化学机械研磨方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105983899A(43)申请公布日2016.10.05(21)申请号201510072695.9(22)申请日2015.02.11(71)申请人中芯国际集成电路制造（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区张江路18号(72)发明人唐强(74)专利代理机构上海思微知识产权代理事务所(普通合伙)31237代理人屈蘅李时云(51)Int.Cl.B24B37/10(2012.01)H01L21/304(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称化学机械研磨方法(57)摘要本发明提供了一种化学机械研磨方法，将研磨过程分三个阶段，即第一阶段，所述研磨头与承载所述研磨垫的研磨平台先做同向旋转；第二阶段，所述研磨头停止旋转，所述研磨平台沿原方向继续旋转；以及所述研磨平台停止旋转，所述研磨头沿原方向继续旋转。第三阶段，所述研磨头与承载所述研磨垫的研磨平台做同向旋转。由于第二阶段及第三阶段的存在，提高了对晶圆的研磨速率，相比采用现有的化学机械研磨方法减少了研磨时间，与此同时还降低了研磨液的消耗量，减少了研磨垫上残留的浆料残余物，从而降低了晶圆的研磨面上引入刮痕、表面粒子等缺陷的几率。CN105983899ACN105983899A权利要求书1/1页1.一种化学机械研磨方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将一待平坦化晶圆置于研磨头中，所述研磨头施加一定压力使所述待平坦化晶圆的表面紧压到研磨垫上；S2：所述研磨头与承载所述研磨垫的研磨平台做同向旋转；S3：所述研磨头停止旋转，所述研磨平台沿原方向继续旋转；以及所述研磨平台停止旋转，所述研磨头沿原方向继续旋转；S4：所述研磨头与承载所述研磨垫的研磨平台做同向旋转。2.如权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于，所述步骤S2及所述步骤S4中，所述研磨头的转速均为25～30rpm/min，所述研磨平台的转速均为60～65rpm/min，所述研磨头施加的压力均为4.85～5.15psi。3.如权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于，在所述步骤S2中，向所述研磨垫上添加研磨液，所述研磨液的流量为190～210ml/min，添加时长为20～25sec。4.如权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述研磨平台沿原方向继续旋转时转速为75～80rpm/min，所述研磨头施加的压力为4.85～5.15psi。5.如权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述研磨头沿原方向继续旋转时转速为25～30rpm/min，所述研磨头施加的压力为4.85～5.15psi。6.如权利要求1或4或5所述的化学机械研磨方法，其特征在于，在所述步骤S3中，向所述研磨垫上添加研磨液，所述研磨液的流量为180～185ml/min，添加时长为15～20sec。7.如权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于，在所述步骤S4中，向所述研磨垫上添加研磨液，所述研磨液的流量为190～210ml/min，添加时长为20～25sec。8.如权利要求1至5任一项中所述的化学机械研磨方法，其特征在于，所述步骤S2及所述步骤S4中所述同向旋转是顺时针旋转。9.如权利要求1至5任一项中所述的化学机械研磨方法，其特征在于，所述步骤S2及所述步骤S4中所述同向旋转是逆时针旋转。10.如权利要求1至5任一项中所述的化学机械研磨方法，其特征在于，在所述步骤S3中，首先，所述研磨头停止旋转，所述研磨平台沿原方向继续旋转；然后，所述研磨平台停止旋转，所述研磨头沿原方向继续旋转。11.如权利要求1至5任一项中所述的化学机械研磨方法，其特征在于，在所述步骤S3中，首先，所述研磨平台停止旋转，所述研磨头沿原方向继续旋转；然后，所述研磨头停止旋转，所述研磨平台沿原方向继续旋转。2CN105983899A说明书1/3页化学机械研磨方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种化学机械研磨方法。背景技术[0002]随着集成电路的飞速发展，集成电路制造工艺变得越来越复杂和精细。为了提高集成度、降低制造成本，集成电路的器件的特征尺寸不断变小，集成度越来越高，平面布线已难以满足器件高密度分布的要求，因此，常常采用多长互连的后端结构来提高器件的集成度。但是，多层互连后端结构的制备过程中，需要形成平坦的表面来进一步进行精细图形制作，例如，布线层之间的层间介质层，在沉积完成之后，需要平坦化处理。当前，化学机械研磨(CMP)是常见的一种平坦化处理方法，尤其在半导体制作工艺进入亚微米领域之后，其已经称为集成电路制造中的必不可少的制备工艺。[0003]CMP是利用混有极小磨粒的化学溶液与加工表面发生化学反应来改变