[發明專利]一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統

有效

• 申請號: 201410106660.8
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103878687B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 丁弋;朱也方;嚴鈞華
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: B24B37/34
• 分類號: B24B37/34
• 代理公司: 上海申新律師事務所31272
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發明涉及到化學機械研磨設備裝置的改進技術領域，尤其涉及一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統。

背景技術

在化學機械研磨的工作程中，晶圓刮傷是產品良率的主要殺手，依照刮傷的特性，晶圓刮傷可以細分為宏觀刮傷與細微刮傷。宏觀刮傷主要因為研磨過程中，研磨墊上有硬物破壞晶圓表面，這些硬物可能是清理盤的鉆石脫落從而造成巨大刮傷，并且通常會造成產品的報廢，現有技術只是在化學機械研磨結束前后，利用高壓水流對研磨墊進行清洗，沖洗掉研磨過程中可能產生的雜質顆粒，防止在后續的研磨過程中對晶圓造成刮傷。但對于化學機械研磨過程中，由于清理盤的鉆石脫落造成的晶圓刮傷，目前暫無有效的方法。

中國專利（CN1479351A）公開了一種無刮傷化學機械研磨工藝,使用含有二氧化硅研磨粒的研磨劑研磨基底上的待研磨層,并且于接近研磨步驟完成之前加入可縮小研磨粒的溶液,以避免晶片表面被刮傷。

通過該專利的方法，避免了晶圓刮傷，但是對于機械研磨的宏觀刮傷來說，上述方法并不能起到效果，而且暫時并沒有效的辦法。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統，這種系統實現了防止在清理盤清理研磨墊時，由于鉆石的脫落而造成晶圓被宏觀刮傷，大大提高了產品的良率，降低了成本。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：

一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統，其特征在于，所述系統包括：

一清理盤，其表面設置有凸出的若干鉆石，且每個所述鉆石暴露的表面均包裹有一層磁性材料；

一研磨墊，其表面與所述清理盤的表面相對設置；

一磁性感應器，設置于所述研磨墊的下方，以對所述研磨墊表面的磁性情況進行檢測；

其中，在化學機械研磨過程中，所述清理盤對所述研磨墊進行清理，若所述清理盤上的磁性材料脫落至所述研磨墊上時，被所述磁性感應器感應，所述研磨墊停止研磨。

上述的一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統，其中，所述清理盤與所述研磨墊旋轉方向相反。

上述的一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統，其中，所述清理盤自身旋轉的同時，相對于所述研磨墊左右來回運動。

上述的一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統，其中，所述清理盤運動的范圍大于所述晶圓的直徑。

上述的一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統，其中，所述清理盤運動的范圍不超過所述研磨墊的半徑。

上述的一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統，其中，所述鉆石暴露的部分主視圖為三角形。

上述的一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統，其中，所述系統還包括一報警裝置，當所述磁性感應器感應到所述研磨墊表面具有磁性物質時，所述報警裝置發出報警。

上述的一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統，其中，所述晶圓和所述清理盤位于所述研磨墊的中線的兩側。

上述技術方案具有如下優點或有益效果：

在鉆石表面包裹一層具有磁性的薄膜，在研磨墊下安裝具有磁性感應功能的感應器。當清理盤對研磨墊進行摩擦清理導致鉆石脫落在研磨墊上時，磁性感應器便能感應到脫落在研磨墊表面的磁性薄膜，即時觸發報警系統，終止研磨，所以能夠實時監控清理盤在摩擦清理研磨墊時，鉆石是否發生脫落。避免了晶圓由于嚴重刮傷而報廢的后果，大大提高了產品的良率，降低了成本。

附圖說明

參考所附附圖，以更加充分的描述本發明的實施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構成對本發明范圍的限制。

圖1是本發明系統的結構示意圖；

圖2是本發明的防止研磨墊刮傷晶圓的系統中的清理盤的側視結構示意圖；

圖3是本發明的防止研磨墊刮傷晶圓的系統中的包裹磁性材料鉆石的結構示意圖。

具體實施方式

本發明提供一種防止化學機械研磨宏觀刮傷的方法，可應用于技術節點為90nm、65/55nm、45/40nm、32/28nm、大于等于130nm以及小于等于22nm的工藝中；可應用于以下技術平臺中：Logic、Memory、RF、HV、Analog/Power、MEMS、CIS、Flash、eFlash以及Package。

如圖1-3所示,一種防止研磨墊刮傷晶圓的系統，系統包括：

一清理盤，其表面設置有凸出的若干鉆石，且每個所述鉆石暴露的表面均包裹有一層磁性材料；

一研磨墊，其表面與所述清理盤的表面相對設置；

一磁性感應器，設置于所述研磨墊的下方，以對所述研磨墊表面的磁性情況進行檢測；