TW440888B - Method and apparatus for in-situ end-point detection and optimization of a chemical-mechanical polishing process using a linear polisher - Google Patents

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3 3 經濟部中央標準局員工-.費合作社印繁 Α7 Β7 五、發明説明（1 ) 本發明是有關於半導體基體之處理的領域，特別是有 關於半導體基體在化學機械式拋光中所移除之材料的監測 作業。 積體電路元件的製造作業必須要在一基體上面形成許 多不同的層（導電性、半導電性或非導電性），以形成所需 要的元件和連接部位"在製造過程中，其必須要能將某一 層或某一層上的一部份加以移除，以使其成為平面狀，或 是形成該等各個元件和連接部位。化學機械式拋光（CMP) 作業是被廣泛研究用來在積體電路處理程序的各個步釋中 將半導體基體，如石夕基體，加以平面化處理的方法。其亦 用來抱光處理光學表面、精密測量樣本、微機械和各種金 屬質及半導體質基體》 CMP是一種使用拋光劑並配合拋光勢來將半導體基 體上的材料加以移除的技術。該塾子相對於該基體的機械 運動’再加上拋光劑的化學反應，可提供一種具有化學腐 蝕作用的磨擦力量，而能將該基體（或形成在該基體上之 層）上外露出的表面加以平面化》 在最常見之實施CMP的方法中，一旋轉的晶圓固定座 用來支撐住_晶圓’而拋光墊則相對於晶圓表面轉動β在 平面化處理過程中’該晶圓固定座會將晶圓表面壓貼在拋 光墊上，並將晶圓繞著第一軸心線相對該拋光墊轉動（參 見例如美國專利第5,329,732號）a用來進行抛光作業的機 械力量是由拋光墊繞著與第一軸心線不同之第二軸心線轉 動的逗度和晶圓固定座向下的力量面得到的1挺光齊I是不 本紙張尺度適用中3}围家埭瑋（CNS ) Λ#,?.格ί ；?!0·'，29?公埯） H— II - 1 1 » ^^1 - —II 1 - I- IJR, -- 1 -I 1 ! 1 ^ ^-3 (請先閲頦背面之注意事項再填寫本頁) 4 A7 44088 8 ____ B7 五、發明説明（2 ) I - —^1 ^^1 1 - — I— i —^1 1_ - I (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 斷地供應至晶圓固定座的下方，並藉由晶圓固定座的轉動 而有助於將拋光劑加以送出並使晶圓表面的局部差異平均 化。由於施用在晶圓表面上的拋光率是正比於基體和拋光 墊間的相對速度，晶圓表面上某一選定點上的拋光率是依 該選定點與該二條主要旋轉轴心線—晶圓固定座之旋轉轴 心線和拋光墊的旋轉轴線一間的距離而定β這會在基體表 面上形成不均勻的速度分佈輪廓，因之而造成不均勻的拋 光結果。此外’熟知CMP技藝者一般都認為為得到較佳 的平面化結果’其在晶圓和拋光墊之間需要有較高的相對 速度。（例如參見Stel丨等人在由S.P. Murarka、A. Katz、Κ.Ν. Tu和K_ Maex等所編輯的 “Advanced Metallization for Devices and Circuits-Science，Technology and Manufacturability”一 書第151頁中所發表者）。但是，在此種構造中使用較高的 平均相對速度會在基體的表面上造成較不好的速度分佈輪 廓’因之而會得到均勻度較差的拋光結果。 經濟部中央標嗥扃貝工消費合作社印製 此一問題可藉著使用線性拋光機來加以克服。在線性 拋光機中，其不使用旋轉的墊子，而是以一條帶子來將墊 子線性地移動通過基體表面，以提供基體表面上更均勻的 速度分佈輪廓。基體本身仍然如同旋轉拋光機的情形一樣 要旋轉’以將局部的差異加以消除掉。但是不同於旋轉式 拋光機，線性拋光機在整個CMP過程中均能在跨過基體 的表面上提供均勻的拋光率’因之而能均勻地拋光該基體 〇 A外’線性撤光機可以使用繞性帶子‘，而該塾子則設 尺度遍β中（cnsTT现格（Ζ ' 經濟部中央標举局員工消费合作社印氧 Λ 4 n p B 8 Α7 B7__ 五、發明説明（3 ) 置在其上。其撓性可使該帶子能撓曲變形，這會造成施加 在基體上的墊子壓力改變。其可使用由固定不動之平台所 造成的流體軸承來控制在基體表面上任何位置處施加在基 體上的墊子壓力，因之而能控制橫過該基體表面的拋光率 輪廓a 線性抛光機係描述於西元1996年4月26曰提出申請而 名稱為 “Control of Chemical-Mechanical Polishing Rate Across A Substrate Surface”的序號第 〇8/638,464號美國專 利申請和西元1996年12月3曰提出申請而名稱為“Linear Polisher and Method for Semiconductor Wafer Planarization” 的序號第08/759,172號美國專利申請中。流體軸承則是描 述於西元1996年4月26日提出申請而名稱為“Control of Chemical-Mechanical Polishing Rate Across A Substrate For A Linear Polisher”的序號第08/638,462號以及美國專利第 5,558,568號中。 旋轉式的CMP曾被設計成配合使用各種的原位監測 技術。例如美國專利第5,081，421號中即描述一種原位監 測技術，其f其偵測作業是藉由以電容方式來測量導電基 體上的電介質層厚度而達成的。美國專利第5,240,552號 和第5,439,55 1號中則描述使用來自基體的聲波來決定終 點的技術。美國專利第5,597,442號中描述一種利用紅外 線溫度測量裝置來監测拋光墊之溫度而偵測終點的技術。 美國專利第5;595,526號中描述一種使用大約正比於拋光 機所消粍之總能量.一郎份之量來決定終黠的技術。美國專 1^1 II —^1 - I I 1 -- - ! -I— «n I -i I X (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經滴部中央標象局員J消费合作社印製 A7 _ _B7 五、發明説明（4 )

利第5,413,941號和第5,433,651號和歐洲專利申請案第EP 0 73 8 561 A1號中則描述用來決定終點的光學方法。 在美國專利第5,413,941號中，一束雷射光束以與垂 直於基體之線相距大於70。之角度照射至基體上的一個區 域内’而該照射的雷射光束大部份會自該區域反射回來而 不是穿透之。反射光線的強度即可用來做為基體因為拋光 作業之故而造成的平面度變化程度的度量值。 在其它的系統中，該光線是穿過單——個監測通道， 一般是設在拋光台或墊上的窗片。例如說，在美國專利第 5,433,65 1號中，旋轉式拋光台上具有一個窗片埋設在其 内’其係與該台子相平齊而面對著拋光墊。當該台子旋轉 時’該窗片會通過一個原位監測器，其會擷取代表著拋光 程序終點的反射比測量值。在歐洲專利申請案第ΕΡ 0 738 561 Α1號中’旋轉式的拋光台上具有一個窗片埋設在其内 ，其不同於該’651號美國專利中的窗片，係與拋光墊平齊 或由其所構成的。一雷射干涉計用來在該窗片通過原位監 測器時決定該拋光程序的終點。 應注意的是’這兩個系統中僅使用單--個監測通道 ，且此單一通道會隨著拋光元件及平台而移動《此外，這 些系統的監測通道中所使用的窗片並不必要具有可撓性， 因為該窗片和拋光平台或拋光墊是在同一平面上旋轉的。 雖然旋轉平台式CMP系統曾被設計來配合使用原位 監測技術，但是對於線性拋光機而言，其需要能夠對基體 做原位監測，並使其ffc學機域式擷光程序最佳化。 —^1 I —I- - - I II - -- ------- * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I ) 經濟部中丧標準局員工消費合作社印製 A7 ------- -----B7__—_ 五、發明説明（5 ) 本發明是有關於一種使用線性平面化工具來進行的基 體化學機械式拋光（CMP)作業，以及薄膜厚度監測器，以 供進行CMP程序終點的偵測及其最佳化。 根據本發明的第一觀點，線性拋光帶上具有一個孔洞 設置在其上。一監測窗片固定在該帶子上，以封閉住該孔 洞’而在該帶子上形成一監測通道β該監測窗片係由可撓 材料製成’可在該帶子使用時隨著該帶子而撓曲彎折。另 一種方式是該帶子本身即是可供監測加以拋光之基體的表 面狀態。 根據本發明之第二觀點，其係將上述的帶子使用在線 性CMP裝置中。一薄膜厚度監測器，例如干涉計，可經 由該監測窗片來觀察該基體，以決定該CMP程序的終點 。此薄膜厚度監測器可以沿著該帶子的邊緣設置，或者至 少部份地設置在由其所圍繞的區域内。也可以使用多個監 測通道。 根據本發明的第三觀點，此線性拋光帶係使用在一種 藉由重覆測量基體之薄膜厚度來決定是否達到預定之厚度 而決定該CMP程序之終點的方法中，其中其可標示出該 程序終點已達到而結束CMP程序。 根據本發明的第四觀點，該線性拋光帶是使用在一種 藉由決定利用該帶子上的同一個監測通道所進行之二次連 續的薄膜厚度測量結果上的差值而來決定在CMP作業進 行時基體的任何給定園周上的移除率的方法中。 根據本發明的第五個觀點，該線性撖光帶是使用在— ^—^1 ——^1 - ^^—1' « - I -- 1J.^^^1 I ^^^1 ^SJ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 44088 8 經濟部中央標準局負工消費合作it印^ Α7 Β7 五、發明説明（6 ) 種藉由決定由至少二個薄膜厚度監測裝置所進行的至少二 次薄模厚度測量結果上之差值的平均值而來決定在該 C MP程序進行時橫過基體表面上之平均移除率的方法中 〇 根據本發明的第六個觀點，該線性拋光帶是使用在一 種藉由決定由至少二個薄膜厚度監測裝置所進行的至少二 次薄膜厚度測量結果上之差值的變化量而來決定在該 CMP程序進行時橫過基體表面上之移除率變化量的方法 t。 根據本發明的第七個觀點，該線性拋光帶是使用在一 種藉由將抛光程序特性化來決定程序參數的作用，然後決 定移除率和移除率變化量’然後再調整拋光程序參數，以 使移除率及均勻度成為最佳化的可用來使CMP程序最佳 化的方法内。 第1圖是習用之線性拋光機的示意圖。 第2圖是第一個較佳實施例的線性拋光機的剖面圖。 第3圖是一平面圖’顯示出在平台上設置多個孔洞， 以及設在帶子上而對齊於平台之孔洞的孔洞配置樣式。 第4圖是一光纖傳輸線的剖面圖，其係設置在帶子中 的二個層之間’以提供一條自帶子之外側表面至帶子之第 一侧邊表面的長條光學信號路徑。 第5圖是一平面圊，顯示出感測位置設在帶子上而不 是平台上的情形，其中係將圖4中之光纖配置方式配合多 個薄膜厚度監測器使用。 本紙张尺度適用中國’遂家捸準丨CNS ΐ ------- I I I I ^^1 I - In t. I - nt I ^^1 l!i ^^1 ^ij 、vs (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

4 4 Ο B B B A7 B7 五、發明説明（7 ) — *〜 第6圖一平面圖，顯示出感測位置是設在帶子上而不 是平台上的情形，其中係將圖4中之光纖配置方式配合單 一個薄膜厚度監測器使用。 第7圖是一平面圖，顯示出將多個孔洞設置在平台上 而帶子上則僅有一個孔洞的情形。 ' 現在參閱圖式，第1圖顯示出一種使用此技藝中已知 之化學機械拋光（CMP)技術來平面化處理一基體的習用線 性拋光機100。如此圓中所示’此線性拋光機1〇〇具有—個 基體托架110，固定在一個用來固定住基體的拋光頭1〇5上 β該基體係放置在一條帶子120上，其會繞著第一和第二 滾輪130和135轉動。本文中所用之“帶子’，一詞是指一個封 閉的環圈狀元件，包含有至少一個層，且至少有一個層是 一層拋光材料。此帶子元件之各層的討論將在下文中進行 〇 拋光劑配灑機構〗40供應拋光劑150至帶子120的頂面 上。拋光劑150會在基體底面上沿著帶子12〇移動，且在拋 光過程的任何時間中均可部份或完全地與基體相接觸β平 台155可將帶子120支撐在基體托架π〇下方。 一般而言’基體托架11〇可在帶子12〇的上面轉動該基 體〇機械固定裝置，例如固定環或是真空，可用來將基體 固定在定位上。 帶子120是連續延伸之形式，且繞著滾輪13〇、135轉 動。驅動裝置’例如馬達（未顯示），用來轉動滾輪i3〇、135 ’以使得帶子120能夠相對於基體的表面做線性運動^ 10 %------II------1 (請先閱讀背面之注意事項再4寫本頁j 經濟部中央標準局Μ工消费合作社印^ 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 Α7 Β7 五、發明説明（8 ) 當帶子120沿著線性方向移動時，拋光劑配灑機構14〇 會將拋光劑150供應至帶子120上。通常在使用過程中會以 一修整器（未顯示）來持續不斷地刮過該帶子12(}，以修整 該帶子120，而去除殘留的拋光劑堆或是是墊子的變形部 位。 帶子120是在平台155與基體之間移動，如第1圖中所 示。平台155的主要目的是要在帶子丨2〇的底面上提供一個 支撐用的台子’以確保帶子120能夠和基體充份地接觸， 而能進行均勻的拋光作業。一般而言，基體托架11()會以 適當的力量向下壓貼至帶子120上，以使得帶子120能夠充 份地與基體相接觸而進行CMP作業》由於帶子120是可撓 的’且可在基體向下至迫至其上時向下壓，因此平台155 可提供該向下力量的反向支樓力》 平台155可以是固體的台子，或是是一種流體軸承（其 可以具有一道或多道流體通道）。流體軸承是較合適的， 因為自平台155上流出去的流體流可用來控制施加至帶子 120底面上的力量。藉著控制該流體流，其將可以控制帶 子120施加至基體上的壓力變化，而能提供更均句的基體 拋光率。流體軸承的範例可參見前述的專利申請案和美國 專利案第5,558,568號，其等均係引述於此以供參考。 弟一較佳實施例 第2圖顯示出本發明第一個較佳實施例的剖面圖，其 代表著上述習用線性抛光機100的一種改良。如同在習用 的實施例中一樣’第2圖的線性拋光機2Q0包含有一個基體 本淨.^•尺度適用中卿家樣率（CNS ) ,\4说.格（2!〇·χ ：97^ϋΓ) ' · I»-—— i i n^i »- n^i IV i^i· .¾-s (請先閱讀背面之注^^項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ____ B7 五、發明説明（9 ) 托架210' —層拋光劑215、一條帶子220和一個平台240， 以供在一基體（未顯示）上進行CMP作業。帶子220具有一 層拋光材料（未顯示）’ 一内側表面201和一外侧表面202 » (帶子220的組成將更詳細地討論於下文中。）此實施例的 新穎部份在於設在帶子220上的孔洞230(自其内侧表面2〇1 延伸至其外側表面2〇2)和設置在平台240上的孔洞245。 此外’在帶子220和平台240之間設有一層諸如去離子水255 之類的液體霧臈。 此實施例是以和上述之習用線性拋光機1〇〇相同的方 式來進行CMP作業。但不同於上述的拋光機10〇，此拋光 機200可配合原位薄膜厚度監測器25〇來使用β不同於某些 旋轉平台式系統中所用的原位監測器，在此實施例中其係 使用二個監測通道_其一是固定在該平台上，而另一者則 隨著拋光帶移動。 在CMP處理過程中’當帶子22〇在基體的底面上線性 移動時，帶子220上的孔洞230會通過平台240上的孔洞245 。當孔洞230、245對齊時（如第2圖中所示），在基體和薄 膜厚度監測器2 5 0之間即可形成_光學迴路，而可進行原 位監測作業。此監測作業將會在下文中更詳細地討論。 雖然帶子220和平台240上的孔洞230、245可以是開放 而沒遮蓋的 > 但它們也可以具有監測窗片232、242埋設在 其内。帶子220上的監測窗片232對於所選定之波長範圍内 的光線而言是透明的’且完全或部份延伸於帶子22〇的内 倒表面201和外側表面202之間。一般而言，帶子220上的 [ CNS ) ( ；Ι0χ：9~—-一7 n I— .n -- -- n —i I— l u n n —i i HI T (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 44088 8 A7 B7 五、發明説明（10 ) 監測窗片232可確保沒有拋光劑215或水會滲漏至帶子22〇 的底面處。藉著對齊於帶子220的外側表面202，其可避免 干擾到抱光程序的進行。藉著與帶子22〇的内側表面2〇1相 切齊，其可避免在平台240的流體軸承内造成亂流區域（雖 然其可能僅是稍微地升高或下凹而已。） 不同於習用之旋轉平台式系統中所用的窗片，監測窗 片232必須要具有足夠的可撓性，以通過移動帶子220用的 滚輪（其直徑可能是自2至40英徑），且必須要由一種其存 在僅會對拋光作業的結果造成最小影響的材料所製成β依 所用之監測系統而定，監測窗片232也可以具有某些特定 的光學特性（例如在波長自約200nm至約2000nm的範圍内 具有最大的輻射穿透量及最小的吸收或散射情形 填塞在平台240之孔洞245内的監測窗片242最好是與 平台240的頂側表面相平齊，以防止拋光劑流入至薄膜厚 度監測器250内，並避免在平台240的流體轴承内造成亂流 區域。如同帶子220内的監測窗片232，平台240内的監測 窗片242最好要能提供所需的光學特性（例如對於自監測器 250上產生而自基體之表面上反射回來的光線頻譜而言具 有最大的穿透效果）。 第二較佳f施例 雖然上述之實施例的帶子220僅具有一個孔洞，但是 ，也可以使用多個孔洞。如第3圖中所示’帶子310可以具 有多個孔洞320、322、324、326、328。對於帶子310内的 每一個孔洞320、322、324、326、328而言，在平台内均 本紙张尺度璉消中阐家埭準（CNS ) Λ4規格（21ϋχ2β公笔> I — . I - I. 1 I I I I .良- 1— —.1 ---- - 丁 彳 *τ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中丧標隼局員工消费合作社印來 13 Α7 _______Β7 五、發明説明（11 ) 有一個相對應的孔洞330、332、334、336 ' 338設在基體; 托架340下方。每一個孔洞330、332、334 ' 336、33 8均是 對齊於各自之薄膜厚度監測器。如同上述，每一個孔洞均 可以一片監測窗片加以封閉住。 在此圖中’其有五個孔洞，其中一個位在基體的中心 處’而另外四個則以90度的間距配置。可以瞭解到，該等 孔洞的數量和配置方式僅係設計上的選擇而已。例如說， 這些孔洞可以線性方式或是同心方式配置。在有數個薄膜 厚度監測器散佈在帶子31〇上的各自之位置上時，其將可 以確認拋光程序在跨過該基體表面上所造成的不均句處理 結果。 另一種方式是如第7圖中所示，設置帶子71〇上的單一 孔洞720可以配合平合上的多個孔洞73〇、732、734使用， 而該等多個孔洞之每一者均是對應於各自之薄膜厚度監測 器。如上所述，每一個孔洞均可由一片監測窗片加以封閉 住β平台上的孔洞730、732、734是對齊於一條平行於帶 子710之運動的直線。當帶子孔洞72〇對齊於平台上之孔洞 經濟部中央標準局負工消费合竹社印製 73〇 ' 732、734之一者時，相對於該平台孔洞的薄膜厚度 監測器即可測量拋光物體的表面狀況。藉由此種配置，其 可以帶子710上的單一一個孔洞來監測該表面上多個區域 内的狀ί兄。應注意的是平台上的孔洞的數量和位置，以及 平行於帶子710之直線的數目，均僅是設計上的選擇而已 〇 佳f施例 , 鮮(公痒) -----— 經濟部中央標準局工消资合作社印1Ϊ A7 _______B7__ 五、發明説明（丨2 ) 第4圖顯示出另一種的實施例。在此，在平台上沒有 供監測通道用的孔洞。 代替之的是以一個孔洞420形成在帶子415内，提供一 條長條的監測通道。此圖中顯示出帶子415具有二個層（其 中之一是層410)、一内侧表面4〇 1、一外側表面402、一第 一側邊表面403和一第二側邊表面404。監測通道420是可 使得光學路徑在橫側向上能平行於帶子415中之一層410的 上方表面而自外側表面402延伸至第一侧邊表面403。薄膜 厚度監測器440是設置在靠近於帶子415的第一侧邊表面 403處，而不是設在帶子415的下方。 在此實施例中，在孔洞420内填塞以一監測窗片，以 構成自基體至薄膜厚度監測器440的光學迴路〇此監測窗 片可以是一個可撓光纖元件。 如同上面所述的實施例一樣，此種方式亦可以一個以 上的監測通道來實施之。第5圖顯示出一個具有多個監測 通道520、522、524、526、528的實施例的平面圖。在此 ，其是顯示出在帶子510上形成有一種線性對齊而傾斜排 列的孔洞配置樣式。光纖傳輸線路之遠側末端係終止於靠 近於一列薄媒厚度監測器530、532、534、536、538之處 ，該等薄膜厚度監測器係沿著該條線性移動的帶子51 〇的 邊緣設置的。在種配置方式中’薄膜厚度監測器的位置是 可加以調整’以對齊於光纖，因為薄膜厚度監測器可以設 置成為可移動者。因此，此實施朗於監測通道的設置位 置要求較不嚴格’因為可以調整薄膜厚度監測器53〇、切 本紙決尺度適用中毕（CXS ) Λ4規格（；：丨〇x:97公| ) ^—tlf #1—^^ 11^^1 ^Jn ^^^^1τV .¾ .-° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 15 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 A7 _ B7五、發明説明（l3 ) 、534、536、538的位置。 雖然第5圖中顯示出多個薄膜厚度監測器，但是也可 以如第6圖尹所示一樣使用單--個薄膜厚度監測器630。 此單一 一個薄膜厚度監測器6 3 〇是沿著移動之帶子6丨〇的侧 邊設置的’用來取代該等多個薄膜厚度監測器。在此實施 例中，插入光纖之監測通道620、622、624、626、628以 一種與薄膜厚度監測器630呈橫側向延伸的線性配置方式 來加以設置。雖然其無法同時在多個監測通道内進行偵測 作業’但是在使用多個薄膜厚度監測器的情形下，其仍可 針對每一個監測通道來取得數據。 應注意的是，在上述的各種變化中，監測通道可以是 自帶子的外侧表面延伸至其第一侧邊表面（在此種情形中 ’監測器可以沿者帶子的側邊設置）或是自其外側表面延 伸至其内側表面（在此種情形中，監測器可以是至少部份 地設置在帶子内）。另外應注意的是，孔洞在帶子上的配 置樣式可以重覆一次以上，以在帶子的每一圈轉動時得到 多個測量值。這可提供每一單位時間内更多的數據點，因 之而可改善所得到之結果的品質。 最佳模式和帶子结構 使用流體軸承（最好是空氣）是較固體的平台為佳，因 為監測數據可用來在平台的不同位置處調整流體的壓力， 以在拋光過程中提供原位修正之用=最好該平台具有約ι-βο個流體 流通道 。其最 好在該 平台與 帶子之 間以去 離子水 霧的預濕層來掃除任何跑到帶子下方來的拋光劑，而防止 I--I -·· I I II— - - —I— ί - I 1 11— —-1I- I ^ V -* (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 本绝成尺度適叼中围S苳袢莩（CNS 1 Λ4坭络i: 2!Oa：!97公釐） 16 A7 ______ B7 五、發明説明（丨4) 流體流通道的堵塞情形。 平台内的監測窗片最好是由堅硬财刮材料製成，例如 藍寶石。Swiss Jewel公司的藍寳石窗片（產品編號w12 55) 是較合用的。平台内的監測窗片是由夠強而能承受CMp 程序之狀況的黏著劑加以固定在定位上。最好該監測窗片 在其一個或多個表面上具有抗反射塗層。 在使用上述的實施例時，最好能在基體與基體托架之 間使用一層載艎膜’例如自Rode丨公司購得者（DF200)。基 體托架最好是以約5psi的壓力來將基體壓靠至帶子上。 拋光劑的pH值約為1.5至約ι·2。可用的拋光劑之一種 類為可自Hoechst公司取得的Klebesol，但是其它種類的抛 光劑亦可依應用的不同而選用之。 在CMP程序中，該等滾輪最好是以一種能夠提供約 400ft/min帶子速度的速率來轉動。該帶子應該要以約6〇〇lb 的力量來加以拉伸。 經濟部中央標隼局貝工消f合作抂印製 ---I —---- ---1 n I - I __ _____ 訂 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上所述，‘‘帶子”包含有至少一層的材料，其中之一 者是一層拋光材料。此帶子可以數種方式來製做之。其一 方法是使用不銹鋼帶，其可自Belt Techn〇l〇gies&司購得 ，具有約14英吋的寬度和約93·7英吋的長度，和内徑。（ 除了不錄鋼外，其也可以使用自包括有聚酿胺(Aramid)、 棉、金屬、金屬合金或聚合物的族群中所選取出來的基材 。）此種多層式帶子的較佳結構如下。 將此不銹鋼帶放置在CMP機器的該組滾輪上’並處於 約2,000!b之拉力·]r。當此残鋼帶處於拉力狀態下時， 耐·$縣（CNS ) ( ：iOx 297/,5^7 440 88 8 Α7 Β7 五、發明説明（IS ) 在該拉伸開的不銹鋼帶上放置一層拋光材料，最好是Rodel 公司的IC1000。在該不銹鋼帶的底面上以一種能夠承受 CMP程序之狀况的黏著劑將一底墊，最好是由所製成 者結合至其上°如此製成的帶子最好具有约9〇密耳（Mil) 的總厚度；其中約50密耳該層拋光材料，而約2〇密耳是不 銹鋼帶’約20密耳為該PVC底墊。 上述製造方法有數項缺點。首先，由於不銹鋼帶必須 要在滾輪上力以拉伸’這會造成CMP機器的停機時間。 其次，此種結構必須要有技術工人和時間方能將該墊放置 在不錄鋼帶上。 為克服這些缺點，該條帶子可以製成為如同西元1997 年2月14曰出申清而名稱為“integrated Pad and Belt for

Chemical Mechanical Polishing”的序號第 08/800,373號美 國專利申請案中所述之一體式組合物，該前案係引述於此 以供參考。此種組合物的較佳結構如下。 此條帶子是圍繞著編織的民〜丨紅編織物所製成的。其 發現’ 16/3 KeWar質料之150旦（Denier)緯紗和16/2棉質650 經濟部中央標率局員工i'iif合作¾印¾ -I -- I · ί· ^fn i Is. I- - I .1 ί-ill (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 旦經炒可提供最佳的編織性質。如此技藝中所知悉的，《 緯紗”是拉力承載方向上的紗線，而《經炒’，則是垂直於拉 力承載方向之方向上的紗線^ “旦”定義單條纖維的密度和 直住。第一個數字代表每—英叶内的扭曲數目，而第二個 數子則代表在一英吋内被扭曲的纖維數目。 此編織物係放置於一模子内，其最好具有和上述之不 銹鋼帶相同的寸尺。將透明的聚胺基曱酸乙酯樹脂（下文 本紙，度神ι>闽冗Λ视格（ 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（Ιό ) 中將更詳細說明）在真空狀態下加以倒入該模子内，然後 將該組合物加以烘烤、脫膜、固化並研磨至所需的尺寸。 該樹脂可以和填隙料和磨料混合在一起，以得到所需要的 材料性質或拋光特性。由於拋光層内的填隙料和磨料顆粒 會刮磨被拋光之物品，因此其等的平均顆粒尺寸需要小於 約100微米。此種帶子可以自Beiting Industries公司取得預 先製做好者。 除了將編織物與聚胺基甲酸乙酯加以模製及烘烤外， 其也可以在該編織物或預先製好之帶子設置在該不銹鋼帶 上時將一層拋光材料，最好是Rodel公司的1C 1000拋光墊 ，結合至其上。 在這些帶手結構的任一種中，填隙料或磨料顆粒（具 有小於100微米之平均顆粒尺寸者）可以散佈在該拋光層内 ’以使其能夠在拋光劑中使用較低濃度的磨料顆粒。減低 拋光劑中之磨料顆粒的濃度將可大輻度地節省成本（一般 而言’拋光劑的成本佔CMP程序之總成本的30-40%)。其 也會使得因為拋光劑顆粒存在之故而造成的光線散射的情 形減輕。這可減少監測器所得到之信號中的雜訊，而有助 於得到更正確而可重覆的結果a 此拋光層亦可包含有一道拋光劑輸送通道。此拋光劑 輸送通道是一種蚀刻或模製於拋光層表面上的溝槽（凹入 部）形式的紋路或花紋。這些溝槽可以是例如矩形、u形 、或V形者。一般而言’這些通道在拋光層上方表面上是 深度是小於40密耳而寬度小於1 mm 3這些地光劑輸送通道 本纸張尺度4 !f]中圏囷家標聲（CNS ) 格（210.χ2π公.後) ~一·ΓΤ ^^1 1^11 —^n I ^fn —^Ί— t 1 · ^ ,v" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) / / 經濟部中央標隼局一貝工消費合作社印焚 Α7 67 五、發明説明（Π) 一般是配置成一種使它們沿著拋光表面之長度方向延伸的 樣式。但是它們也可以安排成其它種的樣式β這些通道的 設置可大幅度增強拋光劑在拋光層與拋光基體間的運送。 這可造成基體表面上的較佳拋光率和均勻度。 在使用上述任何一種帶子的情形下，在該帶子上的任 何所需位置上均可衝壓出孔來構成該孔洞。帶子上的孔洞 最好是1/2英吋寬（跨過帶子方向）和3 1/2英吋長（沿著帶子 方向）。 填塞在帶子之孔洞内的監測窗片可以由多種不同材料 來加以製造，例如胺基甲酸乙酯、透明聚胺基甲酸乙酯（ 實心、填塞、吹製或擠製）、PVC、透明矽氧樹脂或許多 其它的塑耀材料。但是最好是使用透明聚胺基曱酸乙酷， 因為此種材料在自約200nm至約2000nm的波長範圍内具有 最大的輻射穿透效果，而具有最小的吸收或散射情形。合 適的透明胺基甲酸乙酯樹脂可以是購自設在美國加利福尼 亞州 Long Beach市Gaylord街2115號的Cal Polymers公司的 “Calthane ND 2300 System”和 “Calthane ND 3200 System” 。該拋光材料層可以由類似的材料製做，以確保對於拋光 結果僅有最小的影響。 監測窗片可以利用足夠強壯而可以在CMP過程中將 監測窗片因定在定位的黏著劑加以固定住。此黏著劑最好 是可自設在美國明尼穌達州Minneapolis市的3M公司取得 的 2141 Rubber and Gasket黏著劑。 另一種方式是該監測窗片可以直接模製在該帶子上。 本紙張尺度適中闽闽家橾率（CNS ) Λ4规格(' ；：丨(T,<2d缓） 20 I 1 I HI - - 1 -- 1 —ϋ - -I -»-11 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作'社印製 A7 —___ 五、發明説明（IS) 對於具有不銹鋼層的帶子而言，聚胺基甲酸乙酯樹脂可以 洗鑄於該孔洞内。在固化的過程中可以將具有鏡面加工處 理過之橡膠襯層的铸造物放置在該孔洞的二側上。對於具 有編織物層的帶子而言’可以在將其置入模具内之前在該 編織物上開設該等孔洞。在上述的烘烤過程後，該帶子上 的孔洞内將會含有聚胺基甲酸乙酯監測窗片。 另一種設置孔洞於帶子上的方式是，該帶子的每一層 均可是部份或全部由一種在所選定之光學波長範圍内，例 如約200nm至約2000nm，基本上是透光的材料所製成的， 以消除在帶子上設置監測窗片的需要。例如說該編織物可 以由Kevlar或某些其它材料編織而成的，以供在該編織物 上提供孔洞，或者可以由光學上透明的纖維所製成。接著 將透明的聚胺基甲酸乙酯（或是某些其它透明材料）以上述 的方式加以模製在該編織物上。這可得到一種帶子組合物 ，其適合進行薄膜的厚度的測量β 遵_膜厚度監刺莪 在上述的實施例中，其要使用到薄膜厚度監測器，不 疋至少部分設置在由該條帶子所圍繞著的區域内（亦即 在平台上）’或是沿著該條帶子設置。在前一種情形中， 該平台是相對於該帶子固定不動的（不同於習用的旋轉式 系統），並具有一孔洞形成於其内^該監測器係至少部份 地設置在此孔洞内。一第二監測窗片可固定在該平台上， 並封閉住該孔洞。此窗片對於位在所選定的光學波長範圍 内’例如約200nm至約2000nm，的光線而言是大致上透明 ---------1衣-------訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

—I 21 經濟部中央標莩局員工消費合作社印" 440888 A7 _____B7 五、發明説明（19 ) 的。 在拋光的過程中’其光學迴路可在該帶子内的監測通 道對齊於s袭薄膜厚度監測器時形成，如同被一感測器加以 偵測《此感測器最好是一種短距離擴散反射感測器（例如 Sunx模型編號CX-24)。此感測器可使得薄膜厚度監測器 能夠測量到被加以拋光之基體的表面狀態。不同於旋轉平 台式系統中所用的感測器’此感測器在晶圓對齊於設在移 動之平台上的單一監測通道時並沒無進行偵測作業，而在 帶子上的監測窗片對齊於薄膜厚度監測器時方能進行偵測 作業。 自薄膜厚度監測器所得到資料可以多種方式來使用之 。4膜厚度監測器可用來決定CMP程序的終點，在最後 一層不必要的層移除後’或是在已經僅剩下設定之量的基 體薄膜時’將CMP程序加以中止是相當重要的β因此， 終點偵測是有其需要，且相當必要的，以供顯示出該最後 層已被移除，或是已經僅剩所設定之量的基體薄膜。在拋 光過程中，每一次該帶子中有一個監測通道對齊於一薄膜 厚度監測器時，其均會產生一系列的薄骐厚度數據點。當 薄膜厚度達到預定的所需厚度時，即達到終點，而拋光程 序即結束。因此，下面所描述的薄膜厚度監測器可用決定 並顯不出該終點，也可用來以手動或自動方式中止上述的 實施例中CMP程序。 S用技藝所通用的薄膜厚度監測器中是使用干涉計a 干涉技術的相關資訊可在下列參考資料中得到：Brown，R.

In In H »^1 1 I n n J >^1 n> n _ I T 'T i請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 22 經濟部中央標牟局員工消費合作社印製

Ad〇SSr~ A7 _________B7 五、發明説明（2〇 ) Hanbury所者之 The Intensity Interferometer”，London之 Taylor and Francis公司出版（西元 1974年）、Hadharan，p 所 著之“Optical Interferometry” * Sydney之Academic Press公 司出版（西元 1985年）、Steel, W.H.所著之“interferometry” ，Cambridge之Cambridge University Press公司出版（西元 1983年）。 在數件美國專利案中揭露有終點偵測系統。美國專利 第5,081，796號使用雷射干涉計來做為终點偵測用的裝置 。美國專利第4,462,860號中描述一種終點偵測系統，其 中干涉反射作用會產生振盪信號’將此信號加以處理可產 生代表著終點的邏輯輸出信號β美國專利第4,776,695號 中的終點痛測作業是使用掃描單色儀根據所接收到的反射 光來決定終點。美國專利第5,433,65i號的系統係藉著測 量入射光與反射光之比值來決定終點。歐洲專利申請案第 ΕΡ 0 738 561 Α1號中描述一種偵測系統，其中係藉由分析 自基體表面和下方層反射回來之光線間的相位關係來決定 終點。這些專利案之每一者均係引述於此以供參考。 應注意到’這些均僅是範例而已，而任何的終點偵測 系統和薄膜厚度監測器均可加以使用。例如說，厚度可以 藉由應用橢球測量術、光束輪廓反射測量術或光應力產生 器光束基礎技術的薄膜厚度監測器杰七以測量（如讓予本 案申請人之美國專利申請案序號.代理人 案號第7103/28號）中所描述者），或者最好是以多波長光 譜測量術來測量之（如讓予本案申請人之美國專利申請案 m〈度剌彳m：料（CNS丨Λ4現格（2:(丨x297公费·, ~ 一^一1 I I I II 1----- I'i L I— - ϋ« I _ I. 丁 9 *-° V _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（21 ) Α7 Β7 Μ濟部中央梯準扃負工消费合作社印繁 J —-------號（代理人案號第7103/29號）中所描述 者），其每一者均係引述於此以供參考。 上述的實施例可以應用在用來決定使用線性帶子之 CMP程序的終點的方法中a當帶子中的__個監測通道對 齊於肖膜厚度監測器時，在該薄膜厚度監測器和基體之 間即形成-個光學迴路。這可使得其能測量該基體的表面 狀態。每一次當帶子中有一個監測通道對齊於薄膜厚度監 測器時’即可進行-次的薄膜厚度測量動作。因此，在抛 光的過私中，其可以得到一系列的薄膜厚度測量值。當薄 膜厚度達到預定的厚度值時，即是達到終點，其將可以顯 示之’而拋光程序即結束。 k些實;ίβ例亦可使用在一種在以線性撤光帶進行化學 機械拋光作業的同時來決定基體之任何給定圓周上之移除 率的方法中。當帶子中的一監測通道對齊於一薄膜厚度監 測器時，該薄膜厚度監測器即可如上所述般地決定該基體 上任何給定圓周上的薄膜厚度。該帶子中之同—個監測通 道所測得之連續二次薄膜厚度測量值之間的差值即為該帶 子每一圈迴轉的薄臈移除率。因此對於已知的帶子速度而 言，基體的移除率可以每單位時間的厚度來決定之。 此方法亦可用來決定跨過基體表面上的移除率之變化 量及平均移除率。這可以和上述相類似的方法來達成之， 但是要在帶子或平台内使用多個監測通道。在此種情形中 ，每一個監測通道均可得到晶圓基體之某一預定圊周上的 薄膜厚度測量值。因此，在帶子的每一圏迴轉_，其可

沐张尺度適ί CNS (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- -訂 . --I I » 24 經濟部中央標隼局員工消费合作.社印製 A7 ---~__ 五、發明説明（22 ) 跨過基f的表面上得到多個薄膜厚度測量值 。如上所述， 該等測量值之每一者均可轉換成移除率。因之可以計算出 跨過該基體表面的移除率平均值及變化量。例如說，該等 測量值的標準差即可代表跨過該基體表面的移除率變化量 0 此外’由薄膜厚度監測器所收集的資料亦可用來調整 線性拋光機的製程參數。首先將拋光程序加 以特性化以決 定諸如抛光壓力、帶子速度、托架速度、拋光劑流量等的 搬光參數在諸如基體移除率、均勻度等反應上的作用。接 著使用諸如自BBN軟體公司取得之rS/1等之類的軟體來產 生一個適當的模式。在拋光過程中，其可以如同上述般決 定移除率和跨過基體的移除率變化量（均勻度）。這些資料 ’再加上所發展出來的模式，可用來調整拋光參數（例如 向下的力量、帶子速度和托架速度，但並不僅限於此）， 以使移除率和均勻度成為最佳化。此最佳化作業可以真時 的方式或是以一種延遲的方式來進行之。 應該要注意的是，上面所述的實施例是以“基體”來做 為說明用範例，但是任何種類的拋光物體均可加以使用。 因此其意欲要以前述的詳細說明做為所選出之可供本 發明使用之形式的示範而已，而不是用來限定本發明。而 其意欲僅以下面的申請專利範圍，包括所有相當者，來界 定本發明的範圍。 本纸張尺度適屮中国3家嘌:年（CMS ΜΙ規格（ 25 n n I- n I n n I t^^―― _..丁 ^ ，T {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 440888 B7 五、發明説明（23 ) 經濟部令央標準局貝工消費合作社印衮 元件標號對照 編號 元件名稱 編號 元件名稱 105 拋光頭 110 線性拋光機 120 帶子 130 第一滾輪 135 第一滾輪 140 拋光劑配灑機構 150 抛光劑 155 平台 200 線性拋光機 201 帶子内側表面 202 帶子外側表面 210 基體托架 215 拋光劑 220 帶子 230 孔洞 232 監測窗片 240 平台 242 監測窗片 245 孔洞 250 薄膜厚度監測器 255 去離子水 310 帶子 320 孔洞 322 孔洞 324 孔洞 326 孔洞 328 孔洞 330 孔洞 332 孔洞 334 孔洞 336 孔洞 338 孔洞 340 基體托架 401 帶子内側表面 402 帶子外侧表面 403 帶子第一侧邊表面 404 帶子第二側邊表面 410 帶子之一層 415 帶子 420 監測窗片 440 薄膜厚度監測器 510 帶子 520 監測通道 522 監測通道 524 監測通道 526 監測通道 528 監測通道 530 薄膜厚度監測器 532 薄膜厚度監測器 534 薄膜厚度監測器 536 薄膜厚度監測器 538 薄膜厚度監測器 610 帶子 620 監測通道 622 監測通道 624 監測通道 626 監測通道 628 監測通道 630 薄膜厚度監測器 710 帶子 720 孔洞 730 孔洞 732 孔洞 734 孔洞 I - I I-— -1 I -I .11 I — 11 1— —II I _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 44申請專利範圍 2. AS B8 C8 08 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第S710S349號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：89年9月 一種化學機械拋光元件，其包含有： —條帶子，包含有一層的拋光材料，該帶子係形 成為一個封閉的環圈’而具有一個孔洞形成於其内； 以及 一監測窗片’固定在該帶子上’以封閉住該孔洞 ’而在該帶子内形成一個監測通道，該窗片係由可在 該帶子在使用中移動時隨著該帶子而撓曲變形的可撓 材料所製成的。 一種線性化學機械拋光裝置，其包含有下列元件：至 少二個滾輪；一條帶子，包含有一層拋光材料，並係 設置成延伸於該等滾輪之間，而使得該等滾輪之轉動 能帶動該條帶子；以及一基體托架，設置在靠近於該 帶子處，以將一基體壓迫至在該等滾輪之間與該帶子 相接觸；其改良之處包括有： 該條帶子具有一個孔洞形成於其内，該孔洞係設 置成能在該條帶子由該等滾輪加以帶動時間歇性地對 齊於該基體；以及 該條帶子進一步包含有一個監測窗片，固定在該 τ子上，以封閉住該孔洞，而在該帶子内形成一個監 XI通道，該曲片係由可在該窗片在使用令移動繞過該 等滾輪並在其間移動時隨著該帶子而撓曲變形的可撓 材料所製成的。 b紙張尺度適用中國國家缥準（CNS)A4規格 (210 X 297 公 3 ) (請先閱讀背面之注意事碩再填寫本頁) 訂--------！線- 27 Λ8 B8 CS m 六、申請專利範圍 3· —種線性化學機械搬光裝置，其包含有下列元件：至 少二個滾輪；一條帶子，包含有一層拋光材料，並係 設置成延伸於該等滾輪之間，而使得該等滾輪之轉動 能帶動該條帶子；一平台，係相對於該帶子固定不動 的；以及一基體托架’設置在靠近於該帶子處，以將 一基體壓迫至在該等滾輪之間與該帶子相接觸；其改 良之處包括有： 該條帶子具有一個孔洞形成於其内，該孔洞係設 置成能在該條帶子由該等滾輪加以帶動時間歇性地對 齊於該基體；以及 該條帶子進一步包含有一個第一監測窗片，固定 在該帶子上’以封閉住該孔洞，而在該帶子内形成一 個第一監測通道； 該平台具有一個孔洞形成於其内，該孔洞係設置 成對齊於該帶子孔洞；以及 該平台進一步包含有一個第二監測窗片，固定在 該平台上，以封閉住該平台上的孔洞，而在該平台内 形成一個第二監測通道。 4.如申請專利範圍第3項之裝置，其中該第一監測窗片係 由可在該第一監測窗片在使用中移動繞過該等滾輪並 在其間移動時隨著該帶子而撓曲變形的可換材料所製 成的。 5_如申請專利範圍第1項之元件，其中該帶子上的窗片對 於所選定的光波長範圍内的光線而言大致上是透明的 本紙張尺度適用中國囤家漂準（CNS)；U規格（21〇 χ 297公呈） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ": 訂---------線丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 28 Λ8 R8 C8 D8 、申請專利範圍 &如申請專利範圍第5項之元件，其中該帶子上的窗片對 於在約200DH1至約2000nm範圍内的光線而言大致上是 透明的。 疋 7·如申請專利範圍第i項之元件，其中該條帶子包含有内 側、外側、以及第一和第二側邊表面，且其中該帶子 上的孔洞和該帶子上的窗片是延伸於該内側和外側表 面之間·» 8.如申請專利範圍第1項之元件，其中該條帶子包含有内 仅I、外側、以及第一和第二側邊表面，且其中該帶子 上的孔洞和該帶子上的窗片是延伸於該外側和第一側 邊表面之間- 9_如申請專利範圍第8項之元件，其中該帶子内的窗片包 含有一個可撓的光纖元件。 1〇_如申請專利範圍第1項之元件，其進一步包含有多個另 外的孔洞形成在該帶子内和多個另外的監測窗片設在 該帶子内，每一個該另外的監測窗片均封閉住該等另 外之孔洞中相關的一個。 11‘如申請專利範圍第10項之元件，其中該帶子内的該孔 洞和該帶子内的該等另外的孔洞是安排成交叉配置的 樣式。 12. 如申請專利範圍第丨〗項之元件，其中該配置樣式係沿 著該條帶子重覆一次以上。 13. 如申請專利範圍第10項之元件，其中該帶子内的該孔 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公堃） (請先閱讀背面之注音？事項再填窝本頁) -----!線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 29 A8 B8 C8 D8 440888 申請專利範圍 洞和該f子内的該等另外的孔洞是安排成線性配置的 樣式。 14. 如申請專利範圍第13項之元件，其中該配置樣式係沿 著該條帶子重覆一次以上a 15. 如申請專利範圍第13項之元件，其中該帶子包含有内 側、外側、以及第一和第二侧邊表面，且其中該線性 配置樣式是相對於該第一侧邊表面呈扭曲狀。 16. 如申請專利範圍第丨項之元件，其中該條帶子進一步包 含有一基部層，位在該層拋光材料下方，該基部層係 自包括有聚醞胺、棉、金屬、金屬合金和聚合物的族 群中所選出的》 Π.—種化學機械拋光元件，其包含有一條帶子，其包含 有一層拋光材料，該條帶子是形成為封閉的環圈，且 係至少部份地由一層對於在所選定之光波長範圍内的 光線而言大致上為透明的材料所構成的。 18.—種線性化學機械拋光裝置，其包含有下列元件：至 少二個滾輪；一條帶子，包含有一層拋光材料，並係 设置成延伸於該等滾輪之間，而使得該等滾輪之轉動 能帶動該條帶子；以及一基體托架’設置在靠近於該 帶子處’以將一基體壓迫至在該等滾輪之間與該帶子 相接觸；其改良之處包括有該條帶子係至少部份地由 一層對於所選定的光波長範圍内的光線而言是大致上 為透明的材料所構成的。 19,如申請專利範圍第1 7項之元件，其中該層材料對於在 (請先閱讀背面之注杳？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

   --------訂---------線------------------------- 30 Vt Λ8 B8 CS D8 、申請專利範圍 約200nm至約2000nm範圍内的光線而言大致上是逯明 的。 20‘如申請專利範圍第丨項之元件，其中該條帶子具有—表 面，其包含有多個拋光劑輸送通道。 21. 如申請專利範圍第1項之元件，其令該層拋光材料包含 有許多填隙料散佈於該層拋光材料内，該等填隙料具 有小於約100微米的平均顆粒尺寸。 22. 如申請專利範圍第1項之元件，其中該層拋光材料包含 有許多的磨料顆粒散佈於該層拋光材料内，該等磨料 顆粒具有小於約100微米的平均顆粒尺寸。 23. 如申請專利範圍第2項之裝置，其進一步包含有： 一薄膜厚度監測器，相對於該等滚輪固定成對齊 於該帶子上的監測窗片，而使得該帶子的監測窗片能 夠在該帶子由該等滾輪加以帶動時間歇地移動通過該 薄膜厚度監測器。 24. 如申請專利範圍第23項之裝置，其中該條帶子包含有 内側 '外側和第一和第二側邊表面，其中該孔洞和該 窗片係延伸於該内側和外側表面之間，且其中該薄膜 厚度監測器係至少部份地設置在一個由該帶子所包圍 的區域内。 25. 如申請專利範圍第23項之裝置’其令該拋光裝置進— 步包含有一平台，其係相對於該帶子固定不動，且具 有一個孔洞形成於其内，且其中該薄膜厚度監測器是 至少部份地設置麵成於平台内线孔洞内。 Μ氏張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（2i〇 X 297~^ rtt先閱讀背面之.注意事項再填寫本頁) •--------訂---------線 — 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 31 Λ8 B8 C8 m 六、申請專利範圍 26_如申請專利範圍第25項之裝置，其中有一個第二監測 窗片固定於該平台上而將該形成於平台内的孔洞加以 封閉住。 27.如申請專利範圍第26項之裝置，其中該第二監測窗片 對於所選定之光波長範圍内的光線而言是大致上透明 的。 28·如申請專利範圍第23項之裝置，其中該條帶子包含有 内侧、外側和第一和第二侧邊表面，其中該孔洞和該 窗片係延伸於該外側和第一側邊表面之間，且其中該 薄膜厚度監測器係沿著該條帶子設置的。 29‘如申請專利範圍第23項之裝置，其中該薄膜厚度監測 器包含有干涉計。 30. 如申請專利範圍第26項之裝置，其進一步包含有： 多個另外的孔洞形成於該平台内，以及多個另外 的監測窗片，每一個該等另外的監測窗片均用以封閉 住該平台内的該等另外孔洞中相關的一個；以及 多個另外的薄膜厚度監測器，係對齊於該平台内 的該等另外的孔洞中相關的一個。 31. 如申請專利範圍第3〇項之裝置，其中該平台内的該孔 洞和該等另外的孔洞係安排成使得該帶子内的孔洞能 移動通過該平台内的該孔洞和該等另外的孔洞。 32. 如申請專利範圍第3〇項之裝置，其進一步包含有多個 另外的孔洞形成在該帶子内和多個另外的監測窗片設 在該帶子内’該帶子内的每一個該等另外的監測窗 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規烙（210 X 297公餐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 -.^1 I K- ί I (r 羅 Μ· η· ή— .^1 32 六、申請專利範圍 均封閉住該帶子内的該等另外之孔洞中相關的一個， 該帶子内的該孔洞和該帶子内的該等另外的孔洞均對 應於該平台内的該孔洞和該平台内的該等另外的孔洞 〇 33. —種使用干涉計來決定應用線性拋光帶的化學機械拋 光程序之終點的方法，該方法包含有下列步驟： (a) 在化學機械拋光過程中，當帶子上的監測通道 對齊於一薄膜厚度監測器時，以一干涉計來測量基體 之薄膜厚度；然後 (b) 重覆步驟（a)，直到所測量到的薄膜厚度達到一 預定的厚度值；然後 (c) 顯示出已達到終點。 34_如申請專利範圍第33項之方法，其進一步包含有在該 薄膜厚度達到預定厚度值時中止該化學機械拋光程序 的步驟。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 35_—種用來在以線性拋光帶進行化學機械拋光程序時決 定基體之任一給定圓周上在該帶子之每一圈回轉時的 移除率的方法，該方法包含有下列步驟： (a) 在化學機械拋光過程中，當帶子上的監測通道 對齊於一薄膜厚度監測器時，以一干涉計來測量基禮 之第一薄膜厚度；然後 (b) 在化學機械拋光過程中，當帶子上的監測通道 再次對齊於薄膜厚度監測器時，以干涉計來測量基體 之第二薄膜厚度；然後 本紙張尺度適用中國國家浮準（CNS)A4規格（210 X 297公S ) 33 AS B8 C8 D8 、申請專利範圍 (C)計算出第二薄膜厚度與第一薄琪厚度間的差值 0 36'種用來在以線性拋光帶進行化學機械拋光程序時決 定在該帶子之每一圈迴轉中跨過基體表面上的平均移 除率的方法，該方法包含有下列步驟： (a) 在化學機械拋光過程中，當帶子上的第一監測 通道對齊於第一薄膜厚度監測器時，以干涉計測量基 體之第一薄膜厚度；然後 (b) 在化學機械拋光過程中，當帶子上的該第一監 測通道再次對齊於該第_薄膜厚度監測器時，以干涉 計來測量基體之第二薄膜厚度；然後 (c) 在化學機械拋光過程中，當帶子上的第二監測 通道對齊於第二薄膜厚度監測器時，以干涉計測量基 趙之第三薄膜厚度；然後 (d) 在化學機械拋光過程中，當帶子上的該第二監 測通道再次對齊於該第二薄膜厚度監測器時，以干涉 計來測量基體之第四薄膜厚度；然後 (Θ計算出步驟（b)中的第二薄膜厚度與步驟（勾中 的第—薄膜厚度間的差值；然後 (f) 計算出步驟（d)中的第四薄膜厚度與步驟（c)中的 第三薄獏厚度間的差值；然後 (g) 計算出步驟（e)和（f)令之差值的平均值。 37. =種用來在以線性拋光帶進行化學機械拋光程序時決 疋在該帶子之每一圈回轉中跨過基體表面上的移除率 &張尺㈣用赌（⑽297 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) -n n -^OJ· n n n 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 .線------------------------- 34 440 88 8 AS EH C8 D8 六、申請專利範圍 的變化量的方法，該方法包含有下列步称： (a) 在化學機械拋光過程中當帶子上的第一監測通 道對齊於第一薄膜厚度監測器時，以干涉計測量基體 之第一薄膜厚度；然後 (b) 在化學機械拋光過程中當帶子上的該第一監測 通道再次對齊於該第一薄膜厚度監測器時，以干涉計 來測量基體之第二薄膜厚度；然後 (c) 在化學機械抱光過程中當帶子上的第二監測通 道對齊於第二薄膜厚度監測器時，以干涉計測量基體 之第三薄獏厚度；然後 (d) 在化學機械拋光過程中當帶子上的該第二監測 通道再次對齊於該第二薄膜厚度監測器時，以干涉計 來測量基體之第四薄膜厚度；然後 (e) 計算出步驟（b)中的第二薄膜厚度與步驟（a)中 的第一薄膜厚度間的差值；然後 (f) 計算出步驟（d)中的第四薄膜厚度與步驟（c)中的 第三薄膜厚度間的差值；然後 (g) 計算出步驟（e)和（f)中之差值的變化量。 38.—種使化學機械拋光程序最佳化的方法，其包含有下 列步驟： (a) 特性化抛光程序，以決定程序參數的作用；然 後 (b) 決定移除率；然後 (c) 調整拋光程序參數，以使移除率成為最佳化。 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 --------訂----------線— ----------------------- 35 40 B 8 A8 B8 CS D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 39. 如申請專利範圍第38項之方法，其進一步包含有下列步驟： (句決定移除率的變化量；然後 (e)調整拋光程序參數，以使均句度成為最佳化。 40. 如申請專利範圍第1項之元件，其中該帶子内的監測窗 片係由胺基曱酸乙酯所製成的。 41‘如申請專利範圍第26項之裝置，其中該平台内的監測 窗片係由藍寶石所製成的。 42. 如申請專利範圍第23項之裝置，其中該薄膜厚度監測 器進一步包含有一感測器’用來偵測何時該帶子内的 監測窗片對齊於該薄膜厚度監測器。 43. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該帶子上的窗片對 於所選定的光波長範圍内的光線而言大致上是透明的 〇 44. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該帶子上的窗片對 於所選定的光波長範圍内的光線而言大致上是透明的 〇 45. 如申請專利範圍第2項之裝置’其中該條帶子包含有内 側、外側、以及第一和第二側邊表面，且其中該帶子 上的孔洞和該帶子上的窗片是延伸於該内側和外側表 面之間。 46. 如申請專利範圍第3項之裝置’其中該條帶子包含有内 側、外側、以及第一和第二側邊表面，且其中該帶子 上的孔洞和該帶子上的窗片是延伸於該内側和外侧表 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) \--------訂-------.--I I I I H n n ϋ n n n K —vt n n . 本纸張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公发） 36 A8 B8 CS D8 '申請專利範圍 面之間。 47.如申請專利範圍第2項之裝置，其中該條帶子包含有内 侧、外側、以及第一和第二側邊表面，且其中該帶子 上的孔洞和該帶子上的窗片是延伸於該外側和第一侧 邊表面之間》 48‘如申請專利範圍第3項之裝置，其中該條帶子包含有内 侧、外側、以及第一和第二侧邊表面，且其令該帶子 上的孔洞和該帶子上的窗片是延伸於該外侧和第—側 邊表面之間。 49.如申請專利範圍第2項之裝置，其進一步包含有多個另 外的孔洞形成在該帶子内和多個另外的監測窗片設在 該帶子内，每一個該另外的監測窗片均封閉住該等另 外之孔洞中相關的一個。 5〇·如申請專利範圍第3項之裝置，其進一步包含有多個另 外的孔洞形成在該帶子内和多個另外的監測窗片設在 該帶子内，每一個該另外的監測窗片均封閉住該等另 外之孔洞中相關的一個》 51. 如_請專利範圍第2項之裝置，其中該條帶子進一步包 含有一基部層，位在該層拋光材料下方，該基部層係 自包括有聚酸胺、棉、金；|、金屬合金和聚合物的族 群中所選出的。 52, 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該條帶子進一步包 含有一基部層，位在該層拋光材料下方，該基部層係 自包括有聚醯胺、肖、金屬、金屬合金和聚合 本紙張疋度適用中國國家標準<CXS)A4規格（210 x 297公釐〉 <靖先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} ' 11 *1-^aJ .1« n I m LI I 線1 蛭濟部智慧財產局員工消費合作社印製 37 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 群中所選出的。 53. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該層材料對於在 約200nm至約2000nm範圍内的光線而言大致上是透明 的。 54. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該條帶子具有一表 面，其包含有多個拋光劑輸送通道。 55. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該條帶子具有一表 面’其包含有多個拋光劑輸送通道。 56. 如申請專利範圍第17項之元件，其中該條帶子具有一 表面，其包含有多個拋光劑輸送通道。 57. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該條帶子具有一 表面，其包含有多個拋光劑輸送通道。 58. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該層拋光材料包含 有許多填隙料散佈於該層拋光材料内，該等填隙料具 有小於約100微米的平均顆粒尺寸。 59. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該層拋光材料包含 有許多填隙料散佈於該層拋光材料内，該等填隙料具 有小於約100微米的平均顆粒尺寸。 60. 如申請專利範圍第π項之元件’其中該層拋光材料包 含有許多填隙料散佈於該層拋光材料内，該等填隙料 具有小於約100微米的平均顆粒尺寸。 61. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該層拋光材料包 含有許多填隙料散佈於該層拋光材料内，該等填隙料 具有小於約100微米的平均顆粒尺寸。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐〉 (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

   38 44〇888 Λ8 Β8 C8 D8 申請專利範圍 •申請專利範圍第2項之裝置，其中該層拋光材料包含 有許多的磨料顆粒散佈於該層拋光材料内，該等磨料 顆粒具有小於約1 〇〇微米的平均顆粒尺寸。 63·如申請專利範圍第3項之裝置，其中該層拋光材料包含 有許多的磨料顆粒散佈於該層拋光材料内，該等磨料 顆粒具有小於約1 00微米的平均顆粒尺寸。 64. 如申請專利範圍第17項之元件，其中該層拋光材料包 含有許多的磨料顆粒散佈於該層拋光材料内，該等磨 料顆粒具有小於約1 〇〇微米的平均顆粒尺寸。 65. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該層拋光材料包 含有許多的磨料顆粒散佈於該層拋光材料内，該等磨 料顆粒具有小於約1 〇〇微米的平均顆粒尺寸。 66. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該帶子内的監測窗 片係由胺基甲酸乙酯所製成的。 67. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該帶子内的監測窗 片係由胺基甲酸乙酯所製成的。 68·如申請專利範圍第30項之裝置，其中該平台内的監測 窗片係由藍寶石所製成的。 ------------'—------訂------ _ 線— (請先閱讀背面之立音？事項再填寫本頁> 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSU4規格（210 * 297公笼） 39