化学机械抛光头、化学机械抛光系统和方法技术方案

为了提供改进的平坦化，根据本发明专利技术的实施例的技术包括CMP工作站，CMP工作站包括具有多个孔的支撑板。多个孔的孔具有由狭槽连接的第一开口和第二开口。本发明专利技术的实施例也公开了其他系统和方法。本发明专利技术的实施例还涉及化学机械抛光头、化学机械抛光系统和方法。

Chemical mechanical polishing head, chemical mechanical polishing system and method

In order to provide improved flatting, the technology of the embodiment of the present invention includes a CMP workstation, and the CMP workstation includes a support plate with a plurality of holes. A plurality of holes has a slot connected to the first and second openings. Other systems and methods are also disclosed in the embodiments of the invention. The embodiment of the invention also relates to a chemical mechanical polishing head, a chemical mechanical polishing system and a method.

【技术实现步骤摘要】
化学机械抛光头、化学机械抛光系统和方法
本专利技术的实施例涉及化学机械抛光头、化学机械抛光系统和方法。
技术介绍
在过去的四十年间，通过称为摩尔定律的关系已经增大了集成电路的密度。简言之，摩尔定律如是说，集成电路(IC)上的晶体管的数量几乎每18个月翻一倍。因此，只要半导体工业可以继续支持该简单的“定律”，IC在速度和功率方面几乎每18个月翻一倍。在很大程度上，IC的速度和功率上的该显著的增大已经迎来了当今的信息时代的曙光。不管人类的活动，自然规律保持适用，不像自然规律，摩尔定律仅在创新者克服了与之相关的技术挑战时才保持适用。创新者近几十年来作出的一个发展是使用化学机械抛光(CMP)来平坦化用于构建IC的层，从而帮助在IC上提供更精确地结构化的器件部件。
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(CMP)系统，包括：抛光头，适合于保持晶圆，其中，所述抛光头包括具有多个孔的支撑板，所述多个孔的孔具有由狭槽连接的第一开口和第二开口。本专利技术的另一实施例提供了一种与化学机械抛光(CMP)系统相关的抛光头，包括：保持环；以及支撑板，附接至所述保持环，其中，所述支撑板包括多个孔，所述多个孔的孔具有与第一直径相关的第一开口和与第二直径相关的第二开口，并且其中，所述第一开口和所述第二开口由狭槽连接。本专利技术的又一实施例提供了一种化学机械抛光(CMP)的方法，包括：将晶圆装载至抛光头的口袋，其中，所述抛光头包括膜、支撑板和保持环；在抛光垫和所述晶圆的前侧之间提供研磨剂料浆；以及当所述晶圆和所述抛光垫相对于彼此移动时，通过所述支撑板上的多个孔将来自压力控制的压力施加至所述晶圆的背侧来抛光所述晶圆。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方面。应该注意，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1A示出了根据一些实施例的具有抛光头的CMP系统的顶视图。图1B是根据一些实施例的示出正通过图1A的CMP系统和抛光头抛光的晶圆的截面图。图2是根据一些实施例的具有多个孔的的图1A和图1B的支撑板的顶视图。图3示出了根据一些实施例的在支撑板上使用的示例孔。图4示出了根据一些实施例的与由CMP系统抛光的晶圆相关的均匀性图。图5示出了根据一些实施例的在抛光头中使用的示例保持环。图6是根据一些实施例的示出晶圆厚度的图。图7是根据一些实施例示出实施平坦化工艺的方法的流程图。图8是根据一些实施例示出具有多个压力元件的抛光头的分解图。图9是根据一些实施例的示出正通过CMP系统和具有多个压力引入口的抛光头抛光的晶圆的截面图。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，在以下描述中，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”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。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。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。图1A至图1B分别示出了根据一些实施例的CMP工作站100的顶视图和截面侧视图。CMP工作站100包括压板102、抛光垫104和抛光头106。抛光垫104由压板102支撑。抛光头106适合于在抛光期间将晶圆108保持在抛光垫104上。具体地，当压板102如箭头132所示旋转时，抛光头106保持晶圆108靠着抛光垫104。抛光头106包括膜110、支撑板112和保持环114。膜110、支撑板112和保持环114一起形成适合于保持晶圆108的口袋116。可以通过施加在口袋116中的晶圆108上的压力的量来控制口袋116中的晶圆108的位置和力，该力使晶圆108压靠着抛光垫104。通过支撑板112和保持环114中的多个孔118对晶圆108施加压力。多个孔118是支撑板112中的开口。通常地，多个孔118中心地分布在支撑板112。当晶圆108位于口袋116内部时，晶圆108与保持环114齐平。压力控制120通过多个孔118将压力施加至晶圆108的背侧108a，压力使得晶圆108保持在口袋116中并且晶圆108的前侧108b与抛光垫104接触。在一个实施例中，压力控制120是单个元件。在另一实施例中，压力控制120包括位于抛光头106上的多个压力可变元件。接近口袋116的压力元件可以通过多个孔1118的相应的孔将独立的量的吸力或压力施加在晶圆108的背侧108a上。压力控制120可以施加负压以保持晶圆108在口袋116中更高或施加正压以将晶圆108的前侧108b推向抛光垫104。多个孔118影响晶圆108的抛光的均匀性，因为压力不成比例地影响多个孔118下面的区域。假设调整压力控制120以获得期望的晶圆厚度。例如，可以选择压力以通过多个孔118施加足够的力以使晶圆108被迫向下至抛光垫104上，从而被平坦化至预定的程度。因为压力主要分布至位于多个孔118下面的晶圆108的背侧108a的区域，与背侧108a的区域对应的前侧108b上的区域被抛光至期望的厚度。然而，取决于施加的压力，不位于孔下面的剩余的区域可能经受更多或更少的抛光，从而使得晶圆108的那些剩余的区域具有不期望的不同的晶圆厚度。例如，通常地，位于晶圆108的最外边缘处的区域可能接收比晶圆108的更中心的区域更小的压力。因此，在抛光期间，可能在晶圆108的最外边缘上形成脊隆起。为了避免不期望的晶圆厚度，多个孔118的形状和位置使来自压力控制120的压力更均匀地分布在晶圆108上方。例如，多个孔118布置在支撑板112的圆周边缘区域。因此，来自压力控制120的压力更均匀地分布在晶圆108的整个背侧108上，从而使得在至最外边缘的整个晶圆108上更均匀地实施抛光。图2示出了具有包括多个孔118的孔的支撑板112，多个孔118具有位于圆周边缘区域122中的开口，圆周边缘区域122定义为位于最外边缘202至支撑板112的虚线圆204之间的区域。在一个实施例中，圆周边缘区域122是从支撑板112的最外边缘202向内径向延伸的区域的部分。例如，圆周边缘区域122可以限定为支撑板112的总面积的20％的量。如图1B所示，在另一实施例中，圆周边缘区域122可以对应于在支撑板112的顶面上方延伸的膜110的长度。例如，膜110可以延伸在支撑板的最上表面上方。圆周边缘区域122可以对应于位于支撑板112的最上表面上的膜110的部分下面的区域。图3示出了多个孔118的孔300。孔300包括由狭槽306连接的第一开口302和第二开口304。第一开口30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械抛光(CMP)系统，包括：抛光头，适合于保持晶圆，其中，所述抛光头包括具有多个孔的支撑板，所述多个孔的孔具有由狭槽连接的第一开口和第二开口。

【技术特征摘要】
2016.07.08 US 15/205,3671.一种化学机械抛光(CMP)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈政杰，陈俊宏，
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