[发明专利]一种优化晶圆表面形貌的化学机械平坦化方法

说明书

本发明提供了一种优化晶圆表面形貌的化学机械平坦方法，包括如下步骤：(A)将SiO₂磨料、多羟多胺FA/O螯合剂、FA/O非离子表面活性剂、二氧化锡、有机酸、氟化物、氨水混合配成抛光液；(B)在化学机械平坦化过程中，将上述抛光液采用输液管输送到抛光垫表面，输液管沿径向指向所述抛光垫的圆心设置，抛光即可。本发明实施例的方法通过选择特定配制的抛光液以及特定结构的输液管来优化整个操作过程，使得采用本发明的方法处理后的晶圆表面形貌更加平整，整个操作步骤可操作性更强，晶圆本身的机械抛光效果更加优异，可达到控制合理的表面去除率，晶圆表面粗糙度明显下降，以及提高抛光效率的效果，值得广泛推广应用。

技术领域

本发明涉及制作芯片的CMP设备加工领域，具体而言，涉及一种优化晶圆表面形貌的化学机械平坦化方法。

背景技术

CMP，即Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光。CMP技术所采用的设备及消耗品包括：抛光机、抛光浆料、抛光垫、后CMP清洗设备、抛光终点检测及工艺控制设备、废物处理和检测设备等。CMP技术的概念是1965年由Monsanto首次提出。该技术最初是用于获取高质量的玻璃表面，如军用望远镜等。1988年IBM开始将CMP技术运用于4MDRAM的制造中，而自从1991年IBM将CMP成功应用到64MDRAM的生产中以后，CMP技术在世界各地迅速发展起来。区别于传统的纯机械或纯化学的抛光方法，CMP通过化学的和机械的综合作用，从而避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤和由单纯化学抛光易造成的抛光速度慢、表面平整度和抛光一致性差等缺点。它利用了磨损中的“软磨硬”原理，即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光。

可见，化学机械平坦化是半导体制程中实现多种材料全局平坦化的关键工艺，平坦化后晶圆表面平整度、均匀性及缺陷数量是评价化学机械平坦化制程优劣的关键指标，其工艺过程参数及影响因素众多(包括抛光时间、抛光头压力、抛光头及抛光盘转速、抛光液组分流量及落点、抛光垫表面特性及形貌等)，相互作用机理复杂。如果工艺过程中的某些参数控制不合理，可能会对晶圆本身的机械抛光效果有一定的影响。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种优化晶圆表面形貌的化学机械平坦化方法，通过选择特定配制的抛光液以及特定结构的输液管来优化整个操作过程，使得采用本发明的方法处理后的晶圆表面形貌更加平整，整个操作步骤可操作性更强，晶圆本身的机械抛光效果更加优异，可达到控制合理的表面去除率，晶圆表面粗糙度明显下降，以及提高抛光效率的效果，值得广泛推广应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种优化晶圆表面形貌的化学机械平坦化方法，包括如下步骤：

(A)将SiO₂磨料、多羟多胺FA/O螯合剂、FA/O非离子表面活性剂、二氧化锡、有机酸、氟化物、氨水混合配成抛光液；

(B)在化学机械平坦化过程中，将上述抛光液采用输液管输送到抛光垫表面，输液管沿径向指向所述抛光垫的圆心设置，抛光即可。