[发明专利]化学机械抛光方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种化学机械抛光方法。

背景技术

在集成电路的制造过程中，随着特征尺寸的缩小和金属互连层数的增加，对晶圆表面平整度的要求也越来越高。目前，化学机械抛光是最有效的全局平坦化技术。化学机械抛光是将晶圆由旋转的抛光头夹持，并将其以一定压力压在旋转的抛光垫上，由磨粒和化学溶液组成的抛光液在晶圆和抛光垫之间流动，晶圆表面在化学和机械的共同作用下实现平坦化。在已有的化学机械抛光方法中，存在抛光头使用寿命短的缺陷。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

发明人经过深入研究后发现了已有的化学机械抛光方法中抛光头使用寿命短的原因：在对两片晶圆进行化学机械抛光的间隙、以及在对化学机械抛光设备进行维护时，抛光头会变的干燥。由于干燥的抛光头的表面(该表面与抛光垫接触)是硬的，因此利用干燥的抛光头进行化学机械抛光不仅会影响化学机械抛光效果，而且大大地降低了抛光头的使用寿命。

为此，本发明的一个目的在于提出一种可以大大地延长抛光头的使用寿命的化学机械抛光方法。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种化学机械抛光方法，所述化学机械抛光方法包括：A)利用抛光头夹持晶圆以在抛光垫上对所述晶圆进行化学机械抛光；和B)在所述化学机械抛光停止期间向所述抛光头喷水以对所述抛光头保湿。

根据本发明实施例的化学机械抛光方法通过在所述化学机械抛光停止期间向所述抛光头喷水以便对所述抛光头保湿，从而可以在开始进行所述化学机械抛光时，使所述抛光头处于湿润的状态，这样所述抛光头的表面(该表面与抛光垫200接触)是柔软的。换言之，在进行所述化学机械抛光时，夹持晶圆的所述抛光头始终处于湿润的状态。因此，所述化学机械抛光方法不仅可以提高化学机械抛光的效果，而且可以大大地延长所述抛光头的使用寿命。在利用已有的化学机械抛光方法进行化学机械抛光时，抛光头的使用寿命大约为1500片次。在利用根据本发明实施例的化学机械抛光方法进行化学机械抛光时，抛光头100的使用寿命可以达到2000片次。

另外，根据本发明实施例的化学机械抛光方法可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述水为去离子水，这样可以避免在所述喷水的过程中将杂质引到所述抛光头上。

根据本发明的一个实施例，当所述化学机械抛光停止的时间超过预定长的时间段时向所述抛光头喷水。这样可以在不影响化学机械抛光效果、不缩短所述抛光头的使用寿命的情况下，减少水的使用量，减低生产成本。

根据本发明的一个实施例，所述预定长的时间段为至少5分钟。

根据本发明的一个实施例，在紧接所述化学机械抛光开始之前向所述抛光头喷水。这样可以使所述抛光头的含水量达到最大、并使所述抛光头的表面最柔软，从而可以进一步提高化学机械抛光的效果、进一步延长所述抛光头的使用寿命。

根据本发明的一个实施例，所述喷水连续地进行。

根据本发明的一个实施例，所述喷水至少持续5秒。

根据本发明的一个实施例，在所述喷水期间所述抛光头的旋转速度不大于120转/分钟。这样不仅可以将所述水均匀地喷到所述抛光头上，而且可以避免将向所述抛光头喷射的水折射出去，并且不会使所述抛光头上的水离开所述抛光头。

根据本发明的一个实施例，在所述喷水期间所述水的流量不大于2升/分钟。

根据本发明的一个实施例，在所述喷水期间所述水的流量不大于1.5升/分钟。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是利用根据本发明实施例的化学机械抛光方法对晶圆进行化学机械抛光的示意图；和

图2是根据本发明实施例的化学机械抛光方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。