利用扣环的基板边缘调节制造技术

一种用于化学机械抛光机的载具头包括底座、基板安装表面、环形内环和环形外环。内环具有配置为圆周地环绕定位于基板安装表面上的基板的边缘的内表面、外表面和接触抛光垫的下表面。内环相对于基板安装表面而可垂直移动。外环具有圆周地环绕内环的内表面、外表面和接触抛光垫的下表面。外环相对于且独立于基板安装表面和内环而可垂直移动。内环的下表面具有第一宽度，且外环的下表面具有大于第一宽度的第二宽度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及供化学机械抛光使用的载具头。
技术介绍
集成电路通常通过导电层、半导体层或绝缘层在硅基板上的连续沉积而形成于基板上。一个制造步骤涉及沉积填料层于非平坦表面上和平面化填料层直到暴露非平坦表面。举例来说，可将导电填料层沉积于图案化绝缘层上以填充绝缘层中的沟槽或孔。随后抛光填料层直到暴露绝缘层的凸起图案。在平面化之后，保留在绝缘层的凸起图案之间的导电层的部分形成穿孔、插头和接线，所述穿孔、插头和接线提供基板上薄膜电路之间的导电路径。对于其他应用(诸如氧化物抛光)，将填料层平面化直到在非平坦表面上留下预定厚度为止。此外，需要平面化来平面化基板表面以供光刻。化学机械抛光(CMP)为平面化的ー个已接受方法。这种平面化方法通常要求将基板安装于载具头上。通常将基板的暴露表面与旋转抛光垫相抵靠而放置。载具头提供可控制负载于基板上，以推动所述基板与抛光垫相抵靠。通常将抛光液体(诸如具有磨料颗粒的泥衆)供应给抛光垫的表面。载具头提供可控制负载于基板上，以推动所述基板与抛光垫相抵靠。载具头具有在抛光期间将基板保持在适当位置的内环。载具头也可具有环绕内环的外环。
技术实现思路
“边缘排除区域”为处于基板边缘的环形区域，此处抛光速率可显著偏离在基板中心附近的抛光速率，致使这一区域不适合于装置或提供较低的装置产率。举例来说，对于为抛光300_晶圆而设计的ー些载具头，边缘排除区域可为约15_宽。可使用各种技术补偿边缘排除。对于既具有内环又具有外环的载具头，通过使内环相对窄，可移动外环足够地接近于基板的边缘，使得内环和外环两者都可用来控制在基板边缘附近的压力。对于具有有可调整直径的扣环的载具头，可选择直径来提供在扣环与基板之间的侧向间距，所述侧向间距改善排除区域内的抛光一致性。同样，一些环几何形状可从基板边缘移走垫接触。在ー个方面,用于化学机械抛光机的载具头包括底座、基板安装表面、环形内环和环形外环。内环具有:内表面，配置为圆周地环绕定位于基板安装表面上的基板的边缘；夕卜表面；和接触抛光垫的下表面。内环相对于基板安装表面而可垂直移动。外环具有圆周地环绕内环的内表面、外表面和接触抛光垫的下表面。外环相对于基板安装表面和内环且独立于基板安装表面和内环而可垂直移动。内环的下表面具有第一宽度，且外环的下表面具有大于第一宽度的第二宽度。本专利技术的实施可包括一个或更多个下列特征。基板支持构件包含柔性隔膜。第一可增压腔室可施加第一压カ到柔性隔膜，第二可增压腔室可施加第二压カ到内环，且第三可增压腔室可施加第三压カ到外环。第一压力、第二压カ和第三压カ为独立可调整的。外环的下表面可足够接近于基板安装表面，使得外环的下表面在抛光垫上的压カ影响在基板边缘上的压力。第一宽度可在约0.04英寸与0.20英寸之间。第二宽度可多达I英寸。第ニ宽度可为第二宽度的约五倍到十五倍大。内环的外表面可包括倾斜部分且外环的内表面可包括具有与内环的内表面的倾斜部分相同的倾角的倾斜部分。内环外表面的倾斜部分可在内环内表面的倾斜部分上延伸。外环的底部表面可由比内环的底部表面更坚硬的材料形成。邻近内环下表面的内环外表面的下部分可具有比邻近内环上表面的内环外表面的上部分更小的外径向直径。在另一方面,用于化学机械抛光机的载具头包括底座、基板安装表面、环形内环和环形外环。内环具有:内表面，配置为圆周环绕定位于基板安装表面上的基板的边缘的；夕卜表面；和接触抛光垫的下表面。内环相对于基板安装表面而可垂直移动。外环具有圆周地环绕内环的内表面、外表面和接触抛光垫的下表面。外环相对于基板安装表面和内环且独立于基板安装表面和内环而可垂直移动。外环的下表面为足够接近于基板安装表面，使得外环的下表面在抛光垫上的压カ影响在基板边缘上的压力。本专利技术的实施可包括一个或更多个下列特征。第一宽度可在约0.04英寸与0.20英寸之间。 在另一方面,用于化学机械抛光机的载具头包括底座、基板安装表面、环形内环和环形外环。内环具有:内表面，配置为圆周环绕定位于基板安装表面上的基板的边缘；具有第一倾斜部分的外表面；和接触抛光垫的下表面。内环相对于基板安装表面而可垂直移动。外环具有圆周环绕内环的内表面、具有第二倾斜部分的外表面和接触抛光垫的下表面，所述第二倾斜部分具有与第一倾斜部分相同的倾角。外环相对于基板安装表面和内环且独立于基板安装表面和内环而可垂直移动。本专利技术的实施可包括一个或更多个下列特征。内环外表面的第一倾斜部分可在内环内表面的第二倾斜部分上延伸。在另一方面,用于化学机械抛光机的载具头包括底座、基板安装表面、环形内环和外环。内环具有下表面、外表面和面向内的表面，所述下表面配置为接触定位于基板安装表面上的基板的上表面，所述面向内的表面从下表面向下延伸且配置为圆周地环绕基板的边缘，内环相对于基板安装表面而可垂直移动。外环具有圆周地环绕内环的内表面、外表面和接触抛光垫的下表面，且外环相对于基板安装表面和内环且独立于基板安装表面和内环而可垂直移动。实施可包括一个或更多个下列特征。基板安装表面可为柔性隔膜。在面向内的表面与内环的外直径之间的内环的底部表面可具有第一宽度，且外环具有大于第一宽度的第ニ宽度。突出部分的高度可为使得突出部分的底部表面在抛光期间不接触抛光垫。外环的下表面可足够接近于基板安装表面，使得外环的下表面在抛光垫上的压カ影响在基板边缘上的压力。在面向内的表面与内环的外直径之间的内环的底部表面的宽度可在约0.04英寸与0.20英寸之间。在另一方面，用于化学机械抛光机的载具头包括底座、基板安装表面、环形内环、中间环和外环。环形内环具有内表面、外表面和接触抛光垫的下表面，所述内表面配置为圆周地环绕定位于基板安装表面上的基板的边缘，且内环相对于基板安装表面而可垂直移动。中间环具有圆周地环绕内环的内表面、外表面和接触抛光垫的下表面，且外环相对于基板安装表面和内环且独立于基板安装表面和内环而可垂直移动。外环具有圆周地环绕中间环的内表面、外表面和接触抛光垫的下表面，外环相对于基板安装表面、内环和中间环且独立于基板安装表面、内环和中间环而可垂直移动。实施可包括一个或更多个下列特征。基板安装表面可为柔性隔膜。内环可具有第一宽度且中间环可具有大于第一宽度的第二宽度。外环可具有大于第二宽度的第三宽度。第一宽度可在约0.04英寸与0.20英寸之间。中间环的下表面可足够接近于基板安装表面，使得外环的下表面在抛光垫上的压カ影响在基板边缘上的压力。外环的下表面为足够接近于基板安装表面，使得外环的下表面在抛光垫上的压カ影响在基板边缘上的压力。在另一方面，用于化学机械抛光机的载具头包括底座、基板安装表面和环形扣环，所述环形扣环具有:内表面，配置为圆周地环绕定位于基板安装表面上的基板的边缘；夕卜表面；和底部，所述底部具有邻近内表面的下表面和底部的突出部分，所述底部的突出部分径向定位在下表面的外部且底部表面接触抛光垫。突出部分的高度为使得邻近内表面的下表面不接触抛光垫，且内环相对于基板安装表面而可垂直移动。实施可包括一个或更多个下列特征。基板安装表面可为柔性隔膜。下表面的宽度可足够小以使得扣环在抛光垫上的压カ改变导致在基板的边缘部分上的抛光速率的改变。内环的下表面可具有第一宽度且突出部分的底部表面可具有大于第一宽度的第二宽度。第ー宽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.06 US 61/371,644;2011.04.26 US 61/479,2711.一种用于化学机械抛光机的载具头，所述载具头包括: 底座； 基板安装表面； 内环，所述内环具有:内表面，所述内表面配置为圆周地环绕定位于所述基板安装表面上的基板的边缘；外表面；和接触抛光垫的下表面，所述内环相对于所述基板安装表面而能垂直移动，所述内环的所述下表面具有第一宽度；以及 外环，所述外环具有圆周地环绕所述内环的内表面、外表面和接触所述抛光垫的下表面，所述外环相对于于所述基板安装表面和所述内环且独立于所述基板安装表面和所述内环而能垂直移动，所述外 环的所述下表面具有大于所述第一宽度的第二宽度。2.按权利要求1所述的载具头，其特征在于，所述外环的所述下表面足够接近于所述基板安装表面以使得所述外环的所述下表面在抛光垫上的压カ影响在所述基板的边缘上的压力。3.按权利要求2所述的载具头，其特征在于，所述第一宽度在约0.04英寸与0.20英寸之间。4.按权利要求1所述的载具头，其特征在于，所述第二宽度为所述第二宽度的约五倍到十五倍大。5.按权利要求1所述的载具头，其特征在于，所述内环的所述外表面包括倾斜部分且所述外环的所述内表面包括具有与所述内环的所述内表面的所述倾斜部分相同的倾角的倾斜部分。6.按权利要求5所述的载具头，其特征在于，所述内环的所述外表面的所述倾斜部分在所述内环的所述内表面的所述倾斜部分上延伸。7.按权利要求1所述的载具头，其特征在于，所述外环的所述下表面是由比所述内环的所述下表面更坚硬的材料形成。8.按权利要求1所述的载具头，其特征在于，邻近所述内环的所述下表面的所述内环的所述外表面的下部分具有比邻近所述内环的所述上表面的所述内环的所述外表面的上部分更小的外径向直径。9.一种用于化学机械抛光机的载具头，所述载具头包括: 底座； 基板安装表面； 环形内环，所述环形内环具有:内表面，所述内表面配置为圆周地环绕定位于所述基板安装表面上的基板的边缘；外表面；和接触抛光垫的下表面，所述内环相对于所述基板安装表面而能垂直移动；以及 环形外环，所述环形外环具有圆周地环绕所述内环的内表面、外表面和接触所述抛光垫的下表面，所述外环相对于所述基板安装表面和所述内环且独立于所述基板安装表面和所述内环而能垂直移动，其中所述外环的所述下表面足够接近于所述基板安装表面以使得所述外环的所述下表面在抛光垫上的压カ影响在所述基板的边缘上的压力。10.一种用于化学机械抛光机的载具头，所述载具头包括: 底座； 基板安装表面；环形内环，所述环形内环具有:内表面，所述内表面配置为圆周地环绕定位于所述基板安装表面上的基板的边缘；外表面，所述外表面具有第一倾斜部分；及接触抛光垫的下表面，所述内环相对于所述基板安装表面而能垂直移动；以及 环形外环，所述环形外环具有圆周地环绕所述内环的内表面、具有第二倾斜部分的外表面和接触所述抛光垫的下表面，所述第二倾斜部分具有与所述第一倾斜部分相同的倾角，所述外环相对于所述基板安装表面和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·C·陈，S·CC·徐，Y·袁，H·张，G·S·丹达瓦特，M·D·塞法堤，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：
国别省市：