[发明专利]用于CMP垫调节的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造，具体而言，涉及半导体制造中的衬底抛光和平坦化工艺期间所用的抛光垫的调节。

背景技术

在半导体制造期间，可以对衬底进行抛光或者平坦化以从衬底去除层或者其部分。一种这样的工艺被称为化学机械抛光(CMP)。在典型的CMP工艺中，衬底由一种装置承载，该装置将衬底压在抛光垫(例如，转动垫)上。通常该抛光垫在抛光浆液、水、或其他流体的存在下抛光衬底。在抛光期间，抛光垫的性质可能改变，例如改变抛光速率或者质量(例如，均匀性)。因此，实施垫调节以通过重新调节抛光期间与衬底相接触的抛光垫的表面来恢复抛光垫。期望改进这种垫调节。

发明内容

为了解决现有技术中的所存在的缺陷，根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括：提供用于调节化学机械抛光(CMP)装置的抛光垫的调节盘，其中所述调节盘具有第一部分和第二部分；提供连接至所述调节盘的修整器头，其中所述修整器头包括第一器件和第二器件；使用所述修整器头的所述第一器件向所述调节盘的所述第一部分施加第一作用力；使用所述修整器头的所述第二器件向所述调节盘的所述第二部分施加第二作用力，同时施加所述第一作用力，所述第二作用力与所述第一作用力不同。

在该方法中，施加所述第一作用力包括提供第一负荷，以及施加所述第二作用力包括提供与所述第一负荷不同的第二负荷。

在该方法中，施加所述第一作用力包括提供第一角速度，以及施加所述第二作用力包括提供第二角速度，其中所述第一角速度和所述第二角速度不同。

在该方法中，所述第一角速度和所述第二角速度具有相同的方向。

该方法进一步包括：提供设置在所述调节盘下方的抛光垫；以及使用所述调节盘的所述第一部分向所述抛光垫施加第三作用力，同时使用所述调节盘的所述第二部分向所述抛光垫施加第四作用力。

该方法进一步包括：基于所述抛光垫的使用年龄确定所述第一作用力和所述第二作用力。

该方法进一步包括：在向所述抛光垫施加所述第三作用力和所述第四作用力后，使用所述抛光垫实施半导体晶圆的化学机械抛光。

在该方法中，所述调节盘的所述第一部分的至少一个线速度与所述调节盘的所述第二部分的至少一个线速度基本上相似。

在该方法中，所述调节盘的所述第一部分和所述第二部分同心。

根据本发明的另一方面，提供了一种化学机械抛光(CMP)装置，包括：压盘和抛光垫，所述抛光垫被设置在所述压盘上方；修整器臂；和修整器头，连接至所述修整器臂；以及调节盘，用于调节连接至所述修整器臂的所述抛光垫，其中，所述调节盘包括第一子系统盘和同心的第二子系统盘，所述第一子系统盘连接至所述修整器头的第一部分，以及所述第二子系统盘连接至所述修整器头的第二部分。

在该CMP装置中，所述第一子系统盘和所述第二子系统盘提供用于施加给所述抛光垫的基本上连续的共平面的表面。

该CMP装置进一步包括：第三子系统盘，所述第三子系统盘连接至所述修整器头的第三部分。

在该CMP装置中，所述修整器头的所述第一部分和所述第二部分可操作地对相应的所述第一子系统盘和所述第二子系统盘施加不同的作用力。

在该CMP装置中，所述施加的作用力包括角速度和外加负荷中的至少一个。

该CMP装置进一步包括：控制器，所述控制器连接至所述修整器头，其中所述控制器可操作地向所述修整器头的所述第一部分和所述第二部分中的每一部分提供不同的工艺参数。

根据本发明的又一方面，提供了一种调节CMP垫的方法，包括：提供抛光垫；提供调节盘；以及使用所述调节盘调节所述抛光垫，其中，所述调节包括以第一角速度转动所述盘的第一部分，并且同时以第二角速度转动所述盘的第二部分。

在该方法中，所述调节包括对所述盘的所述第一部分施加第一作用力，并且同时对所述盘的所述第二部分施加第二作用力。

在该方法中，所述第一作用力大于所述第二作用力，以及所述盘的所述第二部分围绕所述盘的所述第一部分。

该方法进一步包括：使用所述调节盘继续调节所述抛光垫，其中，所述继续调节包括以第三角速度转动所述盘的所述第一部分，并且同时以所述第四角速度转动所述盘的所述第二部分。

在该方法中，所述第一角速度大于所述第二角速度，并且所述盘的所述第二部分围绕所述盘的所述第一部分。

附图说明