[发明专利]降低晶圆被刮伤的方法、化学机械研磨机台及清洗器

说明书

技术领域

本发明属于半导体制造技术领域，具体地说，涉及一种降低晶圆被刮伤的方法、化学机械研磨机台及清洗器。

背景技术

晶圆制造中，随着制程技术的升级、导线与栅极尺寸的缩小，光刻(Lithography)技术对晶圆表面的平坦程度(Non-uniformity)的要求越来越高。化学机械研磨或化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，以下简称CMP)是目前机械加工中唯一可以实现表面全局平坦化的技术，其综合了化学腐蚀作用和机械去除作用。

化学机械研磨技术综合了化学研磨和机械研磨的优势。单纯的化学研磨，表面精度较高，损伤低，完整性好，不容易出现表面/亚表面损伤，但是研磨速率较慢，材料去除效率较低，不能修正表面型面精度，研磨一致性比较差。单纯的机械研磨，研磨一致性好，表面平整度高，研磨效率高，但是容易出现表面层/亚表面层损伤，表面粗糙度值比较低。化学机械研磨吸收了两者各自的优点，可以在保证材料去除效率的同时，获得较完美的表面，得到的平整度比单纯使用这两种研磨要高出1-2个数量级，并且可以实现纳米级到原子级的表面粗糙度。

上述化学机械研磨技术CMP的实施须依赖于大型的操作机台即化学机械研磨机台比如应用材料公司（Applied Materials Inc，以下简称AMAT）LK机台。无论是那种具体的化学机械研磨机台，其大致包括：研磨头、研磨盘、研磨垫（Pad）、研磨头清洗及硅片装卸单元（head clean load/unload，以下简称HCLU），研磨盘上固定有研磨垫，研磨盘上固定有半导体晶圆，研磨的过程中研磨头被施加一定压力，同时研磨液（slurry）在研磨垫和晶圆之间流动，研磨液slurry与晶圆表面发生摩擦从而起到研磨的效果。而研磨头清洗及晶圆装卸单元head clean load/unload，以下简称HCLU用来清洗研磨头、装（卸）载晶圆。

但是，在现有技术的化学机械研磨过程中，使用的化学研磨液slurry有比较容易结晶的特性，会在机台的上盖板（UPA cover）,交错底盖板（Cross bottom cover）上形成大量的研磨液slurry结晶，进一步地，在生产的过程中研磨液slurry结晶脱落会对晶圆造成刮伤scratch。图7为现有技术中具有刮伤缺陷晶圆的扫描示意图，图8-图13为现有技术中晶圆表面刮伤缺陷的放大示意图。如图8-13所示，晶圆表面存在大量、不同形状的刮伤缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种降低晶圆被刮伤的方法、化学机械研磨机台及清洗器，用以解决现有技术中的化学研磨机台对晶圆造成刮伤scratch。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种降低晶圆被刮伤的化学机械研磨机台，其包括：研磨盘、研磨头清洗器和研磨液晶体清洗器，研磨头清洗器用于清洗研磨头，研磨液晶体清洗器用于清洗积聚在所述化学研磨机台上下盖板上刮伤晶圆的研磨液晶体。

优选地，在本发明的一实施例中，还包括磨头清洗及晶圆装载器，在使所述研磨头清洗及晶圆装载器工作于研磨头清洗状态时的驱动信号控制下，所述研磨液晶体清洗器清洗积聚在所述化学研磨机台上下盖板上刮伤晶圆的研磨液晶体。

优选地，在本发明的一实施例中，所述研磨液晶体清洗器装载有可调节的喷嘴，用于在使所述研磨头清洗及晶圆装载器工作于研磨头清洗状态时的驱动信号控制下，喷洒液体，以清洗积聚在所述化学研磨机台上下盖板上刮伤晶圆的研磨液晶体。

优选地，在本发明的一实施例中，所述研磨液晶体清洗器与研磨机台的研磨头清洗及晶圆装载器直接相邻。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种降低晶圆被刮伤的方法，其在化学机械研磨工艺中，包括：通过研磨头清洗器清洗研磨头；通过研磨液晶体清洗器清洗积聚在所述化学研磨机台上下盖板上的刮伤晶圆的研磨液晶体。

优选地，在本发明的一实施例中，所述研磨液晶体清洗器在使研磨头清洗及晶圆装载器工作于研磨头清洗状态时的驱动信号控制下，清洗积聚在所述化学研磨机台上下盖板上刮伤晶圆的研磨液晶体。

优选地，在本发明的一实施例中，在使研磨头清洗及晶圆装载器工作于研磨头清洗状态时的驱动信号控制下，通过所述研磨液晶体清洗器装载的可调节的喷嘴喷洒液体，以清洗积聚在所述化学研磨机台上下盖板上刮伤晶圆的研磨液晶体。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种清洗器，其包括：研磨头清洗器和研磨液晶体清洗器，所述研磨头清洗器用于清洗研磨头，所述研磨液晶体清洗器用于清洗积聚在化学研磨机台上下盖板上的刮伤晶圆的研磨液晶体。