专利名称：一种化学机械抛光方法
技术领域：
本发明涉及集成电路领域，具体而言，涉及一种化学机械抛光方法。
背景技术：
在集成电路的制造过程中，随着特征尺寸的缩小和金属互连层数的增加，对晶圆表面平整度的要求也越来越高，化学机械抛光是目前最有效的全局平坦化技术。化学机械抛光是将晶圆由旋转的抛光头夹持，并将其以一定压力压在旋转的抛光垫上，由磨粒和化学溶液组成的抛光液在晶圆和抛光垫之间流动，晶圆表面在化学和机械的共同作用下实现平坦化。
发明内容
本申请的发明人认识和意识到，在实际化学机械抛光过程中，抛光垫沿径向的中间部分磨损严重，导致抛光垫使用寿命很短。究其原因，主要是由于抛光头位于抛光垫径向的中间位置，从而使抛光垫在该位置上过度磨损。本发明旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可以延长抛光垫使用寿命的化学机械抛光方法。根据本发明实施例的化学机械抛光方法，所述化学机械抛光方法包括利用抛光头夹持晶圆以在抛光盘上对所述晶圆进行化学机械抛光，其中在所述化学机械抛光过程中，所述抛光头自转且沿所述抛光盘的径向往复平移，所述往复平移覆盖所述抛光盘的半径。根据本发明实施例的化学机械抛光方法，在所述化学机械抛光过程中，所述抛光头自转且沿所述抛光盘的径向往复平移，所述往复平移覆盖所述抛光盘的半径，由此可以充分使用整个抛光盘的表面，可以提高了抛光垫的利用率，可以减轻抛光垫沿径向的中间部分的过度磨损，从而可以延长抛光垫的使用寿命。另外，根据本发明上述实施例的化学机械抛光方法还可以具有如下附加的技术特征根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述往复平移的频率为5-40次/ 分钟。由此，可以及时地、充分地使所述抛光头覆盖所述抛光盘的整个表面。有利地，根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述往复平移的频率为 10-30次/分钟。由此，可以进一步及时地、充分地使所述抛光头覆盖所述抛光盘的整个表进一步地，根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述往复平移的频率为20次/分钟。由此，可以更为及时地、充分地使所述抛光头覆盖所述抛光盘的整个表面。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图1是利用根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法对晶圆进行化学机械抛光的示意图；图2是利用根据本发明的另一实施例的化学机械抛光方法对晶圆进行化学机械抛光的示意图；和图3是现有的化学机械抛光方法对晶圆进行化学机械抛光的示意图。
具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本申请的发明人认识和意识到，在实际化学机械抛光过程中，抛光垫沿径向的中间部分磨损严重，导致抛光垫使用寿命很短。究其原因，主要是由于抛光头位于抛光垫径向的中间位置，从而使抛光垫在该位置上过度磨损。下面参考附图来详细描述根据本发明实施的化学机械抛光方法。如图1-2所示，根据本发明实施例的化学机械抛光方法包括利用抛光头100夹持晶圆以在抛光盘200上对所述晶圆进行化学机械抛光，其中在所述化学机械抛光过程中， 抛光头100自转且沿抛光盘200的径向往复平移(即如图1中所示的沿线A-A的方向往复平移)，所述往复平移覆盖抛光盘200的半径。在此需要说明的是，根据本发明实施例的化学机械抛光方法所用到的抛光头100、 抛光盘200、抛光液输送臂300、修整器400、抛光垫(设于抛光盘200的上表面且覆盖整个抛光垫200的上表面，即如图1中所示的垂直于纸面向上的表面，抛光垫在图中未示出)、抛光液等可以是已知的，这对于本领域的普通技术人员来说是可以理解的，因此不再赘述。根据本发明实施例的化学机械抛光方法，在所述化学机械抛光过程中，抛光头100自转且沿抛光盘200的径向往复平移，所述往复平移覆盖抛光盘200的半径。也就是说，抛光头100可以充分使用整个抛光垫表面，由此可以提高了抛光垫的利用率，可以减轻抛光垫沿径向的中间部分的过度磨损，从而可以延长抛光垫的使用寿命。根据本发明的一个实施例，所述往复平移的频率为5-40次/分钟。由此，可以及时地、充分地使抛光头100覆盖抛光盘200的整个上表面(即抛光垫的整个上表面)。有利地，根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述往复平移的频率为 10-30次/分钟。由此，可以进一步及时地、充分地使抛光头100覆盖抛光盘200的整个上表面(即抛光垫的整个上表面)。进一步地，根据本发明的一个实施例的化学机械抛光方法，所述往复平移的频率为20次/分钟。由此，可以更为及时地、充分地使抛光头100覆盖抛光盘200的整个表面 (即抛光垫的整个上表面)。图3是现有的实施例的化学机械抛光方法对晶圆进行化学机械抛光的示意图。由图3可知，在对晶圆进行化学机械抛光的过程中，由于抛光头IOOa不进行沿抛光盘200a径向的往复平移，在运行一段时间后，抛光垫被抛光头IOOa所覆盖的区域磨损严重，也就是说降低了抛光垫的利用率，缩短了抛光垫的使用寿命。而图2是利用根据本发明的实施例的化学机械抛光方法对晶圆进行化学机械抛光的示意图。由图2可知，在利用根据本发明的实施例的化学机械抛光方法对晶圆进行化学机械抛光的过程中，由于抛光头100自转且沿抛光盘200的径向往复平移，所述往复平移覆盖抛光盘200的半径，可以使得抛光垫的磨损变得均勻，抛光垫的有效利用区域得以明显增加，由此提高了抛光垫的利用率，从而可以延长抛光垫的使用寿命。由以上图2和图3的对比可知，根据本发明的实施例的化学机械抛光方法，在所述化学机械抛光过程中，抛光头100自转且沿抛光盘200的径向往复平移，所述往复平移覆盖抛光盘200的半径。也就是说，抛光头100可以充分使用整个抛光垫表面，由此可以提高了抛光垫的利用率，可以减轻抛光垫沿径向的中间部分的过度磨损，从而可以延长抛光垫的使用寿命。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种化学机械抛光方法，其特征在于，包括利用抛光头夹持晶圆以在抛光盘上对所述晶圆进行化学机械抛光，其中在所述化学机械抛光过程中，所述抛光头自转且沿所述抛光盘的径向往复平移，所述往复平移覆盖所述抛光盘的半径。
2.根据权利要求1所述的化学机械抛光方法，其特征在于，所述往复平移的频率为 5-40次/分钟。
3.根据权利要求2所述的化学机械抛光方法，其特征在于，所述往复平移的频率为 10-30次/分钟。
4.根据权利要求3所述的化学机械抛光方法，其特征在于，所述往复平移的频率为20次/分钟。
全文摘要
本发明公开了一种化学机械抛光方法，所述化学机械抛光方法包括利用抛光头夹持晶圆以在抛光盘上对所述晶圆进行化学机械抛光，其中在所述化学机械抛光过程中，所述抛光头自转且沿所述抛光盘的径向往复平移，所述往复平移覆盖所述抛光盘的半径。根据本发明实施例的化学机械抛光方法，在所述化学机械抛光过程中，所述抛光头自转且沿所述抛光盘的径向往复平移，所述往复平移覆盖所述抛光盘的半径，由此可以充分使用整个抛光盘的表面，可以提高了抛光垫的利用率，可以减轻抛光垫沿径向的中间部分的过度磨损，从而可以延长抛光垫的使用寿命。
文档编号B24B37/00GK102248477SQ201110205780
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月21日 优先权日2011年7月21日
发明者何永勇, 沈攀, 王同庆, 路新春 申请人:清华大学