化学机械平坦化膜制造技术

在一些实施例中，本发明专利技术在一些实施例中涉及形成CMP膜的方法。该方法通过在膜模具内的腔内提供可延展材料来实施。该腔具有中心区域和围绕中心区域的外围区域。固化腔内的可延展材料以形成膜。通过将膜模具的中心区域内的可延展材料加热至第一温度并且将膜模具的外围区域内的可延展材料加热至大于第一温度的第二温度来实施固化可延展材料。本发明专利技术的实施例还涉及化学机械平坦化膜。

【技术实现步骤摘要】
化学机械平坦化膜
本专利技术的实施例涉及化学机械平坦化膜。
技术介绍
集成芯片使用在彼此顶部上形成多个不同层的复杂制造工艺来构建。许多不同层使用光刻来图案化，光刻是将感光材料选择性地暴露于电磁辐射的工艺。例如，可以使用光刻来限定形成在彼此顶部上的后段制程(BEOL)金属互连层。为了确保金属互连层形成有良好结构清晰度，电磁辐射必须适当聚焦。为了正确地聚焦电磁辐射，工件必须基本上是平面的以避免聚焦深度问题。化学机械平坦化(CMP)是一种广泛使用的工艺，通过该工艺，使用化学力和机械力来全面平坦化半导体工件。平坦化将准备好用于随后层的形成的工件。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种形成化学机械平坦化(CMP)膜的方法，包括：在膜模具中的腔内提供可延展材料，其中，所述腔包括中心区域和围绕所述中心区域的外围区域；固化所述可延展材料以形成膜，其中，固化所述可延展材料包括：将所述膜模具的中心区域内的所述可延展材料加热至第一温度；以及将所述膜模具的外围区域内的所述可延展材料加热至大于所述第一温度的第二温度。本专利技术的另一实施例提供了一种形成化学机械平坦化膜的方法，包括：在由膜模具的内表面限定的腔内提供硅树脂，其中，所述腔包括中心区域和围绕所述中心区域的外围区域；将所述膜模具的中心区域内的所述硅树脂加热至第一温度，所述第一温度使得所述膜模具的中心区域内的所述硅树脂具有第一刚度；以及将所述膜模具的外围区域内的所述硅树脂加热至第二温度，所述第二温度使得所述膜模具的外围区域内的所述硅树脂具有小于所述第一刚度的第二刚度。本专利技术的又一实施例提供了一种化学机械平坦化(CMP)工具，包括：壳体；保持环，附接至所述壳体并且被配置为横向围绕衬底；以及可延展膜，具有被配置为接触所述衬底的背面的下表面，其中，所述可延展膜包括具有第一刚度的中心区域和围绕所述中心区域并且具有小于所述第一刚度的第二刚度的第一外围区域。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1示出了包括载体的化学机械平坦化(CMP)工具的一些实施例的截面图，该载体包括具有不同可延展性和/或刚度值的区域的膜。图2示出了示出包括具有不同可延展性和/或刚度值的区域的膜的载体的底部的一些实施例的俯视图。图3A至图3C示出了示出具有膜的载体的一些实施例的截面图，该膜具有不同可延展性和/或刚度值的区域。图4A至图4C示出了具有不同可延展性和/或刚度值的区域的公开的膜的一些可选实施例的俯视图。图5示出了包括载体的CMP工具的一些额外实施例的截面图，该载体包括具有不同可延展性和/或刚度值的区域的膜。图6A至图9示出了形成具有不同可延展性和/或刚度值的区域的CMP膜的方法的一些实施例。图10示出了形成具有不同可延展性和/或刚度值的区域的CMP膜的方法的一些实施例的流程图。图11至图14示出了实施化学机械平坦化(CMP)工艺的方法的一些实施例的截面图。图15示出了实施化学机械平坦化(CMP)工艺的方法的一些实施例的流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术。例如，以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术可在各个实施例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)原件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作出相应的解释。化学机械平坦化(CMP)工艺是在集成芯片制造期间由CMP工具实施的工艺，以形成可以在其上形成上面的层的平坦(即，平面)表面。CMP工具通常包括被配置为接收半导体衬底的载体。载体包括由保持环围绕的膜。可以通过将衬底以上下颠倒的配置插入到保持环中来实施CMP工艺，其中，衬底的背面接触膜。随后移动载体以在使抛光垫和载体彼此相对移动之前使衬垫的正面与抛光垫接触以抛光衬底的正面。在CMP工具的操作期间，膜被配置为对衬底的背面施加压力。通过调整施加至衬底的背面的压力，可以调整CMP工具的去除速率(例如，施加至衬底的背面的压力越大，去除速率越大)。然而，应该理解，由于膜的硬度，膜施加至衬底的背面的压力可能是不均匀的。例如，膜沿着衬底的外边缘施加的第一压力可能小于膜施加至衬底的中心的第二压力。施加至衬底的压力差导致CMP工具沿着衬底的外边缘比衬底的中心处具有更低的去除速率，导致在衬底的正面发生非平面性问题。在一些实施例中，本专利技术涉及形成CMP膜的方法以及相关装置，该CMP膜被配置为减轻CMP工艺期间施加至衬底的压力的不均匀性。该方法包括在由具有围绕中心区域的外围区域的膜模具限定的腔内提供可延展材料。通过将膜模具的中心区域内的可延展材料加热至第一温度并且将膜模具的外围区域内的可延展材料加热至大于第一温度的第二温度来固化可延展材料以形成膜。第二温度被配置为提供具有比膜的中心区域更低的刚度的膜的外围区域。外围区域的更低的刚度允许膜的外围区域比膜的中心区域扩展更大的量。外围区域的扩展增加了膜和衬底之间的表面接触，并且因此通过增加膜能够施加至衬底的外围的压力来减小膜施加至衬底的压力的不均匀性。图1示出了包括载体的化学机械平坦化(CMP)工具100的一些实施例的截面图，该载体包括具有不同可延展性和/或刚度值的区域的膜。CMP工具100包括设置在台板102上方的抛光垫104，台板102被配置为在CMP工具100的操作期间围绕第一旋转轴106旋转。抛光垫104包括远离台板102的粗糙的上表面104u。CMP工具100还包括载体108。载体108被配置为以上下颠倒的方式容纳衬底120，使得衬底120的正面120a远离载体108。在操作期间，载体108被配置为在台板102围绕第一旋转轴106旋转时使衬底120的正面120a与抛光垫104接触。载体108包括连接至保持环112的壳体110。保持环112具有限定被配置为接收衬底120的保持环凹槽的侧壁。膜114布置在保持环凹槽内。膜114包括柔性材料，该柔性材料具有远离壳体110的下表面114a和面向壳体110的上表面114b。下表面114a被配置为接触衬底120的背面120b。在一些实施例中，膜114可以通过设置在壳体110和膜114之间的支撑结构122连接至保持环112。支撑结构122可以包括限定多个孔124的内侧壁，多个孔124延伸穿过支撑结构122。多个孔124分别与设置在支撑结构122和膜114之间的一个或多个室126连通。一个或多个室126被配置为具有由经由壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成化学机械平坦化(CMP)膜的方法，包括：在膜模具中的腔内提供可延展材料，其中，所述腔包括中心区域和围绕所述中心区域的外围区域；固化所述可延展材料以形成膜，其中，固化所述可延展材料包括：将所述膜模具的中心区域内的所述可延展材料加热至第一温度；以及将所述膜模具的外围区域内的所述可延展材料加热至大于所述第一温度的第二温度。

【技术特征摘要】
2017.09.27 US 62/563,701;2018.05.31 US 15/994,0881.一种形成化学机械平坦化(CMP)膜的方法，包括：在膜模具中的腔内提供可延展材料，其中，所述腔包括中心区域和围绕所述中心区域的外围区域；固化所述可延展材料以形成膜，其中，固化所述可延展材料包括：将所述膜模具的中心区域内的所述可延展材料加热至第一温度；以及将所述膜模具的外围区域内的所述可延展材料加热至大于所述第一温度的第二温度。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二温度比所述第一温度大2°开尔文(K)的量以上。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外围区域从所述中心区域延伸至所述腔的最外边缘。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外围区域在所述中心区域周围延伸为连续环。5.根据权利要求1所述的方法，其中，通过多个加热灯实施将所述中心区域内的所述可延展材料加热至所述第一温度并且将所述外围区域内的所述可延展材料加热至所述第二温度。6.根据权利要求1所述的方法，其中，通过嵌入在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈政炳，李仁铎，彭升泰，赖宗龙，谢子逸，张建玮，
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