CN101279435B - 一种改进型抛光垫调节器工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种改进型抛光垫调节器工艺，涉及化学机械抛光工艺。采用现有的抛光垫调节器工艺无法有效清除抛光垫表面的抛光液结晶，且抛光垫的使用寿命较短。本发明的改进型抛光垫调节器工艺，先采用高压水或抛光液冲洗和修整抛光垫表面以去除抛光液结晶，然后在低压条件下执行主抛光工序。较佳地，在高压冲洗和修整步骤中，抛光垫调节器的初始位置距离抛光垫中心1.4～1.6英寸。采用本发明的抛光垫调节器工艺，可减少抛光垫凹槽中的抛光液残留物，避免在抛光过程中造成晶圆表面的微擦伤，还能大大延长抛光垫的使用寿命。

Description

一种改进型抛光垫调节器工艺 
技术领域
本发明涉及化学机械抛光工艺，尤其涉及一种抛光垫调节器工艺。 
背景技术
化学机械抛光(Chemical Medical Polish)是集成电路制造过程中的一项重要工艺，主要用于晶圆表面的平坦化处理和晶圆清洗。 
如图1所示，化学机械抛光工艺中使用的抛光垫(pad)1表面具有许多凹槽10，如果残留在凹槽10中的抛光液(slurry)以及抛光工艺的副产物不被及时清除的话，抛光液干燥后会在凹槽10内形成抛光液结晶物，时间长了便会填满抛光垫1表面的凹槽10，使抛光垫1变得平坦。采用这样的抛光垫进行晶圆抛光，不仅会影响抛光工艺的效果，还会使晶圆表面受到微擦伤。 
目前，主要采用抛光垫调节器(pad conditioner)来清除抛光垫表面的抛光液结晶。图2为化学机械抛光机台的部分结构俯视图，如图2所示，用于吸附晶圆的抛光头2和用于清除抛光液结晶物的抛光垫调节器3均在抛光垫1的边缘和中心位置之间做往复运动。由于抛光垫调节器运动的初始位置离抛光垫中心较远，一般为1.6英寸，因此，抛光垫的中心区域往往不能被清洗干净，会留有较多的抛光液结晶，从而堵塞抛光垫中心区域的凹槽。 
此外，现有的抛光垫调节器工艺，无论是磨合(break-in)步骤还是主抛光(main polish)步骤均是在高压(high down force)条件下执行的。连续的高压作用不仅仅会修整和清洗抛光垫表面，也会对抛光垫表面造成很大程度的磨损，缩短了抛光垫的使用寿命。 
因此，需要一种既能有效清除抛光液结晶物又能延长抛光垫使用寿命的抛光垫调节器工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进型抛光垫调节器工艺，以减少抛光垫凹槽中的抛光液残留物，避免在抛光过程中对晶圆表面造成微擦伤，并延长抛光垫的使用寿命。 
为了达到上述的目的，本发明提供一种改进型抛光垫调节器工艺，所述工艺先采用高压水或抛光液冲洗抛光垫表面，并利用抛光垫调节器修整抛光垫表面以去除抛光液结晶，然后降低抛光垫调节器的压力以执行主抛光工序，使得主抛光程序所采用的压力低于修整抛光垫表面过程中所采用的压力。 
在上述的改进型抛光垫调节器工艺中，于高压冲洗和修整步骤中，抛光垫调节器的初始位置距离抛光垫中心1.4～1.6英寸。 
本发明的抛光垫调节器工艺通过采用高压水和抛光液冲洗可去除抛光垫表面的抛光液结晶，以防止抛光垫上凹槽堵塞造成抛光垫变平坦，并避免在晶圆表面造成微擦伤；通过在低压条件下执行主抛光工序可减缓高压对抛光垫的冲击，减小抛光垫的磨损速度，延长抛光垫的使用寿命。 
附图说明
通过以下实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为： 
图1为抛光垫的结构示意图； 
图2为化学机械抛光机台的部分结构俯视图。 
具体实施方式
以下将对本发明的改进型抛光垫调节器工艺作进一步的详细描述。 
本发明的改进型抛光垫调节器工艺，首先采用高压(high down force)冲洗和修整抛光垫表面，以去除残留在抛光垫表面凹槽中的抛光液结晶物，防止凹槽堵塞使抛光垫平坦，也可以防止在抛光过程中造成晶圆表面的微擦伤。在该步骤中，可将抛光垫调节器的初始位置设定在距抛光垫中心1.4～1.6英寸的位置，使抛光垫调节器的工作范围得到扩大，以更好地去除抛光垫中心区域的抛光液晶体，并确保在运动过程中不和抛光头发生碰撞。较佳地，可将该距离设为1.4英寸。 
当完成高压冲洗和修整步骤后，可适当降低抛光垫调节器的压力以执行主抛光工序。该低压的范围根据不同的工艺及产品来确定，其大小小于高压冲洗和修整步骤的压力。采用低压的目的是为了减小抛光垫调节器对抛光垫表面的冲击，以降低抛光垫的磨损速度。实验数据表明，抛光垫在高压作用下，其使用寿命为29.6小时，而在低压下其使用寿命可达到35小时，提高了近20％。 
综上所述，采用本发明的抛光垫调节器工艺，不仅能有效清除抛光液结晶物，避免造成晶圆表面的微擦伤，还能大大延长抛光垫的使用寿命。

Claims (3)

1.一种改进型抛光垫调节器工艺，其特征在于，所述工艺先采用高压水或抛光液冲洗抛光垫表面，并利用抛光垫调节器修整抛光垫表面，以去除抛光液结晶；然后降低抛光垫调节器的压力以执行主抛光工序，使得主抛光程序所采用的压力低于修整抛光垫表面过程中所采用的压力。
2.如权利要求1所述的改进型抛光垫调节器工艺，其特征在于：于高压冲洗和修整步骤中，抛光垫调节器的初始位置距离抛光垫中心1.4～1.6英寸。
3.如权利要求2所述的改进型抛光垫调节器工艺，其特征在于：于高压冲洗和修整步骤中，抛光垫调节器的初始位置距离抛光垫中心1.4英寸。
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