[发明专利]抛光系统和抛光方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及半导体技术领域，更具体地来说，涉及抛光系统和抛光方法。

背景技术

通常在半导体晶圆上制造集成电路，并且在同一晶圆上同时制造多个独立管芯。加工步骤用于在半导体晶圆上形成金属层和介电层从而限定互连结构以及有源和无源电子器件。许多加工步骤产生非平面层。然而，通常期望集成电路的层具有均匀的厚度。因此，需要抛光来提供均匀的厚度以及光滑的层表面，这不仅能确保器件性能还有助于后续的加工步骤。

抛光技术包括机械平坦化(MP)和化学机械平坦化/抛光(CMP)。典型的CMP系统包括大的抛光垫，在该抛光垫上引入化学研磨液以便于晶圆抛光；以及抛光头。为了抛光半导体晶圆，通过抛光头保持半导体晶圆，并且抛光头同时施加作用力以将半导体晶圆按压到旋转抛光垫上，同时还旋转半导体晶圆。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本发明的一方面，提供了一种用于抛光半导体晶圆的抛光系统，包括：晶圆支撑件，用于保持所述半导体晶圆，所述半导体晶圆具有第一直径；以及第一抛光垫，用于抛光所述半导体晶圆的区域，所述第一抛光垫的第二直径小于所述第一直径。

在该抛光系统中，所述晶圆支撑件是晶圆工作台。

在该抛光系统中，所述晶圆支撑件是抛光头。

该抛光系统还包括：垫定位机构，用于相对于所述半导体晶圆的表面在三个维度上移动所述第一抛光垫。

该抛光系统还包括：研磨液供给系统，用于将研磨液引入所述半导体晶圆的所述区域。

在该抛光系统中，所述第一抛光垫是斜面抛光垫，并且所述区域是所述半导体晶圆的斜面。

在该抛光系统中，所述区域是与所述半导体晶圆近似同心的环状区域，并且所述区域的外半径小于所述半导体晶圆的外半径。

该抛光系统还包括：第二抛光垫，用于抛光所述半导体晶圆的第二区域，所述第二抛光垫的第三直径小于或等于所述第一直径的大约四分之一；其中，所述第一抛光垫的第二直径小于或者等于所述第一直径的大约四分之一。

在该抛光系统中，所述区域是与所述半导体晶圆近似同心的第一环状区域；所述第二区域是与所述半导体晶圆近似同心的第二环状区域；以及所述第一环状区域和所述第二环状区域不重叠。

该抛光系统还包括用于清洁所述半导体晶圆的所述区域的清洁系统。

根据本发明的另一方面，提供了一种抛光方法，包括：在晶圆支撑件上提供具有第一直径的半导体晶圆；以及使用具有小于所述第一直径的第二直径的至少一个抛光垫抛光所述半导体晶圆的区域。

该抛光方法还包括：在抛光所述区域的步骤之前，使用具有大于所述第一直径的第三直径的第二抛光垫抛光所述半导体晶圆。

在该抛光方法中，使用所述至少一个抛光垫抛光所述半导体晶圆的所述区域的步骤包括：通过至少两个抛光垫抛光所述半导体晶圆的所述区域。

该抛光方法还包括：通过所述至少一个抛光垫将研磨液输送到所述区域。

该抛光方法还包括：清洁位于所述晶圆支撑件上的所述半导体晶圆。

在该抛光方法中，提供所述半导体晶圆的步骤包括：在抛光头上提供所述半导体晶圆。

在该抛光方法中，当所述半导体晶圆保持静止时执行抛光所述半导体晶圆的所述区域的步骤。

在该抛光方法中，抛光所述半导体晶圆的所述区域的步骤包括：抛光所述半导体晶圆的环状区域，所述环状区域的外径小于所述第一直径。

在该抛光方法中，抛光所述区域的步骤包括：使用外径小于所述第一直径的大约一半的至少一个抛光垫抛光所述半导体晶圆的所述区域。

该抛光方法还包括：清洁位于所述晶圆支撑件上的所述半导体晶圆；以及使用具有小于所述第一直径的第三直径的至少一个第二抛光垫抛光位于所述晶圆支撑件上的所述半导体晶圆。

附图说明

为了更充分地理解本发明实施例及其优点，现在将结合附图所进行的以下描述作为参考，其中：

图1是根据本发明的多个实施例的抛光系统的示图；

图2是根据本发明的多个实施例的能够平移和旋转的抛光垫的俯视图；

图3A和图3B是根据本发明的多个实施例的在抛光系统中所使用的多个抛光垫的俯视图；

图4是根据本发明的多个实施例的包括清洁子系统的抛光垫的俯视图；

图5是根据本发明的多个实施例的抛光工艺的流程图；

图6是根据本发明的多个实施例的抛光系统的示图；