用于化学机械抛光的纹理化的小垫制造技术

化学机械抛光系统包含：基板支撑件，所述基板支撑件经配置以保持基板；抛光垫组件，所述抛光垫组件包含膜及抛光垫部分，所述抛光垫部分具有抛光表面、抛光垫载具及驱动系统，所述驱动系统经配置以造成所述基板支撑件与所述抛光垫载具之间的相对运动。所述抛光垫部分在与所述抛光表面相对的一侧上结合至所述膜。所述抛光表面具有平行于所述抛光表面、比所述基板的直径小至少四倍的宽度。所述抛光垫部分的外表面包含至少一个凹部及具有顶部表面的至少一个平台部，所述顶部表面提供所述抛光表面。所述抛光表面具有多个边缘，所述多个边缘由所述至少一个凹部的侧壁与所述至少一个平台部的顶部表面之间的交会处来界定。

Textured Pad for Chemical Mechanical Polishing

The chemical mechanical polishing system comprises: a substrate support which is configured to maintain the substrate; a polishing pad assembly which comprises a film and a polishing pad portion having a polishing surface, a polishing pad carrier and a driving system which is configured to create the substrate support. Relative motion between the piece and the polishing pad carrier. The polishing pad part is bonded to the film on the opposite side of the polishing surface. The polished surface has a width at least four times smaller than the diameter of the substrate parallel to the polished surface. The outer surface of the polishing pad portion comprises at least one concave part and at least one platform part with a top surface, which provides the polishing surface. The polished surface has a plurality of edges defined by the intersection between the side wall of the at least one concave part and the top surface of the at least one platform part.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于化学机械抛光的纹理化的小垫
本公开内容涉及化学机械抛光(CMP)。
技术介绍
典型地在基板上通过在硅晶片上依序沉积导电层、半导体层、或绝缘层来形成集成电路。一个制造步骤涉及在非平面表面上沉积填料层及平面化所述填料层。针对某些应用，平面化填料层直至暴露出图案化层的顶部表面。例如，导电填料层可沉积于图案化绝缘层上，以填充绝缘层中的沟槽或孔。在平面化之后，保持在绝缘层的升起图案之间的金属层的部分形成在基板上的薄膜电路之间提供导电路径的通孔(via)、插头(plug)和线。针对其他应用，诸如氧化物抛光，平面化填料层直至非平面表面上留下预先确定的厚度。此外，基板表面的平面化通常为光刻法(photolithography)所需。化学机械抛光(CMP)为平面化的一个接受的方法。这个平面化方法典型地需要基板安装于载具或抛光头上。典型地抵住旋转的抛光垫放置所述基板的所暴露表面。载具头在所述基板上提供可控制的负载以推动基板抵住抛光垫。典型地向抛光垫的表面供应研磨抛光浆。
技术实现思路
本公开内容提供小于待抛光基板的纹理化的抛光垫。在一个方面中，化学机械抛光系统包含：基板支撑件，所述基板支撑件经配置以在抛光操作期间保持基板；抛光垫组件，所述抛光垫组件包含膜及抛光垫部分，所述抛光垫部分具有抛光表面；用以保持所述抛光垫组件且压迫所述抛光表面抵住所述基板的抛光垫载具；及驱动系统，所述驱动系统经配置以造成所述基板支撑件与所述抛光垫载具之间的相对运动。所述抛光垫部分在与所述抛光表面相对的一侧上结合至所述所述膜。所述抛光表面具有平行于所述抛光表面、比所述基板的直径小至少四倍的宽度。所述抛光垫部分的外表面包含至少一个凹部及具有顶部表面的至少一个平台部，所述顶部表面提供所述抛光表面。所述抛光表面具有多个边缘，所述多个边缘由所述至少一个凹部的侧壁与所述至少一个平台部的顶部表面之间的交会处来界定。实施可包含一或更多个以下特征。所述至少一个凹部可包含第一多个平行凹槽。所述至少一个凹部可包含垂直于所述第一多个凹槽的第二多个平行凹槽。所述第一多个平行凹槽可确切地为两个至六个凹槽，且所述第二多个凹槽可为相同数量的凹槽。所述膜及所述抛光垫部分可为单一主体，或所述抛光垫部分可通过黏合剂固定至所述膜。所述膜可包含由较不柔性的第二部分环绕的第一部分，且所述抛光垫部分可结合至所述第一部分。在另一方面中，抛光垫组件包含：圆形膜；及圆形抛光垫部分，所述圆形抛光垫部分具有在抛光操作期间接触所述基板的抛光表面。所述抛光垫部分可具有比所述膜的直径小至少五倍的直径。可在所述圆形膜的中心附近放置所述抛光垫部分。所述抛光垫部分的上方表面可包含一或更多个凹部及具有顶部表面的一或更多个平台部，所述顶部表面提供所述抛光表面。所述抛光表面可具有多个边缘，所述多个边缘由所述一或更多个凹部的侧壁与所述一或更多个平台部的所述顶部表面之间的交会处来界定。实施可包含一或更多个以下特征。所述一或更多个凹部可包含第一多个平行凹槽。所述一或更多个凹部可包含垂直于所述第一多个凹槽的第二多个平行凹槽。所述第一多个平行凹槽可确切地为两个至六个凹槽，且所述第二多个凹槽可为相同数量的凹槽。所述一或更多个凹部可包含多个凹部，所述多个凹部自所述抛光垫部分的圆形周长径向向内延伸。所述一或更多个凹部可包含多个同心环状凹槽。所述一或更多个平台部可包含多个分隔开的突出部。所述这些突出部可为圆形。所述这些突出部可由空隙分隔开，且在平行于所述平台部的所述抛光垫表面的方向上的宽度为相邻平台部之间的所述那些空隙的宽度的约一至五倍。所述一或更多个平台部可包含互相连接的矩形栅格。所述膜及所述抛光垫部分可为单一主体，或所述抛光垫部分可通过黏合剂固定至所述膜。在另一方面中，抛光垫组件包含：膜及凸形多边形抛光垫部分，所述凸形多边形抛光垫部分具有在抛光操作期间接触所述基板的抛光表面。所述抛光垫部分具有比所述膜的宽度小至少五倍的宽度。在所述圆形膜的中心附近放置所述抛光垫部分。所述抛光垫部分的上方表面包含一或更多个凹部及具有顶部表面的一或更多个平台部，所述顶部表面提供所述抛光表面。所述抛光表面具有多个边缘，所述多个边缘由所述一或更多个凹部的侧壁与所述一或更多个平台部的所述顶部表面之间的交会处来界定。优点可选地可包含(但不限于)以下一者或更多者。可使用经受例如轨道运动的小垫以补偿非同心抛光的均匀性。轨道运动可提供可接受的抛光率，同时避免所述垫与不期望被抛光的区域的重迭，因而改进基板均匀性。此外，与旋转相对比，维持抛光垫相对于基板的固定定向的轨道运动可提供跨被抛光区域的更均匀的抛光率。所述垫的纹理化可提供增加的抛光率。本专利技术的其他方面、特征、及优点从说明书和附图以及从权利要求书将是明显的。【附图说明】图1为抛光系统的示意横截面侧视图。图2为示意俯视图，图示基板上抛光垫部分的装载区域。图3A至3E为抛光垫组件的示意横截面视图。图4A为抛光垫组件的抛光表面的示意仰视图。图4B为抛光垫组件的示意仰视图。图5A为抛光垫组件的抛光垫部分的示意仰视图。图5B至5G为抛光垫组件的抛光垫部分的示意透视视图。图6为抛光垫载具的示意横截面视图。图7为示意横截面俯视图，图示在维持固定角度定向的同时在轨道中移动的抛光垫部分。图8为抛光系统的抛光垫载具及驱动列系统的示意横截面侧视图。在多个图中的相同附图标记指示相同的元件。【具体实施方式】1.介绍一些化学机械抛光处理导致跨基板表面的厚度非均匀性。例如，大批量(bulk)抛光处理可导致基板上有欠抛光(underpolished)的区域。为了解决此问题，在大批量抛光之后，可能执行“润色(touch-up)”抛光处理，所述处理聚焦于欠抛光的基板的部分上。一些大批量抛光处理导致欠抛光的局部化非同心且非均匀的点。绕着基板的中心旋转的抛光垫可能能够补偿同心环的非均匀性，但可能无法解决局部化非同心且非均匀的点。然而，可使用经受轨道运动的小垫以补偿非同心的抛光非均匀性。参考图1，用于抛光基板局部化区域的抛光设备100包含基板支撑件105以保持基板10，以及可移动抛光垫载具300以保持抛光垫部分200。抛光垫部分200包含抛光表面220，抛光表面220具有比被抛光基板10的半径更小的直径。例如，抛光垫部分200的直径可比基板10的直径小至少两倍，例如小至少四倍，例如小至少十倍，例如小至少二十倍。从抛光驱动系统500悬吊抛光垫载具300，抛光驱动系统500将在抛光操作期间提供抛光垫载具300相对于基板10的运动。可从支撑结构550悬吊抛光驱动系统500。在一些实施中，定位驱动系统560连接至基板支撑件105及/或抛光垫载具300。例如，抛光驱动系统500可提供定位驱动系统560与抛光垫载具300之间的连接。可操作定位驱动系统560以将垫载具300放置于基板支撑件105上方所期望的侧向位置处。例如，支撑结构550可包含两个线性致动器562及564，所述这些致动器经定向以提供在基板支撑件105的两个垂直方向上的运动，从而提供定位驱动系统560。可替换地，基板支撑件105可由所述两个线性致动器支撑。可替换地，基板支撑件105可由一个线性致动器支撑且抛光垫载具300可由另一线性致动器支撑。可替换地，基板支撑件105可为可旋转的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学机械抛光系统，包括：基板支撑件，所述基板支撑件经配置以在抛光操作期间保持基板；抛光垫组件，所述抛光垫组件包含膜及抛光垫部分，所述抛光垫部分具有在所述抛光操作期间接触所述基板的抛光表面，所述抛光垫部分在与所述抛光表面相对的一侧上结合至所述膜，所述抛光表面具有平行于所述抛光表面、比所述基板的直径至少小四倍的宽度，其中所述抛光垫部分的外表面包含至少一个凹部及具有顶部表面的至少一个平台部，所述顶部表面提供所述抛光表面，且其中所述抛光表面具有多个边缘，所述多个边缘由所述至少一个凹部的侧壁与所述至少一个平台部的顶部表面之间的交会处来界定；一抛光垫载具，所述抛光垫载具用以保持所述抛光垫组件并按压所述抛光表面抵住所述基板；及驱动系统，所述驱动系统经配置以造成所述基板支撑件与所述抛光垫载具之间的相对运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 US 62/313,0231.一种化学机械抛光系统，包括：基板支撑件，所述基板支撑件经配置以在抛光操作期间保持基板；抛光垫组件，所述抛光垫组件包含膜及抛光垫部分，所述抛光垫部分具有在所述抛光操作期间接触所述基板的抛光表面，所述抛光垫部分在与所述抛光表面相对的一侧上结合至所述膜，所述抛光表面具有平行于所述抛光表面、比所述基板的直径至少小四倍的宽度，其中所述抛光垫部分的外表面包含至少一个凹部及具有顶部表面的至少一个平台部，所述顶部表面提供所述抛光表面，且其中所述抛光表面具有多个边缘，所述多个边缘由所述至少一个凹部的侧壁与所述至少一个平台部的顶部表面之间的交会处来界定；一抛光垫载具，所述抛光垫载具用以保持所述抛光垫组件并按压所述抛光表面抵住所述基板；及驱动系统，所述驱动系统经配置以造成所述基板支撑件与所述抛光垫载具之间的相对运动。2.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个凹部包括第一多个平行凹槽。3.如权利要求2所述的系统，其中所述至少一个凹部包括垂直于所述第一多个凹槽的第二多个平行凹槽。4.如权利要求3所述的系统，其中所述第一多个平行凹槽确切地为两个至六个凹槽，且所述第二多个凹槽为相同数量的凹槽。5.如权利要求1所述的系统，其中所述膜包括由较不柔性的第二部分环绕的第一部分，且所述抛光垫部分结合至所述第一部分。6.一种抛光垫组件，包括：圆形膜；及圆形抛光垫部分，所述圆形抛光垫部分具有在抛光操作期间接触基板的抛光表面，其中所述抛光垫部分具有比所述膜的直径至少小五倍的直径，其中在所述圆形膜的中心附近处放置所述抛光垫部分，其中所述抛光垫部分的上方表面包含一或...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政勋，E·C·苏亚雷斯，J·G·方，E·刘，K·Y·兴，A·M·乔卡里汉，D·莱德菲尔德，C·C·加勒森，T·H·奥斯特赫尔德，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国,US