[发明专利]具有垫片的垫调节器和晶片平面化系统

说明书

垫调节器包括载体、至少一个研磨元件和垫片。载体包括具有暴露区域和多个安装区域的表面。研磨元件设置在载体的安装区域上，并且至少一个研磨元件具有包括各自具有远侧端部的多个特征部的工作表面。垫片设置在载体的表面上并且覆盖暴露区域的至少一部分。垫片具有第一表面和第二表面，其中第二表面与第一表面相反并且邻近载体的表面。至少一个研磨元件的最高特征部的远侧端部与载体的表面之间的距离D1大于垫片的第一表面与载体的表面之间的距离D2。

技术领域

本发明涉及用于晶片化学机械平面化系统的垫调节器的垫片、带有此类垫片的垫调节器和具有带此类垫片的垫调节器的晶片化学机械平面化系统。

背景技术

化学机械平面化(CMP)是用于平滑晶片表面的工艺。为了提供适当的研磨能力，垫的表面通过垫调节器在垫中心与垫边缘之间扫过垫表面进行更新。

金刚石盘垫调节器通常用于CMP工艺中。然而，如果金刚石盘的金刚石粗粒未均匀嵌入，则在CMP操作期间将致使晶片损坏。为了解决此类问题，开发了新型的化学气相沉积(CVD)垫调节器(美国公开US20150209932A1(Duy K Lehuu等人)、US20150087212A1(Patrick Doering等人)、US20160074993A1(Joseph Smith等人)、US20160121454A1(JunHo Song等人)、US20090224370A1(David.Slutz)、US 20110250826A1(So Young Yoon等人)以及US5921856A(Jerry W.Zimmer))。

发明内容

与金刚石盘垫调节器相比，CVD垫调节器表现出若干优点，诸如长磁盘寿命、低晶片缺陷率、低垫磨损率和高磁盘一致性。但是，新型垫调节器的垫表面上的扫描距离小于金刚石盘垫调节器。换句话讲，新型垫调节器的扫描距离仅限于研磨元件的数量和位置。

为了解决这些问题，本发明旨在提供用于化学机械平面化工艺的CVD垫调节器的垫片。利用本发明的垫调节器，可避免在垫调节器旋转到垫边缘上时的垫边缘损坏(诸如卷起)。另外，可减轻由于垫调节器的部分扫过垫直径而导致的保持在垫上的元件的向下力的增加致使的在垫边缘附近的更深的渗透和摩擦的产生。

在一个实施方案中，本发明为一种垫调节器，其包括载体、至少一个研磨元件和垫片。载体包括具有暴露区域和多个安装区域的表面。研磨元件设置在载体的表面的安装区域上，并且具有工作表面的至少一个研磨元件包括各自具有远侧端部的多个特征部。垫片设置在载体的表面上并且覆盖暴露区域的至少一部分，其中垫片具有第一表面和与第一表面相反的第二表面，并且第二表面邻近载体的表面。至少一个研磨元件的最高特征部的远侧端部与载体的表面之间的距离(D1)大于垫片的第一表面与载体的表面之间的距离(D2)。

在另一个实施方案中，本发明为设置在垫调节器上的垫片，该垫调节器包括载体和至少一个研磨元件。垫调节器的载体包括具有暴露区域和多个安装区域的表面。研磨元件设置在载体表面的安装区域上并且包括多个特征部。垫片包括彼此相反的第一表面和第二表面，其中第二表面邻近载体。研磨元件的最高特征部的远侧端部与载体的表面之间的距离(D1)大于垫片的第一表面与载体的表面之间的距离(D2)。

在又一个实施方案中，本发明为晶片化学机械平面化系统，其包括压板、设置在压板上并且具有研磨面的垫和垫调节器。垫调节器包括载体、至少一个研磨元件和垫片。载体包括具有暴露区域和多个安装区域的表面，并且研磨元件设置在载体的表面的安装区域上。至少一个研磨元件包括面向垫的工作表面，并且包括各自具有远侧端部的多个特征部。垫片设置在载体的表面上并且覆盖暴露区域的至少一部分，其中垫片具有彼此相反的第一表面和第二表面，并且第二表面邻近载体表面。研磨元件的最高特征部的远侧端部与垫的研磨面接触，并且垫片的第一表面与垫的研磨面之间具有间隙(G)。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施方案的垫调节器的示意图。