[发明专利]化学机械研磨系统

说明书

本公开提供一种化学机械研磨系统，包括一头部、一研磨垫以及一磁系统。化学机械研磨工艺中所使用的浆料含有可磁化的磨料。通过磁系统施加以及控制一磁场，允许精准控制浆料中的可磁化的磨料可如何被拉朝向晶片或被拉朝向研磨垫。

技术领域

本公开系有关于化学机械研磨，特别是有关于一种化学机械研磨系统。

背景技术

半导体产业经历快速成长，因为各种电子构件(例如：晶体管、二极管、电阻、电容等等)的集成密度持续性的改良。在大多数情况下，这种集成密度的改良来自于重复降低最小特征尺寸，其允许更多的构件可被整合在给定的面积。

化学机械研磨(chemical-mechanical polishing,CMP)或化学机械平坦化(chemical-mechanical planarization)起源于1980年代，从此变成重要的半导体制造工艺。化学机械研磨的范例应用为在使用镶嵌(damascene)/双镶嵌(dual-damascene)工艺中形成铜互联时，其中化学机械研磨工艺被用来移除沉积在介电材料中形成的沟槽的外部的金属(例如：铜)。因为用来图案化半导体装置的光微影以及蚀刻工艺可能需要平坦的表面以达到目标精度，化学机械研磨工艺亦在半导体制造的各种阶段被广泛地用于形成平坦的装置表面。由于半导体制造科技持续进步，需要更好的化学机械研磨工具来满足先进的半导体工艺的更加严格的标准。

发明内容

根据一些实施例，提供一种化学机械研磨系统。化学研磨系统包括一头部、一研磨垫以及一第一磁系统。第一磁系统设置在研磨垫之上，经配置以施加一第一磁场至一浆料。浆料设置在研磨垫之上。浆料包括多个可磁化的磨料。

根据一些实施例，提供一种化学机械研磨系统。化学机械研磨系统包括一磁系统。磁系统包括多个轨道以及多个磁铁。多个轨道形成一图样，轨道的每一者从图样的一中心区域径向地向外延伸至图样的一边缘区域。磁铁的每一者沿着轨道的相应的一者可移动地设置。

根据一些实施例，提供一种使用化学机械研磨来研磨一晶片的方法。方法包括在一研磨垫之上分配一浆料，且浆料包括多个可磁化的磨料。方法亦包括在浆料上放置晶片，且晶片与浆料接触。方法也包括产生一第一磁场，且第一磁场迫使可磁化的磨料朝向晶片。方法进一步包括通过旋转晶片或研磨垫的其中一者或两者，以浆料研磨晶片。

附图说明

图1是一化学机械研磨系统的示意图。

图2A以及图2B是包括一第一磁系统的多个化学机械研磨系统的示意图。

图3A至图3D绘示包括一第一磁系统的一化学机械研磨系统对可磁化的磨料的效果。

图4是一螺旋形永久磁铁的俯视示意图，其可用于包括一第一磁系统的一化学机械研磨系统。

图5A至图5E是各种形状的一永久磁铁的俯视示意图。

图6是包括一第一磁系统以及一第二磁系统的一化学机械研磨系统的示意图。

图7A至图7C是包括一第一磁系统以及一第二磁系统的多个化学机械研磨系统的俯视示意图。

图8A以及图8B绘示包括一第一磁系统以及一第二磁系统的一化学机械研磨系统对可磁化的磨料的效果。

图9A至图9B是包括一第三磁系统的多个化学机械研磨系统的示意图。

图10A至图10C是在第三磁系统中的磁球(magnetic balls)的各种排列方式的俯视示意图。

图11是以一施加的磁场对一晶片进行化学机械研磨的一方法的流程图。

附图标记说明：

1、2、3、4、5、6、7、8～编号

101～晶片