化学机械抛光系统和用于抛光晶圆的方法技术方案

本发明专利技术的实施例提供了一种化学机械抛光系统，包括台板、浆料引入器件和至少一个抛光头。台板配置为允许抛光垫设置在该台板上。浆料引入器件配置为将浆料供应至抛光垫上。抛光头包括主体和至少一个研磨工件。主体具有用于容纳晶圆的容纳空间。研磨工件设置在主体上。研磨工件具有配置为研磨抛光垫的研磨表面。本发明专利技术的实施例还提供了一种用于抛光晶圆的方法。

Chemical mechanical polishing system and method for polishing wafer

Embodiments of the present invention provide a chemical mechanical polishing system comprising a platen, a slurry introduction device, and at least one polishing head. The platen is configured to allow the polishing pad to be mounted on the platen. The slurry introduction device is configured to supply the slurry to the polishing pad. The polishing head comprises a main body and at least one grinding workpiece. The main body has a holding space for containing the wafer. The grinding workpiece is disposed on the main body. The grinding workpiece has an abrasive surface configured to grind the polishing pad. Embodiments of the present invention also provide a method for polishing wafers.

【技术实现步骤摘要】
化学机械抛光系统和用于抛光晶圆的方法
本专利技术的实施例涉及半导体领域，更具体地涉及化学机械抛光系统和用于抛光晶圆的方法。
技术介绍
本专利技术通常涉及化学机械抛光系统。化学机械抛光是其中研磨浆和抛光垫一起利用化学和机械方法两者同时工作以使晶圆变平的工艺。在该工艺期间，朝向抛光垫压缩晶圆，并且使晶圆和抛光垫两者都旋转。因此，晶圆与抛光垫摩擦。同时利用浆料的化学作用，这能够去除材料并且倾向于使任何不规则的形貌平坦，从而使得晶圆变平以成为平面。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种化学机械抛光系统，包括：台板，配置为允许抛光垫设置在所述台板上；浆料引入器件，配置为将浆料供应至所述抛光垫上；以及至少一个抛光头，包括：主体，具有用于容纳晶圆的容纳空间；和至少一个研磨工件，设置在所述主体上，所述研磨工件具有配置为研磨所述抛光垫的研磨表面。本专利技术的实施例还提供了一种化学机械抛光系统，包括：台板，配置为允许抛光垫设置在所述台板上；浆料引入器件，配置为将浆料供应至所述抛光垫上；以及至少一个抛光头，包括：主体，具有用于容纳晶圆的容纳空间；和多个研磨颗粒，设置在所述主体上并且配置为研磨所述抛光垫。本专利技术的实施例还提供了一种用于抛光晶圆的方法，所述方法包括：将浆料供应至抛光垫上；通过抛光头将所述晶圆保持为向着所述抛光垫，其中，当将所述晶圆保持为向着所述抛光垫时，所述抛光头具有向着所述抛光垫的研磨表面；以及使所述抛光垫和所述抛光头中的至少一个旋转，从而使得所述晶圆与所述抛光垫彼此摩擦，并且所述研磨表面研磨所述抛光垫。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最佳地理解本专利技术的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。图1是根据本专利技术的一些实施例的化学机械抛光系统的示意图。图2是图1的抛光头的局部截面图。图3是图1的抛光头的仰视图。图4是根据本专利技术一些其他的实施例的抛光头的仰视图。图5是根据本专利技术的一些其他的实施例的化学机械抛光系统的示意图。具体实施方式以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现所提供主题的不同特征。以下将描述组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。而且，本专利技术在各个实例中可以重复参考数字和/或字母。这种重复仅是为了简明和清楚，其自身并不表示所论述的各个实施例和/或配置之间的关系。本文中所使用的术语是仅用于描述特定实施例的目的，而不是为了限制本专利技术。如本文中所使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数“一”，“一个”和“该”旨在也包括复数形式。应当进一步理解，当在本专利技术中使用术语“包括”和/或“包含”，或“包括”和/或“包括”或“具有”和/或“有”时，指定阐述的部件、区域、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但不排除附加的一个或多个其他部件、区域、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在。而且，为便于描述，本文可以使用诸如“在...下方”、“在...下面”、“下部”、“在...之上”、“上部”等的空间关系术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。空间相对术语旨在包括除了附图中所示的方位之外，在使用中或操作中的器件的不同方位。装置可以以其他方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可以同样地作相应地解释。除非另有规定，本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有如本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还应该理解，除非本文清楚地限定，否则，诸如常用的字典中限定的那些的术语应该被理解为具有与其在相关领域和本专利技术的内容中的意思一致的意思，并且不应该以理想化和过于正式的形式来解释。参考图1和图2。图1是根据本专利技术的一些实施例的化学机械抛光系统100的示意图。图2是图1的抛光头130的局部截面图。如图1和图2所示，化学机械抛光系统100包括台板(platen)110、浆料引入器件120和至少一个抛光头130。台板110配置为允许抛光垫200设置在该台板上。浆料引入器件120配置为将浆料S供应至抛光垫200上。抛光头130包括主体131和至少一个研磨工件135。主体131具有用于容纳晶圆300的容纳空间A。晶圆300的第一表面301面向抛光垫200。研磨工件135设置在主体131上。研磨工件135具有配置为研磨抛光垫200的研磨表面136。在一些实施例中，如图1所示，化学机械抛光系统100还包括压缩器件150。压缩器件150配置为施加向下的力F以朝向抛光垫200按压抛光头130，从而使得研磨工件135的研磨表面136与抛光垫200接触。换句话说，研磨工件135的研磨表面136在向下的力F的作用下与抛光垫200接触。另外，如图1所示，化学机械抛光系统100还包括第一旋转器件160。第一旋转器件160配置为使台板110围绕第一轴Z1旋转。另一方面，如图1所示，化学机械抛光系统100还包括第二旋转器件170。第二旋转器件170配置为使抛光头130围绕第二轴Z2旋转，其中第二轴Z2与第一轴Z1彼此基本平行。此外，可以独立地操作第一旋转轴160和第二旋转轴170。这意味着，在化学机械抛光系统100的操作期间，可以独立地操作台板110围绕第一轴Z1的旋转和抛光头130围绕第二轴Z2的旋转。换句话说，在化学机械抛光系统100的操作期间，可以独立地操作抛光垫200围绕第一轴Z1的旋转和晶圆300围绕第二轴Z2的旋转。更具体地，如图2所示，抛光头130的主体131包括腔室132和隔膜133。在一些实施例中，腔室132与气体源140流体连通(fluidlyconnected)。隔膜133密封腔室132。隔膜133配置为邻接衬底300的第二表面302，其中，第二表面302与晶圆300的第一表面301相对。换句话说，晶圆300通过隔膜133与腔室132相连(communicated)。如以上所述，抛光头130的腔室132与气体源140流体连接。在化学机械抛光系统100的操作期间，当进行晶圆300的抛光时，气体源140将气体G供应至抛光头130的腔室132，从而向着抛光垫200按压通过隔膜133与腔室132相连的晶圆300。换句话说，向着抛光垫200按压晶圆300的力与由从气体源140供应的气体G在抛光头130的腔室132中形成的压力有关。在具体应用中，在化学机械抛光系统100的操作期间，浆料S从浆料引入器件120供应至抛光垫200上。为了增加化学机械抛光系统100的效率，浆料S通常为粗糙的并且具有腐蚀性的化学溶液。如以上所述，第一旋转器件160配置为使台板110围绕第一轴Z1旋转。通过这种方式，由于抛光垫200设置在台板110上，所以通过第一旋转器件160使抛光垫200旋转。抛光垫200的上面供应浆料S的区域将被旋转至面向抛光头130或晶圆300的位置。当在向下的力F的作用下朝向抛光垫200按压抛光头130、以及在由气体G于腔室132中形成的压力的作用下向着抛光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械抛光系统，包括：台板，配置为允许抛光垫设置在所述台板上；浆料引入器件，配置为将浆料供应至所述抛光垫上；以及至少一个抛光头，包括：主体，具有用于容纳晶圆的容纳空间；和至少一个研磨工件，设置在所述主体上，所述研磨工件具有配置为研磨所述抛光垫的研磨表面。

【技术特征摘要】
2015.10.30 US 14/928,9751.一种化学机械抛光系统，包括：台板，配置为允许抛光垫设置在所述台板上；浆料引入器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡侑屹，何汶斌，李杰翰，赵誉翔，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71