[发明专利]研磨系统及研磨方法

说明书

本发明提供了一种研磨系统和研磨方法。所述研磨系统包括研磨装置和清洗液供给装置，所述研磨装置具有研磨垫，所述清洗液供给装置用于提供清洗研磨垫的清洗液；其中，清洗液供给装置包括加热控制单元，所述加热控制单元用于调控清洗液的温度，使得注入到研磨垫上的清洗液的温度在高于室温的设定温度范围内。利用该清洗液供给装置提供的高于室温的清洗液清洗研磨垫，可以有效去除研磨垫表面的残留物，有助于提高清洁效果和研磨质量。所述研磨方法采用上述的研磨系统，在清洗前将清洗液的温度调控到高于室温的设定温度范围内，可以有效去除研磨垫表面的残留物，有助于提高清洁效果和研磨质量。

技术领域

本发明涉及化学机械研磨技术领域，特别涉及一种研磨系统及研磨方法。

背景技术

在半导体元器件的制作工艺中，常需用到化学机械研磨(Chemical MechanicalPolishing，CMP)设备对晶片表面进行平坦化处理。CMP设备在进行平坦化处理时，将研磨液供给到研磨垫上，晶片通过研磨头的压力与研磨垫表面接触，通过晶片、研磨液与研磨垫的相互作用，能够实现对晶片的化学机械研磨(即平坦化)。

以制作金属接触插塞的工艺为例，在接触插塞制作过程中，首先在晶片上制作介质层，并刻蚀介质层以形成露出介质层下方的导电层的通孔，然后在通孔内填充导电材料(例如钨或铜)，接着利用化学机械研磨设备对晶片上表面进行研磨，去除高出介质层上表面的导电材料，经过该平坦化处理后，剩余的位于通孔内的导电材料形成金属接触插塞。

在化学机械研磨设备对晶片的研磨操作完成以后，在研磨垫上会存在残留的研磨液以及研磨垫消耗导致的残留物等。目前使用室温的去离子水清洗研磨垫(Pad Rinse)以及通过修整器打磨研磨垫(Ex-situ)来去除研磨垫上的各种残留物。对于研磨完成的晶片，另外使用室温的去离子水冲洗(Wafer rinse)。

但是，研究发现，使用室温的去离子水清洗研磨垫时，对残留物的去除效果不好(即清洗效果差)，残留物的存在还容易导致以下问题：

(1)研磨垫上残留的研磨液(例如酸性研磨液)会腐蚀修整器(图1所示为被腐蚀的修整器表面)，影响修整器的使用寿命；

(2)研磨后研磨垫上的各种残留物容易造成后续研磨的晶片表面出现划伤(图2所示为因研磨垫上残留物导致的晶片表面划伤)；

(3)利用清洗后的研磨垫研磨下一晶片时，晶片研磨初期研磨垫温度从室温上升到最高研磨温度，温度变化大，进而导致研磨速率不稳定。

发明内容

本发明提供一种研磨系统和研磨方法，可以提高研磨垫的清洗效果以及提高研磨质量。

为达到上述技术效果，本发明一方面提供一种研磨系统，所述研磨系统包括：

研磨装置，所述研磨装置具有研磨垫；以及

清洗液供给装置，用于提供清洗所述研磨垫的清洗液；

其中，所述清洗液供给装置包括加热控制单元，所述加热控制单元用于调控所述清洗液的温度，使得注入到所述研磨垫上的清洗液的温度在高于室温的设定温度范围内。

可选的，所述加热控制单元包括：

加热器，用于加热所述清洗液；

温度传感器，用于探测所述清洗液的温度；以及

温度控制器，用于接收所述温度传感器探测到的温度以及控制所述加热器将所述清洗液到所述设定温度范围。

可选的，所述清洗液供给装置包括蓄液槽以及连通所述蓄液槽的出液管路，所述出液管路的出液口朝向所述研磨垫；其中，所述温度传感器设置于所述清洗液供给装置的出液口处；所述加热器设置在所述清洗液供给装置的出液管路上，或者，所述加热器设置在所述清洗液供给装置的蓄液槽中。