[發(fā)明專利]化學(xué)機(jī)械拋光裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810394966.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN109397071B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃君席;柯皇竹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): B24B37/34
• 分類號(hào): B24B37/34;B24B37/30;B24B37/10;B24B57/02;B24B49/00;B24B1/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

一種實(shí)施拋光工藝的裝置包括：可旋轉(zhuǎn)的拋光墊；溫度傳感器，配置為監(jiān)測(cè)可旋轉(zhuǎn)的拋光墊的頂面上的溫度；第一分配器，配置為將保持在第一溫度的第一漿料分配在可旋轉(zhuǎn)的拋光墊上；以及第二分配器，配置為將保持在第二溫度的第二漿料分配在可旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，其中，第二溫度不同于第一溫度以將可旋轉(zhuǎn)的拋光墊的頂面上的溫度保持在基本恒定的值。本發(fā)明的實(shí)施例還涉及化學(xué)機(jī)械拋光裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例涉及化學(xué)機(jī)械拋光裝置。

背景技術(shù)

通常地，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)或平坦化工藝用于在晶圓上制造半導(dǎo)體器件期間拋光晶圓的頂面或器件側(cè)。為了使晶圓的頂面或器件側(cè)盡可能的平坦，使晶圓“平坦化”或平滑化一次或多次。

典型地，CMP工藝包括在可控的化學(xué)、壓力和溫度條件下保持和旋轉(zhuǎn)一種或多種材料的晶圓，該晶圓抵靠拋光墊的潤(rùn)濕面。包含拋光劑(也稱為“拋光漿料”，諸如氧化鋁或二氧化硅)的化學(xué)漿料用作研磨材料。此外，化學(xué)漿料包含在CMP工藝期間蝕刻晶圓的各個(gè)表面的所選擇的化學(xué)物。CMP工藝期間的材料的化學(xué)和機(jī)械去除的這種組合允許最佳地平坦化拋光面，例如，去除拋光面之上的大量材料，同時(shí)保持形成在拋光面之下的各個(gè)器件部件基本完整。除了上述條件，溫度通常被認(rèn)為是達(dá)到此目的的最關(guān)鍵因素之一。

具體地，溫度可以稱為拋光墊的表面上的溫度(此后的“墊溫度”)。盡管當(dāng)增大墊溫度時(shí)，拋光速率可以相應(yīng)地增大(增加生產(chǎn)量，即降低成本)，但是可能也在拋光面上形成各種缺陷(例如，腐蝕/凹陷效應(yīng))。另一方面，當(dāng)墊溫度降低時(shí)，拋光速率相應(yīng)地減小，這樣可能需要使用額外的化學(xué)漿料。進(jìn)而，成本可能顯著地增加。因此，通常期望在最佳溫度處實(shí)施CMP工藝，并且期望這種最佳溫度保持基本恒定。

為了使墊溫度保持基本恒定，現(xiàn)有的CMP裝置(即，實(shí)施CMP工藝的設(shè)備)通常依賴于僅將控制在第一溫度處的一種化學(xué)漿料分配在拋光墊上，并且基于拋光墊的溫度(例如，墊溫度)的變化，調(diào)整化學(xué)漿料的第一溫度。這種技術(shù)可能引起拋光面上的額外的缺陷，部分地由于在調(diào)整僅一種化學(xué)漿料的第一溫度時(shí)引起的延遲。因此，現(xiàn)有的CMP裝置并不完全令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種實(shí)施拋光工藝的裝置，包括：可旋轉(zhuǎn)的拋光墊；溫度傳感器，配置為監(jiān)測(cè)所述可旋轉(zhuǎn)的拋光墊的頂面上的溫度；第一分配器，配置為將保持在第一溫度的第一漿料分配在所述可旋轉(zhuǎn)的拋光墊上；以及第二分配器，配置為將保持在第二溫度的第二漿料分配在所述可旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，其中，所述第二溫度不同于所述第一溫度，以將所述可旋轉(zhuǎn)的拋光墊的所述頂面上的所述溫度保持在恒定的值。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種實(shí)施拋光工藝的方法，包括：使用第一流量將第一溫度的第一漿料分配在旋轉(zhuǎn)的拋光墊上；使用第二流量將第二溫度的第二漿料分配在所述旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，其中，所述第二溫度不同于所述第一溫度；以及通過(guò)調(diào)整所述第一漿料的所述第一流量和所述第二漿料的所述第二流量的至少一個(gè)，在恒定的溫度處對(duì)樣品實(shí)施拋光工藝。

本發(fā)明的又一實(shí)施例提供了一種實(shí)施拋光工藝的方法，包括：使用第一流量將第一溫度的第一漿料分配在拋光墊上；使用第二流量將第二溫度的第二漿料分配在所述拋光墊上，其中，所述第二溫度不同于所述第一溫度；在所述第一漿料和所述第二漿料的混合物的存在下，通過(guò)保持樣品抵靠所述拋光墊，使所述拋光墊旋轉(zhuǎn)來(lái)拋光所述樣品；監(jiān)測(cè)所述拋光墊的頂面上的溫度；以及當(dāng)所述溫度偏移恒定的溫度時(shí)，調(diào)整所述第一流量和所述第二流量的至少一個(gè)，以將所述溫度保持在所述恒定的溫度。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述可最佳理解本發(fā)明的各方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各個(gè)部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1A示出了根據(jù)一些實(shí)施例的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)裝置的截面圖。

圖1B示出了根據(jù)一些實(shí)施例的圖1A的CMP裝置的相應(yīng)的頂視圖。