CN115985772A - 一种含光刻胶晶圆的平坦化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含光刻胶晶圆的平坦化方法，涉及半导体工艺技术领域，所述平坦化方法包括：获取待研磨的含光刻胶晶圆，以及获取第一研磨液；获取含光刻胶晶圆的第一理想参数，根据所述第一理想参数调节出第一研磨参数；控制第一研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第一研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨。通过改变研磨压力和研磨转速，从而得到光刻胶和铜均匀一致的厚度，实现铜与光刻胶组合晶圆的表面平坦化。
Description
技术领域
本发明涉及半导体工艺技术领域，尤其涉及一种含光刻胶晶圆的平坦化方法。
背景技术
对于铜/光刻胶(CU/PR)组合晶圆的研磨，根据化学机械研磨(CMP)的理论，需要采用两种不同的研磨液(Slurry)对不同材料的研磨对象分别进行研磨。
铜与光刻胶的化学性质和硬度方面相差较大，铜作为集成电路中的布线材料，其化学平坦化工艺已经很成熟，有大量的厂商提供铜研磨液，但是对于光刻胶，能提供其研磨液的供应商基本没有。
化学机械研磨(CMP)是根据不同的研磨对象来选择不同的研磨液，对于带有光刻胶的晶圆，目前没有找到供应光刻胶研磨液的厂商。光刻胶作为一种聚合物，其与金属铜的硬度相差较大，两种物质构成的晶圆在化学机械研磨时很难做到兼容。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含光刻胶晶圆的平坦化方法，通过改变研磨压力和研磨转速，从而得到光刻胶和铜均匀一致的厚度，实现铜与光刻胶组合晶圆的表面平坦化。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明实施例的一方面提供了一种含光刻胶晶圆的平坦化方法，所述平坦化方法包括：获取待研磨的含光刻胶晶圆，以及获取第一研磨液；获取含光刻胶晶圆的第一理想参数，根据所述第一理想参数调节出第一研磨参数；控制第一研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第一研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨。
在一些实施例中，在所述控制第一研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第一研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨之后，所述方法还包括：获取第二研磨液；获取含光刻胶晶圆的第二理想参数，根据所述第二理想参数重新调节第二研磨参数；控制第二研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第二研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨。
在一些实施例中，在所述控制第一研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第一研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨中，所述方法包括：对所述含光刻胶晶圆中的光刻胶进行研磨；将所述含光刻胶晶圆中的光刻胶厚度研磨至均小于所述含光刻胶晶圆中的金属厚度时停止。
在一些实施例中，在所述控制第二研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第二研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨中，所述方法包括：对所述含光刻胶晶圆中的金属进行研磨；将所述含光刻胶晶圆中的金属厚度研磨至与所述含光刻胶晶圆中的光刻胶厚度一致时停止。
在一些实施例中，所述第一理想参数为含光刻胶晶圆中的光刻胶厚度参数，所述第一研磨参数包括设定研磨压力、第一设定研磨转速以及设定研磨液流量。
在一些实施例中，所述设定研磨压力为150～175百帕，所述第一设定研磨转速为77转/分钟，所述设定研磨液流量为300毫升/分钟。
在一些实施例中，所述第二理想参数为含光刻胶晶圆中的金属厚度参数，所述金属采用铜，所述第二研磨参数包括设定研磨压力、第二设定研磨转速以及设定研磨液流量。
在一些实施例中，所述设定研磨压力为150～175百帕，所述第二设定研磨转速为99转/分钟，所述设定研磨液流量为300毫升/分钟。
在一些实施例中，所述第一研磨液的PH值为10，所述第一研磨液中包括研磨颗粒SiO2以及含量1％的H2O2。
在一些实施例中，所述第二研磨液的PH值为7，所述第一研磨液中包括研磨颗粒SiO2以及含量1％的H2O2。
根据本发明实施例的一种含光刻胶晶圆的平坦化方法，至少具有如下有益效果：实现对带有光刻胶的晶圆进行研磨，含有光刻胶的其它结构的晶圆用本申请的平坦化方法都适用，实现微同轴器件的表面平坦化。通过改变研磨压力和研磨转速，从而得到光刻胶和铜均匀一致的厚度，实现铜与光刻胶组合晶圆的表面平坦化。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据实施例的流程图；
图2为根据实施例的结构流程示意图。
具体实施方式
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。
术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
下面对本申请实施例的技术方案进行简单阐述：
根据一些实施例，如图1所示，本申请提供了一种含光刻胶晶圆的平坦化方法，所述平坦化方法包括：
步骤101，获取待研磨的含光刻胶晶圆，以及获取第一研磨液；
步骤102，获取含光刻胶晶圆的第一理想参数，根据所述第一理想参数调节出第一研磨参数；
步骤103，控制第一研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第一研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨。
基于上述实施例，光刻胶1在整个工艺流程中起到定义器件中金属2结构的作用，隔离开金属2布线，为了起到良好的隔绝，防止金属2溢出，光刻胶1的厚度一般较厚。
在一些实施例中，含光刻胶晶圆的多个金属2凸出的厚度一致，此时，只需要对含光刻胶晶圆中的光刻胶1进行研磨至与金属2的厚度一致即可。第一研磨液仅用于对光刻胶1进行研磨，第一研磨液对金属2的没有去除率。
其中，光刻胶为正胶AZ40，光刻胶中的树脂为线性酚醛树脂，感光剂为重氮萘醌(DNQ)。
以下结合本说明书的附图1至图2，对本公开的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。
根据一些实施例，在步骤103，控制第一研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第一研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨之后，所述方法还包括：
步骤104，获取第二研磨液；
步骤105，获取含光刻胶晶圆的第二理想参数，根据所述第二理想参数重新调节第二研磨参数；
步骤106，控制第二研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第二研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨。
其中，在一些实施例中，如图2所示，含光刻胶晶圆的多个金属2凸出的厚度不一致，此时，不仅需要对含光刻胶晶圆中的光刻胶1进行研磨，还要对光刻胶晶圆中的金属2进行研磨。第一研磨液仅用于对光刻胶1进行研磨，第一研磨液对金属2的没有去除率。在步骤104中获取第二研磨液，通过第二研磨液对金属2进行研磨。
基于上述实施例，在步骤103，控制第一研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第一研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨中，所述方法包括：
步骤1031，对所述含光刻胶晶圆中的光刻胶进行研磨；
步骤1032，将所述含光刻胶晶圆中的光刻胶厚度研磨至均小于所述含光刻胶晶圆中的金属2厚度时停止。
进一步的，在步骤106，控制第二研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第二研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨中，所述方法包括：
在步骤1061，对所述含光刻胶晶圆中的金属2进行研磨；
在步骤1062，将所述含光刻胶晶圆中的金属2厚度研磨至与所述含光刻胶晶圆中的光刻胶厚度一致时停止。
其中，如图2所示，含光刻胶晶圆中的光刻胶1厚度大于金属2，多个凸出的金属2厚度不一致，先将所有凸出的光刻胶1的厚度研磨至小于厚度最小的金属2，且研磨后每个光刻胶1的厚度均一致。光刻胶1研磨完成后，再将金属2的厚度研磨至与光刻胶1的厚度一致时停止，完成研磨。
在另一些实施例中，先将所有凸出的光刻胶1的厚度研磨至等于厚度最小的金属2，且研磨后每个光刻胶1以及厚度最小的金属2的厚度均一致。光刻胶1研磨完成后，再将其他厚度的金属2的厚度研磨至与光刻胶1以及厚度最小的金属2的厚度一致时停止，完成研磨。
根据一些实施例，所述第一理想参数为含光刻胶晶圆中的光刻胶厚度参数，所述第一研磨参数包括设定研磨压力、第一设定研磨转速以及设定研磨液流量。
基于上述实施例，设定研磨压力、第一设定研磨转速以及设定研磨液流量均可根据实际需求设定，在一些实施例中，所述设定研磨压力为150～175百帕，所述第一设定研磨转速为77转/分钟，所述设定研磨液流量为300毫升/分钟。
进一步的，光刻胶厚度参数可以根据实际需求设定，光刻胶初始厚度参数与光刻胶厚度参数的差值为第一研磨厚度参数，第一研磨厚度参数根据研磨的时间来决定。
根据一些实施例，所述第二理想参数为含光刻胶晶圆中的金属厚度参数，所述金属2采用铜，所述第二研磨参数包括设定研磨压力、第二设定研磨转速以及设定研磨液流量。
基于上述实施例，设定研磨压力、第一设定研磨转速以及设定研磨液流量均可根据实际需求设定，在一些实施例中，所述设定研磨压力为150～175百帕，所述第二设定研磨转速为99转/分钟，所述设定研磨液流量为300毫升/分钟。
进一步的，金属厚度参数可以根据实际需求设定，金属初始厚度参数与金属厚度参数的差值为第二研磨厚度参数，第二研磨厚度参数根据研磨的时间来决定。例如，在本申请的一些实施例中，金属2采用铜，铜在研磨前的厚度为57微米，即金属初始厚度参数为57微米，最后要求铜的厚度为50微米，即金属厚度参数为50微米，第二研磨厚度参数为7微米，此时，铜的研磨时间为10分钟。
根据一些实施例，所述第一研磨液的PH值为10，所述第一研磨液中包括研磨颗粒SiO2以及含量1％的H2O2。
进一步的，所述第二研磨液的PH值为7，所述第一研磨液中包括研磨颗粒SiO2以及含量1％的H2O2。
在上述实施方式的描述中，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。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离本申请的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种含光刻胶晶圆的平坦化方法，其特征在于，所述平坦化方法包括：
获取待研磨的含光刻胶晶圆，以及获取第一研磨液；
获取含光刻胶晶圆的第一理想参数，根据所述第一理想参数调节出第一研磨参数；
控制第一研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第一研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨。
2.根据权利要求1所述的平坦化方法，其特征在于，在所述控制第一研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第一研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨之后，所述方法还包括：
获取第二研磨液；
获取含光刻胶晶圆的第二理想参数，根据所述第二理想参数重新调节第二研磨参数；
控制第二研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第二研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨。
3.根据权利要求2所述的平坦化方法，其特征在于，在所述控制第一研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第一研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨中，所述方法包括：
对所述含光刻胶晶圆中的光刻胶进行研磨；
将所述含光刻胶晶圆中的光刻胶厚度研磨至均小于所述含光刻胶晶圆中的金属厚度时停止。
4.根据权利要求3所述的平坦化方法，其特征在于，在所述控制第二研磨液喷淋至所述含光刻胶晶圆上，根据第二研磨参数对所述含光刻胶晶圆进行研磨中，所述方法包括：
对所述含光刻胶晶圆中的金属进行研磨；
将所述含光刻胶晶圆中的金属厚度研磨至与所述含光刻胶晶圆中的光刻胶厚度一致时停止。
5.根据权利要求1所述的平坦化方法，其特征在于，所述第一理想参数为含光刻胶晶圆中的光刻胶厚度参数，所述第一研磨参数包括设定研磨压力、第一设定研磨转速以及设定研磨液流量。
6.根据权利要求5所述的平坦化方法，其特征在于，所述设定研磨压力为150～175百帕，所述第一设定研磨转速为77转/分钟，所述设定研磨液流量为300毫升/分钟。
7.根据权利要求2所述的平坦化方法，其特征在于，所述第二理想参数为含光刻胶晶圆中的金属厚度参数，所述金属采用铜，所述第二研磨参数包括设定研磨压力、第二设定研磨转速以及设定研磨液流量。
8.根据权利要求7所述的平坦化方法，其特征在于，所述设定研磨压力为150～175百帕，所述第二设定研磨转速为99转/分钟，所述设定研磨液流量为300毫升/分钟。
9.根据权利要求1所述的平坦化方法，其特征在于，所述第一研磨液的PH值为10，所述第一研磨液中包括研磨颗粒SiO2以及含量1％的H2O2。
10.根据权利要求2所述的平坦化方法，其特征在于，所述第二研磨液的PH值为7，所述第一研磨液中包括研磨颗粒SiO2以及含量1％的H2O2。
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