发明名称 化学-机械抛光头用扣环,抛光设备,研磨剂循环系统,及方法
摘要 一种化学-机械抛光机器(101),其中一抛光头(100)固持该晶圆(150)抵住该抛光垫(140),包围该晶圆(150)之一扣环(300)具有一开放容室(350)以将一加压研磨剂(144)分配至该抛光垫(140)及该晶圆(150)周围(153)。
申请公布号 TW491749 申请公布日期 2002.06.21
申请号 TW090119764 申请日期 2001.08.13
申请人 印芬龙科技SC300两合股份有限公司 发明人 瓦特葛雷孝什
分类号 B24B37/04;B24B57/02 主分类号 B24B37/04
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼;李明宜 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种在一化学-机械抛光装置(101)中环绕一晶圆( 150)的一扣环(300),该扣环(300)之特征在于一U型剖面 ,该扣环(300)具有一外壁(352)及一内壁(351),其中该 等壁系封闭住适合施加一加压流体(144)至该装置( 101)一抛光垫(140)的一局部开放容室(350)。2.如申请 专利范围第1项之扣环(300),其中该U型剖面系非对 称。3.如申请专利范围第1项之扣环(300),其中该流 体系加压研磨剂(144)。4.如申请专利范围第3项之 扣环(300),其中当该扣环(300)用于该装置(101)中时, 该外壁(352)系接触该抛光垫及该内壁(351)以允许该 加压研磨剂(144)传播。5.如申请专利范围第3项之 扣环(300),其中当该扣环(300)用于该装置(101)中时, 该容室(350)系施加该研磨剂通过限定于该内壁(351) 一下方表面(303)与该抛光垫(140)之间的一通道(360) 。6.如申请专利范围第5项之扣环(300),其中该晶圆( 150)具有一厚度,其中该通道(360)具有定义为介于该 内壁(351)下方表面(303)与该抛光垫(140)之间之一距 离的一高度,且其中该高度系大于该晶圆(150)之厚 度。7.如申请专利范围第3项之扣环(300),其中当该 扣环(300)用于该装置(101)中时,该容室(350)系施加该 研磨剂(144)通过再接触着该抛光垫(140)及形成复数 个研磨剂输送通道(308)之复数个环部(307)所提供的 一通道(360)。8.一种用于抛光一晶圆(150)之托架头( 100)的扣环(300),该扣环(300)包括具有一大体上呈U型 剖面之一本致环形本体、一内表面、(301)、一外 表面(302)及介于该等表面之间的一沟槽(350),以沿 着该晶圆周围(153)分配加压研磨剂(144)至晶圆(150) 。9.一种化学-机械抛光装置(101),包括: -一抛光垫(140); -一抛光头(100),用于接收一晶圆(150)且固持该晶圆( 150)抵住该抛光垫(140);以及 -一扣环(300),啮合该批光头(100)且包围该晶圆(150), 该扣环(300)具有一开放容室(350)以将一加压研磨剂 (144)分配置该垫(140)及该晶圆(150)之一周围(153)。10 .如申请专利范围第9项之装置(101),其中该环(100)具 有大致接触该垫 (140)之一外壁(302)及大致与该垫 (140)间隔之一内壁(301)。11.如申请专利范围第10项 之装置(101),其中该晶圆具有一总厚度,且其中该内 壁系由具有大于该晶圆总厚度之一高度的通道而 与该垫间隔。12.如申请专利范围第10项之装置(101) ,尚包括一研磨剂再循环单元(380),其将研磨剂(144) 自该环(300)之一输出口(372)循环至该环(300)之一输 入口(371)。13.如申请专利范围第12项之装置(101),其 藉由监测该研磨剂(144)来终止该抛光程序。14.一 种藉由使该晶圆(150)运动横跨一抛光垫(140)以抛光 一半导体晶圆(150)的抛光头(100),该抛光头(100)包括 : -一表面(132),支持该晶圆(150);以及 -一扣环(300),啮合该支持表面(132)以将该晶圆(150) 扣持于位置中,该扣环(300)系成型为运送研磨剂(144 )且具有面对着该晶圆但与该垫(140)间隔之一内表 面,以将研磨剂(144)分配至该晶圆(150)与该内表面( 301)之间的一空隙闸隙(136)中。15.一种用于具有一 抛光头(100)之一化学-机械抛光机器(101)中的研磨 剂循环系统(375),该系统(375)系将研磨剂(141)自一输 入口(371)循环至一输出口(372),该系统(375)之特征在 于该输入口(371)及该输出口(372)系连接至作为该抛 光头(100)一扣环(300)一部份之一研磨剂分配通道( 360)。16.一种操作一化学-机械抛光装置(101)之方法 ,该方法包括以下步骤: -放置具有一周围(153)之一该晶圆(150)于一抛光垫( 140)上,因此藉由具有一内径表面(301)之一扣环(300) 包围该晶圆(150);该晶圆(150)之周围(153)与该环(300) 之该内径表面(301)之间定义一空间(136);以及 -施加研磨剂(144)通过该扣环(300)内之一容室(350)而 到达该垫(140)且到达介于该环(300)内径表面(301)与 该晶圆(150)周围(153)之间的空间(136)。图式简单说 明: 第1AB图系显示依据本发明之一机械-化学抛光(CMP) 机器之一简化侧视,该机器具有一平台、具有一扣 环及一弹性构件之一抛光头、以及具有研磨剂之 一抛光垫; 第2AB图系显示具有一待抛光顶部层之一晶圆的简 化上视及侧视图; 第3图系显示经抛光后之顶部层厚度对X轴之一简 化关系图; 第4图系藉由该晶圆、该垫及一习知扣环之一简化 与部份剖面来显示抛光期间之一有害的边缘效应; 第5图系藉由该晶圆、该垫、该弹性构件及依据本 发明之一扣环之一简化与剖面图来显示抛光期间 的一改良; 第6图系显示依据本发明之扣环的一简化上视图; 第7图系显示使用依据本发明之扣环的一研磨剂循 环系统简化方块图; 第8图系显示具有一变型外型之容室的扣环局部剖 面图; 第9图系显示具有一变型外型之容室的扣环局部剖 面图;及 第10图系显示由具有个一变型下方表面之扣环下 方观察的一视图。
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