[發明專利]具有溫度控制研磨頭的化學機械研磨系統

無效

• 申請號: 200710162859.2
• 申請日: 2007-10-16
• 公開（公告）號: CN101224561A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 黃見翎;詹政勛
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: B24B37/04
• 分類號: B24B37/04;B24B29/00;B24B55/00;H01L21/304
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種集成電路的裝置，特別是涉及一種化學機械研磨的裝置。

背景技術

當在制造集成電路時，化學機械研磨是普遍的做法。典型來說，化學機械研磨使用于半導體晶圓的平面化。化學機械研磨利用物理和化學力量的合作作用來研磨晶圓。當晶圓置于一研磨墊上時，借由施加一力量于晶圓的背面而達成研磨。首先靠著晶圓安置一研磨墊，接著當包含研磨劑和易反應的化學制品的研漿通過其中時，將研磨墊和晶圓逆時鐘轉動。化學機械研磨是一種達到晶圓全面性平面化的有效方式。

然而，由于各種各樣的因素，很難達到真正均勻地研磨。例如，研漿的灑布可從研磨墊的上面或是從研磨墊的底部進行。然而，這會導致晶圓上不同區域的研磨率不均勻。例如，如果研漿從上面灑布，晶圓的邊緣一般具有比中心更高的化學機械研磨率。相反地，如果研漿從底部被分配，晶圓的中心一般具有比邊緣更高的化學機械研磨率。因此不同的壓力會被施加在晶圓上不同區域借以調整不均勻的研磨率。如果化學機械研磨率在晶圓的一區域是低的，較高的壓力會施加在這個地點以補償低的化學機械研磨率。增加的壓力并可增加整體的化學機械研磨率，進而增加生產量。

然而，透過壓力的方法來補償化學機械研磨率有一定的極限。因為壓力一般是透過一單一薄膜施加在晶圓上，對晶圓某一區域增加壓力，不可避免地亦會影響鄰近區域所受的壓力，造成補償作用減少。此外，在晶圓上施加高壓亦會在晶圓上形成不需要的復雜度。因此，亟需一個不會在晶圓上形成不需要復雜度，且能增加化學機械研磨率并能改進化學機械研磨均一性的化學機械研磨系統。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有的化學機械研磨存在的缺陷，而提供一種新型結構的化學機械研磨系統，所要解決的技術問題是使其不會在晶圓上形成不需要復雜度，且能增加化學機械研磨率并能改進化學機械研磨均一性，從而更加適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一化學機械研磨系統，用于研磨一晶圓，其包括：一研磨頭；一內管，連接至該研磨頭，其中該內管填裝有一熱媒介物；一媒介加熱器，連接至該內管；以及一壓力控制器，連接至該內管。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

前述的化學機械研磨系統，其還包括：

一載入室位于該研磨頭中并與該內管連接；以及

一薄膜形成于該載入室的一邊，其中該薄膜是熱導性的。

前述的化學機械研磨系統，其中所述的薄膜有一大于0.2W/(m*K)的熱傳導率。

前述的化學機械研磨系統，其還包括：

一空氣-至-液體轉換器，連接該內管，其中該空氣-至-液體轉換器將該內管分成連接到該載入室的一第一部份以及連接到該壓力控制器的一第二部份，其中該第一部份用一液體填裝，該第二部份是真空或裝有空氣，且其中該媒介物加熱器連接該內管的該第一部份。

前述的化學機械研磨系統，其中所述的空氣-至-液體轉換器包括一具一彈性薄膜的腔體，其中該彈性薄膜將該載入室分成二個部份。

前述的化學機械研磨系統，其還包括：

一另外的載入室，位于該研磨頭，其中該另外的載入室用該熱媒介物填裝；

一另外的內管，連接到該另外的載入室，其中該另外的內管連接到該壓力控制器；以及

一另外的媒介物加熱器，連接到該另外的內管。

前述的化學機械研磨系統，其還包括：

一背膜，位于該研磨頭中，其中該背膜包括多個通孔連接該內管和該晶圓的一背面。

前述的化學機械研磨系統，其中所述的媒介物加熱器是連接到該壓力控制器連接該內管的另一面。

前述的化學機械研磨系統，其中所述的媒介物加熱器內建于該壓力控制器中。

前述的化學機械研磨系統，其中所述的媒介物加熱器連接該內管。

本發明的目的及解決其技術問題還采用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種化學機械研磨系統，用于研磨一晶圓，其包括：一研磨頭；多個內管；多個載入室位于該研磨頭中且各自分離，其中每個內管連接到該些載入室的其中之一；一薄膜鄰接這些載入室；多個媒介物加熱器，其中每個媒介物加熱器接到這些內管的其中之一；以及一壓力控制器連接至該些內管。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

前述的化學機械研磨系統，其還包括多個空氣-至-液體轉換器，其中每個空氣-至-液體轉換器連接到這些內管其中之一，且其中這些載入室被填裝一液體。