发明名称 用于CMP及晶圆研磨之背压控制系统BACK PRESSURE CONTROL SYSTEM FOR CMP AND WAFER POLISHING
摘要 一种具有背压施加系统之晶圆载盘;该系统可提供高解析的背压控制。复数个毫米尺度的可膨胀元件设置于晶圆载盘之压力盘及制程晶圆之间,并选择性膨胀以提供过量背压于晶圆上选定之小区域,相较于晶圆周围表面表现出抗磨除性。可膨胀元件之形式可为可膨胀的气动容室或电子机械元件,例如螺线管、形状记忆元、静电板等等。
申请公布号 TWI279856 申请公布日期 2007.04.21
申请号 TW093115342 申请日期 2004.05.28
申请人 史特劳斯堡公司 发明人 爱蓝 史特劳斯堡
分类号 H01L21/304(2006.01) 主分类号 H01L21/304(2006.01)
代理机构 代理人 翁玉芬 新竹市建中一路39号14楼之4
主权项 1.一种晶圆研磨系统,包括一晶圆载盘及用以旋转 该晶圆载盘之装置,该晶圆载盘包括一载盘容置部 ,一压力盘及一挡环,挡环环绕该压力盘,并由压力 盘下方延伸以形成一大小可收纳晶圆之筒状凹室( cylindrical recess),该晶圆载盘更包括: 复数个可向下膨胀之元件,设置于压力盘底表面之 上方或下方; 一压缩空气来源,以流体与可膨胀容室相通; 一压力调节阀,设置于该空气来源与可膨胀容室之 间。 2.如申请专利范围第1项所述之晶圆研磨系统,其中 该晶圆载盘更包括: 一歧管,位于压力盘内,以流体与该压缩流体来源 相通: 复数个流体通路,由歧管连通至可膨胀容室; 复数个阀件,设置于流体通路中,该阀件为可操作 以维持可膨胀容室之压力。 3.如申请专利范围第1项所述之晶圆研磨系统,其中 : 该复数个可膨胀容室设置于一盘体上,且该盘体固 定于压力盘,该盘体包括一位于盘体内之歧管,以 流体与压缩流体来源相通: 复数个流体通路,由歧管连通至可膨胀容室; 复数个阀件,设置于流体通路中盘体内,为可操作 以维持可膨胀容室之压力。 4.如申请专利范围第2项所述之晶圆研磨系统,其中 该复数个阀件为压力调节阀,其压力为可变且操作 者可选择,以维持可膨胀容室之压力。 5.如申请专利范围第4项所述之晶圆研磨系统,其中 该复数个阀件为压力调节阀,其压力为可变且操作 者可选择,以维持可膨胀容室之压力。 6.如申请专利范围第1项所述之晶圆研磨系统,其中 该晶圆载盘更包括: 一歧管,位于压力盘内,以流体与压缩流体来源相 通; 复数个流体通路,由歧管连通至可膨胀容室; 复数个第一压力调节阀,设置于第一组流体通路中 ,该复数个第一压力调节阀之设定可维持该可膨胀 容室于第一预设压力: 复数个第二压力调节阀,设置于第二组流体通路中 ,该复数个第二压力调节阀之设定可维持该可膨胀 容室于第二预设压力。 7.如申请专利范围第5项所述之晶圆研磨系统,其中 该复数个阀件系以微机电阀件之形式提供,并形成 于一与待研磨晶圆之直径相同之矽晶圆中,该矽晶 圆具有复数个提供空气予阀件之流体入口,及许多 流体出口提供空气由阀件流向可膨胀容室。 8.如申请专利范围第7项所述之晶圆研磨系统,更包 括: 一膜,横跨压力盘之底表面,该膜于压力调节阀提 供之空气压力下为局部可膨胀。 9.如申请专利范围第7项所述之晶圆研磨系统,更包 括: 一弹性膜,横跨压力盘之底表面,该弹性膜于压力 调节阀提供之空气压力下为局部可膨胀。 图式简单说明: 第1图显示一化学机械平坦化系统。 第2图显示晶圆载盘之剖面图,其于研磨期间施加 背压至晶圆之许多区域。 第3图显示于背压施加器上之可膨胀元件阵列。 第4图显示第3图之背压施加器之剖面图。 第5图显示第4图之背压施加器之操作。 第6及7图显示第4及5图中背压施加器盘体之流体供 应系统。 第8图显示晶圆及背压施加器上硬点及背压区之模 型分布。 第9图显示一具有低密度背压区阵列之背压施加器 。 第10图显示一晶圆载盘,其具有高解析度且直接建 构于压力盘上之可膨胀容室阵列。 第11图显示可膨胀元件阵列之剖面图,包括背压施 加器上之形状记忆元件。
地址 美国