[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，化学机械抛光是目前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。

发明内容

本申请的发明人认识和意识到，在实际化学机械抛光过程中，抛光垫外侧的磨损往往比内侧的磨损更严重。究其原因，主要是抛光头往往以某一固定的速度摆动，由于抛光垫外侧的线速度大于内侧的线速度，从而导致了抛光垫外侧的磨损比内侧更严重。

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种可以防止抛光垫外侧过度磨损，以减轻抛光垫磨损的不均匀性，从而可以延长抛光垫的使用寿命的化学机械抛光方法。

根据本发明实施例的化学机械抛光方法，所述化学机械抛光方法包括：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，在所述化学机械抛光过程中，所述抛光头自转且相对于所述抛光垫往复运动，其中在所述抛光头从所述抛光垫的中心向所述抛光垫的外沿移动的过程中，所述抛光头的运动速度减小，且在所述抛光头从所述抛光垫的外沿向所述抛光垫的中心移动的过程中，所述抛光头的运动速度增大。

根据本发明实施例的化学机械抛光方法，在所述化学机械抛光过程中，所述抛光头自转且相对于所述抛光垫往复运动，其中在所述抛光头从所述抛光垫的中心向所述抛光垫的外沿移动的过程中，所述抛光头的运动速度减小，且在所述抛光头从所述抛光垫的外沿向所述抛光垫的中心移动的过程中，所述抛光头的运动速度增大。由此，可以用所述抛光头的运动速度的变化来抵消所述抛光垫不同内径上的线速度不均的影响，从而可以防止抛光垫外侧过度磨损，以减轻抛光垫磨损的不均匀性，从而可以延长抛光垫的使用寿命。

另外，根据本发明上述实施例的化学机械抛光方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述抛光头的运动速度分段减小且分段增大。由此，可以便于自动控制。

有利地，根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述抛光头的运动速度沿所述抛光垫的径向分段减小且分段增大。由此，可以使抛光垫的磨损更为均匀。

有利地，根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述抛光头的运动速度至少分2段减小且至少分2段增大。

进一步地，根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述抛光头的运动速度分2-20段减小且分2-20段增大。

根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述抛光头的运动速度连续减小且连续增大。

有利地，根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述抛光头的运动速度沿所述抛光垫的半径连续减小且连续增大。

根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述往复运动为往复平移。

有利地，根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述往复运动为在所述抛光垫的中心与所述抛光垫的外沿之间沿所述抛光垫的径向的平移。

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是利用根据本发明的一个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；

图2是利用根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法对晶圆进行化学机械抛光的抛光垫磨损量随抛光垫半径的变化示意图；和

图3是现有的化学机械抛光方法对晶圆进行化学机械抛光的抛光垫磨损量随抛光垫半径的变化示意图。

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。