发明名称 铜晶圆之边缘之斜角化学机械研磨
摘要 本发明提供一种产生所要求的环绕在半导体基底周边之斜角及边缘之方法。将晶圆放在一水平面上且以二位置栓上固定住,之后使该晶圆旋转,再提供磨浆至此基底表面之周边,晶圆之周边是进入一或多个研磨装置,亦归类为斜角/边缘研磨头,此些研磨装置可产生所要求的环绕在基底周边之斜角及边缘。
申请公布号 TW464971 申请公布日期 2001.11.21
申请号 TW089112039 申请日期 2000.06.16
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 来汉中;邱皇文
分类号 H01L21/304 主分类号 H01L21/304
代理机构 代理人
主权项 1.一种除去在基底周边沉积物之方法,包括:提供一基底,该基底已经部分或全部完成制造且具有一或多层介电层及一或多层金属层沉积在其上表面或主动面上,藉以在部分的该具有多薄膜层之基底上可以或不可以形成元件特征;将该基底嵌入一斜角/边缘研磨头布置中;以及除去该基底周边多余的沉积物。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,将该基底嵌入该斜角/边缘研磨头布置中是将该基底搁在二或多个位置栓上以及将该基底对准环绕在该基底周边之斜角/边缘研磨头布置中。3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中,该斜角/边缘研磨头布置是一或多个斜角/边缘研磨头布置成环绕在该基底周边之同中心的样式,藉以该斜角/边缘研磨头延伸入该基底之周边表面之一可测量的量,藉以供应磨浆至该基底表面。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该斜角/边缘研磨头含有一研磨垫支架,该研磨垫支架具有一凹陷部,该凹陷部含有一斜角研磨垫、一边缘研磨垫及一研磨垫支撑本体。5.如申请专利范围第4项所述之方法,其中,该斜角研磨垫在垂直于该基底表面之平面内具有一直角三角形剖面,其中该直角三角形的第一边并非斜边且第二边亦非斜边具有一研磨面,其中该三角形的该第一边并非斜边是平行于该基底平面,其中该斜角研磨垫是位于该基底之上表面平面之上。6.如申请专利范围第4项所述之方法,其中,该边缘研磨垫具有一平坦表面,该平坦表面向着该基底之边缘。7.如申请专利范围第4项所述之方法,其中,该研磨垫支撑本体具有至少一平坦表面,该平坦表面基本上平行该基底之下表面。8.如申请专利范围第4项所述之方法,其中,该斜角研磨垫、该边缘研磨垫及该研磨垫支撑本体是以一种方式镶在该研磨垫支架之内部,包括:该斜角研磨垫是与该基底之上表面或主动面物理性接触,该物理性接触延伸入该基底之周边一可测量的量;该边缘研磨垫是与该基底之边缘物理性接触;该研磨垫支撑本体与该基底之底表面物理性接触以一种提供压力及支撑该基底之方式;以及该斜角研磨垫及该研磨垫支撑本体之间的距离在当以垂直该基底平面之方向测量时,是基本上等于该基底之厚度。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该斜角/边缘研磨头,包括:一研磨垫支架;一联合的斜角及边缘研磨垫;以及一研磨垫支撑部。10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,该研磨垫支架具有一凹陷部,该凹陷部含有联合的斜角及边缘研磨垫。11.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,该联合的斜角及边缘研磨垫在垂直于该基底表面之平面内具有一L形剖面其中该L形剖面的三个面并非该L形剖面的外表面以形成研磨面,其中该三个研磨面的中间面是平行于该基底平面,其中该L形剖面的下部延伸向下越过该基底边缘。12.如申请专利范围第9项所述之方法,其中,该研磨垫支撑部具有至少一平坦表面,该平坦表面与该基底之下表面物理性接触,其中该研磨垫支撑部之平坦表面及该联合的斜角与边缘研磨垫之该三个研磨面的该中间面之间的距离在当以垂直该基底平面之方向测量时,是等于或略小于该基底之厚度。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,该斜角/边缘研磨头,包括:一斜角研磨部;及一边缘研磨部。14.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该斜角研磨部,包括:一研磨垫支架;一研磨垫;及一研磨垫支撑部。15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中,该研磨垫在垂直于该基底表面之平面内具有一基本上为矩形之剖面,其中该矩形的最长边是平行该基底平面且其给与研磨该基底之周边之长度超过它的全宽,从而作为楔状研磨器。16.如申请专利范围第14项所述之方法,其中,该研磨垫支撑部具有至少一平坦表面,该平坦表面与该基底之下表面物理性接触,其中该研磨垫支撑部之平坦表面及该斜角研磨垫之间的距离在当以垂直该基底平面之方向测量时,是等于或略小于该基底之厚度。17.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该边缘研磨部,包括:一研磨垫支架;及一边缘研磨垫。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中,该边缘研磨垫在垂直于该基底表面之平面内具有一基本上为矩形之剖面,其中该矩形的最长边是垂直该基底平面。19.如申请专利范围第13项所述之方法,其中,该斜角研磨部及该边缘研磨部是以随机方式布置在该基底之周边,及分隔环绕在该周边之该研磨部并无任何数量及顺序安排之限制,其中该斜角研磨部延伸越过该晶圆之表面之一可测量的量,其中该边缘研磨部触及该基底之边缘从而施加一可调整的压力于该基底之边缘上。20.如申请专利范围第1项所述之方法,其中,除去该基底周边多余的沉积物是将该基底嵌入该斜角/边缘研磨头布置中,从而使该基底绕着它的轴心旋转,再提供磨浆至该基底表面。21.一种除去该基底周边沉积物之装置,包括:一基底,该基底已经部分或全部完成制造且具有一或多层介电层及一或多层金属层沉积在其上表面或主动面上,藉以在部分的该具有多薄膜层之基底上可以或不可以形成元件特征;一装置用于将该基底嵌入一斜角/边缘研磨头布置中;以及一斜角/边缘研磨头布置。22.如申请专利范围第21项所述之装置,其中,该装置用于将该基底嵌入该斜角/边缘研磨头布置中是将该基底搁在二或多个位置栓上以及将该基底对准环绕在该基底周边之斜角/边缘研磨头布置中。23.如申请专利范围第22项所述之装置,其中,该斜角/边缘研磨头布置是一或多个斜角/边缘研磨头布置成环绕在该基底周边之同中心的样式,藉以该斜角/边缘研磨头延伸入该基底之周边表面之一可测量的量,藉以供应磨浆至该基底表面。24.如申请专利范围第21项所述之装置,其中,该斜角/边缘研磨头含有一研磨垫支架,该研磨垫支架具有一凹陷部,该凹陷部含有一斜角研磨垫、一边缘研磨垫及一研磨垫支撑本体。25.如申请专利范围第24项所述之装置,其中,该斜角研磨垫在垂直于该基底表面之平面内具有一直角三角形剖面,其中该直角三角形的第一边并非斜边且第二边亦非斜边具有一研磨面,其中该三角形的该第一边并非斜边是平行于该基底平面,其中该斜角研磨垫是位于该基底之上表面平面之上。26.如申请专利范围第24项所述之装置,其中,该边缘研磨垫具有一平坦表面,该平坦表面向着该基底之边缘。27.如申请专利范围第24项所述之装置,其中,该研磨垫支撑本体具有至少一平坦表面,该平坦表面平行该基底之下表面。28.如申请专利范围第24项所述之装置,其中,该斜角研磨垫、该边缘研磨垫及该研磨垫支撑本体是以一种方式镶在该研磨垫支架之内部,包括:该斜角研磨垫是与该基底之上表面或主动面物理性接触,该物理性接触延伸入该基底之周边一可测量的量;该边缘研磨垫是与该基底之边缘物理性接触;该研磨垫支撑本体与该基底之底表面物理性接触以一种提供压力及支撑该基底之方式;以及该斜角研磨垫及该研磨垫支撑本体之间的距离在当以垂直该基底平面之方向测量时,是基本上等于该基底之厚度。29.如申请专利范围第21项所述之装置,其中,该斜角/边缘研磨头,包括:一研磨垫支架;一联合的斜角及边缘研磨垫;以及一研磨垫支撑部。30.如申请专利范围第29项所述之装置,其中,该研磨垫支架具有一凹陷部,该凹陷部含有联合的斜角及边缘研磨垫。31.如申请专利范围第29项所述之装置,其中,该联合的斜角及边缘研磨垫在垂直于该基底表面之平面内具有一L形剖面其中该L形剖面的三个面并非该L形剖面的外表面以形成研磨面,其中该三个研磨面的中间面是平行于该基底平面,其中该L形剖面的下部延伸向下越过该基底边缘。32.如申请专利范围第29项所述之装置,其中,该研磨垫支撑部具有至少一平坦表面,该平坦表面与该基底之下表面物理性接触,其中该研磨垫支撑部之平坦表面及该联合的斜角与边缘研磨垫之该三个研磨面的该中间面之间的距离在当以垂直该基底平面之方向测量时,是等于或略小于该基底之厚度。33.如申请专利范围第21项所述之装置,其中,该斜角/边缘研磨头,包括:一斜角研磨部;及一边缘研磨部。34.如申请专利范围第33项所述之装置,其中,该斜角研磨部,包括:一研磨垫支架;一研磨垫;及一研磨垫支撑部。35.如申请专利范围第34项所述之装置,其中,该研磨垫在垂直于该基底表面之平面内具有一基本上为矩形之剖面,其中该矩形的最长边是平行该基底平面且其给与研磨该基底之周边之长度超过它的全宽,从而作为楔状研磨器。36.如申请专利范围第34项所述之装置,其中,该研磨垫支撑部具有至少一平坦表面,该平坦表面与该基底之下表面物理性接触,其中该研磨垫支撑部之平坦表面及该斜角研磨垫之间的距离在当以垂直该基底平面之方向测量时,是等于或略小于该基底之厚度。37.如申请专利范围第33项所述之装置,其中,该边缘研磨部,包括:一研磨垫支架;及一边缘研磨垫。38.如申请专利范围第37项所述之装置,其中,该边缘研磨垫在垂直于该基底表面之平面内具有一基本上为矩形之剖面,其中该矩形的最长边是垂直该基底平面。39.如申请专利范围第33项所述之装置,其中,该斜角研磨部及该边缘研磨部是以随机方式布置在该基底之周边,及分隔环绕在该周边之该研磨部并无任何数量及顺序安排之限制,其中该斜角研磨部延伸越过该晶圆之表面之一可测量的量,其中该边缘研磨部触及该基底之边缘从而施加一可调整的压力于该基底之边缘上。图式简单说明:第一图a系显示习知技术在一基底及其周边上已沉积一第一介电层及一铜之覆盖层之剖面示意图。第一图b系第一图a之周边分解图。第二图a系显示习知技术在第一图之基底及其周边上多余之铜层已被去除之剖面示意图。第二图b系第二图a之周边分解图。第三图a系显示习知技术在第二图之基底及其周边上已沉积作为金属间介电层之第二介电层于第一介电层上,从而包括于第一介电层内形成元件结构之剖面示意图。第三图b系第三图a之周边分解图。第四图a系显示在第三图之基底及其周边于第二介电层形成元件结构之剖面示意图。第四图b系第四图a之周边分解图。第五图系显示于一基底上藉由化学气相沉积形成铜层之剖面示意图。第六图系显示于一基底已以化学气相沉积形成铜层之剖面示意图。第七图a系显示根据本发明同时边缘/斜角研磨之晶圆位置之平面图。第七图b系显示根据本发明同时边缘/斜角研磨之晶圆位置之剖面图。第八图系显示根据本发明第一及第二实施例具有磨浆进料器之斜角/边缘头之装置之平面图。第九图系显示在一基底之周边上已沉积一铜层于第一介电层上之剖面示意图。第十图a系显示根据本发明第一实施例中基底之斜角及边缘研磨布置之剖面图。第十图b系第十图a之周边分解图。第十一图a系显示根据本发明第二实施例中基底之斜角及边缘研磨布置之剖面图。第十一图b系第十一图a之周边分解图。第十二图a系显示根据本发明第三实施例中基底之斜角及边缘研磨布置之剖面图。第十二图b系第十二图a之周边分解图。第十三图a系显示晶圆嵌入斜角/边缘研磨处以分隔斜角及边缘研磨之平面图。第十三图b系显示晶圆嵌入斜角/边缘研磨处以分隔斜角及边缘研磨之透视图。第十四图系显示根据本发明第三实施例具有磨浆进料器之斜角/边缘头之装置之平面图。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号