CN114227527A - 研磨试剂及其制备方法、化学机械研磨方法及其装置 - Google Patents

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杨涛
卢一泓
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Abstract

本发明提供一种研磨试剂及其制备方法、化学机械研磨方法及其装置，其中，研磨试剂包括：研磨液和粘结剂；所述粘结剂用于提高所述研磨液的粘度；所述研磨试剂的粘度不小于40cP。本发明通过将研磨液与粘结剂结合，能够保证研磨试剂的粘度，从而能够在旋涂的过程中提高研磨液旋涂的均匀性，并能够减少研磨液的浪费。

Description

研磨试剂及其制备方法、化学机械研磨方法及其装置
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种研磨试剂及其制备方法、化学机械研磨方法及其装置。
背景技术
半导体集成电路(LSI：large-scale integrated circuit)的制造中，对裸晶圆的平坦化、层间绝缘膜的平坦化、金属插头的形成及埋入配线的形成等可使用化学机械研磨(CMP：chemical mechanical polishing)法。
但是现有的用于CMP的研磨液在应用的过程中，通过将研磨液滴在作旋转运动的研磨盘上，然后通过离心力经研磨液布洒在研磨盘的表面，但是该方法容易使得研磨液在研磨盘的中心和边缘位置分布的不均衡，且容易造成研磨液的浪费，提高了半导体的制造成本。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供的研磨试剂及其制备方法、化学机械研磨方法及其装置，通过将研磨液与粘结剂结合，能够保证研磨试剂的粘度，从而能够在旋涂的过程中提高研磨液旋涂的均匀性，并能够减少研磨液的浪费。
第一方面，本发明提供一种研磨试剂，包括：研磨液，所述研磨试剂还包括：粘结剂；
所述粘结剂用于提高所述研磨液的粘度；
所述研磨试剂的粘度不小于40cP。
可选地，所述粘结剂包括：玻璃离子水门汀和具有粘性的树脂。
可选地，所述具有粘性的树脂包括：松香。
可选地，所述研磨液的粘度在2cP至7cP之间。
第二方面，本发明提供一种如上所述的研磨试剂的制备方法，包括：将所述粘结剂与所述研磨液混合，得到粘度不小于40cP的所述研磨试剂。
第三方面，本发明提供一种化学机械研磨装置，包括：研磨盘、驱动件、第一喷头和输液组件；
所述驱动件与所述研磨盘连接，用于驱动所述研磨盘转动；
所述第一喷头与所述输液组件连接，所述输液组件用于向所述盘第一喷头输送如上所述的研磨试剂；
所述第一喷头位于所述研磨盘的上方，用于向所述研磨盘的旋转中心添加所述研磨试剂。
可选地，所述输液组件包括：第一输液管和第一输液件；
所述第一输液管的一端与所述第一输液件连接，所述第一输液管的另一端与所述第一喷头连接；
所述第一输液件用于通过所述第一输液管向所述第一喷头传送所述研磨试剂。
可选地，所述输液组件包括：第二喷头、第二输液管和第二输液件；
所述第二输液管的一端与所述第二输液件连接，所述第二输液管的另一端与所述第二喷头连接；
所述第二输液件用于通过所述第二输液管向所述第二喷头传送所述研磨液。
第四方面，本发明提供一种化学机械研磨方法，所述方法应用于如上所述的化学机械研磨装置，所述方法包括：
将所述研磨试剂添加于所述研磨盘的旋转中心；
通过所述驱动件带动所述研磨盘转动，以使研磨试剂在所述研磨盘的上表面均匀扩散，形成研磨层；
对晶片进行研磨。
可选地，所述研磨层的厚度不小于10μm。
本发明实施例提供的研磨试剂及其制备方法、化学机械研磨方法及其装置，其中研磨试剂通过将研磨液与粘结剂结合，使得研磨试剂的粘度不小于40cP，从而在使用研磨液对晶片进行研磨的过程，不但能够减少研磨液的流失，减少研磨液的浪费，同时还能够提高研磨液旋涂的均匀性。
附图说明
图1为本申请一实施例的化学机械研磨装置的示意性结构图。
附图标记
1、研磨盘；2、驱动件；3、第一喷头；4、输液组件；41、第一输液管；42、第一输液件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种研磨试剂，包括：研磨液和粘结剂。粘结剂用于提高研磨液的粘度；研磨试剂的粘度不小于40cP。
根据研磨液的种类和用途不同可以选择不同量的粘结剂。在本实施例中，研磨液包括：BTA(C6H5N3，苯丙三氮唑)、分散剂、氧化剂和磨料。其中，分散剂可以为煤油、机油、动物油、甘油、酒精和水，但不限于此；氧化剂可以为过氧化氢、高锰酸钾、次氯酸钠、过碳酸钠、溴或碘等；磨料可以为刚玉、碳化硅、碳化硼或人造金刚石，但不限于此，且磨料的粒度大小小于100nm。研磨液的粘度在2cP至7cP之间，在本实施例中，研磨液的粘度为5cP。
粘结剂包括：玻璃离子水门汀和具有粘性的树脂。其中，具有粘性的树脂包括：松香。
研磨试剂通过将研磨液与粘结剂结合，使研磨试剂的粘度不小于40cP，在本实施例中，研磨试剂的粘度在50cP至100cP范围内。
实施例二
本实施例提供一种如实施例一中的研磨试剂的制备方法，包括：将粘结剂与研磨液混合，得到粘度为50cP的研磨试剂。
实施例三
结合图1，本实施例提供一种化学机械研磨装置，化学机械研磨装置包括：研磨盘1、驱动件2、第一喷头3和输液组件4。
其中，驱动件2与研磨盘1连接，用于驱动研磨盘1转动；第一喷头3与输液组件4连接，输液组件4用于向盘第一喷头3输送如实施例一中的研磨试剂；第一喷头3位于研磨盘1的上方，用于向研磨盘1的旋转中心添加研磨试剂。
在本实施例中，输液组件4包括：第一输液管41、第一输液件42、第二喷头、第二输液管和第二输液件。其中，第一输液管41的一端与第一输液件42连接，第一输液管41的另一端与第一喷头3连接；第一输液件42用于在对晶片进行研磨前通过第一输液管41向第一喷头3传送研磨试剂；第二输液管的一端与第二输液件连接，第二输液管的另一端与第二喷头连接；第二输液件用于在对晶片进行研磨的过程中通过第二输液管向第二喷头传送研磨液，以使研磨液通过第二喷头流向晶片研磨的位置。
实施例四
结合图1，本实施例提供一种化学机械研磨方法，该方法应用于如实施例三中的化学机械研磨装置，该方法包括步骤S101至步骤S103：
步骤S101：将研磨试剂添加于研磨盘1的旋转中心。
具体的，控制第一输液件42通过第一输液管41向第一喷头3输送研磨试剂，以使第一喷头3将研磨试剂添加于研磨盘1的旋转中心。
步骤S102：通过驱动件2带动研磨盘1转动，以使研磨试剂在研磨盘1的上表面均匀扩散，形成研磨层。
其中，研磨层的厚度不小于10μm。在本实施例中，研磨层的厚度不小于15μm。
步骤S103：对晶片进行研磨。
对晶片进行研磨包括：在对晶片进行研磨的过程中，第二输液件通过第二输液管向第二喷头传送研磨液，第二喷头将研磨液滴入晶片研磨的位置，以提高晶片研磨的效果。
研磨试剂通过将研磨液与粘结剂结合，使得研磨试剂的粘度不小于40cP，而由研磨试剂形成的研磨层在使用研磨液对晶片进行研磨的过程，不但能够减少研磨液的流失，减少研磨液的浪费，同时还能够提高研磨液旋涂的均匀性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种研磨试剂，包括：研磨液，其特征在于，所述研磨试剂还包括：粘结剂；
所述粘结剂用于提高所述研磨液的粘度；
所述研磨试剂的粘度不小于40cP。
2.根据权利要求1所述的研磨试剂，其特征在于，所述粘结剂包括：玻璃离子水门汀和具有粘性的树脂。
3.根据权利要求2所述的研磨试剂，其特征在于，所述具有粘性的树脂包括：松香。
4.根据权利要求2所述的研磨试剂，其特征在于，所述研磨液的粘度在2cP至7cP之间。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的研磨试剂的制备方法，其特征在于，包括：将所述粘结剂与所述研磨液混合，得到粘度不小于40cP的所述研磨试剂。
6.一种化学机械研磨装置，其特征在于，包括：研磨盘、驱动件、第一喷头和输液组件；
所述驱动件与所述研磨盘连接，用于驱动所述研磨盘转动；
所述第一喷头与所述输液组件连接，所述输液组件用于向所述盘第一喷头输送如权利要求1至4任一项所述的研磨试剂；
所述第一喷头位于所述研磨盘的上方，用于向所述研磨盘的旋转中心添加所述研磨试剂。
7.根据权利要求6所述的化学机械研磨装置，其特征在于，所述输液组件包括：第一输液管和第一输液件；
所述第一输液管的一端与所述第一输液件连接，所述第一输液管的另一端与所述第一喷头连接；
所述第一输液件用于通过所述第一输液管向所述第一喷头传送所述研磨试剂。
8.根据权利要求6所述的化学机械研磨装置，其特征在于，所述输液组件包括：第二喷头、第二输液管和第二输液件；
所述第二输液管的一端与所述第二输液件连接，所述第二输液管的另一端与所述第二喷头连接；
所述第二输液件用于通过所述第二输液管向所述第二喷头传送所述研磨液。
9.一种化学机械研磨方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求6至8任一项所述的化学机械研磨装置，所述方法包括：
将所述研磨试剂添加于所述研磨盘的旋转中心；
通过所述驱动件带动所述研磨盘转动，以使研磨试剂在所述研磨盘的上表面均匀扩散，形成研磨层；
对晶片进行研磨。
10.根据权利要求9所述的化学机械研磨方法，其特征在于，所述研磨层的厚度不小于10μm。
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