[发明专利]一种消除金属表面突起物的化学机械抛光装置及方法

权利要求书

1.一种消除金属表面突起物的化学机械抛光装置，其特征在于，包括研磨装置和退火装置；所述退火装置通过晶圆传送装置与所述研磨装置连接；所述退火装置设有退火腔，用于承载金属晶圆在其中退火；其中，退火装置用于在晶圆研磨抛光后进行退火处理，使累积在晶圆上的金属互联层的应力充分释放，以使金属互联层内部的不稳定状态充分反应，包括由于应力的释放而在所述金属互联层表面形成突起物，从而使得金属互联层处于稳定的状态。

2.根据权利要求1所述的消除金属表面突起物的化学机械抛光装置，其特征在于，所述退火装置还设有缓冲腔，所述缓冲腔与所述研磨模块和所述退火腔间分别设有晶圆传送装置。

3.根据权利要求1所述的消除金属表面突起物的化学机械抛光装置，其特征在于，所述缓冲腔中充有惰性气体，以防止研磨抛光后的晶圆的金属互联层与空气发生反应。

4.一种利用权利要求1所述的消除金属表面突起物的化学机械抛光装置消除金属表面突起物的方法，其特征在于，半导体制造过程中，晶圆研磨抛光和退火工艺交替连续进行，其包括以下步骤：

步骤一：在半导体晶圆上形成金属互联层后，采用所述研磨装置对晶圆进行预抛光，除去所述晶圆上的多余金属和其他多余介质层部分；

步骤二：将预抛光的晶圆载入所述退火腔中，高温退火，充分释放所属金属互联层中的内应力，使所述金属互联层中的不稳定状态充分显现，并在金属互联层表面形成突起物；

步骤三：将经过退火后的晶圆重新载入所述研磨装置，对所述金属互联层进一步研磨抛光，除去由步骤二中金属互联层表面形成的突起物。

5.根据权利要求4所述的消除金属表面突起物的方法，其特征在于，在所述步骤一与步骤二之间，当所述晶圆进行预抛光后，若需要退火而所述晶圆不能马上进行退火时，将所述晶圆载入所述缓冲腔中，以防止预抛光后的晶圆曝露在空气中并发生反应，之后再将所述晶圆由所述缓冲腔载入所述退火腔中进行退火。

6.根据权利要求4所述的消除金属表面突起物的方法，其特征在于，当所述晶圆的金属互联层分步多次研磨抛光时，若是晶圆在进行一次研磨抛光后，需要退火处理，则重复所述步骤一至步骤三过程。

7.根据权利要求4所述的消除金属表面突起物的方法，其特征在于，所述退火腔温度控制于200~600℃。

8.根据权利要求4所述的消除金属表面突起物的方法，其特征在于，晶圆在所述退火腔中退火时间控制于1~200秒。

9.根据权利要求4所述的消除金属表面突起物的方法，其特征在于，所述金属互联层为铜或者铜的合金。