專利名稱：一種化學(xué)機械拋光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)機械拋光方法，尤其涉及一種應(yīng)用于穿透硅通孔互聯(lián)技術(shù) (TSV)中的化學(xué)機械拋光方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)機械拋光廣泛應(yīng)用于集成電路制造工藝。按照拋光材質(zhì)不同可以分為金屬 化學(xué)機械拋光以及非金屬化學(xué)機械拋光，其典型化學(xué)機械拋光方法為被拋光基材與旋轉(zhuǎn) 拋光墊直接接觸，載體施加壓力在機臺的背側(cè)；在拋光過程中，保持研磨墊以及研磨頭在一 定速度下旋轉(zhuǎn)，并持續(xù)不斷的施加含有研磨顆粒的研磨漿料與拋光墊上保持一定的研磨速 率。該化學(xué)拋光工藝可以獲得較好的拋光表面晶片平整度、較低的缺陷以及腐蝕。但該拋 光工藝通常研磨速率小于1微米每分鐘，難于滿足穿透通孔互聯(lián)技術(shù)的要求。與典型的化學(xué)機械拋光工藝要求不同，TSV技術(shù)需要在較短的時間內(nèi)研磨掉幾微 米、甚至幾百微米的被研磨基材，并且達(dá)到良好的晶片表面平整度以及低缺陷率。專利US2009061630A1公布了一種金屬基材的化學(xué)機械拋光方法，其將含有研磨 顆粒的化學(xué)研磨漿料施加到研磨墊上進(jìn)行研磨，但其銅研磨速率小于5000埃每分鐘。專利CN98120987. 4公布了一種用于銅的化學(xué)機械拋光(CMP)漿液以及用于集成 電路制造的方法，其將含有研磨顆粒的化學(xué)拋光漿料施加到研磨墊上進(jìn)行拋光。其宣稱研 磨速率得到提高，但銅研磨速率僅大于5000埃每分鐘。專利US2008274618A1公布了一種多晶硅研磨組合物，其采用含有二氧化鈰的化 學(xué)研磨漿料對多晶硅進(jìn)行研磨，但其研磨速率低于1微米每分鐘。因此，需要一種可以解決TSV技術(shù)中硅片減薄以及銅連線拋光過程高拋光速率要 求，并能夠達(dá)到優(yōu)良的晶片平整度以及低缺陷率，使其達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的要求的化學(xué)機械拋光 方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種解決TSV技術(shù)中硅片減薄以及銅連線拋光過程的高拋 光速率要求、拋光后晶片平整度較差以及產(chǎn)能低下，并能夠達(dá)到優(yōu)良的晶片平整度以及低 缺陷率，達(dá)到產(chǎn)業(yè)化的要求的化學(xué)機械拋光方法。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的在TSV化學(xué)機械拋光工藝中引入固定研磨顆粒的研磨墊代替?zhèn)鹘y(tǒng)的典型研磨墊， 達(dá)到高的研磨速率以及晶片平整度。該發(fā)明分以下幾步進(jìn)行(1)采用固定研磨顆粒的研磨墊拋光主要的被研磨基材；(2)采用固定研磨顆粒的研磨墊拋光剩余被研磨基材；或者采用典型的化學(xué)機械 拋光方法拋光剩余的被研磨基材。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述研磨材料包括硅、銅、鉭、氮化鉭。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述固定研磨顆粒包括氧化硅、氧化鈰、氧化鋁、金剛石中的一種或多種。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的TSV化學(xué)機械拋光工藝還包括使用金剛石砂輪研
磨工藝。在本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的使用金剛石砂輪研磨工藝被研磨材料為硅基材。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明。用本發(fā)明的方法于TSV工藝中對 硅、銅、鉭或氮化鉭進(jìn)行拋光。下表以常用的三步拋光工藝為例，分別采用不同的方法對被 研磨基材進(jìn)行拋光，從而達(dá)到拋光要求。實施例1 13表1、實施例1 1權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于穿透通孔互聯(lián)技術(shù)(TSV)中的化學(xué)機械拋光方法，其特征在于，所述方 法包括如下步驟(1)采用固定研磨顆粒的研磨墊拋光主要的被研磨基材；(2)拋光剩余被研磨基材。
2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，用固定研磨顆粒的研磨墊拋光所述剩余被研 磨基材。
3.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，用含有研磨顆粒的研磨漿料在傳統(tǒng)的典型研 磨墊上拋光所述剩余被研磨基材。
4.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述固定研磨顆粒選自氧化硅、氧化鈰、氧化 鋁和金剛石中的一種或多種。
5.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述的被研磨基材選自硅、銅、鉭和氮化鉭中 的一種或多種。
6.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述的化學(xué)機械拋光方法還包括采用金剛石 砂輪研磨方法。
7.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述的金剛石砂輪研磨方法的被研磨材料為娃。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種嶄新的應(yīng)用于穿透通孔互聯(lián)技術(shù)(TSV)中的化學(xué)機械拋光方法。該方法采用固定研磨顆粒的研磨墊進(jìn)行化學(xué)機械拋光。采用該方法具有以下優(yōu)點提高研磨速率，增加產(chǎn)能，提高晶片平整度。
文檔編號B24B29/00GK102101263SQ200910201379
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者彭洪修, 王淑敏 申請人:安集微電子(上海)有限公司