TW533493B - Adjustable force applying air platen and spindle system, and methods for using the same - Google Patents

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TW533493B TW091105833A TW91105833A TW533493B TW 533493 B TW533493 B TW 533493B TW 091105833 A TW091105833 A TW 091105833A TW 91105833 A TW91105833 A TW 91105833A TW 533493 B TW533493 B TW 533493B
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Miguel A Saldana
Aleksander A Owczarz
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Lam Res Corp
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Description

533493 玖、發明說明 (發明說明應敘明··發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明) 發明領域 —本發明係關於-種化學機械平坦化(CMp)系統,更 定言之,係關於一種具有力量施加空氣台板的系統。 發明背暑 半導體元件製程中需要進行化學機械平坦化(cMp) 操作,包括硏磨、擦淨及晶圓潔淨。典型而言,會形成具 有擴散區域的電晶體元件。在後續製程中,會定義內金屬 連線,並使內金屬連線與電晶體元件連接,以形成所要的 功能元件。如此項技藝所知,經定義之導電層係利用例如 一氧化砂等71笔材料與其他導電層絕緣。更多金屬層及相 關介電層形成時,平坦化介電層的需求越大。若不進行平 坦化,則會更難形成額外的金屬層,因爲表面平坦度變化 較大。在其他的用途裡,金屬線圖案形成於介電材料內, 然後進行金屬CMP,去除多餘的金屬層。 3知技藝裡’ CMP系統典型包括操作帶、操作軌道或 刷磨站,利用硏磨帶、硏磨墊或硏磨、刷刮除、擦淨及硏磨 晶圓的一表面或雙表面。硏磨漿有助於提高CMP操作效 果。硏磨漿最常倒在移動製備表面上,例如硏磨帶、硏磨 墊或硏磨刷等,並且分佈在整個製備表面上及欲以CMP 製程擦淨、硏磨等的半導體晶圓表面上。通常,利用一起 移動製備表面,移動半導體晶圓及利用半導體晶圓與製備 表面之間所產生的摩擦力分佈該硏磨漿。 第1圖係舉例說明一習知CMP系統10。第1圖所示 發明說明續頁 的CMP系統1〇係爲一種帶式系統,因爲製備表面爲一安 裝於二個鼓輪(drum ) 24上的無邊帶式硏磨墊18,其中 鼓輪24係驅動硏磨墊旋轉運動,如帶旋轉方向26所示。 晶圓12係安裝於承載器14上。承載器14依方向16旋轉, 可以是順時鐘或逆時鐘方向旋轉。旋轉的晶圓12係由一 力量F靠壓於硏磨墊18,以完成CMP製程。一些CMP 製程需要可施加及監測的力量。設置一台板22,用以使硏 磨墊18穩定並且提供一晶圓支撐。台板22設有一空氣軸 承23,用以在硏磨墊18移動期間供應固定的空氣流量。 固定的空氣流量因此提供一硏磨墊18可橫跨的堅固緩衝 墊。爲了利於硏磨,係將由例如分佈硏磨顆粒之NH4OH 或DI水溶液所組成的硏磨漿28倒入晶圓12上物流處。 典型而言,負荷槽(load cell,LC)屬於承載器I4的一 部份,用以監測處理期間欲施加於晶圓的壓力。實務上’ 承載器14降低到放在硏磨墊18上,而同時晶圓依方向16 旋轉。除了降低以外,負荷槽(LC)係用以提供壓力數據 以監測電子元件。如果有特殊製程需要更大或更小壓力’ 則指示杆軸(spindle)進行壓力調整。因此’不僅設計杆 軸以特定速率上下移動’而且也連續調整承載器14移轉 到晶圓上的力量’以達適當的CMP參數。 因爲承載器14係設計用以施加一力量於移動的硏磨墊 18上,所以杆軸將有摩擦力’產生機械磁滯現象°這些摩 擦力已知會降低促動器(設計用以施加力量於承載器14 ) 在硏磨期間承載器14垂直位置微幅改變時維持固定力量 533493 的能力。在精確硏磨期間維持固定力量的挑戰因此使得承 - 載器14、其附屬的電子元件的設計及其控制變得更複雜。 一些情況裡,即使很昂貴,仍然無法以複雜的控制來確定 力量可均勻施加,因爲負責測量力量的承載器連續承受來 自移動的硏磨墊18的摩擦力。 綜上所述,需要一種可提供欲平坦化之基底穩定且精 確力量的化學機械平坦化系統。 | 發明槪沭 廣言之,本發明係以具有一可調整台板之化學機 械平坦化系統滿足目前的需求。可調整台板係用以在操作 期間施加一力量於硏磨墊下側,而承載器只是放入超過硏 磨墊的位置,以達適當的平坦化效果。應瞭解,本發明可 以以各種方式實施,包括方法,裝置,系統,元件或製程 等°本發明的例示性具體實施例係描述如下。 在一具體實施例裡,係提供一種具有一硏磨塾, —晶圓承載器及一可調整台板的化學機械平坦化(CMP) 系統。可調整台板包括一台板主體及一空氣軸承,其中空 氣軸承係整合於台板主體內,用以提供空氣壓力給硏磨墊 下側。一組軸承連接於台板主體,用以使台板主體移動更 接近但不接觸硏磨墊下側。一負荷槽連接於台板主體,用 以輸出一負荷訊號,其中該負荷訊號表示施加於硏磨墊下 · 側的力量。也設置一空氣供應部,用以提供空氣流量給空 氣軸承。空氣流量可根據施加於硏磨墊下側之力量的變化 8 533493 而調整。 另〜具體實施例係揭露一可調整台板。可調整台 板包括一具有一上區域及下區域的台板主體。台板主體位 於線性硏磨墊底下。一空氣軸承整合於台板主體的上區 域’用以提供空氣壓力給線性硏磨墊下側。一組軸承連接 於台板主體的下區域,用以根據所施加的空氣壓力使台板 主體上區域移動更接近但不接觸線性硏磨墊下側,所施加 的空氣壓力係施予線性硏磨墊下側一力量。 本發明之又一具體實施例係揭露一種台板。台板 包括一具有一上區域及下區域的台板主體。台板主體位於 —化學機械平坦化(CMP)系統之線性硏磨墊底下,CMP 系統用以當欲以CMP系統的杆軸及承載器處理晶圓時接 收欲放在線性硏磨墊上表面硏磨的晶圓。一空氣軸承耦接 於台板主體的上區域,用以輸送空氣流量給線性硏磨墊下 側。一組軸承耦接於台板主體的下區域,用以控制台板主 體的垂直移動,使之更靠近但不接觸線性硏磨墊下側。台 板主體的垂直移動係由空氣流量決定,而且空氣流量可改 變以設定施加於線性硏磨墊下側的所需力量。 本發明之又一具體實施例係揭露一種台板。台板包括 一具有上區域及下區域的台板主體。台板主體位於一化學 機械平坦化(CMP)系統之線性硏磨墊底下,CMP系統係 用以當欲以CMP系統的杆軸及承載器處理晶圓時接收欲 放在線性硏磨墊上表面硏磨的晶圓。一空氣軸承耦接於台 板主體的上區域,用以輸送固定空氣流量給線性硏磨墊下 9 533493 側。一藉由固定空氣流量決定施加於線性硏磨墊下側之力 量的負荷槽係與台板主體整合。設置一促動器,用以垂直 調整台板主體更靠近但不接觸線性硏磨墊下側。 本發明的優點很多。最明顯地,藉由台板從硏磨墊下 側施加經控制之力量,可以大幅簡化用以控制晶圓承載器 的杆軸,而且可以免除齒條(splined)杆軸的需要、複雜的 監測及補償用元件。如眾所知,齒條杆軸係爲一種機械裝 置,可以繞著其長軸旋轉運動而又可以繞著相同軸轉變 (translation)。此外,用以導引台板的軸承不受到摩擦 力的影響,因而克服由側力所引起的磁滯現象。此外,如 可能的系統結構之一所述,將負荷槽放在台板後面將大幅 降低負荷槽的複雜度與成本以及大幅提高可靠度。 圖式之簡單說明 爲讓本發明之上述目的、特徵及優點能更明顯易懂, 下文特舉一較佳具體實施例,並配合所附之圖式,最詳細 說明如下: 第1圖係舉例說明一習知CMP系統; 第2圖係顯不根據本發明之一具體實施例,一種包括 一可調整台板的化學機械平坦化(CMP)系統; 第3A-3C圖係顯示根據本發明之一具體實施例,可調 整台板相對於線性硏磨墊的詳細圖式; 第4圖係顯示一種台板,其輸送一固定空氣流量並可 在垂直位置調整以產生所要的壓力給線性硏磨墊下側。 Μ 533493 圖式之標記說明: CMP系統 10, 100 晶圓 12 承載器 14, 102 方向 16 硏磨墊 18 台板 22, 122 空氣軸承 23, 124 鼓輪 24 旋轉方向 26 硏磨漿 28 杆軸支撐架 103 位置 105 杆軸 107 空氣供應管 126 可變空氣流量 127 空氣緩衝墊 128 參考表面 130 線性空氣軸承 132 彈簧 133 連接器_ 134 Z調整元件 135 負荷槽 136 可變間隙 140 間隙 140a, 140b 負荷訊號 142 命令訊號 144 控制站 145 比較器 146 流量控制器 150 訊號 151 空氣供應部 . 152 空氣流量 180a, 180b 線性軸承 200 球珠軸承 202 軸 206 , 304 固定的空氣流量 301 台板位置控制器(PPC) 302 位置訊號 320 533493 較佳實施例之詳細說明 本發明係揭露一種化學機械平坦化系統,包括一可調 整空氣台板。可調整空氣台板係設計成在操作期間施加力 量於硏磨墊下方。較佳以可調整及控制方式經由台板供應 空氣,往硏磨墊下方引導。較佳將負荷槽倂入台板,藉此 監測力量,並且調整空氣流量以適當改變所施加的力量。 然而,承載器只是設計成使其移到硏磨墊上以獲得適當的 12 533493 平坦化結果。在一較佳具體實施例裡,力量施加台板包括 整口的空μ軸承,用以提供力量給硏磨塾背面。然後經 由硏磨墊前面將該力量轉移到晶圓,施予直帶操作系統 CMP所需的機械硏磨力量。爲了透過台板施加力量,係 將一促動器設置於台板後面。促動器可以有很多類型,例 -如氣動式,水壓式,機械驅動式,或電磁驅動式。 - 在下列說明中,將有很多詳細說明,以期熟習此項技 藝者更瞭解本發明。然而,對於熟習此項技藝者而言,可鲁 輕易實施本琴明而不需要這些詳細說明其中的一部份或全 部。在一些情況裡,一些習知步驟將省略詳細說明。 第2圖係顯示根據本發明之—具體實施例的一化學硏 磨平坦化(CMP)系統1〇〇,其中CMP系統100包括一可 調整台板122。CMP系統1〇〇包括一對鼓輪24,用以接 收硏磨墊18及將硏磨墊18繞著鼓輪24線性移動。提供 一包括一晶圓12的承載器1〇2,其中晶圓在以杆軸處理期 間低於硏磨墊18的移動表面。承載器1〇2係與杆軸支撐 _ 架103連接,其中杆軸支撐架1〇3將杆軸1〇7固定在對準 硏磨墊18的位置上。 在該具體實施例裡,承載器1〇2設計能垂直移動,使 晶圓12可以相對於硏磨墊18上下移動並且可因承載器102 上杆軸感應而旋轉移動。一旦承載器102移動到硏磨墊18 表面並開始硏磨,則不再監測承載器102的上下調整,以 獲得處理晶圓12的各種壓力。該具體實施例裡,可調整 ' 台板122設計成在硏磨墊下直接位於承載器102處施加更 13 533493 大或更小壓力。所施加的壓力因此施予硏磨墊18底下一 力量。該力量,如下所述,可以改變以獲得晶圓12所要 的處理。可調整台板122,如圖所示,包括一具有上區域 及下區域的台板主體。在一具體實施例裡,上區域可以接 收一空氣軸承124。因此,空氣由可調整台板122所供應 的空氣係藉由空氣供應管126輸送,空氣由空氣供應管126 飼進,再經由空氣軸承124分佈。空氣軸承124可以具有 一些區域,該些區域經過最佳化並且控制輸送經最佳化之 空氣流量至硏磨墊18底下的所要區域。依此,晶圓Γ2可 以由末端使用者硏磨至最佳程度。 在一具體實施例裡,空氣軸承124係提供空氣給硏磨 墊與可調整台板122之間的區域。空氣係形成空氣緩衝墊 128,在操作期間供應壓力給硏磨墊的下表面。可調整台 板122經由線性軸承132與參考表面130耦接。在一具體 實施例裡,線性空氣軸承132載有彈簧。依此,可調整台 板122自然推向遠離參考表面130中性未解壓縮的位置。 參考表面130也具有與負荷槽136連接的連接器134。負 荷槽可以是測量壓力,輸出隨後可數位化以供分析之類比 訊號的任何類型負荷槽。其中市售產品例如包括位於CA, Temecula 的 Transducer Techniques 公司所生產的 LPU-500-LRC低表面張力壓縮負荷槽。關於負荷槽及其使用方 法,請參考 U.S. Pat. No. 6,083,082 ( 2000 年 7 月 4 曰公 告,發明人爲 Miguel A· Saldana,申請人爲 Assignee lam
Research Corporation。該案內容在此倂入本案以供參考。 可調整高度連接器134僅槪略方式繪示,然而應瞭解, 任何可利用機械裝置調整台板高度之習知負荷槽連接器或 結構,例如負荷螺旋,活塞,機械軸,促動器,及其相似 物皆可使用。參考表面130,如在此所用者,應該瞭解可 包括任何可提供支撐可調整台板122的表面。負荷槽136 係設計成測量可調整台板I22往參考表面130向下推時可 調整台板122所施加的力量大小。該具體實施例裡,負荷 槽136係設計成提供一負荷訊號,顯示由可調整台板122 所施加的負荷量。負荷訊號142提供給比較器146。比較 器146更設計成接收來自控制站145的命令訊號144。 如熟習該項技藝者所知,控制站145可以用以提供預 先程式化壓力及其他適合指定CMP操作之控制參數等表 單。例如,表單可以設計供氧化物、金屬或氧化物與金屬 組合之平坦化用途。其他命令訊號144可以提供給比較器 146,然後比較器146及其電子元件將命令訊號與負荷訊 號14 2做比較,產生^一*適合用途且適用該·表單的訊號15 1。 如圖所示,訊號151供應到流量控制器150 ° 流量控制器15〇設計成與一空氣供應部152親接。空 氣供應部152可以是任何類型的空氣供應器’例如屬於潔 淨室等一部份的空氣供應器。一旦空氣流量控制器150已 經接收到訊號15 1,則適量的空氣壓力經由空氣供應管126 供應到可調整台板122。藉由經過空氣供應管126提供額 外的空氣流量,處理晶圓12期間額外的壓力將施予硏磨 墊18的下表面。隨著導至硏磨墊18下表面的空氣流量變 533493 大,可變間隙變大,而同時硏磨墊is的下表面仍然 施加額外的壓力。 、 應注意,所有額外的壓力都是受到可調整台板122 @ 控制,而且不再需要承載器1〇2。依此,承載器設計0以 簡化,因爲只需要上下參數及旋轉參數的控制° 第3A圖更詳細顯示根據本發明之一具體實施例’ # 對於硏磨墊18的可調整台板122。該圖式中,承載器102 上已經放置硏磨墊18,其中晶圓I2的表面與硏磨墊丨8接 觸。在處理期間,假設適量的硏磨漿已經塗在硏磨墊18 上,以達到適當的硏磨程度。在上下位置1〇5所示的下方 位置處,杆軸1〇7設計成旋轉移動。該具體實施例裡’空 氣緩衝墊128係以產生間隙140a的空氣流表示。在該實 施例裡可變空氣流量127減少,因爲特別CMP操作的操 作表單中硏磨墊18底下的壓力不一定要大。在操作期間, 負荷槽136係藉由供應給比較器146之負荷訊號142提供 資訊。 如果硏磨期間任何時候需要額外的壓力,則可變空氣 流量I27將提供額外的空氣流量180a,產生比MOa稍大 的間隙。該具體實施例裡,線性軸承200使軸206能夠在 供應額外或較少空氣給間隙l(Ma時上下顛倒。球珠軸承 2〇2可使軸206在Z方向裡上下移動,而不用X或Y方向 導引。也値得注意的是,習知所存在的摩擦力沒有施加於 線性軸承2〇〇,因爲台板1〇2沒有與硏磨墊18摩擦接觸。 因此’摩擦力不影響透過負荷槽136的力量測量,因此可 533493 以更精確測量並應用力量。 第3B圖係顯示可調整台板122的另一實施例’其中 更多的空氣流量供應給空氣供應管126,也因而更多的空 氣流量供應給硏磨墊下側。空氣流量180b比第3A圖所示 的空氣流量180a更大。同樣地,因爲已經提供額外的空 氣流量,所以第3A圖的間隙140a增加到第3B _的間隙 140b。當額外空氣經由空氣供應管126供應時,可調整台 板122往參考表面130向下移動。該移動也可由負荷槽以 力量計算進行監測,因此提供精確回饋給壓力控制系統。 透過舉例說明,可調整台板122的軸126在線性軸承 200裡面的移入位置。如第3C圖所示,在本發明之一具 體實施例裡,複合槽連接器134較佳包括一彈簧133或其 他適當抵制元件。Z調整元件135可例如爲鉛螺絲,可調 整連接器,活塞,或其他可提供精確定位之適當裝置。彈 簧元件133可具有一機械剛性,該機械剛性可改變以符合 所要的操作模式。當剛性相當低而且彈簧133受到既定壓 力壓縮時,可調整台板102在供應較少空氣時往上驅動, 因此操作帶與台板102之間的間隙因爲系統達到平衡而合 閉。在本發明之一更佳具體實施例裡,彈簧或抵制元件的 機械剛性在硬機械連接取代時很大。因此,空氣供應率下 降時,台板與操作帶之間的空氣密度減小,藉此降低晶圓 上所產生的壓力。注意,該另一具體實施例裡,台板在空 氣供應量減少時沒有向上驅動。 當然,在CMP操作期間,負荷槽136經由負荷訊號142 17 533493 連糸買提供負荷資訊。如果控制站1 45所提供的操作表單需 要較小的壓力供應給硏磨墊1 8下側,則調整命令訊號 144,使得訊號151命令流量控制器丨5〇經由空氣供應管ι26 供應較少空氣。 第4圖說明本發明又一具體實施例,其中可調整台板 以2在硏磨墊18底下操作。可調整台板122包括一負荷槽 ,用以產生一負荷訊號142。然而,不同於可調整台板 122與台板位置控制器(PPC)之軸304锅接,而是將軸304 與台板位置控制器(PPC) 302耦接。PPC302係用以接收 來自比較器146的位置訊號320。比較器146係用以接收 負荷訊號142以及來自控制站145的命令訊號144。 如上所述,提供給比較器146的命令訊號144係根據 定義晶圓12硏磨參數的特定操作表單。該具體實施例裡, 經由空氣供應管126供應給可調整台板122的空氣流量固 定,爲標號301,取代可變空氣流量127。因此,會將可 調整台板從硏磨墊下表面移走的不是空氣流量,而是台板 位置控制器(PPC)。因此,如果需要更大的力量,則可 調整台板122移得更靠近硏磨墊18的下表面。如果所需 力量較小,則移走可調整台板,因爲空氣流量固定。然而’ 固定的空氣流量301仍然提供硏磨墊18與可調整台板122 之間的空氣緩衝墊128。 該具體實施例裡,軸3〇4可以由任何類型的促動器驅 動。舉例而言,促動器可以是機械式促動器,氣動式促動 器,水壓式促動器,或電磁式促動器。此類促動器的控制 18 533493 可以是閉回路伺服機構驅動,此爲實際上較佳的作法。然 後由可包括一或多個軸承導軸的軸承系統導引可調整空氣 台板。空氣軸承設計可以是單一區域或多區域,單象限 (quadrant)或多象限。杆軸相當地簡化,其係利用減少齒條 軸需求及以更便宜的習知杆軸取代之。如上所述,利用負 荷槽作爲力量變換器得到閉回路控制力量。在一具體實例 裡,負荷槽可安裝在承載器晶圓頭上,台板上或負荷施加 點處。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上,_然其並非用 以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精 神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 19

Claims (1)

  1. 533493 拾、申請專利範圍 1. 一種化學機械平坦化(CMP)系統,其具有一硏 磨墊,一晶圓承載器,及一可調整台板,該可調整台板包 括: 一台板主體; 一空氣軸承,整合於台板主體內,用以提供空氣 壓力給硏磨墊下側; 一組軸承,連接於台板主體,用以使台板主體移 動更接近但不接觸硏磨墊下側;及 負荷槽,連接於台板主體,用以輸出一負荷訊號, 其中該負荷訊號表示施加於硏磨墊下側的力量。 2. 如申請專利範圍第1項之化學機械平坦化(CMP) 系統,其中台板主體具有一上區域及下區域,該上區域靠 近硏磨墊下側但與硏磨墊下側相距一間隙。 3. 如申請專利範圍第2項之化學機械平坦化(CMP) 系統,其中間隙隨著施加於硏磨墊下側之力量增加而增 加,而間隙隨著施加於硏磨墊下側之力量減小而減小。 4. 如申請專利範圍第2項之化學機械平坦化(CMP) 系統,更包括: 一流量控制器,用以提供空氣流量給空氣軸承。 5. 如申請專利範圍第4項之化學機械平坦化 (CMP)系統,更包括: -一比較器,用以接收負荷訊號及操作表單命令, 操作表單命令係表示所需壓力,而負荷訊號係表示實際壓 力。 · 20
    533493 6· 如申請專利範圍第5項之化學機械平坦化(CMP ) 系統’其中實際壓力降低到大約所需的壓力。 Ί. 一種可調整台板,包括 一台板主體,具有一上區域及下區域,其中該台 板主體位於線性硏磨墊底下; 一空氣軸承’整合於台板主體的上區域,用以提 供空氣壓力給硏磨墊下側;及 一組軸承’連接於台板主體的下區域,用以根據 所施加的空氣壓力使台板主體上區域移動更接近但不接觸 硏磨墊下側,該所施加的空氣壓力係施予硏磨墊下側一力 8· 如申請專利範圍第7之可調整台板,更包括: 一負荷槽,連接於台板主體,用以輸出一負荷訊 號’其中該負荷訊號表示施加於硏磨墊下側的力量。 9· 如申請專利範圍第7項之可調整合板,更包括: 一提供給空氣軸承的空氣供應部,該空氣供應部 具有定義空氣壓力的空氣流率。 1〇· 如申請專利範圍第9項之可調整台板,其中空氣 流量至少根據來自負荷槽的負荷訊號調整。 11· 如申請專利範圍第9項之可調整台板,其中該可 調整台板整合於化學機械平坦化(CMP)系統,該系統包 括: · 一支撐欲處理之晶圓的承載器,該承載器用以將 該晶圓放在實質上超過可調整台板的線性硏磨墊上表面之 21 533493 上。 12· 如申請專利範圍第11項之可調整台板,其中施加 於線性硏磨墊下側的力量轉移到欲處理的晶圓上。 13· —種台板,包括: 一台板主體,具有一上區域及下區域,其中該台 板主體位於一化學機械平坦化(CMP)系統之線性硏磨墊 底下,CMP系統用以當欲以CMP系統的杆軸及承載器處 理晶圓時接收欲放在線性硏磨墊上表面硏磨的晶圓; —空氣軸承,耦接於台板主體的上區域,用以輸 送空氣流量給線性硏磨墊下側;及 一組軸承,耦接於台板主體的下區域,用以控制 台板主體的垂直移動,使之更靠近但不接觸線性硏磨墊下 側,台板主體的垂直移動係由空氣流量決定,而且空氣流 量可改變以設定施加於線性硏磨墊下側的所需力量。 14·如申請申請專利範圍第13項之台板,更包括: 一負荷槽,整合於台板主體內,用以產生一負荷1 訊號,其中該負荷訊號表示施加於硏磨墊下側的力量° 15. 如申請專利範圍第14項之台板,其中藉由調整供 應至線性硏磨墊下側之空氣流量的方式改變目前的力量’ 達到所要的力量。 16. 如申請專利範圍第13項之台板,更包括: •一空氣供應部,用以提供空氣流量給空氣軸承’ 其中空氣供應部經過控制可達所要的力量。 17. —種台板,包括 22 I 533493 一*台板主體,具有一*上區域及下區域’其中§亥台 板主體位於一化學機械平坦化(CMP)系統之線性硏磨墊 底下,CMP系統用以當欲以CMP系統的杆軸及承載器處 理晶圓時接收欲放在線性硏磨墊上表面硏磨的晶圓; - 一空氣軸承,耦接於台板主體的上區域,用以輸 . 送固定空氣流量給線性硏磨墊下側;及 一負荷槽,藉由固定空氣流量決定施加於線性硏 馨 磨墊下側之力量;及 一促動器,其垂直調整台板主體更靠近但不接觸 線性硏磨墊下側。 18·如申請專利範圍第17項之台板,其中促動器係爲 機械式促動器,器動式促動器,水壓式促動器及電磁式促 動器其中一種。 19·如申請專利範圍第17項之台板,其中間隙係定義 於線性硏磨墊下測與空氣軸承上部之間,該間隙提供線性 硏磨墊一空氣緩衝作用。 ® 20·如申請專利範圍第17項之台板,其中CMP系統 的杆軸及承載器只包括華直控制及旋轉控制,但不包括壓 力感應及調整。 23
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6939203B2 (en) * 2002-04-18 2005-09-06 Asm Nutool, Inc. Fluid bearing slide assembly for workpiece polishing
US20050118932A1 (en) * 2003-07-03 2005-06-02 Homayoun Talieh Adjustable gap chemical mechanical polishing method and apparatus
US20050221736A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-06 Nikon Corporation Wafer polishing control system for chemical mechanical planarization machines
US6886387B1 (en) * 2004-04-28 2005-05-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd Brush pressure calibration apparatus and method
CN100369713C (zh) * 2005-04-11 2008-02-20 广东工业大学 一种化学机械法金刚石膜抛光装置及其抛光方法
JP4899469B2 (ja) * 2005-12-22 2012-03-21 ウシオ電機株式会社 平面ステージ装置
KR20080098155A (ko) * 2007-05-04 2008-11-07 엘지전자 주식회사 곡면과 평면에 걸쳐 헤어라인이 연속 가공된 금속판재,곡면과 평면을 포함한 금속판재의 연속 헤어라인 가공 장치및 방법
TWI403368B (zh) * 2008-12-10 2013-08-01 Lam Res Corp 用於清洗矽電極沉浸式氧化及蝕刻方法
KR101941586B1 (ko) * 2011-01-03 2019-01-23 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 압력 제어되는 폴리싱 플래튼
JP5973883B2 (ja) * 2012-11-15 2016-08-23 株式会社荏原製作所 基板保持装置および研磨装置
DE102015106480A1 (de) * 2015-04-27 2016-10-27 Ferrobotics Compliant Robot Technology Gmbh Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung
US9865477B2 (en) * 2016-02-24 2018-01-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Backside polisher with dry frontside design and method using the same
CN106670970B (zh) * 2016-12-23 2019-01-01 北京半导体专用设备研究所(中国电子科技集团公司第四十五研究所) 一种用于cmp设备的抛光垫活化器施压机构及其运行方法
KR102503611B1 (ko) * 2017-11-23 2023-02-24 주식회사 케이씨텍 기판 처리 장치
EP3814141A4 (en) * 2018-06-06 2022-03-09 240 Tech LLC RECONFIGURABLE SUPPORT PADS FOR IMAGE TRANSFERS TO FABRIC
US11717936B2 (en) * 2018-09-14 2023-08-08 Applied Materials, Inc. Methods for a web-based CMP system
KR102597763B1 (ko) * 2018-10-23 2023-11-03 주식회사 케이씨텍 기판 처리 장치
US11890717B2 (en) 2018-12-26 2024-02-06 Applied Materials, Inc. Polishing system with platen for substrate edge control
CN109759954B (zh) * 2019-03-19 2024-04-26 王承辉 打磨抛光力度控制装置及含有该装置的自动打磨抛光设备
US11919120B2 (en) * 2021-02-25 2024-03-05 Applied Materials, Inc. Polishing system with contactless platen edge control
CN114260775B (zh) * 2021-11-29 2022-09-20 漳州市盈励塑胶制品有限公司 圆孔抛光去毛刺机构

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5593344A (en) * 1994-10-11 1997-01-14 Ontrak Systems, Inc. Wafer polishing machine with fluid bearings and drive systems
US5916012A (en) * 1996-04-26 1999-06-29 Lam Research Corporation Control of chemical-mechanical polishing rate across a substrate surface for a linear polisher
US6108091A (en) * 1997-05-28 2000-08-22 Lam Research Corporation Method and apparatus for in-situ monitoring of thickness during chemical-mechanical polishing
US6111634A (en) * 1997-05-28 2000-08-29 Lam Research Corporation Method and apparatus for in-situ monitoring of thickness using a multi-wavelength spectrometer during chemical-mechanical polishing
US6146248A (en) * 1997-05-28 2000-11-14 Lam Research Corporation Method and apparatus for in-situ end-point detection and optimization of a chemical-mechanical polishing process using a linear polisher
US5980368A (en) * 1997-11-05 1999-11-09 Aplex Group Polishing tool having a sealed fluid chamber for support of polishing pad
US6186865B1 (en) * 1998-10-29 2001-02-13 Lam Research Corporation Apparatus and method for performing end point detection on a linear planarization tool
US6419559B1 (en) * 2000-07-10 2002-07-16 Applied Materials, Inc. Using a purge gas in a chemical mechanical polishing apparatus with an incrementally advanceable polishing sheet

Also Published As

Publication number Publication date
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CN1236895C (zh) 2006-01-18

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