[发明专利]化学机械研磨方法和研磨设备

说明书

技术领域：

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种化学机械研磨方法和研磨设备。

背景技术：

CMP(chemical mechanical polishing，化学机械研磨)技术兼具有研磨性物质的机械式研磨与酸碱溶液的化学式研磨两种作用，可以使半导体晶片表面达到全面性的平坦，以利于后续工艺的进行。在CMP制程所使用的设备中，研磨头被用来将半导体晶片压在研磨垫上并带动半导体晶片旋转，研磨垫以与半导体晶片旋转的方向相反的方向旋转，在进行研磨时，研浆供给臂将由研磨颗粒所构成的研浆置于半导体晶片与研磨垫间。

在高速研磨的过程中，研浆很容易溅射到研磨头和研浆供给臂等设备上，在水分挥发掉后，研浆会形成结晶附着在CMP设备上，这些结晶会导致CMP设备外表不美观，且难以清除，更为严重的是，还有可能掉落在研磨垫上，导致研磨时对半导体晶片造成刮伤。为此，现有技术中的解决方案如下：在CMP设备上设置喷水管路，利用所述喷水管路在容易产生结晶的CMP设备表面进行喷水，保持设备表面湿润，防止研浆挥发结晶。

通过对现有技术的研究，发明人发现，现有的技术方案中存在以下缺陷：如果在研磨进行的同时喷水，则会改变研浆的浓度，影响研磨的效果，因此只能够在没有进行研磨时喷水，这样必然影响生产效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种化学机械研磨方法和研磨设备，能够提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种化学机械研磨方法，包括：

在化学机械研磨设备的关键部件外表面设置薄膜层；

采用所述化学机械研磨设备对半导体晶片进行化学机械研磨；

去除所述薄膜层。

优选的，所述去除所述薄膜层，包括：

当所述薄膜层上存在的结晶量大于阀值时，去除所述薄膜层。

优选的，所述去除所述薄膜层，包括：

当所述薄膜层的实际使用时间大于预设的可使用时间时，去除所述薄膜层。

优选的，所述化学机械研磨设备的关键部件包括：研磨头、研磨头马达的外罩、研浆供给臂和研磨垫控制臂中的一种或多种。

优选的，所述薄膜层为热塑性弹性体橡胶薄膜层。

相应于上述化学机械研磨方法，本发明还提供了一种化学机械研磨设备，用于研磨半导体晶片：

所述化学机械研磨设备的关键部件的外表面设置有薄膜层。

优选的，所述化学机械研磨设备的关键部件包括：研磨头、研磨头马达的外罩、研浆供给臂和研磨垫控制臂中的一种或多种。

优选的，所述薄膜层为热塑性弹性体橡胶薄膜层。

优选的，所述薄膜层采用粘胶贴附于所述关键部件的外表面。

优选的，所述薄膜层具有斥水性和透水气性，并且具有抗酸碱性。

应用本发明实施例所提供的技术方案，在容易产生结晶的化学机械研磨设备的关键部件外表面设置薄膜层，在高速研磨的过程中，溅射的研浆挥发形成的结晶就会附着在薄膜层上，通过更换所述薄膜层，无需停止研磨喷水即可去除结晶，提高生产效率。

同时，该方案通过更换喷水管路喷洒不到的位置设置的薄膜层，可以去除通过现有技术的方案难以去除的结晶，减少结晶对半导体晶片的刮伤，提高研磨效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明实施例提供的化学机械研磨方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的化学机械研磨装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了避免在进行CMP制程中，研浆结晶导致对半导体晶片造成刮伤，现有技术中采用喷水管路在容易产生结晶的CMP设备表面进行喷水，保持设备表面湿润，防止研浆挥发结晶的方案，然而这种方案如果在研磨进行的同时喷水，则会改变研浆的浓度，影响研磨的效果，因此只能够在没有进行研磨时喷水，这样必然影响生产效率。