[发明专利]一种晶圆的精抛光方法

说明书

技术领域

本发明属于半导体领域，涉及一种晶圆的精抛光方法。

背景技术

通常，为了实现硅晶片的抛光加工精度，达到集成电路硅晶片要求的技术指标，需进行二步化学机械抛光(CMP)(粗抛光和精抛光)，在对硅晶片表面进行分步化学机械抛光时，每步抛光所使用的抛光液及相应的抛光工艺条件均有所不同，所对应的硅晶片各步所要达到的加工精度也不同。在粗抛光步骤中，除去硅晶片切割和成形残留下的表面损伤层，加工成镜面，最后通过对硅晶片进行“去雾”精抛光，从而最大程度上降低表面粗糙及其他微小缺陷。在实际生产中，硅晶片的最终精抛光是表面质量的决定性步骤。

硅晶圆(Silicon wafer)双面抛光(通常为粗抛光)后，由于化学清洗剂的作用，硅晶圆表面会形成氧化膜，并且在粗抛光(Stock Polishing)之后、精抛光(Final Polishing)之前的工艺等待时间里，由于空气接触也会在硅晶圆表面形成自然氧化膜。一般来说，粗抛光(Stock Polishing)的硅抛光速率是0.5～0.8μm/min，而精抛光(Final Polishing)的硅抛光速率小于0.1μm/min，要比粗抛光速率慢得多。

现有技术中，在晶圆双面抛光(Double Side Polishing)及晶圆清洗(Double Side Polishing Cleaning)工艺之后进行晶圆精抛光(Final Polishing)工艺(针对晶圆正面)，该精抛光工艺包括三个步骤，每个步骤均采用精抛光垫及精抛光液来对晶圆进行抛光。由于氧化膜的抛光速率相较于Si要慢，所以会引起精抛光初期摩擦力上升和抛光速率降低，而精抛光速率本身就比粗抛光速率低很多。因此，相对于粗抛光双面工艺，精抛光单面工艺阶段由于设备生产率降低和研磨驱动过载导致的设备振动会引起更多的晶圆品质下降。

因此，如何提供一种晶圆的抛光方法，以降低晶圆表面氧化层对精抛光工艺的影响，提高生产效率及产品品质，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆的抛光方法，用于解决现有技术中由于晶圆表面氧化层的存在，引起晶圆精抛光初期摩擦力上升、抛光速率降低及设备振动，导致晶圆品质下降的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆的抛光方法，包括如下步骤：

S1：对晶圆进行双面抛光；

S2：对所述晶圆进行清洗；

S3：对所述晶圆正面进行精抛光；所述精抛光包括第一阶段、第二阶段及第三阶段；其中，第一阶段的硅抛光速率大于第二阶段、第三阶段的硅抛光速率。

可选地，所述第一阶段采用第一抛光垫及第一抛光液；所述第二阶段采用第二抛光垫及第二抛光液；所述第三阶段采用第三抛光垫及第三抛光液。

可选地，所述第一阶段的硅抛光速率至少为所述第二阶段及第三阶段的硅抛光速率的3倍。

可选地，所述第一阶段的硅抛光速率为0.2～0.7μm/min；所述第二阶段的硅抛光速率为0.01～0.05μm/min；所述第三阶段的硅抛光速率为0.01～0.03μm/min。

可选地，所述第一抛光垫采用粗抛光垫，所述第二抛光垫及第三抛光垫采用精抛光垫；所述第一抛光液采用粗抛光液，所述第二抛光液及第三抛光液采用精抛光液；其中，所述粗抛光垫的粗糙度、硬度分别大于所述精抛光垫的粗糙度、硬度。

可选地，所述粗抛光垫采用聚氨酯抛光垫；所述精抛光垫采用无纺布抛光垫。

可选地，所述粗抛光液中的磨料包括氧化硅、氧化铝和氧化铈中的一种或多种；所述精抛光液中包含氧化硅胶体及聚合物。

可选地，所述第一抛光垫、第二抛光垫及第三抛光垫均采用精抛光垫；所述第一抛光液采用粗抛光液，所述第二抛光液及第三抛光液采用精抛光液。

可选地，所述精抛光垫采用无纺布抛光垫。

可选地，所述粗抛光液中包含氧化铈磨料；所述精抛光液中包含氧化硅胶体及聚合物。