[发明专利]一种WCMP的研磨装置以及提高WCMP研磨速率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制工艺，尤其涉及WCMP（钨的化学机械研磨）的工艺。

背景技术

随着对增加单个芯片上的有源器件密度的要求的逐步提高，对晶片有源表面上更大平整度的要求同时提高。需要平坦的表面来改善与下部层的互连金属镀覆和提高填充导孔和线路的能力。

在这样的要求下，CMP（Chemical Mechanical Polishing，化学机械研磨）是一种常用的主要工艺，尤其对于超大硅膜集成电路制造工艺中的表面平坦化，是不可或缺的薄膜平坦化技术。

其中，WCMP即钨的化学机械研磨技术已经被广泛应用到内存和逻辑产品的量产中。

在WCMP技术中，为了提高半导体的生产率，提高WCMP的研磨速率是一种重要的手段。

现有技术中，作为提高WCMP的研磨速率的方法主要有：

（1）增加研磨头的压力；

（2）提高研磨垫和研磨头的转速；

（3）提高研磨垫的表面粗糙度；

（4）采用新的速率高的研磨液和研磨垫。

然而，上述方法存在不同方面的缺陷，例如：

（1）在增加研磨头的压力的情况下，该压力若提高太大会影响到晶片的安全而且对速率的提升作用并不大；

（2）在提高研磨垫和研磨头的转速的情况下，转速太高会影响到晶片的安全，而且对速率的提升作用并不太大；

（3）在提高研磨垫的表面粗糙度的情况下，会严重影响到研磨垫的使用寿命；

（4）采用新的速率高的研磨液和研磨垫，则会存在新的研磨液和研磨垫开发困难而且成本比较高的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明旨在提供一种不会影响到晶片，能够迅速提高研磨速、成本低且结构简单的WCMP的研磨装置以及提高WCMP研磨速率的方法。

为解决以上技术问题，本发明的WCMP的研磨装置，利用研磨液对被加工物进行研磨，其特征在于，包括：研磨垫，该研磨垫用于盛放研磨液；托盘，用于保持被加工物、并使该被加工物在所述研磨垫上得以进行WCMP研磨；管部，用于通入研磨液；加热装置，用于对所述管部以及/或者所述研磨垫进行加热；以及温度控制装置，用于控制所述加热装置以使所述管部中流动的研磨液的温度保持在30～60度。

优选地，所述加热装置为设置在所述管部周围的电热丝，以及/或者设置在所述研磨垫周围的电热丝。

优选地，所述加热装置为设置在所述管部外部热气管线，以及/或者设置在所述研磨垫外部热气管线。

优选地，所述加热装置为设置在所述管部外部的红外线热源，以及/或者设置在所述研磨垫外部的红外线热源.。

优选地，所述温度控制装置具备测定所述管部的出口部分温度的温度传感器。

优选地，所述管部为铜管。

本发明的WCMP的研磨装置，利用研磨液对被加工物进行研磨，其特征在于，包括：研磨垫，该研磨垫用于盛放研磨液；托盘，用于保持被加工物、并使该被加工物在所述研磨垫上进行WCMP研磨；管部，用于通入研磨液；加热装置，用于对所述管部以及或者所述研磨垫进行加热；研磨液流速测量器，用于测量所述研磨液的流速；以及温度控制装置，包括测定所述管部的出口部分温度的温度传感器，所述温度传感器根据所述温度传感器测得的温度以及所述研磨液流速测量器测得的研磨液的流速对所述加热装置进行控制、以使所述管部中流动的研磨液的温度保持在30～60度。

优选地，所述加热装置为设置在所述管部周围的电热丝，以及/或者设置在所述研磨垫周围的电热丝。

优选地，所述加热装置为设置在所述管部外部的热气管线，以及/或者设置在所述研磨垫外部热气管线。

优选地，所述加热装置为设置在所述管部外部的红外线热源，以及/或者设置在所述研磨垫外部的红外线热源。

优选地，所述管部为铜管。

本发明的提高WCMP的研磨速率的方法，在该WCMP中通过管部导入研磨液对被加工物进行研磨，其特征在于，包括：导入研磨液的导入步骤；对管部或者/以及研磨垫进行加热的加热步骤；测定研磨液的温度的测温步骤；以及将所述研磨液的温度控制在30～60度的温控步骤。