[發(fā)明專利]用于化學(xué)機(jī)械研磨的裝置與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010773447.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN112338794A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃正吉;彭禾輝;吳健立;楊棋銘
• 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): B24B37/10
• 分類號(hào): B24B37/10;B24B37/015;B24B57/02;B24B7/22
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 李春秀

本發(fā)明實(shí)施例涉及用于化學(xué)機(jī)械研磨的裝置與方法。本發(fā)明實(shí)施例涉及一種用于化學(xué)機(jī)械研磨CMP的設(shè)備，其包含：晶片載體，其在研磨操作期間保持半導(dǎo)體晶片；漿料分配器，其分配磨粒漿料；及漿料溫度控制裝置，其耦合到所述漿料分配器且經(jīng)配置以控制所述磨粒漿料的溫度。所述漿料溫度控制裝置包含包圍所述漿料分配器的一部分的傳熱部分及耦合到所述傳熱部分且經(jīng)配置以控制所述磨粒漿料的所述溫度的熱電TE芯片。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及用于化學(xué)機(jī)械研磨的裝置與方法。

背景技術(shù)

化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)廣泛用于集成電路的制造中。隨著集成電路逐層構(gòu)建于半導(dǎo)體晶片的表面上，CMP用于平坦化最上一或若干層以提供平整表面用于后續(xù)制造操作。通過將半導(dǎo)體晶片放置于晶片載體中來執(zhí)行CMP，晶片載體使待研磨的晶片表面緊貼附接到壓板的研磨墊。壓板及晶片載體反向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將含有磨粒及反應(yīng)性化學(xué)物兩者的磨粒漿料施加于研磨墊。漿料經(jīng)由研磨墊的旋轉(zhuǎn)運(yùn)輸?shù)骄砻?。研磨墊及與磨粒漿料中的反應(yīng)性化學(xué)物耦合的晶片表面的相對(duì)移動(dòng)允許CMP通過物理及化學(xué)作用兩者來平整晶片表面。

CMP可在集成電路的制造期間的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)使用。例如，CMP可用于平坦化使集成電路中的各種電路層分離的層間電介質(zhì)。CMP也常用于形成集成電路中互連元件的導(dǎo)線。可通過以磨粒研磨半導(dǎo)體晶片的表面來移除層的過量材料及表面粗糙度。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種用于化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)的設(shè)備包括：晶片載體，其在研磨操作期間保持半導(dǎo)體晶片；漿料分配器，其分配磨粒漿料；及漿料溫度控制裝置，其耦合到所述漿料分配器且經(jīng)配置以控制所述磨粒漿料的溫度，其中所述漿料溫度控制裝置包括：傳熱部分，其包圍所述漿料分配器的一部分；及熱電(TE)芯片，其耦合到所述傳熱部分且經(jīng)配置以控制所述磨粒漿料的所述溫度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種用于化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)的設(shè)備包括：壓板，其經(jīng)配置以容納研磨墊；晶片載體，其在研磨操作期間保持半導(dǎo)體晶片；修整器頭，其保持調(diào)節(jié)盤，所述調(diào)節(jié)盤經(jīng)配置以在所述研磨操作期間調(diào)節(jié)安置于所述壓板上的所述研磨墊；漿料分配器，其分配磨粒漿料；傳熱部分，其包圍所述漿料分配器的一部分；及熱電(TE)芯片，其耦合到所述傳熱部分且經(jīng)配置以控制所述磨粒漿料的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種用于研磨半導(dǎo)體襯底的方法包括：接收半導(dǎo)體襯底；將具有第一溫度的磨粒漿料分配到研磨墊的研磨表面；研磨所述半導(dǎo)體襯底；及在所述半導(dǎo)體襯底的所述研磨期間，將具有不同于所述第一溫度的第二溫度的所述磨粒漿料分配到所述研磨墊的所述研磨表面。

附圖說明

從結(jié)合附圖閱讀的以下詳細(xì)描述最好地理解本揭露的方面。應(yīng)注意，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做法，各種構(gòu)件未按比例繪制。實(shí)際上，為使討論清楚，可任意增大或減小各種構(gòu)件的尺寸。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例的方面的用于CMP的裝置的示意圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例的方面的用于CMP的裝置的示意圖。

圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例的方面的漿料溫度控制裝置的側(cè)視圖的示意圖。

圖4是沿圖3的線A-A'取得的橫截面圖。

圖5是說明根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例的方面的TE芯片的示意圖。

圖6A及圖6B是說明根據(jù)本發(fā)明的一或多個(gè)實(shí)施例的方面的熱交換器的示意圖。

圖7是表示根據(jù)本揭露的方面的用于CMP的方法的流程圖。

圖8到圖10是說明CMP操作的各個(gè)階段中的半導(dǎo)體襯底的示意圖。

圖11是說明晶片的溫度與時(shí)間之間的關(guān)系的曲線圖。

具體實(shí)施方式