CN101047125A - 通过调节导电垫上的扫掠行程的条件来调整移除行程 - Google Patents

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Abstract

本发明是揭示一种研磨制程期间控制材料从基材的移除率的方法。在一实施例中,会判定该基材的预研磨轮廓并依据该轮廓调整研磨垫调整参数。诸如调整头部扫掠范围及频率、及调整组件下压力以及每分钟转速等参数也可作调整来选择性调整衬垫部分,以维持衬垫最佳的研磨状态。

Description

通过调节导电垫上的扫掠行程的条件来调整移除行程
技术领域
本发明实施例大致关于从基材移除材料。更明确而言,本发明是关于通过电化学机械研磨的方式研磨或平坦化基材。
背景技术
于集成电路的制造中,导电材料层是连续沉积在半导体晶片上,并移除,以在晶片上形成所希望的电路。
电化学机械制程(ECMP)是通过电化学分解的方式由半导体晶片或基材上移除导电材料的技术,同时以与习知化学机械研磨制程相比较为减少的下压力及机械磨耗的方式同步研磨基材。电化学分解的实施通常藉由施加偏压至基材表面作为阳极,并施加偏压至阴极以将基材表面的导电材料移至周围电解液中。偏压可藉由导电材料设于研磨材料(基材是于其上进行处理)上、或导电性接点设于或通过该研磨材料上的方式将偏压施加至基材表面。研磨材料可例如为一设于平台上的处理衬垫。研磨制程的机械组件是通过在基材及研磨材料间提供相对运动的方式实施,以强化导电材料从基材的移除。电化学机械制程系统一般也可通过反转基材与电极间所施偏压的极性,以将导电材料沉积于基材上。
一般开始是以非平坦方向在沉积有数个导电材料的基材上进行平坦化制程,其可由一或多次电化学机械制程移除。当实施一次以上的电化学机械制程时会进行主要移除,以在进行下一次电化学机械制程前有高移除率并形成大致平坦的基材表面。于某些电化学机械制程中已发展出各种化学物,以在施加较低下压力于基材的情况下促进较高的导电材料移除率。例如,钝态化学物通过钝化基材凹陷区域上的导电材料,可促使基材突起区域上有较高的移除率,用以在主要移除制程后有较为平坦的表面。
进行此主要移除的处理衬垫必须有良好的机械特性以便进行基材平坦化,同时在研磨期间能最小化基材上形成的缺陷。此种缺陷可能是基材表面因衬垫的突起区域、或研磨衬垫表面上的副产物(例如由电解液沉淀而从基材移除的导电材料累积物、来自研磨浆研磨粒子的附聚及类似物)所致的刮伤。由于衬垫表面上研磨副产物的磨耗及/或累积,处理衬垫的研磨电位于研磨期间一般会降低,而导致次佳的研磨质量。此累积物可能会在衬垫表面上非平坦或局部图案处发生,因而可能不均匀地平坦化导电材料。因此,衬垫表面必须周期地进行更新、或作调整,以恢复衬垫的研磨效果。
虽然研磨衬垫上累积的副产物可能是不均匀地存在于衬垫表面上,衬垫调整通常仍是以均匀方式在整个衬垫表面上进行。由于这样均匀的调整方式是不加选择地调整衬垫,故可能导致衬垫研磨电位的增加。然而,均匀衬垫调整方式既不会使衬垫区域的研磨电位有局部损失,也不会使衬垫区域的研磨电位有一点或没有任何的减少。因此,研磨电位仅有一点或没有减少的衬垫部分可维持最佳状态,而研磨电位有较大减少的局部部分则可维持次佳状态。
因此,业界对于调整处理衬垫的改良方法仍有需求。
发明内容
本发明实施例大致提供处理半导体基材的方法,其包括判定基材即将具有的厚度轮廓;回应厚度轮廓设定调整参数;以及利用该调整参数来调整研磨垫的处理表面。
在另一实施例中,揭示一种处理半导体基材的方法,其包括判定基材上导电材料即将具有的厚度轮廓的公制标示(metric indicative);以及响应该公制改变研磨垫的处理表面上的电性。
在另一实施例中,揭示一种处理半导体基材的方法,其包括判定基材上导电材料即将具有的厚度轮廓;依据该厚度轮廓设定一或多种调整参数;处理该基材使的靠抵研磨垫的研磨表面,以进行第一研磨制程;以及利用调整参数来调整该处理表面,同时进行该第一研磨制程。
附图说明
本发明的特征、态样及优点在参照下文叙述、附加权利要求及图示后将更可清楚领会。然而,应理解的是各特征可通用于本发明,不仅是特定图示的前后文,且本发明亦包括任何此等特征的结合,其中:
图1为制程系统的实施例。
图2为衬垫组件实施例的分解立方图。
图3为电化学机械制程站的一实施例的概要侧视图。
图4为电化学机械制程战另一实施例的概要俯视图。
图5为研磨方法的一实施例。
为便于理解,文中尽可能以相同参考符号标示相同组件。然应理解的是实施例中揭示的组件可于不特别注明下适用于其它实施例。
主要组件符号说明
100  制程系统
102  第一电化学机械平坦化站台
103  第二电化学机械平坦化站台
105  承载头
106  化学机械平坦化站台    108  基座
110  传送站                112  旋转组件
116  喷嘴                  125  处理表面
182  调整设备              188  封围
200  衬垫组件              225  导电处理表面
227  连接器                235  副衬垫
237  电源                  245  电极
247  连接器                210  通道
255  平台                  300  调整头部
310  支撑组件              410  箭头
412  箭头
具体实施方式
本发明实施例大致关于实施在半导体基材生产中的研磨或平坦化制程。所述电化学机械平坦化(ECMP)为一种研磨制程,且广义包括通过结合机械、化学及/或电化学力自半导体表面移除事先沉积的材料。该机械力可包括、但不限于物理接触或摩擦运动,且化学及/或电力可包括、但不限于由阳极分解移除材料。
图1为制程系统100的部分平面图,具有适用于电化学机械研磨及化学机械研磨的平坦化模块。该制程系统100包括至少第一电化学机械平坦化站台102、第二电化学机械平坦化站台103、以及选择性地包括至少一个设于环境控制封围188中的习知化学机械平坦化站台106。在一例示性制程中,具有特征定义形成其上且以阻障层填充并接着以导电材料施加于阻障层上的基材可以两步骤两电化学机械制程站102、103中移除导电材料,于化学机械制程站106中处理阻障层以于基材上形成经平坦化的表面。例如,第一电化学机械制程站102可实施第一研磨步骤(例如主要移除步骤),该第二电化学机械制程站103可实施第二研磨步骤(例如剩余的研磨步骤),且该化学机械制程站106可实施第三研磨步骤(例如阻障物移除步骤)。应理解的是,本发明不限于此配置,且所有站台102、103及106可适于利用电化学机械研磨制程以移除基材上沉积的各种层。或者,该制程系统100可包括两站台,一适于实施化学机械研磨制程,而另一站台可实施电化学机械研磨制程。应注意的是,前文提及任一组合中的站台102、103及106也可适于利用电化学及/或电化学机械电镀制程将材料沉积于基材上。可受惠于本发明的电化学机械制程站范例是描述于2001年6月12日所核准的美国专利第6,244,935号,以及2004年6月30日所申请的美国专利申请第10/880,752号案中,其等全文均在与本申请揭示一致下合并于此以供参考。适于实施本发明的制程系统范例为加州圣塔克拉拉市应用材料公司所提供的REFLEXION LK EcmpTM系统。然其它业界常用的平坦化模块也可用于实施本发明。
第一电化学机械制程站102、第二电化学机械制程站103以及化学机械制程站106全都具有将流体分配至处理表面的喷嘴116,以及转动接附于基座108的调整设备182。该制程系统100也包括旋转组件112以及设于该基座108上的传送站110。该旋转组件112大致支撑数个承载头105,每一承载头在制程期间固定基材。该旋转组件112可将所述承载头105连接结合于传送站110及站台102、103及106之间。在承载头置于所述站台102、103及106各个的上方时,所述承载头105便可控制地将基材压抵处理表面125。
图2为衬垫组件200的分解立方图,其具有设于电极245上的导电处理表面225,其间并设有副衬垫235。于此实施例中,导电处理表面225是界定出图1所示电化学机械制程站台102的处理表面125。导电处理表面225及电极245分别包括至少一个连接器227、247,以将衬垫组件200耦接至电源237的相对极。该副衬垫235可提供导电处理表面225强化的压缩性,并作为两导电部间的隔绝组件,以使导电处理表面作为电化学机械研磨制程中的阳极,而电极245作为阴极。该电极245可为固体金属片、薄片或由金、锡、镍、银、不锈钢或其衍生物及其组合物所制成的网片。衬垫组件200的各个部分通常由制程兼容的黏结剂耦接在一起,且可移除地接附在平台组件255的上表面,该平台组件设于图1的电化学机械制程站102、103的一个或两个内。
该导电性处理表面225可由导电性材料制成及/或包括黏结于聚合物基质中的导电性粒子。例如,导电材料可与包含处理表面225的材料分布成一整体、或包括包含该处理表面225的材料,例如具有导电性粒子分布其中的聚合物基质及/或导电性涂布织物或其它者。所述导电性粒子可为金属粒子,如金、镍、锡、锌、铜及其衍生物或结合物。导电性聚合物可设于导电性载件(可为导电性金属薄片或网片)上。该导电性处理表面225也可包括一或多个孔隙215,其至少部分地对齐副衬垫235中的孔洞220。所述孔隙215及孔洞适于填以电解质,以在导电处理表面225压抵基材上的导电材料时让电解液流通于电极与基材表面间。沟槽或通道210可形成在导电性处理表面225上,以强化电解液的流动及维持,并提供欲冲洗基材由处理表面移出的材料的通道。衬垫组件的范例可见于2006年1月31日核准的美国专利第6,991,528号案中、2003年12月23日申请的美国专利申请第10/744,904号案中。该专利案与申请案两个均在与本申请揭示一致下合并于此以供参考。
图3为电化学机械制程系统的电化学机械制程站102的概要侧视图。该研磨站台102大致包括调整设备182及由马达(未示出)转动的平台255。该衬垫组件200设于该平台255的上表面上,以使导电处理表面225可界定出电化学机械制程站102的处理表面125。承载头105设于该衬垫组件200上方,且适于在制程期间将基材固定靠抵衬垫组件200。于制程期间,该承载头102可提供基材与衬垫组件200间一部份的相对运动。在一实施例中,该承载头102可为加州圣塔克拉拉市应用材料公司提供的TITANHEADTM或TITAN PROFILERTM晶片承载件。制程流体(如电解液)可通过耦接至制程流体源(未示出)的喷嘴116提供至衬垫组件200的处理表面。
调整设备182包括调整头部300,其是由其间具支撑臂118的支撑组件310所支撑。该支撑组件310耦接至基座108,并适于定位该调整头部300使的接触衬垫组件200,且更适于在其间提供相对运动。该调整头部300也经配置以提供可控制的压力或下压力,以可控制地将调整头部压向衬垫组件200。下压力可在约0.7psi至约2psi的范围内。该控制头部300大致可旋转及/或以扫掠运动于衬垫组件200的整个表面上作横向移动,如图4箭头410及412所示。在一实施例中,调整头部300的横向运动可为线性、或以衬垫组件200约中心至衬垫组件200约外缘的范围沿着弧形作运动,以结合衬垫组件200的旋转而使整个衬垫组件200的表面皆可作调整。该调整头部300可具有进一步的移动范围,以在未使用时(如图4虚线所示)将调整头部300移动超出衬垫组件200的范围。
该调整头部300适于屏蔽调整组件(未示出),以接触衬垫组件200。该调整组件大致延伸超出调整头部300的屏蔽约0.2mm至约1mm,以便接触衬垫组件200的上表面。该调整组件可由尼龙、棉料、聚合物或其它不伤及衬垫组件200上表面的软性材料。或者,该调整组件可由具纹理的聚合物或具粗糙表面(含钻石粒子相黏附或形成其中)的不锈钢所制成。所述钻石粒子尺寸可介于约30微米至约100微米。适当的调整组件为3MTMDiamond Pad Conditioners以及台湾台北市的中国砂轮(Kinik)公司所提供的调整盘。
图4为电化学机械制程系统的垫袜学机械制程站102的概要俯视图。图示中该调整头部是耦接至支撑臂118,且衬垫组件200的上表面上的运动范围是由箭头410所标示。在一实施例中,扫掠范围是由衬垫边缘部分至衬垫中心部份,亦即,扫掠范围为可调整衬垫径向部分的径向扫掠范围。在另一实施例中,扫掠范围少于径向扫掠范围一些。在另一实施例中,扫掠范围可大于径向扫掠范围。
一般而言,基材即将具有、或预研磨轮廓包括较大高度及/或厚度的导电材料,其包括窄特征定义区域(相较于具宽特征定义的基材区域)上的含铜材料。此外,预研磨轮廓可包括沿基材边缘处相较于基材中心具有较高及/较厚区域的导电材料。
在一电化学机械研磨步骤中,基材是暴露于含钝态剂的电解液中以在基材导电材料上形成钝态层,用以抑制导电材料的阳极分解。钝态层于机械研磨期间会接触研磨物,以移除较高及/或较厚区域的钝态层,同时维持较小高度区域(例如宽特征定义以上区域)的钝态层。施加至基材的偏压将使阳极分解不会受限在移除钝态层的导电材料区域,且相较于较低高度区域,此等区域会被优先移除以使导电材料平坦化。以电化学机械研磨制程移除的导电材料仍可能使宽特征定义内有浅碟化(dishing)的现象。
也可使用突出形成(protrusion formation)电化学机械研磨制程以限制或最小化宽特征定义内的浅碟化现象。于电化学机械研磨制程中,也可使用突出形成组合物及/或突出形成电源应用,以将宽特征定义上的材料移除降低至与窄特征定义相比仍有足够的导电材料高度及/或厚度的程度。宽特征定义上导电材料突出的形成可使后续制程得以进行,其一向是以较窄特征定义为快的移除速率移除宽特征定义上的材料,以平坦化导电材料而使宽特征定义内只有最小或没有浅碟化的现象。
突出形成制程的范例更进一步揭示于2006年2月15日申请的美国专利申请第11/356,352号中,标题为「METHOD AND COMPOSIITON FORPOLISHING A SUBSTRATE」以及2003年6月26日申请的美国专利申请第10/608,404号案中,其两者全文均在与本文一致下合并于此以供参考。
在前述制程可增加移除率的同时,第二研磨制程(如残余物移除制程)前的基材残余轮廓也可改善至较平坦的剩余轮廓。一般相信目前的衬垫调整方式可再作改良以得较高的平均移除率,并选择性地调整衬垫的处理表面。
图5为研磨方法500的一种实施例,其是经配置以强化移除率及/或控制自基材移除导电材料。在一实施例中,研磨方法500可选择性调整衬垫处理表面的局部区域,以回复衬垫最佳研磨状态。在另一实施例中,研磨方法500可选择性控制及/或强化电性,例如处理衬垫的处理表面的电阻状况、处理衬垫的处理表面的导电状况或其等结合。因此,基材上的导电材料及处理表面间的电性接触便可改善。
于步骤510中,是提供一其上沉积有导电材料的基材。导电材料可为含铜材料、含钨材料、或业界使用的任何导电金属以形成电子组件。于步骤520处,可进行例如藉由测量基材部分上的材料厚度来判定即将具有、或预研磨的轮廓。轮廓判定可包括判定基材整个表面上导电材料的厚度轮廓。厚度的公制标示可由任何用以测量半导体基材薄膜厚度的设备或装置来提供。例示性的非接触设备包括加州圣塔克拉拉市应用材料公司所提供的iSCANTM及iMAPTM,其等可扫瞄并绘制基材的映图。
在步骤530处,可回应步骤520处的轮廓判定来调整调整参数。调整参数包括调整头部扫掠范围(如前文图4箭头410所标示)、调整期间施加至调整组件的压力或下压力、施加至调整组件的旋转速度或每分钟转速(RPM)以及调整头扫掠频率等的一或多者。所述一或多个调整参数可单独调整、或结合其它调整参数的至少一个来作调整。在步骤540处,基材会在利用步骤530的调整参数作原位调整导电衬垫的同时进行研磨。于此步骤中,基材会接触导电研磨垫,更明确而言,基材上的导电材料会接触导电研磨垫的上表面。导电研磨垫会相对于基材(其也同样旋转)作旋转。于图4所述实施例中,耦接至衬垫组件200及平台255(未示出)的调整头部300、承载头105以及导电处理表面225均作逆时钟旋转。然于其它实施例中,亦预期不同的衬垫旋转方向、承载头105及调整头部300。含钝态剂的电解液会流至衬垫上,并施加电源至衬垫部分,以利基材上导电材料的阳极分解。可如前文所述采脉冲式电源,以利暴露的导电材料有更强化的钝态性质。
虽然文中所述调整参数已示范性地描述为原位(in situ)制程,本发明实施例并不限于此。在一实施例中,调整参数可经调整且衬垫可在研磨制程进行前、或后作调整,以调整衬垫的处理表面,并同时于研磨期间进行前述调整处理。于其它实施例中,衬垫是经原位调整,且在研磨制程前、或后制备处理表面以便进行后续研磨制程。
若步骤520的基材轮廓判定指出中心处的导电材料较边缘处为厚,移除此材料可能会使衬垫处理表面部分在接触基材边缘的研磨电位降低。如此移除率上的局部微小损失可能会抑制基材上导电材料的平坦化,并有害地影响导电材料自基材的移除。因此,较佳地调整处理表面的缩减部分可回复局部损失的移除率及/或增加移除率。例如,若基材边缘相对于圆形导电衬垫的处理表面的中心部份去接触圆形导电衬垫的处理表面的周围部分,则调整参数可作调整以强化圆形导电衬垫的处理表面的周围部分。于此例中,例如调整组件下压力这样的参数便可能在周围部分处增加,及/或扫掠频率可藉由停止调整头部的扫掠一段时间而作最佳化处理,以在调整组件返回其扫掠范围前于周围处有一段停滞时间。于此范例中,圆形衬垫周围处的增加压力及/或停滞时间会增加衬垫处理表面的效能,藉以有益地影响移除率。
在其它实施例中,调整头部及调整组件的扫掠频率可作调整。扫掠频率可经调整,以将衬垫处理表面部分经判定研磨电位有局部损失的地方作更积极的调整。例如,扫掠频率可部分依据圆形导电衬垫的旋转速度。于此范例中,衬垫的几何形状及每分钟转速可能需依据轮廓判定及基材与导电衬垫间的接触面积而有较高或较低扫掠频率。于一实施例中,扫掠频率可介约5次扫掠/分钟至约20次扫掠/分钟,例如介约8次扫掠/分钟至约14次扫掠/分钟,例如约10次扫掠/分钟。
在另一实施例中,扫掠范围可通过改变圆形导电衬垫的处理表面的扫掠范围来作调整。例如,圆形导电衬垫的中心处相较于周围处可能倾向有较大的研磨电位局部损失,因此抑制了中心部份的平坦化。于此范例中,扫掠范围可由全径向扫掠改变为四分之三扫掠,其中扫掠范围从约衬垫中心调整至中心半径约四分之三的范围。于此范例中,该衬垫的剩余的四分之一半径将不会作调整。若圆形衬垫周围相较于中心部份有减少平坦化的可能性,则四分之三扫掠范围可作相反运用,因而可调整衬垫的周围而不调整靠近中心的部分。扫掠范围调整并不限于前述内容,且可依据衬垫调整需求而作变化。
其它实施例可结合扫掠范围调整与衬垫旋转部分,其中扫掠范围可因应任何数目的衬垫运转而为分数范围(fractional range)。扫掠范围可因应一所欲整数的衬垫每分钟转速而呈分数,且接着整个扫掠范围可为另一所欲整数的衬垫每分钟转速而重新开始。例如,若判定衬垫周围处相较于中心处有较大的局部研磨电位损失,中心的调整可能需要较周围少些。因此,可于衬垫周围及周围起算约一半的半径距离之间进行二分之一的扫掠。此二分之一的扫掠可继续进行,如约5至10次的衬垫运转。分别在每六次或七次运转时,重新开始完整的扫掠以在中心处调整一半半径距离的衬垫。完整扫掠可进行任一所欲整数的衬垫每分钟转速,且二分之一扫掠可重新开始。
调整组件每分钟转速可作调整以提供导电研磨垫的处理表面不同部分的调整。在一实施例中,调整期间的调整组件每分钟转速可设定在相同固定的每分钟转速。在一实施例中,调整组件每分钟转速介约30rpm至约100rpm,例如,介约40rpm至约70rpm。于其它实施例中,调整参数可如前述作调整,且调整组件每分钟转速可作变化。例如,调整组件每分钟转速可在调整头部调整衬垫周围部分时增加,并在调整中心部份时减少。于此实施例中,周围可较中心部份作更积极的调整。若中心部份需要较周围作更积极的调整,调整组件每分钟转速在调整中心处时可较周围处为高。
调整头部下压力也可作调整。在一实施例中,施加至调整组件的下压力相较于衬垫是固定在约0.7psi至约2.0psi的范围间,例如介约1.0psi至约1.7psi。于其它实施例中,调整参数可如前述作调整,且下压力也可作改变。例如,下压力可在调整头部调整衬垫处理表面的周围部分时增加,并在调整中心部的处理表面时减少。于此实施例中,周围可较中心部作更积极的调整。若中心部份需要较周围部分作更积极的调整,则下压力在调整中心部时需较周围部分为高。
现已对边缘处较中心处具有较厚导电材料的基材的范例进行测试,并利用先前导电材料自基材的总移除量平均介约1550埃至约1850埃的调整方式。后续具有类似轮廓的基材则利用前述调整方式进行研磨,其意外的得到高于约600埃的平均总移除量。例如,利用前述实施例的平均移除率可得到介约2350埃至约2900埃的总移除量。
虽然此处所述的调整方式以示范性地说明调整导电衬垫,但本发明并不限于导电衬垫,非导电性衬垫的处理表面也可受益于本案调整方法。此外,虽然此处所述方法是以圆形衬垫作示范,本发明并不限于本文揭示,且可用于如线性研磨系统(例如环形带)上、利用经配置以自供应轮前进至汲取轮的平台的衬垫的设备、或任一利用研磨垫以研磨基材的设备。本发明其它进一步的实施例可于不悖离其基本精神下作变化,而其范围则由权利要求所界定。

Claims (15)

1.一种用于处理半导体基材的方法,其至少包含下列步骤:
判定该基材即将具有的厚度轮廓;
依据该厚度轮廓设定调整参数;以及
依据所述调整参数来调整研磨衬垫的处理表面。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该判定步骤至少包括:
判定该基材表面上的导电材料的厚度轮廓。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该设定步骤至少包括:
设定调整头部扫掠范围、调整头部扫掠频率、施加至调整组件的压力、施加至调整组件的旋转速度以及其组合的至少一个。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该设定步骤至少包含:
设定调整头部扫掠范围至完整径向扫掠范围。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该设定步骤至少包含:
将调整头部扫掠范围设定至完整径向扫掠范围的一部分。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该设定步骤至少包含:
将调整头部扫掠频率设定在约5次扫掠/分钟至约20次扫掠/分钟之间。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该设定步骤至少包含:
将施加至该调整组件的压力设定在介约0.7psi至约2.0psi之间。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该设定步骤至少包含:
将施加至该调整组件的旋转速度设定在介约30rpm至约100rpm之间。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,更包含:
在调整期间研磨该基材。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该处理表面的调整是在研磨制程前完成。
11.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该研磨衬垫的该处理表面具导电性。
12.一种处理半导体基材的方法,其至少包含下列步骤:
判定该基材上导电材料即将具有的厚度轮廓的公制标示(metricindicative);以及
依据该公制标示改变研磨衬垫的导电处理表面上的电性。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,该改变步骤至少包含:
依据该公制标示设定一或多个调整参数;
将该基材靠抵该研磨衬垫的该处理表面来作处理;以及
利用所述调整参数来调整该处理表面。
14.如权利要求12所述的方法,其特征在于,该调整步骤至少包含调整一调整头部扫掠范围、调整一调整头部扫掠频率、调整施加至调整组件的压力、调整施加至调整组件的旋转速度以及其组合的至少一个。
15.如权利要求14所述的方法,齐特征在于,该调整头扫掠频率是介约5次扫掠/分钟至约20次扫掠/分钟之间。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI473685B (zh) * 2008-01-15 2015-02-21 Iv Technologies Co Ltd 研磨墊及其製造方法
US20100099342A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-22 Applied Materials, Inc. Pad conditioner auto disk change
JP6271339B2 (ja) * 2014-05-26 2018-01-31 株式会社ディスコ 研削研磨装置
JP6372859B2 (ja) * 2015-10-01 2018-08-15 信越半導体株式会社 研磨パッドのコンディショニング方法及び研磨装置

Family Cites Families (76)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4169337A (en) * 1978-03-30 1979-10-02 Nalco Chemical Company Process for polishing semi-conductor materials
US4588421A (en) * 1984-10-15 1986-05-13 Nalco Chemical Company Aqueous silica compositions for polishing silicon wafers
US4752628A (en) * 1987-05-15 1988-06-21 Nalco Chemical Company Concentrated lapping slurries
US4867757A (en) * 1988-09-09 1989-09-19 Nalco Chemical Company Lapping slurry compositions with improved lap rate
US5081051A (en) * 1990-09-12 1992-01-14 Intel Corporation Method for conditioning the surface of a polishing pad
US5981454A (en) * 1993-06-21 1999-11-09 Ekc Technology, Inc. Post clean treatment composition comprising an organic acid and hydroxylamine
US6110881A (en) * 1990-11-05 2000-08-29 Ekc Technology, Inc. Cleaning solutions including nucleophilic amine compound having reduction and oxidation potentials
US5264010A (en) * 1992-04-27 1993-11-23 Rodel, Inc. Compositions and methods for polishing and planarizing surfaces
DE69317838T2 (de) * 1992-09-24 1998-11-12 Ebara Corp Poliergerät
FR2722511B1 (fr) * 1994-07-15 1999-04-02 Ontrak Systems Inc Procede pour enlever les metaux dans un dispositif de recurage
JPH08168953A (ja) * 1994-12-16 1996-07-02 Ebara Corp ドレッシング装置
US5662769A (en) * 1995-02-21 1997-09-02 Advanced Micro Devices, Inc. Chemical solutions for removing metal-compound contaminants from wafers after CMP and the method of wafer cleaning
US5614444A (en) * 1995-06-06 1997-03-25 Sematech, Inc. Method of using additives with silica-based slurries to enhance selectivity in metal CMP
US6046110A (en) * 1995-06-08 2000-04-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Copper-based metal polishing solution and method for manufacturing a semiconductor device
US5835137A (en) * 1995-06-21 1998-11-10 Eastman Kodak Company Method and system for compensating for motion during imaging
US5785585A (en) * 1995-09-18 1998-07-28 International Business Machines Corporation Polish pad conditioner with radial compensation
US5958794A (en) * 1995-09-22 1999-09-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of modifying an exposed surface of a semiconductor wafer
US5709593A (en) * 1995-10-27 1998-01-20 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for distribution of slurry in a chemical mechanical polishing system
US5738574A (en) * 1995-10-27 1998-04-14 Applied Materials, Inc. Continuous processing system for chemical mechanical polishing
US5938507A (en) * 1995-10-27 1999-08-17 Applied Materials, Inc. Linear conditioner apparatus for a chemical mechanical polishing system
JPH09134904A (ja) * 1995-11-09 1997-05-20 Nissan Motor Co Ltd 半導体基板の研磨方法
US5840629A (en) * 1995-12-14 1998-11-24 Sematech, Inc. Copper chemical mechanical polishing slurry utilizing a chromate oxidant
US5700383A (en) * 1995-12-21 1997-12-23 Intel Corporation Slurries and methods for chemical mechanical polish of aluminum and titanium aluminide
US5769689A (en) * 1996-02-28 1998-06-23 Rodel, Inc. Compositions and methods for polishing silica, silicates, and silicon nitride
EP0852615B1 (en) * 1996-07-25 2005-12-14 DuPont Air Products NanoMaterials L.L.C. Chemical mechanical polishing composition and process
US5932486A (en) * 1996-08-16 1999-08-03 Rodel, Inc. Apparatus and methods for recirculating chemical-mechanical polishing of semiconductor wafers
US5738800A (en) * 1996-09-27 1998-04-14 Rodel, Inc. Composition and method for polishing a composite of silica and silicon nitride
US6190236B1 (en) * 1996-10-16 2001-02-20 Vlsi Technology, Inc. Method and system for vacuum removal of chemical mechanical polishing by-products
US5954997A (en) * 1996-12-09 1999-09-21 Cabot Corporation Chemical mechanical polishing slurry useful for copper substrates
TW426556B (en) * 1997-01-24 2001-03-21 United Microelectronics Corp Method of cleaning slurry remnants left on a chemical-mechanical polish machine
US5756398A (en) * 1997-03-17 1998-05-26 Rodel, Inc. Composition and method for polishing a composite comprising titanium
US6068879A (en) * 1997-08-26 2000-05-30 Lsi Logic Corporation Use of corrosion inhibiting compounds to inhibit corrosion of metal plugs in chemical-mechanical polishing
US6033993A (en) * 1997-09-23 2000-03-07 Olin Microelectronic Chemicals, Inc. Process for removing residues from a semiconductor substrate
US6593282B1 (en) * 1997-10-21 2003-07-15 Lam Research Corporation Cleaning solutions for semiconductor substrates after polishing of copper film
US6165956A (en) * 1997-10-21 2000-12-26 Lam Research Corporation Methods and apparatus for cleaning semiconductor substrates after polishing of copper film
JP3371775B2 (ja) * 1997-10-31 2003-01-27 株式会社日立製作所 研磨方法
US6096652A (en) * 1997-11-03 2000-08-01 Motorola, Inc. Method of chemical mechanical planarization using copper coordinating ligands
US6303523B2 (en) * 1998-02-11 2001-10-16 Applied Materials, Inc. Plasma processes for depositing low dielectric constant films
US6054379A (en) * 1998-02-11 2000-04-25 Applied Materials, Inc. Method of depositing a low k dielectric with organo silane
US6190243B1 (en) * 1998-05-07 2001-02-20 Ebara Corporation Polishing apparatus
US6063306A (en) * 1998-06-26 2000-05-16 Cabot Corporation Chemical mechanical polishing slurry useful for copper/tantalum substrate
US20010052351A1 (en) * 1998-09-29 2001-12-20 Brian J. Brown Method for cleaning semiconductor wafer having copper structure formed thereon
US6083840A (en) * 1998-11-25 2000-07-04 Arch Specialty Chemicals, Inc. Slurry compositions and method for the chemical-mechanical polishing of copper and copper alloys
US6074949A (en) * 1998-11-25 2000-06-13 Advanced Micro Devices, Inc. Method of preventing copper dendrite formation and growth
US6077337A (en) * 1998-12-01 2000-06-20 Intel Corporation Chemical-mechanical polishing slurry
US6244935B1 (en) * 1999-02-04 2001-06-12 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for chemical mechanical polishing with an advanceable polishing sheet
DE19923112A1 (de) * 1999-05-19 2000-11-30 Fraunhofer Ges Forschung Photovoltaisch selbstladendes Speichersystem
SG86415A1 (en) * 1999-07-09 2002-02-19 Applied Materials Inc Closed-loop control of wafer polishing in a chemical mechanical polishing system
US6451699B1 (en) * 1999-07-30 2002-09-17 Lsi Logic Corporation Method and apparatus for planarizing a wafer surface of a semiconductor wafer having an elevated portion extending therefrom
US6436302B1 (en) * 1999-08-23 2002-08-20 Applied Materials, Inc. Post CU CMP polishing for reduced defects
US6355153B1 (en) * 1999-09-17 2002-03-12 Nutool, Inc. Chip interconnect and packaging deposition methods and structures
US6656842B2 (en) * 1999-09-22 2003-12-02 Applied Materials, Inc. Barrier layer buffing after Cu CMP
CA2360429A1 (en) * 1999-11-12 2001-05-25 Clemente Del Ser Gonzalez Method for skinning tuna and other species for the canning industry and device for the implementation thereof
US6273797B1 (en) * 1999-11-19 2001-08-14 International Business Machines Corporation In-situ automated CMP wedge conditioner
US6432826B1 (en) * 1999-11-29 2002-08-13 Applied Materials, Inc. Planarized Cu cleaning for reduced defects
US6123088A (en) * 1999-12-20 2000-09-26 Chartered Semiconducotor Manufacturing Ltd. Method and cleaner composition for stripping copper containing residue layers
US7041599B1 (en) * 1999-12-21 2006-05-09 Applied Materials Inc. High through-put Cu CMP with significantly reduced erosion and dishing
US6355075B1 (en) * 2000-02-11 2002-03-12 Fujimi Incorporated Polishing composition
US6797623B2 (en) * 2000-03-09 2004-09-28 Sony Corporation Methods of producing and polishing semiconductor device and polishing apparatus
WO2001077241A2 (en) * 2000-04-05 2001-10-18 Applied Materials, Inc. Composition for metal cmp with low dishing and overpolish insensitivity
US6653242B1 (en) * 2000-06-30 2003-11-25 Applied Materials, Inc. Solution to metal re-deposition during substrate planarization
US6572446B1 (en) * 2000-09-18 2003-06-03 Applied Materials Inc. Chemical mechanical polishing pad conditioning element with discrete points and compliant membrane
US6569349B1 (en) * 2000-10-23 2003-05-27 Applied Materials Inc. Additives to CMP slurry to polish dielectric films
US6709316B1 (en) * 2000-10-27 2004-03-23 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for two-step barrier layer polishing
US6524167B1 (en) * 2000-10-27 2003-02-25 Applied Materials, Inc. Method and composition for the selective removal of residual materials and barrier materials during substrate planarization
US6736952B2 (en) * 2001-02-12 2004-05-18 Speedfam-Ipec Corporation Method and apparatus for electrochemical planarization of a workpiece
JP2002254248A (ja) * 2001-02-28 2002-09-10 Sony Corp 電解加工装置
US6910947B2 (en) * 2001-06-19 2005-06-28 Applied Materials, Inc. Control of chemical mechanical polishing pad conditioner directional velocity to improve pad life
US7101799B2 (en) * 2001-06-19 2006-09-05 Applied Materials, Inc. Feedforward and feedback control for conditioning of chemical mechanical polishing pad
US6709314B2 (en) * 2001-11-07 2004-03-23 Applied Materials Inc. Chemical mechanical polishing endpoinat detection
JP2005518670A (ja) * 2002-02-26 2005-06-23 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 基板を研磨するための方法及び組成物
JP2003282506A (ja) * 2002-03-27 2003-10-03 Ebara Corp 基板の研磨装置及びコンディショニング方法
KR100476890B1 (ko) * 2002-04-11 2005-03-17 삼성전자주식회사 검사패턴 및 이를 이용한 화학적기계적 연마공정 제어방법
US6899592B1 (en) * 2002-07-12 2005-05-31 Ebara Corporation Polishing apparatus and dressing method for polishing tool
US7004822B2 (en) * 2002-07-31 2006-02-28 Ebara Technologies, Inc. Chemical mechanical polishing and pad dressing method
US7842169B2 (en) * 2003-03-04 2010-11-30 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for local polishing control

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