[發明專利]具有復合塑膠部分的載體頭部

有效

• 申請號: 201280051111.4
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN103889656B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 諾吉·A·賈金德拉;基蘭·吉里萊普拉
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: B24B37/27
• 分類號: B24B37/27;B24B37/11;H01L21/304
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國,吳啟超

技術領域

本公開內容涉及用于化學機械拋光的載體頭部。

背景技術

集成電路通常通過導電層、半導電層或絕緣層的順序沉積而形成于基板上，尤其是形成于硅晶片上。一種制造步驟涉及在非平面表面之上沉積填充層且平面化填充層。對于特定應用，填充層被平面化直到圖案化層的頂表面被暴露。例如，導電填充層能沉積于圖案化絕緣層上以填充絕緣層中的溝槽與孔。在平面化之后，在絕緣層凸起的圖案之間剩余的導電層的各部分形成過孔、插頭和線，所述過孔、插頭和線在基板上的薄膜電路之間提供導電路徑。對于其他應用，比如氧化物拋光，填充層被平面化直到非平面表面之上剩余預定的厚度。此外，基板表面的平面化對于光刻通常是需要的。

化學機械拋光(CMP)是一種公認的平面化方法。此平面化方法通常需要將基板安裝于載體頭部上。基板的暴露表面通常對著旋轉拋光墊放置。載體頭部在基板上提供可控制的荷載(load)以對著拋光墊推動所述基板。拋光液，比如含有磨粒(abrasive?particle)的漿料，通常被供給至拋光墊的表面。對于在基板上的金屬層的拋光，例如銅層，所述漿料能為酸性的。

發明內容

載體頭部的內部部件通常由金屬形成，例如鋁，以為扣環(retaining?ring)提供剛性(rigidity)。然而，在基板上的金屬層的拋光過程中，酸性的漿料能到達內部的鋁部件而導致腐蝕。為了解決此問題，一些內部部件能由具有與鋁相當或比鋁更高的拉伸模量(tensile?modulus)的復合塑膠形成。

在一方面中，化學機械拋光頭部包含基部組件、扣環、以及柔性隔膜，所述基部組件包含至少一部件，所述至少一部件由具有與鋁大致相等或比鋁更高的拉伸模量的復合塑膠形成，所述扣環固定于基部組件，所述柔性隔膜固定于基部組件以在所述基部組件與所述柔性隔膜的上表面之間形成可增壓腔室。柔性隔膜的下表面提供基板安裝表面。

實施方式可包含下述特征之一或更多。塑膠可實質上對用于銅拋光的漿料而言是惰性的。復合塑膠可為被玻璃填充的塑膠。復合塑膠可包含聚苯硫醚(polyphenylene?sulfide;PPS)或聚醚醚酮(polyetheretherketone;PEEK)。復合塑膠可為被玻璃填充的聚苯硫醚(PPS)或被玻璃填充的聚醚醚酮(PEEK)。扣環可包含不銹鋼的上部分以及塑膠的下部分。基部組件可包含不銹鋼夾環。基部組件可包含由聚醚醚酮組成的夾環。柔性隔膜的一部分可被夾于不銹鋼夾環與由聚醚醚酮組成的夾環之間。基部組件可包含由聚苯硫醚(PPS)組成的夾環。柔性隔膜的一部分可被夾于由聚醚醚酮組成的夾環與由聚苯硫醚(PPS)組成的夾環之間。

在另一方面中，一種拋光系統包含：拋光墊支撐件，所述拋光墊支撐件支撐具有拋光表面的拋光墊；載體頭部，所述載體頭部具有基部組件、柔性隔膜，所述柔性隔膜對著拋光表面固持基板；以及渦流(eddy?current)監測系統，所述渦流監測系統包括傳感器頭部，所述傳感器頭部被放置以產生穿過所述拋光墊且延伸進入載體頭部的磁場。基部組件可包含至少一部件，所述至少一部件具有至少一部分放置于所述磁場中，且由具有與鋁大致相等或比鋁更高的拉伸模量的復合塑膠形成。

實施方式能包含下述優點之一或更多。尤其地，復合塑膠可更加抗腐蝕，例如抵抗來自用于基板上的金屬層拋光的漿料的腐蝕，所述金屬層例如銅，所述復合塑膠可減少缺陷且延長載體頭部壽命。此外，復合塑膠部件可保持扣環的整體剛性，以致扣環在固定于載體頭部時保持大致上平坦的外形，因而保持拋光均勻性。形成復合塑膠的內部部件可在使用渦流監測系統監測基板拋光的過程中產生較小的噪聲，這可改善端點檢測。

一個或更多個實施方式的細節描述于附圖與下面的說明中。其他的方面、特征以及優點將由說明書、附圖及要求保護的范圍而變得顯而易見。

附圖說明

圖1為用于化學機械拋光裝置的載體頭部的截面示意圖。

圖2為圖1的載體頭部左側的放大圖。

具體實施方式

在拋光操作的過程中，能由包括載體頭部100的化學機械拋光(CMP)裝置拋光一個或更多個基板。CMP裝置的說明能在第5,738,574號美國專利中找到。