发明名称 边缘不稳定之抑制装置与系统
摘要 本发明提供一种装置与系统,用以在平坦化一晶片上的表面构造之化学机械平坦化(CMP)过程中,抑制边缘不稳定。一晶片载具维持并旋转一晶片于第一方向移动的一研磨垫之研磨表面上。此边缘不稳定之抑制装置包含:一前方制程单元,与一后方制程单元。前方制程单元,是配置在晶片面向第一方向的第一部分周围,并于CMP制程中独立于晶片用来校准研磨垫之研磨表面。后方制程单元,是配置在晶片相对于第一部分的第二部分周围,并于CMP制程中独立于晶片来校准研磨垫之研磨表面。以如此做法,校准用的前方与后方制程单元可相当地降低在CMP制程中于晶片上的边缘效应。
申请公布号 TW506010 申请公布日期 2002.10.11
申请号 TW090123124 申请日期 2001.09.14
申请人 兰姆研究公司 发明人 叶海 高金斯
分类号 H01L21/304 主分类号 H01L21/304
代理机构 代理人 许峻荣 新竹市民族路三十七号十楼
主权项 1.一种边缘不稳定的抑制装置,在一化学机械平坦化(CMP)系统中用来平坦化晶片上的表面构造,该CMP系统包含:一晶片载具,系用来维持并旋转晶片于一研磨垫的研磨表面上,该研磨垫配置移动于一第一方向,该装置包含:一前方制程单元,系位于晶片面对于该第一方向的第一部份周围,并在CMP制程中独立于该晶片用于校准该研磨垫的该研磨表面;及一后方制程单元,系位于晶片相对于该第一部份的第二部分的周围,该后方制程单元在CMP制程中独立于该晶片用于校准该研磨垫的该研磨表面,其中用于校准的前方与后方制程单元大大地降低在CMP制程中于该晶片上的边缘效应。2.如申请专利范围第1项之边缘不稳定的抑制装置,其中该前方制程单元包含:多数第一渠道,系形成于前方制程单元中,用以接收研浆;及多数第一孔沟,系形成于毗邻着晶片之该前方制程单元的底部,并用于接收通过该第一渠道的研浆,其中从该第一孔沟来的研浆是提供于该晶片下为平坦化该晶片的表面构造。3.如申请专利范围第1项之边缘不稳定的抑制装置,其中,该前方制程单元包含一第一控制器,系设置用于决定压力施于在该前方制程单元及该前方制程单元的一位置上,并且该后方制程单元包含一第二控制器,系设置用于决定压力施于在该后方制程单元及该后方制程单元的一位置上。4.如申请专利范围第3项之边缘不稳定的抑制装置,其中,该前方制程单元更包含一第一臂,系从该前方制程单元上的该第一控制器来设置提供压力与定位之用,并且该后方制程单元更包含一第二臂,系从该后方制程单元上的该第二控制器来设置提供压力与定位之用。5.如申请专利范围第1项之边缘不稳定的抑制装置,其中该前方制程单元更包含一调节单元,系为了调节该研磨垫的研磨表面。6.如申请专利范围第1项之边缘不稳定的抑制装置,其中该后方制程单元更包含:多数第二渠道,系形成于该后方制程单元为接收一化学清洁剂;及多数第二孔沟,系形成于毗邻该晶片的该后方制程单元的底部并用于接收该化学清洁剂通过该第二渠道为洗净该研磨垫的研磨表面。7.如申请专利范围第1项之边缘不稳定的抑制装置,其中,该前方制程单元设置一半圆环状模子环绕在该晶片的该第一部份,以及该后方制程单元设置一半圆环状模子环绕在该晶片的该第二部份。8.如申请专利范围第1项之边缘不稳定的抑制装置,其中该研磨垫的第一方向是为直线。9.如申请专利范围第1项之边缘不稳定的抑制装置,其中该研磨垫的第一方向是为圆环状。10.如申请专利范围第1项之边缘不稳定的抑制装置,其中每个该前方与后方制程单元包含一底部表面,且其中该前方与后方制程单元的该底部表面在CMP制程中校准该研磨垫的该研磨表面。11.如申请专利范围第1项之边缘不稳定的抑制装置,其中该前方与后方制程单元设置用于在CMP制程中固定该晶片。12.申请专利范围第1项之边缘不稳定的抑制装置,其中接触该研磨表面之该前方与后方制程单元的外缘是为圆弧形的。13.一种化学机械平坦化(CMP)系统,为平坦化在一晶片上的表面构造,包含:一研磨垫,具有一研磨表面,用以平坦化一晶片的该表面构造,并设置为于一特定的方向上移动;一晶片载具,用以维持并旋转该晶片于该研磨垫的研磨表面上;一第一制程单元,系置于该晶片面对于第一方向的第一部分的周围,并在CMP制程中独立于该晶片用于校准该研磨垫的研磨表面;及一第二制程单元,系置于该晶片相对于第一方向的第二部分的周围,该第二制程单元在CMP制程中独立于该晶片用于校准该研磨垫的研磨表面,其中校准之用的第一及第二制程单元大大地降低在CMP制程中该晶片上的边缘效应。14.如申请专利范围第13项之CMP系统,其中该第一制程单元包含:多数第一渠道,用于接收研浆;及多数第一孔沟,系形成在毗邻于该晶片之该第一制程单元的底部,并用于接收该研浆通过该第一渠道,其中自该第一孔沟来的研浆是提供于该晶片下,用以平坦化该晶片的表面构造。15.如申请专利范围第13项之CMP系统,其中,该第一制程单元包含一第一控制器,系设置用于提供压力与定位在该第一制程单元,并且该第二制程单元包含一第二控制器,系设置用于提供压力与定位在该第二制程单元,如此以该第一及第二制程单元来校准该研磨垫的研磨表面。16.如申请专利范围第15项之CMP系统,其中,该第一制程单元更包含一第一臂,系从该第一控制器来提供压力及定位在该前方制程单元上,并且该第二制程单元更包含一第二臂,系从该第二控制器来提供压力及定位在该后方制程单元上。17.如申请专利范围第13项之CMP系统,其中该第一制程单元更包含一调节单元,系用以调节该研磨垫的研磨表面。18.如申请专利范围第13项之CMP系统,其中该第二制程单元更包含多数第二渠道,系形成于毗邻该晶片的该第二制程单元的底部,并用于接收该化学清洁剂通过该第二渠道,用以洗净该研磨垫的研磨表面。19.如申请专利范围第13项之CMP系统,其中,该第一制程单元是以一半圆环形设置环绕于该晶片的第一部份,并且该第二制程单元是以一半圆环形设置环绕于该晶片的第二部份。20.如申请专利范围第13项之CMP系统,其中该第一与第二制程单元是于CMP制程中用于固定该晶片。21.如申请专利范围第13项之CMP系统,其中接触于该研磨表面的该第一及第二制程单元的外缘是为圆弧形22.一种化学机械平坦化(CMP)系统,用以平坦化一晶片上的表面构造,包含:一研磨垫,具有一研磨表面,用以平坦化一晶片的该表面构造,并设置为于一特定的方向上移动;一晶片载具,系用以维持并旋转该晶片于该研磨垫的研磨表面上;及一第一制程单元,系置于该晶片面对于该第一方向的第一部份周围,并在CMP制程中独立于该晶片用于校准该研磨垫的研磨表面。23.如申请专利范围第22项之CMP系统,其中该晶片载具包含一固定环,系用于在CMP制程中固定该晶片于一定位。24.如申请专利范围第22项之CMP系统,更包含:一第二制程单元,系置于该晶片相对于该第一部份的第二部分周围,该第二制程单元在CMP制程中独立于该晶片用于校准该研磨垫的研磨表面,其中校准之用的第一及第二制程单元大大地降低在CMP制程中该晶片上的边缘效。25.如申请专利范围第22项之CMP系统,其中该第一制程单元包含:多数第一渠道,系用于接收研浆;及多数第一孔沟,系形成在毗邻于该晶片之该第一制程单元的底部并用于接收该研浆通过该第一渠道,其中自该第一孔沟来的研浆是提供于该晶片下,用以平坦化该晶片的表面构造。26.如申请专利范围第22项之CMP系统,其中,该第一制程单元包含一第一控制器,系设置为提供压力及定位在该第一制程单元上,而且该第二制程单元包含一第二控制器,系设置是为提供压力及定位在该第二制程单元上,如此可使该第一与第二制程单元校准该研磨垫的研磨表面。27.如申请专利范围第26项之CMP系统,其中,该第一制程单元更包含一第一臂,系从该第一控制器来提供压力及定位于该第一制程单元上,而且该第二制程单元更包含一第二臂,系从该第二控制器来提供压力及定位于该第二制程单元上。28.如申请专利范围第22项之CMP系统,其中该第一制程单元更包含一调节单元,系用以调节该研磨垫的研磨表面。29.如申请专利范围第24项之CMP系统,其中该第二制程单元包含:多数第二渠道,系形成于该第二制程单元中,用以接收化学清洁剂;及多数第二孔沟,系毗邻该晶片形成于该第二制程单元的底部并通过该第二渠道用于接收该化学清洁剂,用以洗净该研磨垫的研磨表面。30.如申请专利范围第24项之CMP系统,其中该第一制程单元为一半圆环状模子设置于该晶片的第一部份周围,而其中该第二制程单元为一半圆环状模子设置于该晶片的第二部份周围。31.如申请专利范围第22项之CMP系统,其中接触于该研磨表面的该第一制程单元的外缘是为圆弧形。图式简单说明:图1系表示为执行在一半导体晶片上的一化学机械平坦化(CMP)制程一示意图。图2A系表示为在晶片的部分与研磨垫之间其习知的边缘效应的静态模型的一剖面图。图2B系说明在晶片的部分与研磨垫之间其习知的边缘效应的动态模型的一剖面图。图2C系表示为在晶片的部分与研磨垫之间的封闭效应的一剖面图。图3A系表示为依本发明的一实施例示范的一CMP系统的一概略图。图3B系表示为依本发明中一实施例示范的一带有旋转研磨垫的CMP系统的一概略图。图3C系表示为依本发明中的一实施例其执行一CMP制程于一晶片上的CMP系统之剖面图。图3D系表示为依本发明中的另一实施例经修改的前方与后方制程单元的一CMP系统剖面图。图4系表示为依本发明中的一实施例其前方与后方制程单元配置于一晶片的一概略图。图5系表示为依本发明中的一实施例的前方制程单元的透视图。图6A系表示为依本发明中的一实施例为用于防蔽晶片的边缘效应于一晶片的部分与前方制程单元之一剖面图。图6B系表示为依本发明中的另一实施例为用于降低边缘效应及抑制压力波动于一晶片的部分与前方制程单元之一剖面图。
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