[實(shí)用新型]用于CMP應(yīng)用的薄的塑料拋光用具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820105135.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-22
• 公開（公告）號(hào): CN208945894U
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·D·托勒斯;G·E·孟克;E·戴維;Y·王;H·K·特蘭;F·C·雷德克;V·R·R·卡基雷迪;E·米克海利琴科;J·古魯薩米
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 應(yīng)用材料公司
• 主分類號(hào): B24B37/24
• 分類號(hào): B24B37/24;B24B37/22;B24B37/26;H01L21/66
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 金紅蓮;侯穎媖

本公開涉及用于CMP應(yīng)用的薄的塑料拋光用具。本公開內(nèi)容提供了一種用于拋光基板的方法和設(shè)備，包括拋光用具，所述拋光用具包括聚合物片材，所述聚合物片材具有凸起表面紋理，所述凸起表面紋理形成在所述聚合物片材的表面上。根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，已發(fā)展出一種不需要研磨襯墊修整的改進(jìn)的拋光用具。在本公開內(nèi)容的一些實(shí)現(xiàn)方式中，所述改進(jìn)的拋光用具包括聚合物片材，所述聚合物片材具有拋光表面，所述拋光表面帶有形成在所述拋光表面中的凸起表面紋理或“微觀特征”和/或多個(gè)溝槽或“宏觀特征”。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，所述凸起表面紋理是在拋光系統(tǒng)中安裝并且使用所述改進(jìn)的拋光用具之前被壓印、蝕刻、機(jī)器加工或以其他方式形成在所述拋光表面中。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，所述凸起特征具有在拋光期間從所述基板移除的特征的一個(gè)量級(jí)內(nèi)的高度。

對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2017年9月7日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)62/555,605和 2017年1月20日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)62/448,747的益處，這兩個(gè)申請(qǐng)都以引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

領(lǐng)域

本文中描述的實(shí)現(xiàn)方式總體涉及用于基板或晶片的拋光的設(shè)備和方法，更具體地，涉及一種拋光用具、以及一種制造和使用拋光用具的方法。

背景技術(shù)

相關(guān)技術(shù)描述

化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是在許多不同行業(yè)中用來平面化基板的表面的常規(guī)工藝。在半導(dǎo)體工業(yè)中，隨著器件特征大小持續(xù)減小，拋光和平面化的均勻性變得越來越重要。在CMP工藝期間，諸如硅晶片的基板安裝在載體頭上，使器件表面抵靠于正移動(dòng)的拋光襯墊放置。載體頭在基板上提供可控制的負(fù)載，以便將基板的器件表面推靠在拋光襯墊上。拋光液體(諸如在被設(shè)計(jì)用于與要拋光的基板反應(yīng)的化學(xué)制劑中含有研磨細(xì)粒的漿料)被供應(yīng)到正移動(dòng)的拋光襯墊和載體頭的表面。拋光漿料通常被供應(yīng)到拋光襯墊，以便在拋光襯墊與基板之間的界面處提供研磨化學(xué)溶液。拋光漿料通常在基板與拋光襯墊之間形成薄邊界層。盡管存在由拋光漿料形成的薄邊界層，拋光襯墊和基板仍會(huì)形成緊密滑動(dòng)接觸。拋光襯墊和載體頭將機(jī)械能施加到基板，同時(shí)所述襯墊也有助于控制在拋光工藝期間與基板相互作用的漿料的傳輸。有效CMP工藝不僅提供高的拋光速率，而且還提供了缺乏小尺寸的粗糙、含有最小缺陷且平坦(即，缺乏大尺寸的形貌)的基板表面。

在拋光系統(tǒng)中進(jìn)行的CMP工藝將典型地包括進(jìn)行完整拋光工藝的不同部分的多個(gè)拋光襯墊。拋光系統(tǒng)通常包括第一拋光襯墊，第一拋光襯墊設(shè)置在第一臺(tái)板上，在基板表面上產(chǎn)生第一材料移除速率及第一表面拋光度和第一平坦度。第一拋光工藝通常稱為粗拋光步驟，并且一般是以高的拋光速率進(jìn)行。所述系統(tǒng)還將典型地包括了至少一個(gè)附加拋光襯墊，附加拋光襯墊設(shè)置在至少附加臺(tái)板上，在基板表面上產(chǎn)生第二材料移除速率及第二表面拋光度和平坦度。第二拋光工藝通常稱為精拋光步驟，并且一般是以比粗拋光步驟速率更慢的速率進(jìn)行。在一些構(gòu)型中，所述系統(tǒng)還可包括第三拋光襯墊，第三拋光襯墊設(shè)置在第三臺(tái)板上，在基板表面上產(chǎn)生第三材料移除速率及第三表面拋光度和平坦度。第三拋光步驟通常稱為材料清理或磨光步驟。在一些構(gòu)型中，磨光步驟在單獨(dú)工具上進(jìn)行。多襯墊的拋光工藝可以用于多步驟的工藝，其中襯墊具有不同拋光特性并且基板經(jīng)受逐漸更精細(xì)的拋光，或者拋光特性被調(diào)整以補(bǔ)償在拋光期間遇到的不同的層，例如，在氧化物表面下方的金屬線路。

CMP拋光襯墊歷來是由具有各種填充物和孔隙率的聚氨酯制成，以便提供拋光半導(dǎo)體晶片所要求的期望表面和機(jī)械結(jié)構(gòu)。這些拋光襯墊通常包括硬頂襯墊，硬頂襯墊被定位在較軟下層襯墊上方且永久地連接到其上以形成“堆疊襯墊”。拋光襯墊通常進(jìn)行表面開槽，表面開槽在漿料運(yùn)輸、以及在襯墊修整期間收集襯墊碎片中發(fā)揮作用。堆疊拋光襯墊在CMP工藝中起的作用至少是雙重的。首先，拋光襯墊在拋光期間會(huì)賦予且分配施加到基板的機(jī)械負(fù)載。其次，拋光襯墊在基板和拋光襯墊的界面處會(huì)運(yùn)輸且分配化學(xué)物質(zhì)和漿料顆粒。