发明名称 一利用连续式抛光液配送及即时抛光板调理之新型线性化学机械抛光工具设计
摘要 一种装置,于半导体晶圆抛光操作期间,可用于多成分抛光液配给,藉由一新型之抛光板设计,可获得即时之抛光板调理,此设计中,相对于用之平板表面轮廓,抛光板系固定于一柱状轮廓,提供一抛光板调理器,用以再磨光该抛光板。
申请公布号 TW449532 申请公布日期 2001.08.11
申请号 TW088108515 申请日期 1999.05.25
申请人 特许半导体制造公司 发明人 苏提多.朗尼卓亚.雷
分类号 B24B37/04;B24B7/20;H01L21/304 主分类号 B24B37/04
代理机构 代理人 林火泉 台北市忠孝东路四段三一一号十二楼之一
主权项 1.一种装置,用于一半导体晶圆之化学机械平面化, 包含: 一平台,用于安装半导体晶圆; 一机构,用于旋转该安装半导体晶圆之平台; 一圆柱形平台,用于安装半导体抛光板; 一机构,用于旋转该圆柱形平台; 一圆柱形抛光板配置; 一抛光板调理器配置; 一机构,用于旋转该圆柱形抛光板; 一机构,用于改变压力,藉由该压力可迫使圆柱形 抛光板朝向该半导体晶圆; 一机构,用于改变压力,藉由该压力可迫使抛光板 调理器圆盘朝向该抛光板;及 一机构,席于该圆柱形平台内,均匀地分布抛光液 。2.如申请专利范围第1项所述之装置,其中用于安 装该半导体晶圆之该平台,包含一晶圆载体之顶部 表面或正面。3.如申请专利范围第1项所述之装置, 其中旋转该晶圆载体之该机构,包含一旋转驱动马 达。4.如申请专利范围第1项所述之装置,其中用于 安装半导体抛光板之该圆柱形平台,包含一安装于 一圆筒轴或传动轴之圆筒。5.如申请专利范围第1 项所述之装置,其中用于旋转该圆柱形平台之该机 构,包含一旋转驱动马达。6.如申请专利范围第1项 之所述装置,其中该圆柱形抛光板配置包含数个抛 光板,该数个抛光板安装于该圆柱形平台之外部表 面,并安装于该圆柱形平台之中心轴方向上,且包 含一抛光板,该单一抛光板与该圆柱之长度相同或 约略相同。7.如申请专利范围第1项之所述装置,其 中该抛光板配置包含数个抛光板,该数个抛光板安 装于该圆柱形平台之外部表面,并安装于该圆柱形 平台之中心轴方向上,且包含数个抛光板,该数个 抛光板之长度,可能一致或不一致,但短于该圆柱 形平台之长度。8.如申请专利范围第1项所述之装 置,其中该抛光板配置包含数个抛光板,该数个抛 光板安装于该圆柱形平台之外部表面,并安装于该 圆柱形平台之中心轴方向上,且包含数个抛光板, 该数个抛光板与该圆柱形平台之长度相同或约略 相同。9.如申请专利范围第1项所述之装置,其中该 批光板配置包含数个抛光板,该数个抛光板安装于 该圆柱形平台之外部表面,并安装于该圆柱形平台 之中心轴方向上,且包含数个抛光板,该数个抛光 板之长度,可能一致或不一致,但短于该圆柱形平 台之长度。10.如申请专利范围第1项所述之装置, 其中该抛光板调理器配置包含一具有一内表面之 凹形圆盘,该内表面可与该抛光板之外表面配合且 具有相同轮廓,该抛光板安装于该抛光板配置之外 部表面。11.如申请专利范围第10项所述之抛光板 调理器,其中该抛光板调理器包含一圆柱形轮廓, 该圆柱形轮廓由不锈钢制成,其中该圆柱形轮廓之 内表面镶嵌钻石。12.如申请专利范围第10项所述 之装置,其中该抛光板调理器配置包含数个该凹形 圆盘,该凹形圆盘安装于该抛光板配置之外部。13. 如申请专利范围第12项所述之数个该凹形圆盘,其 中每一个该凹形圆盘包含一圆柱形轮廓,该圆柱形 轮廓由不锈钢制成,其中每一圆柱形轮廓之内表面 镶嵌钻石。14.如申请专利范围第1项所述之装置, 其中改变该压力之机构,包含接合于该抛光板极点 位置之气动圆筒,藉由该机构,可迫使该圆柱形抛 光板调理器圆盘朝向该圆柱形抛光板。15.如申请 专利范围第1项所述之装置,其中改变该压力之方 法,包含接合于该抛光板极点位置之气动圆筒,藉 由该机构,可迫使该抛光板朝向该半导体晶圆。16. 一种供给抛光液之装置,用于一半导体晶圆之化学 机械平面化,包含: 一机构,可均匀地于一旋转圆柱形平台内分布抛光 液,该旋转圆柱形平台用于安装抛光板;及 一机构,用于使该抛光液进入该圆柱形平台。17.如 申请专利范围第16项所述之装置,其中供给一抛光 液成分至该抛光板之表面。18.如申请专利范围第 16项所述之装置,其中供给数个抛光液成分至该抛 光板之表面。19.如申请专利范围第16项所述之装 置,其中可均匀地分布抛光液至该旋转圆柱形平台 之外部表面之机构,包含一组开口或通道,该开口 或通道设于该旋转圆柱形平台内,并与抛光液埠结 合,该抛光液埠可与该开口或通道配合及连接,并 离开及连接该旋转圆柱形平台之外部表面。20.如 申请专利范围第16项所述之装置,其中使该抛光液 进入该圆柱形平台之机构,包含藉由一旋转帮浦抽 取至该旋转圆柱形平台之该通道之抛光液。21.一 种混合数个抛光液之装置,用于一半导体晶圆之化 学机械平面化,包含: 一机构,用于混合数个抛光液; 一机构,用于控制抛光液流动之速率;及 一机构,使数个抛光液进入该平面化装置。22.如申 请专利范围第21项所述之装置,其中用于混合该抛 光液之该机构,包含一混合线圈,利用习用之抽取 技术,可将一或多个抛光液成分抽离通过该混合线 圈。23.如申请专利范围第21项所述之装置,其中用 于控制该抛光液流动速率之该速率,包含调整抛光 液流之控制或孔口设定,该设定安装于抛光液供给 流内。24.如申请专利范围第21项所述之装置,其中 用于使数个抛光液进入该平面化装置之该机构,包 含数个抛光液桶或容器,可容纳该抛光液成分,利 用习用之抽取技术,可将该抛光液成分从该桶或容 器,经由该预设之孔口,抽至该抛光液混合线圈,利 用该旋转马达,可迫使该混合抛光液从该抛光液混 合线圈离开,进入该旋转圆柱形平台内之该通道。 25.一种装置,用于一半导体晶圆之化学机械平面化 ,包含: 一平台,用于安装半导体晶圆; 一机构,用于旋转该安装半导体晶圆之平台,其中 该机构包含一旋转起动器; 一圆柱形平台,用于安装半导体抛光板; 抛光板,可配合及衔接该用于安装半导体抛光板之 该圆柱形平台; 一机构,用于旋转该圆柱形平台,其中该机构包含 一旋转起动器; 一抛光板配置,其中该抛光板配置为一或多个抛光 板,安装于该圆柱形平台之外部周围,以安装抛光 板; 一抛光板调理器配置,其中该抛光板调理器包含一 或多个凹形不锈钢结构,该结构内部表面之轮廓与 该圆柱形平台之外部轮廓相同,以安装该半导体抛 光板,并且该抛光板调理器之内部表面覆盖一研磨 材料,如钻石; 一机构,用于旋转该圆柱形抛光板,其中该机构包 含一旋转起动器; 一机构,用于改变压力,藉由该压力可迫使抛光板 朝向该半导体晶圆,其中该机构包含气动圆筒,安 装于该平台之极点位置,以安装该抛光板; 一机构,用于改变压力,藉由该压力可迫使抛光板 调理器圆盘朝向该抛光板,其中该机构包含气动圆 筒,安装于该平台之极点位置,以安装该抛光板调 理器圆盘; 一机构,用于均匀地分布抛光液至该抛光板之表面 上,其中该机构包含一抛光液供给系统,可抽取抛 光液进入抛光板平台内之中空通道,经由抛光液埠 ,可将抛光液从该中空通道释放至抛光板之表面, 该抛光液埠连接该通道及该用于安装抛光板之平 台表面。 一机构,可使该抛光液进入该圆柱形平台,其中该 机构包含一帮浦,容纳于该旋转起动器内,可旋转 该圆柱形平台; 一机构,用于混合数个抛光液,其中该机构包含一 混合线圈,藉由旋转推力,可将一或多个抛光液成 分抽进该混合线圈,并于该混合线圈内混合该一或 多个抛光液成分; 一机构,用于控制抛光液流动之速率,其中该机构 为开口之设定,可控制数个抛光液成分进入一抛光 液供给桶之流动,该抛光液供给桶可容许一或多个 抛光液成分进入;及 一机构,可使数个抛光液进入该平面化装置,其中 该机构包含数个抛光液供给储存槽。26.一种方法, 用于平面化一半导体晶圆,包含: 提供一或多个半导体晶圆; 提供一组一或多个研磨圆柱形抛光板,该研磨圆柱 形抛光板具有一悬浮介质,衆多研磨微粒固定地悬 浮于该悬浮介质中,并具有一含衆多暴露研磨微粒 之平面化表面; 提供抛光液至该抛光板; 相对移动至少该含固定研磨剂之圆柱形抛光板与 半导体晶圆两者之一,使其间产生相对运动; 压迫该半导体晶圆紧靠该研磨微粒,以自晶圆表面 移除材料;及 衔接一具有平面化表面之非研磨性圆柱形再磨光 元件,其中该非研磨性圆柱形再磨光元件可自该平 面化表面移除废弃材料,而大致上不改变平面化表 面上暴露之研磨微粒。27.如申请专利范围第23项 所述之方法,尚包含利用多成分抛光液混合物,以 控制晶圆抛光速率之步骤。28.如申请专利范围第 23项所述之方法,尚包含改变抛光板调理器圆盘施 加至抛光板之压力,以控制抛光板再磨光速率之步 骤。29.如申请专利范围第23项所述之方法,尚包含 改变抛光板施加至晶圆之压力,以控制该晶圆抛光 速率之步骤。图式简单说明: 第一图及第二图系显示先前技术之抛光及抛光供 应器具。 第三图A及第三图B系显示本发明实施例之一总览 。 第四图A及第四图B系显示该板/心总成之一断面视 图。 第五图系显示该抛光板调理器圆盘之一详细视图 。
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