TW201722621A - 拋光機 - Google Patents

Abstract

一種拋光機包含晶圓載體、拋光頭、移動機構、及旋轉機構。晶圓載體具有支撐面。支撐面經配置以在其上載運晶圓。在晶圓載體上設置拋光頭。拋光頭具有拋光面。拋光頭之拋光面小於晶圓載體之支撐面。移動機構經配置以相對於晶圓載體移動拋光頭。旋轉機構經配置以相對於晶圓載體旋轉拋光頭。

Description

拋光機

本發明實施例是關於一種拋光機、拋光工具、及拋光方法。

化學機械拋光法(Chemical-Mechanical Planarization,CPM)為一種結合化學與機械力使表面光滑之製程。可認為其為化學蝕刻與自由研磨劑拋光之混合。此製程使用研磨劑及腐蝕劑化學漿料(通常為膠體)連同拋光墊與固定環，此固定環通常具有與晶圓相比較大之直徑。藉由動態拋光頭將襯墊與晶圓擠壓在一起並藉由塑膠固定環固持就位。藉由不同旋轉軸線(即，非同軸)旋轉此動態拋光頭。此移除材料並趨於使任何不規則形態平坦，使此晶圓平整或平坦。這對於準備好晶圓用於形成額外電路元件為必需。例如，CMP可使得整個表面在光微影系統範圍深度內，或基於其位置選擇性移除材料。

根據本揭示案的多個實施例，一種拋光機包含晶圓載體、拋光頭、移動機構以及旋轉機構。晶圓載體具有支撐 面。支撐面經配置以在其上載運晶圓。拋光頭位於晶圓載體上方。拋光頭具有拋光面。拋光頭之拋光面小於晶圓載體之支撐面。移動機構經配置以相對於晶圓載體移動拋光頭。旋轉機構經配置以相對於晶圓載體旋轉拋光頭。

100‧‧‧晶粒尺寸拋光機

110‧‧‧晶圓載體

111‧‧‧支撐面

120、220‧‧‧拋光頭

121‧‧‧拋光墊帶

121a‧‧‧拋光面

122‧‧‧帶張力輪組件

123‧‧‧帶導向輪組件

124‧‧‧推頭

130‧‧‧拋光液體分配器

140、240、340、440‧‧‧移動機構

141、341、441‧‧‧旋轉模組

142、342、442‧‧‧直線移動模組

142a、342a‧‧‧軌道

142b、342b、442d‧‧‧移動塊

150‧‧‧旋轉機構

221‧‧‧晶粒尺寸拋光墊

222‧‧‧承載頭

241‧‧‧第一直線移動模組

241a、442a‧‧‧第一軌道

241b‧‧‧第一移動塊

242‧‧‧第二直線移動模組

242a、442b‧‧‧第二軌道

242b‧‧‧第二移動塊

442c‧‧‧第三軌道

500‧‧‧拋光工具

510‧‧‧裝載/卸載模組

520a‧‧‧第一機器人軌道

520b‧‧‧第二機器人軌道

530a‧‧‧第一晶圓機器人

530b‧‧‧第二晶圓機器人

540‧‧‧主拋光機

550‧‧‧量測工具

560‧‧‧後CMP清洗模組

600‧‧‧拋光工具

S101~S108‧‧‧操作

W‧‧‧晶圓

圖1為依據本案之一些實施例繪示經配置以拋光晶圓之晶粒尺寸(die size)拋光機的側視圖。

圖2為依據本案之一些實施例繪示圖1中晶粒尺寸拋光機之一些組件的側視圖。

圖3為依據本案之一些其他實施例繪示晶粒尺寸拋光機之一些組件的俯視圖。

圖4為依據本案之一些實施例繪示圖1中晶粒尺寸拋光機之一些組件的側視圖。

圖5為依據本案之一些實施例繪示圖4中晶粒尺寸拋光機之一些組件的俯視圖。

圖6為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機之一些組件的透視圖。

圖7為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機之一些組件的透視圖。

圖8為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的俯視圖。

圖9為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的俯視圖。

圖10為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的俯視圖。

圖11為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的俯視圖。

圖12為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的俯視圖。

圖13A為依據本案之一些實施例繪示拋光工具的示意圖。

圖13B為依據本案之一些其他實施例繪示具有不同排列的圖13A之拋光工具的示意圖。

圖14A為依據本案之一些實施例繪示拋光工具的示意圖。

圖14B為依據本案之一些其他實施例繪示圖14A之拋光工具的示意圖。

圖15為根據本案之一些實施例繪示之拋光方法的流程圖。

以下揭示內容提供許多不同實施例或實例，以便實施所提供標的之不同特徵。下文描述元件及排列之特定實例以簡化本揭示案。當然，這些僅為實例且並不意欲為限制性。舉例而言，以下描述中在第二特徵上方或第二特徵上形成第一特徵可包含以直接接觸形成第一特徵及第二特徵的實施例，且亦可包含可在第一特徵與第二特徵之間形成額外特徵以使得第一特徵及第二特徵可不處於直接接觸的實施例。另外，本揭示案可在各實例中重複元件符號及/或字母。此重複為出於簡明性及清晰之目的，且本身並不指示所論述之各實施例及/或配置之間的關係。

參照圖1及2。圖1為根據本案之一些實施例繪示經配置以拋光晶圓的晶粒尺寸(die size)拋光機100之側視圖。圖2為依據本案之一些實施例中圖1中晶粒尺寸拋光機100之一些組件的側視圖。晶粒尺寸拋光機100包含晶圓載體110、拋光頭120、移動機構140、及旋轉機構150。晶圓載體110具有支撐面111。支撐面111經配置以在其上載運晶圓W。在晶圓載體110上設置拋光頭120。拋光頭120具有拋光面121a，其中拋光頭120之拋光面121a小於晶圓載體110之支撐面111。移動機構140經配置以相對於晶圓載體110移動拋光頭120。旋轉機構150經配置以相對於晶圓載體110旋轉拋光頭120。如本文使用，術語「晶粒尺寸拋光機」指具有其面積大體上與晶圓上晶粒面積相同之拋光面的拋光機。例如，晶粒尺寸拋光機100之拋光頭120的拋光面121a具有大體上與晶圓W上晶粒的面積相同之面積。下文討論拋光頭120之詳細結構。

如在圖1中顯示，移動機構140包含旋轉模組141及直線移動模組142。旋轉模組141置於晶圓載體110下方並經配置以相對於拋光頭120旋轉晶圓載體110。直線移動模組142包含軌道142a及移動塊142b。旋轉機構150可轉動地置於移動塊142b上。直線移動模組142經配置以沿軌道142a直線移動移動塊142b，以便相對於晶圓載體110直線移動拋光頭120。在一些實施例中，移動機構140之直線移動模組142經配置以在晶圓W邊緣與中心間直線移動拋光頭120。在此結構配置下，移動機構140可藉由使用旋轉模組141及直線移動模組142移動拋光頭120以藉由拋光面121a來拋光晶圓W上任何部分。藉 由特定停留時間在晶圓W之邊緣與中心間相對於晶圓W中心於特定半徑位置移動拋光頭120，可於晶圓W之圓形表面積(對應特定外徑位置)執行特定量對稱移除。

如在圖2中顯示，拋光頭120包含拋光墊帶121、帶張力輪組件122、帶導向輪組件123、及推頭124。帶張力輪組件122經配置以載運拋光墊帶121。具體來說，帶張力輪組件122包含兩個帶張力輪，且拋光墊帶121之兩個末端分別與帶張力輪耦合，使得拋光墊帶121從一帶張力輪之一轉移至另一帶張力輪。帶導向輪組件123經配置以將拋光墊帶121引導至推頭124。具體來說，帶導向輪組件123包含兩個帶導向輪。帶導向輪分別位於推頭124之兩相反側，以便將拋光墊帶121平滑地轉移至推頭124。推頭124經配置以抵靠晶圓W推動至少部分拋光墊帶121，其中抵靠晶圓W推動之部分拋光墊帶121為拋光頭120之拋光面121a。在一些實施例中，繼拋光晶圓W之後，向前移動拋光墊帶121以產生用於拋光另一晶圓W的新拋光面121a，以便保持穩定移除速度。

在一些實施例中，拋光墊帶121可為其上具有或不具有至少一研磨劑的拋光帶。此拋光帶可由聚醯胺甲酸酯(Polyurethane,PU)或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)製備。此研磨劑可由氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、碳化矽、或金剛石製備。拋光墊帶121具有在約1mm至約100mm範圍內之寬度。

此外，晶粒尺寸拋光機100進一步包含拋光液體分配器130。將拋光液體分配器130連接至移動塊142b並經配 置以將拋光液體分配在晶圓W上。在一些實施例中，此拋光液體可為化學試劑、漿料、或去離子水，但本案並不以此為限。當拋光墊帶121其上不具有研磨劑時，基於氧化矽、氧化鋁、或氧化鈰之漿料可用作拋光液體。

參照圖3。圖3為依據本案之一些其他實施例繪示晶粒尺寸拋光機100之一些組件的俯視圖。如在圖3中顯示，可將複數個拋光液體分配器130連接至移動塊142b並鄰近拋光頭120設置。出於簡潔起見，僅標識一個拋光液體分配器130。具體來說，在一些實施例中，拋光液體分配器130等距圍繞拋光頭120，但本案並不以此為限。藉由複數個拋光液體分配器130來施加拋光液體，拋光頭120可藉由足夠拋光液體拋光晶圓W。

參照圖4及5。圖4為依據本案之一些實施例繪示圖1中晶粒尺寸拋光機100之一些組件的側視圖。圖5為依據本案之一些實施例繪示圖4中晶粒尺寸拋光機100之一些組件的俯視圖。如在圖4及5中顯示，在拋光頭120上設置拋光液體分配器130。在一些實施例中，將拋光液體分配器130嵌入拋光頭120中並從移動塊142b及旋轉機構150流體連通至拋光頭120底部。具體來說，在一些實施例中，拋光液體分配器130包含複數個彼此連通之液體通道。藉由包含複數個液體通道之拋光液體分配器130來施加拋光液體，拋光頭120可藉由足夠拋光液體拋光晶圓W。此外，藉由拋光液體分配器130嵌入拋光頭120中，拋光頭120可經由拋光液體分配器130旋轉，使得當拋光頭120拋光晶圓W時拋光液體均勻擴散在晶圓W上。

參照圖6。圖6為根據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100之一些組件的透視圖。如在圖6中顯示，拋光頭120包含兩個拋光墊帶121、兩個帶張力輪組件122、兩個帶導向輪組件123、及兩個推頭124。出於簡潔起見，僅標識一個拋光墊帶121、一個帶張力輪組件122、一個帶導向輪組件123、及一個推頭124。拋光墊帶121各者可具有或不具有研磨劑。帶張力輪組件122各者經配置以載運對應之拋光墊帶121。具體來說，帶張力輪組件122各者包含兩個帶張力輪，且對應之拋光墊帶121之兩個末端分別與帶張力輪耦合，使得對應拋光墊帶121可從帶張力輪之一轉移至另一帶張力輪。即，在拋光後循環已使用之拋光墊帶121。帶張力輪組件122各者經配置以將對應之拋光墊帶121引導至對應推頭124。具體來說，帶導向輪組件123各者包含兩個帶導向輪。此帶導向輪分別位於對應推頭124之兩相反側，以便使對應拋光墊帶121平滑地轉移至對應推頭124。推頭124各者經配置以抵靠晶圓W推動至少部分對應拋光墊帶121。藉由在拋光頭120中使用複數個拋光墊帶121、帶張力輪組件122、帶導向輪組件123、及推頭124，拋光頭120之移除速度可理論上增加兩倍。然而，用於拋光頭120的拋光墊帶121、帶張力輪組件122、帶導向輪組件123、及推頭124之數量並不以此為限。

參照圖7。圖7為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100之一些組件的透視圖。如在圖7中顯示，拋光頭220包含晶粒尺寸拋光墊221及承載頭222。將承載頭222操作連接至旋轉機構150及晶粒尺寸拋光墊221，使得旋轉機構 150可相對於晶圓載體110旋轉晶粒尺寸拋光墊221及由此拋光晶圓W，其中晶粒尺寸拋光墊221之底面即為拋光頭220之拋光面。此外，將拋光液體分配器130連接至移動塊142b，並經配置以將拋光液體分配在晶圓W上。在一些實施例中，拋光液體可為化學試劑、漿料、或DIW(去離子水)，但本案並不以此為限。在一些實施例中，將複數個拋光液體分配器130連接至移動塊142b並鄰近拋光頭220設置(如圖3顯示)。藉由複數個拋光液體分配器130來施加拋光液體，拋光頭220可藉由足夠拋光液體拋光晶圓W。在一些實施例中，將拋光液體分配器130嵌入拋光頭220中並從移動塊142b及旋轉機構150流體連通至拋光頭220之底部(如圖5顯示)。在一些實施例中，拋光液體分配器130包含複數個彼此連通之液體通道(如圖5顯示)。藉由包含此複數個液體通道之拋光液體分配器130來施加拋光液體，拋光頭220可使用足夠拋光液體來拋光晶圓W。此外，藉由嵌入拋光頭220之拋光液體分配器130，拋光頭220可經由拋光液體分配器130旋轉，使得當拋光頭220拋光晶圓W時拋光液體可在晶圓W上均勻擴散。

如本文使用，術語「晶粒尺寸拋光墊」指具有其面積與晶圓上晶粒面積大體上相同之拋光面的拋光墊。例如，晶粒尺寸拋光墊221之底面具有與晶圓W上晶粒之面積大體上相同的面積。

在一些實施例中，晶粒尺寸拋光墊221可為具有或不具有研磨劑之拋光墊。此研磨劑可由氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、碳化矽、或金剛石製備。基於氧化矽、氧化鋁、或氧化 鈰之漿料可用在不具有研磨劑之晶粒尺寸拋光墊221上。晶粒尺寸拋光墊221之直徑在從約1mm至約10mm之範圍內。

參照圖8。圖8為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100的俯視圖。如在圖8中顯示，移動機構240包含第一直線移動模組241及第二直線移動模組242。第一直線移動模組241包含兩個第一軌道241a及兩個第一移動塊241b。出於簡潔起見，僅標識一第一軌道241a及一第一移動塊241b。第一軌道241a彼此平行。第一移動塊241b各者經配置以沿對應之第一軌道241a移動。第二直線移動模組242包含第二軌道242a及第二移動塊242b。將第二軌道242a之兩個末端分別連接至第一移動塊241b，且第二移動塊242b經配置以沿第二軌道242a移動，使得第二直線移動模組242可藉由第一移動塊241b沿第一軌道241a移動。第二軌道242a與第一軌道241a並不平行。在一些實施例中，第二軌道242a垂直於第一軌道241a，但本案並不以此為限。拋光頭120藉由旋轉機構150(指在圖1中顯示之移動塊142b與旋轉機構150間的結構連接)可轉動地置於第二移動塊242b下方。在此結構配置下，移動機構240可藉由使用第一直線移動模組241及第二直線移動模組242移動拋光頭120以使得拋光面121a對準晶圓W上之任何位置。即，圖8中顯示之移動機構240經配置以相對於晶圓載體110在兩個維度移動拋光頭120，及此些維度係大體上直線獨立。藉由穿過晶圓W沿特定掃描線用特定線掃描速度(即，停留時間)移動拋光頭120，可於晶圓W之特定表面積(對應特定掃描線)進行特定量移除。

參照圖9。圖9為根據本案之一些實施例晶粒尺寸拋光機100之俯視圖。如在圖9中顯示，移動機構340包含旋轉模組341及直線移動模組342。具體來說，旋轉模組341為呈圓形軌道之形式並大體上圍繞晶圓W之邊緣。直線移動模組342包含軌道342a及移動塊342b。將軌道342a之兩個末端連接至旋轉模組341，使得直線移動模組342可相對於旋轉模組341旋轉。軌道342a之旋轉軸線係大體上對準晶圓W之中心。移動塊342b經配置以沿軌道342a移動，且拋光頭120藉由旋轉機構150(指在圖1中顯示之移動塊142b與旋轉機構150間的結構連接)可轉動地置於移動塊342b下方。在此結構配置下，移動機構340可藉由使用旋轉模組341及直線移動模組342移動拋光頭120以對準拋光面121a與晶圓W上之任何位置。具體來說，可藉由不同半徑距離d及角度θ定義晶圓W上之任何位置。例如，可由此式計算晶圓W上之座標(X,Y)：(d*cos θ,d*sin θ)。藉由於晶圓W上特定位置移動拋光頭120特定停留時間，可於晶圓W之特定表面積(對應特定位置)進行特定量移除。具體來說，可藉由以下等式計算於特定位置之移除量：移除量(A)=停留時間(sec)*拋光速度(A/sec) (1)

參照圖10。圖10為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100之俯視圖。如在圖10中顯示，可使用包含旋轉模組141(置於晶圓載體110下且未在圖10中顯示，但可參照圖1)及不具有旋轉模組341之圖9中顯示之直線移動模組342的移動機構。具體來說，在此實施例中，圖10中之直線移動模組342包含固定軌道342a及經配置以沿軌道342a移動的 兩個移動塊342b，且兩個拋光頭120各者藉由旋轉機構150(指在圖1中顯示之移動塊142b與旋轉機構150間的結構連接)可轉動地置於對應之移動塊342b下方。軌道342a係大體上穿過晶圓W之中心。在此結構配置下，圖10中之移動機構340可藉由使用旋轉模組141及直線移動模組342移動拋光頭120以對準拋光面121a與晶圓W上任何位置。

參照圖11。圖11為根據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100的俯視圖。如在圖11中顯示，可使用圖9中顯示之移動機構340。具體來說，在此實施例中，移動機構340之直線移動模組342包含兩個經配置以沿軌道342a移動之移動塊342b，且兩個拋光頭120各者藉由旋轉機構150(指在圖1中顯示之移動塊142b與旋轉機構150間的結構連接)可轉動地置於對應之移動塊342b下方。在此結構配置下，圖11中之移動機構340可藉由使用旋轉模組341及直線移動模組342移動拋光頭120以對準拋光面121a與晶圓W上之任何位置。

參照圖12。圖12為依據本案之一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100之俯視圖。如在圖12中顯示，移動機構440包含旋轉模組441及直線移動模組442。具體來說，旋轉模組441係呈圓形軌道之形式並大體上圍繞晶圓W之邊緣。直線移動模組442包含第一軌道442a、第二軌道442b、第三軌道442c、及三個移動塊442d。出於簡潔起見，僅標識一移動塊442d。將第一軌道442a之末端、第二軌道442b之末端、及第三軌道442c之末端彼此連接，並將第一軌道442a之另一末端、第二軌道442b之另一末端、及第三軌道442c之另一末端 連接至旋轉模組441，使得直線移動模組442可相對於旋轉模組441旋轉。第一軌道442a、第二軌道442b、及第三軌道442c之組合的旋轉軸線大體上於彼此連接之第一軌道442a、第二軌道442b、及第三軌道442c之末端並對準晶圓W中心。移動塊442d經配置以分別沿第一軌道442a、第二軌道442b、及第三軌道442c移動，且三個拋光頭120各者藉由對應之旋轉機構150(指在圖1中顯示之移動塊142b與旋轉機構150間的結構連接)可轉動地置於對應之移動塊442d下方。在此結構配置下，移動機構440可藉由使用旋轉模組441及直線移動模組442移動拋光頭120以對準拋光面121a與晶圓W上之任何位置。

參照圖13A及13B。圖13A為根據本案之一些實施例繪示拋光工具500之示意圖。圖13B為根據本案之一些其他實施例繪示具有不同排列之圖13A之拋光工具500的示意圖。如在圖13A及13B中顯示。拋光工具500包含複數個裝載/卸載模組510、第一機器人軌道520a、第二機器人軌道520b、第一晶圓機器人530a、第二晶圓機器人530b、複數個主拋光機540、複數個晶粒尺寸拋光機100(參照圖1)、量測工具550、及後CMP清洗模組560。出於簡潔起見，僅標識一個裝載/卸載模組510、一個主拋光機540、及一個晶粒尺寸拋光機100。裝載/卸載模組510經配置以裝載/卸載晶匣(未顯示)。第一機器人軌道520a鄰近裝載/卸載模組510設置。第一晶圓機器人530a可沿第一機器人軌道520a移動至任一裝載/卸載模組510。第一晶圓機器人530a經配置以於裝載/卸載模組510裝載/卸載晶匣中之晶圓W。第二機器人軌道520b置於鄰近第一機 器人軌道520a、主拋光機540、晶粒尺寸拋光機100、量測工具550、及後CMP清洗模組560。第二晶圓機器人530b可沿第二機器人軌道520b移動至第一機器人軌道520a、主拋光機540、晶粒尺寸拋光機100、量測工具550、或後CMP清洗模組560。第二晶圓機器人530b經配置以將晶圓W從第一晶圓機器人530a轉移至主拋光機540之一、晶粒尺寸拋光機100之一、量測工具550、或後CMP清洗模組560、或反之亦然。例如，在一處理情境中，第一晶圓機器人530a可於裝載/卸載模組510之一拾起晶匣中之晶圓W，並隨後出於粗略拋光之目的第二晶圓機器人530b將晶圓W從第一晶圓機器人530a轉移至主拋光機540之一。主拋光機540各者係由旋轉且極其平坦之平臺組成，且此平臺由襯墊覆蓋。在襯底膜上載體/主軸中倒立固定待拋光之晶圓W。固定環保持晶圓W在正確水平位置。漿料引入機構將漿料沉積在襯墊上。隨後旋轉平臺及載體二者且此載體保持擺動。施加向下壓力/向下力至載體，推動其抵靠襯墊。一般而言，襯墊係由具有30至50μm間孔尺寸之多孔可聚合材料製備，且由於在此製程中消耗此襯墊，需要定期地將其修復。在一些實施例中，圖13A及13B之主拋光機540包含兩個主拋光平臺及兩個磨(buff)拋光平臺，但本案不限於此方面。

繼主拋光機540拋光此晶圓W之後，第二晶圓機器人530b將晶圓W轉移至量測工具550以量測並決定晶圓W是否超出厚度規格。具體來說，量測工具550經配置以量測並決定晶圓W之晶圓內(Within wafer,WiW)厚度範圍是否超 出厚度規格。若晶圓W之WiW厚度範圍超出厚度規格，第二晶圓機器人530b將晶圓W從量測工具550轉移至用於精細拋光的晶粒尺寸拋光機100之一。若晶圓W之WiW厚度範圍在厚度規格內，第二晶圓機器人530b將晶圓W從量測工具550轉移至後CMP清洗模組560用於進一步清洗經拋光之晶圓W。應指出裝載/卸載模組510、第一機器人軌道520a、第二機器人軌道520b、第一晶圓機器人530a、第二晶圓機器人530b、主拋光機540、晶粒尺寸拋光機100、量測工具550、及後CMP清洗模組560之數量不限於圖13A及13B。

參照圖14A。圖14A為根據本案之一些實施例繪示拋光工具600之示意圖。如在圖14A中顯示，拋光工具600包含複數個裝載/卸載模組510、第一機器人軌道520a、第二機器人軌道520b、第一晶圓機器人530a、第二晶圓機器人530b、複數個晶粒尺寸拋光機100(參照圖1)、量測工具550、及後CMP清洗模組560。出於簡潔起見，僅標識一個裝載/卸載模組510及一個晶粒尺寸拋光機100。與圖13A之拋光工具500相比，圖14A之拋光工具600不包含任何主拋光機540。例如，在一處理情境中，第一晶圓機器人530a可於裝載/卸載模組510之一拾起晶匣中之晶圓W，且隨後第二晶圓機器人530b將晶圓W從第一晶圓機器人530a轉移至晶粒尺寸拋光機100之一用於拋光。繼晶粒尺寸拋光機100拋光晶圓W之後，第二晶圓機器人530b將晶圓W轉移至量測工具550以量測並決定晶圓W是否超出厚度規格。具體來說，量測工具550經配置以量測並決定晶圓W之WiW(晶圓內)厚度範圍是否超出厚度規 格。若晶圓W之WiW厚度範圍超出厚度規格，則第二晶圓機器人530b將晶圓W從量測工具550轉移至晶粒尺寸拋光機100之一用於再次精細拋光。若晶圓W之WiW厚度範圍在厚度規格內，則第二晶圓機器人530b將晶圓W從量測工具550轉移至後CMP清洗模組560用於進一步清洗經拋光之晶圓W。換言之，圖14A中之晶粒尺寸拋光機100完全取代圖13A及13B中之主拋光機540以完成全部拋光製程。應指出裝載/卸載模組510、第一機器人軌道520a、第二機器人軌道520b、第一晶圓機器人530a、第二晶圓機器人530b、晶粒尺寸拋光機100、量測工具550、及後CMP清洗模組560之數量不限於圖14A。

參照圖14B。圖14B為根據本案之一些實施例繪示圖14A之拋光工具600的示意圖。拋光工具600具有「多層機(multi-decker)」工具配置。即，如在圖14B中顯示，拋光工具600包含八個晶粒尺寸拋光機100、兩個量測工具550、及兩個後CMP清洗模組560。由此，具有「多層機」工具配置之拋光工具600可提供高產量。

參照圖15。圖15為根據本案之一些實施例繪示之拋光方法的流程圖。此方法開始於操作S101，其中晶圓載體固定晶圓。此方法繼續於操作S102，其係拋光晶圓。在一些實施例中，可藉由使用圖13A及13B中之主拋光機540或晶粒尺寸拋光機100執行操作S102。此方法繼續於操作S103，其係決定晶圓是否超出厚度規格。具體來說，在操作S103中，決定晶圓之WiW(晶圓內)厚度範圍是否超出厚度規格。此方法繼續於操作S104，其係決定部分晶圓超出厚度規格。此 方法繼續於操作S105，其中若此晶圓超出厚度規格則計算超出厚度規格的部分晶圓之剩餘移除量。此方法繼續於操作S106，其中拋光頭之拋光面抵靠所述部分晶圓推動。此方法繼續於，其中拋光頭相對於所述部分晶圓旋轉以依照剩餘移除量拋光所述部分晶圓。在一些實施例中，可藉由使用圖13A及13B中之晶粒尺寸拋光機100執行操作S106至S107。在一些實施例中，操作S107藉由操作S103繼續，且若此晶圓仍超出厚度規格則重複操作S104至S107。在一些實施例中，此晶圓具有複數個超出厚度規格之部分，及可依照操作S105至S107獨立拋光此晶圓之所述部分，直至此晶圓在厚度規格內。此方法繼續於操作S108，其中若此晶圓在厚度規格內則將此晶圓移動至下一處理步驟。因此，此晶圓可實施積體量測閉迴路控制(integrated metrology closed-loop-control,IM-CLC)模式以依照本案之拋光方法再次進行拋光過程。

根據前述本案實施例之敘述，可瞭解本案提供若干晶粒尺寸拋光機設計、若干使用此晶粒尺寸拋光機設計的拋光工具設計、及有效改良在CMP(化學機械拋光)期間WiW(晶圓內)厚度範圍之均勻控制能力的拋光方法。

儘管已參照本揭示案之某些實施例相當詳細地描述了本揭示案，但其他實施例係可能的。因此，隨附申請專利範圍之精神及範疇不應受限於本文所含實施例之描述。

將對熟習此項技術者顯而易見的是，可在不脫離本揭示案之範疇或精神的情況下對本揭示案之結構進行各種修改及變化。鑒於上述，本揭示案意欲覆蓋本揭示案之修改及 變化，前提是此些修改及變化屬於以下申請專利範圍之範疇 內。

上文概述若干實施例之特徵，使得熟習此項技術者可更好地理解本揭示案之態樣。熟習此項技術者應瞭解，可輕易使用本揭示案作為設計或修改其他製程及結構的基礎，以便實施本文所介紹之實施例的相同目的及/或達成相同優點。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效結構並未脫離本揭示案之精神及範疇，且可在不脫離本揭示案之精神及範疇的情況下進行本文的各種變化、替代及更改。

110‧‧‧晶圓載體

111‧‧‧支撐面

120‧‧‧拋光頭

121‧‧‧拋光墊帶

121a‧‧‧拋光面

122‧‧‧帶張力輪組件

123‧‧‧帶導向輪組件

124‧‧‧推頭

130‧‧‧拋光液體分配器

142b‧‧‧移動塊

150‧‧‧旋轉機構

W‧‧‧晶圓

Claims (1)

1. 一種拋光機，包含：一晶圓載體，具有一支撐面，該支撐面經配置以在其上載運一晶圓；一拋光頭，位於該晶圓載體上方，該拋光頭具有一拋光面，其中該拋光頭之該拋光面小於該晶圓載體之該支撐面；一移動機構，經配置以相對於該晶圓載體移動該拋光頭；以及一旋轉機構，經配置以相對於該晶圓載體旋轉該拋光頭。