压板组件、抛光设备和抛光方法技术

本发明专利技术涉及压板组件、抛光设备和抛光方法。在用于抛光设备的压板组件中，压板支撑在抛光过程中与物体接触的抛光带，从而在抛光过程中压板向抛光带施加压力。多个第一囊在压板的整个表面上在第一方向延伸并以均匀的距离间隔开，第一囊向抛光带施加压力。多个第二囊在压板中心部分和外围部分之间的压板表面的中间部分上在第一方向延伸并位于第一囊之间，第二囊向抛光带施加压力。所述囊的压力通过压力控制器单独控制。不同压力通过所述囊独立施加于抛光带的不同部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的示例性实施例涉及一种压板组件(platen assembly)、一种具有压板组件的设备和利用其抛光晶片的方法。尤其是，本专利技术的示例性实施例涉及一种用于引导抛光垫均匀地抛光晶片的压板组件，一种具有该压板组件的设备和使用该压板组件均匀抛光晶片的方法。
技术介绍
通常，半导体器件的电路图案通过多种单元制造工序形成，例如沉积工序、光刻工序、蚀刻工序、离子注入工序、抛光工序、清洗工序和干燥工序，这些工序顺序且重复地执行。在以上用于半导体器件制造的单元工序中，抛光工序在增加集成度和提高半导体器件的结构可靠性和电可靠性方面起重要作用。化学机械抛光(CMP)工序已被广泛用作制造半导体器件的抛光工序。在CMP工序中，晶片上的薄层通过浆料(slurry)和该薄层间的化学反应、以及抛光垫和该薄层间的机械摩擦而被平坦化。传统的执行CMP工艺的设备(以下称为“CMP设备”)包括抛光垫、用于支撑抛光垫的压板、晶片固定在其上的抛光头、浆料自其供给到抛光垫的浆料贮存器和用来改善抛光垫的质量的垫调节器。晶片在抛光头中心轴上旋转，抛光垫与旋转的晶片接触，这样位于晶片上的薄层通过晶片上该薄层和抛光垫之间的化学反应和机械摩擦而被抛光。该传统CMP设备的例子在美国专利第6,607,425号中公开。此设备包括压板上的环形囊和压力膜，每个囊被独立加压。图1是示意性示出传统CMP设备的结构的视图。参考图1，传统CMP设备1包括抛光带10，其通过辊(未示出)而被循环以抛光晶片W；以及抛光头20，晶片W固定在其上，且晶片W借助其而与抛光带10接触。另外，传统CMP设备还包括用来支撑抛光带10的压板30、位于压板30上的多个环形囊40和用于通过囊40挤压抛光带10的压力膜50。在传统CMP设备中，当在晶片上执行CMP工艺时，由于抛光头20的压力分布，晶片的外围部分会比其中心部分被更大程度地抛光。即，CMP工艺中晶片W的外围部分处被去除的材料的量远远大于晶片W的中心部分处被去除的材料的量。为了弥补此差异，囊40的宽度可做成在压板30的外围部分处比在压板30的中心部分处大，由此将晶片W外围部分和中心部分之间的被抛掉的材料的量的不同减至最小。在上述传统CMP设备中，囊40相互贴近设置，于是第一囊40的压力变化会影响贴近第一囊40的第二囊40的压力。因此，尽管有补偿晶片中心部分和外围部分间的被抛掉的材料的量的差异的上述努力，但传统的CMP设备仍受到限制，因为其难以均匀地抛光晶片。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例提供一种用于均匀挤压抛光带的压板组件。本专利技术的示例性实施例还提供一种包含上述压板组件的用于抛光晶片的设备。本专利技术的示例性实施例还提供一种使用上述用来抛光晶片的设备均匀抛光晶片的方法。根据本专利技术的一方面，提供一种用于抛光设备的压板组件，包括压板和多个第一和第二囊(bladder)。压板支撑在抛光工艺中与物体接触的抛光带，于是压板在抛光工艺中对抛光带提供压力。多个第一囊在压板的整个表面上在第一方向延伸，并以均匀的距离间隔开。多个第二囊在压板表面的中间部分在第一方向延伸，并位于第一囊之间。第一和第二囊向抛光带施加压力。在一个实施例中，第一囊包括位于压板中心部分的中心囊、位于压板中间部分的中间囊和位于压板外围部分的外围囊。在另一个实施例中，第一囊在压板的中心部分和外围部分以第一距离相互间隔开，并对抛光带施加第一压力；同时，第二囊在压板的中间部分以小于第一距离的第二距离相互间隔开，并对抛光带施加大于第一压力的第二压力。在另一个实施例中，压板组件还包括用来控制第一囊的第一压力的第一压力控制器和用来控制第二囊的第二压力的第二压力控制器。进一步地，压板组件还包括用来旋转压板的操作单元。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于抛光物体的设备，包括抛光带、辊、抛光头和压板组件。抛光带与物体相接触，辊使抛光带循环。物体以物体的待抛光表面面对抛光带的上表面这样的结构固定在抛光头上，从而当抛光带被循环时，抛光头使待抛光的物体表面与抛光带的上表面接触。压板组件包括压板，其在抛光带被循环时支撑抛光带从而在抛光带上施加压力；多个第一囊，其在压板的整个表面上在第一方向延伸并以均匀的距离间隔开；以及多个第二囊，其在压板的中心部分和外围部分之间的压板表面的中间部分上在第一方向延伸并位于第一囊之间。第一和第二囊向抛光带施加压力。在一个实施例中，当抛光带循环时，需要抛光的物体表面的中心位于对应于压板中间部分的抛光带的上表面上。在另一个实施例中，第一囊包括位于压板中心部分的中心囊、位于压板中间部分的中间囊和位于压板外围部分的外围囊。在另一个实施例中，第一囊在压板的中心部分和外围部分上以第一距离相互隔开，并向抛光带施加第一压力，第二囊在压板的中间部分上以小于第一距离的第二距离相互间隔开，并向抛光带施加大于第一压力的第二压力。在另一个实施例中，压板组件还包括用来控制第一囊的第一压力的第一压力控制器和用来控制第二囊的第二压力的第二压力控制器。压板组件还包括用来旋转压板的操作单元。根据本专利技术的再一方面，提供一种抛光物体的方法。第一压力通过多个第一囊施加于循环抛光带的下表面，第一囊在压板上表面的中心部分和外围部分上在第一方向上延伸并以第一距离相互隔开。然后，第二压力通过多个第二囊施加于循环抛光带的下表面，第二囊在压板上表面的中心部分和外围部分之间的压板上表面的中间部分上在第一方向上延伸并以小于第一距离的第二距离相互隔开。需要抛光的物体表面与抛光带的上表面相接触。在一个示例性实施例中，当抛光带被循环时，需要抛光的物体表面的中心与抛光带上表面的对应于压板中间部分的部分相接触。在一个示例性实施例中，第一和第二囊的压力根据物体的抛光程度来控制。根据本专利技术，囊分别以精确控制的不同的压力挤压抛光带的不同区域。相应地，通过调整囊的压力，施加于抛光带的压力可被准确控制，由此可在需要抛光的晶片上实现充分均匀的抛光工艺。附图说明通过参照附图描述本专利技术的示例性实施例，本专利技术的上述或其他的特征和优点将会更加明显，其中图1是示意性示出传统CMP设备的结构的视图；图2是示出根据本专利技术第一示例性实施例的压板组件的结构的视图；图3是示出图2所示压板组件的俯视图；图4是示出根据本专利技术第二示例性实施例的压板组件的结构的视图；图5是示出图4所示压板组件的俯视图；图6是示出根据本专利技术一示例性实施例的用于抛光晶片的设备的视图；图7是示出图6所示的抛光设备中晶片和压板组件的相对位置的视图；以及图8是流程图，示出了根据本专利技术一示例性实施例的抛光晶片的方法。具体实施例方式以下参照示出了本专利技术的示例性实施例的附图更全面地描述本专利技术的实施例。然而，本专利技术可以以多种不同的形式实施，且不应解释为限于此处提及的示例性实施例。相反，给出这些示例性实施例，使得本公开充分且完整。附图中，出于清楚考虑，层和区域的尺寸及相对尺寸被夸大了。应该理解，当称一元件或层位于另一元件或层“上”，“连接于”或“耦接于”另一元件或层时，它可直接在该另一元件或层上，连接于或耦接于该另一元件或层，或可存在中间元件或层。相反地，当称一元件“直接位于”另一元件或层“上”，“直接连接于”或“直接耦接于”另一元件或层时，不存在中间元件或层。全文中相同的标号表示相同的元件。如此处所用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于抛光设备的压板组件，包括：　　　　压板，其支撑在抛光过程中与物体接触的抛光带，在抛光过程中该压板向该抛光带施加压力；　　　　多个第一囊，其在该压板的整个表面上在第一方向上延伸，且以均匀的距离间隔开，该第一囊向该抛光带施加压力；以及　　　　多个第二囊，其在该压板的中心部分和外围部分之间的该压板表面的中间部分上在该第一方向上延伸，且位于所述第一囊之间，该第二囊向该抛光带施加压力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李荣出，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]