TW432134B - Preformed seam fabric - Google Patents

Description

五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於化學機械研磨機台。 【先前技術】 積體電路的製作係在一基板藉由重覆沉積半導材料層 、導電材料層及絕緣材料層，及利用光刻與蝕刻技術形成 圖樣而完成。在積體電路製作上，重覆堆積的圖樣化材料 層會造成非平面之立體表面（non-planar surface topography)，而此立體表面經常成為隨後的圖樣製程 (patterning processes)的問題，特別是當隨後的圖樣製程中 會產生具臨界尺寸（critical dimensions)之微結構時。因此， 有必要在特定層進行表面平坦化的製程。 化學機械研磨技術（CMP)被開發以磨除多餘材料，以便 於實現基板之全域性平坦化（global planarization)。圖1顯示 一傳統CMP機台1。傳統CMP機台1包含研磨台（polishing table)l 1、研磨塾（polishing pad)12、研磨聚供應裝置13、 具有研磨墊調節盤（conditioning disc)141之研磨墊調節器 (conditioner)14、研磨頭（polishing head)15，以及儲.存去離 子水之調節器清洗盆（conditioner bath)16，其中研磨台11 、研磨墊調節器14和研磨頭15都分別以馬達Μ驅動。 在CMP製程中，晶圓W被裝戴在研磨頭15上，而研磨 頭15可相對研磨墊12移動。研磨漿供應裝置13供給研磨墊 12研磨漿，研磨漿内含化學化合物，其可與材料或材料層 反應，使被研磨之材料層之材料可轉換為氧化物，隨後用 研磨漿且/或研磨墊之研磨料機械磨除氧化物。 為達到所需之磨除率及獲得高度平坦層，CMP製程之 參數與條件必需適當的選定，以及必需考慮諸多因素，例 如：研磨墊12之構造、研磨液之種類、在晶圓貿相對研磨 塾12移動時對晶圓所施加的壓力，以及晶圓w與研磨塾12 之間的相對速度。磨除率明顯地受研磨液的溫度影響，而 影響其溫度之因子依次為：晶圓W和研磨墊12之相對運動 所產生之磨擦量及帶有脫落顆粒之研磨液的飽和程度，特 別是研磨墊12之研磨表面之狀態。 大部份的研磨墊12是用多孔微結構聚合材料（ceUular microstructure polymer material)所形成，該材料具在作業 期間可充填研磨液之孔隙（void)。吸收了由基板表面磨除之 顆粒會使該等孔隙内研磨液揭化（densification)。因此 ，磨除率會持續減少，從而不利於平坦化製程之可靠性， 降低製成半導體元件之良率及其可靠性。 晶圓w平坦化後，研磨墊調節器14之研磨墊調節盤141 被移至研磨墊12上，以調節研磨墊12。研磨墊調節盤141 包括一調節表面（conditioning surface)，其可能包括數種不 同之材料，例如置入耐磨之鑽石材料。一旦磨除率太低時 ，利用研磨墊調節器上之相對較硬的材料剝離且/或再製研 磨墊之已耗乏表面。在其他的例子中，例如：在複雜的cMp 裝置中，在研磨基板時，研磨墊調節器則持續與研磨墊接 觸。 研磨墊12調節結束後，研磨塾調節盤i 4 i被浸泡在調節 M432134 在下文中本創作的實施例係配合所附圖式以闡述細節 〇 圖2顯示本創作一實施例之化學機械研磨系統2之示意 圖。參照圖2所示，化學機械研磨系統2可包含可被馬達π 轉動之一研磨台21、設置於研磨台21上之一研磨墊22、提 供研磨漿（slurry)之一研磨漿供應裝置23、包含研磨墊調節 盤241及可被馬達28轉動之一研磨墊調節器24、將晶圓w按 壓在研磨墊22上和可被馬達29轉動之一研磨頭（p〇Hshing head)25，以及用於清洗研磨墊調節盤241之清洗設備2〇。 研磨塾22可為氨基甲酸乙酯（urethane)研磨墊，研磨墊 22可固定在研磨台21上。研磨墊調節盤241具一研磨面2411 。為維持一定的研磨率，會以研磨墊調節盤241之研磨面 2411將研磨墊22上磨耗（abraded)的部分移除，暴露新的表 面。如此’研磨塾22可持續研磨晶圓。 在一實施例中，研磨墊調節盤241之研磨面2411可固定 有一定尺寸之人工鑽石。人工鑽石可被鎳薄膜（nickel thin film)所固定。 清洗設備20包含一槽體26，槽體26可盛裝去離子水3〇 。槽體26可設計以容納研磨墊調節盤241，使得研磨墊調節 盤241在調節研磨墊22後可浸泡在去離子水30當中。槽體26 可連接一管路31 ’管路31上可設有一水閥32。管路31可用 於供應槽體26去離子水30。槽體26可連接一管路33，管路 33上亦可設有一水閥34。透過管路33，可將槽體26内之去 離子水30排出。 M432134 聚對笨二甲酸乙二酯（PETP)。 在一實施例中，刷毛束352包含複數根刷毛，其中刷毛 之直彳二可”於〇. 12毫米至0.4毫米。在—實施如】中，刷毛之 材質可包含尼龍。 圖5例示本創作一實施例之洗刷裝置％之立體示意圖 。參照圖5所示，基部351更包含兩第三表面3513，其中兩 第三表面3513可與第二表面3512相對。在一實施例中，如 圖4所示，第三表面3513與第二表面3512間之間距小於第— 表面35 11與第二表面3512間之間距。 參照圖5所示，基部351上可形成兩穿孔3514。穿孔3514 可分別位在兩第三表面3513，其係用於將基部351固定。 圖6顯示本創作一實施例之洗刷裝置35之上視圖。參照 圖6所示，洗刷裝置35之刷毛束352可分佈在一條狀區域 3515。條狀區域3515可在延伸方向61上延伸，其延伸程度 大於其寬度，故呈條狀。在一實施例中，條狀區域3515可 在延伸方向61上橫跨第一表面3511。在其他實施例中條 狀區域3515可在不同於延伸方向61之方向上延伸。在一實 施例中，在洗刷裝置3 5安裝後，延伸方向6丨可橫向於研磨 墊調節盤241之旋轉方向。僅在條狀區域3515上植佈刷毛束 352可充分利用每一刷毛束352,避免植佈過多而無法充分 發揮功能之刷乇束，故可降低洗刷裝置35之成本。 基部351可為圓形，但本創作不限於此。在一實施例中 ，區域3515橫向於延伸方向61上之寬度Wd小於基部351之 半徑。 -9- M432134 刷毛束352不限於分佈在一區域内，在一實施例中，刷 毛束352可分佈在整個第一表面3511上。 參照圖6所示，複數刷毛束352可包含一中心刷毛束 3521和複數組刷毛束3522和3523，其中複數組刷毛束3522 和3523分別相距中心刷毛束3521不同距離R1*R2。 在一實施例中，第一表面3511和兩第三表面3513可在 一方向62上排列，其中延伸方向61斜向於方向62。 參照圖2與圖3所示，清洗設備20可更包含複數個夾持 件36 ’複數個夾持件36相應於該些洗刷裝置35設置。夾持 件36用於將相應之洗刷裝置35夾固在槽體26之底面261上 。在一實施例中，每個洗刷裝置35係由一對之夾持件36所 固定’如圖3所示。兩夾持件36分別位於對應之洗刷裝置35 之相對端（例如：兩第三表面3 513所在之部位），並將洗刷裝 置35固在槽體26之底面261上。 在一實施例中，洗刷裝置35在各夾持件36被螺鎖固定 ，如圖4所示。 參照圖4所示，各洗刷裝置35安裝後，其第一表面35 11 可介於兩夾持件36之間。在一實施例中，第一表面3511不 低於對應之兩夾持件36之高度H3。 本創作一實施例之洗刷裝置可運用在化學機械研磨系 統内’清除研磨墊調節盤上之研磨漿或研磨副產物，以避 免晶圓之刮傷。 本創作之技術内容及技術特點已揭示如上，然而熟悉 本項技術之人士仍可能基於本創作之教示及揭示而作種種 -10- M432134 不背離本麟精神之替換及㈣。目此，本創作之保護範 圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本創作 之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 圖1顯示習知之CMP機台之研磨墊調節器； 圖2顯示本創作一實施例之化學機械研磨系統之示意 園， 圖3顯示本創作一實施例之複數個洗刷裝置之配置示 意圖； 圖4顯示本創作一實施例之洗刷裝置之側視圖； 圖5例示本創作一實施例之洗刷裝置之立體示意圖；及 圖6顯示本創作一實施例之洗刷裝置之上視圖。 【主要元件符號說明】 1 傳統CMP機台 2 化學機械研磨系統 11 研磨台 12 研磨墊 13 研磨漿供應裝置 14 研磨墊調節器 15 研磨頭 16調節器清洗盆 2〇 清洗設備 21 研磨台 22 研磨墊 11 - M432134

23 研磨漿供應裝置 24 研磨墊調節器 25 研磨頭 26 槽體 27 馬達 28 馬達 29 馬達 30 去離子水 31 管路 32 水閥 33 管路 34 水閥 35 洗刷裝置 36 夾持件 61 方向 62 方向 141 研磨墊調節盤 241 研磨墊調節盤 261 底面 262 容納空間 351 基部 352 刷毛束 2411 研磨面 3511 第一表面 M432134

3512 第二表面 3513 第三表面 3514 穿孔 3515 區域 3521 中心刷毛束 3522 ' 3523 刷毛 HI 尺寸 H2 尺寸 H3 高度 Μ 馬達 R1、 R2 距離 W 晶圓 Wd 寬度

-13 - M432134 - 公告本 ' 新型專利說明書 (本說明書格式、順序，請勿任意更動，※記號部分請勿填寫）

※申請案號： ※申請曰期：100. U. II 分類： Η〇11^ΐΛ6ΐν U00^-01^ H〇lL iI/q2·卜“丨） 一、新型名:稱：（中文/英文) 化學機械研磨系統、清洗設備及其洗刷裝置

CHEMICAL MECHAMCAL POLISHING SYSTEM, CLEANING

APPARATUS AND BRUSH DEVICE 二、中文新型摘要：

一種洗刷裝置包含一基部和複數刷毛束。基部具一第 一表面和·一第二表面，其中第一表面與第二表面係相對。 複數刷毛束凸出於第一表面，其中各刷毛束之末端距離第 二表面之尺寸介於8.5毫米至12.5毫米。 三、英文新塑摘要： M432134 七、圖式：

M432134 ·

M432134

m

M432134

M432134

M432134

Claims (1)

1. M432134 M432134 第I0022I315號專利申請案 中文說明書替換頁（丨〇丨年3月）

   田1J產物因暴露而在研磨墊調節盤141上硬化。 然而，研磨漿或研磨副產物包含相當大的顆粒。通常 ，這些顆粒在研磨墊調節盤141被浸泡後仍會殘留在研磨表 面上其、.°果可能會在下次研磨程序中掉落在研磨墊丨之上 產生所明的研磨雜質（p〇丨ishing impurities)。這些研磨雜 質會在晶圓W表面造成刮傷，降低半導體元件的品質，減 少製造良率。 【新型内容】 本創作揭示-種洗刷裝置，其包含一基部和複數刷毛 束。基部具一第一表面和一第二表面，其中第—表面與第 二表面係相對。複數刷毛束凸出於第一表面，其中刷毛束 之末端距離第二表面之尺寸介於8 5毫米至12 5毫米。 本創作揭不-種清洗設備，其包含一槽體和複數個前 述之洗刷裂置。槽體具一底面，該底面界定容納—液體之 • 一谷納空間。複數個前述之洗刷裝置設置在槽體之底面上 . 〇 本創作揭示-種化學機械研磨系統，其包含一研磨塾 、-研磨墊調節盤、一槽體和複數個前述之洗刷裝置。研 磨墊調節盤具一研磨面，該研磨面用以調節該研磨墊。槽 體具一底面，該底面界定容納一液體之一容納空間，其中 該研磨塾調節盤可浸泡於該液體Θ。複數個前述之洗刷裝 置設置在槽體之底面上。 / " 【實施方式】 6

   第100221315號專利申請案 中文說明書替換頁（101年3月） 槽體26具一底面261，底面261界定一容納空間262，去 離子水30可枚谷於容納空間262。清洗設備另包含複數個 洗刷裝置35，洗刷裝置35可設置於底面261上。當研磨墊調 節盤241/χ泡在去離子水3〇時，其研磨面2411可接觸洗刷裝 置35，使得當馬達28轉動研磨墊調節盤241時，洗刷裝置35 可刷洗研磨面24 11，刷除研磨面24丨丨上之研磨漿或研磨副 產物，以避免黏附之研磨漿或研磨副產物在下次研磨程序 中’造成晶圓表面之刮傷。 圖3顯示本創作一實施例之複數個洗刷裝置35之配置 示意圖。參照圖3所示，複數個洗刷裝置35可配合研磨墊調 節盤24 1之研磨面2411之設計配置，使研磨面24丨丨可全面地 或充分地被刷洗。 圖4顯示本創作一實施例之洗刷裝置35之側視圖。參照 圖4所示，洗刷裝置35包含一基部351和複數刷毛束352。基 部351包含一第一表面3511和一第二表面3512,其中第一表 面35 11和第二表面35 12係相對設置。洗刷裝置35安裝後第 二表面3512可接觸底面261。複數刷毛束352凸出於第一表 面3511，其中各刷毛束352之末端距離第二表面3512之尺寸 H1介於8.5毫米至12.5毫米（millimeters)，如此有助於研磨雜 質的沉澱，可避免懸浮研磨雜質附著在研磨墊調節盤241 上。在一實施例中，各刷毛束3 52凸出該第一表面3511之尺 寸H2可約在4_5毫米至8.5毫米之間，如此刷毛束352可維持 在較佳的彎曲撓度。 在一實施例中，基部3 5 1之材質包含工程塑膠，例如：