[发明专利]研磨垫整理方法、研磨垫整理器及研磨机台

说明书

本发明公开了一种研磨垫整理方法，在对晶圆进行研磨时，研磨盘下压对研磨垫进行整理，在研磨完一片晶圆后至开始进行下一片晶圆研磨之前的过程中，研磨盘以零压力停留在研磨垫上。还公开了一种用于如上所述的研磨垫整理方法中的研磨垫整理器，包括研磨盘和驱动轴，所述驱动轴驱动所述研磨盘转动。还公开了一种研磨机台，包括研磨垫，还包括如上述的研磨垫整理器，所述研磨垫整理器设置于所述研磨垫上。研磨盘可以在研磨批次晶圆的整个过程中始终停留在研磨垫上，而无需返回到清洗区域，避免了研磨盘进行反复的上行和下移运动，一方面，可以避免研磨盘碰伤晶圆，另外一方面，可以避免因碰擦其他部件而产生的颗粒物质污染晶圆。

技术领域

本发明涉及化学机械研磨领域，尤其涉及一种研磨垫整理方法、研磨垫整理器及研磨机台。

背景技术

通常，在半导体工艺车间内所进行的CMP工艺是指化学机械研磨(ChemicalMechanical Polishing)工艺或者称为化学机械平坦化(Chemical MechanicalPlanarization)工艺。化学机械研磨工艺是一个复杂的工艺过程，它是将晶圆表面与研磨垫的研磨表面接触，然后，通过晶圆表面与研磨表面之间的相对运动将晶圆表面平坦化，通常采用化学机械研磨设备，也称为研磨机台或抛光机台来进行化学机械研磨工艺。

如图1所示，现有的研磨机台包括研磨垫110、研磨头120和研磨垫整理器以及研磨液供应管路150，所述研磨器整理器包括用于整理研磨垫110的研磨盘130和驱动轴140，所述驱动轴140带动所述研磨盘130转动，所述研磨盘130是圆形的，所述研磨盘130的工作表面设有研磨颗粒并且设有若干由内向外的沟槽，所述沟槽用于排除研磨液副产物。

进行研磨工艺时，将需要研磨的晶圆附着在研磨头120上，该晶圆的待研磨面向下并接触相对旋转的研磨垫110，研磨头120提供的下压力将该晶圆紧压到研磨垫110上，所述研磨垫110是粘贴于平台上，当该平台在马达的带动下旋转时，与此同时，研磨头110也进行相应运动；同时，研磨液通过研磨液供应管路105输送到研磨垫110，并通过离心力均匀地分布在研磨垫110上。研磨工艺所使用的研磨液一般包含有化学腐蚀剂和研磨颗粒，通过化学腐蚀剂和所述待研磨表面的化学反应生成较软的容易被去除的材料，然后通过机械摩擦将这些较软的物质从被研磨晶圆的表面去掉，达到全局平坦化的效果。

在研磨过程中，研磨垫110不停转动，研磨头120将晶圆（未图示）压在研磨垫110上，且研磨头120一边做自转一边沿研磨垫110半径方向来回摆动，在研磨垫上留下运动轨迹100，最终，实现对晶圆的研磨。与此同时，由于在研磨过程中，研磨垫110的表面容易出现污垢或表面磨坏现象，因此需要同时用研磨垫整理器对研磨垫110进行清洁或是改善研磨垫表面状况，以获得更好的研磨效果。

目前，在使用时，每磨好一片晶圆，研磨盘130就需要回到研磨垫110之外的清洗区域（Clean cup），当装载好下一片晶圆后，研磨盘130再回到研磨垫上。由于研磨盘130在往返清洗区域的过程中，需要进行上行和下移（up/down）动作，在研磨盘进行上行和下移的过程中，一方面，容易碰撞研磨头，使得研磨头内的晶圆容易因碰撞而产生擦伤（scratch）或蝶状的坑(dishing)等缺陷，导致产品良率降低；另一方面，研磨盘在上行和下移的过程中，也容易碰撞其他相邻部件，一旦碰撞会产生大量的颗粒物质，这些颗粒物质容易污染晶圆，使得产品的良率进一步降低。

因此，如何提供提高晶圆的良率的研磨垫整理方法、研磨垫整理器及研磨机台是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种研磨垫整理方法、研磨垫整理器及研磨机台，在批次晶圆的整个过程中，研磨盘无需进行上行和下移的动作，从而不但减少晶圆受到碰撞的可能性，而且还可以避免研磨盘在上行和下移的过程中产生得大量的颗粒物质污染晶圆，从而有效提高产品良率。

为了达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：