发明名称 一种化学机械研磨之共轴修整方法及装置
摘要 本发明系提供一种藉由化学机械研磨法之半导体晶圆的研磨设备,包括有具有研磨垫被固定于其上表面的研磨盘。该研磨盘系以沿着中心轴的方向被旋转。复数个共轴研磨修整头装置,其各具有一面向研磨盘上之研磨垫上表面的下表面。各共轴装置将握持被研磨的晶圆并沿着中心轴旋转以及将旋转的晶圆于旋转研磨垫的径向部份加压。一研磨垫修整环系被共轴地环绕安置于各晶圆支撑头。在晶圆支撑头上所施加的压力将使晶圆与共轴安置的修整环面向研磨垫上表面,所以在研磨各晶圆时亦同时修整研磨垫。
申请公布号 TW383252 申请公布日期 2000.03.01
申请号 TW088101352 申请日期 1999.01.29
申请人 世界先进积体电路股份有限公司 发明人 张家豪
分类号 B24B37/04;B24B7/24 主分类号 B24B37/04
代理机构 代理人 郑煜腾 台北巿松德路一七一号二楼
主权项 1.一种藉由化学机械研磨法之半导体晶圆的研磨 修整装置包括有: 具有研磨垫被固定于其上表面的一研磨盘,该研磨 盘可以沿着其中心轴的方向旋转; 复数个可旋转晶圆支撑轴,该晶圆支撑轴各具有一 面向研磨盘上之研磨垫上表面的下装载表面,该装 载装置将握持被研磨的晶圆,该共轴装置将沿其中 心轴而旋转以将半导体晶圆施压于旋转研磨垫的 径向部份; 用以修整该研磨垫的环状修整环系以共轴环绕各 被装载晶圆的方式被放置,该环状修整环系可被移 动地固定于该复数个晶圆装载支撑头的该下表面; 以及 用以施加一研磨与修整压力于该共轴研磨修整头 装置的加压装置,藉此,在该共轴研磨修整头装置 下表面上的晶圆与修整环系面向研磨垫的上表面 被加压。2.根据申请专利范围第1项所述之装置,其 中共轴地结合该修整环与该晶圆,以同时研磨该晶 圆并修整该研磨垫。3.根据申请专利范围第1项所 述之装置,其中该研磨垫系以用于研磨该半导体晶 圆之一适当的研磨液处理之。4.根据申请专利范 围第1项所述之装置,其中该环状修整环包含一适 当的修整材料被接合于其上的环状支撑装置。5. 根据申请专利范围第4项所述之装置,其中该环状 修整环基板系以陶瓷制成。6.根据申请专利范围 第4项所述之装置,其中该环状修整环陶瓷基板包 含一玻璃质结合剂。7.根据申请专利范围第4项所 述之装置,其中该环状修整环陶瓷基板具有经烧结 的钻石研磨粉夹杂物。8.根据申请专利范围第1项 所述之装置,其中共轴地结合该环状修整环于CMP机 械之该共轴研磨修整头装置上将消除对于分离式 修整站的需要。9.根据申请专利范围第8项所述之 装置,其中消除对于分离式修整站的需要将增加机 械产能。10.根据申请专利范围第1项所述之装置, 其中共轴地结合该环状修整环将改良研磨均匀性 与制程稳定性。11.根据申请专利范围第1项所述之 装置,其中共轴地结合该环状修整环与该晶圆支撑 头将简化机械结构并改良维修性。12.一种用以形 成一平坦且均匀表面于一半导体基板之化学机械 研磨方法,该方法包括下列步骤: 提供具有一研磨垫被固定于其上表面的一可旋转 研磨盘; 以研磨复合物制备该研磨垫; 提供复数个共轴研磨修整头装置,其各具有一面向 该研磨盘上之研磨垫上表面的下表面,该装载装置 将握持被研磨的晶圆,该装载装置将沿其中心轴而 旋转以将半导体晶圆施压于该可旋转研磨垫的径 向部份; 提供用以修整该研磨垫的环状修整环,该环状修整 环系以共轴环绕各被装载晶圆的方式被放置; 提供用以施加一研磨与修整压力于该共轴研磨修 整头装置的加压装置,藉此,在该共轴研磨修整头 装置下表面上的晶圆与修整环系面向研磨垫的上 表面被加压。13.根据申请专利范围第12项所述之 方法,其中共轴地结合该修整环与该晶圆,以同时 研磨该晶圆并修整该研磨垫。14.根据申请专利范 围第12项所述之方法,其中该环状修整环包含一适 当的修整材料被接合于其上的环状支撑装置。15. 根据申请专利范围第12项所述之方法,其中该环状 修整环基板系以陶瓷制成。16.根据申请专利范围 第12项所述之方法,其中该环状修整环陶瓷基板包 含一玻璃质结合剂。17.根据申请专利范围第12项 所述之方法,其中该环状修整环陶瓷基板具有经烧 结的钻石研磨粉夹杂物。18.根据申请专利范围第 12项所述之方法,其中共轴地结合该环状修整环于 CMP机械之该共轴研磨修整头装置上将消除对于分 离式修整站的需要。19.根据申请专利范围第12项 所述之方法,其中消除对于分离式修整站的需要将 增加机械产能。20.根据申请专利范围第12项所述 之方法,其中共轴地结合该环状修整环将改良研磨 均匀性与制程稳定性。21.根据申请专利范围第12 项所述之方法,其中共轴地结合该环状修整环与该 晶圆支撑头将简化机械结构并改良维修性。图式 简单说明: 第一图系为根据习知技术之CMP设备的示意侧视图 。 第二图系为图示习知技术之研磨布、晶圆研磨头 与修整头之相对位置的示意上视图。 第三图系为图示本发明之共轴研磨修整头装置之 下视图。 第四图系为图示本发明之CMP共轴研磨修整头装置 之示意前剖面图。 第五图系为本发明之修整环之放大示意剖面图。 第六图系图示本发明之研磨布、多重共轴研磨修 整头装置结构的示意平面图。
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