化學(xué)機械研磨作業(yè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，采用生長單晶硅或多晶硅的硅片作為先導(dǎo)片，所述先導(dǎo)片是指在作業(yè)產(chǎn)品前，使機臺各項性能指標達到一個穩(wěn)定的標準的假片。優(yōu)化研磨程式，使反復(fù)使用的先導(dǎo)片表面仍能保持直徑大于0.20μm的顆粒數(shù)小于50顆的水準，并采用清洗刷開放式的清洗程式作業(yè)先導(dǎo)片，而在產(chǎn)品作業(yè)時采用清洗刷閉合的程式作業(yè)，從而杜絕了因先導(dǎo)片顆粒狀況不佳導(dǎo)致的產(chǎn)品顆粒增多的情況。
【專利說明】化學(xué)機械研磨作業(yè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，特別是指一種化學(xué)機械研磨作業(yè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)機械研磨(CMP: Chemical Mechanical Polishing)是半導(dǎo)體制造中的關(guān)鍵工藝之一，是一個移除制程，它借著結(jié)合化學(xué)反應(yīng)和機械研磨達到其目的。并且我們使用它在半導(dǎo)的薄膜體制程中，利用它來剝除薄膜使得表面更加平滑和更加平坦。它也被用在半導(dǎo)體的金屬化制程中，用來移除在其表面大量的金屬薄膜以在介電質(zhì)薄膜中形成聯(lián)機的栓塞或是金屬線。并且當晶圓從單晶硅晶棒被切下來后，就有很多的制程步驟被用來準備平坦的、光亮的以及無缺陷的硅片以滿足集成電路的制程所需，而化學(xué)機械研磨制程通常被用在晶圓生產(chǎn)的最后一道步驟，它可以使晶圓平坦化，并且可以從表面完全消除一些表面缺陷。比如，當硅單晶棒被鋸成薄片，在鋸開的過程中在晶圓的兩面會留有鋸痕，必須除去，晶圓然后放在一拋光板上，用蠟和真空固定住，拋光板再放在拋光機上將硅片一面磨成像鏡子一樣，才可以開始進入制作集成電路與組件的制程。
[0003]由于其工藝特性，在化學(xué)機械研磨過程前需要作業(yè)一定量的先導(dǎo)片，從而使研磨速率達到一個可控的范圍內(nèi)。所述先導(dǎo)片是指在作業(yè)產(chǎn)品前，使機臺各項性能指標達到一個穩(wěn)定的標準的假片。業(yè)界通常使用的先導(dǎo)片在單晶硅研磨的制程中，研磨所產(chǎn)生的顆粒會不斷的積累在先導(dǎo)片表面，對后續(xù)產(chǎn)品顆粒產(chǎn)生影響。另一方面，先導(dǎo)片研磨過程中產(chǎn)生的顆粒，在后清洗過程中易粘污到清洗刷上，從而對后續(xù)的產(chǎn)品產(chǎn)生影響，使產(chǎn)品顆粒狀況變差。如圖1所示，是傳統(tǒng)業(yè)界先導(dǎo)片的作業(yè)條件，圖中顯示了 6片先導(dǎo)片作業(yè)完成后的表面顆粒殘留，可明顯看到表面的大顆?；蚺K污，產(chǎn)品的第I?3枚顆粒大于100顆，在第3枚后顆粒數(shù)逐漸降低。整個產(chǎn)品的顆粒狀況不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，降低先導(dǎo)片作業(yè)后表面顆粒殘留。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，包含如下步驟:
[0006]第I步，采用硅片作為先導(dǎo)片，所述先導(dǎo)片是指在作業(yè)產(chǎn)品前，使機臺各項性能指標達到一個穩(wěn)定的標準的假片。在研磨先導(dǎo)片程式后加入一步軟毛研磨墊研磨，使用研磨液在低壓力下進行研磨；
[0007]第2步，研磨后對硅片進行超聲波震蕩清洗；
[0008]第3步，采用清洗刷開放式的清洗程式作業(yè)先導(dǎo)片；
[0009]第4步，采用清洗刷閉合的程式作業(yè)產(chǎn)品。
[0010]較佳地，所述第I步中，硅片采用生長有單晶硅或者多晶硅的硅片。
[0011]較佳地，所述第I步中，研磨液采用超純水。
[0012]較佳地，所述第I步中，低壓力下進行研磨的壓力范圍為I?3PSI，研磨時間為I?3分鐘，去除先導(dǎo)片表面大顆粒及研磨液殘留物。
[0013]較佳地，所述第2步中，超聲波震蕩清洗的時間為I?4分鐘，去除先導(dǎo)片表面的顆粒殘留。
[0014]較佳地，所述第3步中，首先采用I?2分鐘的氫氟酸噴涂先導(dǎo)片表面，溶解先導(dǎo)片表面的顆粒，再采用I?2分鐘的超純水清洗先導(dǎo)片。
[0015]本發(fā)明所述的化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，采用生長單晶硅或多晶硅的硅片作為先導(dǎo)片，并采用清洗刷開放式的清洗程式作業(yè)先導(dǎo)片，在產(chǎn)品作業(yè)時采用清洗刷閉合的程式作業(yè)，杜絕了因先導(dǎo)片顆粒狀況不佳導(dǎo)致的產(chǎn)品顆粒增多的情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是傳統(tǒng)作業(yè)先導(dǎo)片的顆粒狀況；
[0017]圖2是本發(fā)明作業(yè)先導(dǎo)片的顆粒狀況；
[0018]圖3是本發(fā)明的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明所述的一種化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，其流程如圖3所示，作業(yè)方法包含如下幾步:
[0020]a:使用生長單晶硅或多晶硅膜層的硅片作為先導(dǎo)片，先導(dǎo)片經(jīng)過化學(xué)機械研磨裝置，在研磨先導(dǎo)片程式后加入一步軟毛研磨墊研磨，使用超純水作為研磨液，采用I?3PSI的低壓力研磨I?3分鐘，研磨掉大約I?3μπι的單晶硅或者多晶硅，從而去除先導(dǎo)片表面大顆的顆粒與研磨液殘留物。
[0021]b:將研磨后的先導(dǎo)片進行超聲波清洗，清洗程序采用I?4分鐘的長時間超聲波震蕩，去除先導(dǎo)片表面部分顆粒。
[0022]c:采用開放式清洗刷的清洗程式，不閉合清洗刷，采用I?2分鐘的氫氟酸噴涂硅片表面，溶解先導(dǎo)片表面的顆粒，再使用I?2分鐘超純水沖洗先導(dǎo)片表面，進一步清洗先導(dǎo)片表面顆粒。
[0023]d:通過開放式清洗刷的清洗程式，隨后作業(yè)產(chǎn)品，從而杜絕先導(dǎo)片顆粒粘附在清洗刷表面影響產(chǎn)品顆粒。經(jīng)過此方法處理后的先導(dǎo)片可反復(fù)使用。
[0024]以上即為本發(fā)明所述的化學(xué)機械研磨先導(dǎo)片作業(yè)方法，其流程圖如圖3所示。該方法突破了傳統(tǒng)業(yè)界先導(dǎo)片的作業(yè)條件，在單晶硅化學(xué)機械研磨的制程中，采用生長單晶硅或多晶硅的硅片作為先導(dǎo)片，優(yōu)化研磨程式，使反復(fù)使用的先導(dǎo)片表面仍能保持直徑大于0.20 μ m的顆粒數(shù)小于50顆的水準，并采用清洗刷開放式的清洗程式作業(yè)先導(dǎo)片，而在產(chǎn)品作業(yè)時采用清洗刷閉合的程式作業(yè)，從而杜絕了因先導(dǎo)片顆粒狀況不佳導(dǎo)致的產(chǎn)品顆粒增多的情況。經(jīng)過本發(fā)明作業(yè)步驟處理后的先導(dǎo)片，其表面顆粒殘留如圖2所示，圖中顯示了 6片本發(fā)明方法處理后的先導(dǎo)片，圖上黑點表示雜質(zhì)顆粒(或缺陷)，與圖1相比，其表面顆粒殘留數(shù)明顯降低，一般都在IO顆以內(nèi)，效果較明顯。
[0025]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限定本發(fā)明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，其特征在于:包含如下步驟: 第I步，采用硅片作為先導(dǎo)片，所述先導(dǎo)片是指在作業(yè)產(chǎn)品前，使機臺各項性能指標達到一個穩(wěn)定的標準的假片。在研磨先導(dǎo)片程式后加入一步軟毛研磨墊研磨，使用研磨液在低壓力下進行研磨； 第2步，研磨后對硅片進行超聲波震蕩清洗； 第3步，采用清洗刷開放式的清洗程式作業(yè)先導(dǎo)片； 第4步，采用清洗刷閉合的程式作業(yè)產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，其特征在于:所述第I步中，硅片先導(dǎo)片采用生長有單晶硅或者多晶硅的硅片。
3.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，其特征在于:所述第I步中，研磨液采用超純水。
4.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，其特征在于:所述第I步中，低壓力下進行研磨的壓力范圍為I?3PSI，研磨時間為I?3分鐘，去除先導(dǎo)片表面大顆粒及研磨液殘留物。
5.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，其特征在于:所述第2步中，超聲波震蕩清洗的時間為I?4分鐘，去除先導(dǎo)片表面的顆粒殘留。
6.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)機械研磨作業(yè)方法，其特征在于:所述第3步中，首先采用I?2分鐘的氫氟酸噴涂先導(dǎo)片表面，溶解先導(dǎo)片表面的顆粒，再采用I?2分鐘的超純水清洗先導(dǎo)片。
【文檔編號】B24B37/04GK103862361SQ201210544306
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月14日
【發(fā)明者】唐錦來 申請人:上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司