TW202303733A - 用於化學機械研磨墊更換的系統和方法 - Google Patents

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鄭景文
陳俊彥
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Abstract

一種用於在化學機械研磨製程工具上的化學機械研磨墊更換的系統和方法。具有兩個或更多個平臺的平臺載體被定位在平臺清洗製程模組內。每個平臺包括固定在其上的化學機械研磨墊,並且能夠在操作期間獨立地旋轉。當化學機械研磨墊需要更換時,平臺載體朝向墊撕裂工具旋轉,墊撕裂工具在平臺載體旋轉時延伸並樞轉以從平臺上移除使用過的化學機械研磨墊。墊帶更換模組位於化學機械研磨製程工具上方,墊帶從供應輥延伸到回收輥。當墊帶穿過墊帶更換模組時,墊帶的背襯被分離和回收。然後通過壓力輥將佈置在墊帶中的墊施加到平臺上。

Description

用於化學機械研磨墊更換的系統和方法
本揭露實施例是有關於一種用於化學機械研磨墊更換的系統和方法。
以下說明一般涉及半導體裝置的製造。在半導體裝置的製造期間,進行處理步驟的多個序列以形成在半導體基底上的多個電子電路(electronic circuit)。一種這樣的製程是化學機械平坦化(chemical mechanical planarization)(研磨(polishing)),通常稱為化學機械研磨(chemical mechanical polishing,CMP)。化學機械研磨是利用化學作用(chemical reaction)和機械力(mechanical force)之組合的一種用於平滑或平坦化表面的製程。
本揭露實施例提供一種在相關聯的化學機械研磨工具中進行原位化學機械研磨墊更換的方法,包括:在包括與記憶體通信的處理器的控制器處,接收來自墊磨損檢測模組的輸出,所述輸出對應於平臺載具的多個平臺中的第一平臺上的化學機械研磨墊的狀態;響應於所述墊磨損檢測模組的所述輸出,將墊帶更換模組定位在所述第一平臺附近,所述墊帶更換模組包括包含多個墊的墊帶供應;將所述平臺載具朝向墊撕裂器工具旋轉,所述墊撕裂器工具可移動地定位在鄰近於所述平臺載具;耦接所述墊撕裂器工具以移除所述第一平臺上的所述化學機械研磨墊;以及透過所述墊帶更換模組的壓力輥,滾壓設置於所述墊帶供應中的一個墊至所述平臺載具的所述多個平臺中的第二平臺上。
以下揭露提供用於實施所提供主題的不同特徵的許多不同實施例或實例。下文描述組件及配置的具體實例用以簡化本揭露。當然,此等組件及配置僅為實例且不意欲為限制性的。舉例而言,在以下描述中,第一特徵在第二特徵上方或第二特徵上的形成可包含第一特徵以及第二特徵直接接觸地形成的實施例,且亦可包含額外特徵可在第一特徵與第二特徵之間形成使得第一特徵與第二特徵可不直接接觸的實施例。另外,本揭露可在各種實例中重複附圖標號及/或字母。此重複出於簡單及明晰的目的,且其本身並不指示所論述的各種實施例及/或組態之間的關係。
另外,為了便於描述,可在本文中使用諸如「在……之下」、「在……下方」、「下部」、「在……上方」、「上部」以及類似者的空間相對術語,以描述如圖中所示出的一個元件或特徵與另一(些)元件或特徵的關係。除圖中所描繪的定向外,空間相對術語亦意欲涵蓋元件在使用或操作中的不同定向。裝置可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向),且本文中所使用的空間相對描述詞同樣可相應地進行解譯。
本公開說明書和申請專利範圍中的數值(numerical value)應理解為包括當減少到相同數量的有效數字(significant figure)時之依舊相同的數值以及透過小於本公開中所描述類型的常規測量技術的實驗誤差以確定的值而與所述值不同之數值。本公開的所有範圍都包括數值的端點(endpoint)。
術語“約(about)”可用於包括可以變化而不改變該值的基本函數(basic function)的任何數值。當使用於範圍(range)時,術語“約”還公開了由兩個端點的絕對值所定義的範圍,例如,“約2到約4”也公開了“從2到4”的範圍。術語“約”可包括所指定數字的正負10%。
根據一些化學機械研磨(CMP)作業平台(platform),平臺(platen)被研磨墊(polishing pad)覆蓋且經配置為用於旋轉所述研磨墊。CMP研磨墊可由多個不同的材料製成。在一些實作中,研磨墊由硬質(hard)且多孔(porous)的聚胺基甲酸酯發泡體(polyurethane foam)製成,並且可經圖案化而具有多個窄的高長寬比(narrow high-aspect ratio)溝槽(即,以收集來自正在研磨的晶圓的碎屑)。這些研磨墊可以包括單層或複合層的材料,例如造紙毛毯(felts)、聚合物浸漬的造紙毛毯(polymer impregnated felts)、微孔的聚合物膜(microporous polymer films)、微孔的合成皮革(microporous synthetic leathers)、經填充的聚合物膜(filled polymer films)、未填充的紋理聚合物膜(unfilled textured polymer films)、其組合、或類似物等。代表性的聚合物可以包括聚胺基甲酸酯、聚烯烴(polyolefin)等。
諸如晶圓載具的旋轉研磨頭(rotating polishing head)經佈置於研磨墊之上,並且被配置為用於支撐和旋轉工件(workpiece),例如矽晶圓。研磨頭包括多個同心的壓力區域(pressure zone),所述多個同心的壓力區域被配置為用於透過多個不同的力量以將對應的多個同心區域上的工件的待研磨表面壓向至研磨墊。漿料分佈系統(slurry distribution system)包括佈置在研磨墊之上的一個或多個噴嘴(nozzle),並且被配置為用於透過噴嘴將漿料提供至研磨墊。在一些實例中,超精細的化學研磨漿料(chemical polishing slurry)被噴塗到墊表面上並透過溝槽在墊表面周圍流動。漿料包括化學成分和磨料(abrasive)成分。由於壓力和漿料,待研磨表面經歷化學和機械研磨。調節器(conditioner)佈置在研磨墊上方,用於從研磨墊上去除研磨碎片(polishing debris)。
隨著研磨墊磨損,必須將其更換以防止損害到經研磨的晶圓及保持有效地執行化學機械研磨製程。這個判斷可能是一組數量的操作或者一段期間以及對研磨墊的實際損壞的結果。要更換這樣的研磨墊,技術人員必須手動從平臺頂部剝離/刮掉用過的研磨墊,並接著清潔所述平臺的表面。在一些的情況下,這需要技術人員從化學機械研磨工具中移除平臺,以有效地移除和更換研磨墊。然後,透過從研磨墊(自粘附墊)上移除背襯(backing)或藉由使平臺表面上具有粘合劑的準備,而準備好一個新的研磨墊以用於放置在經清潔過的平臺上。為了使新的研磨墊是有效的,技術人員必須小心地將新的研磨墊與平臺對齊。在校準之後,技術人員必須人工地校驗研磨墊的平坦度,即在研磨墊下存在的任何氣泡(例如,平臺和研磨墊之間的碎片或空氣凹部(air pocket))。這種預防維護(preventative maintenance)/緊急維護(emergency maintenance)是非常耗時且勞力強度大。任何經更換研磨墊的化學機械研磨工具都可能在很長一段時間內無法用於半導體製造操作,從而減慢了給定設施內的製造速度。此外,當技術人員執行此類維護時,6S安全(即:整理(sort)、整頓(set in order)、清潔(shine)、規範(standardize)、素養(sustain)、安全(security))會受到影響。
在本公開的實施例中,提供了一種自動化(研磨)墊更換系統,該系統減少了CMP工具更換(研磨)墊的停機時間,並且還減少了執行(研磨)墊更換所需的人工量。自動化(研磨)墊更換系統提供用於移除經使用過的(研磨)墊的自動化硬體,將新的(研磨)墊壓到平臺上,以及檢查氣泡。另外,本公開的實施例提供位在CMP工具中的多個平臺,所述CMP工具具有用於在所述多個平臺之間切換(switching)的機構。這有助於自動化(研磨)墊更換,並藉由在一個(研磨)墊更換的停機時間來更換多個平臺中的所有(研磨)墊以延長(研磨)墊更換停機時間之間的時間間隔。
參考圖1,根據一個實施例,示出一種用於自動化化學機械研磨墊更換的化學機械研磨墊帶更換模組(replacement module)(又稱墊帶更換模組)100。根據本公開所設想的不同的實施例,化學機械研磨墊帶更換模組100被配置為可拆卸地附接到化學機械研磨工具300(在圖3中示出)。如圖1所示,化學機械研磨墊帶更換模組100包括墊帶供應輥(pad tape supply roller)102,所述墊帶供應輥102經配置為用於儲存墊帶供應(pad tape supply)104,即一卷(roll)的墊帶(pad tape)106。
儘管在圖1中未示出,化學機械研磨墊帶更換模組100可被固定到可移動的總成(movable assembly),該可移動的總成被配置為用於在化學機械研磨工具300上方對齊,以允許根據下文更詳細描述的方法在平臺126A上執行墊108的更換。在其他實施例中,化學機械研磨墊帶更換模組100可被配置為用於對齊化學機械研磨工具300的一側,從而允許在化學機械研磨工具300的所述側上執行墊108的更換,而非在化學機械研磨工具300的頂表面。在此實施例中,本公開所描述的化學機械研磨墊帶更換模組100的個別組件可以各自安裝到經參照的總成或者可以單獨放置在化學機械研磨工具300附近,以實現本公開的墊更換製程。本領域技術人員將理解,這種總成可透過自動或手動裝置被調動至一位置。舉例來說,但不限於,保持化學機械研磨墊帶更換模組100的所述總成可被定位在軌道(rail)(未示出)或其他導件(guide)上,以使化學機械研磨墊帶更換模組100能夠正確定位在化學機械研磨工具300之上。此種定位可以藉由機械化裝置(透過例如馬達、滑輪等)單獨地或結合技術人員的手動動作來完成。
圖2A、圖2B以及圖2C提供了在將墊(pad)108提取到化學機械研磨工具300的平臺126A之前和之後的墊帶106的影像,於下文中更詳細地討論。如圖2A所示,墊帶106的區段被示為於其上設置有多個墊108。在一些實施例中,墊帶106被預切割成墊108的形狀,所述形狀適合於化學機械研磨工具300的平臺126A。在此種實施例中,墊帶106(在圖2B中更完整地顯示)包括設置於黏著層(adhesive layer)120和墊層(pad layer)122之上的背襯帶/層(backing tape/layer)112,墊層122包括多個墊(又稱預切墊(precut pad))108。本領域技術人員將理解,背襯帶/層112可以包括任何合適的材料,其能夠防止黏著層120粘附到其他材料,例如當以卷(即,墊帶供應104)呈現時的墊層122。在一些實施例中,墊帶106的寬度可以比平臺126A的直徑大,其中墊帶106上所具有的經預切的墊108的直徑與平臺126A的直徑相同。作為非限制性示例,當平臺具有約520mm的直徑時,經預切的墊具有約520mm的直徑且墊帶的寬度為約540mm。亦可使用其他直徑和寬度,平臺的直徑可決定墊帶的直徑和寬度。應當理解,這樣的示例可以利用±50mm的範圍以允許不同尺寸的平臺的範圍。在一些實施例中,平臺的作業平台可以從0度到360度旋轉用於黏貼(taping)和墊移除(pad removing)。
繼續圖1,墊帶106先透過背襯去除輥(backing removal roller)110A和110B進行饋送,其中背襯帶/層112與墊層122和黏著層120分離。然後,將背襯帶/層112透過多個背襯帶回收導輥(backing tape recycle guide roller)114A和114B在背襯帶回收輥(backing tape recycle guide roller)116的周圍纏繞成背襯帶回收卷(backing tape recycle roller)118。在一些實施例中,背襯去除輥110A和110B及/或背襯帶回收輥116被適當地配置為用於轉動背襯帶回收卷118以收集背襯帶/層112,同時於來自背襯去除輥110A和110B的背襯帶/層112上保持適當的張力。本領域技術人員將理解,這種張力有助於將背襯帶/層112與黏著層120分離並防止背襯帶/層112與化學機械研磨墊帶更換模組100的操作捆綁或以其他方式干擾化學機械研磨墊帶更換模組100的操作。
根據一個實施例,在剝離背襯帶/層112之後,將墊帶106(即,黏著層120和墊層122)透過多個墊帶回收導輥(pad tape recycle guide roller)128A和128B在平臺126A的上方從背襯去除輥110A和110B引導至墊帶回收輥(pad tape recycle roller)130,以形成具有墊層122的墊帶回收卷(pad tape recycle roll)132。本領域技術人員將理解,墊帶回收輥130可被適當地配置為用於在將墊108應用到平臺126A之後轉動墊帶回收卷132以收集墊層122/黏著層120。依據一個實施例,隨著黏著層120和墊層122越過前述的平臺126A,壓力輥(pressure roller)124施加的壓力使墊108緊貼平臺126A。根據一個實施例,壓力輥124被配置為橫越平臺126A而對位在平臺126A上的墊108施加相等的壓力。本領域技術人員將理解,壓力輥124可被適當地配置為在多個運動軸(axis of motion)上移動壓力輥124(例如,升高和下降以允許墊帶106的運動)、施加均勻壓力、旋轉等。本領域技術人員將理解,這種壓力使在黏著層120上的墊108能夠粘附到平臺126A上。然後,壓力輥124可以返回到其先前的位置,且墊帶供應輥102、墊帶回收輥130以及背襯帶回收輥116增量(即旋轉)一個墊的長度以便將墊帶106中新的墊108定位在化學機械研磨工具300上方的位置,用以固定至平臺載具的下一個平臺126A,如下所述。各種輥可透過馬達(未顯示)、滑輪/帶總成(未顯示)、齒輪耦合(geared coupling)、或類似物來驅動。
參考圖3A、圖3B和圖3C,根據一個實施例,示出一種具有化學機械研磨墊帶更換模組100的化學機械研磨工具300,化學機械研磨墊帶更換模組100可被應用於更換平臺126A上的墊(又稱化學機械研磨墊或研磨墊)108。如圖3A至圖3C所示,平臺126A經配置為用於支撐化學機械研磨墊108。平臺126A包括實質上平坦的上表面,所述實質上平坦的上表面經配置為用於與墊108的底表面的黏合的介面,其中墊108的底表面與墊108的頂表面相對,墊108的頂表面有利於相關聯的晶圓之研磨。
化學機械研磨工具300包括平臺清洗製程模組(platen cleaning process module)302、墊垃圾箱模組(pad waste bin module)304、墊氣泡檢測模組(pad bubble detection module)306、墊調節器模組(pad conditioner module)308、研磨頭模組(polish head module)310、墊磨損檢測模組(pad wear detection module)312、漿料流量模組(slurry flow module)314、化學機械研磨工具控制器(CMP tool controller)316。將於圖4至圖6B,更詳細地說明和描述平臺清洗製程模組302。
根據一個實施例,墊氣泡檢測模組306包括支撐臂(supporting arm)318,支撐臂318側向地在平臺清洗製程模組302的頂表面320上與其間隔開。從平臺126A的鄰近區域到平臺126A,支撐臂318可側向地延伸到平臺126A上,且支撐臂318可透過伸縮式(telescoping)來實現。墊氣泡檢測模組306的支撐臂318可在一個端處耦接到支撐臂馬達(supporting arm motor)322,此可操作地旋轉支撐臂318使其跨過平臺126A及/或在當支撐臂318掃過平臺126A時將其伸縮。墊氣泡檢測頭(pad bubble detection head)324可以位於與耦接到支撐臂馬達322的支撐臂318的末端相對之支撐臂318的末端處。在不同的實施例中,墊氣泡檢測頭324被配置為用於在更換墊108期間檢測墊108下方是否存在氣泡或其他干擾/缺陷。舉例來說,墊氣泡檢測頭324可包括但不限於光感測器、接觸感測器、超聲波感測器或者能夠檢測墊108表面上的問題之其他合適的感測器。墊氣泡檢測頭324的支撐臂馬達322和接收/操作可透過化學機械研磨工具控制器316來控制和操作,於下文中更詳細地討論。圖3B示出墊氣泡檢測模組306的支撐臂318跨過位在平臺126A上的墊108的表面上方的移動,從而使具有相關聯的感測器之墊氣泡檢測頭324能夠檢測墊108上的任何氣泡或其他缺陷的存在。
如上所述,化學機械研磨工具300還包括墊調節器模組308,墊調節器模組308包括位於平臺清洗製程模組302的頂表面320上的墊調節器支撐臂(pad conditioner support arm)(又稱支撐臂)326。從平臺126A的鄰近區域到平臺126A,墊調節器支撐臂326可側向地延伸到平臺126A上,且墊調節器支撐臂326可透過伸縮式來實現。墊調節器模組308的墊調節器支撐臂326可在一個端處耦接到支撐臂馬達328,此可操作地旋轉墊調節器支撐臂326使其跨過平臺126A及/或在當墊調節器支撐臂326掃過平臺126A時將其伸縮。墊調節器頭(pad conditioner head)330可以位於與耦接到支撐臂馬達328的墊調節器支撐臂326的末端相對之墊調節器支撐臂326的末端處。在一些實施例中,墊調節器頭330被配置為用於轉動連接於其上之墊調節器(pad conditioner)332,墊調節器332位於墊108之上。
根據不同的實施例,墊調節器332可透過機械或其他合適的緊固件裝置,例如黏合劑(adhesive)、鉤(hook)和迴圈緊固件(loop fastener)等耦接到調節器頭330。本領域技術人員將理解,墊調節器332可包括基材,在其上粘附有具有多個磨料粒子的陣列。在不同的實施例中,墊調節器332可以在化學機械研磨製程期間從墊108去除(或移除)晶圓碎片和多餘的漿料。在其他實施例中,墊調節器332可有助於在墊108上創建靠抵著可研磨的晶圓之溝槽或其他紋理。本領域技術人員將理解,可透過合適的馬達(未示出)來實現墊調節器頭330的旋轉。圖3C示出墊調節器模組308的墊調節器支撐臂326跨過位在平臺126A上的墊108的表面上方的移動,從而在CMP製程期間啟用墊調節器332來調節墊108。圖7依照一個實施例提供於CMP製程期間中的化學機械研磨工具300的剖視圖,其包括墊調節器支撐臂326、墊調節器頭330以及墊調節器332。
圖3A至圖3C中描繪的化學機械研磨工具300還包括研磨頭模組310,研磨頭模組310包括位於平臺清洗製程模組302的頂表面320上的研磨頭支撐臂(polishing head support arm)(又稱支撐臂)334。從平臺126A的鄰近區域到平臺126A,研磨頭支撐臂334可側向地延伸到平臺126A上,且研磨頭支撐臂334可透過伸縮式來實現。研磨頭模組310的研磨頭支撐臂334可在一個端處耦接到支撐臂馬達336,此可操作地旋轉墊研磨頭支撐臂334使其跨過平臺126A及/或在當研磨頭支撐臂334掃過平臺126A時將其伸縮。研磨頭(polishing head)338可位於與耦接到支撐臂馬達336的研磨頭支撐臂334的末端相對之研磨頭支撐臂334的末端處。研磨頭338可配置為用於保持待研磨的晶圓(wafer)(又稱半導體晶圓)340。在一些實施例中,在平坦化/研磨期間,研磨頭338被配置為用於在墊108上旋轉晶圓340。
如上所述,研磨頭338被配置為用於透過任何適合裝置以保持晶圓340(例如參見圖7)。舉例來說,但不限於,研磨頭338可利用載具和固定環,其中固定環透過機械緊固件或其他合適的附接機構來安裝到載具。在CMP製程的操作期間,晶圓340被固定在研磨頭340內,且晶圓340的待研磨之表面面朝下放在墊108上。研磨頭338被配置為施加向下的力或壓力以將工件與墊108接觸。
墊磨損檢測模組312是相對地接近位於平臺126A上的墊108。墊磨損檢測模組312包括一個或多個感測器,其被配置為用於檢測墊108的磨損(即狀態),例如磨料特性的損害、墊108的損失(例如裂痕、撕裂等)或類似者等。舉例來說,合適的感測器可包括且不限於光感測器、紅外線感測器或類似者等。
根據一個實施例,化學機械研磨工具300還包括漿料流量模組314,漿料流量模組314被配置為用於在化學機械研磨製程期間將漿料(slurry)342分配到墊108上。在前面提到的化學機械研磨製程,平臺126A被旋轉而導致漿料342被分佈於墊108之上。應當理解,漿料342的類型可能取決於要研磨或去除的材料的類型。舉例來說,漿料342可包括反應物、磨料、界面活性劑和溶劑。反應物可以是化學物,例如氧化劑或水解劑,其將與晶圓340的材料發生化學反應以幫助化學機械研磨墊108研磨/去除材料。
根據其他實施例,反應物例如可以是過氧化氫(hydrogen peroxide);儘管任何其他合適的反應物可被配置為用於替代地、聯合地或按順序地使用以幫助去除材料,所述其他合適的反應物例如為羥胺(hydroxylamine)、過碘酸(periodic acid)、過硫酸銨(ammonium persulfate)、其他高碘酸鹽(other periodates)、碘酸鹽(iodates)、過氧單硫酸鹽(peroxomonosulfates)、過氧單硫酸(peroxymonosulfuric acid)、過硼酸鹽(perborates)、丙二醯胺(malonamide)、其組合、或其類似物等。其他的反應物可被用於移除其他類型的材料。舉例來說,在待去除的材料包括氧化物的一些實施例中,反應物可包括HNO3、KOH、NH4OH、其組合、或其類似物等。磨料可包括任何合適的顆粒,所述顆粒與墊108一起被配置為用於研磨/平坦化工件。在一些實施例中,磨料可包括二氧化矽(silica)、氧化鋁(aluminum oxide)、氧化鈰(cerium oxide)、多晶的鑽石(polycrystalline diamond)、聚合物粒子(polymer particle)(例如,聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylate)或其類似物)、其組合、或其類似物等。
本領域技術人員將理解,墊帶更換模組100、平臺清洗製程模組302、墊氣泡檢測模組306、墊調節器模組308、研磨頭模組310、墊磨損檢測模組312、漿料流量模組314的控制可透過化學機械研磨工具控制器316來實現,參考圖8於下方更詳細討論。
參考圖4,根據一個示例性實施例,示出了平臺清洗製程模組302中的內部腔室(interior chamber)400。內部腔室400容納平臺載具402且安裝有多個平臺126A、126B。平臺載具402可以配置為攜帶兩個、四個或更多的平臺,每個平臺都可在化學機械研磨製程中使用。根據一個實施例,平臺載具402是可旋轉的且適當地被配置為用於在內部腔室400內的旋轉以改變使用於化學機械研磨製程的平臺。圖5A描繪了四面(four-sided)平臺載具500,其四面上固定有四個平臺126A、126B、126C以及126D。圖5B描繪了兩面(two-sided)平臺載具502,其兩面上固定有兩個平臺126A以及126B。
根據本公開所設想的不同的實施例,圖4中所示的平臺清洗製程模組302的內部腔室400包括多個組件,所述多個組件被配置為便於CMP製程以及墊108的更換。如圖4所示,平臺載具402(圖5A與圖5B中的平臺載具500或平臺載具502)被安裝到旋轉馬達(rotation motor)404,旋轉馬達404可操作以旋轉平臺載具402,這樣平臺126A至126D(四面)或平臺126A至126B(兩面)中的之一者可被定位為用於化學機械研磨工具300的化學機械研磨操作。
圖4中的平臺載具402描繪了兩個平臺126A和126B,以便說明平臺清洗製程模組302的各種內部驅動組件。應當理解,四面平臺載具500也可以用在圖4的內部腔室400中,例如圖5A、圖6A和圖6B中所示的四面平臺載具500。每個平臺126A、126B可旋轉地耦接至於平臺126A及126B之間延伸的中心軸(central shaft)406。旋轉馬達404被耦接到連接到中心軸406的驅動軸(drive shaft)408。多個耦合件(coupling)410被定位在中心軸406上,且被配置為用以允許平臺126A至126B獨立於中心軸406的旋轉而彼此旋轉。也就是說,每個平臺126A至126B(圖4;及圖6A至圖6B中的平臺126A至126D)都可透過耦合件410獨立旋轉。滑輪或齒輪(鏈)或其他驅動耦合機構(drive coupling mechanism)412鄰近各平臺126A、126B而圍繞中心軸406定位,並被配置為用以耦接與平臺旋轉馬達(platen rotation motor)416對應之驅動耦合機構414。在CMP製程期間,平臺旋轉馬達416透過驅動耦合機構414和412進行操作以旋轉平臺126A。
根據一個實施例,平臺旋轉馬達416被安裝在支撐結構(support structure)418上,支撐結構418向中心軸406延伸以及從中心軸406縮回。也就是說,支撐結構418移動平臺旋轉馬達416和驅動耦合機構414以耦接到與平臺126A或126B相關聯的驅動耦合機構412或從與平臺126A或126B相關聯的驅動耦合機構412脫離。根據一個實施例,支撐結構418透過螺旋驅動(screw drive)422由掃描用馬達(sweep motor)420來驅動。即,透過掃描用馬達420,螺旋驅動422的旋轉使支撐結構418朝向或遠離中心軸406移動。本領域技術人員將理解,掃描用馬達420和螺旋驅動422的位置取決於支撐結構418的位置。此外,本領域技術人員將理解,平臺驅動馬達418和相關聯的組件垂直於平臺載具402的旋轉定位,如圖4所示。排放裝置(exhaust)424被佈置在平臺清洗製程模組302中的內部腔室400的外側部分上,從而能夠達到水分的移除及/或提供墊垃圾箱模組304的存取。風扇(fan)426位於平臺清洗製程模組302中的內部腔室400的底部部分上,其靠近平臺126B並且是可操作地乾燥任何殘留在位於平臺126B上的墊的潮氣(moisture),例如水、漿料或類似物等。
根據一個實施例,平臺清洗製程模組302的內部腔室400還包括墊撕裂器工具(pad tearer tool)504,如圖5A和圖5B所示,其被配置為在化學機械研磨墊更換操作期間從平臺126A至126D移除用過的墊108。在本公開所設想的不同的實施例中,墊撕裂器工具504可沿一個或多個軸移動,此允許墊撕裂器工具504移動到從平臺126A至126D移除使用過的墊108的位置上。根據一個實施例,墊撕裂器工具504可利用30度至60度的角度從平臺126A至126D上移除墊108。平臺載具402可轉動以使墊撕裂器工具504將使用過的墊108從平臺126A至126D剝離。在一些實施例中,當平臺載具402旋轉時,墊撕裂器工具504可沿一個或多個軸移動,以確保正確的墊108移除且防止損害到平臺126A至126D。然後,墊撕裂器工具504可在移除墊108之後返回到其原始位置。在一些實施例中,墊撕裂器工具504與例如墊垃圾箱模組304的容器(receptacle)連通,以回收被移除的墊108。結合關於圖9討論的方法,將更好地理解上述各種組件中的操作。
現在參考圖8,根據一個實施例,顯示了化學機械研磨工具控制器316的方塊圖。化學機械研磨工具控制器316的各種組件可透過資料/控制匯流排(data/control bus)808連接。化學機械研磨工具控制器316的處理器(processor)802透過鏈接(link)814與相關聯的資料庫(associated database)820通信。舉例來說,合適通訊的鏈接814可包括公共交換電話網路(public switched telephone network)、專有通信網路(proprietary communications network)、紅外線(infrared)、光學(optical)或其他合適的有線或無線資料通信。相關聯的資料庫820可在化學機械研磨工具控制器316中的組件上實施,例如存儲在本地的記憶體(memory)804中(即在硬碟、虛擬磁碟或類似物等上或是在化學機械研磨工具控制器316可存取的遠程記憶體上)。
相關聯的資料庫820代表用於一個或多個目的之任何有經組織的資料集合。本領域技術人員將理解,此資訊可透過機器學習在標的化學機械研磨工具系統300的操作及/或墊帶更換模組100期間被更新。舉例來說,相關聯的資料庫820的實施能夠出現上任何大量儲存裝置(mass storage device),例如磁性儲存驅動器(mass storage device)、硬式磁碟機(hard disk drive)、光學儲存裝置(optical storage device)、快閃記憶體裝置(flash memory device)或其合適的組合。相關聯的資料庫820可在化學機械研磨工具控制器316中的組件上實施,例如駐留在記憶體804等中。在一個實施例中,相關聯的資料庫820可以包括對應的生產調度(production scheduling)之資料、墊磨損資訊(pad wear information)、漿料資訊(slurry information)、批次資訊(lot information)、平臺方向資訊(platen orientation information)等。
化學機械研磨工具控制器316可包括一個或多個輸入/輸出(input/output,I/O)介面裝置822和824用於與外部裝置通信。透過通訊的鏈接812,I/O介面裝置824可通信一個或多個顯示裝置(display device)816以及使用者輸入裝置(user input device)818,顯示裝置816用於顯示資訊(例如預計目的地),使用者輸入裝置818用於輸入文字(例如鍵盤或觸摸或可寫螢幕)或是用於將使用者輸入資訊和命令選擇(command selection)傳送到處理器802的遊標控制裝置(例如滑鼠、軌跡球、或其類似物)。I/O介面裝置822可與外部裝置進行通信,所述外部裝置例如是化學機械研磨工具300、墊帶更換模組100、平臺清洗製程模組302、墊氣泡檢測模組306、墊調節器模組308、研磨頭模組310、墊磨損檢測模組312、漿料流量模組314,以及透過通訊的鏈接826與其相關的各種組件。
可以理解的是,圖8中所示的化學機械研磨工具控制器316能夠使用分佈計算環境(distributed computing environment)來進行實施,例如電腦網路,其代表能夠在兩個或多個電子裝置之間交換資料的任何分佈通信系統(distributed communication system)。還應理解,這種電腦網路例如包括但不限於虛擬區域網路、廣域網路、個人區域網路、區域網路、網際網路、內聯網或其合適的組合。因此,這種電腦網路包括多個實體層(physical layer)和多個傳輸層(transport layer),如各種傳統的資料傳輸機制所示,例如,舉例來說但不限於環狀網路(Token-Ring)、以太網或其他基於無線的資料通信機制或基於有線的資料通信機制。此外,雖然在圖8中描繪為一組聯網的多個組件,但化學機械研磨工具控制器316能夠以適於與本公開所述的化學機械研磨工具300及/或墊帶更換模組100進行交互作用之獨立(stand-alone)的裝置來實施。
化學機械研磨工具控制器316可包括電腦伺服器、工作站、個人電腦、行動電話、平板電腦、傳呼機、其組合或能夠執行用以執行示例性方法的指令之其他計算裝置中的一個或多個。
根據一個示例性實施例,化學機械研磨工具控制器316包括硬體、軟體及/或其合適的組合,且被配置為用於與相關聯的使用者(associated user)、聯網裝置(networked device)、聯網儲存器(networked storage)、遠程裝置(remote device)或類似者等交互。
圖8中所描繪的記憶體804作為化學機械研磨工具控制器316的組件可表示任何類型的非暫時性電腦可讀媒體,例如隨機存取記憶體(random access memory ,RAM)、唯讀記憶體(read only memory,ROM)、磁性磁碟或磁性帶、光學磁碟、快閃記憶體或全息記憶體(holographic memory)。在一個實施例中,記憶體804包括隨機存取記憶體和唯讀記憶體的組合。在一些實施例中,處理器802和記憶體804可被組合成單一晶片。透過電腦網路,網路的I/O介面裝置822、824允許電腦與其它裝置進行通信,且可包括調變器(modulator)/解調器(demodulator)(數據機(MODEM))。記憶體804可儲存上述方法中被處理的資料以及用於執行示例性方法的指令。
數位的處理器802可以各種方式實施,例如由單核處理器、雙核處理器(或更一般來說由多核處理器)、數位處理器及協作數學共處理機(cooperating math coprocessor)、數字控制器等實施。除了控制化學機械研磨工具控制器316的操作之外,數位的處理器802還執行記憶體804中存儲的指令(instruction)806,以用於實行在下文中陳述的方法。
如圖8中所示,存儲在記憶體804中的指令806可包括感測器組件(sensor component)828,感測器組件828經配置成接收來自一個或多個感測器(例如墊氣泡檢測頭324及/或墊磨損檢測模組312)的輸出。在一些實施例中,感測器組件828被配置成從接收到的輸出來判斷墊108是否為平坦(即沒有氣泡、變形(deformity)、墊108的磨損等)。當來自墊氣泡檢測頭324的輸出指示一個或多個感測器指示在墊108上存在氣泡或其他變形時,感測器組件828可能會產生反饋到處理器802以提醒技術人員需要更換墊。這樣的提醒可例如包括但不限於聲音警報、視覺警報、文字訊息、電子郵件訊息、自動呼叫等。感測器組件828還可被配置為用於接收來自墊磨損檢測模組312的輸出,所述輸出指示撕裂、磨損部分、操作次數、預定時間段的流逝等。在透過感測器組件828接收到這樣的輸出的事件中,感測器組件828可產生反饋到處理器802,如上所述。
存儲在化學機械研磨工具控制器316的記憶體804中的指令806還可包括墊帶模組控制元件(pad tape module control component)830,用於判斷墊帶更換模組100的當前位置、墊帶供應104的狀態等。在一些實施例中,墊帶模組控制元件830與處理器802一起可以引導墊帶更換模組100朝向或遠離化學機械研磨工具300移動,平臺載具402的方向和位置、墊撕裂器工具504的方向和位置、多個輥的位置和操作(例如壓力輥124的操作)等。根據其他實施例,墊帶模組控制元件830可被配置成操作多個與平臺清洗製程模組302相關聯的各種馬達,包括透過旋轉馬達404使平臺載具402旋轉、掃描用馬達420和螺旋驅動422的定位等。
化學機械研磨工具控制器316的記憶體804可進一步將化學機械研磨處理元件(CMP processing component)832儲存至被配置成控制由化學機械研磨工具300執行的CMP製程的指令806中。在一些實施例中,化學機械研磨處理元件832根據給定的CMP研磨操作引導墊調節器模組308、研磨頭模組310和漿料流量模組314的操作。應當理解,藉由處理器802,化學機械研磨處理元件832可透過驅動耦合機構412、414引導掃描用馬達420的移動以耦接到平臺126A及旋轉平臺126A。本領域技術人員將理解,化學機械研磨處理元件832還可被配置成控制如上述圖4中所討論的各種馬達的旋轉,以促進在相關聯的晶圓340上的研磨製程。
本文中所使用的用語“軟體”旨在囊括儲存在例如RAM、硬碟、光碟等儲存媒體中的指令,且還旨在囊括所謂的“韌體”(即儲存在ROM上的軟體)等。此種軟體可以各種方式進行組織且可包括被組織為庫的軟體元件、儲存在遠端伺服器等上的基於互聯網的程式、原始程式碼、解釋代碼、目標代碼、直接可執行代碼等。軟體可預期調用系統級代碼或對駐存在伺服器或其他位置上的其他軟體的召用來實行某些功能。結合圖9中的示例性方法,將更好地理解化學機械研磨工具控制器316的操作。
參考圖9,根據一個實施例,示出了一種用於原位化學機械研磨墊更換(in-situ CMP pad replacement)的方法900的流程圖。方法900從操作902開始,化學機械研磨工具控制器316經由感測器組件828接收來自墊磨損檢測模組312的輸出,所述輸出是有關在化學機械研磨工具300的CMP研磨操作中目前所使用的墊108。隨即,在操作904處判斷是否需要更換墊108。在不同的實施例中,可以基於墊的使用程度來做出判斷,即已研磨的晶圓340的數量、研磨操作的次數等。根據其他實施例,可以基於經檢測到的墊108的磨損(即孔洞、磨料質量的缺乏、墊108的薄度/厚度等)來進行判斷。當在操作904處作出否定的判斷時,方法900返回至操作902以繼續監測來自墊磨損檢測模組312的輸出。
當在操作904處判斷需要更換墊108時,方法900進行到操作906,向技術人員發出警報。在這樣的警報之後,在操作908處判斷是否有另一個平臺126A、126B、126C或126D可供使用。即,判斷平臺126A、126B、126C或126D中之一者是否仍具有未使用的墊108可供使用。應當理解,未使用的墊108的可用性可取決於平臺載具402上的平臺的數量(即兩個、四個或更多)。在操作908處作出肯定的判斷時,方法900前進到操作910,旋轉平臺載具402,以允許未使用的墊108/平臺126A、126B、126C或126D定位在化學機械研磨工具300的頂表面320上。然後,方法900進行到操作938,由化學機械研磨工具300使用未使用的墊108執行化學機械研磨製程。
在操作908處判斷沒有未使用的墊108仍然可使用時,在操作912處,化學機械研磨工具控制器316指示墊帶更換模組100移動到化學機械研磨工具300上方的位置,且指示諸如墊氣泡檢測模組306、墊調節器模組308、漿料流量模組314等的各種模組的旋轉以遠離平臺126A、126B、126C或126D。在操作914處,化學機械研磨工具控制器316引導平臺載具402朝向墊撕裂器工具504的旋轉(如圖5A至圖5B中所示)。與此同時或接序地,在操作916處,進行耦接墊撕裂器工具504,以從平臺126A、126B、126C或126D上撕裂或移除已使用過的墊108。然後,在操作918處判斷是否所有平臺126A、126B、126C和126D上的經使用過的墊108都已清除。當平臺126A、126B、126C或126D上尚有未清除的經使用過的墊108時,方法900進行到操作920,將墊撕裂器工具504收回,以防止對墊撕裂器工具504及/或平臺126A、126B,126C或126D的損壞。然後,方法900返回到操作914,在操作914處,旋轉平臺載具402,進行耦接墊撕裂器工具504,以從平臺126A、126B、126C或126D上移除已使用過的墊108。本領域技術人員將理解,在上述清洗操作期間,當平臺載具402旋轉時,啟動風扇426以乾燥或去除位於平臺126A、126B、126C或126D上的多餘的流體,平臺126A、126B、126C或126D定位於內部腔室400的底部上。
在操作918處判斷所有經使用過的墊108都已被移除後,方法900進行到操作922,墊帶106在當前位於化學機械研磨工具300頂部處的平臺126A、126B、126C或126D上滾動。即,透過背襯去除輥110A和110B移除背襯帶/層112,留下墊層122中的墊108與經暴露的黏著層120,並且啟動墊帶供應輥102、背襯帶回收輥116和墊帶回收輥130以增量/推進墊帶106,使得設置在墊帶106中的新的墊108在平臺12墊帶、126B、126C,或126D上方處於正確位置中,以便應用。在操作924處,耦接壓力輥124以向位於平臺126A、126B、126C或126D上方的墊帶106施加向下的力,並在平臺126A、126B、126C或126D上方的滾動,從而在墊108上提供恆定、均勻的壓力,以使黏著層120與平臺126A、126B、126C或126D粘合或以其他方式耦接。
然後,在操作926處透過墊氣泡檢測模組306的輸出判斷是否檢測到任何氣泡(或其他變形)。根據本公開所設想的另一個實施例,墊帶更換模組100可定位在化學機械研磨工具300的一側上,即平臺清洗製程模組302的一側上,而不是平臺清洗製程模組302的頂部。在這樣的實施例中,本領域技術人員將理解,墊氣泡檢測模組306可定位在與墊帶更換模組100所定位處之相同的一側上,用於如上所述之氣泡檢測的效能。
在判斷檢測到氣泡或其他變形時,方法900進行到操作928,在操作928處,旋轉平臺載具402;在操作930處,耦接墊撕裂器工具504。然後,方法900返回到操作922,墊帶106在下一個平臺126A、126B、126C或126D上滾動。在操作926處沒有檢測到氣泡或其他變形時,方法900進行到操作932。在操作932處,判斷是否還有另一個平臺126A、126B、126C或126D仍需墊更換。基於肯定的判斷時,方法900進行到操作934,旋轉平臺載具402,方法900返回操作922繼續操作。
當判斷沒有其他平臺126A、126B、126C或126D仍需墊更換時,方法900前進到操作936,墊帶更換模組100從化學機械研磨工具300上方縮回或移動。然後,化學機械研磨工具300的化學機械研磨製程在操作938處重新開始。
根據第一實施例,提供一種在相關聯的化學機械研磨(CMP)工具中進行原位CMP墊更換的方法。所述方法包括:在包括與記憶體通信的處理器的控制器處,接收來自墊磨損檢測模組的輸出,所述輸出對應於平臺載具的多個平臺中的第一平臺上的化學機械研磨墊的狀態。所述方法更包括:響應於所述墊磨損檢測模組的所述輸出,將墊帶更換模組定位在所述第一平臺附近,所述墊帶更換模組包括:包含多個墊的墊帶供應。所述方法更包括:將所述平臺載具朝向墊撕裂器工具旋轉,所述墊撕裂器工具可移動地定位在鄰近於所述平臺載具,且耦接所述墊撕裂器工具以移除所述第一平臺上的所述化學機械研磨墊。接著,所述方法包括:透過所述墊帶更換模組的壓力輥,滾壓設置於所述墊帶供應中的一個墊至所述平臺載具的所述多個平臺中的第二平臺上的步驟。
根據一些實施例,所述的方法更包括:透過所述墊氣泡檢測模組,檢測在所述第二平臺上的所述墊中的至少一個變形。根據一些實施例,所述的方法更包括:將所述平臺載具朝向所述墊撕裂器工具旋轉以移除所述第二平臺上的所述墊。根據一些實施例,所述的方法更包括:推進所述墊帶供應以將新的墊定位在所述第二平臺上。根據一些實施例,所述的方法更包括:在推進所述墊帶供應之前,將背襯層與所述墊帶供應分離。根據一些實施例,所述的方法更包括:響應於所述墊磨損檢測模組的所述輸出,產生警報。根據一些實施例,在所述的方法中,其中所述墊帶更換模組包括:所述墊帶供應、背襯帶回收輥、所述壓力輥以及墊帶回收輥。根據一些實施例,在所述的方法中,其中所述平臺載具是四個平臺載具或兩個平臺載具。根據一些實施例,在所述的方法中,其中所述墊帶包括墊層、背襯層以及黏著層。根據一些實施例,在所述的方法中,其中所述墊帶被預切割成與所述多個平臺中的每一個的尺寸對應的多個墊。
根據第二實施例,提供一種化學機械研磨(CMP)墊更換系統。所述系統包括:墊帶更換模組,經配置成可拆卸地耦接至相關聯的化學機械研磨(CMP)製程工具中的平臺;以及化學機械研磨工具控制器,與所述墊帶更換模組和所述相關聯的CMP製程工具通信。所述墊帶更換模組包括:儲存墊帶的墊帶供應輥、至少一個背襯去除輥、背襯帶回收輥、壓力輥以及墊帶回收輥。所述化學機械研磨工具控制器包括:與記憶體通信的處理器,所述記憶體存儲多個指令,其由所述處理器執行並使所述處理器接收來自墊磨損檢測模組的對應於平臺載具的多個平臺中的第一平臺上的化學機械研磨墊的狀態的輸出,以及響應於所述墊磨損檢測模組的所述輸出,將所述墊帶更換模組定位在所述第一平臺附近。此外,所述多個指令使所述處理器旋轉所述平臺載具以朝向墊撕裂器工具,所述墊撕裂器工具可移動地定位在鄰近於所述平臺載具,且耦接所述墊撕裂器工具以移除所述第一平臺上的所述化學機械研磨墊;以及透過壓力輥,滾壓設置於所述墊帶中的墊至所述平臺載具的所述多個平臺中的第二平臺上。
根據一些實施例,所述的系統更包括:墊氣泡檢測模組,被配置為檢測在所述第二平臺上的所述墊中的至少一個變形。根據一些實施例,在所述的系統中,其中所述記憶體更包括儲存由所述處理器執行的將所述平臺載具朝向所述墊撕裂器工具旋轉以移除所述第二平臺上的所述墊的多個指令。根據一些實施例,在所述的系統中,其中所述墊帶包括墊層、背襯層以及黏著層,並且其中所述至少一個背襯去除輥被配置為將所述背襯層與所述黏著層分離開。根據一些實施例,在所述的系統中,其中所述平臺載具是四個平臺載具或兩個平臺載具。
根據第三實施例,提供一種化學機械研磨(CMP)裝置。所述化學機械研磨裝置包括:定位於所述化學機械研磨裝置的內部腔室內的平臺載具,且所述平臺載具包括獨立地可旋轉的多個平臺。所述化學機械研磨裝置更包括:多個研磨墊,對應地固定到每個獨立地可旋轉的所述多個平臺;以及旋轉馬達,耦接到所述平臺載具的中心軸並經配置成用來旋轉所述平臺載具。此外,所述化學機械研磨裝置包括:平臺旋轉馬達,可拆卸地耦接到至少一個平臺,所述平臺旋轉馬達在所述化學機械研磨操作期間被配置為旋轉所述至少一個平臺。
根據一些實施例,所述的化學機械研磨裝置更包括:支撐結構,經配置為支撐所述平臺旋轉馬達,其中所述支撐結構透過掃描用馬達相對於所述中心軸是可移動的。根據一些實施例,在所述的化學機械研磨裝置中,其中所述多個獨立地可旋轉的平臺中的每一個更包括對應的驅動耦合機構,所述驅動耦合機構被配置為與所述平臺旋轉馬達耦接。根據一些實施例,所述的化學機械研磨裝置更包括:墊撕裂器工具,定位在所述內部腔室內,所述墊撕裂器工具被配置為旋轉並耦接至所述多個獨立地可旋轉的平臺中的一個,以從其上移除相對應的研磨墊。根據一些實施例,所述的化學機械研磨裝置更包括:化學機械研磨墊帶更換模組,被配置為可移除地耦接至所述多個獨立地可旋轉的平臺中的一個,所述化學機械研磨墊帶更換模組包括:墊帶供應輥,存儲墊帶;至少一個背襯去除輥;背襯帶回收輥;壓力輥;以及墊帶回收輥。
本文中的詳細說明的一些部分是以演算法及由傳統電腦元件(包括中央處理器(central processing unit,CPU)、所述CPU的記憶體儲存器件及連接的顯示器件)對資料位元實行的操作的符號標記法來呈現。這些演算法說明及標記法被資料處理領域中的技術人員用於向所屬領域中的其他技術人員最有效地傳達其工作的實質。演算法一般來說被視為能得到所期望結果的步驟的自洽序列(self-consistent sequence)。所述步驟需要對物理量進行實體操縱。通常(儘管未必一定如此),這些量會呈能夠被儲存、傳送、組合、比較及以其他方式被操縱的電信號或磁信號的形式。已證明,主要出於通用的原因,將這些信號稱為位元、值、元件、符號、字元、項、數位等有時是便利的。
然而,應理解,這些用語中的所有用語及所有相似用語均與適宜的物理量相關聯且僅作為應用於這些量的便利標記。除非通過閱讀本文中的論述顯而易見地另有具體說明,否則應理解,在本說明通篇中,使用例如“處理(processing)”或“計算(computing)”或“運算(calculating)”或“判斷(determining)”或“顯示(displaying)”等用語進行的論述是指電腦系統或相似電子計算器件的動作及進程,所述電腦系統或相似電子計算器件操縱在電腦系統的寄存器及記憶體內被表示為物理(電子)量的資料並將所述資料變換成在電腦系統記憶體或寄存器或者其他此種資訊儲存器件、資訊傳輸器件或資訊顯示器件內被相似地表示為物理量的其他資料。
示例性實施例還涉及用於實行本文中所論述的操作的裝置。所述裝置可針對所需目的而專門構造,或者所述裝置可包括由儲存在電腦中的電腦程式選擇性地啟動或重新配置的通用電腦。此種電腦程式可儲存在電腦可讀儲存媒體中,例如但不限於任何類型的盤,包括軟碟、光碟、壓縮磁碟唯讀記憶體(compact disc read only memory,CD-ROM)、及磁光碟(magnetic-optical disks)、唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、電子可複寫唯讀記憶體(Electrically Programmable ROM,EPROM)、電子抹除式可複寫唯讀記憶體(Electrically Erasable Programmable ROM,EEPROM)、磁卡或光卡或者適合於儲存電子指令的任何類型的媒體,且每一者均耦接到電腦系統匯流排。
本文中呈現的演算法及顯示器並不固有地與任何特定電腦或其他裝置相關。根據本文中的教示,各種通用系統可與程式一起使用,或者可證明構建更專用的裝置來實行本文中闡述的方法是方便的。各種這些系統的結構在以上說明中是顯而易見的。另外,示例性實施例沒有參照任何特定的程式設計語言來闡述。應理解,可使用各種程式設計語言來實施本文中闡述的示例性實施例的教示。
機器可讀媒體包括用於以機器(例如,電腦)可讀的形式儲存或傳輸資訊的任何機制。舉例來說,機器可讀媒體包括:唯讀記憶體(“ROM”);隨機存取記憶體(“RAM”);磁片儲存媒體;光學儲存媒體;快閃記憶體器件;以及電傳播信號、光學傳播信號、聲學傳播信號或其他形式的傳播信號(例如,載波、紅外信號、數位信號等),僅舉幾個實例。
在說明書通篇中例示的方法可在電腦程式產品中實施,所述電腦程式產品可在電腦上執行。電腦程式產品可包括上面記錄有控制程式的非暫時性電腦可讀記錄媒體,例如磁片、硬碟等。非暫時性電腦可讀媒體的常見形式包括例如:磁片、軟性磁碟片、硬碟、磁帶或任何其他磁性儲存媒體;CD-ROM、數位視訊光碟(Digital Video Disk,DVD)或任何其他光學媒體;RAM、PROM、EPROM、快閃記憶體EPROM或其他記憶體晶片;或者盒式磁帶或電腦可從中讀取及使用的任何其他有形媒體。
作為另外一種選擇,所述方法可在暫時性媒體(例如可傳輸的載波)中實施,其中控制程式被實施為使用傳輸媒體的資料信號(例如聲波或光波,例如在無線電波及紅外資料通信期間產生的聲波或光波等)。
前文概述若干實施例的特徵,使得所屬領域中具通常知識者可更佳地理解本揭露的態樣。所屬領域中具通常知識者應瞭解,其可容易地使用本揭露作為設計或修改用於進行本文中所引入的實施例的相同目的及/或實現相同優點的其他製程及結構的基礎。所屬領域中具通常知識者亦應認識到,此類等效構造並不脫離本揭露的精神及範疇,且所屬領域中具通常知識者可在不脫離本揭露的精神及範疇的情況下在本文中作出各種改變、替代以及更改。
100:化學機械研磨墊帶更換模組、墊帶更換模組 102:墊帶供應輥 104:墊帶供應 106:墊帶 108:墊、預切墊、化學機械研磨墊、研磨墊 110A、110B:背襯去除輥 112:背襯帶/層 114A、114B:背襯帶回收導輥 116:背襯帶回收輥 118:背襯帶回收卷 120:黏著層 122:墊層 124:壓力輥 126A、126B、126C、126D:平臺 128A、128B:墊帶回收導輥 130:墊帶回收輥 132:墊帶回收卷 300:化學機械研磨工具 302:平臺清洗製程模組 304:墊垃圾箱模組 306:墊氣泡檢測模組 308:墊調節器模組 310:研磨頭模組 312:墊磨損檢測模組 314:漿料流量模組 316:化學機械研磨工具控制器 318:支撐臂 320:頂表面 322、328、336:支撐臂馬達 326:墊調節器支撐臂、支撐臂 324:墊氣泡檢測頭 330:墊調節器頭 332:墊調節器 334:研磨頭支撐臂、支撐臂 338:研磨頭 340:晶圓、半導體晶圓 342:漿料 400:內部腔室 402:平臺載具 404:旋轉馬達 406:中心軸 408:驅動軸 410:耦合件 412、414:驅動耦合機構 416:平臺旋轉馬達 418:支撐結構 420:掃描用馬達 422:螺旋驅動 424:排放裝置 426:風扇 500:四面平臺載具 502:載具 504:墊撕裂器工具 802:處理器 804:記憶體 806:指令 808:資料/控制匯流排 812、814、826:鏈接 816:顯示裝置 818:使用者輸入裝置 820:相關聯的資料庫 822、824:輸入/輸出介面裝置、I/O介面裝置 828:感測器組件 830:墊帶模組控制元件 832:化學機械研磨處理元件 900:方法 902、904、906、908、910、912、914、916、918、920、922、924、926、928、930、932、934、936、938:操作
當結合隨附圖式閱讀時,將自以下實施方式最佳地理解本揭露的態樣。應指出,根據業界中的標準慣例,各種特徵未按比例繪製。事實上,出於論述的清楚起見,可任意增加或減小各種特徵的尺寸。 圖1是說明根據一些實施例的化學機械研磨墊帶(CMP pad tape)模組。 圖2A是說明根據一個實施例的化學機械研磨墊帶的區段的頂視圖,其中所述化學機械研磨墊帶具有就位(in place)的多個化學機械研磨墊(CMP pad)。 圖2B是說明根據一個實施例的圖2A的化學機械研磨墊帶的所述區段的側視圖。 圖2C是說明根據一個實施例的化學機械研磨墊帶的區段的頂視圖,其中所述多個化學機械研磨墊被移除。 圖3A是說明根據一些不同的實施例的化學機械研磨工具(CMP tool)。 圖3B是說明根據一些不同的實施例的化學機械研磨工具。 圖3C是說明根據一些不同的實施例的化學機械研磨工具。 圖4是說明根據一個實施例的化學機械研磨工具的內部(interior)。 圖5A是說明根據一個實施例的平臺載具(platen carrier)。 圖5B是說明根據一個實施例的平臺載具。 圖6A是說明根據一個實施例的具有四面(four-sided)的平臺載具。 圖6B是說明根據一個實施例的圖6A的具有四面的平臺載具的另一圖示。 圖7是說明根據一些不同的實施例的化學機械研磨工具。 圖8是說明根據一個實施例的化學機械研磨工具的控制器(controller)。 圖9是說明根據一個實施例的用於化學機械研磨墊更換(pad replacement)的方法之流程圖。
900:方法
902、904、906、908、910、912、914、916、918、920、922、924、926、928、930、932、934、936、938:操作

Claims (1)

  1. 一種在相關聯的化學機械研磨工具中進行原位化學機械研磨墊更換的方法,包括: 在包括與記憶體通信的處理器的控制器處,接收來自墊磨損檢測模組的輸出,所述輸出對應於平臺載具的多個平臺中的第一平臺上的化學機械研磨墊的狀態; 響應於所述墊磨損檢測模組的所述輸出,將墊帶更換模組定位在所述第一平臺附近,所述墊帶更換模組包括包含多個墊的墊帶供應; 將所述平臺載具朝向墊撕裂器工具旋轉,所述墊撕裂器工具可移動地定位在鄰近於所述平臺載具; 耦接所述墊撕裂器工具以移除所述第一平臺上的所述化學機械研磨墊;以及 透過所述墊帶更換模組的壓力輥,滾壓設置於所述墊帶供應中的一個墊至所述平臺載具的所述多個平臺中的第二平臺上。
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