【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及化学机械抛光，并且更具体地涉及化学机械抛光中的平台形状控制。
技术介绍
1、通常通过在硅晶片上依序沉积导电层、半导体层或绝缘层在基板上形成集成电路。一个制造步骤涉及将填充层沉积到非平面的表面上，并将填充层平坦化。对于一些应用，填充层被平坦化，直到暴露出图案化层的顶表面。例如，可在图案化绝缘层上沉积导电性填充层，以在绝缘层中填充沟槽或孔。在平面化之后，绝缘层的突出图案之间剩余的金属层部分形成在基板上的薄膜电路之间提供导电路径的通孔、插件与线。对于其他应用(诸如氧化物抛光)，(例如通过抛光达预定的时间段，)填充层被平坦化，以在非平面表面上留下一部分填充层。另外，光刻法通常需要平坦化基板表面。
2、cmp中的一个问题是材料去除率以及随后的基板厚度分布的变化。浆料分布、抛光垫条件、抛光垫与基板之间的相对速度的变化，以及从承载头的加压腔室对基板上的不均匀负载，会导致材料去除率的变化。这些变化以及基板层的初始厚度的变化导致最终基板层厚度的变化，特别是在边缘区域。
技术实现思路
1、本文公开了一种化学机械抛光装置，装置包括位于支撑抛光垫的平台的一个或多个区域中的环形挠曲件。环形挠曲件被控制为垂直偏置外边缘。承载头在挠曲外边缘上方移动基板的一部分以局部增加或降低抛光速率，这可以减少抛光基板中抛光不均匀性的存在。装置的控制器通过平台支撑的致动器来控制环形挠曲件的位移或位置。
2、装置包括原位监测系统，诸如光学监测系统，所述原位监测系统接收指示基板上材料的覆盖层的径向
3、承载头将基板移离挠曲的环形区域，并重新确定厚度分布。如果厚度分布在均匀性阈值内，则可以在不使用环形挠曲区域的情况下执行额外的抛光(如果需要)。如果厚度分布不满足均匀性阈值，则控制器确定需要对环形挠曲件进行额外抛光。
4、在一个方面中，一种化学机械抛光装置，包括：平台，平台用于支撑抛光垫；致动器；承载头，用于抵靠抛光垫固定基板的表面；电机，电机使平台与承载头之间产生相对运动，从而抛光基板上的覆盖层。平台具有中心部分和环形挠曲件，中心部分具有上表面，环形挠曲件围绕中心部分或被中心部分围绕，环形挠曲件具有顶表面，顶表面具有邻近上表面并与上表面共面的第一边缘和远离中心部分的第二边缘。致动器被布置成沿着环形挠曲件的整个圆周弯折环形挠曲件，以便修改环形挠曲件的第二边缘相对于中心部分的垂直位置。
5、实施方式可包括下列特征中的一者或多者。环形挠曲件可被平台的中心部分围绕，环形挠曲件并具有邻近上表面并与上表面共面的外边缘以及远离中心部分的内边缘，并且致动器可被布置成修改内边缘的垂直位置。环形挠曲件可包括不超过平台的最内侧25％的半径。原位监测系统可包括由平台支撑的传感器头，使得传感器头在承载头下方通过并接收来自由承载头固定的基板的光学信号。挠曲件的厚度可以基本上等于平台在中心部分的厚度。环形密封件可以定位在环形挠曲件的外边缘处。
6、在另一方面中，一种用于抛光基板的方法，方法包括：用可旋转的平台支撑抛光垫，平台包括从平台的中心区域延伸的至少一个环形挠曲件以及由平台支撑的致动器，致动器被配置为沿环形挠曲件的整个圆周调节环形挠曲件的边缘相对于中心区域的垂直高度；定位基板，使得基板的一部分位于环形挠曲件上方；在环形部分上方移动基板的环形区域；以及使抛光垫与基板之间产生相对运动，以便抛光基板上的覆盖层。
7、在另一方面中，一种化学机械抛光装置，包括：平台，平台用于支撑抛光垫；承载头，用于抵靠抛光垫固定基板的表面；以及电机，电机使平台与承载头之间产生相对运动，从而抛光基板上的覆盖层。平台具有中心部分和环形挠曲件，中心部分具有上表面，环形挠曲件围绕中心部分或被中心部分围绕，环形挠曲件具有顶表面，顶表面具有邻近上表面并与上表面共面的第一边缘和远离中心部分的第二边缘。环形挠曲件具有锥形且朝着第二边缘逐渐变细。致动器被布置成弯折环形挠曲件，以便修改环形挠曲件的第二边缘相对于中心部分的垂直位置。
8、在另一方面中，一种化学机械抛光装置，包括：平台，平台用于支撑抛光垫；承载头，用于抵靠抛光垫固定基板的表面；以及电机，电机使平台与承载头之间产生相对运动，从而抛光基板上的覆盖层。平台具有上部和下部，上部具有带上表面的中心部分。环形挠曲件围绕中心部分或被中心部分围绕，环形挠曲件具有顶表面，顶表面具有邻近上表面并与上表面共面的第一边缘和远离中心部分的第二边缘。在上平台与下平台之间的加压腔室被配置为使得修改所述腔室的加压使环形挠曲件弯折，从而修改环形挠曲件的第二边缘的垂直位置。
9、在另一方面中，一种化学机械抛光装置，包括：平台，平台具有下平台和上平台以用于支撑抛光垫；承载头，用于抵靠抛光垫固定基板的表面；以及电机，电机使平台与承载头之间产生相对运动，从而抛光基板上的覆盖层。上平台具有可垂直移动的中心部分和环形外部部分，环形外部部分围绕中心部分并通过环形可弯折部分耦接到中心部分。环形外部部分的外边缘由下平台支撑并相对于下平台垂直固定。致动器被布置为调节中心部分和环形外部部分的内边缘的垂直位置，以修改环形外部部分的倾斜度。
10、实施例可包括下列特征中的一者或多者。环形可挠曲部分可以由形成到上压板的下表面中的环形凹部提供。中心部分可具有锥形以朝向环形外部部分逐渐变细。环形外部部分可具有锥形以朝中心部分逐渐变细。
11、本说明书中说明的技术主题的特定实施方式可被实施以实现下列技术优点中的一者或多者。
12、可以执行径向特定厚度分布校正，并且可以减少晶片内不均匀性和晶片间不均匀性。材料去除可以补偿在主抛光步骤之后引起的边缘区域中的厚度分布不均匀性，或者在进行初级抛光之前校正传入的基板膜厚度分布。环形挠曲件的挠曲量(例如，从平面构造的位移)导致施加到基板表面而不是通过基板背面的压力的修改，从而增加了位置特定抛光期间的抛光位置特异性。与整个基板表面积相比，增加压力的区域的尺寸可以很小，并且可以通过用承载头定位基板来控制，从而允许在高度特定的区域中去除材料。
13、在附图与下面的描述中阐述了一个或多个实施例的细节。根据说明和附图、以及权利要求，其他的方面、特征和优点将是显而易见的。
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1.一种化学机械抛光装置，包括：
2.如权利要求1所述的装置，其中所述环形挠曲件围绕所述平台的所述中心部分，并且具有邻近所述上表面并与所述上表面共面的内边缘以及远离所述中心部分的外边缘，并且所述致动器被布置成修改所述外边缘的所述垂直位置。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述环形挠曲件包括不超过所述平台的最外侧25％的半径。
4.如权利要求2所述的装置，所述装置包括第二环形挠曲件，所述第二环形挠曲件被所述平台的所述中心部分围绕，并且具有邻近所述上表面并与所述上表面共面的内边缘以及远离所述中心部分的外边缘，并且第二致动器被布置成修改所述第二环形挠曲件的所述内边缘的所述垂直位置。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述环形挠曲件包括位于所述平台的下表面中的环形凹部，所述环形凹部部分地延伸穿过所述平台的厚度。
6.如权利要求1所述的装置，所述装置进一步包括原位监测系统和控制器，所述控制器被配置为从所述原位监测系统接收信号并基于所接收到的信号控制所述致动器。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述挠曲件包括向下延伸的凸缘
8.如权利要求11所述的装置，其中所述致动器包括压靠所述凸缘的气动致动器或穿过所述凸缘中的孔并进入接收螺纹凹口的调节螺钉。
9.如权利要求1所述的装置，其中所述致动器定位成向所述环形挠曲件施加垂直力。
10.如权利要求9所述的装置，所述装置进一步包括支撑所述平台的所述中心部分的下平台。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述致动器包括定位在所述上平台与所述下平台之间的环形加压腔室。
12.如权利要求1所述的装置，其中所述环形凸缘包括所述平台的锥形边缘。
13.如权利要求1所述的装置，所述装置包括用于支撑所述环形挠曲件的环形支撑件，并且其中所述中心部分能竖直移动。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述致动器定位成向所述平台的所述中心部分施加垂直力。
15.一种用于局部抛光基板的方法，所述方法包括：
16.如权利要求21所述的方法，进一步包括：
17.如权利要求16所述的方法，进一步包括：继续所述抛光垫与所述基板之间的所述相对运动，直到所述基板的所述环形区域处于所述剩余基板的均匀性阈值内。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述确定包括：从原位光学监测系统接收指示所述覆盖层的径向相关厚度的信号。
19.一种化学机械抛光装置，包括：
20.一种化学机械抛光装置，包括：
21.一种化学机械抛光装置，包括：
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种化学机械抛光装置，包括：
2.如权利要求1所述的装置，其中所述环形挠曲件围绕所述平台的所述中心部分，并且具有邻近所述上表面并与所述上表面共面的内边缘以及远离所述中心部分的外边缘，并且所述致动器被布置成修改所述外边缘的所述垂直位置。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述环形挠曲件包括不超过所述平台的最外侧25％的半径。
4.如权利要求2所述的装置，所述装置包括第二环形挠曲件，所述第二环形挠曲件被所述平台的所述中心部分围绕，并且具有邻近所述上表面并与所述上表面共面的内边缘以及远离所述中心部分的外边缘，并且第二致动器被布置成修改所述第二环形挠曲件的所述内边缘的所述垂直位置。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述环形挠曲件包括位于所述平台的下表面中的环形凹部，所述环形凹部部分地延伸穿过所述平台的厚度。
6.如权利要求1所述的装置，所述装置进一步包括原位监测系统和控制器，所述控制器被配置为从所述原位监测系统接收信号并基于所接收到的信号控制所述致动器。
7.如权利要求1所述的装置，其中所述挠曲件包括向下延伸的凸缘，并且所述致动器被定位成向所述凸缘施加水平力。
8.如权利要求11所述的装置，其中所述致动器包括压靠所述凸缘的气动致动器或穿过所述凸缘中的孔并进入接收螺纹凹口的...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·苏尼卡，J·古鲁萨米，吴政勋，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：
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