[发明专利]化学机械研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种化学机械研磨方法。

背景技术

化学机械研磨(Chemical Mechanical Planarization，CMP)是一种全局表面平坦化技术，在半导体制造过程中用以减小半导体基底厚度的变化和表面形貌的影响。由于CMP可精确并均匀地把半导体基底平坦化为需要的厚度和平坦度，已经成为半导体制造过程中应用最广泛的一种表面平坦化技术。

实践中，所述CMP操作通过在抛光头上粘附抛光垫，继而，在半导体基底和抛光垫之间存在研磨液，并使所述半导体基底和抛光垫之间进行相对运动来平坦化所述半导体基底表面。其中，所述研磨液通常为包含研磨微粒(如硅胶)的悬浮溶液；所述抛光垫通常包含具有多孔吸水特性的聚亚胺脂。

实际生产中，经历所述CMP操作后，还需继续CMP清洗操作，以去除经由所述CMP操作引入的沾污。所述沾污包括去除研磨液后残留的研磨微粒以及由研磨垫上剥落的研磨微粒和其他微粒。所述沾污通常在所述半导体基底表面形成微粒缺陷。半导体基底表面存在所述微粒缺陷，将影响后续操作的进行。如何减少或去除所述微粒缺陷成为本领域技术人员面临的主要问题。

如图1所示，当前，通常采用清洗工艺去除所述微粒缺陷，如2006年10月4日公开的公开号为“CN 1842896A”的中国专利申请中所提供的，在清洗腔室内利用SPM及SC1溶液顺序或同时清洗经历所述CMP操作后的所述半导体基底。然而，利用所述方法去除所述微粒缺陷时，由于涉及的清洗溶液均包含酸、碱等腐蚀性的化学材料，会在所述半导体基底表面造成侵蚀或损伤，仍将影响后续操作的进行。如何减少所述半导体基底被侵蚀或损伤的程度成为本领域技术人员面临的首要问题。

发明内容

本发明提供了一种化学机械研磨方法，可在经历所述化学机械研磨后执行去除微粒缺陷的操作时，减少半导体基底被侵蚀或损伤的程度。

本发明提供的一种化学机械研磨方法，包括：

以包含研磨微粒的研磨液执行化学机械研磨操作至研磨终点；

以不包含研磨微粒的研磨液执行辅助化学机械研磨操作。

可选地，所述研磨微粒包含硅胶或三氧化二铝中的一种或其组合；可选地，所述包含研磨微粒的研磨液或者不包含研磨微粒的研磨液中包含氢氧化钾；可选地，所述包含研磨微粒的研磨液或者不包含研磨微粒的研磨液中包含氨水；可选地，所述包含研磨微粒的研磨液或者不包含研磨微粒的研磨液的PH值小于8；可选地，所述包含研磨微粒的研磨液或者不包含研磨微粒的研磨液中包含双氧水或臭氧的水溶液中的一种或其组合；可选地，所述不包含研磨微粒的研磨液为水；可选地，执行所述辅助化学机械研磨操作时的驱动电压等于或小于执行所述化学机械研磨操作时的驱动电压；可选地，执行所述辅助化学机械研磨操作的持续时间为10～20秒。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

上述技术方案提供的化学机械研磨方法，通过在利用包含研磨微粒的研磨液执行化学机械研磨操作后，以利用不包含研磨微粒的研磨液执行辅助化学机械研磨操作，代替单纯利用不包含研磨微粒的研磨液进行的清洗操作，去除微粒缺陷，可加快去除微粒缺陷时引入的化学材料作用于所述半导体基底的速度，以减少化学材料作用于所述半导体基底的持续时间，可使减少去除微粒缺陷后在所述半导体基底表面造成的侵蚀或损伤成为可能；

上述技术方案提供的化学机械研磨方法的可选方式，通过将不包含研磨微粒的研磨液选为弱碱，可在去除微粒缺陷时，降低化学试剂的反应作用，增强研磨作用，使减少经历CMP操作后在所述半导体基底表面造成侵蚀或损伤成为可能；

上述技术方案提供的化学机械研磨方法的可选方式，通过将不包含研磨微粒的研磨液选为去离子水(DIW)，可在去除微粒缺陷时，不再引入化学材料，使得减少甚至避免经历CMP操作后在所述半导体基底表面造成侵蚀或损伤成为可能。

附图说明

图1为说明现有技术中经历化学机械研磨后去除微粒缺陷时的操作示意图；

图2为说明本发明实施例中经历化学机械研磨后去除微粒缺陷时的操作示意图。

具体实施方式

尽管下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应当理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列的描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛教导，而并不作为对本发明的限制。