[发明专利]半导体晶圆化学机械研磨和清洗方法及装置

说明书

本发明提供一种半导体晶圆化学机械研磨和清洗方法，提供待研磨晶圆并对所述待研磨晶圆进行化学机械平坦化研磨；供给第一清洗液，并对经所述平坦化研磨后的所述晶圆进行再研磨；将经过再研磨后的晶圆传送到清洗模块并进行研磨后清洗。本发明能够对晶圆化学机械研磨过程中残留的颗粒进行有效的去除，且无需引入新的设备，能够进行低成本改造。

技术领域

本发明涉及半导体制造化学机械抛光技术领域，尤其涉及一种半导体晶圆化学机械研磨和清洗方法及装置。

背景技术

化学机械抛光是半导体生产制造中重要的工艺流程，对实现晶圆表面全局平坦化起到至关重要作用。化学机械抛光系统通常包括两大模块，即研磨模块，利用研磨液(slurry)中细小研磨颗粒及各种添加剂软化薄膜表面，并通过机械力摩擦去除部分或全部薄膜层，研磨结束后，通常在研磨台使用去离子水初步清洗晶圆表面，以去除研磨液残留及其他表面颗粒；清洗模块，利用超声波震荡、化学品刷洗去除研磨过程残留的研磨颗粒及附着物，后清洗液化学品通常具有较强的去除颗粒能力。

一般情况下，上述步骤可得到平整洁净的wafer表层，但随着工艺步骤的不断复杂，特别是一些特殊制程的开发，CMP颗粒残留愈来愈多地困扰CMP品质及发展。本发明的新颖点在于将之前用于后清洗的清洗液化学品，引入到研磨模块，在化学作用的基础上，由于研磨的机械力远大于后清洗单元清洗刷的机械力，从而大大提升去除表面颗粒的能力。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供的半导体晶圆研磨方法及装置，能够大幅度降低研磨颗粒残留数量。

第一方面，本发明提供一种半导体晶圆化学机械研磨和清洗方法，包括：

提供待研磨晶圆并对所述待研磨晶圆进行化学机械平坦化研磨；

供给第一清洗液，并对经所述平坦化研磨后的所述晶圆进行再研磨；

将经过再研磨后的晶圆传送到清洗模块并进行研磨后清洗。

可选地，所述再研磨以设定研磨时间到达作为停止条件。

可选地，所述第一清洗液为酸性或碱性。

可选地，清洗上述经过再研磨的晶圆的步骤包括：

将所述晶圆传送至清洗模块，所述清洗模块供给第二清洗液，并采用清洗刷对所述晶圆进行清洗。

可选地，所述再研磨过程中供给的第一清洗液与所述清洗模块进行研磨后清洗使用的第二清洗液相同。

可选地，所述再研磨与所述平坦化研磨使用的同一研磨平台。

本发明半导体晶圆研磨方法，在完成平坦化研磨后，向研磨台供给第一清洗液，并继续研磨晶圆，从而能够在再研磨的过程中对晶圆表面残留的大块颗粒有效去除。本发明半导体晶圆研磨方法，采用原有的研磨设备，无需增加设备成本即可实现。

第二方面，本发明提供一种半导体晶圆化学机械研磨和清洗装置，包括：

研磨台；

研磨液供应模块，用于向所述研磨台供应研磨液；

清洗液供应模块，用于向所述研磨台供应第一清洗液。

可选地，还包括清洗台，所述清洗液供应模块还用于向所述清洗台供应第二清洗液。

可选地，还包括清洗刷，所述清洗刷用于配合所述第二清洗液清洗所述晶圆。

可选地，所述第一清洗液为酸性或碱性。

本发明半导体晶圆研磨装置，在完成平坦化研磨后，向研磨台供给第一清洗液，并继续研磨晶圆，从而能够在再研磨的过程中对晶圆表面残留的大块颗粒有效去除。本发明半导体晶圆研磨装置，采用原有的研磨设备，无需增加设备成本即可实现。