[发明专利]抛光垫及其形成的方法

说明书

发明背景

本发明总体上涉及半导体晶片的抛光，并特别涉及一种方法用以连接晶片抛光垫的各部分以形成较大的组合垫，该垫是平面的并防止抛光流体的泄漏。

半导体晶片一般由单晶棒制造，例如硅晶棒，将其切成各个晶片。每个晶片要经受许多工艺操作以便于集成电路装置的装配并改进其容量、性能和可靠性。一般，这些操作减小晶片的厚度、去掉由切片操作造成的损坏和形成平的和反射的表面。半导体晶片的化学—机械式抛光是一种晶片表面平面化的技术。其一般涉及用一抛光垫在溶液中摩擦一晶片以产生一极平的、高度反射的和无损伤的表面，其中所述溶液包含一种磨料和化学物，例如胶质氧化硅和碱性蚀刻剂。

为了使半导体晶片的制备产量最高，用抛光机来同时抛光许多晶片。抛光机一般将15与30之间的晶片固定于夹头中，各夹头相对于旋转的圆形转台或工作台运动，转台上覆盖一抛光垫。一连串抛光溶液或稀浆发放在垫的表面上同时垫紧压住晶片。单面抛光机具有一个工作台用以抛光晶片的一面，而双面抛光机具有两个工作台以同时抛光晶片的上面和下面。工作台一般用铸铁制成，而抛光垫一般用浸渍聚酯毡的聚氨酯制成，其厚度在1.5和2.0mm之间。抛光垫用粘合衬料粘附到工作台表面上。工作台和抛光垫必须是极平的以确保抛光的晶片也是极平的。在抛光的过程中，晶片夹头和工作台在一预定的时间内相互相反方向旋转，一般持续时间为50分钟。

具有较大尺寸的工作台的抛光机能够抛光较大数量的晶片，从而相对于较小的工作台提高产量。硅片制造厂采用具有直径如2000mm那样大的工作台的抛光机。然而，抛光垫制造厂一般不生产直径大于约1500mm的圆形垫，也不生产大到足以由其切成2000mm直径的圆的矩形垫。因此，必须将较小的部分抛光垫连接在一起以形成较大尺寸的组合垫。一般，将两半圆形的垫在沿一直径上的接缝处连接起来以形成圆形的组合垫。

不幸的是，各部分垫连接在一起的接缝产生泄漏。抛光稀浆可以通过未完全密封的接缝处的缝隙进入垫与工作台接触的下面。稀浆的湿度导致工作台表面迅速氧化。形成铁锈并污染稀浆，经常在稀浆中扩散而通过接缝回到垫的前面，在那里铁锈降低垫的寿命并造成晶片上的铁污染，其显著地降低晶片表面的质量。

一个可能的解决方案是用粘合涂料如喷涂的密封剂密封接缝，以便防止稀浆通过缝隙并接触工作台。密封剂对抛光垫附加上外来材料，其不是均匀分布的，形成局部隆起和不规则的垫柔性区域而降低垫的有效平面度和随后降低用该垫抛光的晶片的平面度。因此用粘合涂料密封接缝是个不适当的解法。

发明内容

在本发明的若干目的和特征当中可以指出的是，提供一种方法用于将各抛光垫连接在一起以形成抛光机用的较大的垫，该抛光机完成硅片的化学—机械式抛光；提供这样一种方法，其形成沿整个垫是均匀平坦的抛光垫；提供这样一种方法，其形成一抛光垫而不用粘合涂料；提供这样一种方法，其防止晶片受铁的污染；提供至少由两邻接的抛光垫形成的一个抛光垫用于覆盖抛光机的较大的工作台；以及提供这样一种方法和抛光垫，它们是经济的。

概括地说，本发明的方法用于将第一抛光垫与第二抛光垫连接在一起以形成抛光机用的较大的垫，该抛光机完成硅片的化学—机械式抛光，该方法包括将第一抛光垫放在一表面上并将第二垫放在该表面上使第二垫的一部分盖在第一垫的一部分上面，形成一搭接区域。将第一和第二垫在搭接区域内切穿以形成第一垫上的第一切边和第二垫上的第二切边。第一和第二切边的形状是互补的。使第一切边与第二切边接合，并在第一和第二切边处将第一垫连接于第二垫。

在另一方面，本发明用于覆盖对硅片完成化学—机械式抛光的抛光机的工作台之组合抛光垫由至少两个邻接的抛光垫形成。组合垫包括由抛光材料构成的第一垫和第二垫，其中第一垫是平面的并具有至少一个斜切的边缘并沿该边缘的全长倾斜一大体上不变的角度，第二垫是平面的并具有至少一个斜切的边缘并沿该边缘的全长倾斜一大体上不变的角度。第二垫的斜切边缘的角度以互补的方式匹配第一垫的斜切边缘的角度，两斜切的边缘在总体上面对面接合并在一接缝处连接在一起。组合垫的一表面连续通过接缝。

本发明的其他目的和特征由下文将更为清楚并部分地指出。

附图简述

图1为本发明的组合抛光垫的平面图，用于覆盖对硅片完成化学—机械式抛光的抛光机之工作台。

图2为本发明的方法中的总形状为半圆形的第一部分垫的平面图，用于与一第二垫连接。

图3为一搭接切成第一和第二垫的局部视图。

各附图中相同的标号表示相同的部分。

优选实施例详述