CN102049723A

CN102049723A - 抛光半导体晶片的方法

Info

Publication number: CN102049723A
Application number: CN2010102967923A
Authority: CN
Inventors: J·施万德纳; T·布施哈尔特; R·柯普尔特
Original assignee: Siltronic AG
Current assignee: Siltronic AG
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2030-09-27
Also published as: CN102049723B; US20110097974A1; TWI421934B; DE102009051007B4; SG170663A1; JP2011103460A; DE102009051007A1; JP2013214784A; TW201117281A; US8647173B2; US20130189904A1

Abstract

本发明涉及一种抛光半导体晶片的方法，其包括用固定在抛光板上的且包含固结磨料的抛光垫抛光所述半导体晶片的一面，同时将抛光剂引入到该半导体晶片要抛光的那面与所述抛光垫之间，其中在抛光期间用固定系统固定该半导体晶片，所述固定系统被安装在载体上且包括具有容纳该半导体晶片的尺寸的衬里切口，通过不抛光那面的粘附力使该半导体晶片容纳在所述切口中，并且操纵所述载体使得该半导体晶片的部分表面在抛光期间暂时突出在抛光垫的表面之外。

Description

抛光半导体晶片的方法

技术领域

本发明涉及一种双面抛光半导体晶片的方法。

背景技术

现有技术公开了在供应抛光剂的情况下用抛光垫抛光半导体晶片的两面，为以去除材料的方式抛光(DSP步骤)，和在另一种情况下最后使用较软的抛光垫仅抛光正面(“部件面”)，为所谓的无雾抛光(CMP步骤，“磨光”)，以及还公开了新的所谓的“固结磨料抛光”(FAP)技术，其中半导体晶片在抛光垫上被抛光，不过所述抛光垫含有固结在抛光垫中的磨料(“固结磨料垫”)。以下将使用上述FAP抛光垫的抛光步骤简称为FAP步骤。

WO 99/55491A1描述了两步抛光方法，其包括第一FAP抛光步骤和随后的第二CMP抛光步骤。在CMP的情况下，抛光垫不含固结的磨料。在这种情况下，如DSP步骤的情况一样，磨料以浆料的形式被引入到半导体晶片和抛光垫之间。这样的两步抛光方法尤其用于除去由FAP步骤在衬底的抛光表面上留下的刮痕。

EP 1717001A1是当抛光在其表面上还没有形成任何元件结构的半导体晶片时也使用FAP步骤的一个例子。在抛光这样的半导体晶片期间，重要的是产生至少一个侧面是特别平的且具有最小的微观粗糙度和纳米形貌。

US2002/00609967A1涉及在生产电子元件期间使地形表面平整的CMP方法。主要是试图减轻当使用FAP抛光垫时相对低去除率的缺点。在该文献中提出了抛光步骤的顺序，其中首先使用FAP垫结合抛光剂浆料，然后使用FAP垫结合抛光剂溶液来进行抛光。在这种情况下，根据目标方式选择步骤的顺序，以提高去除率。该文献没有公开对由具有均一组成的材料构成的晶片例如硅片的抛光。

WO 03/074228A1也同样公开了在生产电子元件期间使形貌表面平整的方法。在这种情况下，该发明的焦点是在CMP方法中的终点识别。已知的是，终点识别涉及在去除不打算被抛光的区域之前及时地结束抛光，从而结束材料的去除。为此该文献提出了抛光铜层的两步法。在第一步中，使用FAP抛光垫进行抛光，其中抛光剂任选包含或不包含自由的研磨颗粒。在第二抛光步骤中，同样使用FAP垫进行抛光，但是使用具有自由研磨颗粒的抛光剂是必要的。

DE 102007035266A1描述了抛光由半导体材料组成的衬底的方法，其包括FAP类型的两个抛光步骤，其不同之处在于在一个抛光步骤中将含有未固结的磨料的抛光剂浆料以固体的形式引入到衬底和抛光垫之间，而在第二抛光步骤中用不含固体的抛光剂溶液代替所述抛光剂浆料。

常规的抛光方法，特别是DSP抛光，产生不利的边缘对称性，特别是产生所谓的“塌边”，即相对于半导体晶片的厚度边缘处降低。

原则上，借助于抛光头对半导体晶片进行压制，将其待抛光的侧表面抵靠放在抛光板上的抛光垫。

抛光头还包括卡环，其将衬底横向包围，防止其在抛光期间从抛光头上滑落。因此，为了防止在抛光期间发生横向力将晶片从抛光头推落，用这样的卡环固定住晶片。在很多专利中(US 6293850B1；US 6033292；EP1029633A1；US 5944590)对这些装置都有描述。

所述卡环被或紧或松地压在抛光垫上。

在现代的抛光头中，半导体晶片远离抛光垫的侧面支撑在弹性膜上，所述弹性膜传递施加的抛光压力。如果适当地再分类，该膜是腔系统的一部分，其可形成气体或液体缓冲(膜载体，区域载体)。

优选同心或分段排列压力腔，并且可以分别对它们施加特定的压力。抛光压力通过受压的压力室的弹性支撑表面最终被传递到支撑板的背面。这例如适用于来自Applied Materials，Inc.的多板抛光机AMAT Reflection，其包括具有不同的可调节压力分布的5区域膜支撑体。

在DSP和CMP的情况下，在衬底和抛光垫之间供应抛光剂并转动抛光头和抛光板来抛光衬底。

文件索引号为102008053610.5的没有在先公开的德国申请公开了半导体晶片的双面抛光法，其包括下列顺序的步骤：

a)在抛光垫上抛光半导体晶片的背面，所述抛光垫含有固结在抛光垫中的磨料，其中不含固体的抛光剂溶液在抛光步骤期间被引入到半导体晶片背面和抛光垫之间；

b)在抛光垫上以去除材料的方式抛光半导体晶片的正面，所述抛光垫含有固结在抛光垫中的磨料，其中不含固体的抛光剂溶液在抛光步骤期间被引入到半导体晶片的正面和抛光垫之间；

c)通过在抛光垫上抛光半导体晶片正面从而自半导体晶片的正面去除微粗糙度，其中包含磨料的抛光剂浆料在抛光步骤期间被引入到半导体晶片正面和抛光垫之间；

d)通过在抛光垫上抛光半导体晶片正面对半导体晶片的正面进行最后抛光，所述抛光垫不含固结在抛光垫中的磨料，其中包含磨料的抛光剂浆料在抛光步骤期间被引入到半导体晶片正面和抛光垫之间。

这个方法的步骤a)和b)是FAP抛光步骤。步骤c)也可以FAP抛光步骤的形式进行，即使用包括固结磨料的抛光垫。步骤d)是典型的CMP抛光步骤。

这个方法可以改善半导体晶片的纳米形貌及其边缘几何结构。可以避免现有技术中提供的DSP步骤。

在寻找更进一步改善根据这种方法抛光的半导体晶片边缘几何结构的过程中，本发明人发现，特别是在使用相对硬和刚性的FAP抛光垫的FAP抛光步骤的情况下，通常使用的抛光机和晶片固定系统在某种程度上是不利的。这是由于硬FAP抛光垫几乎不“弯曲”，即对外部压力反应不足(在AMAT 5区域支撑体中的压力，卡环接触压力)。

这产生了本发明的目的。

发明内容

所述目的通过本发明的单面抛光半导体晶片的第一方法来实现，所述方法包括用固定在抛光板上且包含固结磨料的抛光垫抛光半导体晶片的一面，同时将抛光剂引入到该半导体晶片要抛光的那面与抛光垫之间，其中在抛光期间用固定系统固定该半导体晶片，所述固定系统被安装在载体上且包括具有容纳该半导体晶片的尺寸的衬里切口(lined cutout)，通过不抛光那面的粘附力使该半导体晶片容纳在所述切口中，操纵所述载体使得半导体晶片的部分表面在抛光期间暂时突出在抛光垫的表面之外。

本发明的目的还可通过根据本发明的双面抛光半导体晶片的第二方法来实现，所述方法包括以下顺序的步骤：

a)用抛光垫抛光半导体晶片的背面，所述抛光垫被固定在抛光板上并且包含固结磨料，其中不含固体的抛光剂溶液在抛光步骤期间被引入到半导体晶片的背面与抛光垫之间；

b)用抛光垫以去除材料的方式抛光该半导体晶片的正面，所述抛光垫被固定在抛光板上并且包含固结磨料，其中不含固体的抛光剂溶液在抛光步骤期间被引入到半导体晶片的正面与抛光垫之间；

c)通过用抛光垫抛光该半导体晶片的正面来从半导体晶片的正面去除微观粗糙度，所述抛光垫被固定在抛光板上，其中包含磨料的抛光剂浆料在抛光步骤期间被引入到半导体晶片的正面与抛光垫之间；

d)通过用抛光垫抛光该半导体晶片的正面来对该半导体晶片的正面进行最后抛光，所述抛光垫被固定在抛光板上并且不包含固结在抛光垫中的磨料，其中包含磨料的抛光剂浆料在抛光步骤期间被引入到半导体晶片的正面与抛光垫之间；

其中至少在步骤a)至c)期间在抛光期间用固定系统固定半导体晶片，所述固定系统被安装在载体上且包括具有容纳该半导体晶片的尺寸的衬里切口，通过不抛光那面的粘附力使该半导体晶片容纳在所述切口中，操纵所述载体使得半导体晶片的部分表面在抛光期间暂时突出在抛光垫的表面之外。

具有容纳半导体晶片的切口的所述固定系统也被称为模板(template)。

本发明通过在抛光机中用包含固结磨料的抛光垫进行抛光，所述抛光机具有带有模板和工件偏移(workpiece excursion)的载体系统。

优选的是，在该模板中的切口用环定界，在所述环中固定和操纵半导体晶片。然而，与常规的卡环相反，该环不用接触压力挤压抛光垫。而且，所述固定系统不包括施加压力的压力腔。用这样的固定系统不能实现本发明的目的。

而且，半导体晶片不被粘结在所述固定系统上，而是通过粘附力来固定。

优选该半导体晶片远离抛光垫的那面被固定在支撑垫上或支撑面上。形成所述支撑面的这个垫往往还称为衬垫。这个名称将用于以下的描述中。因此，半导体晶片不抛光的那面优选不直接放在模板上或模板切口的下表面上，而是放在单独的垫上，所述垫为模板中的切口的衬里。代替垫，当然还可以用适当的材料涂覆模板中的切口表面，在这种情况下可使用的术语是衬垫层，而不是垫。而且，该模板可以由一种材料组成，并且可以相应地加工该模板的表面，特别是切口的表面，从而得到“衬垫”所期望的性质。因此，模板和衬垫还可以由一种同样的材料组成并且被整体成形。以下介绍适用于模板和衬垫的材料。

优选，所述固定系统被安装在支撑板或支撑基板上，其具有平面、凹面或特别优选凸面的形状并且与抛光头连接。这意味着相对于现有技术没有区别，其中膜载体、区域载体同样地被用在这样的支撑板上。整个支撑板可很容易地从抛光机中拆卸，使得可以在抛光机外将固定系统安装在支撑板上，这是优选的。该支撑板往往还称为“垫板”。

名称“凹穴(pocket)”也通常用于模板中的切口。

因此，切口的深度往往被称为凹穴深度。它基本上与优选环绕该切口的环的厚度一致。

适宜的模板公开于例如JP2003188126、JP2003188127、US5267418和US5549511中。

市场上可买到的用于单面抛光机的模板，例如购自或PR Hoffman或Nagase&Co.Ltd，根据其应用，可由不同的材料组成并且有不同尺寸和带有不同的凹穴深度。

例如，可以由环氧树脂增强的玻璃纤维或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)生产模板。

该模板可以是多孔的或无孔的形式。

该模板的衬垫或该模板本身优选包括压敏胶(PSA)。

所述衬垫优选包括软材料，例如根据Shore A硬度为20-90的聚氨酯。所述PSA层可施加到所述聚氨酯上。

优选，衬垫材料是粘性的和弹性的。

而且，特别是丙烯酸酯或聚丙烯酸酯树脂、丙烯酸橡胶、基于苯乙烯的树脂例如聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯(SIS)嵌段共聚物、具有树脂成分的天然橡胶适用作衬垫材料。

包含热塑性弹性体例如苯乙烯嵌段共聚物、聚苯乙烯-聚(乙烯/丁烯)-聚苯乙烯(S-EB-S)或S-I-S嵌段共聚物与极性亲水树脂例如聚乙烯基烷基醚、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙基噁唑烷、聚乙烯醇或聚丙烯酸共聚物、天然树脂或天然树脂的酯或聚合天然树脂的酯的混合物也是适宜的。

可以根据要求选择具有平滑或粗糙表面的模板。

该模板优选具有环绕模板中的切口并封住半导体晶片的卡环。这包括一类卡环，其固定半导体晶片并将其或紧或松地压在抛光垫上以防止在抛光期间发生横向力将半导体晶片推离抛光头，如在US 6293850B 1、US6033292、EP 1029633A1或US 5944590中所述的，但是在现有技术中没有提供卡环接触压力。

如上所述，不允许使用具有压力腔的载体，所述压力腔被同心或分段式排列，对其施加压力，并且通过压力腔的弹性支撑表面将所述压力传递至支撑板的背面。

优选将模板安装在载体基板上的方式使其容易更换。优选的是，将其粘在载体基板上。为此，模板优选包括自粘层。

半导体晶片借助于粘附力被固定在衬垫上。

在这种情况下，根据所用的衬垫，固定半导体晶片的衬垫表面可能需要是湿润的。

衬垫优选用去离子水润湿。

该衬垫优选在润湿之后用刷子处理，例如用由尼龙组成的刷子。尼龙是由聚酰胺组成的合成纤维的商品名。

在使用PSA的情况下，不需要润湿衬垫以便产生粘附力。

在加工期间，半导体晶片的部分区域暂时突出在抛光垫边缘以外或者突出在固定在抛光盘上的抛光垫的表面以外。工件部分区域的暂时突出称为“工件偏移”。

附图说明

图1用示意图显示了半导体晶片的偏移。

具体实施方式

偏移7是指半导体晶片4被操纵超出抛光垫3的边缘，以便使抛光垫表面2的整个宽度受到负载。由此可以防止形成磨损边缘。

优选，偏移量是半导体晶片半径的约20％到100％。

然而，在内侧71上和在外侧72上存在偏移不是绝对必须的。

半导体晶片4由具有模板6的载体5来操纵和固定。

此外，FA抛光垫表面2的面积与抛光板1的面积相同不是绝对必要的。

抛光板1还可以占据更大的面积并且起固定抛光垫的作用。

在使用包含固结磨料的抛光垫的情况下，这证明是有益的，因为在半导体晶片和抛光垫之间的接触面积和由此有效的加工压力由于工件移动出抛光垫衬底的边缘而波动。此外，有时经历偏移的晶片区域没有经受材料去除加工。

偏移的最大宽度由固定系统的几何形状设计来决定，但是在加工过程中的暂时持续时间由动态参数决定。

各种凹穴深度可与偏移结合。

如果凹穴深度小于晶片厚度，则所使用的术语是晶片外突10(参见图1B)；相反，如果凹穴深度大于或等于所述晶片厚度，则所使用的术语是晶片内突(underhang)(参见图1A)。

通过根据本发明的偏移与模板中切口的各种凹穴深度相结合，可以目标方式影响晶片边缘区域中的抛光去除，从而改进晶片边缘几何形状。

在最简单的情况下，根据本发明第二方法的步骤a)和b)的抛光剂溶液是水，优选具有常规用于半导体工业的纯度的去离子水(DIW)。

然而，该抛光剂溶液还可以包含化合物如碳酸钠(Na₂CO₃)、碳酸钾(K₂CO₃)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化铵(NH₄OH)、氢氧化四甲铵(TMAH)或其任何期望的混合物。尤其优选使用碳酸钾。在这种情况下，抛光剂溶液的pH值优选为10-12，并且所述化合物在抛光剂溶液中的比例优选是0.01-10重量％，特别优选为0.01-0.2重量％。

该抛光剂溶液还可以包含一种或多种其它添加剂，例如表面活性添加剂如润湿剂和表面活性剂、作为保护性胶体的稳定剂、防腐剂、抗微生物剂、醇和络合剂。

在步骤b)和c)之间，优选进行另外的FAP步骤，其使用如步骤c)的抛光剂浆料但是使用FAP垫。

根据本发明方法的步骤c)和d)，磨料在抛光剂浆料中的比例优选是0.25-20重量％，特别优选为0.25-1重量％。

磨料的粒径分布优选是单峰的。

平均粒径是5-300nm，特别优选是5-50nm。

磨料包括机械除去衬底材料的材料，优选是元素铝、铈或硅的一种或多种氧化物。

包含胶体分散二氧化硅的抛光剂浆料是特别优选的(硅溶胶，参照表1和相关的说明；“Glanzox”)。

抛光剂浆料的pH值优选为9-11.5，并且优选通过添加剂来调节，所述添加剂如碳酸钠(Na₂CO₃)、碳酸钾(K₂CO₃)、氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化铵(NH₄OH)、氢氧化四甲铵(TMAH)或这些化合物任何期望的混合物。尤其优选使用碳酸钾。

该抛光剂浆料还可以包含一种或多种其它添加剂，例如表面活性添加剂如润湿剂和表面活性剂、作为保护性胶体的稳定剂、防腐剂、抗微生物剂、醇和络合剂。

同时抛光正面和背面(DSP)不是本发明的主题。根据本发明，在所有情况下在每个工艺步骤中仅仅加工半导体晶片的一面。

此外，本发明的方法可以同样地在单板和多板抛光机上进行。

优选使用多板抛光机，其具有优选两个、尤其优选三个抛光板和抛光头。

在这种情况下还可以使用不同的抛光垫和不同的抛光剂。

在本发明的方法中，在所有情况下在步骤a)和b)中都使用包含固结在抛光垫中的磨料的抛光垫(FAP或FA垫)。

适合的磨料包括例如元素铈、铝、硅、锆的氧化物颗粒和硬材料颗粒如碳化硅、氮化硼和金刚石。

特别适合的抛光垫具有由重复微结构形成的表面形貌。这些微结构(“柱”)为具有例如圆柱横截面或多边形横截面的柱形状或者棱锥或截棱锥的形状。

例如在WO92/13680A1和US2005/227590A1中对这样的抛光垫有更详细的说明。

特别优选使用二氧化铈颗粒固结在抛光垫中，同样见US6602117B1。

在FAP抛光垫中包含的磨料的平均粒径优选是0.1-1.0μm，特别优选是0.1-0.6μm，和尤其优选是0.1-0.25μm。

在步骤c)中优选使用材料去除抛光垫。适用于此目的的抛光垫例如是来自Rohm&Haas的SUBA^TM系列的抛光垫，例如SUBA^TM 1250(“stockpad”)或典型的CMP抛光垫(“磨光垫”)如来自

的SPM 3100。

然而，还可以涉及如在本发明方法的步骤b)中的FAP抛光垫，即与材料去除抛光垫和CMP抛光垫不同，包含固结磨料的抛光垫。

因此，在步骤b)和c)中可使用相同的抛光垫或可以使用不同的抛光垫。因此在步骤c)中可以使用FAP抛光垫。然而，同样优选使用CMP抛光垫。

在步骤d)中，使用CMP抛光垫，例如购自的SPM 3100，其不含固结磨料。步骤d)与常规的CMP抛光步骤一致。

优选的是，在抛光的最后阶段，优选在衬底离开抛光板之前5-300s时，将抛光压力减少至少10％并且继续用该减少的抛光压力继续抛光衬底直到离开抛光板。

同样优选用清洁剂通过用开孔泡沫体将清洁剂分配在抛光垫上来清洁抛光垫。优选就地进行清洁，即在抛光衬底期间。由于泡沫体不包含任何固结的磨料，因此垫清洁不同于垫调理。原则上，任何具有开孔结构的弹塑性泡沫体是适合的，例如聚氨酯泡沫体、聚乙烯醇泡沫体、聚苯乙烯泡沫体、有机硅泡沫体、环氧树脂泡沫体、脲醛泡沫体、聚酰亚胺泡沫体、聚苯并咪唑泡沫体、基于酚醛树脂的泡沫体、聚乙烯泡沫体、聚丙烯泡沫体、聚丙烯酸泡沫体、聚酯泡沫体和粘胶泡沫体。在各个抛光步骤中使用的抛光剂尤其适合作为清洁剂。

对本发明来说必要的是相对于晶片的各面(正面或背面)，使用具有工件偏移的模板固定系统顺序进行以固结磨料抛光技术为基础的抛光。

由此可以目标方式影响晶片的边缘，从而得到抛光的半导体晶片所期望的几何形状性质。可以彼此协调这两个抛光步骤即背面抛光和正面抛光，以便可以用这种方式更有目标地影响晶片的几何形状和晶片的纳米形貌。

此外，当在多板单面抛光机上进行上述连续抛光时，来自AppliedMaterials的“Reflection型”或来自Peter Wolters，Rendsburg的“PW300Apollo”型是适合的，例如因为确定几何形状的抛光和确定纳米形貌的抛光完全在同一个机器类型上进行，因此能避免上游的典型DSP抛光步骤。

如果完全在一个抛光机上进行晶片背面和晶片正面的抛光，则提供在该机器上或机器中旋转晶片的装置。这样的装置是晶片工业已知的。

优选的是，在第一次抛光半导体晶片背面之后提供测量几何形状的中间步骤。然后根据几何形状的测量来调节对半导体晶片的正面抛光。

总而言之，本发明有下列优点：

可以目标方式影响外部晶片边缘区域。本发明产生小于或等于2mm边缘排除，尤其是小于或等于1mm边缘排除的局部几何形状的改进。

可以显著简化抛光顺序。尤其是对于直径为450mm的最新代晶片而言，本发明的方法在生产成本方面同样提供显著的优点。

尤其是，半导体晶片的全部抛光可以通过组合的抛光方法在一种抛光机上进行。在同类型的抛光机上进行材料去除抛光和无雾抛光。避免了迄今常用的DSP工序。

已经表明，使用带有模板的载体、工件偏移的实现结合使用刚性、无弹性和硬抛光垫是特别有益的。

因此，单面抛光、FA抛光垫、模板载体系统和工件偏移的组合对本发明来说是必要的。

可以减少塌边，即半导体晶片边缘处厚度的减少。

实施例

以下所呈现的所有抛光过程都是使用配备有模板的整体载体(无膜载体，无多区域载体)进行的。

载体基板本身可以具有平面的、凸面的或凹面的形状。

使用3板抛光机如来自Applied Materials，Inc.的AMAT Reflection作为抛光机。

A.在工件偏移的情况下抛光半导体晶片的背面：

使用磨料平均粒径为0.5μm的FA抛光垫。供应无磨料的抛光剂，例如稀K₂CO₃。

任选在相同的抛光垫上进行半导体晶片背面的第二个部分抛光步骤，但是在供应硅溶胶，例如Glanzox 3900的情况下，以便以目标方式调节晶片背面的粗糙度。

B.以三个步骤抛光半导体晶片的正面：

B.1.配备有FAP抛光垫的板1，供应稀的碱性溶液，例如基于K₂CO₃的溶液。

B.2.配备有材料去除抛光垫的板2(例如Suba 1250)，供应包含磨料的抛光剂，优选硅溶胶和碱性溶液。

B.3.板3：典型的CMP的无雾抛光，CMP抛光垫(例如SPM 3100)和CMP抛光剂。

适合于这个目的的抛光垫是例如来自Rohm&Haas的SUBA^TM系列的抛光垫例如SUBA^TM 1250(“stock pad”)，或典型的CMP抛光垫(“磨光垫”)如来自

的SPM 3100。

市场上可买到的抛光垫是来自Rodel Inc.的SPM 3100或DCP系列的垫以及来自Rohm&Hass的商标IC1000^TM、Polytex^TM或SUBA^TM的垫。

作为B.2.的替换方式，可以使用2步抛光方法来进行半导体晶片正面的抛光。在这种情况下，抛光步骤B.2.和CMP抛光B.3.在同一个抛光垫上进行。

如果在步骤B.2.和B.3.中使用CMP抛光垫，优选下列工序：

在步骤B.2.中，供应pH为大于或等于11的具有较高固体浓度的硅溶胶例如levasil 200，以便确保更高的去除率。这个步骤用来消除微损伤。

来自H.C.Starck的

产品是二氧化硅颗粒的胶态分散体，并且根据类型，生产的最高浓度为50％。

在CMP抛光期间，供应典型的pH为10到至多11的CMP抛光剂如Glanzox 3900。这个低去除率的步骤用于产生无雾抛光的表面。

Glanzox 3900是由Fujimi Incorporated，Japan以浓缩物形式提供的抛光剂浆料的产品名称。pH为10.5的所述浓缩物包含约9重量％的平均粒径为30-40nm的胶体SiO₂。

如果在步骤B.2.和b.3.中使用材料去除抛光垫，下列工序是优选的：

在步骤B.2.中，供应pH大于或等于11的具有更高固体浓度的硅溶胶例如levasil 200。显著降低了抛光时间。这个步骤用来在增加去除率的情况下消除微损伤。

在CMP抛光期间，供应典型的pH为10到至多11的CMP抛光剂如Glanzox 3900。由于较低的去除率，在CMP期间增加了抛光时间。这个步骤用于产生无雾抛光的表面。

该方法可以在同一个抛光机上实现，在这里是Reflection型(AMATCorp.)的3板抛光机：

AMAT Reflection(3板抛光机)抛光板1上的背面→然后转动半导体晶片→然后3板抛光正面(板1、板2、板3)。

板1：FAP抛光垫；K₂CO₃溶液(稀)；Glanzox 3900

板2：例如Suba 1250抛光垫和标准的去除抛光剂；Glanzox 3900

板3：例如SPM 3100抛光垫和Glanzox 3900。

Claims

1.一种抛光半导体晶片的方法，所述方法包括用固定在抛光板上的且包含固结磨料的抛光垫抛光所述半导体晶片的一面，同时将抛光剂引入到该半导体晶片要抛光的那面与所述抛光垫之间，其中在抛光期间用固定系统固定该半导体晶片，所述固定系统被安装在载体上且包括具有容纳该半导体晶片的尺寸的衬里切口，通过不抛光那面的粘附力使该半导体晶片容纳在所述切口中，并且操纵所述载体使得该半导体晶片的部分表面在抛光期间暂时突出在抛光垫的表面之外。

2.一种双面抛光半导体晶片的方法，所述方法包括以下顺序的步骤：

a)用抛光垫抛光所述半导体晶片的背面，所述抛光垫被固定在抛光板上并且包含固结磨料，其中不含固体的抛光剂溶液在该抛光步骤期间被引入到该半导体晶片的背面与该抛光垫之间；

b)用抛光垫以去除材料的方式抛光该半导体晶片的正面，所述抛光垫被固定在抛光板上并且包含固结磨料，其中不含固体的抛光剂溶液在该抛光步骤期间被引入到该半导体晶片的正面与该抛光垫之间；

c)通过用固定在抛光板上的抛光垫抛光该半导体晶片的正面从半导体晶片的正面去除微粗糙度，其中包含磨料的抛光剂浆料在该抛光步骤期间被引入到半导体晶片的正面与所述抛光垫之间；

d)通过用抛光垫抛光半导体晶片的正面来对半导体晶片的正面进行最后抛光，所述抛光垫被固定在抛光板上并且不包含固结在抛光垫中的磨料，其中包含磨料的抛光剂浆料在该抛光步骤期间被引入到半导体晶片的正面与所述抛光垫之间；

其中至少在步骤a)至c)中用固定系统固定所述半导体晶片，所述固定系统被安装在载体上且包括具有容纳该半导体晶片的尺寸的衬里切口，通过不抛光那面的粘附力使该半导体晶片容纳在所述切口中，并且操纵所述载体使得该半导体晶片的部分表面在抛光期间暂时突出在抛光垫的表面之外。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述固定系统的切口用环来定界，该固定系统没有可施加压力的压力室，并且所述环不用接触压力挤压所述抛光垫。

4.如权利要求1-3之一所述的方法，其中所述固定系统切口的与半导体晶片不抛光的那面接触的表面包括压敏胶，所述表面构成该半导体晶片的支撑面。

5.如权利要求1-4之一所述的方法，其中所述固定系统的支撑面包括软材料，优选根据Shore A硬度为20-90的聚氨酯。

6.如权利要求1-5之一所述的方法，其中在所述半导体晶片被引入到所述固定系统的切口之前，润湿该固定系统的所述支撑面。

7.如权利要求1-6之一所述的方法，其中在抛光期间所述半导体晶片的部分区域暂时突出在抛光垫的边缘之外，以便在抛光期间实现对抛光垫整个表面的全面利用。

8.如权利要求1-7之一所述的方法，其中在步骤c)中同样使用包含固结磨料的抛光垫。

9.如权利要求1-8之一所述的方法，其中在步骤c)中使用不包含固结磨料的抛光垫。

10.如权利要求1-9之一所述的方法，其中含有磨料的抛光垫中的磨料选自元素铈、铝、硅或锆的氧化物颗粒，或者包含硬材料颗粒如碳化硅、氮化硼或金刚石。