一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置及其化學(xué)機(jī)械研磨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置及其化學(xué)機(jī)械研磨方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，以及大規(guī)模集成電路互連層的不斷增加，導(dǎo)電層和絕緣介質(zhì)層的平坦化技術(shù)變得尤為關(guān)鍵。二十世紀(jì)80年代，由IBM公司首創(chuàng)的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)被認(rèn)為是目前全局平坦化的最有效方法。
[0003]化學(xué)機(jī)械拋光由化學(xué)作用、機(jī)械作用，以及這兩種作用結(jié)合而成，其通常包括帶有拋光墊的研磨臺(tái)和用于承載晶圓的研磨頭。其中，研磨頭固定住晶圓，然后將晶圓的正面壓在拋光墊上。當(dāng)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光時(shí)，研磨頭在拋光墊上線性移動(dòng)或是沿著與研磨臺(tái)一樣的運(yùn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，含有研磨劑的漿液將被滴到拋光墊上，并因離心作用平鋪在拋光墊上。晶圓表面在機(jī)械和化學(xué)的雙重作用下實(shí)現(xiàn)全局平坦化。
[0004]但是，現(xiàn)有的拋光墊之緊鄰待研磨晶圓的一側(cè)均設(shè)置溝槽，用以對(duì)所述晶圓之全局進(jìn)行研磨，使得晶圓達(dá)到預(yù)期的目的。而在實(shí)際生產(chǎn)工藝中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)晶圓在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)異常，導(dǎo)致晶圓邊緣存在殘留，需要進(jìn)一步僅對(duì)其邊緣進(jìn)行處理。明顯地，現(xiàn)有的拋光墊無(wú)法實(shí)現(xiàn)僅對(duì)晶圓邊緣進(jìn)行處理，只能將產(chǎn)品報(bào)廢。
[0005]尋求一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，可僅對(duì)待研磨之晶圓的邊緣進(jìn)行拋光處理的化學(xué)機(jī)械研磨裝置已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題之一。
[0006]故針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本案設(shè)計(jì)人憑借從事此行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，積極研究改良，于是有了本發(fā)明一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置及其化學(xué)機(jī)械研磨方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的拋光墊之緊鄰待研磨晶圓的一側(cè)均設(shè)置溝槽，用以對(duì)所述晶圓之全局進(jìn)行研磨，而無(wú)法僅對(duì)具有邊緣殘留的晶圓進(jìn)行邊緣拋光處理，進(jìn)而只能將產(chǎn)品報(bào)廢等缺陷提供一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置。
[0008]本發(fā)明之又一目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的拋光墊之緊鄰待研磨晶圓的一側(cè)均設(shè)置溝槽，用以對(duì)所述晶圓之全局進(jìn)行研磨，而無(wú)法僅對(duì)具有邊緣殘留的晶圓進(jìn)行邊緣拋光處理，進(jìn)而只能將產(chǎn)品報(bào)廢等缺陷提供一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置的化學(xué)機(jī)械研磨方法。
[0009]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的，本發(fā)明提供一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置，所述化學(xué)機(jī)械研磨裝置，包括:轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)置拋光墊，且僅在所述拋光墊之外邊緣處設(shè)置研磨溝槽;研磨頭，與所述拋光墊呈面向設(shè)置，并用于固定待研磨之晶圓；研磨液供應(yīng)管，用于輸送研磨液。
[0010]可選地，所述化學(xué)機(jī)械研磨裝置之拋光墊的外邊緣處設(shè)置的研磨溝槽的數(shù)量為4?10圈。
[0011]可選地，所述化學(xué)機(jī)械研磨裝置之異于所述拋光墊外邊緣處設(shè)置的研磨溝槽區(qū)域均無(wú)研磨溝槽。
[0012]可選地，所述研磨液供應(yīng)管輸送的研磨液為堿性研磨液，用于對(duì)介質(zhì)層進(jìn)行研磨。
[0013]可選地，所述研磨液供應(yīng)管輸送的研磨液為酸性研磨液，用于對(duì)金屬層進(jìn)行研磨。
[0014]可選地，所述金屬層為鋁金屬層或鎢金屬層。
[0015]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之又一目的，本發(fā)明提供一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置之化學(xué)機(jī)械研磨方法，所述化學(xué)機(jī)械研磨裝置之化學(xué)機(jī)械研磨方法，包括:
[0016]執(zhí)行步驟S1:將待研磨之晶圓固定設(shè)置在所述研磨頭之面向所述拋光墊的一側(cè)；
[0017]執(zhí)行步驟S2:施力在所述研磨頭上，并將所述待研磨之晶圓壓緊在所述拋光墊上；
[0018]執(zhí)行步驟S3:當(dāng)具有拋光墊的所述轉(zhuǎn)盤在電機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述研磨頭亦在卡盤的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)；
[0019]執(zhí)行步驟S4:研磨液通過(guò)所述研磨液供應(yīng)管輸送到所述拋光墊上，并在所述研磨頭、所述拋光墊和所述轉(zhuǎn)盤的共同作用下，僅對(duì)待研磨之晶圓的外邊緣進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨。
[0020]可選地，在通過(guò)使用本發(fā)明化學(xué)機(jī)械研磨裝置對(duì)所述待研磨之晶圓進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，所述待研磨晶圓之外邊緣處具有研磨速率，所述待研磨晶圓之異于所述外邊緣處均無(wú)研磨速率。
[0021]綜上所述，本發(fā)明化學(xué)機(jī)械研磨裝置通過(guò)僅在所述拋光墊之外邊緣處設(shè)置研磨溝槽，不僅可單獨(dú)對(duì)待研磨之晶圓的外邊緣進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，提高產(chǎn)品良率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，未增加任何生產(chǎn)成本，值得推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1所示為本發(fā)明化學(xué)機(jī)械研磨裝置的立體圖；
[0023]圖2所示為本發(fā)明化學(xué)機(jī)械研磨裝置之拋光墊的俯視圖；
[0024]圖3所示為本發(fā)明化學(xué)機(jī)械研磨裝置進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，以及大規(guī)模集成電路互連層的不斷增加，導(dǎo)電層和絕緣介質(zhì)層的平坦化技術(shù)變得尤為關(guān)鍵。二十世紀(jì)80年代，由IBM公司首創(chuàng)的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)技術(shù)被認(rèn)為是目前全局平坦化的最有效方法。
[0027]化學(xué)機(jī)械拋光由化學(xué)作用、機(jī)械作用，以及這兩種作用結(jié)合而成，其通常包括帶有拋光墊的研磨臺(tái)和用于承載晶圓的研磨頭。其中，研磨頭固定住晶圓，然后將晶圓的正面壓在拋光墊上。當(dāng)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光時(shí)，研磨頭在拋光墊上線性移動(dòng)或是沿著與研磨臺(tái)一樣的運(yùn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，含有研磨劑的漿液將被滴到拋光墊上，并因離心作用平鋪在拋光墊上。晶圓表面在機(jī)械和化學(xué)的雙重作用下實(shí)現(xiàn)全局平坦化。
[0028]請(qǐng)參閱圖1、圖2，圖1所示為本發(fā)明化學(xué)機(jī)械研磨裝置的立體圖。圖2所示為本發(fā)明化學(xué)機(jī)械研磨裝置之拋光墊的俯視圖。所述化學(xué)機(jī)械研磨裝置I，包括:轉(zhuǎn)盤11，所述轉(zhuǎn)盤11上設(shè)置拋光墊12，且僅在所述拋光墊12之外邊緣處設(shè)置研磨溝槽121;研磨頭13，所述研磨頭13與所述拋光墊12呈面向設(shè)置，并用于固定待研磨之晶圓14;研磨液供應(yīng)管(未圖示)，所述研磨液供應(yīng)管用于輸送研磨液。
[0029]請(qǐng)參閱圖3，并結(jié)合參閱圖1、圖2，圖3所示為本發(fā)明化學(xué)機(jī)械研磨裝置進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨方