[发明专利]一种化学机械研磨装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体装置领域，特别涉及一种化学机械研磨装置。

背景技术

在半导体工艺领域，化学机械研磨技术(CMP技术)兼具有机械式研磨与化学式研磨两种作用，可以使整个晶圆表面达到平坦化，以便于后续进行薄膜沉积等工艺。在进行CMP的过程中，通过研磨头将待研磨的晶圆压在研磨垫上并带动晶圆旋转，而研磨垫则以相反的方向旋转。在进行研磨时，通过研磨浆料输送装置将所需的研磨浆料添加到晶圆与研磨垫之间，然后，随着研磨垫和待研磨晶圆之间的高速方向运转，待研磨晶圆表面的反应产物被不断地剥离，反应产物随着研磨浆料被带走。进一步地，待研磨晶圆的新表面又会发生化学反应，反应产物再被剥离出来，这样循环往复，在机械研磨和化学腐蚀的共同作用下，使晶圆表面平坦化。

在研磨过程中，由于浆料输送装置无法使输送的研磨浆料均匀地分布在所述研磨垫上，从而可能会影响晶圆的研磨效果，因此在现有技术中，通常还可以在靠近所述研磨垫附近设置一个或者多个修正器来对所述研磨垫进行修正。所述修正通常为：(1)通过对所述研磨垫上的研磨浆料分布位置的调整，使所述研磨浆料均匀地分布在所述研磨垫上；(2)在研磨过程中，通过对所述研磨垫随时修正，从而使所述研磨垫始终保持一种多孔、微观上凹凸不平的结构，保证其研磨晶圆的效果。通常所使用的修正器为金刚石修正器，具体地，可以参考中国专利申请号为201020149837.X的化学机械研磨用金刚石修整器中所描述的技术方案，在此不予赘述。

但是，在现有的CMP制程中常常会使晶圆表面产生划痕(scratch)，从而影响产品的优良率。根据划痕的磨损程度可以分成微划痕(Micro-scratch)和大划痕(Macro-scratch)。其中造成晶圆表面Micro-scratch的成因主要是研磨过程中的微粒与晶圆表面的摩擦所造成，这些微粒主要来自于研磨液中研磨粒的聚集，以及研磨机台或外界环境在研磨过程中所造成的污染。而造成晶圆表面Macro-scratch主要因为研磨过程中，研磨垫上有硬物破坏晶圆表面，这些硬物可能是研磨垫修正器上的钻石脱落或研磨液中研磨粒的聚集。这些在CMP制程中产生的划痕会被后续淀积的金属层填充，而当所制成的芯片尺寸越来越小时，所述划痕中的金属就很可能使与之接触的相邻金属线之间产生短路，从而造成产品缺陷。

针对上述问题，在现有技术中，提出了一些相关的解决方案，例如，通过改进研磨浆料的组成成分、调整研磨垫或者研磨头的转速、减小研磨头对晶圆向下的压力等方法。通过实践发现，这些方法确实在一定程度上改善了所述晶圆表面产生划痕的缺陷。但是，由于现有的化学机械研磨装置中通常使用金刚石修正器来对所述研磨垫表面进行修正，可是在研磨过程中，所述修正器上的金刚石颗粒常常会散落在研磨垫上，这样当待研磨晶圆接触到这些金刚石颗粒时会使其表面产生划痕。但是现有技术中没有提供相关可以实现将这些金刚石颗粒移出所述研磨垫的技术方案，因此需要对现有的化学机械研磨装置进行改进，从而能减少研磨过程中对晶圆表面的磨损，但是目前还没有比较理想的解决方案。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种化学机械研磨装置，防止在晶圆表面产生划痕。

为解决上述问题，本发明提供了一种化学机械研磨装置，包括研磨垫和修正装置；其中，所述修正装置包括转动轴和修正器，研磨过程中所述转动轴带动所述修正器旋转且对所述研磨垫表面进行修正；所述化学机械研磨装置还包括吸附装置，所述吸附装置位于研磨垫上方，用于吸附所述散落在研磨垫上的金属涂层颗粒。

优选地，所述吸附装置是磁铁。

优选地，所述吸附装置通过连接装置与化学机械研磨装置连接且置于研磨垫上方。

优选地，所述吸附装置的形状呈矩形、或圆形、或三角形。

优选地，所述修正器与所述转动轴之间通过连接器件相连接，使所述修正器绕着所述转动轴转动。

优选地，所述连接器件包括螺栓和螺孔或螺钉。

优选地，所述修正器包括修正元件和基座，其中所述基座用于承载所述修正元件。

优选地，所述金属涂层为铁或铜或铝颗粒。