[发明专利]研磨液分配臂及其化学机械研磨方法

说明书

本发明公开了一种研磨液分配臂，向研磨盘提供研磨液和清洗液，研磨液分配臂内设有研磨液输送管道，所述研磨液分配臂的一端设有与研磨液输送管道相连的研磨液输送管头，所述研磨液分配臂中还设有一具有多个喷嘴的清洗液输送管道，所述清洗液经由多个所述喷嘴沿所述研磨盘旋转方向的反向倾斜向下喷射到所述研磨盘上。本发明还公开了一种化学机械研磨方法，包括：提供晶圆；向所述晶圆表面上输送研磨液，并进行研磨；逆向倾斜向下冲洗所述晶圆。本发明把传统的垂直喷水冲洗改为逆向倾斜冲洗，有效地提高了化学机械研磨时的清洗能力，减少了化学机械研磨工艺的时间，提高了产能且减少了后续产品缺陷。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种研磨液分配臂及其化学机械研磨方法。

背景技术

在晶圆制造中，随着制程技术的升级、导线与栅极尺寸的缩小，光刻技术对晶圆表面的平坦程度的要求越来越高，化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，简称CMP)技术得到了快速发展，被大量应用于半导体产业。化学机械研磨亦称为化学机械抛光，是化学腐蚀作用和机械去除作用相结合的加工技术，是目前机械加工中唯一可以实现表面全局平坦化的技术。

随着化学机械研磨的广泛应用和制造工艺的开发，在半导体制造中，需要对基材先后进行铜的化学电镀和铜的化学机械研磨。但是，在生产能力上，化学机械研磨的生产相比铜的化学电镀来说比较慢，因此，化学机械研磨已经成为制约半导体制造工艺产能的一个瓶颈。

为提高化学机械研磨的生产能力，可考虑改进半导体化学机械研磨设备：扩大研磨盘的面积或者增加研磨头的数量。研磨盘越来越大，可以在研磨盘上研磨的研磨头也越来越来越多，使得相应的重要耗材---研磨液的使用量也越来越大，随之而来的，研磨过程的清洗要求也越来越高。

因此，如何提高晶圆在研磨过程中的清洗能力是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能提高化学机械研磨清洗能力的装置或方法，以减少研磨时的冲洗时间，进提高化学机械研磨的生产能力。

为了达到上述目的，本发明提供了一种研磨液分配臂，所述研磨液分配臂向研磨盘提供研磨液和清洗液，研磨液分配臂内设有研磨液输送管道，所述研磨液分配臂的一端设有与研磨液输送管道相连的研磨液输送管头，所述研磨液分配臂中还设有一具有多个喷嘴的清洗液输送管道，所述清洗液经由多个所述喷嘴沿所述研磨盘旋转方向的反向倾斜向下喷射到所述研磨盘上。

可选的，所述清洗液经由多个所述喷嘴沿所述研磨盘旋转方向的反向倾斜20-70度角向下喷射到所述研磨盘上。

可选的，所述研磨液输送管头上设有多个研磨液喷射口。

可选的，所述研磨液输送管道为塑料材质输送管道。

可选的，所述多个喷嘴均匀分布在所述研磨液分配臂的底部。

可选的，所述多个喷嘴位于所述研磨盘的盘面上方10-20mm处。

可选的，所述研磨液分配臂还包括设置在所述喷嘴上方的挡板。

可选的，所述清洗液输送管道的管径为4-5英分。

可选的，所述研磨液分配臂的另一端与一驱动装置相连，所述驱动装置带动所述研磨液分配臂转动。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种化学机械研磨方法，包括：

提供晶圆；

向所述晶圆的表面上输送研磨液，并进行研磨；

逆向倾斜向下冲洗所述晶圆。

可选的，所述方法还包括：停止输送研磨液，继续研磨以去除所述晶圆上的缺陷及剩余研磨液。