一种利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺制造技术

本发明专利技术提出了一种利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺，涉及化学机械抛光技术领域。一种利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺，包括：将待抛光材料固定在抛头上，进流抛光液，调整抛头和抛盘的转速；对抛头施加压力，使待抛光材料的抛光面与抛盘接触，调整抛头和抛盘的转速，进行一段抛光；降低压力，停流抛光液，采用高压水冲洗抛盘，进行一次水抛；停止水抛，进流抛光液，增加对抛头的压力，进行二段抛光；降低压力，停流抛光液，调整抛头和抛盘的转速，采用高压水冲洗抛盘，进行二次水抛；降低压力，采用高压水冲洗抛光材料，抛光结束。本发明专利技术工艺简单，其抛光后图形片表面的粗糙度缺陷数量明显降低，且稳定性高，具有较强的经济效益。具有较强的经济效益。具有较强的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺


[0001]本专利技术涉及化学机械抛光
，具体而言，涉及一种利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺。

技术介绍

[0002]集成电路技术不断发展，每片硅片上集成电路的数目以2倍/代的速率提高，这就要求缺陷密度也以0.5倍/代的速度降低以保证良率的稳定；而缺陷数量与缺陷尺寸大致服从负立方分布；因此表面缺陷是14nm及以下集成电路实现低成本、高产量制造的核心。在集成电路制造中，化学机械抛光(chemical mechanical Polishing，CMP)对器件的性能很关键，因为，它不仅产生自己的缺陷也需要修饰前道工序产生的缺陷。因此，CMP后缺陷的指标通常是整个工艺流程中最严苛的。在CMP过程中会在材料表面产生粗糙度缺陷，会影响器件的可靠性、电能性等性能，更严重的可能会导致器件功能失效，而对于降低粗糙度的难度较大，且一直没有有效的方法解决。
[0003]粗糙度在亚纳米以下技术节点的极其复杂、微型化的结构中要求越来越高，主要是因为在化学机械抛光处理过程中，在材料表面产生粗糙度缺陷，材料表面的粗糙度越大，增加了接触单位面积，使得材料表面的力场增加，增加了材料表面的对有机物粒子和金属离子等物质的吸附，直接影响器件的成品率、性能和可靠性。因此，专利技术一种能够有效控制表面粗糙度的抛光工艺技术是十分必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺，此工艺操作简单，且可以有效降低抛光过程总图形表面粗糙度缺陷数量。<br/>[0005]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0006]本申请实施例提供一种利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺，其包括以下步骤：
[0007]步骤A：将待抛光材料固定在抛头上，进流抛光液，调整抛头和抛盘的转速；
[0008]步骤B：对抛头施加压力，使待抛光材料的抛光面与抛盘接触，调整抛头和抛盘的转速，进行一段抛光；
[0009]步骤C：降低压力，停流抛光液，采用高压水冲洗抛盘，进行一次水抛；
[0010]步骤D：停止水抛，进流抛光液，增加对抛头的压力，进行二段抛光；
[0011]步骤E：降低压力，停流抛光液，调整抛头和抛盘的转速，采用高压水冲洗抛盘，进行二次水抛；
[0012]步骤F：停止施加压力，采用高压水冲洗抛光材料，抛光结束。
[0013]相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0014]本专利技术采用分段抛光方法对图形表面进行抛光，即先采用抛光液进行一段抛光，采用采用高压水进行冲洗进行水抛，水抛后继续采用抛光液进行二段抛光的工艺。其原理
在于：在抛光过程中，随着研磨时间的加长，抛盘和图形片表面吸附大量磨料及其聚合物，因而在机械作用下增加了图形片表面的粗糙度缺陷(defect)数量。采用分段抛光，中间加入水抛，将抛盘和图形片表面吸附的副产物带走，可以有效降低图形表面的缺陷的数量。本专利技术工艺简单，其抛光后图形片表面的粗糙度缺陷数量明显降低，且稳定性高，具有较强的经济效益。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016]图1为实验例中实验组1抛光后的图形片表面图；
[0017]图2为实验例中实验组2抛光后的图形片表面图；
[0018]图3为实验例中实验组3抛光后的图形片表面图；
[0019]图4为实验例中实验组4抛光后的图形片表面图；
[0020]图5为实验例中实验组5抛光后的图形片表面图；
[0021]图6为实验例中实验组6抛光后的图形片表面图。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考具体实施例来详细说明本专利技术。
[0024]一种利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺，其包括以下步骤：
[0025]步骤A：将待抛光材料固定在抛头上，进流抛光液，调整抛头和抛盘的转速；
[0026]步骤B：对抛头施加压力，使待抛光材料的抛光面与抛盘接触，调整抛头和抛盘的转速，进行一段抛光；
[0027]步骤C：降低压力，停流抛光液，采用高压水冲洗抛盘，进行一次水抛；
[0028]步骤D：停止水抛，进流抛光液，增加对抛头的压力，进行二段抛光；
[0029]步骤E：降低压力，停流抛光液，调整抛头和抛盘的转速，采用高压水冲洗抛盘，进行二次水抛；
[0030]步骤F：停止施加压力，采用高压水冲洗抛光材料，抛光结束。
[0031]在抛光过程中，随着研磨时间的加长，抛盘和图形片表面吸附大量磨料及其聚合物，因而在机械作用下增加了图形片表面的粗糙度缺陷(defect)数量。采用分段抛光，中间加入水抛，将抛盘和图形片表面吸附的副产物带走，可以有效降低图形表面的缺陷的数量。
[0032]在本专利技术的一些实施例中，上述步骤A中抛光液的流速为230～280mL/min，抛头的转速为73～80r/min，抛盘的转速为80～85r/min。
[0033]在本专利技术的一些实施例中，上述步骤B中从抛光盘边缘到抛光盘中心分为5个压力段，其压力依次为4.8～4.9Psi、1.95～2.05Psi、1.87～2.01Psi、1.75～1.9Psi和1.6～1.75Psi，抛头的转速为105～110r/min，抛盘的转速为110～115r/min，一段抛光的时间为45～55s。
[0034]在本专利技术的一些实施例中，上述步骤C中从抛光盘边缘到抛光盘中心的5个压力段的压力依次为3.8～4.2Psi、0Psi、0Psi、0Psi和0Psi，所述高压水的流速为7～8.5L/min，抛头的转速为105～110r/min，抛盘的转速为110～115r/min，一段水抛的时间为8～12s。
[0035]在本专利技术的一些实施例中，上述步骤D中抛光液的流速为230～280mL/min，二段抛光的时间为18～25s。
[0036]在本专利技术的一些实施例中，上述步骤E中从抛光盘边缘到抛光盘中心的5个压力段的压力依次为2.4～2.6Psi、1.5～1.8Psi、0Psi、0Psi和0Psi，停流抛光液，抛头的转速为73～80r/min，抛盘的转速为80～85r/min，二次水抛的时间为4～8s。
[0037]在本专利技术的一些实施例中，上述步骤F中对的冲洗时间为4～8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺，其特征在于，其包括以下步骤：步骤A：将待抛光材料固定在抛头上，进流抛光液，调整抛头和抛盘的转速；步骤B：对抛头施加压力，使待抛光材料的抛光面与抛盘接触，调整抛头和抛盘的转速，进行一段抛光；步骤C：降低压力，停流抛光液，采用高压水冲洗抛盘，进行一次水抛；步骤D：停止水抛，进流抛光液，增加对抛头的压力，进行二段抛光；步骤E：降低压力，停流抛光液，调整抛头和抛盘的转速，采用高压水冲洗抛盘，进行二次水抛；步骤F：停止施加压力，采用高压水冲洗抛光材料，抛光结束。2.根据权利要求1所述的利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺，其特征在于，所述步骤A中抛光液的流速为230～280mL/min，抛头的转速为73～80r/min，抛盘的转速为80～85r/min。3.根据权利要求1所述的利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺，其特征在于，所述步骤B中从抛光盘边缘到抛光盘中心的5个压力段的压力依次为4.8～4.9Psi、1.95～2.05Psi、1.87～2.01Psi、1.75～1.9Psi和1.6～1.75Psi，抛头的转速为105～110r/min，抛盘的转速为110～115r/min，一段抛光的时间为45～55s。4.根据权利要求1所述的利用分段抛光降低图形表面缺陷的工艺，其特征在于，所述步骤C中从抛光盘边缘到抛光盘中心的5个压力段的压力依次为3.8～4.2Psi、0Psi、0Psi、0Psi和0Psi，所述高压水的流速为7～8.5L/min，抛头的转速为105～110r/min...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，康劲，罗翀，贾会静，王辰伟，杨云点，刘启旭，
申请(专利权)人：康劲，
类型：发明
国别省市：