TWI476070B - 具備用於研磨墊之溫度調整器之研磨裝置 - Google Patents

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Description

具備用於研磨墊之溫度調整器之研磨裝置
本發明係關於一種藉由令基板與研磨墊產生滑動接觸以研磨例如半導體晶圓之基板的研磨裝置，特別是關於一種具有用於調整該研磨墊之表面溫度之機構的研磨裝置。
在半導體裝置的製造中，化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing；簡稱CMP)裝置係使用在研磨基板表面之製程中。該CMP裝置係設計成以頂環挾持(hold)與旋轉該基板並在旋轉之研磨台上將該基板壓在該研磨墊上以研磨該基板之表面。在研磨期間，係供給研磨液體(例如：研磨液(slurry))至該研磨墊上，使得藉由該研磨液體之化學作用以及包含在該研磨液體中之研磨粒(abrasive grain)的機械作用令該基板之表面進行平坦化。
該基板之研磨速率不僅依賴在該基板上對該研磨墊之研磨負載，亦依賴該研磨墊之表面溫度。這是因為在該基板上之該研磨液體的化學作用係依賴於該溫度。因此，為了提高研磨速率並保持其恆定，在基板研磨期間保持該研磨墊之最佳表面溫度對半導體裝置製造而言係為重要的。
第13圖係為用以調整該研磨墊之表面溫度之墊溫度調整器(regulator)的示意圖。該墊溫度調整器包含設置成與研磨墊102接觸的墊接觸元件100。該研磨墊102係固定於研磨台101之上表面且以與該研磨台101連同之箭頭所指之方向旋轉。液體流過該墊接觸元件100，使得藉由 該液體與該研磨墊102之間的熱交換調整該研磨墊102之表面溫度。
第14圖係為顯示於第13圖中之該墊接觸元件100的透視圖。該墊接觸元件100包含具有液體通道形成於其中之通道形成構件(passage-forming member)90以及固定至該通道形成構件90的蓋構件91。該蓋構件91具有液體入口93及液體出口94。該蓋構件91係以複數個螺栓92固定於該通道形成構件90之上部部份。該蓋構件91係以聚氯乙烯(polyvinyl chloride；簡稱PVC)製成，而該通道形成構件90係以燒結碳化矽(sintered silicon carbide；簡稱sintered SiC)製成。
第15圖係為顯示於第14圖中之通道形成構件90的平面圖，且第16圖係為沿第14圖所示之線段A-A之剖面圖。隔板(partition)95係設置於該通道形成構件90中，且於該隔板95之兩側上形成液體通道99。溫度經控制之液體係透過該液體入口93引進至該墊接觸元件100內，依第15圖所示之箭頭所指之方向流過該液體通道99，再透過該液體出口94排出該墊接觸元件100。該研磨墊102之表面係藉由流經該墊接觸元件100與該研磨墊102之液體之間的熱交換保持在預定目標溫度。
為了改善基板研磨製成之生產量，必須盡可能快地將該研磨墊之表面溫度上升至目標溫度。因此，本發明之目標係為提供具有改良之墊接觸元件而能夠較傳統墊接觸元 件更快速地將該墊表面溫度增加至目標溫度的研磨裝置。
用以達成上述目標的本發明之一個態樣係提供藉由令基板與研磨墊產生滑動接觸以研磨該基板之裝置。該裝置包括：研磨台，係配置成支撐該研磨墊；頂環(top ring)，係配置成在該研磨台上將該基板壓在該研磨墊；以及墊溫度調整器，係配置成調整該研磨墊之表面溫度。該墊溫度調整器包含：墊接觸元件，係與該研磨墊之表面產生接觸；及液體供應系統，係配置成供應溫度經控制之液體至該墊接觸元件。於該墊接觸元件中具有一空間及將該空間分割為第一液體通道與第二液體通道之隔板。該第一液體通道與該第二液體通道係串聯連接。該第一液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體入口連通。該第二液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體出口連通。實質地垂直於該研磨台之徑向方向的至少一阻流板(baffle)係設置於該第一液體通道與該第二液體通道之各者。
本發明之另一態樣係提供藉由令基板與研磨墊產生滑動接觸以研磨該基板之裝置。該裝置包括：研磨台，係配置成支撐該研磨墊；頂環，係配置成在該研磨台上將該基板壓在該研磨墊；以及墊溫度調整器，係配置成調整該研磨墊之表面溫度。該墊溫度調整器包含：墊接觸元件，係與該研磨墊之表面產生接觸；及液體供應系統，係配置成供應溫度經控制之液體至該墊接觸元件。於該墊接觸元件中具有液體通道。該液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體入口與液體出口連通。實質地垂直於該研磨台之徑 向方向的至少一阻流板係設置於該液體通道。
依據本發明，該墊接觸元件中之液體沿該阻流板在該研磨墊之旋轉方向及相反之方向交替地流動。因此，改善了該研磨墊與該液體之間的熱交換的效率。所以，該研磨墊之表面溫度能快速地增加至預定目標溫度。
以下將參照圖式說明本發明之實施例。第1圖係為依據本發明之一實施例之研磨裝置的示意圖。如第1圖所示，該研磨裝置包含用以挾持及旋轉基板(例如：半導體晶圓)之頂環1，用以支撐在其上的研磨墊3之研磨台2，用以供給研磨液體(例如：研磨液)至該研磨墊3之表面上的研磨液體供應機構4，以及用以調整該研磨墊3之表面溫度的墊溫度調整器5。
該頂環1係由研磨頭支撐臂7所支撐，該研磨頭支撐臂7係設置有氣壓缸與馬達(未圖示)以垂直地移動該頂環1且繞其本身之軸旋轉該頂環1。該基板係以真空吸引或其他方式被挾持於該頂環1之下表面上。該研磨台2係耦接至馬達(未圖示)，使得該研磨台2可以在箭頭所指之方向旋轉。
將被研磨之該基板係被該頂環1挾持並進一步地被該頂環1旋轉。該研磨墊3係與該研磨台2一同繞其本身之軸旋轉。在此狀態下，從該研磨液體供應機構4供應研磨液體至該研磨墊3之表面上，且該基板之表面係被壓在該研磨墊3之表面上(亦即，基板研磨表面)。在該研磨液體 的存在下，係藉由該研磨墊3與該基板之間的滑動接觸以研磨該基板之表面。
該墊溫度調整器5包含：墊接觸元件11，其係接觸至該研磨墊3之表面；及液體供應系統30，用以供應溫度經控制之液體至該墊接觸元件11。該墊接觸元件11係透過手臂14耦接至氣壓缸12。該氣壓缸12係作為升降機構以升起或降下該墊接觸元件11。該墊接觸元件11進一步耦接至作為移動機構之馬達13，使得該墊接觸元件11係在位於該研磨墊3上方的預定上升位置與徑向向外地位於該研磨台2的預定閒置位置之間被移動。
第2圖係為顯示用以供給液體至該墊接觸元件11之液體供應系統30的示意圖。該液體供應系統30具有液體供應槽31、供應線路(supply line)32以及回流線路(return line)33。該液體供應槽31與該墊接觸元件11係透過該供應線路32以及回流線路33彼此耦接。作為熱媒(heating medium)之液體係由該液體供應槽31通過該供應線路32供應至該墊接觸元件11，且由該墊接觸元件11通過該回流線路33流回該液體供應槽31。以此方法，該液體係於該液體供應槽31以及該墊接觸元件11之間循環。該液體供應槽31具有加熱器(未圖示)，用以將該液體加熱至預定溫度。
該液體供應系統30進一步包含：壓力調整器35，用以使流經該供應線路32之液體的壓力保持恆定；壓力量測裝置36，用以量測通過該壓力調整器35之液體的壓力； 流量計37，用以量測通過該壓力調整器35之液體的流率；流量控制閥38，用以控制將供應至該墊接觸元件11之液體的流率；輻射溫度計39做為墊表面溫度計，用以量測該研磨墊3之表面溫度；以及溫度控制器40，用以依據由該輻射溫度計39所量測到之墊表面溫度而控制該流量控制閥38。該供應線路32與回流線路33係通過交流線路(communication line)42彼此連通，但通常地係由手動閥43將該交流線路42關閉。
該輻射溫度計39係設計為以不接觸之方式量測該研磨墊3之表面溫度(亦即，不與該研磨墊3接觸)，並將表面溫度之量測值發送至該溫度控制器40。該溫度控制器40依據該研磨墊3之表面溫度的量測值而控制該流量控制閥38，使得將該研磨墊3之表面溫度保持於預設之目標溫度。該流量控制閥38依據來自該溫度控制器40之控制訊號運作，以便調整供應至該墊接觸元件11之液體的流率。該研磨墊3之表面溫度係由流經該墊接觸元件11之液體以及該研磨墊3之間的熱交換而調整。
藉由執行此回授控制(feedback control)，將該研磨墊3之表面溫度保持於預定之目標溫度。可使用比例積分微分控制器(Proportional-Integral-Derivative controller；簡稱PID controller)作為溫度控制器40。該研磨墊3之目標溫度係根據該基板之種類或研磨製程而決定。所決定之目標溫度係預先輸入至該溫度控制器40中。
如上所述，該研磨墊3之表面溫度係藉由調整供應至該墊接觸元件11之液體的流率而控制。使用水作為該液體(亦即，熱媒)以供應至該墊接觸元件11。該水係由該液體供應槽31中之加熱器加熱至，例如，約80℃。為了更快速地增加該研磨墊3之表面溫度，可使用矽油(silicone oil)作為熱媒。在這種情況下，該矽油係由該液體供應槽31中之加熱器加熱至100℃或更多(例如，約120℃)。
第3圖係為該墊接觸元件11之透視圖。如第3圖所示，該墊接觸元件11包含：板構件15，係具有與該研磨墊3之表面接觸的接觸表面；以及通道形成構件16，係具有用於液體之通道形成於其中。該板構件15係固定於該通道形成構件16之下部。液體入口23與液體出口24係形成於該通道形成構件16之上表面上。
第4圖係為第3圖所示之通道形成構件16由下往上的視圖，而第5圖係為沿第3圖所示B-B線段的剖面圖。隔板18係設置在該通道形成構件16中。該隔板18係於該研磨台2之徑向方向延伸，以便將該通道形成構件16之內部空間區分為第一液體通道21與第二液體通道22。該第一液體通道21與該第二液體通道22係串聯連接。更特別的是，該第一液體通道21之下游端(downstream end)係與該第二液體通道22之上游端(upstream end)連接。該第一液體通道21係與該液體入口23連通，且該第二液體通道22係與該液體出口24連通。
來自該液體供應系統30的液體係透過該液體入口23 供應至該第一液體通道21中。該液體以此順序流經該第一液體通道21與該第二液體通道22，使得熱交換執行在該液體及該研磨墊3之間。該液體係通過該液體出口24排出並回流至該液體供應系統30的液體供應槽31。
複數個(第4圖中的13)阻流板25係設置在該第一液體通道21中。該等阻流板25係由實質地垂直於該隔板18且彼此平行地排列的板(plate)所構成。該等阻流板25係相互交錯以令該第一液體通道21形成鋸齒狀通道(zigzag passage)。該隔板18係於該圓形研磨台2(或該圓形研磨墊3)之徑向方向延伸，而該等阻流板25係大約地於該研磨台2之圓周方向延伸。因此，在該第一液體通道21中之液體係於該研磨台2之旋轉方向以及該研磨台2之旋轉方向的反方向交替地流動。
相似地，複數個(第4圖中的13)阻流板25係設置在該第二液體通道22中，以便令該第二液體通道22形成鋸齒狀通道。在該第二液體通道22中之液體係於該研磨台2之旋轉方向以及該研磨台2之旋轉方向的反方向交替地流動。雖然在本實施例中該隔板18與該等阻流板25係與該通道形成構件16一體成型地形成，惟其可以形成為分離之元件。
該板構件15係由化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition；簡稱CVD)所形成，其中，係以板之形式沉積碳化矽(silicon carbide；簡稱SiC)。使用該CVD技術可提供薄板構件15。舉例而言，當第14圖至第16圖中所示 之傳統通道形成構件之接觸部份具有約3mm之厚度時，第5圖中所示之板構件15具有範圍從0.7mm至1.0mm之厚度。此外，由CVD所形成之SiC具有比燒結SiC更佳的熱傳導性。因此，使用由CVD所形成之薄SiC板構件15可提升該液體及該研磨墊3之間的熱交換的效率。由製造成本之觀點而言，可由燒結SiC製作該板構件15。又在此情況下，該板構件15較佳地係盡可能地薄。舉例而言，由燒結SiC所形成之板構件15可具有約1.0mm之厚度。
該通道形成構件16係以陶瓷製成。該通道形成構件16擁有具有下方開口端之容器形狀(vessel shape)，該下方開口端係由該板構件15所封閉。該通道形成構件16及該板構件15係藉由黏著劑(adhesive)而彼此接合。可使用燒結玻璃(fritted glass)作為黏著劑。燒結玻璃係為基於玻璃接合技術之黏著劑，且可接合陶瓷和SiC。燒結玻璃具有與陶瓷和SiC大約相同之線膨脹係數。因此，藉由使用燒結玻璃，可以減低熱應力。
由於流經該墊接觸元件11之液體的熱度，該通道形成構件16及該板構件15於到達某溫度時係會變形。為了將此熱膨脹之效應最小化，較佳地係為用以形成該通道形成構件16之陶瓷具有實質上與形成該板構件15之SiC相同的線膨脹係數。
該板構件15不僅固定於該通道形成構件16及該隔板18之週邊壁，亦固定於該等阻流板25。因此，強化了該薄板構件15之機械強度，且避免了因為液體壓力造成之板構 件15的變形。因為該板構件15係由複數個阻流板25所支持，所以該板構件15可為薄的。因此，可增加熱交換的效率。
上述之液體入口23及液體出口24係設置於該通道形成構件16之上部上。液體入口23及液體出口24兩者均位於該研磨墊3之週邊部分上方。在該研磨台2(該研磨墊3)之旋轉方向，該液體入口23係設置於該液體出口24之下游。這是為了藉由在該研磨墊3之旋轉方向的反方向傳送液體以增加該液體及該研磨墊3之間的熱交換的效率。當該第一液體通道21與該第二液體通道22係為鋸齒狀通道之形式時，該等通道21與22係於該研磨墊3之徑向方向作為整體地延伸。因此，當蜿蜒地流經該第一液體通道21與該第二液體通道22時，該液體係於該研磨墊3之徑向方向行進。
於該基板之研磨期間，該研磨墊3係繞其本身的軸旋轉。結果，該研磨墊3之週邊部分的溫度變得低於該研磨墊3之中心部分的溫度。因此，於該基板之研磨期間，在研磨墊3之表面上沿其徑向方向係存在溫度梯度。因為該溫度梯度在該基板之研磨上可能造成負面影響，較佳地係為消除研磨墊3之溫度梯度(temperature gradient)。因此，為了消除該溫度梯度，該墊接觸元件11具有當其徑向位置靠近該研磨台2(該研磨墊3)之中心而逐漸變小之寬度。
如第4圖所示，該第一液體通道21與該第二液體通道 22形成液體通過其蜿蜒流動之鋸齒狀通道。該等鋸齒狀通道具有實質上地垂直於該徑向延伸之隔板18的複數個通道區。位於該研磨墊3之週邊側之通道區的長度L1(見第4圖)係長於位於該研磨墊3之中心側之通道區的長度L2。更特別地是，該通道區之長度由該研磨墊3之中心側至週邊側係逐漸地增加。因此，在該研磨墊3之周邊側可較中心側更主動地執行熱交換，且因此可移除該研磨墊3之表面上的溫度梯度。在第3圖至第5圖中，該墊接觸元件11具有對其中心線(亦即該隔板18)不對稱之形狀。然而，該墊接觸元件11可具有對該隔板18對稱之扇形。
流經該第一液體通道21與該第二液體通道22之液體的平均速度較佳地係為至少0.7m/sec並小於1.0m/sec。這是因為，若該液體的平均速度超過1.0m/sec，則可能發生氣穴現象(cavitation)並因此使熱交換的效率降下。為了限制該液體的平均速度小於1.0m/sec，較佳地係增加位於該研磨墊3之中心側的鋸齒狀通道的截面積。如第4圖所示，位於該研磨墊3之中心側之鋸齒狀通道的寬度w1係大於位於該研磨墊3之週邊側之鋸齒狀通道的寬度w2。以此結構，減低了該液體的平均速度，且因此可避免氣穴現象。
液體係通過該液體入口23導入該墊接觸元件11，並於蜿蜒流過該第一液體通道21時，流向該研磨台2(該研磨墊3)之中心。該液體於該第一液體通道21之下游端改變其行進方向，並於蜿蜒流過該第二液體通道22時，徑向 向外地流動。因為該液體沿在該研磨墊3之週邊方向的複數個阻流板25流動，可增加該研磨墊3與該液體之間的熱交換的效率。即，因為該液體流動於該研磨墊3之旋轉方向的反方向，改善了該液體與該研磨墊3之間的熱交換的效率。因此，可快速地將該研磨墊3之表面溫度增加至目標溫度。結果，可改善該基板製程之生產量。
第6圖係為顯示該研磨墊3之表面溫度量測之實驗結果的圖式。在第6圖中，粗實線代表當使用如第3圖至第5圖所示之墊接觸元件11時，該研磨墊3之表面溫度的變化，細實線代表當使用如第14圖至第16圖所示之傳統墊接觸元件時，該研磨墊3之表面溫度的變化，而鏈線代表當未使用墊接觸元件時，該研磨墊3之表面溫度的變化。
當流經如第3圖至第5圖所示之墊接觸元件11之液體的平均速度約為0.7m/sec時，流經如第14圖至第16圖所示之傳統墊接觸元件之液體的平均速度約為0.3m/sec。由第6圖之圖式可見，依據本發明之實施例之墊接觸元件11的使用可快速地將該研磨墊3之表面溫度上升至預定目標溫度。
執行基板之研磨同時於藉由上述之墊溫度調整器5以調整該研磨墊3之表面溫度。當未執行基板之研磨時，該墊接觸元件11係由該氣壓缸12升起，以便與該研磨墊3之表面(亦即，研磨表面)分離。此項操作可避免該墊接觸元件11之墊接觸表面不必要的磨損。在基板之研磨終止之後，該手臂14可被該馬達13樞轉以將該墊接觸元件11移 動至預定閒置位置。
於研磨期間，該基板係由該頂環1挾持並壓在該研磨墊3上。然而，當研磨基板時，有罕見的機會該基板會離開該頂環1。若該基板離開該頂環1，該基板可能向上撞擊該墊接觸元件11，傷害該墊接觸元件11。為了避免該墊接觸元件11的這類損害，較佳地係為提供基板偵測感測器(未圖示)於該墊接觸元件11或支撐該墊接觸元件11的手臂14上，且當該基板偵測感測器偵測到該基板離開該頂環1時，由該氣壓缸12將該墊接觸元件11升起。
為了降低經過該陶瓷製成的通道形成構件16之液體的熱輻射，如第7圖所示，較佳地係為提供熱絕緣體27以覆蓋界定該第一液體通道21與該第二液體通道22之該通道形成構件16之內表面。設置該熱絕緣體27以便覆蓋該通道形成構件16之內表面的上部與側面部份。所使用之熱絕緣體27係為樹脂所製成之熱絕緣片、樹脂塗佈層或其他可能之方式。藉由在該通道形成構件16之內表面上提供熱絕緣體27，可避免從流經該第一液體通道21與該第二液體通道22之液體產生之熱輻射。
第8圖係為顯示該通道形成構件16之另一範例的視圖。在本範例中與第3圖至第5圖中所示之通道形成構件16相同之結構將不再贅述。在第8圖所示之範例中，在通道形成構件16中沒有隔板。因此，在通道形成構件16中，僅形成一個液體通道20。在該液體通道20中，係設置有實質上地垂直於該研磨台2(該研磨墊3)之徑向方向的複 數個阻流板25。該等阻流板2係相互交錯以便令該液體通道20形成鋸齒狀通道。
液體入口23係與該液體通道20之一端連接，且液體出口24係與該液體通道20之另一端連接。該液體入口23係位於該研磨墊3之週邊部分上方，同時該液體出口24係位於該研磨墊3之中心部分上方。在本範例中，該液體通過該液體入口23流入該液體通道20，當蜿蜒流過該液體通道20時，流向該研磨墊之中心，且通過該液體出口24流出該液體通道20。此液體流向該研磨墊3之中心可更快速地移除該研磨墊3之表面溫度梯度。
第9圖係為顯示該墊接觸元件11之另一範例的透視圖。與第3圖至第5圖中所示之相同結構將由相同之元件符號標註，且將省略重複地敘述。在第9圖所示之範例中，板構件15係設置於通道形成構件16上。因此，該通道形成構件16之下表面係與該研磨墊3之表面接觸。第10圖係為第9圖所示之通道形成構件16由上往下的視圖，而第11圖係為沿第9圖所示C-C線段的剖面圖。
該板構件15係以由元件符號28所表示之複數個螺栓(bolt)或螺釘(screw)固定於該通道形成構件16。該板構件15係以聚氯乙烯(polyvinyl chloride；簡稱PVC)所製成，且該通道形成構件16係以燒結SiC(sintered siclicon carbide)所製成。該通道形成構件16具有厚度約為2mm之下部。連接至該第一液體通道21之液體入口23及連接至該第二液體通道22之液體出口24係形成於該 板構件15上。該第一液體通道21及該第二液體通道22與如前述第4圖所示之範例中之該第一液體通道21及該第二液體通道22的形狀具有實質上相同之形狀。因此，在本範例中，亦可能快速地增加該研磨墊3之表面溫度。
第12圖係為具有清洗機構50及50用於藉由提供清洗液體於該墊接觸元件11上以清洗該墊接觸元件11之研磨裝置的示意圖。該等清洗機構50及50係設置於該墊接觸元件11之兩側上並固定於該手臂14。該等清洗機構50及50係與該墊接觸元件11一起被作為升降機構之氣壓缸12升起與降下。此外，該等清洗機構50及50係與該墊接觸元件11一起被該馬達13旋轉。
各清洗機構50包含：集箱管(header tube)51，其係與清洗液體供應源54連通；以及霧化噴嘴52，係設置於該集箱管51上。該集箱管51係沿該墊接觸元件11之側表面設置，且該霧化噴嘴52係被設置以便面對該墊接觸元件11之側表面。從該清洗液體供應源54供應清洗液體並從該霧化噴嘴52射出至該墊接觸元件11之二側表面，藉此可從該墊接觸元件11之側表面移除該研磨液體(例如，研磨液)。可使用之該清洗液體之一範例為純水。較佳地係在該墊接觸元件11在該閒置位置時執行該墊接觸元件11之清洗。
提供先前之實施例的敘述以使熟悉本領域技術之人員能夠製造並使用本發明。此外，此些實施例之各種修改對熟悉本領域技術之人員係為容易且顯而易見的，且此處所 界定之一般原理及特殊範例可應用於其他實施例。因此，本發明並不欲被限制於此處所描述之實施例，而係與申請專利範圍及其等同者之限制所界定的最廣範圍符合。
1‧‧‧頂環
2‧‧‧研磨台
3‧‧‧研磨墊
4‧‧‧液體供應機構
5‧‧‧墊溫度調整器
7‧‧‧支撐臂
11‧‧‧墊接觸元件
12‧‧‧氣壓缸
13‧‧‧馬達
14‧‧‧手臂
15‧‧‧板構件
16‧‧‧通道形成構件
18‧‧‧隔板
20‧‧‧液體通道
21‧‧‧第一液體通道
22‧‧‧第二液體通道
23‧‧‧液體入口
24‧‧‧液體出口
25‧‧‧阻流板
27‧‧‧熱絕緣體
30‧‧‧液體供應系統
31‧‧‧液體供應槽
32‧‧‧供應線路
33‧‧‧回流線路
35‧‧‧壓力調整器
36‧‧‧壓力量測裝置
37‧‧‧流量計
38‧‧‧流量控制閥
39‧‧‧輻射溫度計
40‧‧‧溫度控制器
42‧‧‧交流線路
43‧‧‧手動閥
50‧‧‧清洗機構
51‧‧‧集箱管
52‧‧‧霧化噴嘴
54‧‧‧清洗液體供應源
90‧‧‧通道形成構件
91‧‧‧蓋構件
92‧‧‧螺栓
93‧‧‧液體入口
94‧‧‧液體出口
95‧‧‧隔板
99‧‧‧液體通道
100‧‧‧墊接觸元件
101‧‧‧研磨台
102‧‧‧研磨墊
第1圖係為依據本發明之一實施例之研磨裝置的示意圖；第2圖係為顯示用以供給液體至墊接觸元件之液體供應系統的示意圖；第3圖係為該墊接觸元件之透視圖；第4圖係為第3圖所示之通道形成構件由下往上的視圖；第5圖係為沿第3圖所示B-B線段的剖面圖；第6圖係為顯示該研磨墊之表面溫度量測之實驗結果的圖式；第7圖係為顯示該通道形成構件之內表面係覆蓋有熱絕緣體之範例的視圖；第8圖係為顯示該通道形成構件之另一範例的視圖；第9圖係為顯示該墊接觸元件之另一範例的透視圖；第10圖係為第9圖所示之通道形成構件由上往下的視圖；第11圖係為沿第9圖所示C-C線段的剖面圖；第12圖係為具有清洗機構用以清洗該墊接觸元件之研磨裝置的示意圖；第13圖係為傳統墊溫度調整器的示意圖； 第14圖係為第13圖所示之墊接觸元件的透視圖；第15圖係為第14圖所示之墊接觸元件之通道形成構件的平面視圖；以及第16圖係為沿第14圖所示A-A線段的剖面圖。
1‧‧‧頂環
2‧‧‧研磨台
3‧‧‧研磨墊
4‧‧‧液體供應機構
5‧‧‧墊溫度調整器
7‧‧‧支撐臂
11‧‧‧墊接觸元件
12‧‧‧氣壓缸
13‧‧‧馬達
14‧‧‧手臂
30‧‧‧液體供應系統

Claims (16)

  1. 一種研磨裝置，係藉由令基板與研磨墊產生滑動接觸以研磨該基板，該裝置包括：研磨台，係配置成支撐該研磨墊；頂環，係配置成將該基板壓在該研磨台上的該研磨墊；以及墊溫度調整器，係配置於該研磨台的上方，以調整該研磨墊之表面溫度，其中，該墊溫度調整器包含：墊接觸元件，係與該研磨墊之表面產生接觸；及液體供應系統，係配置成供應溫度經調整之液體至該墊接觸元件，其中，於該墊接觸元件中具有一空間及將該空間分割為第一液體通道與第二液體通道之隔板，其中，該第一液體通道與該第二液體通道係串聯連接，其中，該第一液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體入口連通，其中，該第二液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體出口連通，且該隔板係於該研磨台之徑向方向延伸，其中，大略垂直於該隔板而延伸，且於該研磨台之大略圓周方向延伸的複數個阻流板係分別設置於該第一液 體通道與該第二液體通道。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之研磨裝置，其中，該複數個阻流板係彼此平行排列。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之研磨裝置，其中，該墊接觸元件係具有與該研磨墊產生接觸的板構件，該板構件係比該隔板薄。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之研磨裝置，其中，該複數個阻流板係相互交錯設置，以藉由該複數個阻流板令該第一液體通道與該第二液體通道形成為鋸齒狀通道。
  5. 一種研磨裝置，係藉由令基板與研磨墊產生滑動接觸以研磨該基板，該裝置包括：研磨台，係配置成支撐該研磨墊；頂環，係配置成將該基板壓在該研磨台上的該研磨墊；以及墊溫度調整器，係調整該研磨墊之表面溫度，其中，該墊溫度調整器包含：墊接觸元件，係與該研磨墊之表面產生接觸；及液體供應系統，係配置成供應溫度經調整之液體至該墊接觸元件，其中，於該墊接觸元件中具有一空間及將該空間分割為第一液體通道與第二液體通道之隔板，其中，該第一液體通道與該第二液體通道係串聯連接， 其中，該第一液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體入口連通，其中，該第二液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體出口連通，且其中，大略垂直於該研磨台之徑向方向而延伸的複數個阻流板係分別設置於該第一液體通道與該第二液體通道，該複數個阻流板係相互交錯設置，以藉由該複數個阻流板令該第一液體通道與該第二液體通道形成為鋸齒狀通道，位於該研磨墊之中心側的該鋸齒狀通道的寬度係較寬於位於該研磨墊之周邊側的該鋸齒狀通道的寬度。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之研磨裝置，其中，該液體入口與該液體出口係位於該研磨墊之周邊部分上方。
  7. 如申請專利範圍第1、2、4及5項中任一項所述之研磨裝置，其中，該墊接觸元件包含：板構件，係與該研磨墊產生接觸；以及通道形成構件，係具有該隔板於該通道形成構件中。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之研磨裝置，其中，界定該第一液體通道與該第二液體通道之該通道形成構件具有被熱絕緣體覆蓋之內表面。
  9. 一種研磨裝置，係藉由令基板與研磨墊產生滑動接觸以 研磨該基板，該裝置包括：研磨台，係配置成支撐該研磨墊；頂環，係配置成將該基板壓在該研磨台上的該研磨墊；以及墊溫度調整器，係調整該研磨墊之表面溫度，其中，該墊溫度調整器包含：墊接觸元件，係與該研磨墊之表面產生接觸；及液體供應系統，係配置成供應溫度經調整之液體至該墊接觸元件，其中，於該墊接觸元件中具有一空間及將該空間分割為第一液體通道與第二液體通道之隔板，其中，該第一液體通道與該第二液體通道係串聯連接，其中，該第一液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體入口連通，其中，該第二液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體出口連通，且其中，大略垂直於該研磨台之徑向方向而延伸的至少一阻流板係分別設置於該第一液體通道與該第二液體通道，其中，該墊接觸元件包含：通道形成構件，係具有該隔板及與該研磨墊產生接觸之接觸表面；以及 板構件，係覆蓋該通道形成構件。
  10. 如申請專利範圍第1、2、3、4、5及9項中任一項所述之研磨裝置，其中，該墊溫度調整器進一步包含：升降機構，係配置成升起與降下該墊接觸元件；以及移動機構，係配置成在位於該研磨墊上方的預定上升位置與位於該研磨台的徑向方向外側之預定閒置位置之間移動該墊接觸元件。
  11. 一種研磨裝置，係藉由令基板與研磨墊產生滑動接觸以研磨該基板，該裝置包括：研磨台，係配置成支撐該研磨墊；頂環，係配置成將該基板壓在該研磨台上的該研磨墊；以及墊溫度調整器，係調整該研磨墊之表面溫度，其中，該墊溫度調整器包含：墊接觸元件，係與該研磨墊之表面產生接觸；液體供應系統，係配置成供應溫度經調整之液體至該墊接觸元件，及清洗機構，係配置成清洗該墊接觸元件。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之研磨裝置，其中，於該墊接觸元件中具有一空間及將該空間分割為第一液體通道與第二液體通道之隔板，其中，該第一液體通道與該第二液體通道係串聯連接， 其中，該第一液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體入口連通，其中，該第二液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體出口連通，且其中，大略垂直於該研磨台之徑向方向而延伸的至少一阻流板係分別設置於該第一液體通道與該第二液體通道。
  13. 一種研磨裝置，係藉由令基板與研磨墊產生滑動接觸以研磨該基板，該裝置包括：研磨台，係配置成支撐該研磨墊；頂環，係配置成將該基板壓在該研磨台上的該研磨墊；以及墊溫度調整器，係配置於該研磨台的上方，以調整該研磨墊之表面溫度，其中，該墊溫度調整器包含：墊接觸元件，係與該研磨墊之表面產生接觸；及液體供應系統，係配置成供應溫度經調整之液體至該墊接觸元件，其中，於該墊接觸元件中具有液體通道，其中，該液體通道係與耦接至該液體供應系統的液體入口與液體出口連通，且其中，大略垂直於該研磨台之徑向方向延伸，且於該研磨台之大略圓周方向延伸的複數個阻流板係設置 於該液體通道。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之研磨裝置，其中，該複數個阻流板係彼此平行排列。
  15. 如申請專利範圍第13項或第14項所述之研磨裝置，其中，該複數個阻流板係相互交錯設置，以藉由該複數個阻流板令該液體通道形成為鋸齒狀通道。
  16. 如申請專利範圍第13項或第14項所述之研磨裝置，其中，該液體入口係位於該研磨墊之周邊部分上方，且該液體出口係位於該研磨墊之中心部分上方。
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