一种晶圆研磨方法技术

本发明专利技术提供一种晶圆研磨方法，包括以下步骤：转移晶圆至研磨垫；在研磨垫上进行第一次研磨；第一次清洗研磨垫，对研磨垫进行喷水清洗，同时调整器对研磨垫表面维持压力进行调整动作和清扫动作；在研磨垫上进行第二次研磨。本发明专利技术提供的晶圆研磨方法，可有效减少研磨后的晶圆晶圆表面的缺陷。的晶圆晶圆表面的缺陷。的晶圆晶圆表面的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆研磨方法


[0001]本专利技术涉及晶圆制造
，具体涉及一种晶圆研磨方法。

技术介绍

[0002]随着大规模集成电路的发展，半导体元件以高密度聚集制造在晶圆表面，并且需要对晶圆进行精细研磨。CMP(Chemical Mechanical Planarization)是一种使用化学腐蚀以及机械力对加工过程中的硅晶圆或其它衬底材料进行平坦化的处理方式。参考图1
‑
图3，现有的CMP过程中，研磨平台上的研磨垫1(pad)设置为与研磨平台一起旋转，晶圆6被研磨头2(polish head)吸附后与研磨垫1接触并被加压，在设定的区域(例如沿着研磨垫的半径方向)作往复运动并旋转，通过摩擦对晶圆进行机械研磨。同时，通过研磨液供给单元3(slurry delivery)向研磨垫上供给研磨液，研磨垫调整器4(pad conditioner)通过与旋转臂(arm)连接的修整盘(diamond disk)在研磨垫1上进行往复运动，使得涂覆于研磨垫上的研磨液在研磨垫上均匀扩散的同时向晶圆流入。并且，研磨垫修整器的研磨盘在往复运动中被施加一定压力，以对研磨垫进行机械修整(dressing)使研磨垫保持一定的研磨面，以维持研磨垫表面的粗糙度。在这一过程中，研磨产生的颗粒物，大部分随着研磨液被排出研磨垫表面。但是，仍会有少部分未被研磨液带走，在研磨垫沟槽11中形成残留物5。这些残留物5会对晶圆造成影响，粘附于晶圆6表面或在晶圆6表面造成凹陷，从而在晶圆6表面形成缺陷61，使得晶圆表面的平整度不理想，影响研磨的效果。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术的缺陷，本专利技术提供一种晶圆研磨方法，可有效减少晶圆表面的缺陷。
[0004]本专利技术提供一种晶圆研磨方法，包括以下步骤：转移晶圆至研磨垫；在研磨垫上进行第一次研磨；第一次清洗研磨垫，对研磨垫进行喷水清洗，同时调整器对研磨垫表面维持压力进行调整动作和清扫动作；在研磨垫上进行第二次研磨。
[0005]可选的，第一次清洗研磨垫的步骤中，调整器对研磨垫施加的压力大于第一次研磨中调整器对研磨垫施加的压力。
[0006]可选的，第一次清洗研磨垫的步骤中，作业时间为5s
‑
8s；调整器对研磨垫施加的压力为5.5psi
‑
6psi。
[0007]可选的，第一次研磨包括：调整器下压至研磨垫表面，对研磨垫施加压力；研磨液供给单元向研磨垫表面供给研磨液，研磨垫转动进行研磨，同时调整器维持压力进行调整动作。
[0008]可选的，第一次研磨的步骤中，作业时间为15s
‑
20s；调整器对研磨垫施加的压力为5psi
‑
5.5psi；研磨液供给单元供给研磨液的流量为190ml/min～210ml/min。
[0009]可选的，第二次研磨包括：研磨液供给单元向研磨垫表面供给研磨液，研磨垫转动进行研磨，同时调整器维持压力进行调整动作。
[0010]可选的，第二次研磨的步骤中，作业时间为25s
‑
30s；调整器对研磨垫施加的压力与第一次清洗研磨垫步骤中调整器对研磨垫施加的压力相同；研磨液供给单元供给研磨液的流量为190ml/min～210ml/min。
[0011]可选的，第一次清洗研磨垫的步骤进行时，同时进行第一次水磨步骤；第一次水磨步骤包括：在第一次清洗研磨垫步骤的同时，借助第一次清洗研磨垫的喷水进行第一次水磨。
[0012]可选的，第二次研磨步骤后，进行第二次清洗研磨垫步骤，同时进行第二次水磨步骤；第二次清洗研磨垫步骤包括：对研磨垫喷水，同时调整器对研磨垫表面维持压力进行调整动作和清扫动作；第二次水磨步骤包括：转动研磨垫，借助第二次清洗研磨垫的喷水进行第二次水磨。
[0013]可选的，第一次清洗研磨垫的步骤中，作业时间为5s
‑
8s；调整器对研磨垫施加的压力为5.5psi
‑
6psi；第一次水磨的步骤中，研磨头的下压力为1.5psi
‑
2psi；作业时间为5s
‑
8s；第二次清洗研磨垫的步骤中，作业时间为8s
‑
10s；调整器对研磨垫施加的压力为5.5psi
‑
6psi；第二次水磨的步骤中，研磨头的下压力为1.5psi
‑
2psi；作业时间为4s
‑
6s。
[0014]本专利技术的有益效果在于，
[0015]1.本专利技术的研磨方法，通过分步研磨，在第一次研磨后使用喷水第一次清洗研磨垫，能够在研磨过程中及时清理沟槽中的残留物，进而有效减少研磨后晶圆表面的缺陷；并且，通过调整器的结合使用，可进一步更好的清理残留物，并且在清理的同时维持研磨垫表面的粗糙度，使在进行第二次研磨的过程中能够维持和第一次研磨过程中基本相同的粗糙度，不必因加入了清洗步骤而需要增加第二次研磨过程中研磨垫表面粗糙度的先期调整时间。
[0016]2.本专利技术的研磨方法，在第一次清洗研磨垫的步骤中维持水磨，一方面不必在第一次清洗研磨垫的过程中抬起晶圆，避免研磨过程中晶圆表面接触空气产生腐蚀缺陷；另一方面可顺便清洗研磨的晶圆表面，减少残留物附着在晶圆表面的可能性；此外，在第一次清洗研磨垫的过程中保持研磨状态，由于维持研磨状态，相当于延长了第一次研磨的时间，从而可减少第二次研磨的时间，总的研磨时间上部分研磨时间与清洗研磨垫的时间重合，从而节约了整个过程的时间。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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的附图。
[0018]图1为一种晶圆研磨方法中使用的化学机械研磨装置的示意图；
[0019]图2为一种晶圆研磨方法中使用的化学机械研磨装置的研磨垫表面的示意图；
[0020]图3为一种晶圆研磨方法中研磨后的晶圆的示意图；
[0021]图4为本专利技术的晶圆研磨方法的流程示意图；
[0022]图5为本专利技术的晶圆研磨方法的一个实施例的流程示意图；
[0023]图6为本专利技术的晶圆研磨方法的一个实施例的流程示意图；。
[0024]附图标记说明：
[0025]1.研磨垫；11.研磨垫沟槽；2.研磨头；3.研磨液供给单元；4.调整器；5.残留物；6.晶圆；61.缺陷。
具体实施方式
[0026]为了有效减少晶圆表面的缺陷，本专利技术提供一种晶圆研磨方法，包括以下步骤：转移晶圆至研磨垫；在研磨垫上进行第一次研磨；第一次清洗研磨垫，对研磨垫进行喷水清洗，同时调整器对研磨垫表面维持压力进行调整动作和清扫动作；在研磨垫上进行第二次研磨。
[0027]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：转移晶圆至研磨垫；在研磨垫上进行第一次研磨；第一次清洗研磨垫，对所述研磨垫进行喷水清洗，同时调整器对所述研磨垫表面维持压力进行调整动作和清扫动作；在研磨垫上进行第二次研磨。2.根据权利要求1所述的晶圆研磨方法，其特征在于，所述第一次清洗研磨垫的步骤中，所述调整器对所述研磨垫施加的压力大于所述第一次研磨中所述调整器对所述研磨垫施加的压力。3.根据权利要求2所述的晶圆研磨方法，其特征在于，所述第一次清洗研磨垫的步骤中，作业时间为5s
‑
8s；所述调整器对所述研磨垫施加的压力为5.5psi
‑
6psi。4.根据权利要求1所述的晶圆研磨方法，其特征在于，所述第一次研磨包括：所述调整器下压至研磨垫表面，对所述研磨垫施加压力；研磨液供给单元向研磨垫表面供给研磨液，研磨垫转动进行研磨，同时调整器维持压力进行调整动作。5.根据权利要求4所述的晶圆研磨方法，其特征在于，所述第一次研磨的步骤中，作业时间为15s
‑
20s；所述调整器对所述研磨垫施加的压力为5psi
‑
5.5psi；所述研磨液供给单元供给研磨液的流量为190ml/min～210ml/min。6.根据权利要求1所述的晶圆研磨方法，其特征在于，所述第二次研磨包括：研磨液供给单元向研磨垫表面供给研磨液，研磨垫转动进行研磨，同时调整器维持压力进行调整动作。7.根据权利要求6所述的晶圆研磨方法，其特征在于，所述第二次研磨的步骤中，作业时间为25s
‑
30s；...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐强，蒋锡兵，
申请(专利权)人：北京烁科精微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：