[发明专利]一种化学机械研磨方法

说明书

本发明提供一种化学机械研磨方法。所述方法包括：提供待研磨的半导体晶圆；以及对所述半导体晶圆执行化学机械研磨，在研磨过程中将研磨垫边缘位置设定在靠近所述半导体晶圆边缘的外侧位置，以减少所述研磨垫与所述半导体晶圆待研磨表面接触的过程中对所述半导体晶圆边缘的包覆。根据本发明的化学机械研磨方法，在化学机械研磨工艺中，通过将研磨垫边缘位置设定在靠近所述半导体晶圆边缘的外侧位置，可有效减小研磨垫对半导体边缘包覆，减少研磨过程中半导体晶圆边缘的过度研磨，从而减少半导体晶圆研磨后中部和边缘的研磨厚度差异，有效提升半导体晶圆的研磨均匀性，改善半导体晶圆的研磨质量。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体而言涉及一种化学机械研磨方法。

背景技术

随着集成电路制造过程中特征尺寸的缩小和金属互连的增加，以及对晶圆表面平整度的要求越来越高，采用化学机械研磨对半导体晶圆进行减薄和实现半导体晶圆表面的平坦化成为半导体工艺中常用的工艺。

对半导体晶圆进行化学机械研磨，就是利用机械力对半导体晶圆表面作用，在表面薄膜层产生断裂腐蚀的动力，在相应化学腐蚀试剂的作用下，使晶圆减薄并平坦化的过程。一般的，在化学机械研磨中，化学机械研磨装置固定半导体晶圆，并将晶圆的待研磨表面与研磨垫全面接触并在两者之间产生一定的作用力，同时研磨垫与半导体晶圆相对运动，从而对半导体晶圆进行研磨。所述研磨垫可以为置于半导体晶圆上方的研磨垫，也可以是置于半导体晶圆下方的研磨垫。示例性的，化学机械研磨装置中，采用压盘吸附研磨垫置于待研磨的半导体晶圆待研磨表面上方，采用卡盘吸附半导体晶圆固定于研磨垫下方，研磨过程中，将研磨垫向下接触待研磨晶圆待研磨表面并对待研磨晶圆施加向下的压力。然而，在实际生产中往往存在研磨垫对半导体晶圆边缘的过度研磨，导致研磨后半导体晶圆整片厚度分布不均匀。

如何在化学机械研磨中，减少研磨垫对半导体晶圆边缘的过度研磨，提高半导体晶圆边缘的研磨质量，提升化学机械研磨的均匀性，是半导体制造厂商所长期关心与重视的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明提供了一种化学机械研磨方法，所述方法包括：

提供待研磨的半导体晶圆；以及

对所述半导体晶圆执行化学机械研磨，在研磨过程中将研磨垫边缘位置设定在靠近所述半导体晶圆边缘的外侧位置，以减少所述研磨垫与所述半导体晶圆待研磨表面接触的过程中对所述半导体晶圆边缘的包覆。

示例性地，还包括在所述研磨过程中采用去离子水对所述半导体晶圆与安装所述半导体晶圆的卡盘的接触界面进行实时清洗。

示例性地，将所述研磨垫边缘位置设定在距所述半导体晶圆边缘0～2mm位置。

示例性地，将所述研磨垫边缘位置设定在靠近所述半导体晶圆边缘的同时，设定研磨浆流速，以调整研磨速率。

示例性地，所述研磨垫边缘与所述半导体晶圆边缘之间的距离越小，设定所述研磨浆流速越大。

示例性地，在对所述半导体晶圆执行化学机械研磨之前还包括去除所述待研磨的半导体晶圆的具有倾斜表面的边缘部分的步骤。

示例性地，对所述待研磨的半导体晶圆进行边缘修剪工艺以去除所述具有倾斜表面的边缘部分。

示例性地，所述半导体晶圆为键合晶圆。

综上所述，根据本发明所描述的化学机械研磨方法，可减少研磨过程中半导体晶圆边缘的过度研磨，从而减少半导体晶圆研磨后中部和边缘的研磨厚度差异，有效提升半导体晶圆的研磨均匀性，改善半导体晶圆的研磨质量。