半导体制程方法技术

技术编号:20330517 阅读:52 留言:0更新日期:2019-02-13 06:37
一种半导体制程方法,包括在一研磨垫上研磨一晶圆,使用一垫修整器的一碟盘对研磨垫进行修整,以及将一热交换介质导入碟盘。被导入碟盘的热交换介质的温度不同于研磨垫的温度。

【技术实现步骤摘要】
半导体制程方法
本申请实施例涉及一种半导体制程方法,特别涉及一种在化学机械研磨(ChemicalmechanicalPolish,CMP)制程中控制研磨垫的温度的方法。
技术介绍
化学机械研磨(CMP)是用来形成集成电路的一常见做法。CMP通常用于半导体晶圆的平坦化。CMP可利用物理及化学力的协同效应(synergeticeffect)来研磨晶圆。其实施方式包括,当一晶圆被放置于一研磨垫上时,施加一负载力至晶圆的背面,且在研磨垫及晶圆被转动的同时,使包含磨料(abrasives)及反应性化学品(reactivechemicals)的一研磨浆(slurry)通过两者之间。CMP是实现晶圆整体平坦化的一有效方法。
技术实现思路
本申请一实施例提供一种半导体制程方法,包括在一研磨垫上研磨一晶圆。上述方法亦包括使用一垫修整器的一碟盘对研磨垫进行修整。此外,上述方法还包括将一热交换介质导入碟盘。其中,被导入碟盘的热交换介质具有一第一温度,不同于研磨垫的一第二温度。本申请一实施例提供一种半导体制程方法,包括在一研磨垫上研磨一晶圆。上述方法亦包括使用一垫修整器的一碟盘对研磨垫进行修整。上述方法还包括将一冷却介质导入及导出碟盘,其中冷却介质用于降低研磨垫的一顶表面温度。此外,上述方法还包括将一加热介质导入及导出碟盘,其中加热介质用于提高研磨垫的顶表面温度。本申请一实施例提供一种半导体制程方法,包括在一研磨垫上研磨一晶圆。上述方法亦包括执行一第一检测,以检测研磨垫的一温度。上述方法还包括基于所检测到的温度高于一第一预定温度的情况,将一冷却介质导入及导出一垫修整器的碟盘,其中碟盘在冷却介质被传导的同时对研磨垫进行修整。此外,上述方法还包括基于所检测到的温度低于一第二预定温度的情况,将一加热介质导入及导出碟盘,其中碟盘在加热介质被传导的同时对研磨垫进行修整。附图说明根据以下的详细说明并配合说明书附图做完整公开。应注意的是,根据本产业的一般作业,图示并未必按照比例绘制。事实上,可能任意的放大或缩小元件的尺寸,以做清楚的说明。图1显示根据一些实施例一化学机械研磨(CMP)装置/系统的部分的示意图。图2显示根据一些实施例研磨垫在CMP期间的一些温度曲线。图3显示根据一些实施例一CMP装置/系统的部分的示意图,其中一垫修整器的一碟盘被移离一研磨垫。图4显示根据一些实施例一研磨垫的峰值温度为被研磨的晶圆的顺序的函数的示意图。图5显示根据一些实施例一晶圆固持器的剖视图。图6显示根据一些实施例研磨垫在CMP期间的一些温度曲线。图7显示根据一些实施例研磨垫在CMP期间的一些温度曲线。第8A及8B图分别显示根据一些实施例,用于传导冷却介质或加热介质的通道的锯齿状配置及螺旋状配置。附图标记说明:10~化学机械研磨装置、化学机械研磨系统;12~研磨平台;14~研磨垫;16~晶圆固持器;18~研磨浆分配器;20~碟盘;22~研磨浆;24~晶圆;26~垫修整器;30、32~线;36A、36B~通道;38~碟盘固持器;40~载热介质、热交换介质;50~晶圆承载组件、承载组件;52~空气通道;54~可挠性薄膜;56~固持环;58A、58B~通道;60~热交换介质;62~温度计;66~控制单元、控制器;68、70~热交换介质供应单元;72、74~线;t1、t2~时间;Δt1、Δt2~时间间隔;T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7~温度。具体实施方式以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本公开的不同特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例,以简化说明。当然,这些特定的范例并非用以限定。例如,若是实施例中叙述了一第一特征形成于一第二特征之上或上方,即表示其可能包含上述第一特征与上述第二特征是直接接触的情况,亦可能包含了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间,而使上述第一特征与第二特征可能未直接接触的情况。另外,以下不同范例可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的,并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。此外,一些空间相关用词。例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词,是为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在附图中示出的的方位外,这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位),则在此使用的空间相关词也可依此相同解释。以下根据各个示例性实施例,提供一种在化学机械研磨(CMP)制程中控制研磨垫的温度的方法以及控制温度的装置,并根据一些实施例说明实现温度控制的步骤。另外,一些实施例的变形也会讨论到。在以下说明的各个视图与实施例中,相同的参考符号用于指定相同的元件。以下描述中,当一晶圆被称为正”被研磨”时,表示正在晶圆上进行一CMP制程。图1显示根据本公开一些实施例一CMP装置/系统的部分的示意图。CMP系统10包括研磨平台12、在研磨平台12上方的研磨垫14、以及在研磨垫14上方的晶圆固持器16。研磨浆分配器18具有直接位在研磨垫14上方的一出口,用于将研磨浆22分配到研磨垫14上。垫修整器(padconditioner)26的碟盘(disk)20亦被置于研磨垫14的顶表面上。在本公开中,碟盘20亦可称作一修整碟盘。在CMP期间,研磨浆22由研磨浆分配器18分配到研磨垫14上。研磨浆22包括一(些)反应性化学品,其可与要被研磨的晶圆的表层进行反应。此外,研磨浆22包括用于机械地研磨晶圆的磨粒(abrasiveparticles)。研磨垫14由一硬度足够允许研磨浆22中的磨粒对晶圆进行机械性研磨的材料所形成,其中晶圆被固持于晶圆固持器16中(参照图5)。另一方面,研磨垫14也足够软,使其基本上不会刮伤晶圆。在CMP期间,研磨平台12由一机构(图未示)旋转,且固定于其上的研磨垫14也随着转动的研磨平台12一起旋转。用于旋转研磨垫14的机构(例如马达及驱动部件)并未被示出的。另一方面,在CMP期间,晶圆固持器16的一部分也会旋转,并造成固定于晶圆固持器16中的晶圆24(图5)的转动。根据本公开一些实施例,晶圆固持器16及研磨垫14沿着相同方向旋转(从CMP装置10的顶部观察时,皆为顺时针或逆时针方向)。或者,根据本公开一些实施例,晶圆固持器16及研磨垫14沿着相反方向旋转。用于旋转晶圆固持器16(或者称作研磨头)的机构并未被示出的。随着研磨垫14及晶圆固持器16的转动,且进一步由于晶圆固持器16在研磨垫14上方的移动(摆动),研磨浆22被分配到晶圆24和研磨垫14之间。通过研磨浆22中的反应性化学品与晶圆24的表层之间的化学反应,且进一步通过机械性研磨,晶圆24的表层被平坦化。垫修整器26用于研磨垫14的修整。在图1中,为垫修整器26的一部分的碟盘20被置于研磨垫14上。碟盘20可包括一金属板及固定于金属板上的磨粒(未分开显示)。在一些实施例中,金属板可由不锈钢制成,磨粒可由例如钻石形成。碟盘20的功能为清洁及移除在CMP制程中生成在研磨垫14上的不需要的副产物。此外,当与研磨垫14接触及研磨时,碟盘20上的磨粒具有保持研磨垫14的粗糙度的功能,使得研磨垫14可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体制程方法,包括:在一研磨垫上研磨一晶圆;使用一垫修整器的一碟盘对该研磨垫进行修整;以及将一热交换介质导入该碟盘,其中被导入该碟盘的该热交换介质具有一第一温度,不同于该研磨垫的一第二温度。

【技术特征摘要】
2017.07.31 US 15/664,0921.一种半导体制程方法,包括:在一研磨垫上研磨一晶圆...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈科维陈志宏
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

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