TW467801B - System for dispensing polishing liquid during chemical mechanical polishing of a semiconductor wafer - Google Patents
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Description
A7 B7 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 4 6 7 801 五、發明說明（） 發明頜域 本發明係有關一種包含方法和裝置配置而在對半導體（例如 矽）晶圓作化學機械拋光（CMP )期間用來配送抛光液的系 統，且更特別的是有關一種在各拋光表面之間的相對週期 性運動期間用來將拋光液饋進到鄰近抛光表面處的晶圓 表面周緣上特別是同時於鄰近晶圓處調整拋光液的溫度 的系統。 如同此中用到的，「半導體晶圓J指的是任何例如由矽 構成的微電子元件、基板、晶片之類，用來提供一種將要 接受化學機械抛光程序以便在整個晶圓表面達成平坦化 作用的積體電路或其他相關電路結構。 相關技術說明 於例如由矽構成的晶圓基板或晶片上微電子半導體元 件之類的製程中爲了形成一個積體電路（1C)等，而依選擇 的順序澱積了各種金屬層和絕緣層。爲了於可取用的基 板面積內使元件組件有最大的積體形式以便在相同的面 積內套用更多的組件，而應用了更高的I C微型化技術》 對目前例如在次微米（一微米亦即1 ,000毫微米或10,000 埃以下）尺度下的超大型積體電路而言，吾人需要已減小 的節距尺度以便能夠更密集的包裝更多的零組件β 一種用於半導體晶圓之I C製造的溼式化學方法關心的 是在各拋光表面之間的相對週期性運動期間晶圓表面對 抛光墊的化學機械拋光（CMP),以例如像含有膠狀二氧化 矽的水性氫氧化鉀（ΚΟΗ >溶液之類含有已作微細分割之硏 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
4 6 7 80 1 A7 B7 五、發明說明（> ) 磨劑粒子的腐蝕性生料當作拋光液。這麼做會藉由化學 蝕刻或機械硏磨而移除掉一個其厚度爲1微米或更小的 薄層材料以便使晶圓表面平坦化。吾人必需密切地控制 生料的流速 '溫度、和PH値以便依可重現的方式在CMP 作業中得到均勻的移除速率。 習知的CMP處理會涉及從上方靜止管線內將生料逐滴 引進到一個繞滾筒旋轉之旋轉桌（滾筒）的抛光墊之上且 由保持環承載的晶圓會抵住旋轉桌面作靜摩擦接觸而晶 圓與環則相對於滾筒進行旋轉和振盪。將晶圓定位於該 環的中間孔徑內使得該環也會與拋光墊作靜摩擦接觸。 於晶圓的旋轉和振盪期間當晶圓相對於滾筒的位置改變 時，生料配送管總是與晶圓間隔了 一個最小淨空距離。 必然地，晶圓的不同部分必會遇到具有不同熱學歷程的 已配送生料液滴。這會取決於晶圓旋轉和捶盪時各相對 位置之間距離的連續變化，特別是於振盪期間的前導和尾 隨邊緣以及從靜止的管內配送到旋轉滴筒之上沿離心方 向朝外行進之生料液滴的位置。結果，在晶圓的區域拋光 位置上的操作溫度是不均勻的，引致了不均勻的CMP作 業。 同時，圍繞晶圓的保持環會將拋光墊上的某些生料推出 滾筒之外，因之這個環也會與拋光墊作靜摩擦接觸，且於 某些例子裡是因爲抵在其上的正機械壓力的作用下作靜 摩擦接觸。這種生料損失構成浪費會增加了操作成本。 藉由其固有的晶圓-束縛圍繞配置，這個保持環也會阻礙 -4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之?i意事項再填寫本頁) 經濟部智慈財產局貝工消費合作社印製
-I n n n n n I 」n n Γ— II ϋ ϋ II ϋ II ϋ ϋ ϋ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 7 80 1 A7 _B7_ 五、發明說明（） 生料流到接受拋光之晶圓表面的中央面積上。造會造成 很差的中心-對-邊緣均勻度，而進一步減損了 CMP作業的 均勻度。 .在像多晶矽C Μ P之類的例子捏這種方法需要對生料進 行加熱，於是必須提供一個會佔用昂貴的地板空間（模組 空間）的獨立加熱模組以便將已加熱的生料供應到配送管 上。 上述習知設計的缺點會因為進入到與接受抛光之晶圓 表面接觸之生料量額.和溫度的變化而導致對來自晶圓上 不同部位的晶圓材料在區域移除速率上産生有害的變 化。這減弱了晶圓内的均勻程度。同時，生料的浪費增高 了它的消耗速率和成本。 吾人想要的是一種包含方法和裝置而允許在抛光液溫 度、抛光液配送的流動速率、以及不管對滾筒的抛光墊 而言其運動的相對位置為何都依區域方式將抛光液供應 到晶圓上所有部分等可重現的均勻條件下，同時也選擇性 地在鄰近晶圓處對拋光液作選擇性溫度調整的可重現均 勻條件下，於半導體晶圓上執行c Μ Ρ作業的条統。 發明艘沭 . 吾人傺藉由根據本發明所提供的一種包含方法和裝置 而允許在抛光液溫度、拋光液配送的流動速率，以及不管 對滾筒的抛光墊而言而蓮動的相對位置為何都依區域方 式將拋光液供應到晶圓上所有部分等可重現的均勻條件 下，同時也選擇性地在鄰近晶圓處對抛光液作選擇性溫度 -5- 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -t--------訂1"————線_0----------------------- 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 4 6 7 80 1 A7 __B7__ 五、發明說明（〇 調整的可重現均勻條件下，於半導體晶圓上執行CMP作業 的系統排而除了前述缺點" 本發明的系統會由於CMP作業的施行方式是用來限制 進入到與接受拋光之晶圓表面接觸之生料量額和溫度變 化的緣故，而使來自晶圓上不同部分的晶圓材料在區域移 除速率上的變化最小化。這改良亦即提高了能夠得到的 晶圓內均勻程度。避免了抛光液的浪費，以致使其消耗速 率和成本減到最小。 此外，排除了對單獨之拋光液加熱模組的需求，因此節 省了地板空間》 根據本發明的第一槪念而提供一種用來對含有表面周 緣之半導體晶圓的表面施行CMP的方法。這種方法包括： 在維持晶圓表面與拋光表面之間作靜摩擦接觸下使實質 上平坦的抛光表面與晶圓相互之間作週期性相對運動，並 將化學機械拋光液配送到鄰近拋光表面處的晶圓表面周 緣上。配送作業是於相對周期性運動期間在許多依周邊 方式間隔開且與晶圓表面周緣維持固定關係的點上實現 的。 抛光液可能是例如像含有膠狀二氧化矽的水性氫氧化 鉀（Κ0Η)液溶之類含有已作微細分割之硏磨劑粒子的腐蝕 性生料。 通常，吾人是在大約15-50°C的溫度下配送抛光液並在 大約每平方英吋晶圓表面2-8磅（psi)的機械壓力下且於 相對週期性運動期間在其上依固定關係使晶圓表面與拋 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閲讀背面之注項再填寫本X ) 訂---- -線-C----------------------- A7 1 β 7 8 Ο 1 __Β7 五、發明說明（^ ) <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 光表面之間維持摩擦接觸。更特別的是，這個調整程序包 括在鄰近拋光表面處於相對週期性運動期間在其上依固 定關係對拋光液加熱到像大約25-50 °C之類選擇性的高 溫，特別是在大約每平方英吋2-8磅（psi)的機械壓力下 使晶圓表面與拋光表面之間維持靜摩擦接觸。 特別是，拋光表面是依旋轉滾筒形式以像大約每分鐘 25-100轉（r pm)之類的第一選擇性旋轉速率繞滾筒軸旋 轉。一致地，晶圓是以像大約每分鐘2 5 - 1 00轉（r pm )之類 且特別是落在滚'筒旋轉速率之上下大約5rpin之內的第二 選擇性旋轉速率繞與滾筒軸間隔開且實質上呈平行的晶 圓軸旋轉。晶圓也會相對於滾筒軸以像大約每分鐘3-8 個週期的頻率（cpm)和大約10-30毫米的振幅之類的選擇 性頻率和振幅進行振盪。 根據本發明另一個的較佳特性，晶圓是依周邊方式保持 於保持環內。這個環含有一個圍繞晶圓表面且實質上與 晶圓表面呈齊平的共面關係的磨損表面以便施行其間的 共同旋轉和振盪。拋光液是從該環上許多依周邊方式間 隔開的靜止點配送到晶圓表面周緣上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印氣 與一個特殊實施例有關的方法包括：週期性地使含有呈實 質平坦之抛光表面的滾筒和半導體晶圓相互之間藉由令 晶圓表面與抛光表面維持靜摩檫接觸的情況下使滾筒以 第一選擇性旋轉速率繞滾筒軸旋轉_，而使晶圓以第二選擇 性旋轉速率繞與滾筒軸間隔開且實質上呈平行的晶圓軸 旋轉，並使晶圓以選擇性頻率和振幅相對於浪筒軸進行振 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 A7 4 6 7 80 1 _____B7__ 五、發明說明（^ ) 盪的方式作相對運動。在此同時，於相對週期性運動期間 將拋光液配送到落在許多依周邊方式間隔開且與晶圓表 面周緣維持固定關係的點上鄰近拋光表面處內的是晶圓 表面周緣上。 晶圓表面通常是相對於滾筒軸作徑向振盪而使晶圓軸 移向或移離滾筒軸。 有利的是，晶圓是依周邊方式保持於含有一個園繞晶圓 表面且實質上與晶圓表面呈齊平的共面關係之磨損表面 的保持環內以便施行其間的共同旋轉和振盪。因此，拋光 液是從該環上許多依周邊方式間隔開的固定點配送到該 晶圓表面周緣上。 較佳的是這種方法也包括'於相對週期性運動期間選擇 性地調整鄰近晶圓表面內且與之呈固定關係處的拋光液 溫度，這個調整作業是在保持環相鄰處實現的。這個調整 作業可能包括於相對週期性運動期間對鄰近晶圓表面內 且與之呈固定關係處的抛光液加熱到像25-50 °C之類選 擇性升高的溫度。這個加熱作業是在與保持環相鄰處實 (猜先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 約 大 在 是 別 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ί 11 維 面 表 光 抛 裝掘、 1 的面 現表 圓 晶 .一 S 下。 之的 用現 ΛΤ1 實 Λί下 S 況 矣隋 械' 的 機白 獨 的餾 接 si擦 8P摩 2 靜 持 念施 槪面 二表 第的 的 _ 明晶 發體 本導 據半 根之 緣 而 行
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—個軸心U ; —個傳動單位1 4 ;—個基座 15; —個馬達16;—個滾筒軸17;和一個用來配送化學機 械拋光液（生料）S的管線18;以及一個抛光單位21含有 一個支持桿22，一個振盪箭矢22a，一'個軸承單位23,— 個傳動單位2 4 , —個馬達2 5 ,—個心軸2 6，一個心軸軸心線 27, —個載具28,和一個用來保持含有待抛光表面WS和 表面周緣WP之半導體晶圓的環29。該心軸26含有一個 頂部端點26a和一個底部端點26b,該載具28含有一個 上方部分28a、一個下方部分28b、和一個底邊部分28c , 而該環29則含有一個孔徑29a和一個磨損表面29b。 滾筒11通常是彤成爲一個圓形的碟（例如鋁碟），其上 覆蓋有例如由聚氨基甲酸乙酯含纖維塑滕薄片材料製成 的拋光墊1 2，且是於經由傳動單位1 4裝設於基座I 5的 軸心1 3上依習知方.式藉由馬達1 6繞靜止的滾筒軸1 7旋 轉而施行。管線1 8是靜止地依覆蓋關係落在滾筒1 1上 而以給定的流動速率將生料S配送到抛光墊I 2上。抛光 單位21 —般而言是依沿直徑方式落在相對於滾筒軸！ 7 與管線1 8相對的位置上。 拋光單位21包含一個支持桿22,這個支持桿22是裝 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） / I - ^11 (請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 A7 ^ 6 7 80 1 ___B7____ 五、發明說明（β ) 設於基座（未標示）上以便進行例如相對於滾筒軸1 7沿半 徑方向如振盪箭矢22a所示的來回振盪》支持桿22會承 載軸承單位2 3、傳動單位2 4、和馬達2 5以便進行其間 的共同振盪。心軸2 6是以其頂部端點2 6 a裝設於軸承單 位2 3和傳動單位2 4內以便依習知方式藉由馬達1 6繞心 軸軸心線(晶圓軸）27旋轉並與支持桿22進行共同振盪。載 具28是以其上方部分28a裝設於心軸26的底部端點26b 上以便進行其間共同的旋轉和振盪。載具28的下方部分 28b會定義出承載環29的底邊部分28c以便進行其間共 同的旋轉和振盪。 環29 —般而言含有一個中間孔徑29 a和一個依周邊方 式圍繞該孔徑29a之周緣磨損表面29b。採用這個孔徑29a 以便依習知方式於其內保持一個含有將要施行化學機械 抛光之表面WS和表面周緣WP的半導體（例如由矽構成的） 晶圓W以便與環29進行共同的移動。晶圓W是維持在孔 徑29a內並抵住載具28的底邊部分28c使得晶圓表面WS 是與磨損表面29b呈齊平的共面關係，且是在表面周緣WP 上由磨損表面2 9b依周緣方式所圍繞。 支持桿22的配置方式是使晶圓W和環29的磨損表面 29b在它們依習知方式進行共同的旋轉（例如逆時鐘方向） 和共同的振盪（例如沿振盪箭矢22a的方向）時且在滾筒 11依相同方式旋轉（例如也是沿逆時鐘方向）時維持是與 抛光墊12作共同的靜摩擦接觸，當生料S從管線18配送 到抛光墊1 2之上。 -17- / 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --I I.-- — I — i I 訂.1—!—! ($閲讀背面之注f項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A7 4 6 7 BQ t f __；_B7__ 五、發明說明（A ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 從第1和2圖可以淸楚的看出，傳統CMP的過程使晶圓 有不同部份的問題，遭遇到具有不同的熱學歷程的生料S 液滴；倚靠要持續不斷調整晶圓旋轉和振盪間的距離，特 別是在表面周緣WP上前導和尾隨的震盪端；同時，從靜止 的管1 8配送到旋轉滾筒上的生料S液滴也有離心力。因 此，在晶圓的區域拋光位置上的生料溫度是不均勻的，引 致了不均勻的CMP作業。 固有地，由於環29的磨損表面29b通常會在正機械壓 力下與抛光墊12作靜摩擦接觸，圍'繞住晶圓W的環29會 將抛光墊12上的某些生料S推出滾筒11以外。這種生 料損失構成浪費而增加了操作成本。藉由其固有的晶圓-束縛圍繞的本質，環29也會阻礙生料S流到晶圓表面的 中央面積上，而造成很差的中心-對-邊緣均勻度。 此外，若需要對生料S進行加熱時，如同對多晶矽施行 CMP的例子一般，吾人需要一個獨立的加熱模組。 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印數 這些習知CMP的缺點會因爲與接受抛光之晶圓表面接 觸之生料量額和溫度的變化而導致對來自晶圓上不同部 位的材料在區域移除速率上產生有害的變化，因此減弱了 晶圓內的均勻程度、而生料的浪費增高了它的消耗速率 和成本。 吾人能夠根據本發明而免除這些缺點。 較佳實施例的說明 現在參照第3-7圖，其中顯示的是一種根據本發明用來 對含有表面周緣WP之半導體晶圓W表面WS施行化學機 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 467801 A7 _B7_ 五、發明說明（β ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 械抛光的裝置4G。這種裝置40包括：一個滾筒41;一個拋 光墊42; —個軸心43;—偁傳動單元44; 一偁基座45; — 値馬達46; —痼浪筒軸47;以及一傾抛光單位51含有一 俾支持桿52,一値振盪箭矢52a,—個軸承單位53,—個傳 動單位5 4 , —個馬逹5 5 , —個心軸5 6 , —値心軸軸心線5 7 , 一個載具58,和一個用來保持含有待拋光表面WS和表面 周緣W P之半導體晶圓的環5 9。該心軸5 6含有一個頂部端 點56 a和一個底部端點56b,該載具58含有一個上方部分 58a、一値下方部分58b、和一値底邊部分58c,該環59則 含有一値孔徑5 9 a、一 β磨損表面5 9 b、和一姮用來配送 化學機械拋光液（生液>S的通路61,該載具58也含有一値 生料導管G 2和一個生料副導管6 2 a ,而軸承單位5 3則含有 一値頂蓋6 3。 滾筒4 1通常是形成為一個圓形的磲（例如鋁碟），其上 覆蓋有例如由聚氨基甲酸乙酯含纖維塑靡薄片材料製成 的拋光墊42,且是於經由傳動單位44裝設於基座45的 軸心4 3上依習知方式藉由馬達4 6繞靜止的滾筒軸4 7旋 轉而施行〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 拋光單位51包含一個支持桿52,這個支持捍52是裝 設於基座（未標示）上以便進行例如相對於滾筒軸5 7沿半 徑方向如振盪箭矢52a所示的來回振盪。支持桿52會承 載軸承單位5 3、傳動單位5 4、和馬逹5 5以便進行其間 的共同振盪。心軸5 6是以其頂部端點5 6 a裝設於軸承單 位53的傅動單位54内以便依習知方式藉由馬達55嬈心 -1 9 -本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Δ 6 7 80 t Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（I 〇 軸軸心線(晶圓軸）57旋轉並與支持桿52進行共同振盪。載 具58是以其上方部分58a裝設於心軸56的底部端點56b 上以便進行其間共同的旋轉和振盪。載具58的下方部分 58b會定義出承載環59的底邊部分58c以便進行其間共 同的旋轉和振盪。 環59 —般而言含有一個中間孔徑59a和一個依周邊方 式圍繞該孔徑5 9 a之周緣磨損表面5 9 b。採用這個孔徑5 9 a 以便依習知方式於其內保持一個含有將要施行化學機械 拋光之表面WS和表面周緣WP的半導體（例如由矽耩成的） 晶圓W以便與環59進行共同的運動。晶圓W是維持在孔 徑59a內並抵住載具58的底邊部分58c使得晶圓表面WS 是與磨損表面59b呈齊平的共面關係，且是在表面周緣WP 上由磨損表面59b依周緣方式所圍繞。 支持桿52的配置方式是使晶圓W和環59的磨損表面 59b在它們依習知方式進行共同的旋轉（例如逆時鐘方向） 和共同的振盪（例如沿振盪箭矢5 2 a的方向）時且在滾筒 41依相同方式旋轉（例如也是沿逆時鐘方向）時維持是與 拋光墊42作共同的靜摩擦接觸。 在此同時亦即於環5 9相對於滾筒41的相對週期性運 動期間，以給定流動速率依個別流量將來自許多（例如4 個）依周邊方式間隔開而定義於該周緣磨損表面之通路61 的生料S配送到晶圓表面WS上落在鄰近拋光墊42處之 內表面周緣WP之對應相鄰部分之上。因此，吾人是在許 多依周邊方式間隔開的點上亦即與晶圓表面周緣WP呈相 •20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） {請先閱讀背面之注項再填寫本頁) ·[1]11111 1 ITTV-— — — —— — — — — — — — — — — — —— — — — 1. 467801 A7 B7 五、發明說明（、？） 面關傜而於C Μ P作業期間在晶圓和與晶圓表面W S維持 固定關偽的各通路61上。 為了這個目的，於載具58上提供了 一痼生料導管62傜 從其上方部分5 8 a (例如依中央軸向方式沿心軸軸心線5 7 方向）延伸到其下方部分5 8 b且向下缺結於許多（例如4 館）生料副導管62a内。這許多生料副導管62a —般而言 是依徑向朝外方式從生料導管6 2延伸到底邊部分5 8 c以 便在磨損表面59b上與環59内許多相像的通路61作對應 的流量互通。 現在依更明確的方式參照第5圖，吾人可以看出裝置40 另外包含了一個生料導管線圏62b,—個生料通道64,一 個熱能交換器65, —値空槽66,—個流入導管67,一個流 出導管68,—個流入通道63,一個流出通道70, —値空氣 導管71，一個空氣通道72,—個生料鑽孔73,一個流入鑽 孔74,一個流出鑽孔75,—値空氣鑽孔76,一些溝槽 77, 78, 79,80,81,82 fp 830 心軸56上提供了一锢與載具58的生料導管6 2相像的生 料通道64僳從其頂部端點56a (例如依中央軸向方向沿心 軸軸心線57方向）延伸到其底部端點56b上且是配置成 (請先閲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 使 軸 U 式 是JS方 例 的(¢知 要合習 想接依 人式便 吾方以 C 的 通整 互調 量向 流軸 作作 62可 管依 3 導 6 料蓋 生頂 的的 8 3 5 5 具位 載單 與承 紋 螺 由 位 單 承 w 到 上 分 部 部 頂 的 藉 接 式 封 密 《l67^ ^Π3 滑 常 定 作L7 a 孑 58鑽 點料 端生 部個 頂一 的了 6 5 供 軸提 心上 Ϊ 3 中 6 轉蓋 旋頂 與 。 之觸 式 方 向 軸 央 中 依 傜 -£--------訂---------線-匕----------------------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 6 7 sail A7 B7 五、發明說明（/) 定位且配置成與心軸56的生料通道64對齊而作流量互 通。 -I —-------1 I i I -11 <請先閱讀背面之注意事項再填窝本頁) 因此，雖然心軸5 6會相對於非旋轉狀態的頂蓋63作旋轉， 吾人可以在預定流動速率下於任何心軸56相對於軸承單 位5 3和頂蓋6 3之旋轉運動的位置內，將生料S從一個非 可旋轉供應源（未標示）透過頂蓋6 3的生料鑽孔7 3、心 軸56的生料通道64、載具58的生料導管62和生料副 導管62a饋入到環59的生料通路61上，以便均句地將之 配送到晶圓表面周緣WP上晶圓表面WS的緊鄰部分上而 對晶圓表面WS施行有效的CMP作業。 線· 吾人想要的是，載具5 8也包含一個熱能交換器6 5 (例 如依空槽66形式而形成的），其中流入導管67會從其上 方部分58a延伸到空槽66上，流出導管68會從空槽66 延伸到其上方部分58a,而生料導管62則會例如依由像 金屬管線之類熱導材料構成之一個或更多個生料導管線 圈62b的形式通過空槽66,而與空槽66 '流入導管67、 和流出導管68有間接的熱能交換關係。 經濟部智慧財產局具工消費合作社印製 因而，心軸56上含有流入通道69和流出通道70,都是 從其頂部端點56a延伸到其底部端點56b上且是配置成 分別與載具58的流入導管67和流出導管68作對應的流 量互通。軸承單位53的頂蓋63上含有的流入鑽孔74和 流出鑽孔75是配置成分別與心軸56的流入通道69和流 出通道70作對應的流量互通。 因此，雖然心軸5 6會相對於非旋轉狀態的頂蓋6 3作旋 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 467801 * A7 B7 五、發明說明（W ) (請先閱分背面之注意事項再填寫本頁) 轉，例如在預定的流動速率和溫度下透過頂蓋63的流入 鑽孔7 4、心軸5 6的流入通道6 9、和載具5 8的流入導管 67，將溫度調整流體（例如已加熱或已冷卻的液體）當作來 自一個非可旋轉循環供應源（未標示）的流入量i饋入到空 槽66上，以便例如經由熱能交換用生料導管線圈62b與 生料導管6 2內的生料S進行間接的熱能交換。然後，如 同可能的例子一般於再次饋入到流入鑽孔74之間，將這 種溫度調整流體當作流出量〇從空槽6 6經由載量5 8的 流出導管6 8、心軸5 6的流出通道7 0、和頂蓋6 3的流出 鑽孔75送回到非可旋轉循環供應源（未標示）上以便進行 熱或冷卻。 如是於任何心軸56相對於軸承單位53和頂蓋63之旋 轉運動的位置內，將這種循環流動的溫度調整流體當作流 入量I經由流入鑽孔74饋入到熱能交換器65的空槽66 上且將之當作流出量0經由流出鑕孔7 5自其上送回，以 便正好在經由環59的各通路6i配送之前對生料S進行 熱能交換用的溫度調整而爲晶圓表面WS施行有效的CMP 作業。 經濟部智藉財產局員工消费合作社印製 方便地，吾人會在載具58以外但是落在裝置40的限制 範圍之內比如於鄰近支持桿52處，依習知方式藉由像加 熱或冷卻用元件（未標示）之類的適當機制對溫度調整流 體的循環流入量I和流出量0進行預熱或預冷。 吾人也期望抛光單位51含有一個從載具58的上方部 分5 8 a延伸到下方部分5 8 b而於環5 9上孔徑5 9 a的限制 -23 - - 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 46780^ _____B7___ 五、發明說明（〆） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 範圍之內與載具58的底邊部分58c作流量互通。心軸56 含有一個從其頂部端點5 6 a延伸到其底部端點5 6 b上且 是配置成與載具58的空氣導管71作流量互通。軸承單 位53的頂蓋63含有一個空氣鑽孔76是配置成與心軸56 的空氣通道72作流量互通。 雖則心軸56會相對於非旋轉狀態的頂蓋63作旋轉，吾 人會在預定壓力下將空氣（例口加壓空氣）或其他壓力流 體A從一個供應源（未標示）透過頂蓋63的空氣鑕孔76、 心軸56的空氣通道’7 2'和載具58的空氣導管7 1饋入 到載具58的底邊部分58c上，使之在載具58的底邊部分 5 8 c上抵住支持於環5 9上孔徑5 9 a內晶圓W的相鄰部分 進行作用以便依習知方式使晶圓W與環59上磨損表面59b 維持實質的齊平共面關係。 如是於任何心軸56相對於軸承單位53和頂蓋63之旋 轉運動的位置內，經由空氣鑽孔76將這種流量的空氣或 其他壓力流體A饋入到載具5 8的底邊部分5 8 c上，以便 使晶圓表面WS與環59上磨損表面59b均勻地維持實質 的齊平共面關係而對晶圓表面WS施行有效的CMP作業。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由於心軸5 6會在頂蓋6 3爲非可旋轉狀態下旋轉，故依 適當方式於心軸56的頂部表面上提供三個圍繞軸向生料 通道6 4的同心圓形溝槽。這類溝槽包含一個與流入通道6 9 呈徑向對齊的內部流入溝槽77, —個與流出通道70呈徑 向對齊的中間流出溝槽78,和一個與空氣通道72呈徑向 對齊的外部空氣溝槽79。 -24- 本紙張尺度適用_國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 467 80 1 __B7___ 五、發明說明（W ) (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁> 現在依更明確的方式參照第6圖，吾人可以看出落在心 軸5 6之頂部端點5 6 a上的流入溝槽7 7、中間流出溝槽 78 '和外部空氣溝槽79都是與中央生料通道64同心的 且分別與相關的流入通道69'流出通道70、和空氣通道 7 2對齊，使得頂蓋6 3內的流入鑽孔7 4、流出鑽孔7 5、 和空氣鑽孔7 6都會於任何心軸5 6相對於軸承單位5 3和 頂蓋6 3之旋轉運動的位置內，對應地分別經由溝槽7 7.，7 8， 和79與流入通道69、流出通道7〇、和空氣通道72作定 常的流量互通。 再次參照第5圖，吾人可以看出心軸56的底部表面上 含有類似的一組三個圍繞軸向生料通道6 4的同心圓形溝 槽。這類溝槽包含一個與流入通道69呈徑向對齊的內部 流入溝槽8 0，一個與流出通道7 0呈徑向對齊的中間流出 溝槽81,和一個與空氣通道72呈徑向對齊的外部空氣溝 槽82。落在心軸56之底部端點56b內的流入溝槽80 ' 中間流出溝槽8 1、和外部空氣溝槽8 2都是與中央生料 通道64同心的且分別與相關的流入通道69、流出通道 70、和空氣通道72對齊，使得載具58內的流入導管67、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 流出導管68、和空氣導管71都會於任何心軸56相對於 載具58.的角度旋轉位置內，對應地分別經由溝槽8〇, 81， 和82與流入通道69、流出通道70、和空氣通道72作定 常的流量互通。 載具58的底邊部分58c有一個類似的同心圓形生料溝 槽83是依與心軸56內之軸向生料通道64對齊的方式定 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐> A7 467801 _B7__ 五、發明說明（w) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 義於其內，而生料導管62的上方部分則於載具58與之相 鄰。生料溝槽83是與從生料導管62延伸到載具58之底 邊部分58c的許多生料副導管62a中的每一個呈共同對 齊的。因此，載具5 8的各生料副導管6 2 a都會於任何環 59相對於載具58的角度旋轉位置內，對應地經由溝槽83 與環59內的各通路61作定常的流量互通。 就像頂蓋63內的生料鑽孔73 —般，心軸56內的生料 通道64和載具58內的生料導管62是呈同軸對齊的，它 們相互之間在心軸56和相對於頂蓋63的載具58的角度 旋轉位置內作定常的流量互通》 吾人可以使載具58連接到心軸56上以便藉由任何像 螺釘之類的適當連接機制施行其間共同的運動。不過，若 吾人提供的是一個心軸56和載具58的完整單位（未標示）， 則由於此例中流入通道69和流入導管67將會相互合倂、 流出通道7 0和流出導管6 δ將會相互合併且空氣通道 72和空氣導管7 1將會相互合倂，故吾人可以省略心軸56 之底部表面內的溝槽80,81，和82。 經濟部智慧財產局員工消費合作法印製 可替代地，若吾人提供的心軸56是一個中空管（未標 示），則各通道64,69 ,70,和72可以採用的形式爲穿過該 中空管狀心軸56且裝設於該中空管（未標示）的上方和下 方端點頂蓋內而依類似方式延伸到相對於軸承單位5 3之 頂蓋6 3上的例如塑膠管線。 吾人也可以將環59裝設於載具58上以便藉由任何像 螺釘之類的適當連接機制施行其間共同的運動。不過，若 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 6 7 80 1 , A7 _B7_ 五、發明說明（^ ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 吾人將環59裝設於載具58上以致許多磨損表面通路61 分別都會依對應的單獨角度旋轉方式與等數目的許多載 具58的生料副導管62a對齊且作流量互通，於是吾人可 科省略載具58之底邊部分58c内的溝槽83。 現在依更明確的方式參照第7圖，可以看出吾人傜於環 5 9相對於滾筒4 1作相對週期性蓮動期間，以預定流動速 率從磨損表面59b内依周邊方式間隔開而徑向地向内面 朝晶圓表面周緣W P的各通路6 1均勻地配送出個別流量的 生料Se因此，吾人立刻在表面周緣WP的對應相鄰部分 上將生料S配送到晶圓表面W S上。因而，從落在依周邊 方式間隔開亦即於CM P作業期間在晶圓W和環5 9的任何 蓮動位置内與表面周緣WP呈相面對闊傷且與晶圓表面WS 呈固定關僳的各通路6 1上各點均勻地配送出生料S。 生料S會迅速地經由依徑向朝外方式從呈軸向座落 的生料導管6 2延伸到溝槽8 3上的生料副導管6 2 a抵達 環59内的各通路61上，如第7圖中的虛線所示。載具58 内的溝槽83是與環59内的各通路61作流量互通。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
吾人通常是以大約1QG-2QQ毫升/分鐘的流動速率經由 各磨損表面通路61而配送生料S。滾筒41是在大約ίϊδ-ΐ 0 0 r p in 下進 行旋轉 5 而環 5 9 和晶圓 W則是 在大約 2 5 -l〇〇rp®且與滾筒41的旋轉速率的差異落在大約5rpm以 内的情況下進行共同旋轉。在此同時，環59和晶圖W& 會以大約3-8cpm(例如毫米5cphi)的頻率以及在大約10-3 0毫米（例如大約2 0毫米）的振幅下進行振盪。這個C Μ P -21 - 本紙張尺度適用t國囡家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） 6 4 ο 8 A7 B7 五、發明說明（斗） 作業的拋光時間一般而言其持久性是大約1-5分鐘。 晶圓W通常是—假直徑大約8英吋（200毫米）且由砂 形成的圓形碟狀晶圓。含有等角圓形孔徑59a的環59也 具有大約8英吋的直徑，且使得該晶圓周緣與環5 9上用 來定義孔徑5 9 a的限制用內壁部分之間存在一個最多大 約1毫米的縫隙。環5 9上用來定義磨損表面5 9 b的環狀 部分的徑向延伸通常是大約2英吋，因此環59的外徑是 大約10英吋而其外部圓周是大約31.4英吋。滾筒41的 直徑通常是大約20英吋而其圓周是大約62.8英吋。 鑽孔7 3 , 7 4 , 7 5和7 6 ,通道6 4，6 9，7 0 ,和7 2 ,以及導管 62，67 , 68 ,和71等的直徑通常都是大約1/4英吋。另一 方面，各生料副導管62a和磨損表面通路61等都對應地 具有比較小的直徑以致其集合流動截面且因此所有生料 副導管62a內的生料S流量也是比較小的，且一致地從所 有磨損表面通路61出來的流量是大槪等於總流動截面， 因此生料導管62內生料S的總流量也是比較小的。. 生料S可能是任何像含有已作微細分割之硏磨劑粒子 的腐蝕性生料之類適用的化學機械拋光液，例如以含有膠 狀二氧化矽的水性氫氧化鉀（KOH)生料當作硏磨性材料， 以含有膠狀氧化鋁的水性氮化鐵生料當作硏磨性材料，以 含有膠狀二氧化矽的水性硫酸鋁溶液當作硏磨性材料之 類。例如，生料S可能是一種含有其平均粒子直徑大約是 0 . 2微米之膠狀二氧化矽的1 5%K0H水性溶液（於8 5%的水 內）° -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 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數
_^,—Λ i— n 一sOJ n n ϋ I n n n n n n n n I ϋ n I 4 6 7 80 1 A7 -_______B7_ 五、發明說明（>7) 通常，吾人是在大約15-5(TC的溫度下配送生料S,並於 從空氣導管71出射的加壓空氣a在載具58之底邊部分 58c上的每一次作用期間 >依習知方式在大約每平方英吋 晶圓表面2-8磅（psi)的機械壓力（向下作用力）下使晶圓 表面WS與抛光墊42之間維持靜摩擦接觸。類似地，在未 於其上施加正機械壓力下或是於支持桿52在心軸56、 載具、和環5 9上的每一次向下擠壓作用期間。依習知方 式使環59在磨損表面59b上與抛光墊42之間維持靜摩 擦接觸。 由於環59內的各通路61都是與晶圓表面周緣WP都是 呈緊迫面對的相鄰關係且依中央方式落在磨損表面5 9b 的環狀延伸範圍之內，故吾人無法藉由環59而防止生料 S抵達晶圓表面WS的中央面積部分，且無法藉由環59的 外部圓周部分將生料S推出拋光墊42之外，因此克服了 以上指出與習知設計有關的缺點。 環5 9通常是依習知方式由可作犧牲行消耗的塑膠或是 陶瓷性可磨損材料形成以便實質上與從晶圓表面WS移除 材料之速率適配的速率於其磨損表面59b上進行材料的 移除《拋光墊42是一種可以依標示爲IC1 000之商品（美 國達拉威爾州的Rode 1 Inc.公司製造）的聚氨基甲酸乙 酯含繊維塑膠薄片材料形式取得的商品。 通常吾人會在例如大約100-250毫升/分鐘的流動速率 下爲熱能交換器65提供像熱雙醇或熱水之類已依習知方 式例如在裝置4 0上的遠隔位置上加熱到大約2 5 - 5 0°C的 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4視格（210 X 297公釐） !11 — 丨！ ！ · I I ΐ請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t5J. 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 經濟部髻慧財產局貝工消费合作社印製 467801 A7 _______B7_五、發明說明（ >方） 已加熱液體，並將之當作流入量I經由流入鑽孔7 4饋入 到熱能交換器6 5上且將之當作流出量〇經由流出鑽孔7 5 送回以便進行加熱。不過，在吾人想要取決於特殊CMP作 業使晶圓W維持在涼或冷溫的情況下，饋入到熱能交換器 6 5上的液體可能是像冷雙醇或冷水之類溫度大約丨5 _ 20 °C的冷液體。 因此本發明會提供一種系統以便使因改變實際進入到 與接受拋光之晶圓表面WS接觸之生料S的量額和溫度而 導致移除來自晶圓W上不同部位之材料的區域移除速率 變化變得最小。這改良晶圓內的均勻度。從環5 9將生料 S配送到所保持的晶圓W上以取代從遠隔的靜止管線，而 固有地使生料S的消耗量減到最小》 藉由透過心軸56和載具58將生料S饋入到環59上並 從環59上並從環59內的各通路61進行生料S的配送， 於晶圓W和環5 9的共同運動期間將之引進與晶圓w緊迫 相鄰處。吾人是將生料S配送到非常接近與環5 9內間隔 開之各通路6 1落在相對位置內的晶圓W上，亦即不考慮 晶圓W和環59之旋轉及/或振盪運動位置處。 這種在對晶圓W施行CMP作業的緊鄰地點上配送生料 S的作業會使任何變化變得最小，例如在生料s接觸到晶 圓W之間使生料S的溫度從預定溫度（設定點）下降幅度 變得最小。因此使生料S具有經巨幅改良的機會能抵達 晶圓表面WS的中央部分，以便爲均勻度和移除速率提供 一致的改良程度，特別是對過敏性CMP方法而言能使生料 -30- -----I-----I — T ill — —--訂-1 — ！！ 線 (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁> 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 467801 ____B7__ 五、發明說明（>?) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) S的用量以及廢棄量變得最小。肇因於將生料$直接饋 入到落在環5 9的限制範圍之內的晶圓w上，吾人想要的 是維持其預定的均勻pH値》 本發明的系統也排除了對獨立的之生料溫度調整（例如 加熱）模組或熱能交換器的需求，因此節省了地板空間。 取代的是，座落在與環59緊迫相鄰之載具58內的熱能交 換器65以便在未出現任何可能干擾而不想要的溫度變化 下立即將生料S提供到晶圓W上。吾人能夠在載具5 8以 外但是落在裝置4 0的限制範圍之內比如於鄰近支持桿5 2 處，依習知方式藉由像加熱或冷卻用元件（未標示）之類的 適當機制對溫度調整流體的循環流入量I和流出量〇進 行快速的預熱或是預冷。 因此，吾人能夠在未增加已由裝置40佔據的預定地板 空間（佔用空間）下實現整體的溫度調整作業。 很淸楚的是吾人能夠在取決於生料S對相關溫度和流 動速率的靈敏度下以適當的隨從最佳化條件將本發明的 系統應用在所有CMP方法上。於所有例子中，吾人都能夠 於裝置40內施行CMP方法以便使生料S維持在均勻的流 動速率、均勻的溫度、和均勻的PH値上，因此能夠依根 據本發明想要的可重現方式達成對晶圓W的均勻CMP作 菜0 據此，吾人應該鑑賞的是已說明的特定實施例只是用來 顯示本發明的一般原理》吾人能在與所陳述原理一致的 情況下提供各種修正。 -31· ， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 6 7 80 1 A7 B7 五、發明說明（w) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 符號之說明 10, 40 …裝 置 11， 4 1 …滾 筒 12, 42 …拋 光墊 13, 43 …軸 心 14, 24 ,44 ,5 4... 傳 15, 45 …基 座 16, 25 ,46 ,55 ... 馬 '17, 47 …滾 筒軸 18·. 管 線 21 , 5 1 ...抛 光單 位 22， 52 ...支 持桿 22a ,52^ — 振盪 箭 23 , 53 …軸 承單 位 26 , 56 …心 軸 26a -b ,5 6 a - b ... 心 27 , 57 …心 軸軸 心 28 , 58 …載 具 28a -c ,5 8 a - c ... 載 29 , 59 …保 持環 29a ,59a". 孔徑 29b ，59b... 磨損 表 6 1·. .通 路 62.. .生 料導管 動單位 達 矢 軸的頂部和底部端點 線 具的上面下面和底邊部分 面 -32- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ: --線_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 467801 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明說明（w) 6 2 a...生料副導管 6 2 b...生料導管線圏 6 3….頂蓋 64.. .生料通道 6 5...熱能交換器 66…空槽 67.. .流入導管 68…流出導管 69…流入通道 7 0...流出通道 71.. .空氣導管 72.. .空氣通道 7 3...生料鑽孔 74.. .流入鑽孔 7 5...流出鑽孔 76.. .空氣鑽孔 77, 78 ,79,80,81,82 ,83...溝槽 A ...壓力流體 I ...流入量 0...流出量 5.. .生料 W...半導體晶圓 WP...表面周緣 w S ...晶圓表面 -33 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· -線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
Claims (1)
- 4 6 7 80 t A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一種用來對含有表面周緣之半導體晶圓的表面施行化 學機械抛光的方法，這種方法包括··在維持晶圓表面與 拋光表面之間作靜摩擦接觸下使實質上平坦的拋光表 面與晶圓相互之間作週期性相對運動；及將化學機械拋 光液配送到鄰近拋光表面處的晶圖表面周緣上，這種配 送作業是於相對週期性運動期間在許多依周邊方式間 隔開且與晶圓表面周緣維持固定關係的點上實現的。 2.如申請專利範圍第1項之方法，其中該拋光液是一種含 有已作微細分割之硏磨劑粒子的腐蝕性生料。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該拋光液是在大約 1 5 - 5 (TC的溫度下配送的。 4 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該晶圓表面是在大 約每平方英吋晶圓表面2-8磅（psi)的機械壓力下與拋 光表面之間維持靜摩擦接觸。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，又包括在鄰近拋光表面 處於相對週期性運動期間在其上依固定的關係下選擇 性地調整該拋光液的溫度。 經濟邸智慧时產笱員1-消費"阼： 6. 如申請專利範圍第1項之方法，又包括在鄰近拋光表面 處於相對週期性運動期間在其上依固定關係下對拋光 液加熱到一個選擇性的高溫》 7 ·如申請專利範圍第1項之方法，又包括於相對週期性運 動期間對鄰近晶圓表面內且與之呈固定關係處的拋光 液加熱到約 2 5 - 5.CTC的溫度，且是在2 - 8 p s i的機械壓 力作用之下使晶圓表面與拋光表面維持靜摩擦接觸。 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 力、申請專利範圍 8.如申請專利範圍第1項之方法，其中該拋光表面是依旋 轉滾筒形式以第一選擇性旋轉速率繞滾筒軸旋轉，且該 晶圓是以第二選擇性旋轉速率繞與滾筒軸間隔開且實 質上呈平行的晶圓軸旋轉，以及相對於滾筒軸以選擇性 的頻率和振幅來振盪》 9 .如申請專利範圍第8項之方法，其中該滾筒是在約25 -lOOrpm下繞滚筒軸旋轉，而該晶圓是在約25-100_rpm, 且在滾筒旋轉速率之上下約5rpm之內旋轉，且該晶圖 也約每分鐘3-8個週期的頻率和約10-30毫米的振幅 進行振Μ。 10. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該晶圓是依周邊 方式保持於保持環內，該環含有一個圍繞晶圓表面且 實質上與晶圓表面呈齊平的共面關係的磨損表面以 便施行其間的共同旋轉和振盪，該抛光液是從該環上 許多依周邊方式間隔開的靜止點配送到晶圓表面周 緣上。 11. 一種用來對含有表面周緣之半導體晶圓的表面施行 化學機械抛光的方法，這種方法包括：週期性地使含 有呈實質平坦之拋光表面的滾筒和半導體晶圓相互 之間藉由令晶圓表面與拋光表面維持靜摩擦接觸的 情況下使滾筒以第一選擇性旋轉速率繞滾筒軸旋轉， 而使晶圓以第二選擇性旋轉速率繞與滾筒軸間隔開 且實質上呈平行的晶圓軸旋轉，並使晶圓以選擇性頻 率和振幅相對於滾筒軸進行振盪的方式作相對運動； •35- 】 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)訂· _ --線 A P. 7 B Ο 1六__ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 及於相對週期性運動期間將抛光液配送到落在許穸 依周邊方式間隔開且與晶圓表面周緣維持固定關係 的點上鄰近拋光表面處內的晶圓表面周緣上。 ]2 •如申請專利範圍第I 1項之方法，其中該晶圓表面瘴 相對於滾筒軸作徑向振盪而使晶圓軸移向或移離濟 筒軸。 1 3 .如申請專利範圍第丨1項之方法，其中該拋光液是/ 種含有已作微細分割之硏磨劑粒子的腐蝕性生料。 Μ .如申請專利範圍第項之方法，其中該拋光液是在 約1 5 - 5 0 °C的溫度下配送的。 1 5 .如申請專利範圍第1 1項之方法，其中該晶圓表面瘴 在約每平方英吋晶圓表面厂8磅（p s i )的機械壓力下 與拋光表面之間維持靜摩擦接觸》 1 6 .如申請專利範圍第π項之方法，其中該晶圓是依庳 邊方式保持於含有一個圍繞晶圓表面且實質上與晶 圓表面呈齊平的共面關係之磨損表面的保持環內以 便施行其間的共同旋轉和振盪，且該抛光液是從該瓌 上許多依周邊方式間隔開的固定點配送到該晶圓表 面周緣上。 如申請專利範圍第16項之方法，又包括在鄰近抛光 表面處於相對週期性運動期間在其上依固定關係下 選擇性地調整該拋光液的溫度，這種調整作業是在與 該保持環相鄰處.實現的。 1 S .如申請專利範圍第1 6項之方法，又包括在鄰近抛光 -36 - 本紙張K度適用中國國家標準（CNS)A4蜆格（210x 297公釐〉 ---------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 467 80 1 888〇£> ABCD 六、申請專利範圍 間的 期14 動擇 運選 性個 期| 週到 對熱 目 口 牛 力 於液 處光 面抛 表對 在 高 下是 係業 關作 定熱 固加 依種 上這 其a 期 週 對 相 於 括 包 又 法 。方 的之 現項 實 6 處1 鄰第 相圍 環範 持利 保專 該請 與申 在如 近約處 鄰到鄰 對熱 間加 期液 動光 運抛 性的 TTTT 丰 環 持 保 與 在 處是用 係業作 關作力 定熱壓 固加械 呈個機 之這的 與’ 且 內 面 表 圓 晶 度 S P 溫 8 , 一 的 2 °c約 ο -5在 5 是 2 且 現 實 而 觸 接 擦· 摩 靜 持 維 面 表 光 抛 與 面 表 圓 晶 使 下。 之的 行 孔 施 該 面 .繞 表 圍 的 式 圓 方 晶：邊 體括周 導包依 Φ置Mi 之裝' 綠種 周這® ’孔 面置間 表裝 有的 含光 對拋 來械 用機 種學 一 化 中 個 - 有 含 個 和 其的 於面 便表 以之 徑光 孔抛 環械 類機 這學 用化 採’受 環接 持要 保將 的有 面含 表與 損環 緣該 周持 之保 徑內 :Β17ΐ· 33 運 同的 共平 的齊及 間呈 j 之面面 面表表 表捐損 圓摩磨 晶該該 體與著 導上繞 半質圍 共 實式 面方 表緣 圓周 晶依 該且 得係 使關 ，面 (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 內該 .面到 表送 損配 磨量 緣流 周別 該個 於的 義液 定光 而抛 開械 隔機 間學 式化 方將 邊便 周以 衣 ， #{路 許通 的 部置 鄰裝 相之 的項 應 ο 2 對 各第 上園 緣範 周利 面專 表請 圓申 晶 如 膠^裝 塑有的 的含光 耗對拋 消來械 行用機 牲種學 犧一化 可 性 瓷 陶 是 或 導包. 半置 之裝 _ L-S°311 7 緣種-3 周這 _ 1Q 置 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公爱） 作 可 由 是 環 。 該 上中 其 行 。施 的面 成表 形的 料圓 材晶 損 A8B8C8D8 467 80 1 六、申請專利範圍 一個載具，所採用的裝設方式是爲了相對於實質上 呈平坦而含有一個上方部分、一個用來定義底邊部 分之下方部分、和一個從上方部分延伸到下方部分之拋 光液導管的拋光表面； 一個保持環是裝設於該載具的底邊部分上以便進行 其間的共同運動，且一個含有一個中間孔徑和一個依 周邊方式圍繞該孔徑之周緣磨損表面的保持環，採用 這類環孔徑以便於其內保持該環與含有將要接受化 學機械抛光之表面的半導體晶圓表面之間的共同運 動，使得該晶圓表面實質上與該磨損表面呈齊平的共 面關係且依周緣方式圍繞著該磨損表面；以及 許多依周邊方式間隔開而定義於該周緣磨損表面內 的通路，以便將化學機械抛光液的個別流量配送到該 晶圓表面周緣上各對應的相鄰部分之上，且各磨損表 面通路是依與該載具之拋光液導管互通的共同流動 方式而配置的。 23 .如申請專利範圍第22項之裝置，其中該環是由可作 犧牲行消耗的塑膠或是陶瓷性可磨損材料形成的。 24 .如申請專利範圍第22項之裝置，又包括一些載具內 的溫度調整機制以便選擇性地調整在該抛光液導管 內某一流量之抛光液的溫度。 25.如申請專利範圍第22項之裝置，又包括一些載具內 的熱能交換機制以便選擇性地調整在該拋光液導管 內某一流量之拋光液的溫度，一個從該載具之上方部 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Η.·_ 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 46780 1 gs8 CS ___ D8 六、申請專利範圍 的$'管 制機導 機換出 換交流 交能體 能熱流 熱該整 該從調 到個度 伸 I 溫 延及的 分以分 管 導 入 流 體 流 整 調 度 溫 部調 方度 上溫 之的 具量 載流 該 一 到某 伸令 延而 間作 作整 液調 光度 拋溫 之的 量樣 流這 一 行 某施 內以 管過 導通 液而 光係 抛關 該的 與換 依交 典豆 匕匕 流熱 整接 行 施 面 表 的 圓 晶 體 導 半 之 緣 周 面 表 有 含 對 來 用 amft 。 業 I 用 採 A.\ ' ώρ 斤 ， 拋軸 械心 機個 學 -化 置 裝 上 質 實 於 對 相 了 括爲 包是 置式 裝方 種設 這裝 的 通 液 、光 點抛 端之 部點 底端 個部 I 底 、 該 svm 端伸 部延 頂點 個端 一 部 有頂 含該 而從 坦個 平| 呈和 其 行 進 便 以 上 點 端 β. 咅 底 的 軸 心 該 於 設 ;裝 面是 表具 光載 抛個 的一 道 市’液 動光 運拋 同其 共且 的觸 間接 方 上 其 會 管 導 點量 端流 部作 底道 的通 軸液 心光 該拋 與的 會軸 分心 部與 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 通 互 行依 進個 便一 以和 上徑 分孔 部間 邊中 底個 的一 具有 載含 該固 於Τ 設且 裝， 是動 環運 持同 保共 個的 一 間 其 表 損 磨該 緣持 周保 之內 徑其 孔於 該便 繞以 圍徑 式孔 方環 邊類 周這 環 持 保 的 要 將 有 含 與 環 用化 採受 ，接 表 之 光 抛 械 該 得 機使’ 學動 表 圓 的 實 Ml tnN 違尹 同的 共平 的齊 間呈 之面 面表 表損 圓磨 晶該 1與 8Η 導上 半質 緣 面周 表該 損於 磨義 該定 著而 繞開 圍隔 式間 方式 緣方 周邊 依周 且依 係多 C_ ，許 面 及 以 內 面 表 損 磨 9 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）467801 AS B8 C8 D8 六 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 申請專利範圍 的通路，以便將化學機械拋光液的個別流量配送到該 晶圓表面周緣上各對應的相鄰部分之上，且各磨損表 面通路是依與該載具之拋光液導管互通的共同流動 方式而配置的。 27.如申請專利範圍第26項之裝置，其中該環是由可作 犧牲行消耗的塑膠或是陶瓷性可磨損材料形成的。 28‘如申請專利範圍第26項之裝置，又包括一些載具內 的溫度調整機制以便選擇性地調整在該拋光液導管 內某一流量之拋光液的溫度。 29.—種用來對含有表面周緣之半導體晶圓的表面施行 化學機械拋光的裝置，這種裝置包括： 一個心軸，所採用的裝設方式是爲了相對於貪質上 呈平坦而含有一個頂部端點、一個底部端點、一個 拋光液通道 '一個溫度調整流體流入通道、和一個 溫度調整流體流出通道的抛光表面，其中每一個這類 通道都是從該心軸的頂部端點延伸到其底部端點； 一個載具，是裝設於該心軸的底部端點上以便進行 其間的共同運動，且含有一個會與該心軸的底部端點 接觸的上方部分、一個用來定義底邊部分的下方部分、 和一些熱能交換機制，其中有一個拋先液導管會從載 具的上方部分透過熱能交換機制延伸到載具的下方 部分且與心軸的拋光液通道作流量互通，一個從載具 上方部分延伸到熱能交換機制的溫度調整流體流入 導管會與心軸的流體流入通道作流量互通，和一個從 -40- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Q: έί· -線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） OQOC88 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 467801 /、、申請專利範圍 熱能交換機制延伸到載具上方部分的溫度調整流體 流出導管會與心軸的流體流出通道作流量互通，這些 熱能交換機制的配置是爲了使某一流量的溫度調整 流體依與拋光液導管內某一流量的拋光液有直接熱 能交換關係的方式經由流體流入通道和流體流入導 管再經由流體流出導管和流體流出通道而通過，以便 選擇性地調整載具內抛光液的溫度； 一個保持環是裝設於該載具的底邊部分上以便進行 其間的共同運動，且一個含有一個中間孔徑和一個依 周邊方式圍繞該孔徑之周緣磨損表面的保持環，採用 這類環孔徑以便於其內保持該環與含有將要接受化 學機械拋光之表面的半導體晶圓表面之間的吳同運 動，使得該晶圓表面實質上與該磨損表面呈齊平的共 面關係且依周緣方式圍繞著該磨損表面；以及 許多依周緣方式間隔開而定義於該周緣磨損表面內 的通路，以便將化學機械抛光液的個別流量配送到該 晶圓表面周緣上各對應的相鄰部分之上，且各磨損表 面通路是依與該載具之抛光液導管互通的共同流動 方式而配置的= 30.如申請專利範圍第29項之裝置，其中該環是由可作 犧牲行消耗的塑膠或是陶瓷性可磨損材料形成的。 3 1 .如申請專利範圍第2 9項之裝置，又包括一個從心軸 之頂部端點延伸到其底部端點的壓力流體通道，以及 一個從載具之上方部分延伸到其下方部分且與心軸 -41 - 本紙張尺度通用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)4 67 80 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 •AS B8 C8 DS ____ 六、申請專利範圍 之壓力流體通道作流量互通的壓力流體導管，且其中 載具的底邊部分會落在受該環孔徑限制的範圍之內， 該壓力流體通道和壓力流體導管會扮演著將某一流 量的像加壓空氣之類壓力流體饋入到保持於落在載 具之底邊部分上環孔徑內之半導體晶圓的各相鄰部 分的角色，以便使晶圓與該環之磨損表面維持實質上 齊平的共面關係》 32. —種用來對含有表面周緣之半導體晶圓的表面施行 化學機械拋光的裝置，這種裝置包括： 一個圓形滾筒，以便繞滾筒軸旋轉且含有呈實質平 坦的抛光表面；以及 一個含有頂部端點、底部端點、和從該頂部端點延 伸到該底部端點之抛光液通道的拋光表面； 一個支持桿，其配置方式是使之沿朝向或離開該滾 筒軸的方向振盪且依可旋轉方式將心軸裝設在其頂 部端點上使之繞一個與該滾筒軸間隔開且實質上呈 平行的心軸軸心線而旋轉； 一個載具，是裝設於該心軸的底部端點上以便進行 其間的共同運動，並含有一個會與該心軸的底部端點 接觸的上方部分，且其拋光液導管會與心軸的拋光 '液 通道作流量互通； 一個保持環是裝設於該載具的底邊部分上以便進行 其間的共同運S?，且一個含有一個中間孔徑和一個依 周邊方式圍繞該孔徑之周緣磨損表面的保持環，採用 -42- -! -----------I I --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·- ·線- 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS>A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 467 801 C8 __ DS 六、申請專利範圍 這類環孔徑以便於其內保持該環與含有將要接受化 學機械抛光之表面的半導體晶圓表面之間的共同運 動，使得該晶圓表面實質上與該磨損表面呈齊平的共 面關係且依周緣方式圍繞著該磨損表面；以及 許多依周邊方式間隔開而定義於該周緣磨損表面內 的通路，以便將化學機械拋光液的個別流量配送到該 晶圓表面周緣上各對應的相鄰部分之上，且各磨損表 面通路是依與該載具之抛光液導管互通的共同流動 方式而配置的；其中 該支持桿是依可調整的方式配置的而將該環的磨損 表面放置成與滾筒的拋光表面作靜摩擦接觸以便於 晶圓和該環相對於該滾筒作相對週期性運動亦即在 滾筒的旋轉運動以及晶圓和該環的共同旋轉和振盪 運動期間對保持於該環孔徑內的半導體晶圓表面施 行抛光作業。 33. 如申請專利範圍第32項之裝置，其中該環是由可作 犧牲行消耗的塑膠或是陶瓷性可磨損材料形成的。 34. 如申請專利範圍第32項之裝置，又包括一些流量連 接機制以便於該心軸的旋轉和振盪期間將某一流量 的拋光液從非旋轉狀態的供應源供應到該心軸的拋 光液通道上。 3 5 ·如申請專利範圍第3 2項之裝置，又包括一個從心軸 之頂部端點延伸到其底部端點的該壓力流體通道，以 及一個從載具之上方部分延伸到其下方部分且與心 -43 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· _ ，線 — ΙΓΚ 467 BO 1 A8 BS C8 D8 六、申請專利範圍 軸之壓力流體通道作流量互通的該壓力流體導管，且 其中載具的底邊部分會落在受該環孔徑限制的範圍 之內，以便於供給壓力流體到被保持在載具下方的孔 的半導體晶圓的鄰近部分，以便於使晶圓和磨損表面的 環維持實質上齊平的共面關係。 36 .如申請專利範圍第35項之裝置，又包括一些流量連 接機制以便於該心軸的旋轉和振盪期間，同時將某一 流量的拋光液從非旋轉狀態的供應源供應到該心軸 的抛光液通道上且將某一流量的壓力流體從非旋轉 狀態的供應源供應到該心軸的壓力流體通道上。 37. —種用來對含有表面周緣之半導體晶圓的表面施行 化學機械抛光的裝置，這種裝置包括： ‘ 一個圓形滾筒，以便繞滾筒軸旋轉且含有呈實質平 坦的拋光表面；以及 一個含有頂部端點、底部端點、和從該頂部端點延 伸到該底部端點之拋光液通道的抛光表面； 一個支持桿，其配置方式是使之沿朝向或離開該滾 筒軸的方向振盪且依可旋轉方式將心軸裝設在其頂 部端點上使之繞一個與該該滾筒軸間隔開且實質上 呈平行的心軸軸心線而旋轉； 一個載具，是裝設於該心軸的底部端點上以便進行 其間的共同運動，且含有一個會與該心軸的底部端點 接觸的上方部分、一個用來定義底邊部分的下方部 分、和一些熱能交換機制，其中有一個拋光液導管會 „ 44 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------Γ--------訂---------線—V (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 467 801 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 -----I---------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 從載具的上方部分透過熱能交換機制延伸到載具的 下方部分且與心軸的抛光液通道作流量互通，一個從 載具上方部分延伸到熱能交換機制的溫度調整流體 流入導管會與心軸的流體流入通道作流量互通，和一 個從熱能交換機制延伸到載具上方部分的溫度調整 .流體流出導管會與心軸的流體流出通道作流量互通， 這些熱能交換機制的配置是爲了使某一流量的溫度 調整流體依與抛光液導管內某一流量的拋光液有直 接熱能交換關係的方·式經由流體流入通道和流體流 入導管再經由流體流出導管和流體流出通道而通過， 而便選擇性地調整載具內抛光液的溫度； 一個保持環是裝設於該載具的底邊部分上以便進行 其間的共同運動，且一個含有一個中間孔徑和一個依 周邊方式圍繞該孔徑之周緣磨損表面的保持環，採用 這類環孔徑以便於其內保持該環與含有將要接受化 學機械拋光之表面的半導體晶圓表面之間的共同運 動，使得該晶圓表面實質上與該磨損表面呈齊平的共 面關係且依周緣方式圍繞著該磨損表面；以及 經濟部智慧財產局員X消費合阼Fi印製 許多依周邊方式間隔開而定義於該周緣磨損表面內 的通路，以便將化學機械拋光液的個別流量配送到該 晶圓表面周緣上各對應的相鄰部分之上，且各磨損表 面通路是依與該載具之抛光導管互通的共同流動方 式而配置的；其.中 該支持桿是依可調整的方式配置的將該環的磨損表 -45- ， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） A8 467801 C8 ________ D8 、申請專利範圍 面放置成與滾筒的拋光表面作靜摩擦接觸以便於晶 圓和該環相對於該滾筒作相對週期性蓮動亦即在浪 筒的旋轉運動以及晶圓和該環的共同旋轉和振盪運 動期間對保持於該環孔徑內的半導體晶勤表面施行 拋光作業。 38.如申請專利範圍第37項之裝置，其中該壤是由可作 犧牲行消耗的塑膠或是陶瓷性可磨損材料形成的。 3 9 .如申請專利範圍第3 7項之裝置，又包括〜幽流量連 接機制以便於該心軸的旋轉和振盪期間將某一流量 的抛光液從非旋轉狀態的供應源供應到該心軸的抛 光液通道上，將某一流入量的溫度調整流體從非旋轉 狀態的供應源供應到該心軸的流體流入通道上並將 某一流出量的這類溫度調整流體從該心軸的流體流 出通道移除到一個非旋轉狀態的出口上。 40 ·如申請専利範圍第3 9項之裝置，又包括—個從心軸 之頂部端點延伸到其底部瑞點的壓力流體通道，以及 一個從載具之上方部分延伸到其下方部分且與心軸 之壓力流體通道作流量互通的壓力流體導管，且箕中 載具的底邊部分會落在受該環孔徑限制的範圍之內， 以便將壓力流體饋入到保持於落在載具之底邊部分 上環孔徑內之半導體晶圓的各相鄰部分上，而使晶圓 與該環之磨損表面維持實質上齊平的共面關係。 4 1 .如申請專利範圍第4 0項之裝置，已包括一些流量連 接機制以便於該心軸的旋轉和振盪期間將某一流量 -46- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚） - n n I I I (請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Η消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 蛵齊郎智慧时轰笱員1-肖費b乍土卩陡 46 7 80 ^ 申請專利範圍 的拋光液從非旋轉狀態的供應源供應到該心軸的拋 光液通道上。 -47. ‘紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI447795B (zh) * | 2010-12-29 | 2014-08-01 | Univ Tsinghua | 用於化學機械拋光設備的晶圓交換裝置 |
| TWI602646B (zh) * | 2017-02-23 | 2017-10-21 | 國立勤益科技大學 | 嵌入式陶瓷磨削裝置及其製造方法 |
Families Citing this family (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6663477B1 (en) * | 2000-05-11 | 2003-12-16 | International Business Machines Corporation | Complaint membrane for restraining a workpiece and applying uniform pressure during lapping to improve flatness control |
| TWI246448B (en) * | 2000-08-31 | 2006-01-01 | Multi Planar Technologies Inc | Chemical mechanical polishing (CMP) head, apparatus, and method and planarized semiconductor wafer produced thereby |
| US6540590B1 (en) | 2000-08-31 | 2003-04-01 | Multi-Planar Technologies, Inc. | Chemical mechanical polishing apparatus and method having a rotating retaining ring |
| US6471566B1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-10-29 | Lam Research Corporation | Sacrificial retaining ring CMP system and methods for implementing the same |
| US20020098784A1 (en) * | 2001-01-19 | 2002-07-25 | Saket Chadda | Abrasive free polishing in copper damascene applications |
| US6699356B2 (en) * | 2001-08-17 | 2004-03-02 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for chemical-mechanical jet etching of semiconductor structures |
| KR20030037064A (ko) * | 2001-11-02 | 2003-05-12 | 삼성전자주식회사 | 슬러리 공급부를 포함하는 화학 기계적 연마 장비의 캐리어 |
| US6736720B2 (en) * | 2001-12-26 | 2004-05-18 | Lam Research Corporation | Apparatus and methods for controlling wafer temperature in chemical mechanical polishing |
| US6663472B2 (en) | 2002-02-01 | 2003-12-16 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | Multiple step CMP polishing |
| US6896586B2 (en) * | 2002-03-29 | 2005-05-24 | Lam Research Corporation | Method and apparatus for heating polishing pad |
| US6726545B2 (en) | 2002-04-26 | 2004-04-27 | Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. | Linear polishing for improving substrate uniformity |
| US6758726B2 (en) * | 2002-06-28 | 2004-07-06 | Lam Research Corporation | Partial-membrane carrier head |
| JP3792631B2 (ja) | 2002-09-30 | 2006-07-05 | Ｎｅｃインフロンティア株式会社 | パケット伝送方法及び装置、それを用いた基地局装置、無線ｌａｎ端末装置、無線ｌａｎシステム |
| WO2004070806A1 (en) * | 2003-02-10 | 2004-08-19 | Ebara Corporation | Substrate holding apparatus and polishing apparatus |
| US6846222B2 (en) * | 2003-03-04 | 2005-01-25 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. | Multi-chambered, compliant apparatus for restraining workpiece and applying variable pressure thereto during lapping to improve flatness characteristics of workpiece |
| US20040266192A1 (en) * | 2003-06-30 | 2004-12-30 | Lam Research Corporation | Application of heated slurry for CMP |
| US7738074B2 (en) * | 2003-07-16 | 2010-06-15 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US7232363B2 (en) * | 2004-07-22 | 2007-06-19 | Applied Materials, Inc. | Polishing solution retainer |
| US7304715B2 (en) | 2004-08-13 | 2007-12-04 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US20060226123A1 (en) * | 2005-04-07 | 2006-10-12 | Applied Materials, Inc. | Profile control using selective heating |
| KR100829598B1 (ko) * | 2006-11-16 | 2008-05-14 | 삼성전자주식회사 | 고 평탄화 화학 기계적 연마 방법 및 반도체 소자의제조방법 |
| CN101386149B (zh) * | 2007-09-12 | 2011-01-26 | K.C.科技股份有限公司 | 用于化学机械抛光设备的清洁装置 |
| US8172641B2 (en) * | 2008-07-17 | 2012-05-08 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | CMP by controlling polish temperature |
| US20100279435A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | Applied Materials, Inc. | Temperature control of chemical mechanical polishing |
| CN101673668B (zh) * | 2009-10-19 | 2012-08-01 | 中国电子科技集团公司第四十六研究所 | 一种氮化镓晶体抛光的方法 |
| CN102528651B (zh) * | 2010-12-21 | 2014-10-22 | 中国科学院微电子研究所 | 化学机械抛光设备及其预热方法 |
| CN102303281A (zh) * | 2011-09-16 | 2012-01-04 | 北京通美晶体技术有限公司 | 一种减少晶片表面缺陷的方法 |
| CN102343546A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-02-08 | 沈阳理工大学 | 烧结聚晶金刚石冷板冷却高速研磨方法 |
| CN102335877A (zh) * | 2011-10-11 | 2012-02-01 | 清华大学 | 抛光液输送装置 |
| CN103182674A (zh) * | 2011-12-30 | 2013-07-03 | 无锡华润上华科技有限公司 | 一种wcmp的研磨装置以及提高wcmp研磨速率的方法 |
| CN102886745B (zh) * | 2012-08-16 | 2016-08-17 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 基于热加速腐蚀的射流研抛机构 |
| US9159556B2 (en) * | 2013-09-09 | 2015-10-13 | GlobalFoundries, Inc. | Alleviation of the corrosion pitting of chip pads |
| CN105517758B (zh) * | 2013-09-25 | 2020-03-31 | 3M创新有限公司 | 复合陶瓷研磨抛光液 |
| TWI565557B (zh) * | 2014-09-24 | 2017-01-11 | 力晶科技股份有限公司 | 化學機械研磨製程 |
| KR101701717B1 (ko) | 2014-10-15 | 2017-02-03 | 삼성중공업 주식회사 | 금속표면 연마장치 |
| US10510563B2 (en) * | 2016-04-15 | 2019-12-17 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Wafer carrier assembly |
| TWI601598B (zh) * | 2016-12-09 | 2017-10-11 | 智勝科技股份有限公司 | 研磨墊及研磨方法 |
| CN106938535B (zh) * | 2017-05-09 | 2023-07-11 | 广东东晟密封科技有限公司 | 一种全自动溜光计数机及其使用方法 |
| CN107081682A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-08-22 | 浙江工业大学 | 一种基于磨粒动态冲击效应的微流体通道加工方法 |
| CN107413690A (zh) * | 2017-06-15 | 2017-12-01 | 江苏吉星新材料有限公司 | 一种用于不同粗糙度和尺寸的蓝宝石晶片表面清洗装置和方法 |
| KR102529415B1 (ko) * | 2017-12-27 | 2023-05-09 | 주식회사 케이씨텍 | 연마모듈 및 이를 구비하는 기판 연마 장치 |
| US20200001426A1 (en) | 2018-06-27 | 2020-01-02 | Hari Soundararajan | Temperature Control of Chemical Mechanical Polishing |
| US12017322B2 (en) * | 2018-08-14 | 2024-06-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Chemical mechanical polishing method |
| KR102702996B1 (ko) * | 2018-12-10 | 2024-09-04 | 삼성전자주식회사 | 연마 균일도를 제어할 수 있는 화학 기계적 연마 장치 |
| US11628478B2 (en) | 2019-05-29 | 2023-04-18 | Applied Materials, Inc. | Steam cleaning of CMP components |
| JP7562569B2 (ja) | 2019-05-29 | 2024-10-07 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | 化学機械研磨システムのための水蒸気処理ステーション |
| US11633833B2 (en) | 2019-05-29 | 2023-04-25 | Applied Materials, Inc. | Use of steam for pre-heating of CMP components |
| US11897079B2 (en) | 2019-08-13 | 2024-02-13 | Applied Materials, Inc. | Low-temperature metal CMP for minimizing dishing and corrosion, and improving pad asperity |
| CN110877286B (zh) * | 2019-12-02 | 2021-01-15 | 盐城恒远投资发展有限公司 | 一种便于清理的化学机械抛光设备 |
| KR20220116324A (ko) | 2020-06-29 | 2022-08-22 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 화학 기계적 연마를 위한 스팀 생성의 제어 |
| EP4171873A4 (en) | 2020-06-29 | 2024-07-24 | Applied Materials Inc | TEMPERATURE AND SLURRY FLOW RATE CONTROL IN CMP |
| JP2023530555A (ja) | 2020-06-30 | 2023-07-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Ｃｍｐ温度制御のための装置および方法 |
| US11577358B2 (en) | 2020-06-30 | 2023-02-14 | Applied Materials, Inc. | Gas entrainment during jetting of fluid for temperature control in chemical mechanical polishing |
| CN111958479B (zh) * | 2020-07-21 | 2022-06-28 | 北京烁科精微电子装备有限公司 | 一种抛光装置及化学机械平坦化设备 |
| KR20230025100A (ko) * | 2021-08-13 | 2023-02-21 | 에스케이엔펄스 주식회사 | 연마 장치 및 반도체 소자의 제조방법 |
| CN114310652A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-12 | 金陵科技学院 | 一种软脆材料柔性研磨装置 |
| CN117381552B (zh) * | 2023-12-04 | 2024-03-01 | 湖南戴斯光电有限公司 | 一种光学镜片超光滑抛光的抛光方法及抛光装置 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027997A (en) * | 1994-03-04 | 2000-02-22 | Motorola, Inc. | Method for chemical mechanical polishing a semiconductor device using slurry |
| JP3633062B2 (ja) * | 1994-12-22 | 2005-03-30 | 株式会社デンソー | 研磨方法および研磨装置 |
| JP2708022B2 (ja) * | 1995-08-21 | 1998-02-04 | 日本電気株式会社 | 研磨装置 |
| US5709593A (en) * | 1995-10-27 | 1998-01-20 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for distribution of slurry in a chemical mechanical polishing system |
| JPH09139367A (ja) * | 1995-11-10 | 1997-05-27 | Nippon Steel Corp | 半導体装置の平坦化方法及び装置 |
| TW324835B (en) * | 1996-05-31 | 1998-01-11 | Memc Electronic Materials | Method for mountong semiconductor |
| JP3106418B2 (ja) * | 1996-07-30 | 2000-11-06 | 株式会社東京精密 | 研磨装置 |
| US6036587A (en) * | 1996-10-10 | 2000-03-14 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with layer of conformable material for a chemical mechanical polishing system |
| JPH10189505A (ja) * | 1996-12-25 | 1998-07-21 | Toshiba Corp | 研磨装置及び研磨方法 |
| US6019670A (en) * | 1997-03-10 | 2000-02-01 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for conditioning a polishing pad in a chemical mechanical polishing system |
| KR100538540B1 (ko) * | 1997-04-08 | 2006-06-16 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 폴리싱장치 |
| US6030487A (en) * | 1997-06-19 | 2000-02-29 | International Business Machines Corporation | Wafer carrier assembly |
| US6036583A (en) * | 1997-07-11 | 2000-03-14 | Applied Materials, Inc. | Conditioner head in a substrate polisher and method |
| TW434095B (en) * | 1997-08-11 | 2001-05-16 | Tokyo Seimitsu Co Ltd | Wafer polishing apparatus |
| JPH11226865A (ja) * | 1997-12-11 | 1999-08-24 | Speedfam Co Ltd | キャリア及びｃｍｐ装置 |
| US5985094A (en) * | 1998-05-12 | 1999-11-16 | Speedfam-Ipec Corporation | Semiconductor wafer carrier |
| US5993293A (en) * | 1998-06-17 | 1999-11-30 | Speedram Corporation | Method and apparatus for improved semiconductor wafer polishing |
| US6033290A (en) * | 1998-09-29 | 2000-03-07 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing conditioner |
| US6527624B1 (en) * | 1999-03-26 | 2003-03-04 | Applied Materials, Inc. | Carrier head for providing a polishing slurry |
| US6135859A (en) * | 1999-04-30 | 2000-10-24 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing with a polishing sheet and a support sheet |
-
1999
- 1999-05-19 US US09/315,090 patent/US6225224B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-04-10 EP EP00107139A patent/EP1053830A3/en not_active Withdrawn
- 2000-04-28 US US09/562,218 patent/US6264789B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-05-15 TW TW089109260A patent/TW467801B/zh not_active IP Right Cessation
- 2000-05-16 KR KR1020000026028A patent/KR100700807B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-05-18 CN CN00117632A patent/CN1274949A/zh active Pending
- 2000-05-19 JP JP2000148694A patent/JP2000353678A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI447795B (zh) * | 2010-12-29 | 2014-08-01 | Univ Tsinghua | 用於化學機械拋光設備的晶圓交換裝置 |
| TWI602646B (zh) * | 2017-02-23 | 2017-10-21 | 國立勤益科技大學 | 嵌入式陶瓷磨削裝置及其製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP1053830A3 (en) | 2003-02-05 |
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