[发明专利]化学机械平坦化系统和方法以及研磨晶圆的方法

说明书

一种化学机械平坦化系统和方法以及研磨晶圆的方法。本揭示内容描述基于由研磨头的气室接收的空气的温度来调整晶圆研磨速率的方法和设备。方法包括供应加压空气至温度模块，温度模块耦合到研磨头。温度模块调整供应至研磨头的加压空气的温度。方法还包括向研磨头的一或多个气室供应来自温度模块的控温的加压空气，并经由使晶圆相对于研磨垫旋转来研磨晶圆。

技术领域

本揭示内容是关于化学机械研磨的设备和方法。

背景技术

化学机械平坦化(chemical mechanical planarization(CMP))制程是表面平坦化技术，经由移除晶圆上相对于凹陷特征的较高特征，而研磨和平坦化晶圆的表面。

发明内容

本揭示内容的一态样提供了一种化学机械平坦化(CMP)系统，包含：研磨工具以及一或多个温度模块。研磨工具具有一或多个研磨机，其中所述一或多个研磨机中的每个研磨机包含：研磨垫、研磨头、和浆料分配器。研磨头配置为将晶圆保持抵靠研磨垫，其中研磨头包含一或多个气室。浆料分配器配置为分配在研磨垫上的浆料。一或多个温度模块耦合至研磨头并且配置为向所述一或多个气室供应控温的空气。

本揭示内容的另一态样提供了一种化学机械平坦化的方法，包含：将晶圆装载至研磨头，其中研磨头包含一或多个气室；供应加压空气至耦合到研磨头的温度模块，其中温度模块配置为调整加压空气的温度；向所述一或多个气室供应来自温度模块的加压空气；以及经由使晶圆相对于研磨垫旋转来研磨晶圆。

本揭示内容的又一态样提供了一种研磨晶圆的方法，包含：将晶圆传送至研磨工具，研磨工具具有研磨头，研磨头配置为将晶圆保持抵靠研磨垫，其中研磨头包含第一研磨区域和第二研磨区域，每个第一研磨区域和第二研磨区域包含气室，这些气室配置为接收控温的空气；供应具有第一温度的第一控温的空气至第一研磨区域；供应具有第二温度的第二控温的空气至第二研磨区域，其中第一温度不同于第二温度；分配在研磨垫上的浆料；以及用研磨头将晶圆相对于研磨头旋转，以研磨晶圆。

附图说明

本揭示内容的各方面，可由以下的详细描述，并与所附附图一起阅读，而得到最佳的理解。值得注意的是，根据产业界的普遍惯例，各个特征并未按比例绘制。事实上，为了清楚地讨论，各个特征可能任意地增加或减小。

图1是根据一些实施方式的研磨机的剖面图；

图2A是根据一些实施方式，具有一或多个气室的研磨头的剖面图；

图2B是根据一些实施方式，具有一或多个气室的研磨头的平面图和剖面图；

图3是根据一些实施方式的研磨系统，具有安装在研磨工具之外的温度模块；

图4是根据一些实施方式的研磨系统，具有安装在研磨工具之内的温度模块；

图5是根据一些实施方式的研磨方法的流程图，研磨方法使用在研磨头中的控温的空气以调整晶圆的研磨速率。

具体实施方式

以下的揭示内容提供了许多不同的实施方式或实施例，以实现所提供的标的的不同的特征。以下描述组件和配置的具体实施例，以简化本揭示内容。当然，这些仅是实施例，并不旨在造成限制。例如，在随后的描述中，形成第一特征，其高于第二特征，可能包括第一和第二特征以直接接触形成的实施方式，且也可能包括附加的特征形成于第一和第二特征之间，因此第一和第二特征不是直接接触的实施方式。

此外，为了便于描述一个元件或特征与其他的元件或特征之间，如附图中所绘示的关系，在此可能使用空间上的相对用语，诸如“之下”、“下方”、“低于”、“之上”、“高于”、和类似用语。除了附图中所绘示的方向以外，空间上的相对用语旨在涵盖使用中或操作中的装置的不同方向。设备可能有其他方向(旋转90度或其他方向)，并且此处所使用的空间上相对用语也可相应地进行解释。