TW202303736A - 用於化學機械研磨的熱水生成 - Google Patents

Abstract

一種化學機械研磨系統包括：平臺，用以支撐研磨墊；承載頭；馬達，用以在平臺與承載頭之間產生相對運動；蒸汽生成器，包括容器及加熱元件，該容器具有進水口及一或多個蒸汽出口，且該加熱元件經配置以施加熱量至下腔室部分以生成蒸汽；噴嘴，經定向以從蒸汽生成器輸送蒸汽至研磨墊上；水箱，用以保持清潔流體；第一閥，位於容器與噴嘴之間的第一流體管線中以將容器與噴嘴可控地連接且斷開；第二閥，位於容器與水箱之間的第二流體管線中以將容器與水箱可控地連接且斷開，以使得來自容器的蒸汽加熱水箱中的流體。

Description

用於化學機械研磨的熱水生成

本案係關於例如用於化學機械研磨(chemical mechanical polishing; CMP)的基板處理工具的蒸汽生成。

積體電路通常藉由在半導體晶圓上順序沉積導電層、半導電層，或絕緣層於基板上形成。各種製造製程需要在基板上平坦化層。例如，一個製造步驟涉及在非平坦表面上沉積填料層，且研磨該填料層直至暴露出經圖案化的頂表面為止。作為另一實例，一層可經沉積在圖案化導電層上並且經平坦化以實現後續光微影步驟。

化學機械研磨(CMP)為一種公認的平坦化方法。該平坦化方法通常要求基板得以安裝在承載頭上。基板的經暴露表面通常相抵於旋轉研磨墊置放。承載頭在基板上提供可控負載，以將基板推靠在研磨墊上。具有磨料顆粒的研磨漿通常經供應至研磨墊的表面。

研磨製程中的研磨速率可能對溫度敏感。已提出用於控制研磨製程溫度的各種技術。

在一個態樣中，一種化學機械研磨系統包括：平臺，用以支撐研磨墊；承載頭，用以保持基板與研磨墊接觸；馬達，用以在平臺與承載頭之間產生相對運動；蒸汽生成器，包括容器及加熱元件，該容器具有進水口及一或多個蒸汽出口，且該加熱元件經配置以施加熱量至下腔室部分以生成蒸汽；噴嘴，經定向以從蒸汽生成器輸送蒸汽至研磨墊上；水箱，用以保持清潔流體；第一閥，位於容器與噴嘴之間的第一流體管線中以將容器與噴嘴可控地連接且斷開；第二閥，位於容器與水箱之間的第二流體管線中以將容器與水箱可控地連接且斷開，以使得來自容器的蒸汽加熱水箱中的流體；及控制系統，耦接至該第一閥及第二閥，該控制系統經配置以使得該第一閥及第二閥打開且關閉。

可能的優點可包括但不限於以下一或多者。

蒸汽，亦即藉由沸騰生成的氣態H ₂O，可以足夠的量生成以允許在研磨每一基板之前蒸汽加熱研磨墊，並且蒸汽可在自晶圓至晶圓的一致壓力下生成。研磨墊溫度，且因此研磨製程溫度可在晶圓至晶圓的基礎上得以控制並且更加均勻，降低了晶圓至晶圓的非均勻性(wafer-to-wafer non-uniformity; WIWNU)。過量蒸汽的生成可得以最小化，從而提高了能量效率。蒸汽可為大體上純的氣體，例如在蒸汽中幾乎無或沒有懸浮液體。亦稱為乾蒸汽的該蒸汽可以提供氣態形式的H ₂O，該氣態形式的H ₂O與其他蒸汽替代品（諸如閃蒸蒸汽）相比，具有更高的能量傳遞及更低的液體含量。

此外，多餘的蒸汽，諸如超過由蒸汽生成器的壓力閥確定的壓力設定點生成的蒸汽，可用於其他目的，例如，引導至水箱中以加熱水，然後可將水轉移至化學機械研磨系統的各個元件。如此亦可降低用以生成蒸汽所需的功率量且從而提高功率效率。

在附圖及以下描述中闡述一或多個實施的細節。其他態樣、特徵及優點將從實施方式及附圖，以及從申請專利範圍中顯而易見。

化學機械研磨藉由在基板、研磨液與研磨墊之間的界面處的機械磨蝕及化學反應的組合來操作。在研磨製程期間，大量的熱歸因於基板表面與研磨墊之間的摩擦生成。此外，一些製程亦包括原位墊調節步驟，其中調節盤（例如塗佈有磨料金剛石顆粒的調節盤）經壓靠在旋轉研磨墊上以調節且紋理化研磨墊表面。調節製程的磨蝕亦可生成熱量。例如，在標稱下壓力為2 psi且移除速率為8000 Å/min的典型一分鐘銅CMP製程中，聚氨酯研磨墊的表面溫度可升高約30℃。

另一方面，若研磨墊已經先前的研磨操作加熱，當新的基板最初降低以與研磨墊接觸時，該基板處於較低溫度，並且因此可充當散熱體。類似地，分配至研磨墊的漿料可充當散熱體。總之，該等效應導致研磨墊的溫度在空間上且隨時間發生變化。

已經提出以控制化學機械研磨製程溫度的一種技術為噴灑蒸汽至研磨垫上。蒸汽可能優於熱水，因為可能需要較少的蒸汽來提供與熱水等效的能量，例如，歸因於蒸汽的潛熱。

在典型的研磨製程中，蒸汽係以工作週期（通常測量為從開始研磨一個晶圓至開始研磨一後續晶圓的總時間的百分比）施加，該工作週期範圍可從1%至100%。若工作週期低於100%，則蒸汽生成週期可分為兩個部分：回收階段及分配階段。

通常，在回收階段期間，目標是添加足夠的熱能以使蒸汽為下一分配階段做好準備，此舉取決於製程可能需要的參數（溫度、流動速率、壓力）。然而，多餘蒸汽可能在回收階段中產生。多餘的蒸汽可經釋放（例如，排放）以保持所需的參數，例如壓力。然而，如此會消耗多餘的能量並且不是節能的。

然而，在化學機械研磨系統中包含多餘的蒸汽允許顯著提高系統的熱效率。多餘的蒸汽可用於其他目的，例如，引導至水箱中以加熱水，而水將經引導至研磨系統中的其他元件。

第1圖圖示化學機械研磨系統的研磨站20的實例。研磨站200包括研磨墊30位於其上的可旋轉盤形平臺24。平臺24可操作以圍繞軸旋轉，如由第1圖中的箭頭A所示。研磨墊30可為兩層研磨墊，具有外研磨層及較軟背襯層。

研磨站20可包括例如在漿料供應臂39端部的供應埠，以將諸如研磨漿料的研磨液分配至研磨墊30上。研磨站20亦可包括墊調節器系統90，其具有由調節器頭93保持的調節器盤92以保持研磨墊30的表面粗糙度。調節器頭93可定位在由底座96支撐的臂94的端部。調節器頭93可例如藉由樞轉臂94為可移動的，並且可定位在調節器頭清潔器組件250中。示例性調節頭蒸汽處理組件將參考第2圖在下文中更詳細地描述。

承載頭70可操作以抵靠研磨墊30保持基板10。承載頭70可如第1圖中的箭頭B所示旋轉。承載頭70亦可橫向地平移，如由第1圖中的箭頭C所示，橫跨研磨墊30的頂表面平移。視情況地，研磨頭70可橫向地振動。

在一些實施中，研磨站20包括溫度感測器64以監測研磨站或屬於研磨站或研磨站中的元件的溫度，例如研磨墊30及/或研磨墊上的漿料的溫度。例如，溫度感測器64可為紅外線(infrared; IR)感測器，例如紅外線照相機，其位於研磨墊30上方並且經配置以測量研磨墊30及/或研磨墊上的漿料的溫度。特定地，溫度感測器64可以經配置以測量沿研磨墊30半徑的多個點的溫度，以便產生徑向溫度分佈。例如，紅外線照相機可具有跨越研磨墊30的半徑的視場。

在一些實施中，溫度感測器為接觸式感測器而不是非接觸式感測器。例如，溫度感測器64可為定位在平臺24之上或之中的熱電偶或紅外線溫度計。此外，溫度感測器64可與研磨墊直接接觸。

在一些實施中，多個溫度感測器可在研磨墊30的不同徑向位置處間隔開，以便提供沿著研磨墊30的半徑的多個點的溫度。此技術可用於替代紅外線照相機或作為紅外線照相機的補充。

雖然在第1圖中，溫度感測器圖示為定位以監測研磨墊30及/或研磨墊30上的漿料的溫度，溫度感測器64可定位在承載頭70內部以測量基板10的溫度。溫度感測器64可與基板10的半導體晶圓直接接觸（亦即，接觸感測器）。在一些實施中，多個溫度感測器經包括在研磨站20中，例如，以測量屬於研磨站20或在研磨站20中的不同元件的溫度。

研磨站20亦包括溫度控制系統100以控制研磨墊30及/或研磨墊30上的漿料的溫度。溫度控制系統100包括加熱系統104，該加熱系統104藉由將溫度受控的介質蒸汽輸送至研磨墊30的研磨表面上（或輸送至已存在於研磨墊上的研磨液上）來操作。特定地，該介質包括例如來自蒸汽生成器410（見第3圖）的蒸汽。蒸汽可與另一氣體（例如空氣）或液體（例如熱水）混合，或者介質可為大體上純的蒸汽。在一些實施中，將添加劑或化學品添加至蒸汽中。

介質可藉由流經加熱輸送臂上的，例如由一或多個噴嘴提供的孔口（例如孔或槽）來輸送。孔口可由連接至加熱介質源的歧管提供。

示例性加熱系統104包括臂140，該臂140在平臺24及研磨墊30上從研磨墊的邊緣延伸至或至少靠近（例如，在研磨墊的總半徑的5%內）研磨墊30的中心。臂140可由底座142支撐，並且底座142可支撐在與平臺24相同的框架上。基座142可包括一或多個致動器，例如，用於升高或降低臂140的線性致動器，及/或用於在平臺24上橫向擺動臂140的旋轉致動器。臂140經定位成避免與其他硬體部件碰撞，該等部件諸如研磨頭70、墊調節盤92及臂94，以及漿料分配臂39。

在一些實施中，多個開口144形成在臂140的底表面中。每一開口144可經配置以將氣體或蒸氣（例如，蒸汽）引導至研磨墊30上。臂140可由底座142支撐，以便開口144與研磨墊30隔開一間隙。間隙可為0.5 mm至5 mm。特別地，該間隙可經選擇以使得加熱流體的熱量在流體到達研磨墊之前不顯著地消散。例如，間隙可經選擇以使得自開口發射的蒸汽在到達研磨墊之前不凝結。

加熱系統104可包括蒸汽來源，例如，蒸汽生成器410。蒸汽生成器410可藉由流體輸送管線143連接至臂140中的開口144，流體輸送管線143可由穿過提供臂140的實心體的管道、可撓性管、通道或上述各者的組合提供。

蒸汽生成器410包括用於容納水的容器420，以及用於將熱量輸送給容器420中的水的加熱器430。功率可從電源250輸送至加熱器430。感測器260可位於容器420中或流體輸送管線146中以測量蒸汽的實體參數，例如溫度或壓力。

在一些實施中，可獨立控制每一噴嘴的製程參數，例如流動速率、壓力、溫度及/或液氣混合比。例如，每一開口144的流體可流過獨立可控的加熱器以獨立控制加熱流體的溫度，例如蒸汽的溫度。

各個開口144可將蒸汽148引導至研磨墊30上的不同徑向區域上。相鄰的徑向區域可重疊。視情況地，一或多個開口144可經定向以便來自該開口的噴霧的中心軸相對於研磨墊30的研磨表面成一傾斜角。蒸汽可從一或多個開口144經引導以在由平臺24的旋轉引起的衝擊區域中，具有與研磨墊30的運動方向相反的方向上的水平分量。

雖然第1圖將開口144圖示為以均勻間隔隔開，但此舉不是必需的。開口144可經徑向地或成角度地或兩者非均勻地分佈。例如，開口144可朝向研磨墊30的中心更密集地群集化。作為另一實例，開口144可在與研磨液藉由漿料輸送臂39輸送至研磨墊30的半徑相對應的半徑處更密集地群集化。此外，雖然第1圖圖示九個開口，但是可以有更多或更少數目的開口。

當生成蒸汽時（例如，在第3圖中的蒸汽生成器410中），蒸汽148的溫度可為90℃至200℃。當蒸汽藉由開口144分配時，蒸汽的溫度可在90℃至150℃之間，例如，歸因於運輸中的熱損失。在一些實施中，蒸汽由開口144在70℃至100℃，例如80℃至90℃的溫度下輸送。在一些實施中，由開口輸送的蒸汽是過熱的，亦即處於高於沸點的溫度下。

當蒸汽藉由開口144輸送時，蒸汽的流動速率可為1毫升/分鐘至1000毫升/分鐘，這取決於加熱器功率及壓力。在一些實施中，蒸汽與其他氣體混合，例如，與正常大氣壓或與N ₂混合。或者，由開口144輸送的流體大體上為純水。在一些實施中，由開口144輸送的蒸汽148與液態水（例如霧化水）混合。例如，液態水與蒸汽可以1:1至1:10的相對流量比（例如，以sccm為單位的流動速率）組合。然而，若液態水的量低，例如小於5wt%，例如小於3wt%，例如小於1wt%，則蒸汽將具有優異的傳熱品質。因此，在一些實施中，蒸汽是乾蒸汽，即，大體上無水滴。

研磨站20亦可包括冷卻系統，例如，具有將冷卻劑流體分配至研磨墊上的孔的臂；高壓沖洗系統，例如，具有將沖洗液噴射至研磨墊上的噴嘴的臂；以及刮水片或主體，以將研磨液均勻地分佈在研磨墊30上。

在一些實施中，研磨站20的至少一些部件被外殼320包圍。例如，平臺30、承載頭70、調節器系統90及輸送臂39、140可定位在外殼320內。

研磨系統20亦包括控制系統200以控制各個部件的操作，例如溫度控制系統100的操作，以及承載頭的旋轉、平臺的旋轉、承載頭中由腔室施加的壓力等。

控制系統200可經配置以從溫度感測器64接收墊溫度測量值。控制系統可控制輸送至研磨墊30的熱量，例如藉由控制流體輸送管線143中的閥482以便控制從蒸汽生成器410至研磨墊30的蒸汽流速。

控制系統200及其功能操作可以在數位電子電路中、在有形實施的電腦軟體或韌體中、在電腦硬體中或上述各項的一或多者的組合中實現。電腦軟體可實現為一或多個電腦程式，亦即，一或多個電腦程式指令模組，該指令模組編碼在有形的非暫時性儲存媒體上，用於由資料處理設備的處理器執行或控制該處理器的操作。電子電路及資料處理設備可包括通用可程式化、可程式化數位處理器及/或多個數位處理器或電腦，以及專用邏輯電路，例如現場可程式閘陣列(field programmable gate array; FPGA)或特殊應用積體電路(application specific integrated circuit; ASIC)。

控制系統經「配置以」執行特定操作或動作意謂系統已在其上安裝了軟體、韌體、硬體或上述各項的組合，該等軟體、韌體、硬體或上述各項的組合在操作中導致系統執行該等操作或動作。一或多個電腦程式經配置以執行特定操作或動作意謂該一或多個程式包括指令，當該等指令由資料處理設備執行時，使得該設備執行操作或動作。

第2圖圖示包括外殼255的示例性調節頭清潔組件250。外殼255可形成「杯狀」以接收調節器盤92及調節器頭93。清潔流體，例如來自去離子水箱300（見第1圖）的熱水，經由外殼255中的供應管線280循環至一或多個噴嘴275。噴嘴275可噴射清潔液295以移除在每次調節操作之後，留在調節盤92及/或調節頭93上的研磨副產物，例如碎屑或漿料顆粒。噴嘴275可位於外殼255中，例如在外殼255內部的底板、側壁或頂板上。一或多個噴嘴可經定位以清潔墊調節器盤的底面，及/或調節器頭93的底面、側壁及/或頂面。排放口285可允許多餘的水、清潔溶液及清潔副產物通過，以防止在外殼255中積聚。

調節器頭93及調節器盤92可至少部分地降低至待清潔的外殼255中。當調節器盤92要恢復操作時，調節器頭93及調節器盤92經提升出外殼255並定位在研磨墊30上以調節研磨墊30。當調節操作完成時，調節器頭93及調節器盤92經提升離開研磨墊且擺動回至外殼杯255，以便移除調節器頭93及調節器盤92上的研磨副產物。在一些實施中，外殼255是可垂直致動的，例如，經安裝至垂直驅動軸260。

參考第3圖，用於本說明書中描述的製程或用於化學機械研磨系統中的其他用途的蒸汽可使用蒸汽生成器410產生。示例性蒸汽生成器410可包括包圍內部容積425的罐420。罐420的壁可由具有非常低位準的礦物污染物的絕熱材料製成，例如石英。或者，罐的壁可由另一種材料形成，例如，罐的內表面可塗佈有聚四氟乙烯(PTFE)或另一塑膠。在一些實施中，罐420可為10至20吋長及1至5吋寬。

在一些實施例中，罐420的內部容積425經由隔板426分成下腔室422及上腔室424。隔板426可由與罐壁相同的材料製成，例如石英、不銹鋼、鋁或諸如氧化鋁的陶瓷。石英在污染風險較低方面可能具有優越性。隔板426可藉由阻擋被沸水濺出的水滴來大體上防止液態水440進入上腔室424。如此允許乾蒸汽積聚在上腔室424中。

隔板426包括一或多個孔口428。孔口428允許蒸汽從下腔室422進入上腔室424。孔口428—且特定地靠近隔板426邊緣的孔口428—可允許上腔室424的壁上的冷凝液滴落到下腔室422中，以減少上腔室426中的液體含量並允許液體得以用水440再加熱。

孔口428可位於擋板426的其中擋板426與罐420的內壁相交的邊緣處，例如，僅在邊緣處。孔口428可位於擋板426的邊緣附近，例如，在擋板426的邊緣與擋板426的中心之間。此配置的優勢在於，擋板426在中心處無孔，且因此降低了液態水滴進入上腔室的風險，同時仍允許上腔室424側壁上的冷凝液流出上腔室。

然而，在一些實施中，孔口亦遠離邊緣定位，例如，橫跨擋板426的寬度，例如，橫跨擋板425的區域均勻間隔。

進水口432可將儲水器434連接至罐420的下腔室422。進水口432可位於罐420的底部處或附近，以向下腔室422提供水440。

一或多個加熱元件430可圍繞罐420的下腔室422的一部分。例如，加熱元件430可為加熱線圈，例如，電阻加熱器，其環繞在罐420的外部。加熱元件亦可經由在罐側壁材料上的薄膜塗層來提供；若施加電流，則該薄膜塗層可充當加熱元件。

加熱元件430亦可位於罐420的下腔室422內。例如，加熱元件可塗佈有材料，該材料防止來自加熱元件的污染物（例如，金屬污染物）遷移至蒸汽中。

加熱元件430可以將熱量施加至罐420的底部直到最低水位443a。亦即，加熱元件430可覆蓋罐420的低於最低水位443a的部分以防止過熱，並減少不必要的能量消耗。

第一蒸汽出口436可將上腔室424連接至蒸汽輸送通道438。蒸汽輸送通道438可位於罐420的頂部或頂部附近，例如，在罐420的頂板中，以允許蒸汽從罐420進入蒸汽輸送通道438，並到達CMP設備的各個部件。第一蒸汽輸送通道438可用於將蒸汽引向化學機械研磨設備的各個區域，例如用於研磨墊30的蒸汽清潔及預熱。

在一些實施中，過濾器470經耦接至蒸汽出口438，該蒸汽出口438經配置以減少蒸汽446中的污染物。過濾器470可為離子交換過濾器。

水440可從儲水器434經由進水口432流入下腔室422。水440可填充罐420至少達到高於加熱元件430且低於擋板426的水位442。隨著水440被加熱，氣體介質446產生並經由擋板426的孔口428上升。孔口428允許蒸汽上升並同時允許冷凝液穿過，從而產生氣體介質446，其中水是大體上無液體的蒸汽（例如，不具有懸浮在蒸汽中的液態水滴）。

在一些實施中，使用測量旁通管444中的水位442的水位感測器460來確定水位。旁通管將儲水器434連接至與罐420並列的蒸汽輸送通道438。水位感測器460可指示水位442在旁通管444內，並因此在罐420內的位置。例如，水位感測器444與罐420的壓力相等（例如，兩者皆從相同的儲水器434接收水，並且皆在頂部具有相同的壓力，例如，皆連接至蒸汽輸送通道438），因此水位感測器與罐420之間的水位442相同。在一些實施例中，水位感測器444中的水位442可另外指示罐420中的水位442，例如，水位感測器444中的水位442經縮放以指示罐420中的水位442。

在操作中，罐420中的水位442高於最低水位443a並且低於最大水位443b。最低水位443a至少高於加熱元件430，且最高水位443b充分低於蒸汽出口436及擋板426，以使得提供足夠的空間以允許氣體介質446，例如蒸汽，在罐420的頂部附近積聚並且仍大體上無液態水。

在一些實施中，控制系統200經耦接至控制穿過進水口432的流體流動的閥480、控制穿過蒸汽出口436的流體流動的閥482及/或水位感測器460。使用水位感測器460，控制系統200經配置以調節進入罐420的水440的流量且調節離開罐420的氣體446的流量，以維持水位442高於最低水位443a（且高於加熱元件430），且低於最高水位443b（且若有擋板426，則低於擋板426）。控制系統200亦可耦接至加熱元件430的電源250，以便控制輸送至罐420中的水440的熱量。

在蒸汽生成器410操作期間，罐420中可產生過量蒸汽。第二蒸汽出口500可將上腔室424連接至第二蒸汽輸送通道502。第二蒸汽輸送出口500可位於罐420的頂部或頂部附近，例如在罐420的頂板中，以允許蒸汽從罐420進入第二蒸汽輸送通道502。控制系統200經耦接至閥門504，閥門504控制流體穿過第二出口500流入第二蒸汽輸送通道502。儘管第3圖圖示了分離的開口，但是可存在例如經由閥482、504連接至兩個通道438、500的單個開口。

第二蒸汽輸送通道502可用於匯集蒸汽以加熱水箱300。例如，蒸汽可經引導經由水箱中的水鼓泡。例如，第二蒸汽輸送通道502可耦接至水箱300的底部。或者，蒸汽可流過熱交換器310，例如圍繞水箱300的加熱管。

控制系統120可經配置以使一次僅打開兩個閥482、504中的一者。特定地，在回收階段期間，控制系統120可經配置以使兩個閥482、504皆關閉，直至達到期望的壓力。控制系統120隨後可使第二閥504打開（同時第一閥482保持關閉）以排出多餘的蒸汽壓力，然後可使用該蒸汽來加熱水箱300中的水。另一方面，在分配階段期間，控制系統120可使第一閥482打開（同時第二閥504關閉）以將蒸汽引導至研磨墊30上。

返回至第1圖，來自水箱300的加熱流體，例如熱水，可用於各種目的。例如，供應管線280可經耦接至水箱300，以便加熱的流體可經引導至調節器頭部清潔器組件250。作為另一實例，來自水箱300的加熱流體可從外殼320的內表面上的噴嘴330噴射。作為另一實例，來自水箱300的加熱流體可從噴嘴噴射至一或多個其他部件上，例如承載頭。

如在本說明書中使用的，術語基板可包括例如產品基板（例如，其包括多個記憶體或處理器晶粒）、測試基板、裸基板及閘控基板。基板可處於積體電路製造的各個階段，例如，基板可為裸晶圓，或者基板可包括一或多個經沉積及/或圖案化層。術語基板可包括圓盤及矩形片。

相對定位術語用於表示系統部件相對於彼此，不一定相對於重力的定位；應理解，研磨表面及基板可保持在垂直定向或一些其他定向。

已經描述了多個實施。然而，應當理解，可進行各種修改。因此，其他實施在申請專利範圍的範疇內。

10:基板 20:研磨站 39:漿料供應臂 64:溫度感測器 70:承載頭 90:墊調節器系統 92:調節器盤 93:調節器頭 94:樞轉臂 96:底座 100:溫度控制系統 104:加熱系統 140:臂 142:底座 143:流體輸送管線 144:開口 148:蒸汽 200:控制系統 250:調節頭清潔組件 255:外殼 260:垂直驅動軸 275:噴嘴 280:供應管線 285:排放口 295:清潔液 300:去離子水箱 310:熱交換器 320:外殼 330:噴嘴 410:蒸汽生成器 420:容器 422:下腔室 424:上腔室 425:擋板 426:擋板 428:孔口 430:加熱元件 432:進水口 434:儲水器 436:第一蒸汽出口 438:蒸汽輸送通道 440:水 442:水位 443a:最低水位 443b:最大水位 444:旁通管 446:氣體介質 470:過濾器 480:閥 482:閥 500:第二蒸汽輸送出口 502:第二蒸汽輸送通道 504:閥門 A:旋轉 B:旋轉 C:平移

第1圖為化學機械研磨設備的示例性研磨站的示意俯視圖。

第2圖為示例性調節頭蒸汽處理組件的示意橫截面圖。

第3圖為示例性蒸汽生成器的示意橫截面圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

300:去離子水箱

310:熱交換器

410:蒸汽生成器

420:容器

422:下腔室

424:上腔室

425:擋板

426:擋板

428:孔口

430:加熱元件

432:進水口

434:儲水器

436:第一蒸汽出口

438:蒸汽輸送通道

440:水

442:水位

443a:最低水位

443b:最大水位

444:旁通管

446:氣體介質

470:過濾器

480:閥

482:閥

500:第二蒸汽輸送出口

502:第二蒸汽輸送通道

504:閥門

Claims (19)

1. 一種化學機械研磨系統，包含： 一平臺，用以支撐一研磨墊； 一承載頭，用以保持一基板與該研磨墊接觸； 一馬達，用以在該平臺與該承載頭之間產生相對運動； 一蒸汽生成器，包括一容器及一加熱元件，該容器具有一進水口及一或多個蒸汽出口，且該加熱元件經配置以施加熱量至下腔室的一部分以生成蒸汽； 一噴嘴，經定向以從該蒸汽生成器輸送蒸汽至該研磨墊上； 一水箱，用以保持一清潔流體； 一第一閥，位於該容器與該噴嘴之間的一第一流體管線中以將該容器與該噴嘴可控地連接且斷開； 一第二閥，位於該容器與該水箱之間的一第二流體管線中以將該容器與該水箱可控地連接且斷開，以使得來自該容器的蒸汽加熱該水箱中的流體；以及 一控制系統，耦接至該第一閥及該第二閥，該控制系統經配置以使得該第一閥及該第二閥打開且關閉。
2. 如請求項1所述之系統，進一步包含用於清潔一調節器頭的一調節器頭清潔站，且其中該水箱經耦接至該調節器頭清潔站以供應清潔流體至調節器頭上。
3. 如請求項1所述之系統，進一步包含用於沖洗該承載頭的一承載頭沖洗站，且其中該水箱經耦接至該承載頭沖洗站以供應清潔流體至該承載頭上。
4. 如請求項1所述之系統，進一步包含具有一或多個孔口的一墊清洗臂，且其中該水箱經耦接至該墊清洗臂以經由該一或多個孔口供應該清潔流體至該研磨墊上。
5. 如請求項1所述之系統，進一步包含圍繞該平臺的一外殼，且其中該水箱經耦接至一噴嘴，該噴嘴經配置以輸送清潔流體至該外殼的一內表面。
6. 如請求項1所述之系統，其中該第二流體管線經耦接至該水箱以將該蒸汽注入至該水箱中的流體中。
7. 如請求項6所述之系統，其中該第二流體管線經耦接至該水箱的一底板。
8. 如請求項1所述之系統，其中該第二流體管線經耦接至該水箱外部的一熱交換器。
9. 如請求項1所述之系統，其中該控制系統經配置以使一次僅打開該第一閥及第二閥中的一者。
10. 如請求項1所述之系統，其中該控制系統經配置以使該第一閥及第二閥兩者在一回收階段的一第一部分期間關閉。
11. 如請求項10所述之系統，其中該控制系統經配置以使該第二閥在該回收階段的一第二部分期間打開。
12. 如請求項11所述之系統，其中該控制系統經配置以當該容器內達到一期望的蒸汽壓力時打開該第二閥並開始該回收階段的該第二部分，以將多餘的壓力排放到該第二流體管線中。
13. 如請求項11所述之系統，其中該控制系統經配置以在該回收階段的該第二部分之後的一分配階段期間，使得該第二閥關閉並且該第一閥打開。
14. 一種操作一化學機械研磨系統的方法，包含以下步驟： 在一回收階段的一第一部分期間加熱一容器中的水以產生蒸汽； 在該回收階段的一第二部分期間，保持一第一閥關閉並打開一第二閥以將蒸汽從該容器引導至一水箱，以加熱該水箱中的清潔流體； 在一分配階段期間，打開該第一閥並關閉該第二閥以將蒸汽從該容器引導至該化學機械研磨系統的一研磨墊；以及 將加熱的清洗流體從該容器引導至該研磨系統的另一部件。
15. 如請求項14所述之方法，包含以下步驟：保持該第一閥及該第二閥關閉，直至該容器中的一壓力達到一臨界壓力。
16. 如請求項15所述之方法，包含以下步驟：當該容器中的壓力達到該臨界壓力時打開該第二閥門以排出該容器中的多餘壓力。
17. 如請求項14所述之方法，其中該另一部件包含一外殼的一內表面，該外殼圍繞該研磨系統的一平臺、一調節器頭清潔站、一承載頭移送站或一墊沖洗系統。
18. 如請求項14所述之方法，包含以下步驟：將該蒸汽注入至該清潔流體中。
19. 如請求項14所述之方法，包含以下步驟：將蒸汽循環穿過與該水箱熱耦接的一熱交換器。

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