專利名稱：：一種化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法。
背景技術(shù)：
：隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，超大規(guī)模集成電路芯片集成度已達(dá)幾十億個(gè)元器件，特征尺寸已經(jīng)進(jìn)入納米級(jí)，這就要求微電子工藝中的幾百道工序，尤其是多層布線、襯底、介質(zhì)必須要經(jīng)過全局平坦化?；瘜W(xué)機(jī)械平坦化被認(rèn)為是最好的全局平坦化方法。而先進(jìn)制程中不斷引進(jìn)低介電材料對(duì)化學(xué)機(jī)械平坦化提出更高要求，低介電材料由于本身特性對(duì)摩擦力較為敏感。常用的化學(xué)機(jī)械平坦化在高下壓力下對(duì)低介電材料很容易造成各種各樣的損傷；同時(shí)，金屬(銅，鋁，鉭等)表面因高摩擦引起的晶界腐蝕以及表面粗糙度是造成腐蝕的另一重要原因，因而特別需要提供一種能夠有效控制表面摩擦的化學(xué)機(jī)械拋光方法以滿足先進(jìn)制程的需要?；瘜W(xué)機(jī)械拋光是一門與摩擦聯(lián)系十分緊密的交叉學(xué)科，目前，關(guān)于化學(xué)機(jī)械拋光中的摩擦得研究較多地集中在拋光墊的研究上和拋光過程溫度的變化上。NormGitis等用Padprobe來實(shí)時(shí)檢測拋光墊在拋光過程的損耗(GitisN，VinogradovM，MeymanA，XiaoJ，"PadprobeTMforquantitativecontrolofpadsurfaceconditionsandwear",CMPUsergroupConference,2002;KalenianB，PautschB，SennettB，GitisN,VinogradovM，"CMPinsitupadconditionmonitorwkhPadprobe"，CMP-MICConference,2003;)。以及進(jìn)行拋光墊恢復(fù)過程出3現(xiàn)的拋光墊損耗；Lu等研究了拋光過程拋光墊溫度的變化與摩擦的關(guān)系(LuJ，RogersC，MannoV，PhilipossianA，AnjurS，MoinpurM."MeasurmentofslurryfilmthicknessandwaferdragduringCMP"，J,ElectrochemSoc.2004,151)。但是目前還沒有專利通過化學(xué)機(jī)械拋光工藝來有效控制表面摩擦系數(shù)的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可降低化學(xué)機(jī)械拋光過程中基底表面的磨擦系數(shù)和摩擦力的化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法。本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法，包括如下步驟將待拋光的晶圓固定于化學(xué)機(jī)械拋光儀器的研磨頭上，正面朝向研磨墊，將化學(xué)機(jī)械拋光液滴流在拋光墊上，在研磨頭上施加一下壓力，并使其旋轉(zhuǎn)，對(duì)晶圓正面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，所述的下壓力為0.56磅/平方英寸(psi);所述的拋光頭的轉(zhuǎn)速為50150轉(zhuǎn)/分鐘(rpm);所述的和拋光液流速為30-150毫升/分鐘(ml/min)。其中，所述的下壓力較佳的為l-4psi，更佳的為l-2psi。其中，所述的拋光頭的轉(zhuǎn)速的較佳的為80-120rpm。其中，所述的拋光液的流速較佳的為65-100ml/分鐘。本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法可應(yīng)用于鋁、銅、鉭、氮化鉭、鈦、銀、鎢及它們的合金和氧化物，以及二氧化硅、低介電材料、超低介電材料等材料的拋光。本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法可在保證拋光速率的同時(shí)，有效的降低摩擦系數(shù)和摩擦力，減少表面明顯的缺陷(劃傷，腐蝕等等)，以滿足先進(jìn)制程的需要。具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例的方式進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。實(shí)施例1~8將待拋光的晶圓固定于化學(xué)機(jī)械拋光儀器的研磨頭上，正面超向研磨墊，將化學(xué)機(jī)械拋光液滴流在拋光墊上，使晶圓正面與拋光液，拋光墊相接觸。在研磨頭上施加一下壓力，并使其旋轉(zhuǎn)，對(duì)晶圓正面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，工藝參數(shù)如表所示。表1本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光工藝實(shí)施例1~8實(shí)施例下壓力(psi)拋光頭/拋光盤轉(zhuǎn)速(rpm)拋光液流速(ml/min)10.5501502115030210065441206556801006210080718010083卯85效果實(shí)施例將待拋光的晶圓固定于化學(xué)機(jī)械拋光儀器的研磨頭上，正面超向研磨墊，將化學(xué)機(jī)械拋光液滴流在拋光墊上，在研磨頭上施加一下壓力，并使其旋轉(zhuǎn)，使拋光墊與拋光液摩擦晶圓正面，對(duì)晶圓正面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，工藝參數(shù)如表所示。Logitch拋光機(jī)，IC1000拋光墊，拋光的晶圓材料為銅和低介電材料。表2對(duì)比化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法13和本發(fā)明化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法1~3的工藝參數(shù)及摩擦系數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由表2可見，與對(duì)比化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法相比，本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光工藝顯著的降低了摩擦系數(shù)，從而可有效減少因摩擦引起的表面缺陷(劃傷，腐蝕等等)，以滿足先進(jìn)制程的需要。權(quán)利要求1.一種化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法，包括如下步驟將待拋光的晶圓固定于化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)的研磨頭上，正面朝向研磨墊，將化學(xué)機(jī)械拋光液滴流在拋光墊上，使晶圓正面與拋光液，拋光墊相接觸，在研磨頭上施加一下壓力，并使其旋轉(zhuǎn)，使拋光墊與拋光液摩擦晶圓正面，對(duì)晶圓正面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，其特征在于所述的下壓力為0.5～6磅/平方英寸；所述的拋光頭的轉(zhuǎn)速為50～150轉(zhuǎn)/分鐘；所述的和拋光液流速為30～150毫升/分鐘。2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法，其特征在于所述的下壓力為l陽4psi。3.如權(quán)利要求2所述的化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法，其特征在于所述的下壓力為l-2psi。4.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法，其特征在于所述的拋光頭的轉(zhuǎn)速的為80-120rpm。5.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法，其特征在于所述的拋光液的流速為65-100ml/分鐘。全文摘要本發(fā)明公開了一種化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法，包括如下步驟將待拋光的晶圓固定于化學(xué)機(jī)械拋光儀器的研磨頭上，正面朝向研磨墊，將化學(xué)機(jī)械拋光液滴流在拋光墊上，在研磨頭上施加一下壓力，并使其旋轉(zhuǎn)，使拋光墊與拋光液摩擦晶圓正面，對(duì)晶圓正面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光；其中，所述的下壓力為0.5～6psi；所述的拋光頭的轉(zhuǎn)速為50～150rpm；所述的拋光液流速為30-150ml/分鐘。本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光工藝方法可在保證拋光速率的同時(shí)，有效的降低摩擦力和摩擦系數(shù)，減少表面明顯的缺陷(劃傷、腐蝕等)，以滿足先進(jìn)制程的需要。文檔編號(hào)B24B29/02GK101468448SQ200710173549公開日2009年7月1日申請(qǐng)日期2007年12月28日優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日發(fā)明者春徐申請(qǐng)人:安集微電子(上海)有限公司