同时在多个微型压板之上的基板抛光制造技术

一种基板抛光装置，包括处理站，所述处理站包括：多个抛光压板，所述多个抛光压板上具有抛光垫；以及基板支撑件，所述基板支撑件被配置为在其中保持基板，其中所述基板支撑件可定位成同时地将支撑在其中的基板抵靠所述多个抛光压板中的至少两个抛光压板上的抛光垫定位。所述处理站可形成独立抛光系统，或者可以是抛光工具中的至少两个处理站中的一者，其中至少一个其他抛光站包括抛光压板以在其上支撑抛光垫。支撑抛光垫。支撑抛光垫。

【技术实现步骤摘要】
同时在多个微型压板之上的基板抛光
[0001]相关技术的描述
[0002]本专利技术的方面总体涉及半导体器件的制造以及半导体器件的化学机械抛光和平面化。

技术介绍


[0003]一种用于形成竖直和水平互连的方法采用镶嵌或双镶嵌方法。在镶嵌方法中，一种或多种介电材料(诸如低k介电材料)被沉积并图案化蚀刻以在其中或从中穿过形成竖直互连开口(即，通孔或接触开口)和水平互连开口(即，线)。然后将导电材料(诸如含铜材料)和其他材料(诸如用于防止含铜材料扩散到周围低k电介质中的阻挡层材料)沉积到蚀刻的开口中，以及不期望地沉积在图案化介电材料的上表面或场之上。然后去除在蚀刻的图案外部的任何多余含铜材料和多余阻挡层材料，诸如在基板上的介电层的场上的那些。
[0004]随着介电层、阻挡层和导电材料层顺序地沉积在基板上并被至少部分地去除，基板的最上表面可能使其表面上变成非平面并且需要平面化。将表面平面化或“抛光”表面是从基板的表面去除材料以形成大体上平坦、均匀、平面的表面的工艺。平面化在双镶嵌工艺中可用于去除沉积在场上的多余材料，以及为在其之上的后续金属化水平及其处理提供平坦、平面表面。平面化还可用于去除不期望的表面形貌和表面缺陷，诸如粗糙表面、结块材料、晶格损伤、划痕和污染的层或材料。
[0005]化学机械平面化或化学机械抛光(CMP)是用于将基板平面化的常见技术。在常规CMP技术中，基板载体或抛光头安装在载体组件上并且可定位成与CMP装置中的抛光制品(通称为抛光垫)接触。要抛光的基板安装在抛光头上。载体组件向基板提供可控制压力，从而将基板推靠在抛光制品上。抛光制品(例如，抛光垫)通过外部驱动力相对于基板移动，通常是围绕面向基板的垫的大区域的中心。通常在其中包括磨料的液体被分配到垫上以运输到在垫和基板的面对表面之间的界面。该材料通常被称为浆料，并且通常包括用于对被抛光的材料进行改性的化学试剂和用于从基板侵蚀掉改性的材料的磨料。因此，CMP装置在基板的表面与抛光制品之间进行抛光或摩擦运动，同时分散被称为浆料的抛光组合物，以进行化学活动和机械活动两者来从基板去除材料。
[0006]常规地，为了抛光铜特征，诸如其中铜存在于介电层中的开口中并且还在其场之上延伸的双镶嵌特征，含铜材料、以及阻挡层的在铜材料的沉积之前沉积到开口中并沉积到场上的部分被抛光到阻挡层的水平，并且然后使用磨料抛光解决方案将阻挡层与介电层的一部分和铜特征一起抛光到下面的介电层的水平。然而，这种抛光工艺通常造成通孔和线特征以及介电层中的铜的不均匀去除，从而造成形貌缺陷(诸如特征中的被称为凹窝的凹部或凹陷)的形成和在特征周围的介电材料的去除(被称为侵蚀)。

技术实现思路

[0007]一方面，一种基板抛光装置包括处理站，所述处理站具有：多个抛光压板，每个抛光压板上具有抛光垫；以及基板支撑件，所述基板支撑件被配置为在其中保持基板，其中所述基板支撑件可定位成同时地将支撑在其中的基板抵靠所述多个抛光压板中的至少两个抛光压板上的抛光垫定位。
[0008]另一方面，提供了一种用于基板抛光的方法，并且所述方法包括：将基板定位在抛光站内，所述抛光站具有多个抛光压板，每个抛光压板上具有抛光垫，所述抛光压板和基板支撑件被配置为在其中保持基板；将所述基板支撑件定位成同时地将支撑在其中的基板抵靠所述多个抛光压板中的至少两个抛光压板上的所述抛光垫定位；以及在两个抛光垫上同时地抛光所述基板。
[0009]另一方面，一种抛光装置包括：第一抛光站；第二抛光站；以及基板支撑件，所述基板支撑件被配置为与抛光站以面对关系在其中支撑基板并且可移动以将支撑在其中的基板定位在所述第一抛光站和第二抛光站处，并且至少第一可旋转抛光压板和第二可旋转抛光压板设置在所述第一抛光站和所述第二抛光站中的一者中并且被配置为在其上支撑抛光垫，所述基板支撑件可定位成将支撑在其中的基板抵靠所述第一抛光压板上的抛光垫并同时地抵靠所述第二抛光站上的抛光垫接合。
附图说明
[0010]为了可详细地理解本公开内容的上述特征，可参考实施例来得到以上简要地概述的本公开内容的更特别的描述，实施例中的一些示出在附图中。然而，需注意，附图仅仅示出了示例性实施例，并且因此不应当被视为对其范围的限制，并且可允许其他等效实施例。
[0011]图1A是其示例性抛光装置的等距视图。
[0012]图1B描绘了化学机械抛光系统的一个实施例，该化学机械抛光系统具有接口，用于相对于其装载和卸载基板。
[0013]图2是图1的抛光装置的一部分的分解图。
[0014]图3是图1的抛光装置的抛光站的平面图。
[0015]图4A至图4C是关于多个抛光垫(例如，图3的单个抛光站中的多个抛光垫)的示例性基板运动的示意图。
[0016]图5是阐述可用于抛光基板的活动的流程图。
[0017]为了促成理解，已经尽可能使用相同的附图标记标示各图共有的相同要素。设想的是，实施例的要素和特征可有益地结合在其他实施例中，而无需进一步陈述。
具体实施方式
[0018]一般而言，本专利技术的方面提供了用于抛光基板同时减少基板表面的凹陷并且基本上没有剩余残余物的方法和装置。下面将参考用于使用包括例如抛光垫和浆料的抛光介质通过化学机械抛光(CMP)技术从基板表面去除导电材料(诸如含铜材料和阻挡层材料，诸如钽和氮化钽)的平面化工艺来描述本专利技术。化学机械抛光在本文中广义地定义为通过化学和机械活动的组合来抛光基板。
[0019]本文的平面化工艺可使用化学机械抛光工艺装备(诸如可从加利福尼亚州圣克拉
拉市应用材料公司(Applied Materials,Inc.,of Santa Clara,Calif.)获得的CMP系统)来执行，如名称为“Method of chemical mechanical polishing with high throughput and low dishing”的美国专利第6,780,773号中所示和所述，该专利的全部内容在不与本专利技术不一致的程度上以引用方式并入本文。虽然使用CMP系统说明了CMP工艺和组合物，但是可有利地使用能够使用本文描述的方法进行抛光的任何系统，诸如可从加利福尼亚州圣克拉拉市应用材料公司(Applied Materials,Inc.,of Santa Clara,Calif.)获得的Reflexion
TM CMP系统。以下装置描述是说明性的，并且不应被解释或理解为限制本专利技术的范围。
[0020]图1示出了抛光系统的透视图。抛光系统10包括与基板装载装置30相邻的抛光装置20。基板40在盒42中被带到系统10，该盒被立即储存在桶34中以便保持基板湿润。基板40从盒42单独装载到基板抛光装置20中，该装置抛光基板并然后将基板返回到原始盒42或桶34中的另一个盒。该图没有示出插置在抛光装置20与基板装载装置30之间的壁，该壁使得将浆料和其他抛光碎屑容纳在抛光装置20内并远离桶34。打开壁中未示出的滑动门，以用于在两个装置20和30之间传送基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基板抛光装置，包括：处理站，所述处理站包括：多个抛光压板，所述多个抛光压板上具有抛光垫；以及基板支撑件，所述基板支撑件被配置为在其中保持基板，其中所述基板支撑件能定位成同时地将支撑在其中的基板抵靠所述多个抛光压板中的至少两个抛光压板上的抛光垫定位。2.如权利要求1所述的基板抛光装置，其中所述基板支撑件能定位成同时地将支撑在其中的基板抵靠三个抛光压板上的所述抛光垫定位。3.如权利要求2所述的基板抛光装置，其中所述基板支撑件能在直线路径中移动。4.如权利要求2所述的基板抛光装置，其中所述基板支撑件能在轨道路径中移动。5.如权利要求1所述的基板抛光装置，其中所述抛光压板中的至少两个上的所述抛光垫具有不同的材料性质。6.如权利要求2所述的基板抛光装置，其中所述三个抛光压板上的所述抛光垫各自具有至少一种性质与其他抛光垫的至少一种性质不同的不同抛光垫。7.如权利要求2所述的基板抛光装置，其中所述抛光压板中的两个上的所述抛光垫具有相同的材料性质。8.如权利要求1所述的基板抛光装置，其中包括多个抛光压板的所述处理站是第一处理站，所述多个抛光压板上具有抛光垫，所述抛光压板和基板支撑件被配置为在其中保持基板，其中基板支撑件头能定位成同时地将支撑在其中的基板抵靠所述多个抛光压板中的至少两个抛光压板上的抛光垫定位；并且所述抛光装置进一步包括第二抛光站，所述第二抛光站具有至少一个抛光压板和在其上的抛光垫，其中所述基板支撑件能从所述第一处理站移动以将在所述第一处理站中抛光的基板定位成抵靠所述第二抛光站中的所述抛光垫进行抛光。9.一种用于基板抛光的方法，包括：提供处理站，所述处理站中具有多个抛光压板，每个抛光压板上具有抛光垫，提供基板支撑件，所述基板支撑件被配置为在其中保持基板，其中将所述基板支撑件定位成同时地将支撑在其中的基板抵靠所述多个抛光压板中的至少两个抛光压板上的所述抛光垫定位；并且在两个抛光垫上同时地抛光所述基板。10.如权利要求9所述的方法，其中所述基板支撑件能定位成同时地将支撑在其中的基板抵靠三个抛光压板上的所述抛光垫定位。11.如权利要求10所述的方法，其中所述基板支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴政勋，S，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：