TW567548B - Method and apparatus for fixed-abrasive substrate manufacturing and wafer polishing in a single process path - Google Patents

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Description

567548 五、發明說明
發明領域 本發明係有關於使用-固定研磨基材之半導體晶圓的 化學機械研磨，更具體而言，本發明係有關於_種用於化 學機械研磨之改進的系統與方法，其中在原處進行固定研 磨基材之衣&，其與化學機械研磨加工併入相同的加工路 徑。 發明背景 晋遍以分層來製造半導體晶圓，其中一部分之電路係 產生在一第一層之上，並製造傳導通道，來向上連接到緊 鄰的電路層。在蝕刻晶圓上的各層之後，放下一容許通道 通過，但覆蓋先前電路層之其他部分的氧化物層。各電路 層可能對晶圓產生或增加不均《，在產生緊鄰的電路層之 前，必須平順消除該不均度。 使用化學機械研磨（CMP)技術，來整平或研磨未加工 的晶圓、以及隨後增加的各電路層。可使用之CMp系統 普遍稱之為晶圓拋光機，其通常使用一轉動的晶圓固持器 ,έ玄晶圓固持器使晶圓接觸一拋光襯墊，該拋光襯墊在欲 研磨之晶圓表面的平面中轉動。將一研磨液體或CMp泥 漿施加到該拋光襯墊，以有助於從晶圓之表面移除材料。 拋光襯墊可以利用一未固定或固定的研磨料。在一未 固定研磨料的情形中，該拋光襯墊一般係由一非研磨材料 所製造，且研磨液體一般係為包含研磨顆粒、以及從晶圓 表面移除材料之化學成分的CMP泥漿。在一固定研磨料 的情形中，該拋光襯墊係由黏結劑中之研磨顆粒固定到一 (':·-""-背"-*1汽''r”，，-'-lv:l;'*::^M) ------π---------線一 Γη 尽纸張 < 度远用由Θ國家標舉规格（210x297公餐） 4 -wr :'l-aj4„ 二.0·&、合作，吐 567548 五、發明說明（ 背材或基材所製造，且研磨液 — 奴不包含研磨顆粒。 古疋研磨基材能夠以任何可 J J以使用於一 CMP拋光加 工之形式加以製造。通常使用不 」之化式，包括一連續滾 子、-封閉迴路、環形碟、以及圓形碟。㈣於⑽加 工’-般認為固定研磨基材係為消耗品，固定研磨基材通 常從一第三方供應者購得，且相 且相备卬責。此一固定研磨基 材之一範例係為3M公司製造，H ^ J ^ ^ 且由維岱爾（Rodel)銷售之 固定研磨基材。 概要 在觀點之中，本發明提供用來結合一固定研磨基材 之製造、以及利用-單一加工路徑 < 半導體晶圓化學機械 研磨的方法與裝置。 在另一觀點之中，本發明提供容許連續製造固定研磨 基材、以及使用一單一加工路徑，連續拋光晶圓之方法與 裝置。 在另一觀點之中，本發明提供用來結合一固定研磨基 材之製造、以及晶圓拋光之方法與裝置，其中該固定研磨 基材之成分可再回收，且於一另外的固定研磨基材製造裎 序中再加以利用。 圖式之簡單說明 第1圖顯示一固定研磨基材製造站、以及使用一單一 加工路徑之一化學機械研磨站； 第2圖顯示一封閉迴路系統之一具體實施例； 第3圖顯示一固定研磨基材製造站、以及使用一單一 --------訂---------線 (ττ 先^3之:14七;1*-^-:>::衣頁) 567548 五、發明說明" 一 3 / 路k之一化學機械研磨站的另一具體實施例： 一弟4圖顯示使用一封閉迴路系統之另一具體實施例 复&例之詳細說明 根據本發明之一較佳具體實施例，以下說明一系統， 其用來在原處製備一固定研磨基材，或是如同一 CMP模 '乍為相同加工路徑之部分。第丨圖中顯示一系統丨〇之 概略圖I包括-固定研磨基材製造站20、以及一使用一 單加工路梭12之化學機械研磨站24。其中習用系統依靠 攸一第二方供應商之消耗性固定研磨基材，用於一 CMP 加工之中。揭露之系統提供用於一單一加工路徑12，其結 δ固疋研磨基材製造以及晶圓拋光。該固定研磨基材係在 沿著加工路徑的一站加以製造，且接著在沿著加工路徑的 下個站用於CMP加工。揭露之系統提供一種製造一固定 研磨基材，且同時拋光一半導體晶圓之方法。 第1圖中顯示該系統1 〇，一般而言，一運送機丨6沿著 一加工路徑12，將一基材或背材14從一固定研磨基材製造 站20運送到一晶圓拋光站24。當朝固定研磨基材製造站2〇 運送泫背材14之時’該背材尚未處理，在固定研磨基材製 造站施加一研磨料/黏結劑混合物。當沿著加工路徑12蓮 送該背材14之時，背材的已.處理部分28(或是固定研磨基 材28)接近CMP模組24，並使用於晶圓拋光加工之中。背 材14係特別稱為固定研磨基材之基材或背材部分，或是木 處理的背材。固定研磨基材28稱為已處理的背材，或是施 加研磨料/黏結劑混合物之背材。 本紙Hi過用由S國家標·UMCXS.hXl悦格n ) 6 567548 Λ；
五、發明說明（4 ) 加工路徑12—般以下列方式進行，可隨意地清潔背材
4- 面 -V 14，並準備在一基材清潔站1 8用來製造固定研磨基材。接 著將該固定研磨劑在一固定研磨基材製造站2〇施加到該背 材14。在製造固定研磨基材28之後，運送機16將固定研磨 基材28運送到CMP站24，在晶圓拋光加工中，於該cMP 站使用固定研磨基材28。在CMP加工中使用固定研磨基
丁
I
Ht· i% 五、發明說明（）
J 該固定研邊基材28移動或轉動。晶圓之運動速率最佳係為 將平均速度保持在約每分鐘50英呎到每分鐘4〇〇英叹。晶 圓運動之路徑最佳係為一隨機的運動，其實質上使用固定 研磨基材28之所有面積。此種類之運動提供均勻地自晶圓 移除材料，而不會引發系統的缺陷。 禽2圖中顯示本發明之一個較佳具體實施例。一般而 言，第2圖中所顯示之系統50係為一種使用一單獨平台， 用來製造固定研磨基材，且拋光晶圓之封閉迴路系統，該 系統使用一封閉迴路背材52，其形成一完整的迴路，該迴 路一再地沿著加工路徑56循環。一般而言，系統5〇利用靜 私形成圖案，來在背材52之上產生一圖案，以導引施加研 磨料/黏結劑混合物。黏結劑係為一聚合物母體，其暴露 方、UV幸田射會加以聚合=系統5〇亦提供於多回合固定研磨 基材製造、以及晶圓拋光中，背材52之再循環或再利用。 一運送機74控制背材52沿著加工路徑56之移動，該運 送機74—般以第2圖中所示之箭號方向運送背材^，但運 送機74亦能夠以相反方向移動。如此將容許背材52從一單 固疋研磨基材製造站通過多回合之施加研磨料/黏結劑 混合物。運送機74可為一帶有固定研磨基材之背材”作^ 平台的然皮帶運送機。 、 * 在本具體實施例中，固定研磨基材製造站（第1圖中之 一 &)匕括圖案形成元使％、一研磨料/黏結劑容器 研磨料/黏結劑混合物移除裝置62、以及一固定裝置Μ ，如第2圖中所示。 567548
此/、肢“e例中’該圖案形成元件係為一靜電圖案 形成元件58’其發出靜電場。背材52暴露到靜電場會在背 才上產生一預定圖案與密度之靜電荷，該靜電圖案用來 導引研磨料/黏結劑混合物施加到背材5 2之上的圖案。靜 ^•圖木形成7L件：>8可為一些任何的機構，諸如普遍使用於 影印機 '以及用於靜電列印的機構，纟中將電荷施加到移 動中的紙張之上’且接著將調色劑施加到具有電荷的區域 。在此情形中，將電荷施加到背材52之上，並將研磨料 黏結劑混合物施加到具有電荷的區域。 研磨料/點結劑容器6〇接收、包含研磨料/黏結劑混合 物、並將其沉積到背材52的表面之上。在本具體實施例中 ，該黏結劑係為-聚合物母豸，諸如_聚丙稀酸樹脂類化 合物、或是一聚氨基鉀酸酯類化合物。可將該研磨與聚合 物母體迗入研磨料/黏結劑容器6〇，作為研磨與聚合物母 也之一戶、貝上均勾的混合物。或者，可以分別地將成分添 加到研磨料/黏結劑容器60，且在研磨料/黏結劑容器6〇中 混合。將研磨料/黏結劑混合物、或是研磨料/聚合物母體 混合物從該容器60施加到背材52。從該容器60使研磨-聚 合物母體混合物沉積到背材52之同時，將該混合物以背材 52上之靜電荷的圖案吸到背材52。 u. t合作社rr7 • ^--------訂· i線- 接著使背材52、以及所施加之研磨料/黏結劑混合物 沿著加工路徑56移動，並將其暴露到一研磨料/黏結劑混 合物移除裝置，在本具體實施例中該研磨料/黏結劑混合 物移除裝置係為一真空力產生器62。該真空力產生器62施 本纸m適用中g國家標a (CNSM1规格（2]〇X297 n ) 9 •Jr'4..,rvl-a*^/;〒1?、.'f/-(-t; 567548 五、發明說明 ”王力以攸月材：>2移除多餘的研磨 物。昝分π + L 料’^結劑混舍 月材、之上可能會有不在靜電圖 气έ士甸，曰人a 韦中的夕餘研磨料 部占、、、口 Μ〜合物，在將研磨混合物固定 .. 4 @打:>2之前移昤多 餘的研磨料/黏結劑混合物，以至於以 … 而之圖案與密度 ，將研磨施加到背材52。一真空力產令 — 一 〇〇 6一之一乾例將使 用-豕用吸塵器’且包含一分離器，以取得再回收之研磨 料/黏結劑混合物。或者’可藉由—獨立系統提供真空力 〇 背材5 2以及研磨劑混合物接著係暴露到一附加裝置μ =在本具體實施例中’該附加裝置㈣_照射裝置叫諸 如一 UV雷射，其發散導致研磨料/黏結劑混合物中之聚合 物母體產生聚合的UV輻射，且從而附加到背材52)。如此 產生拋光加工中所使用的固定研磨基材54。 藉由運送機74所運載之該固定研磨基材54接著沿著加 工路徑56前進到CMP站66，使用該CMP站來拋光半導體 晶圓。一配置在固定研磨基材54下方，且與晶圓托架76相 對之壓盤組件68支撐該基材54，並控制該基材相對於晶圓 托架76之位置。可以使用於此加工中之cmp模組的範例
係為 Lam Research Corp.，Fremont. CA所販售的 TERESTM 拋光系統、以及 Applied Materials· Santa Clara· CA所販售 的歐斯丹（Obsidian)系統。美國專利第5,8〇3·799號以及第 5.857,899號專利案中係說明晶圓托架之範例，其併入文 中以作為參考資料。欲芩納可以製造固定研磨基材之速率 ，較佳係使用一對於固定研磨基材轉動晶圓的CMP系統（ — II — —,-----訂---------線| (：^閉^背面之;.1总七:1:-7.;11、';*-;.^頁) 10 567548 --------η:___ -五、發明說明（8 ) 諸如歐斯丹系統）。 在CMP拋光加工中使用固定研磨基材之後，可取回背 材d2且/或研磨料，並用來製造另外的固定研磨基材。回 收站70係用來自背材52移開研磨料以及黏結劑，該回收站 70可以自從背材52移開之研磨料/聚合物混合物取回研磨 ' 顆粒。可以在原處取回研磨料，或是可從背材52移除研磨 • 料/聚合物混合物，且從加工路徑56之遠處取回研磨料。 當從背材52移除研磨料/聚合物混合物之時，以一化學混 合物加以處理，其分解聚合物，並釋放研磨顆粒。可以用 於回收之化學混合物的範例包括一硫酸/過氧化氫混合物 、或是一溶劑’其分解聚合物基質。接著可再回收該研磨 顆粒，以用來製造另外的固定研磨基材。 使用基材清潔裝置72，來清潔且準備供再利用之背材 5-或疋'肖清、供初次使用的新背材。該基材清潔裝置72沖 掉新的或再利用之背材殘渣，並消除背材52之靜電荷或其 他該等可能干擾形成圖案之加工、或是施加研磨料/黏結 劑混合物的特性。 一如第2圖中所示，本發明考慮到在一單一加工路徑中 同t衣這固疋研磨基材，並拋光晶圓，其中將研磨料/黏 > 5物添加到一持續移動的背材，且以固定研磨基材 Y 拋光半導體晶圓係同時實行。 ^ 第3圖中係顯示一固定研磨基材製造模組、以及一使 I 帛：單一平台之化學機械研磨模組的另-具體實施例。如 同第1圖中以20與22所不之固定研磨基材製造站具有多個 -------------^ -------I ^ --------- (ττ乞閱乓背面之上：.:1»·'.···;·木 I) 11 567548
0'二-0->.赀合作社£ 五、發明說明（9 ) 。"牛’第1圖中之固定研磨基材製造站20包括圖案形成元 件⑽、研磨料/黏結劑容器110、研磨料.黏結較合物務 除裝置U2、以及一添加裝置114(顯示於第3圖中卜 參考第3圖，-料機⑶沿著加工路徑1〇6運送基材 ^背㈣2。該運送機126-般以第3圖中所示之箭號方向 料，但可以任一方向控制其移動。例如：如果需要將研 磨料多回合施加到背材102，以產生所需之固定研磨基材 ’則該運送機可容許背材1〇2行經-次研磨料施加循環， 且接著反轉並再度前進，用來將研磨料再度施加到背材1〇, 之相同部分。或者’如以上所說明者，另一個用來施加多 層之固定研磨基材到背材102的方法係沿著加工路徑包括 多個固定研磨料施加站（第1圖中以20與22顯示）。 運送機126可為-不含皮帶的運送機，尤其是當所使 狀背材1G2料-連續進料捲或是_封閉迴路時，供固 定研磨基材使用之背材1〇2可以作為平台，且不需要額外 的運送皮帶。運送機126其本身包括機㈣子，該機動滚 子適合來接受—背材1G2 ’運送機126支#該背材12〇，且 沿著加工路徑1 〇6運送背材1 〇2。 固定研磨基材可使用任何可供一c M p加工使用之背 ㈣2所製造，例如··可將贫材102製造成為-連續進料捲 封閉迴路、或是一環形或圓形碟。在第3圖中顯示， 為:連續進料，該背材102係為一長捲，其沿著加工路徑j06 以一直線方式前進。在第4圓中顯示，一封閉迴路背材⑺ 形成-連續的皮帶迴路’其重覆地沿著加工路徑 '^^背^之;.1.^|:*1、7.:1|.,:,.-:木頁) 訂---------線一 567548 Λ； Π: rT;' 五、發明說明（ 。可以使用來作為背材之材料範例包括凱夫拉爾纖維 (Kevlar)、聚碳酸酯、尼龍、以及聚胺基甲酸酯。 參考第3圖，無.論以何種形式製造該背材丨〇2，其可作 為單次使用之產品或是一多重使用之產品。對多重使用而 言，在一 CMP加工中使用固定研磨基材之後，從背材丨〇2 移除研磨料，並再循環與再利用該背材1〇2，以製造另外 的固定研磨基材。 在供固定研磨基材製造加工中所使用的製備方面，較 佳係以一基材清潔裝置122來清潔基材1〇2。在將研磨料施 加到背材102之前清潔該背材1〇2，以移除任何殘渣或不需 要的材料，該清潔加工亦會移除背材1 02之上的任何靜電 荷。以此方式加工該背材102最為理想，以確保不需要的 玟/查或電荷不會與將研磨料施加到背材i 〇2相干擾。 基材圖案形成元件1〇8最理想係用來準備該背材丨〇2、 亚形成圖案，供施加研磨料/黏結劑混合物使用。例如： 再一具體實施例中，基材圖案形成元件108可以發射一電 場’背材102係暴露到該電場，從而靜電充電背材如。以 一預定之圖案與密度靜電充電該背材102，靜電圖案形成 ::用來吸引研磨料/_以合物，且用來控制其施加到 背材102之圖案。選擇供施加到背材呢所使用的靜電荷圖 案與密度係取決於背材丨〇2上之研磨料的所需圖案而定 在另f具體實施例中，基材圖案形成元件108製備背 材102，ϋ由將一膠點劑施加到背材1〇2，供施加研磨料/ 黏結劑混合物所使用。當依序將研磨料屬結劑混合物施 4- •Hi ·:·，： 線
13 567548 Λ； 1)： 11 附到膠黏劑 五、發明說明 加到$材102之時，該研磨料/黏結劑混合物黏 可任擇是否使用基材圖案形成元件1〇8，且本發明亦 包括許多具體實施·例，其中不需要在施加研磨料,黏結劑 混合物之前，使背材102形成圖案。 研磨料/黏結劑容器110接受該研磨料/黏結劑混合物 、包含該研磨料/黏結劑混合物、且將該研磨料/黏結劑混 合物沉積到背材102之上。研磨料/黏結劑容器11〇可以接 受能夠立即施加到背材102形式之研磨料/黏結劑混合物。 或者，研磨料/黏結劑容器丨1〇可以分別地接受研磨料與黏 結劑，且提供成分之混合，以在將其施加到背材1〇2之前 ，產生一實質上均勻的研磨料/黏結劑混合物。 在另一具體實施例中，以一研磨料與黏結劑之薄膜或 層的形式，將研磨料/黏結劑混合物沉積到基材1 〇2之上。 研磨料/黏結劑容器丨10係用來將研磨料與黏結劑之薄膜或 層施加到背材102。如以下更詳細之說明，接著係以一雷 射或其他導致研磨料/黏結劑混合物聚合化或溶化到背材 102之來源’使施加到背材1 〇2之研磨料與黏結劑的薄膜或 層形成圖案。 基於加工晶圓之種類，選擇研磨顆粒。研磨料應夠堅 硬’使其足以承受研磨環境，並在聚合化加工中從晶圓移 除材料。然而’該研磨料應足夠柔軟，以至於使其不會損 害抛光晶圓之表面。在CMP拋光系統中普遍使用之研磨 顆粒包括氧化鋁、氧化鈽、氧化錳、二氧化矽、以及金剛 ί〕^:έ>Γ面之;i4i 4.Λ:!:’.：· .V4 頁) R--------訂---------線一
規格297 ) DO/548 發明說明（ 鑽。 黏結劑係為其中懸浮研磨料之一材料，且其導致研磨 料黏附到料1G2。減料為合物母^ 、或是任何其他致使研磨料黏附到背材】02之媒介。黏結 劑之範例可包括丙烯酸酯或是其他聚酯纖維類化合物、以 及他不同的聚合物，諸如美國賓州拉脫市聖構班工業陶 ^ ^ ^ ^ ^ (Saint-Gobian Industrial Ceramics Inc.Latrobe. Α·)之分支的諸頓公司（Norton)所販售之聚合物。在一 聚合物母體之情形方面，該母體是否產生聚合係取決於暴 露到某些環境狀態，例如：當暴露到紫外線（uv)、紅外 線（IR)、雷射光、或熱量時，不同種類的聚合母體會產生 聚合。 研磨料/黏結劑混合物最理想係力σ以挑選，以至於使 其能夠.自我整理（selfdress)，研磨料係均勻地分佈在黏結 劑或基質之中。在抛光期Μ，當固定研磨基材接觸到一半 V也日日圓之時，其表面平順的磨耗。由於使固定研磨基材 之表面平順，所以需要接觸到更多的研磨料。 係為暴露拋光構件之表面上的研磨料，作為拋光加工結果 的一種動作。 在將研磨料/黏結劑混合·物黏附到背材} 02之前，研磨 料/黏結劑移除裝置112從背材102移除多餘的研磨料/黏結 劑混合物。研磨料/黏結劑移除裝置丨12之一範例係為一真 空力產生1§。一真空力產生器可與一分離器一起使用，以 收集多餘未黏附之研磨料/黏結劑混合物。另種之研磨料/ 15 iU 4 4、 作 il f：r； 567548 五、發明說明（） 1 j 黏結劑移除裝置112的範例包括空氣或其他壓縮氣體吹離 法。該風箱係用來迫使氣體橫過晶圓之表面，從而移除未 黏附的研磨料/黏結劑混合物。一風箱可與一捕捉器一起 使用，使其適合來收集多餘未黏附的研磨料/黏結劑混合 物。 黏附裝置114使背材1〇2暴露到適當的狀態，其導致黏 結劑黏附到背材102。在一具體實施例中，該黏附裝置提 供UV輻射，諸如以上所說明之一uv雷射。在以一張或層 之幵7式將研磨料/黏結劑混合物施加到背材1 的情形中， 例如·由於使用一覆蓋施加，而不是靜電之方法，故研磨 料/黏結劑混合物不需預先形成圖案。對一覆蓋施加方法 而言，該黏附裝置114較佳在固定研磨基材之上形成所需 的圖案。例如：黏附裝置丨丨4可為一 uv來源，其使用感光 罩技術，來在研磨料/黏結劑混合物之中產生一圖案。 可藉由使黏結劑聚合化、或溶化在背材1 〇2之上，將 其黏附到背材102。例如：.使用一，聚合物母體作為黏結劑 ，該照射元件將施加的研磨料_聚合物母體混合物暴露到 適备的狀怨，以導致聚合物母體之聚合，並使研磨料·聚 合物混合物黏附到背材102，從而產生固定研磨基材】〇4。 此等聚合狀態可包括例如：暴露到紫外線（uv)、紅外線（丨r) 、雷射光、或熱量。 化學機械研磨（CMP)系統116(或是晶圓拋光機）係用來 研磨或拋光半導體晶圓。根據本發明，該CMp系統n 6係 與固定研磨基材製造系統排成一列，作為一單一加工路徑 ^背面之;i^/t.v74;ii:,.·:^頁) κ--------訂---------線 j 16 -------211 -------211 :v:7--i.:Jr: 567548 五、發明說明（14) 106之一部分。一壓盤組件118係位於固定研磨基材1〇4之 下方，並與晶圓托架124相對，且支撐該基材·控制其與 晶圓托架之相對位置。此加工中可以使用之一 CN,lp模組 的範例係為美國加州佛雷蒙Lam Research Corp.公司所販 售的teres™拋光系統、以及美國加州聖卡拉AppHed Materials公司所販售的Obsidian系統。 第4圖顯示本發明具有一封閉迴路背材丨之一具體實 施例，封閉迴路背材152形成一完整的迴路，其重複地沿 著加工路徑循環。在一封閉迴路系統之具體實施例中，封 閉迴路背材1 52係用於多回合的固定研磨基材製造以及 CMP拋光。基材清潔裝置162在固定研磨基材製造以及 CMP拋光的接續回合之間清潔固定研磨基材之背材丨。 4月材1 5 2係藉由移除黏附到背材】5 2之研磨料/黏結劑混 合物加以清潔，或否則藉著處理使用過的固定研磨基材， 以至於可以施加另外的研磨料/點結劑混合物。 第4圖中所示之封閉迴路具體實施例容許晶圓拋光系 統之連續操作，固定研磨基材係持續地再生，且用來供 CMP模組中所使用。 儘管並不需要，以上於文中所說明之各具體實施例可 以在拋光期間利用一非研磨.液體（諸如去離子水），以助於 抛光加工。可透過噴嘴32(參看第1圖>將非研磨液體施加 到固定研磨基材之預定與一晶圓相接觸的區域。 已經根據本發明揭露一種使用一單一加工路徑，用於 固疋研磨基材製造與晶圓拋光之方法與裝置。儘管參考其 时代--------訂---------線 (：*叫先^渙贫面之;1-ίν?ί;丄；ir·;.冬頁) 17 567548 Λ ^------ - 五、發明說明（厂） ^~^ --—— 具體實施例來說明且顯示本發明，本發明並不應限 ，些顯示的具體實施例。熟知此技藝之人士將體會到 可从進行不同的改變與修正，而不背離本發明之精神 因希望將所有此等屬於附加申請專利範圍與其相等内容 範疇中之改變與修正包括在本發明之中。 文中所說明之本發明的具體實施例目前認為係為較佳 之具體實施例，可以對其進行不同的改變與修正，而不背 離本發明之精神與範疇。在附加之申請專利範圍中指出本 發明之範疇，且所有的改變皆屬此涵義之範圍内，並希望 包含所有相同物之範圍。 f Γΐ」\Μ^-νΓ，αυ-v/;i-a〕i.v-;:-tv‘'.!li.,:‘：.-4s) 訂---------势 18 567548 Γ,7 五、發明說明（16 ) 元件標號對照 工消费合作社㈧ 10…系統 12…加工路徑 14…背材 16…運送機 18…基材清潔裝置 20…固定研磨基材製造站 22…固定研磨基材製造站 24…CMP站 26···回收站 28…固定研磨基材 30…晶圓托架 32…噴嘴 50…系統 52…背材 54…固定研磨基材 56···加工路徑 5 8…靜電圖案形成元件 60…研磨料/黏結劑容器 62…真空力產生器 64···照射元件 66-"CMP 站 68…壓盤 70···回收站 72…基材清潔裝置 74…運送機 76…晶圓托架 100…系統 102…背材 104···固定研磨基材 106···加工路徑 108···圖案形成元件 110···研磨料/黏結劑容器 112…研磨料/黏結劑移除裝置 114···黏附裝置 116--.CMP 站 118…壓盤 120···回收站 122···基材清潔站 124···晶圓托架 126···運送機 150…系統 152···封閉迴路背材 154···固定研磨料製造站 156 — CMP 站 158…壓盤 160···加工路徑 162···基材清潔站 164…運送機 19

Claims (1)

  1. 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印制衣 567548 AS BS cs 一· D8 ___ 六、申請專利範圍 1. 一種用來拋光一半導體晶圓之裝置，其包括： 運送機’其適合來沿著一加工路徑運送一背村 一圖案形成元件’設計該圖案形成元件，來施加 一圖案到背材之上，以導引一研磨料沉積到背材上： 一第一容器，其沿著加工路徑加以放置，且鄰接 圖案形成元件，設計該第一容器，來將一研磨料/黏結 劑混合物沉積到背材之上； 一黏附站’其沿著加工路徑加以放置，且位於該 第一容器之下游，構造該黏附站，來將其上已經沉積 研磨料/黏結劑混合物之一背材暴露到致使研磨料/黏 結劑混合物黏附到背材之狀態，從而產生一固定研磨 基材；及 一晶圓抛光站，其沿著加工路徑加以放置，並位 於黏附站之下游：該晶圓拋光站包括一晶圓托架組件 ，其用來支撐一半導體晶圓，且用來朝著基材運送該 晶圓，以至於使晶圓接觸固定研磨基材之表面、以及 一基材支架，其配置於固定研磨基材之下方，並與晶 圓托架相對。 一如申凊專利範圍第丨項之裝置，其中該圖案形成元件將 一預定圖案與密度的靜電荷施加到背材之上。 •3.如申請專利範圍第丨項之裝置，其中該圖案形成元件將 一黏著劑施加到背材。 4·如申請專利範圍第！項之裝置，其中該黏附站發射紫外 本紙張W週用中_家標準（CNS)A4規格（2】0 Χ 297公爱) -丨^-----·---1 I · I-----丨訂------I I I I ί請先閱tt背面之注意事項再填寫本頁) 20 567548 AS BS CS
    申清專利範圍 1如申請專利範圍第4項之裝置，其中該黏附站包括_UY 雷射。 6·如申請專利範圍第4項之裝置，其中該黏附站包括一 υγ 感光罩元件。 7·如申凊專利範圍第1項之裝置，其中該黏附站發射紅外 線。 如申μ專利範圍第1項之裝置，其中該黏附站發射熱量 〇 9.如申請專利範圍第1項之裝置，其進一步包括—研磨料 /黏結劑移除站，其沿著加工路徑加以放置，且鄰接該 第-容器，設計該移除站，以自背材之表面移除多餘 的研磨料/黏結劑混合物。 、 女申。月專利|巳圍第9項之裝置，其中該研磨料/黏結 移除站包括一真空力產生器。 ° 丨丨‘如申請專利範圍第9項之裝置，其中該研磨料/黏結 劑 ^--------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 if 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 Bn 製 • — 劑 移除站包括一壓縮空氣風箱 L. 一種用來拋光-半導體晶圓之裝置，其包括： 運送機，其適合來沿著一加工路徑運送一背材 “靜電圖案形成元件，設計該靜電圖案形成元件 ’來施加-預定圖案與密度之靜電場到背材之上； 身 第今态，其沿著加工路徑加以放置，且鄰接 靜電圖案形成元件’設計該第-容器，來將-研磨料/ 國家標準 x 297公釐） -21 567548 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 AS BS CS DS 六、申請專利範圍 黏結劑混合物沉積到背材之上； 一聚合化站，其沿著加工路徑加以放置，並彳立於 該第一容器之下游，構造該聚合化站，來將其上已經 沉積研磨料/黏結劑混合物之一背材暴露到致使研磨料 /黏結劑混合物黏附到背材之狀態，從而產生一固定研 磨基材；及 一晶圓拋光站，其沿著加工路徑加以放置，並位 於聚合化站之下游；該晶圓抛光站包括_晶圓托架組 件’其用來支樓一半導體晶圓，且用來朝著基材運送 該晶圓’以至於使晶圓接觸固定研磨基材之表面、以 及一基材支架，其配置於固定研磨基材之下方，並與 晶圓托架相對。 13·如申請專利範圍第12項之裝置，其進_步包括一研磨 料/黏結劑移除站，其沿著加公路徑加以放置，並鄰接 該第一容器；該移除站具有一真空力產生器，設計該 真空力產生器，來施加一真空力，以自背材之表面移 除多餘的研磨料/黏結劑混合物。 Κ 一種產生一固定研磨基材、且同時拋光一半導體晶圓 之方法，其包括： 設置一研磨料/黏結劑混合物 '以及—持續移動的 背材： 將違研磨料/黏結劑混合物施加到持續移動之背材 將研磨料/黏結劑混合物黏附到持續移動的背材， 用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -L ^丨*丨裝--------訂---------線 fη先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 22 567548 A5 BS C8 D8
    申請專利範圍 經 •濟 Αό i 財 產 局 員 工 消 費 合 社 ίΡ Μ 從而產生一固定研磨基材； 及在化學機械研磨加工中，以一固定研磨基材 拋光一半導體晶圓，其中將研磨料/黏結劑混合物黏吩 到持績移動之背材、以及以固定研磨基材拋光半導體 晶圓之動作係同時實行。 1〇·如申租專利範圍第14項之方法，其中該研磨料係由氧 化紹、氧化鈽、氧化猛、二氧化石夕、以及金剛鑽所構 成的群組中選出。 16·如申請專利範圍第15項之方法 氧化矽。 17·如申請專利範圍第14項之方法 聚合物。 18·如申請專利範圍第丨4項之方法 聚合物母體。 19.如申请專利範圍第14項之方法 混合:黏附到持續移動之背材包括：使持續移動之。 材暴露於勢量，藉以使研磨料/黏結劑混合物黏附到持 續移動之背材。 20·如申請專利範圍第14項之方法，其中將研磨料/黏結劑 混合：_持續移動之背材包括··使持續移動之背 材暴路於紅外線，藉以使研磨料,黏結劑混合物黏附到 持續移動之背树。 21.如申請專利範圍第14項之方法，其中將研磨料/黏結劑 混合物黏附到持續移動之背材包括：使持續移動之背 其中該研磨料包括 其中該黏結劑係為 其中該黏結劑係為 其中將研磨料/黏結劑 背 --------------裝--------訂---------線 ί請先閱tt背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210x 297公爱 23 567548 申請專利範圍 混合物黏附到 材暴露於紫外緣，藉以使研磨料/點結劑 持續移動之背材。 及如申請專利範圍第Μ項之方法，其 續進料捲。 m連 23·如申請專利範圍第14項之 閉迴路。 -中該背村包括—封 24. 如申請專利範圍第14項之方 A 、人u T該研磨料/黏結劑 混δ物係可移除地黏附到背材。 25. 如申請專職圍第24項之方法，其進_步包括·· 至少從-第-固定研磨基材移除_部分之研磨料 黏結劑混合物； 加工。亥研磨料/黏結劑混合物，以至少從研磨料移 除一部分之黏結劑； 至少收回一部分之研磨料；及 利用收回之研磨料’製備一第二固定研磨基材。 26. 如申請專利範圍第24項之方法，其包括： «一第一固定研磨基材之背材移除至少一部分的 研磨料/黏結劑混合物； 經爷部智慧財產局員二消費合作社印製 收回έ玄第一固定研磨基材之背材； 製備結合該收回背材.之一第二固定研磨基材。 24 本紙張尺度適用中國國家標準（C^S)A4規格（210 X 297公釐）
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