发明名称 化学机械研磨装置及方法,及,具有供研浆分布之成形表面之定位环
摘要 提供一种用以从基板表面上去除材料之研磨装置,此研磨装置包含一研磨头,用以定位基板之表面抵顶着该装置的研磨表面,该研磨头包含:一副载具,适于在研磨操作期间固持该基板;以及一定位环,具有一配置于该副载具周围之内缘及及一在研磨操作期间接触研磨表面之下侧表面,该定位环之该下侧表面具有复数个辐射状凹槽形成于其中,而当在该基板与该研磨表面之间有相对运动时,使化学物分布于该副载具上所固持之基板与该研磨表面之间,藉此,抑制该基板表面之非平坦的研磨。较佳地,该复数个辐射状凹槽包含至少一沟槽,适于从靠近该定位环之外缘的区域传送该化学物到靠近该定位环之内缘的区域。更佳地,该沟槽在该定位环的内缘与外缘之间包含一V形形状。
申请公布号 TWI289494 申请公布日期 2007.11.11
申请号 TW092101247 申请日期 2003.01.21
申请人 多重平面科技公司 发明人 查尔德.莫诺尼;原次郎
分类号 B24B37/04(2006.01);B24B7/20(2006.01);H01L21/304(2006.01) 主分类号 B24B37/04(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种用以定位基板抵住研磨表面之表面的研磨 头,该研磨头包含: 副载具,适于在研磨操作期间固持该基板;以及 一定位环,具有一内缘,配置于该副载具周围,及一 下侧表面,在该研磨操作期间接触该研磨表面,该 定位环之下侧表面具有复数个辐射状凹槽形成于 其中,用以当在该基板与该研磨表面之间有相对运 动时,使化学物分布于该副载具上所固持之基板与 该研磨表面之间, 其中,该复数个辐射状凹槽包括至少一沟槽,该至 少一沟槽包含一在该定位环的外缘与内缘之间的 顶点,该顶点与外缘及内缘两者被间隔开,使得研 浆停滞发生在该顶点周围。 2.如申请专利范围第1项之研磨头,其中,该至少一 沟槽被配向而使得顶点指向对应于该定位环或研 磨头之旋转方向的方向上。 3.如申请专利范围第1项之研磨头,其中,该复数个 辐射状沟槽的每一个包含一V形形状。 4.如申请专利范围第1项之研磨头,其中,该复数个 辐射状沟槽的每一个包含一V形形状,且其中,毗邻 之辐射状沟槽的V形形状系以相反的方向来予以配 向的。 5.如申请专利范围第1项之研磨头,其中,该顶点系 配向朝向该定位环之内缘的方向。 6.如申请专利范围第1项之研磨头,其中,该顶点系 配向朝向该定位环之外缘的方向。 7.如申请专利范围第1项之研磨头,其中,该等凹槽 的至少其中二者界定该定位环的一分段,该分段具 有包含一顶点之前缘及包含一顶点之后缘。 8.如申请专利范围第7项之研磨头,其中,前缘和后 缘系配向于该定位环之旋转方向的方向上。 9.如申请专利范围第7项之研磨头,其中,前缘和后 缘系配向于与该定位环之旋转方向相反的方向上 。 10.如申请专利范围第7项之研磨头,其中,前缘和后 缘系配向于不同的方向上。 11.如申请专利范围第1项之研磨头,其中,该至少一 沟槽包含一V形形状。 12.如申请专利范围第1项之研磨头,其中,该至少一 沟槽包含弧形。 13.如申请专利范围第1项之研磨头,其中,该等辐射 状凹槽的至少其中二者界定该定位环的一分段,该 分段具有包含V形形状之前缘及包含V形形状之后 缘,其中,该前缘V形形状和该后缘V形形状系以相反 的方向来予以配向的,且其中,各V形形状包含一从 定位环之内缘到顶点的内部沟槽部分及一从定位 环之外缘到顶点的外部沟槽部分,该内部沟槽部分 和该外部沟槽部分构成唯一离开顶点的出口。 14.一种用以定位基板抵住研磨表面之表面的研磨 头,该研磨头包含: 一副载具,适于在研磨操作期间固持该基板;以及 一定位环,具有一外缘及一内缘,配置于该副载具 周围,及一侧方表面,在该研磨操作期间接触该研 磨表面,该定位环之下侧表面具有复数个辐射状凹 槽形成于其中,用以当在该基板与该研磨表面之间 有相对运动时,使研磨液体分布于该副载具上所固 持之基板与该研磨表面之间; 其中,该复数个辐射状沟槽之各者包含一在该定位 环之外缘与内缘之间的顶点,使得研磨液体累积于 该顶点周围。 15.如申请专利范围第14项之研磨头,其中,该复数个 辐射状沟槽的每一个包含一V形形状。 16.如申请专利范围第14项之研磨头,其中,该复数个 辐射状沟槽的每一个包含弧形。 17.一种利用研磨装置来研磨基板之方法,该基板具 有一表面,该研磨装置包含一研磨表面及一研磨头 ,该研磨头具有一副载具及一具有配置于该副载具 周围之内缘及在研磨期间接触该研磨表面之下侧 表面的定位环,该定位环之下侧表面具有复数个辐 射状凹槽形成于其中,该等辐射状凹槽的至少其中 一者包含一沟槽,该方法包含下列步骤: 定位该基板于该副载具之上; 按压该基板之表面及该定位环之下侧表面以抵住 该研磨表面; 分配一化学物于该研磨表面之上; 提供相对运动于该研磨头与该研磨表面之间;以及 透过该复数个辐射状凹槽来分布该化学物于该副 载具上所固持之基板与该研磨表面之间,其中,该 至少一沟槽包含一在该定位环的外缘与内缘之间 的顶点,该顶点与外缘及内缘两者被间隔开,使得 研浆停滞发生在该顶点周围。 18.如申请专利范围第17项之方法,其中,该顶点被配 向而使得顶点指向对应于该定位环或研磨头之旋 转方向的方向上。 19.如申请专利范围第17项之方法,其中,该顶点系配 向朝向该定位环之内缘的方向。 20.如申请专利范围第17项之方法,其中,该顶点系配 向朝向该定位环之外缘的方向。 21.如申请专利范围第17项之方法,其中,该至少一沟 槽包含一V形形状。 22.如申请专利范围第17项之方法,其中,该至少一沟 槽包含弧形。 23.如申请专利范围第17项之方法,其中,该等辐射状 凹槽的至少其中二者界定该定位环的一分段,该分 段具有包含V形形状之前缘及包含V形形状之后缘, 其中,该前缘V形形状和该后缘V形形状系以相反的 方向来予以配向的,且其中,该各V形形状包含一从 定位环之内缘到顶点的内部沟槽部分及一从定位 环之外缘到顶点的外部沟槽部分,该内部沟槽部分 和该外部沟槽部分构成唯一离开顶点的出口。 24.一种即将被使用于研磨头上的定位环,用以在研 磨操作期间使即将被研磨之基板定位在研磨头与 研磨表面之间,该定位环具有一在基板之研磨操作 期间和研磨表面相接触的下侧表面、一内缘及一 外缘,该定位环之下侧表面具有复数个辐射状凹槽 形成于其中,用以当在该基板与该研磨表面之间有 相对运动时,使化学物分布于该副载具上所固持之 基板与该研磨表面之间;其中,该复数个辐射状凹 槽包括至少一沟槽,其包含一在该定位环的外缘与 内缘之间的顶点,该顶点与外缘及内缘两者被间隔 开,使得研浆停滞发生在该顶点周围。 25.如申请专利范围第24项之定位环,其中,该至少一 沟槽包含一V形形状。 26.如申请专利范围第24项之定位环,其中,该至少一 沟槽包含弧形。 图式简单说明: 第1图(习知技术)系习知CMP装置之剖面侧视图,描绘 一具有研磨表面及研磨头以用于保持基板于其上 之压印板; 第2A图系根据本发明实施例之一具有成形下方表 面之定位环之研磨头的CMP装置之剖面侧视图; 第2B图系第2A图之研磨头的剖面侧视图; 第3图系系根据本发明实施例之具有研浆分布沟槽 于其中之定位环下方表面的部分平面视图; 第4图系根据本发明另一实施例之具有研浆分布沟 槽于其中之定位环下方表面的部分平面视图; 第5图系系根据本发明另一实施例之具有研浆分布 沟槽于其中之定位环下方表面的部分平面视图; 第6图系根据本发明另一实施例之具有研浆分布沟 槽于其中之定位环下方表面的部分平面视图; 第7图系根据本发明另一实施例之具有研浆分布沟 槽于其中之定位环下方表面的部分平面视图; 第8图系根据本发明仍一实施例之具有研浆分布沟 槽于其中之定位环下方表面的部分平面视图;以及 第9图系流程图,显示一根据本发明实施例之用于 研磨或平坦化基板之方法的实施例。
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