| 主权项 |
1.一种用来对含有表面周缘之半导体晶圆的表面 施行化学机械抛光的方法,这种方法包括:在维持 晶圆表面与抛光表面之间作静摩擦接触下使实质 上平坦的抛光表面与晶圆相互之间作周期性相对 运动;及将化学机械抛光液配送到邻近抛光表面处 的晶圆表面周缘上,这种配送作业是于相对周期性 运动期间在许多依周边方式间隔开且与晶圆表面 周缘维持固定关系的点上实现的。2.如申请专利 范围第1项之方法,其中该抛光液是一种含有已作 微细分割之研磨剂粒子的腐蚀性生料。3.如申请 专利范围第1项之方法,其中该抛光液是在大约15-50 ℃的温度下配送的。4.如申请专利范围第1项之方 法,其中该晶圆表面是在大约每平方英寸晶圆表面 2-8磅(psi)的机械压力下与抛光表面之间维持静摩 擦接触。5.如申请专利范围第1项之方法,又包括在 邻近抛光表面处于相对周期性运动期间在其上依 固定的关系下选择性地调整该抛光液的温度。6. 如申请专利范围第1项之方法,又包括在邻近抛光 表面处于相对周期性运动期间在其上依固定关系 下对抛光液加热到一个选择性的高温。7.如申请 专利范围第1项之方法,又包括于相对周期性运动 期间对邻近晶圆表面内且与之呈固定关系处的抛 光液加热到约25-50℃的温度,且是在2-8psi的机械压 力作用之下使晶圆表面与抛光表面维持静摩擦接 触。8.如申请专利范围第1项之方法,其中该抛光表 面是依旋转滚筒形式以第一选择性旋转速率绕滚 筒轴旋转,且该晶圆是以第二选择性旋转速率绕与 滚筒轴间隔开且实质上呈平行的晶圆轴旋转,以及 相对于滚筒轴以选择性的频率和振幅来振荡。9. 如申请专利范围第8项之方法,其中该滚筒是在约25 -100rpm下绕滚筒轴旋转,而该晶圆是在约25-100rpm,且 在滚筒旋转速率之上下约5rpm之内旋转,且该晶圆 也约每分钟3-8个周期的频率和约10-30毫米的振幅 进行振荡。10.如申请专利范围第8项之方法,其中 该晶圆是依周边方式保持于保持环内,该环含有一 个围绕晶圆表面且实质上与晶圆表面呈齐平的共 面关系的磨损表面以便施行其间的共同旋转和振 荡,该抛光液是从该环上许多依周边方式间隔开的 静止点配送到晶圆表面周缘上。11.一种用来对含 有表面周缘之半导体晶圆的表面施行-化学机械抛 光的方法,这种方法包括:周期性地使含有呈实质 平坦之抛光表面的滚筒和半导体晶圆相互之间藉 由令晶圆表面与抛光表面维持静摩擦接触的情况 下使滚筒以第一选择性旋转速率绕滚筒轴旋转,而 使晶圆以第二选择性旋转速率绕与滚筒轴间隔开 且实质上呈平行的晶圆轴旋转,并使晶圆以选择性 频率和振幅相对于滚筒轴进行振荡的方式作相对 运动;及于相对周期性运动期间将抛光液配送到落 在许多依周边方式间隔开且与晶圆表面周缘维持 固定关系的点上邻近抛光表面处内的晶圆表面周 缘上。12.如申请专利范围第11项之方法,其中该晶 圆表面是相对于滚筒轴作径向振荡而使晶圆轴移 向或移离滚筒轴。13.如申请专利范围第11项之方 法,其中该抛光液是一种含有已作微细分割之研磨 剂粒子的腐蚀性生料。14.如申请专利范围第11项 之方法,其中该抛光液是在约15-50℃的温度下配送 的。15.如申请专利范围第11项之方法,其中该晶圆 表面是在约每平方英寸晶圆表面2-8磅(psi)的机械 压力下与抛光表面之间维持静摩擦接触。16.如申 请专利范围第11项之方法,其中该晶圆是依周边方 式保持于含有一个围绕晶圆表面且实质上与晶圆 表面呈齐平的共面关系之磨损表面的保持环内以 便施行其间的共同旋转和振荡,且该抛光液是从该 环上许多依周边方式间隔开的固定点配送到该晶 圆表面周缘上。17.如申请专利范围第16项之方法, 又包括在邻近抛光表面处于相对周期性运动期间 在其上依固定关系下选择性地调整该抛光液的温 度,这种调整作业是在与该保持环相邻处实现的。 18.如申请专利范围第16项之方法,又包括在邻近抛 光表面处于相对周期性运动期间在其上依固定关 系下对抛光液加热到一个选择性的高温,这种加热 作业是在与该保持环相邻处实现的。19.如申请专 利范围第16项之方法,又包括于相对周期性运动期 间对邻近晶圆表面内且与之呈固定关系处的抛光 液加热到约25-50℃的温度,这个加热作业是在与保 持环相邻处且是在约2-8psi的机械压力作用之下使 晶圆表面与抛光表面维持静摩擦接触而实现的。 20.一种用来对含有表面周缘之半导体晶圆的表面 施行化学机械抛光的装置,这种装置包括: 一个含有一个中间孔径和一个依周边方式围绕该 孔径之周缘损表面的保持环,采用这类环孔径以便 于其内保持该环与含有将要接受化学机械抛光之 表面的半导体晶圆表面之间的共同运动,使得该晶 圆表面实质上与该摩捐表面呈齐平的共面关系且 依周缘方式围绕着该磨损表面;以及 许多依周边方式间隔开而定义于该周缘磨损表面 内的通路,以便将化学机械抛光液的个别流量配送 到该晶圆表面周缘上各对应的相邻部分之上。21. 如申请专利范围第20项之装置,其中该环是由可作 牺牲行消耗的塑胶或是陶瓷性可磨损材料形成的 。22.一种用来对含有表面周缘之半导体晶圆的表 面施行化学机械抛光的装置,这种装置包括: 一个载具,所采用的装设方式是为了相对于实质上 呈平坦而含有一个上方部分、一个用来定义底边 部分之下方部分、和一个从上方部分延伸到下方 部分之抛光液导管的抛光表面; 一个保持环是装设于该载具的底边部分上以便进 行其间的共同运动,且一个含有一个中间孔径和一 个依周边方式围绕该孔径之周缘磨损表面的保持 环,采用这类环孔径以便于其内保持该环与含有将 要接受化学机械抛光之表面的半导体晶圆表面之 间的共同运动,使得该晶圆表面实质上与该磨损表 面呈齐平的共面关系且依周缘方式围绕着该磨损 表面;以及 许多依周边方式间隔开而定义于该周缘磨损表面 内的通路,以便将化学机械抛光液的个别流量配送 到该晶圆表面周缘上各对应的相邻部分之上,且各 磨损表面通路是依与该载具之抛光液导管互通的 共同流动方式而配置的。23.如申请专利范围第22 项之装置,其中该环是由可作牺牲行消耗的塑胶或 是陶瓷性可磨损材料形成的。24.如申请专利范围 第22项之装置,又包括一些载具内的温度调整机制 以便选择性地调整在该抛光液导管内某一流量之 抛光液的温度。25.如申请专利范围第22项之装置, 又包括一些载具内的热能交换机制以便选择性地 调整在该抛光液导管内某一流量之抛光液的温度, 一个从该载具之上方部分延伸到该热能交换机制 的温度调整流体流入导管,以及一个从该热能交换 机制延伸到该载具之上方部分的温度调整流体流 出导管,而令某一流量的温度调整流体依与该抛光 液导管内某一流量之抛光液作间接热能交换的关 系而通过以施行这样的温度调整作业。26.一种用 来对含有表面周缘之半导体晶圆的表面施行化学 机械抛光的装置,这种装置包括: 一个心轴,所采用的装设方式是为了相对于实质上 呈平坦而含有一个顶部端点、一个底部端点、和 一个从该顶部端点延伸到该底部端点之抛光液通 道的抛光表面; 一个载具是装设于该心轴的底部端点上以便进行 其间的共同运动,而其上方部分会与该心轴的底部 端点接触且其抛光液导管会与心轴的抛光液通道 作流量互通; 一个保持环是装设于该载具的底边部分上以便进 行其间的共同运动,且一个含有一个中间孔径和一 个依周边方式围绕该孔径之周缘磨损表面的保持 环,采用这类环孔径以便于其内保持该环与含有将 要接受化学机械抛光之表面的半导体晶圆表面之 间的共同运动,使得该晶圆表面实质上与该磨损表 面呈齐平的共面关系且依周缘方式围绕着该磨损 表面;以及 许多依周边方式间隔开而定义于该周缘磨损表面 内的通路,以便将化学机械抛光液的个别流量配送 到该晶圆表面周缘上各对应的相邻部分之上,且各 磨损表面通路是依与该载具之抛光液导管互通的 共同流动方式而配置的。27.如申请专利范围第26 项之装置,其中该环是由可作牺牲行消耗的塑胶或 是陶瓷性可磨损材料形成的。28.如申请专利范围 第26项之装置,又包括一些载具内的温度调整机制 以便选择性地调整在该抛光液导管内某一流量之 抛光液的温度。29.一种用来对含有表面周缘之半 导体晶圆的表面施行化学机械抛光的装置,这种装 置包括: 一个心轴,所采用的装设方式是为了相对于实质上 呈平坦而含有一个顶部端点、一个底部端点、一 个抛光液通道、一个温度调整流体流入通道、和 一个温度调整流体流出通道的抛光表面,其中每一 个这类通道都是从该心轴的顶部端点延伸到其底 部端点; 一个载具,是装设于该心轴的底部端点上以便进行 其间的共同运动,且含有一个会与该心轴的底部端 点接触的上方部分、一个用来定义底边部分的下 方部分、和一些热能交换机制,其中有一个抛光液 导管会从载具的上方部分透过热能交换机制延伸 到载具的下方部分且与心轴的抛光液通道作流量 互通,一个从载具上方部分延伸到热能交换机制的 温度调整流体流入导管会与心轴的流体流入通道 作流量互通,和一个从热能交换机制延伸到载具上 方部分的温度调整流体流出导管会与心轴的流体 流出通道作流量互通,这些热能交换机制的配置是 为了使某一流量的温度调整流体依与抛光液导管 内某一流量的抛光液有直接热能交换关系的方式 经由流体流入通道和流体流入导管再经由流体流 出导管和流体流出通道而通过,以便选择性地调整 载具内抛光液的温度; 一个保持环是装设于该载具的底边部分上以便进 行其间的共同运动,且一个含有一个中间孔径和一 个依周边方式围绕该孔径之周缘磨损表面的保持 环,采用这类环孔径以便于其内保持该环与含有将 要接受化学机械抛光之表面的半导体晶圆表面之 间的共同运动,使得该晶圆表面实质上与该磨损表 面呈齐平的共面关系且依周缘方式围绕着该磨损 表面;以及 许多依周缘方式间隔开而定义于该周缘磨损表面 内的通路,以便将化学机械抛光液的个别流量配送 到该晶圆表面周缘上各对应的相邻部分之上,且各 磨损表面通路是依与该载具之抛光液导管互通的 共同流动方式而配置的。30.如申请专利范围第29 项之装置,其中该环是由可作牺牲行消耗的塑胶或 是陶瓷性可磨损材料形成的。31.如申请专利范围 第29项之装置,又包括一个从心轴之顶部端点延伸 到其底部端点的压力流体通道,以及一个从载具之 上方部分延伸到其下方部分且与心轴之压力流体 通道作流量互通的压力流体导管,且其中载具的底 边部分会落在受该环孔径限制的范围之内,该压力 流体通道和压力流体导管会扮演着将某一流量的 像加压空气之类压力流体馈入到保持于落在载具 之底边部分上环孔径内之半导体晶圆的各相邻部 分的角色,以便使晶圆与该环之磨损表面维持实质 上齐平的共面关系。32.一种用来对含有表面周缘 之半导体晶圆的表面施行化学机械抛光的装置,这 种装置包括: 一个圆形滚筒,以便绕滚筒轴旋转且含有呈实质平 坦的抛光表面;以及 一个含有顶部端点、底部端点、和从该顶部端点 延伸到该底部端点之抛光液通道的抛光表面; 一个支持杆,其配置方式是使之沿朝向或离开该滚 筒轴的方向振荡且依可旋转方式将心轴装设在其 顶部端点上使之绕一个与该滚筒轴间隔开且实质 上呈平行的心轴轴心线而旋转; 一个载具,是装设于该心轴的底部端点上以便进行 其间的共同运动,并含有一个会与该心轴的底部端 点接触的上方部分,且其抛光液导管会与心轴的抛 光液通道作流量互通; 一个保持环是装设于该载具的底边部分上以便进 行其间的共同运动,且一个含有一个中间孔径和一 个依周边方式围绕该孔径之周缘磨损表面的保持 环,采用这类环孔径以便于其内保持该环与含有将 要接受化学机械抛光之表面的半导体晶圆表面之 间的共同运动,使得该晶圆表面实质上与该磨损表 面呈齐平的共面关系且依周缘方式围绕着该磨损 表面;以及 许多依周边方式间隔开而定义于该周缘磨损表面 内的通路,以便将化学机械抛光液的个别流量配送 到该晶圆表面周缘上各对应的相邻部分之上,且各 磨损表面通路是依与该载具之抛光液导管互通的 共同流动方式而配置的;其中 该支持杆是依可调整的方式配置的而将该环的磨 损表面放置成与滚筒的抛光表面作静摩擦接触以 便于晶圆和该环相对于该滚筒作相对周期性运动 亦即在滚筒的旋转运动以及晶圆和该环的共同旋 转和振荡运动期间对保持于该环孔径内的半导体 晶圆表面施行抛光作业。33.如申请专利范围第32 项之装置,其中该环是由可作牺牲行消耗的塑胶或 是陶瓷性可磨损材料形成的。34.如申请专利范围 第32项之装置,又包括一些流量连接机制以便于该 心轴的旋转和振荡期间将某一流量的抛光液从非 旋转状态的供应源供应到该心轴的抛光液通道上 。35.如申请专利范围第32项之装置,又包括一个从 心轴之顶部端点延伸到其底部端点的该压力流体 通道,以及一个从载具之上方部分延伸到其下方部 分且与心轴之压力流体通道作流量互通的该压力 流体导管,且其中载具的底边部分会落在受该环孔 径限制的范围之内,以便于供给压力流体到被保持 在载具下方的孔的半导体晶圆的邻近部分,以便于 使晶圆和磨损表面的环维持实质上齐平的共面关 系。36.如申请专利范围第35项之装置,又包括一些 流量连接机制以便于该心轴的旋转和振荡期间,同 时将某一流量的抛光液从非旋转状态的供应源供 应到该心轴的抛光液通道上且将某一流量的压力 流体从非旋转状态的供应源供应到该心轴的压力 流体通道上。37.一种用来对含有表面周缘之半导 体晶圆的表面施行化学机械抛光的装置,这种装置 包括: 一个圆形滚筒,以便绕滚筒轴旋转且含有呈实质平 坦的抛光表面;以及 一个含有顶部端点、底部端点、和从该顶部端点 延伸到该底部端点之抛光液通道的抛光表面; 一个支持杆,其配置方式是使之沿朝向或离开该滚 筒轴的方向振荡且依可旋转方式将心轴装设在其 顶部端点上使之绕一个与该该滚筒轴间隔开且实 质上呈平行的心轴轴心线而旋转; 一个载具,是装设于该心轴的底部端点上以便进行 其间的共同运动,且含有一个会与该心轴的底部端 点接触的上方部分、一个用来定义底边部分的下 方部分、和一些热能交换机制,其中有一个抛光液 导管会从载具的上方部分透过热能交换机制延伸 到载具的下方部分且与心轴的抛光液通道作流量 互通,一个从载具上方部分延伸到热能交换机制的 温度调整流体流入导管会与心轴的流体流入通道 作流量互通,和一个从热能交换机制延伸到载具上 方部分的温度调整流体流出导管会与心轴的流体 流出通道作流量互通,这些热能交换机制的配置是 为了使某一流量的温度调整流体依与抛光液导管 内某一流量的抛光液有直接热能交换关系的方式 经由流体流入通道和流体流入导管再经由流体流 出导管和流体流出通道而通过,而使选择性地调整 载具内抛光液的温度; 一个保持环是装设于该载具的底边部分上以便进 行其间的共同运动,且一个含有一个中间孔径和一 个依周边方式围绕该孔径之周缘磨损表面的保持 环,采用这类环孔径以便于其内保持该环与含有将 要接受化学机械抛光之表面的半导体晶圆表面之 间的共同运动,使得该晶圆表面实质上与该磨损表 面呈齐平的共面关系且依周缘方式围绕着该磨损 表面;以及 许多依周边方式间隔开而定义于该周缘磨损表面 内的通路,以便将化学机械抛光液的个别流量配送 到该晶圆表面周缘上各对应的相邻部分之上,且各 磨损表面通路是依与该载具之抛光导管互通的共 同流动方式而配置的;其中 该支持杆是依可调整的方式配置的将该环的磨损 表面放置成与滚筒的抛光表面作静摩擦接触以便 于晶圆和该环相对于该滚筒作相对周期性运动亦 即在滚筒的旋转运动以及晶圆和该环的共同旋转 和振荡运动期间对保持于该环孔径内的半导体晶 圆表面施行抛光作业。38.如申请专利范围第37项 之装置,其中该环是由可作牺牲行消耗的塑胶或是 陶瓷性可磨损材料形成的。39.如申请专利范围第 37项之装置,又包括一些流量连接机制以便于该心 轴的旋转和振荡期间将某一流量的抛光液从非旋 转状态的供应源供应到该心轴的抛光液通道上,将 某一流入量的温度调整流体从非旋转状态的供应 源供应到该心轴的流体流入通道上,并将某一流出 量的这类温度调整流体从该心轴的流体流出通道 移除到一个非旋转状态的出口上。40.如申请专利 范围第39项之装置,又包括一个从心轴之顶部端点 延伸到其底部端点的压力流体通道,以及一个从载 具之上方部分延伸到其下方部分且与心轴之压力 流体通道作流量互通的压力流体导管,且其中载具 的底边部分会落在受该环孔径限制的范围之内,以 便将压力流体馈入到保持于落在载具之底边部分 上环孔径内之半导体晶圆的各相邻部分上,而使晶 圆与该环之磨损表面维持实质上齐平的共面关系 。41.如申请专利范围第40项之装置,已包括一些流 量连接机制以便于该心轴的旋转和振荡期间将某 一流量的抛光液从非旋转状态的供应源供应到该 心轴的抛光液通道上。图式简单说明: 第一图系用以显示一种根据习知设计用来对半导 体晶圆施行化学机械抛光之装置上部分区段的侧 视图。 第二图系用以显示第一图装置的俯视图。 第三图系用以显示一种根据本发明用来对半导体 晶圆施行化学机械抛光之习知装置上部分区段的 侧视图。 第四图系用以显示第三图装置的俯视图。 第五图系用以显示第三图装置上部分区段的放大 侧视图,其中以特别详尽的方式显示了其结构。 第六图系沿第五图中6-6线段而撷取的俯视区段图 示。 第七图系用以显示第五图装置上一部分的底部图 示。 |
