TW202200307A - 具有拋光墊溫度控制的半導體基板拋光 - Google Patents

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Abstract

一種對一半導體晶圓拋光系統之一拋光墊進行預熱之方法包含將一流體加熱至一第一預定溫度。該方法亦包含將該流體施加至該拋光墊。該方法進一步包含旋轉該拋光墊使得該流體覆蓋該拋光墊。該流體使一拋光墊溫度增加至一第二預定溫度。

Description

具有拋光墊溫度控制的半導體基板拋光
本發明之領域係關於對半導體基板進行拋光，且特定而言，係關於涉及控制一拋光墊之一溫度的方法及系統。
半導體晶圓通常用於在其上印刷電路系統之積體電路(IC)晶片之生產中。電路系統首先以小型化形式印刷至晶圓之表面上。接著將晶圓分解成電路晶片。此小型化電路系統需要每一晶圓前表面及後表面極其平坦及平行，以確保能將電路系統適當地印刷在晶圓之整個表面之上。為實現此，拋光程序通常用以在自一晶錠切割晶圓之後改良晶圓之前表面及後表面之平坦性及平行性。當對晶圓進行拋光以準備藉由一電子束微影或光微影製程(下文中稱為「微影」)在晶圓上印刷小型化電路時，需要一尤其良好光潔度。待在其上印刷小型化電路之晶圓表面必須係平坦的。
雙側拋光可包含對晶圓之前表面及後表面進行同時拋光。具體而言，一上部拋光墊對晶圓之一頂部表面進行拋光，而一下部拋光墊對晶圓之一底部表面進行同時拋光。然而，拋光程序可致使半導體晶圓之輪廓由於整個拋光程序期間之不一致拋光墊溫度而不均勻。舉例而言，整個拋光程序期間拋光墊溫度之改變可使拋光墊之形狀發生變化且可使晶圓之輪廓發生變化。
存在對用於對半導體基板進行拋光之方法及系統之一需要，該等方法及系統在整個拋光程序期間提供一個一致拋光墊溫度。
本部分意欲向讀者介紹可與下文所闡述及/或主張的本發明之各種態樣有關的技術之各種態樣。據信，此論述有助於為讀者提供背景資訊以促進對本發明之各種態樣之一較佳理解。因此，應理解，應以此觀點來閱讀此等敘述，而非作為對先前技術之認可。
本發明之一項態樣係針對一種對一半導體晶圓拋光系統之一拋光墊進行預熱之方法。該方法包含將一流體加熱至一第一預定溫度。該方法亦包含將該流體施加至該拋光墊。該方法進一步包含旋轉該拋光墊使得該流體覆蓋該拋光墊。該流體使一拋光墊溫度增加至一第二預定溫度。
本發明之另一態樣係針對一種藉助一晶圓拋光系統對一半導體晶圓進行拋光之方法。該晶圓拋光系統包含一預熱系統及一拋光頭。該預熱系統包含一加熱器，且該拋光頭包含一拋光墊。該方法包含藉助該加熱器將一流體加熱至一第一預定溫度。該方法亦包含將該流體施加至該拋光墊。該方法進一步包含旋轉該拋光墊使得該流體覆蓋該拋光墊。該流體使一拋光墊溫度增加至一第二預定溫度。該方法亦包含將該晶圓放置在該晶圓拋光系統中。該方法進一步包含藉助該拋光墊對該晶圓進行拋光。
本發明之又另一態樣係針對一種用於對一半導體晶圓進行拋光之晶圓拋光系統。該晶圓拋光系統包含：一拋光頭，其包含一拋光墊；及一預熱系統，其用於對該拋光墊進行預熱。該預熱系統包含用於將一流體加熱至一第一預定溫度之一加熱器。該預熱系統將該流體導流至該拋光墊，且該流體使一拋光墊溫度升高至一第二預定溫度。
關於本發明之上文所提及態樣所述之特徵存在各種改進形式。進一步特徵亦可同樣地併入於本發明之上文所提及態樣中。此等改進形式及額外特徵可個別地或以任一組合形式存在。舉例而言，下文所論述的關於本發明之所圖解說明實施例中之任一者的各種特徵可單獨地或以任一組合形式併入至本發明之上文所提及態樣中之任一者中。
本申請案主張於2020年6月17提出申請之美國專利申請案第16/946,340號之權益，該美國專利申請案出於所有相關及一致目的而以引用方式併入本文中。
適合基板(其可稱為半導體或矽「晶圓」)包含單晶矽基板，單晶矽基板包含藉由自藉由佐可斯基長晶法(Czochralski process)形成之晶錠將晶圓切片而獲得之基板。每一基板包含一中心軸線、一前表面及平行於前表面之一後表面。一般而言，前表面及後表面垂直於中心軸線。一周向邊緣連結前表面與後表面。
在一項實例中，一預熱步驟使一拋光墊之一溫度增加至一預定溫度。在此實例中，加熱去離子(「DI」)水且接著將DI水施加至拋光墊，並且旋轉拋光墊使得拋光墊之溫度變得實質上均勻。DI水增加拋光墊之溫度，且經加熱拋光墊用以對一半導體晶圓進行拋光。在對晶圓進行拋光之前增加拋光墊之溫度會使拋光墊之溫度增加至小於或大約等於對晶圓進行拋光期間拋光墊之溫度的一溫度。在已對拋光墊進行預熱之後，執行其中對結構之前表面及/或後表面進行拋光(亦即，執行一單側或雙側拋光)之一或多個拋光步驟。
對拋光墊進行預熱導致拋光程序期間更一致之拋光墊溫度。拋光程序期間一個一致拋光墊溫度導致拋光程序期間更均勻之矽移除。在一化學機械拋光程序期間，拋光墊溫度會因一晶圓-拋光墊介面處之摩擦力而增加。預熱程序在拋光程序之前增加拋光墊溫度，使得拋光墊溫度在整個拋光程序期間係一致的且晶圓之移除輪廓係均勻的。
參考圖1，一晶圓拋光系統100包含一拋光機102、一預熱系統104及一漿料供應系統106。在拋光程序期間，拋光機102對一晶圓108進行拋光，且漿料供應系統106將一漿料提供至拋光機。預熱系統104在拋光程序之前對拋光機102進行預熱，以便使拋光機之一溫度增加至小於或大約等於拋光程序期間拋光機之一拋光溫度的一溫度。
拋光機102包含附接至一第一軸件112之一第一拋光頭(上部拋光頭) 110及附接至一第二軸件116之一第二拋光頭(下部拋光頭) 114。第一軸件112旋轉第一拋光頭110，且第二軸件116旋轉第二拋光頭114。第一拋光頭110包含一第一板(上部板) 118及附接至第一板之一第一拋光墊(上部拋光墊) 120。第一拋光頭110亦包含一拋光墊溫度感測器122及複數個流體分佈管124。拋光墊溫度感測器122量測第一拋光墊120及一第二拋光墊128之溫度，且流體分佈管124將一第一流體施加至第一拋光墊及第二拋光墊。在所圖解說明實施例中，拋光墊溫度感測器122係一電阻溫度偵測器。然而，拋光墊溫度感測器122可係使得拋光機102能夠如本文中所闡述地操作之任何類型之溫度感測器。類似地，第二拋光頭114包含一第二板(下部板) 126及附接至第二板之一第二拋光墊(下部拋光墊) 128。
拋光機102係對晶圓108進行粗糙拋光或精拋光之一雙側拋光機。粗糙拋光及精拋光可藉由例如化學機械平坦化(CMP)來達成。CMP通常涉及將晶圓108浸入由漿料供應系統106供應之一研磨漿料中且藉由第一拋光墊120及第二拋光墊128對晶圓進行拋光。經由化學行為與機械行為之一組合，使晶圓108之表面平滑化。通常執行拋光直至達成一化學及熱穩定狀態為止且直至晶圓108已達成其等目標形狀及平坦性為止。
預熱系統104包含一預熱槽134、一預熱泵136、一預熱流動控制器138及一加熱器140。預熱槽134含納第一流體，且預熱泵136將第一流體自槽泵送至預熱流動控制器138、加熱器140及第一拋光頭110。預熱流動控制器138控制來自預熱泵136之第一流體之流動，且加熱器140在將第一流體傳送至第一拋光頭110及第二拋光頭114之前增加第一流體之一溫度。
預熱槽134包含含納第一流體之一非金屬槽。舉例而言，在此實施例中，預熱槽134包含一聚四氟乙烯(PTFE)槽。在替代實施例中，預熱槽134包含使得預熱系統104能夠如本文中所闡述地操作之任何類型之槽，包含一金屬槽。預熱泵136包含適合於將第一流體自預熱槽134泵送至第一拋光頭110之任何泵，包含但不限於一離心泵、一正排量泵及/或任何其他流體動力裝置。預熱流動控制器138包含控制第一流體之流動之任何流動控制裝置。加熱器140包含增加第一流體之溫度之任何加熱裝置，包含但不限於一電加熱器、一氣體加熱器、一熱交換器及/或任何其他加熱裝置。
在此實施例中，第一流體包含去離子水。更具體而言，第一流體包含實質上不含二氧化矽之一非研磨流體，諸如去離子水。在替代實施例中，第一流體可包含使得預熱系統104及拋光機102能夠如本文中所闡述地操作之任何流體。
漿料供應系統106包含一漿料槽130、一漿料泵132、一漿料流動控制器152及加熱器140。漿料槽130含納一第二流體，且漿料泵132將第二流體自漿料槽泵送至漿料流動控制器152、加熱器140及第一拋光頭110。漿料流動控制器152控制來自漿料泵132之第二流體之流動，且加熱器140在將第二流體傳送至第一拋光頭110之前增加第二流體之一溫度。
漿料槽130包含含納第二流體之一非金屬槽。舉例而言，在此實施例中，漿料槽130包含一PTFE槽。在替代實施例中，漿料槽130包含使得漿料供應系統106能夠如本文中所闡述地操作之任何類型之槽，包含一金屬槽。漿料泵132包含適合於將第二流體自漿料槽130泵送至第一拋光頭110之任何泵，包含但不限於一離心泵、一正排量泵及/或任何其他流體動力裝置。漿料流動控制器152包含控制第二流體之流動之任何流動控制裝置。漿料供應系統106使用與預熱系統104相同之加熱器140來增加第二流體之溫度。
在拋光程序期間，漿料供應系統106將第二流體提供至拋光機。在此實施例中，第二流體係一漿料。在替代實施例中，第二流體可包含使得拋光機102能夠如本文中所闡述地操作之任何流體。舉例而言，可在拋光程序中單獨地或以組合形式使用之適合漿料包含：一第一拋光漿料，其包括一定量之矽石顆粒；一第二拋光漿料，其係鹼性的(亦即，腐蝕性的)且通常不含納矽石顆粒；及一第三拋光漿料，其係去離子水。就此而言，應注意，如本文中所提及之術語「漿料」表示各種懸浮液及溶液(包含其中不具有顆粒之溶液，諸如腐蝕溶液及去離子水)且不限於暗指液體中存在顆粒。第一漿料之矽石顆粒可係膠體矽石，且可將顆粒囊封在一聚合物中。
晶圓拋光系統100亦可包含控制拋光機102、預熱系統104及漿料供應系統106之一控制器142。舉例而言，控制器142可控制拋光機102之旋轉速度、第一流體之流動速率、第一流體之溫度及/或預熱持續時間。
在操作期間，預熱系統104對拋光機102進行預熱，且拋光機在第一拋光墊120及第二拋光墊128之溫度已增加之後對晶圓108進行拋光。具體而言，拋光程序藉由將第一流體自預熱槽134泵送至預熱流動控制器138及具有預熱泵136之加熱器140開始。預熱流動控制器138控制第一流體之流動，且加熱器140使第一流體之一溫度增加至一第一預定溫度。在此實例中，第一預定溫度係約20℃。在替代實例中，第一預定溫度可係使得預熱系統104能夠如本文中所闡述地操作之任何溫度。
將經加熱第一流體導流至至少部分地位於第一軸件112內之一導管144。導管144將第一流體導流至流體分佈管124，流體分佈管124繼而將經加熱第一流體施加至第一拋光墊120及第二拋光墊128。第一流體降落至第二拋光墊128上，從而增加第二拋光墊之溫度。第一軸件112及第二軸件116同時旋轉第一拋光頭110及第二拋光頭114，以將第一流體塗佈在第一拋光墊120及第二拋光墊128上。第一流體使第一拋光墊120及第二拋光墊128之溫度增加至一第二預定溫度。在一預定時間內將第一流體施加至第一拋光墊120及第二拋光墊128，使得第一流體在預定時間內對第一拋光墊120及第二拋光墊128進行預熱。在此實施例中，預定時間係約8分鐘。在替代實施例中，預定時間係使得拋光機102能夠如本文中所闡述地操作之任何量之時間。
另一選擇係，第二拋光頭114亦可包含在將第一流體同時導流至第一拋光頭110的同時將第一流體導流至第二拋光頭114的流體分佈管。另外，第二拋光頭114亦可包含量測第二拋光墊128之一溫度之一拋光墊溫度感測器。
第一預定溫度係基於第二預定溫度，且第二預定溫度係基於拋光溫度。具體而言，拋光溫度係由當晶圓108已達成其等目標形狀及平坦性時達成之一化學及熱穩定狀態判定。熱穩定狀態判定拋光溫度。在此實例中，拋光墊溫度維持在±0.4℃之拋光溫度內，且選擇第一預定溫度及第二預定溫度使得拋光墊溫度維持在±0.4 ℃之拋光溫度內。在此實施例中，拋光溫度係約42℃至約43℃。更具體而言，在此實施例中，拋光溫度係約42.5℃。在替代實施例中，拋光溫度可係使得拋光機102能夠如本文中所闡述地操作之任何溫度。
第二預定溫度小於或大約等於拋光溫度。更具體而言，第二預定溫度係約42℃至約43℃。更具體而言，在此實施例中，第二預定溫度係約42.5℃。
基於第二預定溫度計算第一預定溫度。具體而言，在預熱程序期間，設定第一預定溫度使得拋光墊溫度增加至小於或大約等於第二預定溫度。一較低第一預定溫度增加預熱持續時間，且一較高第一預定溫度減少預熱持續時間。在此實施例中，第一預定溫度係約20℃。在另一實施例中，第一預定溫度係約20℃至約45℃、約40℃至約45℃、約42℃至約43℃或者約42.5℃。
拋光墊溫度感測器122在預熱程序期間量測第一拋光墊120及第二拋光墊128之一所量測溫度且將所量測溫度發送至控制器142。控制器142基於所量測溫度控制拋光機102及預熱系統104。具體而言，控制器142可控制拋光機102之旋轉速度、第一流體之流動速率、第一流體之溫度及/或預熱持續時間。舉例而言，控制器142可基於所量測溫度使用預熱流動控制器138使第一流體之一流動速率發生變化、基於所量測溫度使用加熱器140使第一流體之溫度發生變化、基於所量測溫度使預定時間發生變化及/或基於所量測溫度使拋光機102之一旋轉速度發生變化。使上文所列出之操作參數發生變化使得控制器142能夠控制拋光墊溫度，從而使得拋光墊溫度在藉助拋光機102進行拋光之前在第二預定溫度下係穩定的。舉例而言，如下文實例1中所展示，增加預定時間會導致一更一致拋光墊溫度。另外，增加第一流體之流動速率可減少預定時間，且同時增加第一流體之第一溫度及流動速率可進一步減少預定時間。
對第一拋光墊120及第二拋光墊128進行預熱會在藉助拋光機102對晶圓108進行拋光之前使拋光墊之溫度增加至第二預定溫度。拋光程序期間不一致之溫度可使第一拋光墊120及第二拋光墊128之一形狀發生變化，且繼而，可使晶圓108上之移除輪廓發生變化。一致拋光墊溫度會導致拋光程序期間均勻之矽移除且受第二流體之供應影響。
相比而言，在對一晶圓進行拋光之習用方法中，拋光機在拋光程序之前係閒置的，且拋光墊溫度在拋光程序開始時通常小於拋光程序期間達成之一熱穩定狀態溫度。在化學機械拋光程序中，拋光墊溫度會因一晶圓-拋光墊介面之摩擦力而增加。接著，拋光墊溫度在整個拋光程序期間增加且在整個拋光程序期間係時間相依及不一致的。不一致拋光墊溫度影響晶圓平坦性或錐度。本文中所闡述之預熱系統104會在拋光程序之前增加拋光墊溫度，使得拋光墊溫度在整個拋光程序期間係一致的且晶圓之移除輪廓係均勻的。
在已對拋光機102進行預熱之後，將晶圓108定位在一載體146中，且將晶圓及載體定位在拋光機102內。將第二流體(或漿料)導流至拋光機102，且執行其中藉由雙側拋光來對晶圓108之一前表面148及一後表面150進行拋光之一第一拋光步驟。具體而言，將第二流體自漿料槽130泵送至漿料流動控制器152及具有漿料泵132之加熱器140。漿料流動控制器152控制第二流體之流動，且在某些實例中，加熱器140可增加第二流體之一溫度。將第二流體導流至至少部分地位於第一軸件112內之導管144。導管144將第二流體導流至流體分佈管124，流體分佈管124繼而將第二流體施加至第一拋光墊120及第二拋光墊128。第二流體降落至第二拋光墊128上。第一軸件112及第二軸件116同時旋轉第一拋光頭110及第二拋光頭114，以將第二流體塗佈在第一拋光墊120及第二拋光墊128上且對晶圓108進行拋光。
在拋光程序期間，第一拋光墊120及第二拋光墊128、晶圓108與漿料之間的摩擦使拋光墊溫度維持在第二預定溫度下。具體而言，在此實施例中，在拋光程序期間，第一拋光墊120及第二拋光墊128、晶圓108及漿料之間的摩擦使拋光墊溫度維持在42℃與43℃之間。一般而言，拋光係使晶圓108之錐度減小至小於約60奈米(nm)至甚至如約5 nm一般低或甚至約1 nm的一「粗糙」拋光。出於此規格之目的，錐度表達為跨越一晶圓之厚度變化之線性分量，其由如美國材料試驗協會(「ASTM」) F1241標準中所定義的晶圓之前表面最佳擬合平面與理想平坦後表面之間的角度指示。
在粗糙拋光完成之後，可對晶圓108進行沖洗及亁燥。另外，晶圓108可經受一濕法槽式或旋轉清洗。在清洗之後，可執行一第二拋光步驟。第二拋光步驟通常係一「精」拋光或一「鏡面」拋光，其中基板之前表面與附接至一旋轉台或壓板之一拋光墊接觸。另一選擇係，拋光機102可執行第二拋光步驟。精拋光使晶圓108之錐度減小至小於約60奈米(nm)至甚至如約5 nm一般低或甚至約1 nm。
與用於對基板進行拋光之習用方法相比，本發明之方法具有數個優點。在對一晶圓進行拋光之前對拋光墊進行預熱會使拋光墊溫度增加至拋光程序期間達成之一熱穩定狀態溫度。在拋光程序期間，晶圓、拋光墊與漿料之間的摩擦使拋光墊溫度維持在一個一致溫度下。拋光程序期間之一致拋光墊溫度導致拋光程序期間晶圓之經減小錐度及均勻矽移除。
圖2係對一半導體晶圓拋光系統之一拋光頭進行預熱之一方法200之一流程圖。方法200包含將一流體加熱202至一第一預定溫度且將流體施加204至拋光墊。方法200亦包含旋轉206拋光墊使得流體覆蓋拋光墊，且流體使一拋光墊溫度增加至一第二預定溫度。方法200亦可包含：基於拋光墊之一所量測溫度使用一流動控制器使流體之一流動速率發生變化208；基於拋光墊之一所量測溫度使流體之一溫度發生變化210；基於拋光墊之一所量測溫度使預定時間發生變化212；藉助一流動控制器來控制214流體之一流動速率；及使用216一加熱器將流體加熱至第一預定溫度。另外，將流體施加204至拋光墊亦可包含在一預定時間內將第一流體導流218至拋光墊。
圖3係藉助一晶圓拋光系統對一半導體晶圓進行拋光之一方法300。晶圓拋光系統包含一預熱系統及一拋光頭，預熱系統包含一加熱器，且拋光頭包含一拋光墊。方法300包含藉助加熱器將一流體加熱302至一第一預定溫度且將晶圓放置304在晶圓拋光系統中。方法300亦包含將流體施加306至拋光墊並旋轉308拋光墊使得流體覆蓋拋光墊，且流體使一拋光墊溫度增加至一第二預定溫度。方法300進一步包含將一第二流體導流310至拋光墊且藉助拋光墊對晶圓進行拋光312。 實例
藉由以下實例進一步圖解說明本發明之程序。不應在一限制意義上看待此等實例。實例 1 ：預熱持續時間使一晶圓之平坦性或錐度發生變化的效應
在一雙側拋光機中對晶圓進行粗糙拋光。具體而言，如下文表1中所展示，執行了三次測試運行。在第一測試運行(測試運行1)中，在藉助拋光墊對一晶圓進行拋光之前，在8分鐘內將20℃下1.3每分鐘公升(l/m)之DI水導流至兩個拋光墊。在第二測試運行(測試運行2)中，在藉助拋光墊對一晶圓進行拋光之前，在4分鐘內將20℃下1.3 l/m之DI水導流至拋光墊。在第三測試運行(測試運行3)中，在拋光之前不對拋光墊進行預熱。 表1：對拋光墊進行預熱之測試運行1至3
   測試運行1 測試運行2 測試運行3
時間(分鐘) 8 4 0
DIW流動速率(公升/分鐘) 1.3 1.3 1.3
DIW溫度(℃) 20 20 20
圖4係當拋光墊之一預熱程序之持續時間發生變化時一拋光墊之一溫度在一拋光程序期間之改變的一圖表400。如圖4中所展示，使測試運行1期間拋光墊之溫度維持在42℃與43℃之間，而測試運行2期間拋光墊之溫度在40℃與43℃之間變化，且測試運行3期間拋光墊之溫度在39℃與43℃之間變化。因此，一較長預熱持續時間使拋光墊溫度在拋光程序期間保持穩定，使得拋光墊溫度在整個拋光程序係一致的。相反地，不進行預熱或一較短預熱持續時間會導致在整個拋光程序期間不一致之拋光墊溫度。
圖5係當一拋光墊之一預熱程序之持續時間發生變化時經拋光晶圓之錐度之改變的一盒形圖500。如圖5中所展示，晶圓在測試運行1期間產生之錐度係介於約0奈米(nm)與15 nm之間，而晶圓在測試運行2期間產生之錐度係介於約15 nm與30 nm之間，且晶圓在測試運行3期間產生之錐度係介於約10 nm與50 nm之間。因此，一較長預熱持續時間會減小錐度並增加經拋光晶圓之平坦性。
如本文中所使用，當結合尺寸、濃度、溫度或者其他實體或化學性質或特性之範圍使用時，術語「約」、「實質上」、「基本上」及「大約」意欲涵蓋性質或特性之範圍之上限及/或下限中可存在之變化，舉例而言，包含捨入、量測方法或其他統計變化所引起之變化。
當介紹本發明或其實施例之要素時，冠詞「一(a)」、「一(an)」、「該(the)」及「該(said)」意欲意指存在該等要素中之一或多者。術語「包括」、「包含」、「含有」及「具有」意欲係包含性的且意指除所列要素之外可能亦存在其他要素。指示一特定定向(例如，「頂部」、「底部」、「側」等)之術語之使用係為方便闡述目的且並不需要所闡述物項之任何特定定向。
由於可在不背離本發明之範疇的情況下對上述構造及方法作出各種改變，因此意欲應將上文闡述中所含有及附圖中所展示之所有事物解釋為說明性的且不具有一限制意義。
100:晶圓拋光系統 102:拋光機 104:預熱系統 106:漿料供應系統 108:晶圓 110:第一拋光頭/上部拋光頭 112:第一軸件 114:第二拋光頭/下部拋光頭 116:第二軸件 118:第一板/上部板 120:第一拋光墊/上部拋光墊 122:拋光墊溫度感測器 124:流體分佈管 126:第二板/下部板 128:第二拋光墊/下部拋光墊 130:漿料槽 132:漿料泵 134:預熱槽 136:預熱泵 138:預熱流動控制器 140:加熱器 142:控制器 144:導管 146:載體 148:前表面 150:後表面 152:漿料流動控制器 200:方法 202:加熱/操作 204:施加/操作 206:旋轉/操作 208:變化/操作 210:變化/操作 212:變化/操作 214:控制/操作 216:使用/操作 218:導流/操作 300:方法 302:加熱/操作 304:放置/操作 306:施加/操作 308:旋轉/操作 310:導流/操作 312:拋光/操作 400:圖表 500:盒形圖
圖1係一晶圓拋光系統之一示意圖。
圖2係對一拋光頭進行預熱之一方法之一流程圖。
圖3係對一晶圓進行拋光之一方法之一流程圖。
圖4係當拋光墊之一預熱程序之持續時間發生變化時拋光墊之溫度之改變的一圖表。
圖5係當拋光墊之一預熱程序之持續時間發生變化時經精拋光晶圓之錐度之改變的一盒形圖。
儘管可在某些圖式而不是其他圖式中展示各種實例之具體特徵，但此係僅出於方便目的。可結合任何其他圖式之任一特徵引用及/或要求保護任一圖式之任一特徵。
除非另有指示，否則圖式意欲圖解說明本發明之實例之特徵。據信，此等特徵可適用於包括本發明之一或多個實例之多種系統中。圖式並不意欲包含熟習此項技術者已知的用於實踐所揭示的所揭示實例所需之所有習用特徵。
100:晶圓拋光系統
102:拋光機
104:預熱系統
106:漿料供應系統
108:晶圓
110:第一拋光頭/上部拋光頭
112:第一軸件
114:第二拋光頭/下部拋光頭
116:第二軸件
118:第一板/上部板
120:第一拋光墊/上部拋光墊
122:拋光墊溫度感測器
124:流體分佈管
126:第二板/下部板
128:第二拋光墊/下部拋光墊
130:漿料槽
132:漿料泵
134:預熱槽
136:預熱泵
138:預熱流動控制器
140:加熱器
142:控制器
144:導管
146:載體
148:前表面
150:後表面
152:漿料流動控制器

Claims (20)

  1. 一種對一半導體晶圓拋光系統之一拋光墊進行預熱之方法，該方法包括： 將一流體加熱至一第一預定溫度； 將該流體施加至該拋光墊；及 旋轉該拋光墊使得該流體覆蓋該拋光墊，其中該流體使一拋光墊溫度增加至一第二預定溫度。
  2. 如請求項1之方法，其中基於該第二預定溫度及該拋光墊溫度計算該第一預定溫度。
  3. 如請求項1之方法，其中使該拋光墊溫度維持在42℃與43℃之間。
  4. 如請求項1之方法，其中將該流體施加至該拋光墊包含在一預定時間內將第一流體導流至該拋光墊。
  5. 如請求項4之方法，其進一步包括基於該拋光墊之一所量測溫度使該預定時間發生變化。
  6. 如請求項1之方法，其中該流體包含去離子水。
  7. 如請求項1之方法，其中該流體實質上不含二氧化矽。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包括藉助一流動控制器控制該流體之一流動速率。
  9. 如請求項1之方法，其進一步包括使用一加熱器將該流體加熱至該第一預定溫度。
  10. 如請求項1之方法，其進一步包括基於該拋光墊之一所量測溫度使用一流動控制器使該流體之一流動速率發生變化。
  11. 如請求項1之方法，其進一步包括基於該拋光墊之一所量測溫度使該流體之一溫度發生變化。
  12. 一種藉助一晶圓拋光系統對一半導體晶圓進行拋光之方法，該晶圓拋光系統包含一預熱系統及一拋光頭，該預熱系統包含一加熱器，該拋光頭包含一拋光墊，該方法包括： 藉助該加熱器將一流體加熱至一第一預定溫度； 將該流體施加至該拋光墊； 旋轉該拋光墊使得該流體覆蓋該拋光墊，其中該流體使一拋光墊溫度增加至一第二預定溫度； 將該晶圓放置在該晶圓拋光系統中；及 藉助該拋光墊對該晶圓進行拋光。
  13. 如請求項12之方法，其進一步包括將一第二流體導流至該拋光墊。
  14. 如請求項13之方法，其中該第二流體包括一漿料。
  15. 如請求項14之方法，其中該拋光墊、該晶圓與該漿料之間的摩擦使該拋光墊溫度維持在該第二預定溫度下。
  16. 一種用於對一半導體晶圓進行拋光之晶圓拋光系統，該晶圓拋光系統包括： 一拋光頭，其包括一拋光墊；及 一預熱系統，其用於對該拋光墊進行預熱，該預熱系統包括用於將一流體加熱至一第一預定溫度之一加熱器，其中該預熱系統將該流體導流至該拋光墊，且該流體使一拋光墊溫度升高至一第二預定溫度。
  17. 如請求項16之晶圓拋光系統，其中基於該第二預定溫度及該拋光墊溫度計算該第一預定溫度。
  18. 如請求項16之晶圓拋光系統，其中該拋光頭包括附接至該拋光墊之一板，該板界定用於將該流體自該預熱系統導流至該拋光墊之一流體分佈管。
  19. 如請求項16之晶圓拋光系統，其中該預熱系統進一步包括用於量測該拋光墊溫度之一拋光墊溫度感測器。
  20. 如請求項16之晶圓拋光系統，其中該預熱系統進一步包括用於控制該流體之一流動速率之一流動控制器。
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