本發明提供一種化學機械研磨方法和化學機械研磨裝置，所述方法包括：提供待研磨的半導體晶圓，采用研磨頭夾持所述半導體晶圓；驅動所述研磨頭在第一研磨頭位置與第二研磨頭位置之間切換至少一次，所述第一研磨頭位置懸于研磨墊上方，且高于所述第二研磨頭位置，在所述第二研磨頭位置下，所述半導體晶圓與研磨墊接觸并進行化學機械研磨工藝；其中，在所述研磨頭處于所述第一研磨頭位置時，采用研磨液對所述研磨頭和/或半導體晶圓進行沖刷。根據本發明的方法，可使研磨液進入研磨頭下方，使研磨液與晶圓完全充分接觸，提升了研磨均勻性和研磨速率。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，具體而言涉及一種化學機械研磨方法和化學機械研磨裝置。

背景技術

隨著集成電路制造過程中特征尺寸的縮小和金屬互聯的增加，對晶圓表面平整度的要求也越來越高。化學機械研磨(CMP)是將機械研磨和化學腐蝕結合的技術，是目前最有效的晶圓平坦化方法。化學機械研磨采用旋轉的研磨頭夾持住晶圓，并將其以一定壓力壓在旋轉的研磨墊上，通過研磨漿料的作用，使晶圓表面在化學和機械的共同作用下實現平坦化。

如何在化學機械研磨中，提高研磨速率，提升研磨漿料利用率，減少生產成本，提高化學機械研磨的產率和品質是半導體制造廠商所長期關心與重視的問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

本發明提供了一種化學機械研磨方法，所述方法包括：

提供待研磨的半導體晶圓，采用研磨頭夾持所述半導體晶圓；

驅動所述研磨頭在第一研磨頭位置與第二研磨頭位置之間切換至少一次，所述第一研磨頭位置懸于研磨墊上方，且高于所述第二研磨頭位置，在所述第二研磨頭位置下，所述半導體晶圓與研磨墊接觸并進行化學機械研磨工藝；

其中，在所述研磨頭處于所述第一研磨頭位置時，采用研磨液對所述研磨頭和/或所述半導體晶圓進行沖刷，以使所述半導體晶圓待研磨的表面分布有所述研磨液，并且執行所述化學機械研磨工藝時分布在所述表面的所述研磨液分布在所述半導體晶圓待研磨表面和所述研磨墊之間。

示例性的，對所述研磨頭和/或所述半導體晶圓進行沖刷的時間為3～5s。

示例性的，所述對研磨頭和/或所述半導體晶圓進行沖刷所采用的研磨液與所述化學機械研磨中采用的研磨液一致。

示例性的，所述采用研磨液對所述研磨頭和/或所半導體晶圓進行沖刷的步驟在化學機械研磨工藝開始之前進行。

示例性的，所述采用研磨液對所述研磨頭和/或所述半導體晶圓進行沖刷的步驟在化學機械研磨工藝的過程中進行。

示例性的，驅動所述研磨頭在第一研磨頭位置與第二研磨頭位置之間切換至少兩次，包括下述先后進行的步驟：

驅動所述研磨頭至所述第一研磨頭位置，在所述第一研磨頭位置采用研磨液對所述研磨頭和/或所述半導體晶圓進行沖刷；

驅動所述研磨頭下降至所述第二研磨頭位置，執行化學機械研磨工藝；

驅動所述研磨頭上升至所述第一研磨頭位置，在所述第一研磨頭位置采用研磨液對所述研磨頭和/或所述半導體晶圓進行沖刷；

驅動所述研磨頭下降至所述第二研磨頭位置，繼續執行化學機械研磨工藝。

示例性的，所述采用研磨液對所述研磨頭和/或所述半導體晶圓進行沖刷的步驟中保持研磨頭旋轉。

本發明還提供了一種化學機械研磨裝置，所述裝置包括：