[发明专利]一种表面具有PSG层硅片的化学机械平坦化方法

权利要求书

1.一种表面具有PSG层硅片的化学机械平坦化方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：在抛光机中加入抛光液，对表面具有PSG层硅片进行CMP抛光，得到PSG图形硅片；

其中所述CMP抛光的过程是：固定硅片在抛光头上并使表面具有PSG层的一面与抛光盘接触，施加第一工作压力，并控制抛光头转速小于抛光盘转速进行第一次平坦化；然后施加第二工作压力，其他条件不变，进行第二次平坦化；

所述第一工作压力和所述第二工作压力均包括所述抛光头从所述抛光盘外侧位移至中心时所施加的一组压力，且所述抛光头在所述抛光盘外侧的工作压力大于所述抛光头在所述抛光盘中心的工作压力；在所述第一工作压力中控制所述抛光头在所述抛光盘中心的工作压力为2.7-2.9psi，在所述第二工作压力中控制所述抛光头在所述抛光盘中心的工作压力为1-1.5psi。

2.根据权利要求1所述的一种表面具有PSG层硅片的化学机械平坦化方法，其特征在于，所述抛光头从所述抛光盘外侧位移至中心时所施加的一组压力分别为Z1、Z2、Z3、Z4、Z5；

其中所述第一工作压力中Z1＝6.8-7.2psi、Z2＝6.0-6.8psi、Z3＝3.0-4.0psi、Z4＝2.9-3.0psi、Z5＝2.7-2.9psi；所述第一次平坦化的抛光时间为100-200s；

其中所述第二工作压力中Z1＝3.1-3.5psi、Z2＝2-2.5psi、Z3＝1-1.8psi、Z4＝1-1.8psi、Z5＝1-1.5psi；所述第二次平坦化的抛光时间为1-10s。

3.根据权利要求2所述的一种表面具有PSG层硅片的化学机械平坦化方法，其特征在于，所述第一工作压力中Z1＝6.9psi、Z2＝6.6psi、Z3＝3.3psi、Z4＝3.0psi、Z5＝2.85psi；所述第一次平坦化分三步抛光进行，所述第一次平坦化的第一步抛光时间为100-150s、第二步抛光时间为160-200s、第三步抛光时间为160-200s；

所述第二工作压力中Z1＝3.2psi、Z2＝2psi、Z3＝1.2psi、Z4＝1.2psi、Z5＝1.2psi；所述第二次平坦化的抛光时间为3-5s。

4.根据权利要求1所述的一种表面具有PSG层硅片的化学机械平坦化方法，其特征在于，所述抛光头转速80-90rpm，所述抛光盘转速90-98rpm；所述抛光液的流量为220-280mL/min。

5.根据权利要求1所述的一种表面具有PSG层硅片的化学机械平坦化方法，其特征在于，所述抛光液包括如下重量份材料：硅溶胶600-750份、金属螯合剂7-9份、表面活性剂0.01-0.10份、去离子水233.90-387.99份，pH调节剂调制所述抛光液的pH值为9-10。

6.根据权利要求5所述的一种表面具有PSG层硅片的化学机械平坦化方法，其特征在于，所述硅溶胶的中的胶体颗粒粒径为80-120nm范围内单一粒径或多种粒径的复配；

所述金属螯合剂包括二乙烯三胺五乙酸、乙二胺四乙酸中的一种或多种；

所述表面活性剂包括脂肪醇醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚中的一种或多种；

所述pH调节剂包括氢氧化钾、四乙基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵、二乙烯三胺、三乙烯四胺、酒石酸、柠檬酸、甘氨酸、乳酸中的一种或多种。