[發明專利]高速率CMP拋光方法

有效

• 申請號: 201810445350.7
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN109079648B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: J·V·阮;T·Q·陳;J·J·亨德倫;J·R·斯塔克
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料CMP控股股份有限公司
• 主分類號: B24B37/26
• 分類號: B24B37/26;H01L21/306;H01L21/3105
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒;胡嘉倩

1.一種用于化學機械拋光或平坦化半導體、光學和磁性襯底中的至少一種的晶片的方法，所述方法包含以下：

旋轉拋光墊，所述拋光墊具有：具有聚合物基質和厚度的拋光層，所述拋光層包括所述拋光墊的中心、外邊緣和從所述中心延伸至所述外邊緣的半徑；位于所述拋光層中的徑向饋料槽，所述徑向饋料槽將所述拋光層分離成拋光區域，所述拋光區域具有偏置用于調節位于晶片下方的滯留時間，所述偏置在平分拋光區域的平分線與連接相鄰饋料槽的偏置溝槽之間具有偏向角θ，所述偏向角θ是向內向拋光墊的中心傾斜的向內偏向角θ或者是向外向拋光墊的外邊緣傾斜的向外偏向角θ，大多數的偏置溝槽以相同的方向掃過晶片，所述徑向饋料槽從鄰近于所述中心的位置至少延伸至鄰近于所述外邊緣的位置；和各拋光區域，各拋光區域包括連接一對相鄰徑向饋料槽的一系列偏置溝槽，大多數的所述偏置溝槽向內偏向所述拋光墊的所述中心或向外偏向所述拋光墊的所述外邊緣，所述向內與向外偏置溝槽使拋光液向所述拋光墊的所述外邊緣移動且朝向所述晶片從而降低滯留時間或者遠離所述晶片從而增加滯留時間，這取決于向內偏置或向外偏置和所述拋光墊的旋轉方向，使得拋光區域中的一系列偏置溝槽中的拋光液的向外流動；

將拋光液分配至所述旋轉拋光墊上并且進入所述徑向饋料槽和所述系列偏置溝槽；和

在所述拋光墊多次旋轉的情況下，使所述晶片抵壓在所述旋轉拋光墊上、以距所述拋光墊的所述中心固定的距離旋轉，所述晶片相比于所述拋光墊的中心更接近所述拋光墊的所述外邊緣，以提高所述晶片中的至少一種組件的去除速率，以及其中，相鄰拋光區域之間的偏置溝槽的未對齊促進了拋光液向下流過徑向饋料槽以改善化學機械拋光或平坦化過程中的漿料的分布。

2.根據權利要求1所述的方法，其中旋轉所述拋光墊使所用拋光液通過所述系列偏置溝槽的一部分傳送至所述拋光墊的所述外邊緣，以允許新拋光液在所述晶片下流動。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述系列偏置溝槽呈現為延長所述拋光液在所述晶片下的滯留時間的平行溝槽。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述系列偏置溝槽呈現為減少所述拋光液在所述晶片下的滯留時間的平行溝槽。

5.根據權利要求1所述的方法，其中旋轉所述拋光墊使所述晶片交替越過一個徑向饋料槽和兩個徑向饋料槽。

6.一種用于化學機械拋光或平坦化半導體、光學和磁性襯底中的至少一種的晶片的方法，所述方法包含以下：

旋轉拋光墊，所述拋光墊具有：具有聚合物基質和厚度的拋光層，所述拋光層包括所述拋光墊的中心、外邊緣和從所述中心延伸至所述外邊緣的半徑；位于所述拋光層中的徑向饋料槽，所述徑向饋料槽將所述拋光層分離成拋光區域，所述拋光區域具有偏置用于調節位于晶片下方的滯留時間，所述偏置在平分拋光區域的平分線與連接相鄰饋料槽的傾斜槽之間具有偏向角θ，所述偏向角θ是向內向拋光墊的中心傾斜的向內偏向角θ或者是向外向拋光墊的外邊緣傾斜的向外偏向角θ，大多數的偏置溝槽以相同的方向掃過晶片，所述拋光區域是由兩個相鄰徑向饋料槽、平分所述拋光區域的平分線所界定的圓扇區，所述徑向饋料槽從鄰近于所述中心的位置至少延伸至鄰近于所述外邊緣的位置；和各拋光區域，各拋光區域包括連接一對相鄰徑向饋料槽的一系列偏置溝槽，大多數的所述偏置溝槽按與所述平分線成20°至85°的角度向內偏向所述拋光墊的所述中心或按與所述平分線成95°至160°的角度向外偏向所述拋光墊的所述外邊緣，所述向內與向外偏置溝槽使拋光液向所述拋光墊的所述外邊緣移動且朝向所述晶片從而降低滯留時間或者遠離所述晶片從而增加滯留時間，這取決于向內偏置或向外偏置和所述拋光墊的旋轉方向，使得拋光區域中的一系列偏置溝槽中的拋光液的向外流動；

將拋光液分配至所述旋轉拋光墊上并且進入所述徑向饋料槽和所述系列偏置溝槽；和

在所述拋光墊多次旋轉的情況下，使所述晶片抵壓在所述旋轉拋光墊上、以距所述拋光墊的所述中心固定的距離旋轉，所述晶片相比于所述拋光墊的中心更接近所述拋光墊的所述外邊緣，以提高所述晶片中的至少一種組件的去除速率，以及其中，相鄰拋光區域之間的偏置溝槽的未對齊促進了拋光液向下流過徑向饋料槽以改善化學機械拋光或平坦化過程中的漿料的分布。