，避免了第一次研磨的残留物在第二次研磨过程中对待研磨晶圆的损伤，提高研磨后晶圆表面的质量，减少晶圆表面被腐蚀的危害，同时提高生产效率。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学机械研磨方法，其特征在于，包括步骤：提供研磨垫和待研磨晶圆；在所述研磨垫上对所述待研磨晶圆进行第一次研磨；将第一次研磨后的晶圆移出所述研磨垫的表面；对所述研磨垫进行清洗，去除所述第一次研磨的残留物；在清洗后的研磨垫上对所述第一次研磨后的晶圆进行第二次研磨。2.如权利要求1所述化学机械研磨方法，其特征在于，还包括研磨头，所述待研磨晶圆装载在所述研磨头上。3.如权利要求2所述化学机械研磨方法，其特征在于，所述第一次研磨的方法包括：驱动所述研磨头，所述研磨头带动所述待研磨晶圆在所述研磨垫上进行研磨，在研磨过程中，向所述研磨垫上加入第一研磨液。4.如权利要求2所述化学机械研磨方法，其特征在于，还包括：引流槽，向所述研磨垫上加入第一研磨液的方法包括：通过所述引流槽向所述研磨垫上输送所述第一研磨液。5.如权利要求3所述化学机械研磨方法，其特征在于，所述第一研磨液包括化学研磨液；所述化学研磨液包括双氧水、研磨颗粒，所述第一研磨液的流速为200毫升/分钟至400毫升/分钟。6.如权利要求3所述化学机械研磨方法，其特征在于，所述第一次研磨的残留物包括所述第一研磨液。7.如权利要求1所述化学机械研磨方法，其特征在于，在对所述研磨垫进行清洗，去除所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑祖迪，吴玉萍，杨培林，邵群，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：