[发明专利]CMP垫修整组合件

说明书

本发明揭示一种化学机械抛光CMP垫修整组合件，其包含定位于所述垫修整组合件的一或多个研磨区之间的一或多个支撑结构。可通过一或多个通道而使所述支撑结构与研磨区分离。所述一或多个支撑结构的顶部表面不与所述垫修整组合件的所述研磨区的顶部表面共面，且当测量到所述垫修整组合件背衬板的面向垫表面时的所述一或多个支撑结构的所述顶部表面的高度小于当测量到所述垫修整组合件的所述面向垫表面时的所述研磨区的所述顶部表面的高度。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光垫修整器。

背景技术

在微电子装置制造工艺期间，在衬底的表面上形成多个集成电路。衬底的实例包含硅晶片、砷化镓晶片等类似物。每一集成电路由与称为互连件的导电迹线电互连的微电子装置组成。从衬底的表面上形成的导电层图案化互连件。形成互连件的堆叠层的能力已经允许在衬底的相对小表面区域中及上实施更复杂微电子电路。随着微电子电路的数目增加并变得更复杂，衬底的层的数目增加。因此，衬底表面的平整度变成半导体制造中的重要方面。

化学机械抛光(CMP)是一种将衬底的一层的表面平坦化的方法。CMP组合化学蚀刻与机械研磨以从衬底的表面移除材料。在CMP工艺期间，衬底经附接到抛光工具的头部且经反转使得嵌入有集成电路的表面可相对地面对抛光垫。含有研磨颗粒及化学蚀刻剂的浆液经沉积于旋转抛光垫上。化学品可软化或与经平坦化的衬底上的经暴露表面材料反应。抛光垫经固定地附接到转盘或压板。通过在压板上旋转抛光垫时将旋转衬底与抛光垫接触而抛光衬底。可通过经暴露表面材料的化学软化与由抛光垫、浆液及衬底之间的相对移动带来的物理研磨的组合动作而移除衬底的嵌入有集成电路的表面的表面。

由于通过抛光垫而移除衬底的部分，浆液及残渣的组合易于阻塞并敷釉于抛光垫的表面，使得随着时间的推移抛光垫变得对从衬底移除材料不太有效。通过CMP垫修整组合件而清洁或修整抛光垫的表面，CMP垫修整组合件具有与抛光垫表面接合的研磨表面。已知CMP垫修整组合件可具有包含突部、台面或切削刃的研磨表面且这些可使用如立方氮化硼、金刚石磨料或多晶金刚石的硬涂层来涂布。垫修整组合件的研磨表面本身可受磨损，借此致使其随时间的推移对重新修整CMP抛光垫越来越不太有效。在CMP抛光垫的修整期间，垫修整组合件磨蚀CMP垫并打开用于抛光的新孔隙及新垫表面。

CMP工艺利用许多消耗品，其包含浆液及化学品、抛光垫及垫修整组合件。更换消耗品可为耗时的且导致损失制造良率及降低晶片处理量。一些CMP工艺需要整个垫表面(不排除边缘)上方的垫修整。当修整盘扫掠配方将垫修整组合件延伸超过抛光垫的外径时在此操作期间维持垫修整组合件与抛光垫的共平坦度可为困难的且可导致对垫的损害或过度磨损。例如，一旦分段修整盘延伸超过垫的外径所述修整盘设计就可倾斜。这可导致垫的外围处的非均匀/过量垫磨损且甚至可导致垫的撕裂。

为了减少消耗品成本并减少研磨工具停机时间，半导体制造商已经开始利用CMP抛光垫的外边缘。因此，持续需要可修整包含CMP垫的外边缘的CMP垫的CMP垫修整组合件。

发明内容

可通过CMP垫修整组合件减少或消除垫修整组合件在垫修整期间导致CMP垫上的过度磨损的问题，CMP垫修整组合件包含通过一或多个通道而与一或多个支撑结构分离的研磨区的背衬板。所述CMP垫修整组合件包含具有第一面及第二面的背衬板。所述背衬板包含可将所述修整组合件的所述背衬板附接到化学机械平坦化工具的安装结构。所述垫修整组合件进一步包含所述背衬板的第一面上的多个研磨区，所述研磨区可包括一或多个突部或切削刃。所述突部或切削刃的顶部驻存于具有可从所述背衬板的所述第一面测量的第一平均高度的第一平面中。所述CMP垫修整组合件还具有在所述背衬板上或经固定到所述背衬板的一或多个支撑结构。所述一或多个支撑结构可定位于所述研磨区之间且可通过一或多个通道而与所述研磨区分离。所述一或多个支撑结构可具有顶部表面、底部表面及在所述顶部与底部表面之间测量的厚度。所述一或多个支撑结构的所述顶部表面驻存于具有可从所述背衬板的所述第一面测量的第二平均高度的第二平面中。所述第一平面的所述突部或切削刃的所述顶部的所述高度大于所述支撑结构的所述第二平面的所述顶部表面的所述高度。