CN102737986A - 化学机械研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化学机械研磨方法，其适用于在化学机械研磨机中使用疏水性研磨垫对基材进行研磨，且此化学机械研磨方法包括下列步骤。首先，对基材进行第一化学机械研磨过程。接着，对疏水性研磨垫进行第一清洗过程。然后，对基材进行第二化学机械研磨过程，其特征在于第一化学机械研磨过程、第一清洗过程与第二化学机械研磨过程为依序进行。本发明可有效提升在使用疏水性研磨垫时的研磨效率。

Description

化学机械研磨方法
技术领域
本发明涉及一种化学机械研磨方法，尤其涉及一种分段式的化学机械研磨方法。
背景技术
随着组件尺寸持续缩减，微影曝光分辨率相对增加，伴随着曝光景深的缩减，对于芯片表面的高低起伏程度的要求更为严苛。因此在进入深次微米的过程时，芯片的平坦化就依赖化学机械研磨过程来完成，它独特的非等向性磨除性质除了用于芯片表面轮廓的平坦化之外，亦可应用于垂直及水平金属内联机的镶嵌结构的制作、前段过程中组件浅沟渠隔离制作及先进组件的制作、微机电系统平坦化和平面显示器制作等。
化学机械研磨主要是利用研浆中的化学助剂(reagent)，在晶圆的正面上产生化学反应，形成易研磨层，再配合晶圆在研磨垫上，藉由研浆中的研磨粒(abrasive particles)辅助的机械研磨，将易研磨层的突出部份研磨，反复上述化学反应与机械研磨，即可形成平坦的表面。
然而，当使用疏水性研磨垫对基材进行化学机械研磨时，会在疏水性研磨垫上累积界面活性剂等副产品，而降低研磨速率。
发明内容
本发明提供一种化学机械研磨方法，其可有效提升在使用疏水性研磨垫时的研磨效率。
本发明提出一种化学机械研磨方法，其适用于在化学机械研磨机中使用疏水性研磨垫对基材进行研磨，且此化学机械研磨方法包括下列步骤。首先，对基材进行第一化学机械研磨过程。接着，对疏水性研磨垫进行第一清洗过程。然后，对基材进行第二化学机械研磨过程，其中第一化学机械研磨过程、第一清洗过程与第二化学机械研磨过程为依序进行。
依照本发明的一实施例所述，在上述的化学机械研磨方法中，第一清洗过程例如是毛刷清洗(brush cleaning)过程或金刚石修整(diamonddressing)过程。
依照本发明的一实施例所述，在上述的化学机械研磨方法中，在进行第一化学机械研磨过程之后且在进行第一清洗过程之前，还包括将基材自疏水性研磨垫上移开。
依照本发明的一实施例所述，在上述的化学机械研磨方法中，在进行第二化学机械研磨过程之后，还包括将基材自化学机械研磨机中移出。
依照本发明的一实施例所述，在上述的化学机械研磨方法中，在进行第二化学机械研磨过程之后，还包括对疏水性研磨垫进行第二清洗过程。
依照本发明的一实施例所述，在上述的化学机械研磨方法中，第二清洗过程例如是金刚石修整过程。
依照本发明的一实施例所述，在上述的化学机械研磨方法中，第一化学机械研磨过程、第一清洗过程及第二化学机械研磨过程例如是原位(in-situ)进行。
依照本发明的一实施例所述，在上述的化学机械研磨方法中，第一化学机械研磨过程的操作时间例如是小于120秒。
依照本发明的一实施例所述，在上述的化学机械研磨方法中，第一清洗过程的操作时间例如是小于60秒。
依照本发明的一实施例所述，在上述的化学机械研磨方法中，第二化学机械研磨过程的操作时间例如是小于120秒。
基于上述，在本发明所提出的化学机械研磨方法中，在第一研磨过程与第二研磨过程之间，会对疏水性研磨垫进行第一清洗过程，以移除累积在疏水性研磨垫上如界面活性剂等的副产品，所以能提升疏水性研磨垫的研磨效率，进而可加快对基材的研磨速率。
为让本发明的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的一实施例的化学机械研磨方法的流程图。
主要组件符号说明
S100、S102、S104、S106、S108、S110：步骤标号
具体实施方式
图1为本发明的一实施例的化学机械研磨方法的流程图。
本实施例所揭示的化学机械研磨方法，是以在化学机械研磨机中使用疏水性研磨垫对基材进行研磨为例进行说明。其中，基材例如是硅晶圆，但并不用以限制本发明的范围。
首先，进行步骤S100，对基材进行第一化学机械研磨过程。亦即，将基材送入化学机械研磨机中，且利用疏水性研磨垫进行研磨，以移除部份基材。第一化学机械研磨过程的操作时间例如是小于120秒。
接着，可选择性地进行步骤S102，在对基材进行第一化学机械研磨过程之后，将基材自疏水性研磨垫上移开，有助于提升后续在对疏水性研磨垫进行第一清洗过程时的便利性。
然后，进行步骤S104，对疏水性研磨垫进行第一清洗过程。第一清洗过程例如是毛刷清洗过程或金刚石修整过程。其中，当第一清洗过程采用毛刷清洗过程时，可延长疏水性研磨垫的使用寿命。第一清洗过程的操作时间例如是小于60秒。
接下来，进行步骤S106，对基材进行第二化学机械研磨过程。亦即，再次将此基材置放于疏水性研磨垫上进行研磨，以将基材研磨至目标厚度。此时，由于疏水性研磨垫已经藉由第一清洗过程进行清洗，因此具有较佳的研磨效率。第二化学机械研磨过程的操作时间例如是小于120秒。值得注意的是，上述步骤S100、步骤S104及步骤S106例如是原位进行，亦即是在同一化学机械研磨机中进行，可有效地缩短过程时间。
此外，可选择性地进行步骤S108，在进行第二化学机械研磨过程之后，将基材自化学机械研磨机中移出，而完成对基材的研磨。
另外，可选择性地进行步骤S110，在进行第二化学机械研磨过程之后，对疏水性研磨垫进行第二清洗过程，以清除残留在疏水性研磨垫上及其沟槽中的副产物，而有助于对下一个基材进行研磨。第二清洗过程例如是金刚石修整过程。第二清洗过程的操作时间例如是小于60秒。在此实施例中，步骤S108例如是与步骤S110同时进行，但并不用以限制本发明的范围。
由上述实施例可知，由于在对基材进行第一研磨过程之后，会在疏水性研磨垫上累积如界面活性剂等的副产品，而降低疏水性研磨垫的研磨效率。因此，在对基材进行第一清洗过程之后，会对疏水性研磨垫进行第一清洗过程，以移除累积在疏水性研磨垫上的副产品，所以能重新提升疏水性研磨垫的研磨效率。藉由经第一清洗过程后的疏水性研磨垫对基材进行第二研磨过程，可加快对基材的研磨速率。由此可知，上述实施例的分段式的化学机械研磨方法具有较快的研磨速率且可缩短整体研磨时间。
综上所述，上述实施例至少具有下列特征：
1、上述实施例的化学机械研磨方法能提升疏水性研磨垫的研磨效率。
2、藉由上述实施例的化学机械研磨方法可提升研磨速率且可缩短整体研磨时间。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的普通技术人员，当可作些许的更动与润饰，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种化学机械研磨方法，其适用于在一化学机械研磨机中使用一疏水性研磨垫对一基材进行研磨，且该化学机械研磨方法包括：
对该基材进行一第一化学机械研磨过程；
对该疏水性研磨垫进行一第一清洗过程；以及
对该基材进行一第二化学机械研磨过程，其特征在于该第一化学机械研磨过程、该第一清洗过程与该第二化学机械研磨过程为依序进行。
2.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于该第一清洗过程包括毛刷清洗过程或金刚石修整过程。
3.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于进行该第一化学机械研磨过程之后且在进行该第一清洗过程之前，还包括将该基材自该疏水性研磨垫上移开。
4.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于进行该第二化学机械研磨过程之后，还包括将该基材自该化学机械研磨机中移出。
5.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于进行该第二化学机械研磨过程之后，还包括对该疏水性研磨垫进行一第二清洗过程。
6.根据权利要求5所述的化学机械研磨方法，其特征在于该第二清洗过程包括金刚石修整过程。
7.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于该第一化学机械研磨过程、该第一清洗过程及该第二化学机械研磨过程为原位进行。
8.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于该第一化学机械研磨过程的操作时间为小于120秒。
9.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于该第一清洗过程的操作时间为小于60秒。
10.根据权利要求1所述的化学机械研磨方法，其特征在于该第二化学机械研磨过程的操作时间为小于120秒。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105364699A (zh) * 2014-07-25 2016-03-02 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种化学机械研磨方法和化学机械研磨设备
CN109822400A (zh) * 2017-11-22 2019-05-31 台湾积体电路制造股份有限公司 化学机械研磨方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG11201704364WA (en) 2014-12-19 2017-07-28 Applied Materials Inc Components for a chemical mechanical polishing tool
DE102018114031A1 (de) * 2017-09-20 2019-03-21 Zahoransky Ag Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eingedrehter Bürsten
US11484987B2 (en) 2020-03-09 2022-11-01 Applied Materials, Inc. Maintenance methods for polishing systems and articles related thereto

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5857898A (en) * 1995-07-18 1999-01-12 Ebara Corporation Method of and apparatus for dressing polishing cloth
CN1248496A (zh) * 1998-09-22 2000-03-29 世大积体电路股份有限公司 化学机械研磨装置与方法
CN1471726A (zh) * 2000-11-21 2004-01-28 株式会社尼康 研磨装置及半导体器件的制造方法
US20040192176A1 (en) * 1998-10-01 2004-09-30 Dinesh Chopra Methods and apparatuses for mechanical and chemical-mechanical planarization of microelectronic-device substrate assemblies on planarizing pads
CN1914004A (zh) * 2004-01-26 2007-02-14 Tbw工业有限公司 用于化学机械平面化的多步骤、原位垫修整系统和方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6093088A (en) * 1998-06-30 2000-07-25 Nec Corporation Surface polishing machine
US6540595B1 (en) * 2000-08-29 2003-04-01 Applied Materials, Inc. Chemical-Mechanical polishing apparatus and method utilizing an advanceable polishing sheet
US6994609B1 (en) * 2001-12-18 2006-02-07 Lam Research Corporation Chemical mechanical planarization system with replaceable pad assembly
US8412370B2 (en) * 2005-04-01 2013-04-02 Nikon Corporation Polishing apparatus with dressing position setting means
JP2007290111A (ja) * 2006-03-29 2007-11-08 Ebara Corp 研磨方法および研磨装置
US9659796B2 (en) * 2008-07-24 2017-05-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Rinsing wafers using composition-tunable rinse water in chemical mechanical polish
JP5428793B2 (ja) * 2009-11-17 2014-02-26 旭硝子株式会社 ガラス基板研磨方法および磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5857898A (en) * 1995-07-18 1999-01-12 Ebara Corporation Method of and apparatus for dressing polishing cloth
CN1248496A (zh) * 1998-09-22 2000-03-29 世大积体电路股份有限公司 化学机械研磨装置与方法
US20040192176A1 (en) * 1998-10-01 2004-09-30 Dinesh Chopra Methods and apparatuses for mechanical and chemical-mechanical planarization of microelectronic-device substrate assemblies on planarizing pads
CN1471726A (zh) * 2000-11-21 2004-01-28 株式会社尼康 研磨装置及半导体器件的制造方法
CN1914004A (zh) * 2004-01-26 2007-02-14 Tbw工业有限公司 用于化学机械平面化的多步骤、原位垫修整系统和方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105364699A (zh) * 2014-07-25 2016-03-02 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种化学机械研磨方法和化学机械研磨设备
CN109822400A (zh) * 2017-11-22 2019-05-31 台湾积体电路制造股份有限公司 化学机械研磨方法
US10777423B2 (en) 2017-11-22 2020-09-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Chemical mechanical polishing method

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