用于化学抛光的系统、装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术的实施例提供一种使用流体网络平板组件的用于化学抛光基板的系统、装置和方法，所述流体网络平板组件包含：垫，所述垫具有多个流体开口；多个流体通道的网络，每个通道与至少一个流体开口流体地连通；多个入口，每个入口耦合至不同的流体通道；以及出口，所述出口耦合至未耦合至入口的所述流体通道中的一个。公开了多个附加的方面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于化学抛光的系统、装置和方法相关申请本申请要求2016年2月8日提交的题为“SYSTEMS,APPARATUS,ANDMETHODSFORCHEMICALPOLISHING(用于化学抛光的系统、装置和方法)”(案卷号23560/L)的美国临时专利申请序列号62/292,850的优先权，其公开内容通过引用整体结合于此。
本专利技术涉及基板抛光，并且更具体地涉及化学抛光的系统、装置和方法。
技术介绍
现有的化学机械抛光(CMP)材料移除方法使用机械向下力以产生基板与抛光垫之间的摩擦。移除材料传统上以每分钟1500nm下降至每分钟400nm的数量级的速率执行。然而，降低材料移除速率低于每分钟20nm超出现有CMP工具的能力，这主要取决于为了造成任何材料移除所需的应用至基板的最小向下力。允许产生越来越小的器件的改进器件形成技术获益于较低的移除速率可允许的加强控制，但以现有CMP工具而言是不可能的。因此，所需要的是不依赖机械向下力量的用于化学抛光的方法及装置。
技术实现思路
在一些实施例中，本专利技术提供一种流体网络平板组件，包含：垫，该垫具有多个流体开口；多个流体通道的网络，每个通道与至少一个流体开口流体连通；多个入口，每个入口耦合至不同的流体通道；以及出口，该出口耦合至未耦合至入口的流体通道中的一个。在其他实施例中，本专利技术提供一种用于抛光基板的化学抛光系统。该系统包含：抛光头；轨道致动器；以及流体网络平板组件，该流体网络平板组件耦合至轨道致动器并且设置在抛光头下方，其中流体网络平板组件包含：垫，该垫具有多个流体开口；多个流体通道的网络，每个通道与至少一个流体开口流体连通；多个入口，每个入口耦合至不同的流体通道；以及出口，该出口耦合至未耦合至入口的流体通道中的一个。在又一其他实施例中，本专利技术提供一种抛光基板的方法。该方法包含以下步骤：提供化学抛光系统，包含流体网络平板组件，该流体网络平板组件具有多个流体通道的网络，每一通道与垫中的至少一个流体开口流体连通，该垫耦合至流体网络平板组件；经由流体网络平板组件将基板暴露至第一化学溶液的薄膜；经由流体网络平板组件使用去离子水的第一薄膜漂洗基板；经由流体网络平板组件将基板曝露至第二化学溶液的薄膜；以及经由流体网络平板组件使用去离子水的第二薄膜漂洗基板。由下方详细的说明书、所附权利要求书、以及通过图示若干包括用于实现本专利技术预期的最佳模式的示例性实施例及实现，本专利技术的其他特征、方面、及优点将变得更完全地显而易见。本专利技术的实施例也可以能够有其他及不同的应用，并且可在多种方面修改其若干细节，而全不背离本专利技术的精神及范围。因此，附图及说明书应视为本质上是图示，而非限制。附图不必案比例绘制。说明书意图涵盖落入权利要求书的精神及范围内的所有修改、等效及替代物。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的透视视图，描绘化学抛光系统的示例性实施例。图2A至2C是根据本专利技术的实施例的图1的示例性实施例的顶部、前方、及复合的横截面视图。图3是根据本专利技术的实施例的图1的示例性实施例的分解顶部透视视图。图4是根据本专利技术的实施例的图1的示例性实施例的分解底部透视视图。图5是根据本专利技术的实施例的图1的示例性实施例的垫的透视视图。图6A-6C是根据本专利技术的实施例的图1的示例性实施例的顶部甲板平板的顶部、前方、及透视视图。图7A至7C是根据本专利技术的实施例的图1的示例性实施例的中间甲板平板的顶部、前方、及透视视图。图8A至8C是根据本专利技术的实施例的图1的示例性实施例的底部甲板平板的顶部、前方、及透视视图。图9是根据本专利技术的实施例的图1的示例性实施例的内部流体通道网络的合成透视视图。图10A是根据本专利技术的实施例的图1的示例性实施例的俯视图。图10B是根据本专利技术的实施例的图10A中沿着线BB截取的横截面视图。图10C是根据本专利技术的实施例的图10B的环绕部分C’的放大的横截面详细视图。图10D是根据本专利技术的实施例的图10B的环绕部分D的放大的横截面详细视图。图10E是根据本专利技术的实施例的图10A中沿着线EE截取的横截面视图。图10F是根据本专利技术的实施例的图10E的环绕部分F的放大的横截面详细视图。图11A是根据本专利技术的实施例描绘的具有基板的图1的示例性实施例的俯视图。图11B是根据本专利技术的实施例描绘的具有基板、抛光头和轨道致动器的图1的示例性实施例的侧视图。图12是根据本专利技术的实施例的描绘化学抛光的示例性方法的流程图。具体实施方式本专利技术的实施例提供用于化学抛光的系统、装置和方法(例如，纳米级器件)，适于达到低于每分钟20nm的移除速率，以支持下一代的器件技术。通过使用基于暴露的化学蚀刻处理而不应用任何来自抛光垫的机械向下力来抛光基板，可以达到精确的材料移除速率。使用本专利技术的实施例可以达到改进的处理控制至2nm至4nm内，为下一代器件所需。换句话说，通过使用本专利技术的实施例可以将基板上的器件高度控制在2nm至4nm内。用于这种控制的实例应用包括抛光FinFET技术器件，抛光FinFET技术器件包括栅极高度控制以及较低的内部互连水平，其中期望2nm至4nm内的管芯内(WID)控制。通过使用流体网络平板组件，本专利技术的实施例可实现具有实质上低于每分钟20nm的移除速率的化学抛光以达到2nm至4nm的WID控制，该流体网络平板组件将基板暴露至示例序列的暴露：(1)化学物质A流体的薄膜，(2)去离子化(DI)水漂洗，并且然后(3)依循环方式的化学物质B流体的薄膜，而无须任何施加的机械力。化学物质(例如，化学物质A及B)的暴露持续时间和流体间的速率改变控制了材料移除速率，以达到大约2nm至大约4nm的范围内的处理控制程度。下文中参考附图来描述具有用于输送化学物质及水的流体网络的平板组件的示例性实施例。现在转到图1，示出了用于化学抛光系统的流体网络平板组件100的示例性实施例的透视视图。在一些实施例中，流体网络平板组件100包含具有流体通道开口104的阵列的垫102。在一些实施例中，以均匀间隔的行及列来排列流体通道开口104，以形成具有大于待抛光的基板的直径(例如，360mm直径的半导体晶片)的圆形图案开口。例如，在一些实施例中，流体通道开口104的圆形图案可具有大约400mm+/-10mm至大约520mm+/-10mm的范围中的直径，或在一些实施例中，该直径可为大约460mm+/-10mm。可使用其他直径。垫102座于顶部甲板平板106上且可以可移除地耦合至顶部甲板平板106，顶部甲板平板106座于中间甲板平板108上且可永久地接合至或可移除地耦合至中间甲板平板108，中间甲板平板108座于底部甲板平板110上且可永久地接合至或可移除地耦合至底部甲板平板110。在一些实施例中，甲板平板可由塑料聚合物构成，诸如聚氯乙烯(PVC)或对使用于化学抛光的化学溶液呈非反应性的任何其他可实现的材料。图2A至2C展示了流体网络平板组件100的顶部、前方及合成的横截面视图。图2C是图2A中沿着线CC的宽度取得的流体网络平板组件100的合成横截面。可在图2C中看见流体网络平板组件100内的流体通道的网络，其中各个喷嘴与垫102中的流体通道开口104对齐。如所示，流体通道开口104的行对应流体网络平板组件100内的替代流体通道。因此，藉由一个方向上的距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体网络平板组件，包括：垫，所述垫具有多个流体开口；多个流体通道的网络，每个通道与至少一个流体开口流体地连通；多个入口，每个入口耦合至不同的流体通道；以及出口，所述出口耦合至未耦合至入口的所述流体通道中的一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.08 US 62/292,8501.一种流体网络平板组件，包括：垫，所述垫具有多个流体开口；多个流体通道的网络，每个通道与至少一个流体开口流体地连通；多个入口，每个入口耦合至不同的流体通道；以及出口，所述出口耦合至未耦合至入口的所述流体通道中的一个。2.如权利要求1所述的流体网络平板组件，其中，所述多个流体通道的所述网络由多个平板形成，每个平板具有对齐的通道的阵列。3.如权利要求1所述的流体网络平板组件，其中，以圆形图案设置所述多个流体开口，所述圆形图案具有大于待处理的基板的直径。4.如权利要求1所述的流体网络平板组件，其中，所述多个入口包含用于第一化学通道的第一入口、用于第二化学通道的第二入口、以及用于漂洗通道的第三入口。5.如权利要求1所述的流体网络平板组件，其中，所述出口耦合至流体泵并且可操作以用作排水口。6.如权利要求1所述的流体网络平板组件，进一步包含用于耦合所述流体网络平板组件至轨道致动器的安装盘。7.如权利要求1所述的流体网络平板组件，其中，所述多个流体通道的至少一些流体通道包含可移除管状插件。8.一种用于抛光基板的化学抛光系统，所述系统包括：抛光头；轨道致动器；以及流体网络平板组件，所述流体网络平板组件耦合至所述轨道致动器并且被设置在所述抛光头下方，其中，所述流体网络平板组件包含：垫，所述垫具有多个流体开口；多个流体通道的网络，每个通道与至少一个流体开口流体地连通；多个入口，每个入口耦合至不同的流体通道；以及出口，所述出口耦合至未耦合至入...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·C·加嘎纳坦，R·巴贾杰，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US