[發明專利]基片拋光方法

無效

• 申請號: 200910211501.3
• 申請日: 2003-12-26
• 公開（公告）號: CN101693354A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 戶川哲二;渡邊俊雄;矢野博之;豐田現;巖出健次;豎山佳邦
• 申請（專利權）人: 株式會社荏原制作所;株式會社東芝
• 主分類號: B24B37/04
• 分類號: B24B37/04;B24B49/14;B24B55/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡勝利

本申請是申請日為2003年12月26日、申請號為200380107815.X、發明名稱為“基片保持機構、基片拋光設備和基片拋光方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種用在拋光設備中的基片保持機構，所述拋光設備用于拋光基片例如半導體晶片的表面，以使基片表面平整。本發明還涉及使用所述基片保持機構的基片拋光設備和基片拋光方法。

背景技術

近年來，隨著高集成度半導體器件的制造工藝的進步，電路布圖或互聯結構變得越來越小和精細，布圖之間的間隙也在減小。隨著布線間隙的減小，利用光刻等技術形成電路圖形時的焦深變得越來越淺。特別是在光刻0.5μm以下的結構中，由于光刻焦深的原因，將要通過光刻設備形成電路圖形影像的半導體晶片表面需要有高表面平整度。為實現所需的表面平整度，廣泛采用使用拋光設備的拋光技術。

這種類型的拋光設備具有轉臺，拋光布結合在轉臺頂部以形成拋光面。拋光設備還具有作為基片保持機構的頂環。轉臺和頂環以各自的轉數彼此獨立地旋轉。由頂環保持著的將要被拋光的基片被推抵在轉臺的拋光面上，同時拋光液被施加在拋光面上，從而將基片表面拋光為平整的鏡面。在完成拋光后，基片被從頂環本體上釋放并被傳送到下一工序，例如清洗工序。

在上面描述的拋光設備中，保持著將要被拋光的基片的頂環基片保持部分可能會因基片拋光中產生的摩擦熱量而變形。此外，拋光能力可能會因拋光面上的溫度分布而變化。頂環的基片保持部分的變形以及拋光能力的變化導致基片拋光功能下降。此外，如前所述，這種類型的拋光設備在拋光基片時，向拋光臺的拋光面上施加拋光液例如漿料。拋光液容易粘附在頂環的外表面、特別是外周表面上，并在此干燥。如果干燥的固體物質落在拋光面上，則會對拋光過程產生負面影響。

為了防止頂環的基片保持部分因基片拋光中產生的摩擦熱量而變形，JP-A-11-347936(日本專利申請公開文獻)公開了將具有良好導熱性的材料附著在基片保持部分(晶片保持器)上，以使溫度分布均勻，并且基片保持部分中設有制冷劑流道，以便通過制冷劑流道供應制冷劑，以冷卻基片保持部分，此外，基片保持部分上設有翅片，以促進熱耗散。然而，JP-A-11-347936中公開的方法仍不足以有效地冷卻頂環的基片保持部分的外周部(特別是導環)，因此存在下述問題，即拋光液，例如漿料，可能會粘附在基片保持部分的外周部上，并被干燥而與基片在拋光時產生的拋光碎屑一起緊密附著于此。

隨著半導體基片的直徑增大，拋光臺的拋光墊與將要被拋光的基片之間的接觸面積也增加了。因此，在基片拋光時溫度趨向于升高。同時，常見的措施是使用具有復雜機構的基片拋光設備，以便控制拋光輪廓。許多拋光設備采用了這樣的方法，其中在所述復雜機構中，具有高摩擦系數的組成元件被推壓接觸拋光墊。這也可能在拋光中引起溫度升高。

在基片拋光過程中溫度升高會對拋光墊的表面和漿料成分產生影響，并且導致由拋光設備在一定拋光速率(polishing?rate)下獲得的基片的拋光面的平整度下降，同時也不能穩定地獲得理想的平整度和拋光速率。

發明內容

本發明是考慮到上面描述的狀況而研制的。本發明的目的是提供一種基片保持機構、一種基片拋光設備和一種基片拋光方法，它們能夠使得在對被拋光基片進行拋光的過程中產生的熱量最小化，和/或有效地冷卻基片保持機構的基片保持部分和拋光臺的拋光面，和/或能夠在基片拋光時將拋光臺的拋光面和基片的溫度維持在預定溫度范圍內，和/或因此而穩定地維持基片拋光面的平整度和拋光速率，和/或進一步能夠有效地防止拋光液和拋光碎屑粘著并干燥于基片保持部分的外周部。

本發明提供了一種基片保持機構，包括：安裝凸緣；固定在所述安裝凸緣上的支承件；固定在所述安裝凸緣上并且布置在所述支承件外周的限位環。將要被拋光的基片被保持在由所述限位環包圍著的所述支承件的下側，所述基片被推壓在拋光面上。在基片保持機構中，所述限位環由聚酰亞胺化合物制成。

通過如上所述使用由聚酰亞胺化合物制成的限位環，可以獲得下述優點。對于形成拋光面的拋光墊來說，聚酰亞胺化合物具有最小的磨損率，并且通過摩擦產生的熱量最低，如后文所述。因此，限位環具有延長的使用時間，并且可以長時間內維持高拋光性能，以及使拋光面的溫度升高最小化。