用于化学机械平面化工具的垫、化学机械平面化工具和相关方法技术

本申请案涉及用于化学机械平面化的工具的垫、化学机械平面化工具和相关方法。一种用于化学机械平面化的垫，其包括：材料，其具有主表面；及凹凸部，其从所述主表面延伸，所述凹凸部中的每一个的长度与宽度之间的比大于约2:1，且至少一些凹凸部的前导表面与所述主表面之间的夹角大于约90

【技术实现步骤摘要】
用于化学机械平面化工具的垫、化学机械平面化工具和相关方法
[0001]分案申请的相关信息
[0002]本申请是申请日为2020年2月3日、申请号为“202010079308.5”、专利技术名称为“用于化学机械平面化工具的垫、化学机械平面化工具和相关方法”的专利技术专利申请的分案申请。
[0003]优先权声明
[0004]本申请案主张2019年2月1日提交申请的“用于化学机械平面化工具的垫、化学机械平面化工具和相关方法”的美国专利申请案第16/265,311号申请日期的权益。


[0005]本文中所揭示的实施例涉及用于化学机械平面化的垫，涉及包含所述垫的工具，且涉及相关方法。更特定来说，本专利技术的实施例涉及用于化学机械平面化的垫，所述垫包含凹凸部，所述凹凸部从其主表面延伸且经塑形和经配置以通过剪切作用和摩擦作用中的一个或两个来平面化晶片的表面。本专利技术的实施例还针对包含所述垫的相关工具和相关方法。

技术介绍

[0006]半导体装置、存储单元和电子系统的制造包含例如导线、晶体管、电极、导电触点(例如，导电插头)和其它特征等各种特征的图案化。在制造过程期间的各个阶段，材料可以沉积在正在制造的半导体装置(例如，晶片)上。此材料的图案化可包含从半导体装置的表面移除多余的材料。在一些情况下，半导体装置的表面被平面化以形成均匀的表面，以确保特征的对准和在进一步处理动作期间维持关键尺寸。
[0007]化学机械平面化(其也可以表征为化学机械抛光(CMP))为一种在其制造期间对例如半导体装置之类的工件进行平面化、抛光或清洁的技术。在常规的CMP工艺中，可旋转的晶片载体或抛光头被安装在载体组合件上。晶片载体头固持晶片并将晶片定位成与抛光垫的抛光层接触，所述抛光垫的抛光层安装在CMP工具的可旋转台上，所述可旋转台可表征为台板。抛光垫包含孔隙的微结构和随机定向的凹凸部，其有助于从晶片移除材料。载体组件在晶片与抛光垫之间以可控制的施加压力的形式提供法向力。可以将可包括浆液或其它可流动介质的流体施配到抛光垫上，并在抛光垫和晶片相对于彼此移动的同时吸入到晶片与抛光层之间的狭窄间隙中。从晶片移除的材料通过抛光垫中的沟道(也被称为微沟道或凹槽)从晶片与抛光垫之间移除。
[0008]当抛光垫相对于晶片移动时，晶片沿循典型的环形抛光轨迹，其中晶片的表面直接接触抛光垫的抛光层。通过抛光垫和晶片的表面上的流体介质的化学和机械作用来抛光和平面化晶片的表面。
[0009]随着时间的流逝，抛光垫的表面磨损，使多孔抛光垫结构的微观结构变得光滑，工艺在此项技术中被称为“打光”。另外，在CMP工艺期间从晶片表面移除的碎屑可能堵塞流体介质流过的抛光垫的表面空隙和微沟道。堵塞的表面孔隙和微沟道减少了CMP工艺的抛光
速率，且可能导致在晶片之间(晶片到晶片的
‑
不均匀性(WTWNU))和单晶片的不同部分之间(晶片内的
‑
不均匀性(WIWNU))的不均匀抛光。由于打光和堵塞表面空隙的不利影响，常规抛光垫需要定期进行表面调节(也被称为“修整”)以维持适合于抛光晶片的表面。调节抛光垫包含使抛光垫的表面与调节盘接触，所述调节盘包含浸渍磨粒，例如金刚石颗粒。尽管修整抛光垫可以产生新的抛光表面，但新的抛光表面可能不表现出均匀的孔隙分布或表面形貌且可能表现出不规则的移除速率，从而降低了抛光晶片的平面性。

技术实现思路

[0010]本文中所揭示的实施例涉及用于化学机械平面化的垫，涉及包含所述垫的工具，且涉及相关方法。在一些实施例中，一种材料具有主表面和从所述主表面延伸的凹凸部，凹凸部中的每一个的长度与宽度之间的比大于约2∶1，且至少一些凹凸部的前导表面与主表面之间的夹角大于90
°
。
[0011]在其它实施例中，用于化学机械平面化的工具包括晶片承载器，所述晶片承载器经配置以容纳晶片、台板和耦合到台板的垫。垫包括材料，其具有主表面；及凹凸部，其在主表面上面延伸一定高度，凹凸部中的至少一些各自具有宽度和长度，其中凹凸部中的至少一些的纵向轴线经定向相对于凹凸部中的至少一些其它凹凸部的纵向轴线成角度。
[0012]另外，根据本专利技术的实施例，用于化学机械平面化的垫包括材料，其具有主表面；及凹凸部，其在主表面上，所述凹凸部包括前导表面、后拖表面、在前导表面与后拖表面之间的上表面、位于前导表面和上表面的交点处的剪切边缘。
[0013]此外，根据本专利技术的额外实施例，垫包括在基材的主表面上方的至少一个旋转前导凹凸部和旋转地后拖在至少一个旋转前导凹凸部处的旋转后拖凹凸部。至少一个旋转前导凹凸部包括前导表面、后拖表面和在前导表面与后拖表面之间的上表面，所述上表面相对于主表面成一个角度。
[0014]根据本专利技术的又一实施例，使微电子装置平面化的方法包括将晶片放置在晶片载体中，并使晶片与垫接触，同时相对于垫移动晶片。垫包括界定垫的至少一部分的段，所述段中的至少一些展现凹凸部，每一凹凸部个别地具有宽度和长度，第一段的所述凹凸部中的每一个的纵向轴线与正交于所述垫在第一段处的切线的线之间的角度不同于第二段的所述凹凸部中的每一个的额外纵向轴线与正交于垫在第二段处的另一切线的线之间的另一角度。所述方法进一步包括从所述晶片的与所述凹凸部的至少一些接触的表面的剪切材料，所述凹凸部中的至少一些在凹凸部中的至少一些中的凹凸部的远端处具有剪切边缘。
附图说明
[0015]图1为根据本专利技术的实施例的用于化学机械平面化的工具的简化示意图；
[0016]图2A为根据本专利技术的实施例的供在化学机械平面化工具中使用的垫的简化俯视图；
[0017]图2B为图2A中所说明的框B的简化放大图；
[0018]图2C为根据本专利技术的实施例的沿图2A中的横截面线C
‑
C截取的垫的简化横截面图；
[0019]图2D为根据本专利技术的其它实施例的垫的简化横截面图；
[0020]图2E为根据本专利技术的一些实施例的包含具有后角的凹凸部的垫的简化横截面图；
[0021]图2F为根据本专利技术的实施例的垫的简化横截面图；
[0022]图2G为根据本专利技术的实施例的垫的简化横截面图；
[0023]图2H为根据本专利技术的实施例的垫的简化横截面图；
[0024]图3为根据本专利技术的实施例的具有凹槽的垫的简化俯视图；
[0025]图4为根据本专利技术的其它实施例的具有凹槽的垫的简化俯视图；
[0026]图5为根据本专利技术的实施例的具有凹槽的另一垫的简化俯视图；
[0027]图6为根据本专利技术的又一其它实施例的具有凹槽的垫的简化俯视图。
具体实施方式
[0028]与本专利技术一起包含的说明并不意味着为任何特定化学机械平面化工具或垫的实际视图，而仅仅为用于描述本文中的实施例的理想化表示。在附图之间共同的元件和特征可以保留相同的数字标记，除了为了便于描述之后，在大多数情况下，参考标号从引入或最充分描述元件的附图编号开始。
[0029]以下描述提供了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学机械平面化工具，其包括：垫，其包括主表面；及第一组凹凸部，其从所述垫的所述主表面延伸，所述第一组凹凸部中的凹凸部包括：侧表面，其从所述垫的所述主表面延伸；以及上表面，其横跨于所述侧表面之间，所述上表面平行于所述垫的所述主表面；以及第二组凹凸部，其从所述垫的所述主表面延伸，所述第二组凹凸部中的凹凸部包括：额外侧表面，其从所述垫的所述主表面延伸；以及额外上表面，其横跨于所述额外侧表面之间，所述额外上表面经定向以相对于所述垫的所述主表面成角度。2.根据权利要求1所述的化学机械平面化工具，其中所述主表面与平行于所述垫的所述主表面的所述上表面之间的距离大于所述额外上表面与所述垫的所述主表面之间的另一距离。3.根据权利要求1所述的化学机械平面化工具，其中所述第一组凹凸部中的所述凹凸部中的一或多个包括从所述上表面延伸到所述第一组凹凸部中的所述一或多个凹凸部的所述侧表面中的一者的进一步的上表面，所述进一步的上表面经定向以相对于所述垫的所述主表面成额外角度。4.根据权利要求3所述的化学机械平面化工具，其中：平行于所述主表面的所述上表面经定位靠近所述第一组凹凸部中的所述凹凸部的前导表面；且所述进一步的上表面经定位靠近所述第一组凹凸部中的所述凹凸部的所述一或多个的后拖表面。5.根据权利要求1所述的化学机械平面化工具，其中：所述第二组凹凸部中的一或多个凹凸部包括旋转前导凹凸部；且所述第一组凹凸部中的一或多个凹凸部包括旋转地定位于所述旋转前导凹凸部后面的旋转后拖凹凸部。6.根据权利要求5所述的化学机械平面化工具，其中所述旋转前导凹凸部的所述额外上表面比所述旋转后拖凹凸部的所述上表面更远离所述主表面。7.根据权利要求1所述的化学机械平面化工具，其中：所述第一组凹凸部中的一或多个凹凸部包括旋转前导凹凸部；以及所述第二组凹凸部中的一或多个凹凸部包括旋转地定位于所述旋转前导凹凸部后面的旋转后拖凹凸部。8.根据权利要求7所述的化学机械平面化工具，其中所述旋转前导凹凸部的所述上表面比所述旋转后拖凹凸部的所述额外上表面更靠近所述主表面。9.根据权利要求1所述的化学机械平面化工具，其中所述第一组凹凸部中的凹凸部与所述第二组凹凸部中的凹凸部在径向方向上交替。10.一种化学机械平面化工具，其包括：圆形垫；以及凹凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：