发明名称 用以控制研磨浆液分布之化学机械研磨垫
摘要 一种用于一化学机械研磨设备之化学机械研磨垫具有一本体,该本体包含一研磨表面,该研磨表面具有一半径、一中心区域与一周围区域。该研磨表面具有复数个基本径线通道,系自该中心区域径向地向外延伸至该周围区域,每一基本径线通道在该周围区域具有一角度化外部区段,该角度化外部区段系相对该研磨表面之一半径被导向于一角度。研磨表面亦具有复数个主要附属径线通道,该些主要附属径线通道之每一者系藉由一角度化过渡区段连接至一基本径线通道,该些主要附属径线通道系隔开于该些基本径线通道。研磨垫系在一研磨制程期间提供了研磨浆液之一改善的分布与流动。
申请公布号 TWM300155 申请公布日期 2006.11.01
申请号 TW095200737 申请日期 2006.01.12
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 唐诺顺提摩太詹姆士;倍拉嘉尼凡克塔R. BALAGANI, VENKATA R.;罗曼比幽迪洛米尼
分类号 B24B7/24(2006.01) 主分类号 B24B7/24(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼;李世章 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种化学机械研磨垫,至少包含:(a)一本体,至少包含一研磨表面,该研磨表面具有一半径与中心及周围区域,该研磨表面至少包含:(i)复数个基本径线通道,系自该中心区域径向地向外延伸至该周围区域,每一基本径线通道在该周围区域具有一角度化外部区段;以及(ii)复数个主要附属径线通道,该些主要附属径线通道之每一者系藉由一角度化过渡区段连接至一基本径线通道,该些主要附属径线通道系隔开于该些基本径线通道。2.如申请专利范围第1项所述之研磨垫,其中该些主要附属径线通道系隔开于该些基本径线通道。3.如申请专利范围第1项所述之研磨垫,更包含复数个次要附属径线通道,该些次要附属径线通道之每一者系藉由第二角度化过渡区段连接至一主要附属径线通道。4.如申请专利范围第3项所述之研磨垫,其中该些主要与次要附属径线通道之长度与分流点系被选择以关联于该研磨垫所使用速度,使得研磨浆液之一均匀分布系被提供横越该研磨垫表面。5.如申请专利范围第1项所述之研磨垫,其中该些角度化外部区段系形成切线弧,该些切线弧至少包含约5至约60之一平均切线角度。6.如申请专利范围第1项所述之研磨垫,其中该些基本径线通道至少包含复数个角度化内部区段,该些角度化内部区段至少包含互相相对约2至约45之角度。7.如申请专利范围第1项所述之研磨垫,其中每横越该研磨表面10弧度至少包含1至10个基本径线通道。8.如申请专利范围第7项所述之研磨垫,其中每横越该研磨表面10弧度至少包含1至10个主要附属径线通道。9.如申请专利范围第8项所述之研磨垫,其中每横越该研磨表面10弧度至少包含1至10个次要径线通道。10.一种化学机械研磨设备,至少包含申请专利范围第1项所述研磨垫,该化学机械研磨设备更包含:(i)一研磨站,至少包含一平台与一支撑件,该平台系用以固持该研磨垫,该支撑件系用以固持一基材而抵靠该研磨垫;(ii)一浆液分配器,系用以将浆液分配至该研磨垫上;以及(iii)一研磨马达,系用以驱动该平台与该支撑件之至少一者以将该研磨垫与该基材互相摆荡抵靠。11.如申请专利范围第1项所述之研磨垫,其中该些基本与附属径线通道之底部系被密封住。12.一种化学机械研磨垫,至少包含:(a)一本体,至少包含:(i)一研磨表面,该研磨表面具有一半径、一中心区域与一周围区域,该研磨表面至少包含复数个基本径线通道与复数个主要附属径线通道,该些基本径线通道系自该中心区域径向地向外延伸至该周围区域,每一基本径线通道在该周围区域具有一角度化外部区段,该角度化外部区段系相对该研磨表面之一半径被导向于一角度,该些主要附属径线通道之每一者系藉由一角度化过渡区段连接至一基本径线通道;以及(ii)一底部表面,系相对于该研磨表面,该底部表面至少包含压力负载容纳特征之一图案,该些特征至少包含复数个突出部与凹陷部,其中该些凹陷部之尺寸与形状系被设计以当施加一压力至该研磨表面上时容纳该些突出部之一侧向膨胀。13.如申请专利范围第12项所述之研磨垫,其中该些特征之图案至少包含一栅格之突出部,该些突出部系藉由复数个垂直与水行线凹陷部相隔开。14.如申请专利范围第12项所述之研磨垫,其中该些特征之该图案至少包含复数个上升突出部,该些上升突出部系系以孔洞交互存在。15.一种化学机械研磨设备,至少包含申请专利范围第12项所述研磨垫,该化学机械研磨设备更包含:(i)一研磨站,至少包含一平台与一支撑件,该平台系用以固持该研磨垫,该支撑件系用以固持一基材而抵靠该研磨垫;(ii)一浆液分配器,系用以将浆液分配至该研磨垫上;以及(iii)一研磨马达,系用以驱动该平台与该支撑件之至少一者以将该研磨垫与该基材互相摆荡抵靠。16.一种化学机械研磨垫,至少包含:(a)一本体,至少包含一研磨表面,该研磨表面具有一半径与中心及周围区域,该研磨表面至少包含:(i)复数个基本径线通道,系自该中心区域径向地向外延伸至该周围区域,每一基本径线通道在该周围区域具有一角度化外部区段,该角度化外部区段系相对该研磨表面之一径线被导向于一角度,该些基本径线通道与该些角度化外部区段系适用于一研磨浆液流动通过其中,其中该基本径线通道之长度L1、该角度化外部区段之长度L2、与形成在该角度化外部区段及该基本径线通道之间的角度系被选择以提供该研磨浆液横越该基材表面之一均匀分布;以及(ii)复数个主要复数径线通道,其每一者系藉由一角度化过渡区段连接至一基本径线通道,该些主要附属径线通道系隔开于该些基本径线通道。17.一种化学机械研磨垫,至少包含:(a)一本体,至少包含一研磨表面,该研磨表面具有一半径与中心及周围区域,该研磨表面至少包含:(i)复数个基本径线通道,系自该中心区域径向地向外延伸至该周围区域,每一基本径线通道在该周围区域具有一角度化外部区段,该角度化外部区段系相对该研磨表面之一半径被导向于一角度,其中该基本径线通道之长度L1、该角度化外部区段之长度L2、与形成在该角度化外部区段及该基本径线通道之间的角度系被选择以使得作用于在该角度化外部区段中该研磨浆液之向心力Fc能被控制以提供该浆液通过该通道之一所希望的流速,其中Fc=mv2/r,m为在该通道中该浆液之一质量,v为该浆液之速度,且r为该角度化外部区段横越该研磨垫之平均径向距离。18.一种化学机械研磨垫,至少包含:(a)一本体,至少包含一研磨表面,该研磨表面具有一半径与中心及周围区域,该研磨表面至少包含:(i)复数个基本径线通道,系自该中心区域径向地向外延伸至该周围区域,每一基本径线通道在该周围区域具有一角度化外部区段,该角度化外部区段系相对该研磨表面之一半径被导向于一角度,其中该基本径线通道之长度L1、该角度化外部区段之长度L2、与形成在该角度化外部区段及该基本径线通道之间的角度系被选择以使得作用于在该角度化外部区段中该研磨浆液之向心力Fc能被平衡对抗一抵抗力量Fo以提供该浆液通过该通道之一所希望的流速,其中该力量系作用于在该通道之该角度化外部区段中之该浆液,其中Fc=mv2/r,m为在该通道中该浆液之一质量,v为该浆液之速度,且r为该角度化外部区段横越该研磨垫之平均径向距离,并且Fo=mr(d/dt)2cos(-(/2)),其中d/dt为该研磨垫之角速度,且为介于该基本径线通道与该角度化外部区段之间的角度。图式简单说明:第1-4图为研磨垫实施例之部分上视图,其中该些研磨垫至少包含图案化之研磨浆液沟槽;第5a图为一研磨垫实施例之部分截面图,其中该研磨垫具有压力负载容纳特征;第5b图为第5a图实施例承受一负载压力之施加的部分截面图;第6a、6b图为研磨垫实施例之部分底视图,其中该些研磨垫具有不同的压力负载容纳特征之特征;第7a图为一CMP研磨机实施例之立体图;第7b图为第7a图CMP研磨机之部分爆炸立体图;第7c图为第7b图CMP研磨机之上视图;以及第8a、8b图为研磨垫表面实施例之部分上视图,其中该研磨垫表面去有改善的浆液流动通道。
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