一种化学机械抛光方法技术

本发明专利技术公布了一种崭新的应用于穿透通孔互联技术(TSV)中的化学机械抛光方法。该方法采用固定研磨颗粒的研磨垫进行化学机械抛光。采用该方法具有以下优点：提高研磨速率，增加产能，提高晶片平整度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，尤其涉及一种应用于穿透硅通孔互联技术 (TSV)中的化学机械抛光方法。
技术介绍
化学机械抛光广泛应用于集成电路制造工艺。按照抛光材质不同可以分为金属 化学机械抛光以及非金属化学机械抛光，其典型化学机械抛光方法为被抛光基材与旋转 抛光垫直接接触，载体施加压力在机台的背侧；在抛光过程中，保持研磨垫以及研磨头在一 定速度下旋转，并持续不断的施加含有研磨颗粒的研磨浆料与抛光垫上保持一定的研磨速 率。该化学抛光工艺可以获得较好的抛光表面晶片平整度、较低的缺陷以及腐蚀。但该抛 光工艺通常研磨速率小于1微米每分钟，难于满足穿透通孔互联技术的要求。与典型的化学机械抛光工艺要求不同，TSV技术需要在较短的时间内研磨掉几微 米、甚至几百微米的被研磨基材，并且达到良好的晶片表面平整度以及低缺陷率。专利US2009061630A1公布了一种金属基材的化学机械抛光方法，其将含有研磨 颗粒的化学研磨浆料施加到研磨垫上进行研磨，但其铜研磨速率小于5000埃每分钟。专利CN98120987. 4公布了一种用于铜的化学机械抛光(CMP)浆液以及用于集成 电路制造的方法，其将含有研磨颗粒的化学抛光浆料施加到研磨垫上进行抛光。其宣称研 磨速率得到提高，但铜研磨速率仅大于5000埃每分钟。专利US2008274618A1公布了一种多晶硅研磨组合物，其采用含有二氧化铈的化 学研磨浆料对多晶硅进行研磨，但其研磨速率低于1微米每分钟。因此，需要一种可以解决TSV技术中硅片减薄以及铜连线抛光过程高抛光速率要 求，并能够达到优良的晶片平整度以及低缺陷率，使其达到产业化的要求的化学机械抛光 方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种解决TSV技术中硅片减薄以及铜连线抛光过程的高抛 光速率要求、抛光后晶片平整度较差以及产能低下，并能够达到优良的晶片平整度以及低 缺陷率，达到产业化的要求的化学机械抛光方法。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的在TSV化学机械抛光工艺中引入固定研磨颗粒的研磨垫代替传统的典型研磨垫， 达到高的研磨速率以及晶片平整度。该专利技术分以下几步进行(1)采用固定研磨颗粒的研磨垫抛光主要的被研磨基材；(2)采用固定研磨颗粒的研磨垫抛光剩余被研磨基材；或者采用典型的化学机械 抛光方法抛光剩余的被研磨基材。在本专利技术的技术方案中，所述研磨材料包括硅、铜、钽、氮化钽。在本专利技术的技术方案中，所述固定研磨颗粒包括氧化硅、氧化铈、氧化铝、金刚石中的一种或多种。在本专利技术的技术方案中，所述的TSV化学机械抛光工艺还包括使用金刚石砂轮研磨工艺。在本专利技术的技术方案中，所述的使用金刚石砂轮研磨工艺被研磨材料为硅基材。 具体实施例方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术。用本专利技术的方法于TSV工艺中对 硅、铜、钽或氮化钽进行抛光。下表以常用的三步抛光工艺为例，分别采用不同的方法对被 研磨基材进行抛光，从而达到抛光要求。实施例1 13表1、实施例1 1权利要求1.一种应用于穿透通孔互联技术(TSV)中的化学机械抛光方法，其特征在于，所述方 法包括如下步骤(1)采用固定研磨颗粒的研磨垫抛光主要的被研磨基材；(2)抛光剩余被研磨基材。2.如权利要求1所述方法，其特征在于，用固定研磨颗粒的研磨垫抛光所述剩余被研 磨基材。3.如权利要求1所述方法，其特征在于，用含有研磨颗粒的研磨浆料在传统的典型研 磨垫上抛光所述剩余被研磨基材。4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述固定研磨颗粒选自氧化硅、氧化铈、氧化 铝和金刚石中的一种或多种。5.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述的被研磨基材选自硅、铜、钽和氮化钽中 的一种或多种。6.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述的化学机械抛光方法还包括采用金刚石 砂轮研磨方法。7.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述的金刚石砂轮研磨方法的被研磨材料为娃。全文摘要本专利技术公布了一种崭新的应用于穿透通孔互联技术(TSV)中的化学机械抛光方法。该方法采用固定研磨颗粒的研磨垫进行化学机械抛光。采用该方法具有以下优点提高研磨速率，增加产能，提高晶片平整度。文档编号B24B29/00GK102101263SQ200910201379公开日2011年6月22日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日专利技术者彭洪修, 王淑敏 申请人:安集微电子(上海)有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种应用于穿透通孔互联技术（ＴＳＶ）中的化学机械抛光方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（１）采用固定研磨颗粒的研磨垫抛光主要的被研磨基材；（２）抛光剩余被研磨基材。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭洪修，王淑敏，
申请(专利权)人：安集微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31