TWI838566B

TWI838566B - 用於減低凹陷、腐蝕、及增加墊粗糙度的低溫金屬cmp

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Publication number: TWI838566B
Application number: TW109127171A
Authority: TW
Inventors: 吳昊晟; 海力桑達拉拉珍; 建設唐; 張壽松; 布萊恩Ｊ布朗; 楊雁筑; 友王; 拉吉菲巴札
Original assignee: 美商應用材料股份有限公司
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2020-08-11
Publication date: 2024-04-11

Abstract

一種化學機械拋光系統，包括平台，以支撐具有拋光表面的拋光墊；冷卻劑源；配給器，具有一或更多孔懸吊在平台上，以從冷卻劑源引導冷卻劑至拋光墊的拋光表面上；及控制器，耦合至冷卻劑源，且配置成在拋光操作的選擇的步驟期間，造成冷卻劑源傳輸冷卻劑通過噴嘴至拋光表面上。

Description

用於減低凹陷、腐蝕、及增加墊粗糙度的低溫金屬CMP

本揭露案關於化學機械拋光(CMP)，且更特定而言，關於在CMP期間的溫度控制。

積體電路通常藉由在半導體晶圓上依序沉積導電、半導體或絕緣層而形成。各種製作處理需要在基板上平坦化層。舉例而言，一個製作步驟牽涉在非平面表面上沉積填充層，且平坦化填充層。對於某些應用，平坦化填充層直到暴露圖案化的頂部表面。舉例而言，可在圖案化的絕緣層上沉積金屬層，以填充絕緣層中的溝道及孔洞。在平坦化之後，於圖案化層的溝道及孔洞中的金屬的剩餘部分形成貫孔、插頭及線，以提供基板上薄膜電路之間的導電路徑。如另一範例，可在圖案化導電層上沉積介電層，且接著平坦化以能夠進行後續光刻步驟。

化學機械拋光(CMP)為一個可接受的平坦化方法。此平坦化方法通常需要基板固定在承載頭上。基板暴露的表面通常放置抵靠旋轉拋光墊。承載頭在基板上提供可控制的負載，以推擠其抵靠拋光墊。具有研磨粒子的拋光漿料通常供應至拋光墊的表面。

在一個態樣中，一種化學機械拋光系統，包括平台，以支撐具有拋光表面的拋光墊；冷卻劑源；配給器，具有一或更多孔懸吊在平台上，以從冷卻劑源引導冷卻劑至拋光墊的拋光表面上；及控制器，耦合至冷卻劑源，且配置成在拋光操作的選擇的步驟期間，造成冷卻劑源傳輸冷卻劑通過噴嘴至拋光表面上。

任何以上態樣的實例可包括一或更多以下特徵。

冷卻劑源可包括液體冷卻劑媒介的源。液體冷卻劑媒介的源可包括以下一或更多者：液態氮或液態二氧化碳。

冷卻劑源可包括氣體冷卻劑媒介的源。氣體冷卻劑媒介的源可包括以下一或更多者：由液態氮形成的氣體或由液態二氧化碳形成的氣體。氣體冷卻劑媒介的源可包括壓縮的氣體。氣體冷卻劑媒介的源可連接至渦流管，配置成引導氣體的冷卻串流至拋光墊上。

噴嘴可配置成開始及停止流動通過噴嘴的流體。

選擇的步驟可為調整步驟。選擇的步驟可為金屬清潔步驟。選擇的步驟可為過度拋光步驟。

在另一態樣中，一種化學機械拋光之方法，包括在第一溫度範圍中以拋光墊批量拋光基板；及在降低至第二溫度範圍中的拋光墊的拋光表面的溫度下，以拋光墊實行基板的金屬清潔、過度拋光或調整步驟之一或更多者，或調整拋光墊，第二溫度範圍低於第一溫度範圍。

任何以上態樣的實例可包括一或更多以下特徵。

可使用連接到手臂的冷卻劑完成溫度的降低，手臂具有懸吊於拋光墊的拋光表面上的一或更多噴嘴，其中在手臂上的噴嘴可配置成從冷卻劑源引導冷卻劑至拋光墊的拋光表面上，以降低拋光表面的溫度。冷卻劑源可包括液體冷卻劑媒介的源。液體冷卻劑媒介的源可包括以下一或更多者：液態氮或液態二氧化碳。冷卻劑源可包括氣體冷卻劑媒介的源。氣體冷卻劑媒介的源可包括以下一或更多者：從液態氮形成的氣體或從液態二氧化碳形成的氣體。氣體冷卻劑媒介的源可包括壓縮的氣體。氣體冷卻劑媒介的源可連接至配置成引導氣體的冷串流至拋光墊上的渦流管。

噴嘴可配置成開始及停止流動通過噴嘴的流體。

可能的優點可包括但非限於以下一或更多者。

控制各種部件的溫度可減少溫度相依處理的效應，例如凹陷、侵蝕及腐蝕。控制溫度亦可建立更均勻的墊粗糙度，因此強化拋光均勻性，例如，用於清潔金屬殘留物且延長墊壽命。

在一個範例中，增加拋光處理的溫度。特定而言，蒸氣，即藉由沸騰產生的氣態H₂O，可注入漿料中而以低液體含量(即，低稀釋度)傳送能量，以迅速且有效地抬升漿料的溫度。此舉例如在批量拋光期間可增加拋光率。

在另一範例中，於拋光操作的金屬清潔、過度拋光或調整步驟之一或更多者期間，可降低拋光墊表面的溫度。此舉可減少凹陷及腐蝕及/或強化墊粗糙度的均勻性，因此強化拋光均勻性且延長墊的壽命。

此外，可降低CMP裝置的各種部件的溫度，而可減少電反應率且減少各種部件的腐蝕。此舉可減少在經拋光的晶圓中的缺陷。

此舉可強化在CMP處理期間拋光的可預測性，減少從一個拋光操作至另一拋光操作的拋光變化，且強化晶圓對晶圓的均勻性。

在隨附圖式及以下說明中提及一或更多實例之細節。其他態樣、特徵及優點將從說明書及圖式且從申請專利範圍而為顯而易見的。

2:拋光裝置

4:拋光平台

6:傳送站台

8:負載杯體

8a:負載杯體

8b:負載杯體

9:機械手臂

10:基板

12:控制器

20:拋光站台

22:馬達

24:平台

25:軸

28:驅動桿

30:拋光墊

32:拋光層

34:背襯層

36:拋光表面

38:拋光液體

39:漿料配給器

40:框架

64:溫度感測器

70:承載頭

71:中心軸

74:驅動桿

76:馬達

78:托架

80:彈性膜

82:腔室

84:保持環

84a:外部表面

84b:底部表面

86:下部塑膠部分

88:上部部分

90:墊調整器

92:調整盤

93:調整頭

94:手臂

96:底座

100:組件

102:冷卻系統

104:加熱系統

106:沖洗系統

110:手臂

112:底座

120:噴嘴

122:噴灑

124:徑向區

126:間隙

128:拉長的區域

128a:區域

128b:區域

130:源

132:源

134:混合腔室

140:手臂

142:底座

144:開口

148:源

150:手臂

152:底座

170:擦拭葉片

200:蒸氣處置組件

204:基座

206:外殼

206a:底板

206b:側壁

208:腔體

210:桿

214:溫度感測器

225:噴嘴

230:供應線

235:排管

245:蒸氣

250:杯體

255:外殼

260:驅動桿

264:溫度感測器

275:噴嘴

280:供應線

285:排管

295:蒸氣

410:蒸氣產生器

420:罐體

422:下部腔室

424:上部腔室

425:內部空間

426:屏障

428:孔

430:加熱元件

432:水入口

434:儲藏室

436:蒸氣出口

438:蒸氣傳輸通路

440:水

442:水位準

443a:最小水位準

443b:最大水位準

444:旁通管

446:蒸氣

460:水位準感測器

470:過濾器

480:閥門

482:閥門

484:功率源

第1圖為拋光裝置的範例之概要平面視圖。

第2A圖為範例承載頭蒸氣處置組件之概要剖面視圖。

第2B圖為範例調整頭蒸氣處置組件的概要剖面視圖。

第3A圖為拋光裝置的拋光站台之範例的概要剖面視圖。

第3B圖為化學機械拋光裝置的範例拋光站台的概要頂部視圖。

第4A圖為範例蒸氣產生器的概要剖面視圖。

第4B圖為範例蒸氣產生器的概要剖面頂部視圖。

化學機械拋光藉由在基板、拋光液體及拋光墊之間的界面處結合機械研磨及化學蝕刻來操作。在拋光處理期間，歸因於基板的表面及拋光墊之間的摩擦產生大量的熱。此外，某些處理亦包括原位調整步驟，其中調整盤，例如以研磨鑽石粒子塗佈的盤，擠壓抵靠旋轉拋光墊，以調整且紋路化拋光墊表面。調整處體的研磨亦可產生熱。舉例而言，在以2psi的標稱下壓壓力及8000Å/分鐘的移除率的通常一分鐘的銅CMP處理中，聚氨酯拋光墊的表面溫度可抬升約30℃。

另一方面，配給至拋光墊上的漿料可充當作為散熱劑。整體而言，此等效應導致拋光墊空間上且隨著時間的溫度變化。

在CMP處理中化學相關的變數，例如參與反應的初始及速率，及機械相關的變數，例如表面摩擦係數、儲存模量及拋光墊的黏性，均為強烈溫度相依的。結果，拋光墊的表面溫度的變化可導致移除率、拋光均勻性、侵蝕、凹陷及殘留物的變化。藉由在金屬清潔、過度拋光或調整步驟之一或更多者期間更嚴格控制拋光墊的表面的溫度，可減少溫度的變化，且可強化拋光效能，例如藉由晶圓之中非均勻性或晶圓對晶圓非均勻性來量測。

一般而言，隨著拋光液體38的溫度增加，拋光液體38的拋光率增加。相對地，隨著拋光液體38的溫度減少，拋光液體38的拋光率減少。增加的拋光率在拋光操作的某些階段為所欲的(例如，在批量拋光期間)，且減少的拋光率在拋光操作的其他階段可為所欲的(例如，在金屬清潔、過度拋光及調整步驟期間)。

再者，於CMP期間碎屑及漿料可累積在CMP裝置的各種部件上。藉由碎屑及漿料的機械及化學蝕刻可造成拋光墊的凹陷及侵蝕，且可腐蝕CMP裝置的各種部件。

可解決一或更多此等問題的技術為在拋光處理的部分期間預加熱拋光墊及/或漿料，例如，在批量拋光期間。舉例而言，CMP裝置的各種部件(例如，來自拋光液體儲藏室的拋光液體38)可使用蒸氣加熱，即氣態H₂O，以在拋光處理期間增加拋光率。此外，可降低拋光墊及各種部件的溫度，例如，使用渦流管冷卻及/或藉由配給冷卻劑，以在金屬清潔、過度拋光或調整步驟之一或更多者期間減少漿料化學物的拋光率。

第1圖為用於處理一或更多基板之化學機械拋光裝置2的平面視圖。拋光裝置2包括拋光平台4，而至少部分支撐且裝載複數個拋光站台20。舉例而言，拋光裝置可包括四個拋光站台20a、20b、20c及20d。各個拋光站台20適以拋光保持在承載頭70中的基板。在第1圖中並未圖示各個站台的所有部件。

拋光裝置2亦包括多重性的承載頭70，其各者配置成承載基板。拋光裝置2亦包括傳送站台6，用於從承載頭裝載及卸載基板。傳送站台6可包括複數個負載杯體8，例如兩個負載杯體8a、8b，適以藉由傳送機械手臂9促進在承載頭70及工廠界面(未顯示)或其他設備(未顯示)之間傳送基板。負載杯體8藉由負載及卸載承載頭70而大致促進在機械手臂9及承載頭70之各者之間傳送。

拋光裝置2的站台，包括傳送站台6及拋光站台20，可以實質上相等的角度間隔定位在平台4的中心四周。此舉並非必須，但可提供拋光裝置良好的足跡。

對於拋光操作，一個承載頭70定位於拋光站台處。兩個額外的承載頭可定位於裝載及卸載站台6中，以將經拋光的基板與未拋光的基板交換，同時其他基板在拋光站台20處拋光。

承載頭70藉由可造成各個承載頭沿著路徑移動的支撐結構保持，路徑依序通過第一拋光站台20a、第二拋光站台20b、第三拋光站台20c及第四拋光站台20d。此舉准許各個承載頭在拋光站台20及負載杯體8上選擇性拋光。

在某些實例中，各個承載頭70耦合至固定至支撐結構72的托架78。藉由沿著支撐結構72移動托架78，例如軌道，承載頭70可定位於選擇的拋光站台20或負載杯體8上。或者，承載頭70可從轉盤懸吊，且轉盤的旋轉沿著圓形路徑同時移動所有的承載頭。

拋光裝置2的各個拋光站台20可包括通口，例如在漿料配給器39的端處(例如，配給手臂)，以配給拋光液體38(見第3A圖)，例如研磨漿料，至拋光墊30上。拋光裝置2的各個拋光站台20亦可包括墊調整器90，以研磨拋光墊30以將拋光墊30維持在一致的研磨狀態中。

第3A及3B圖圖示化學機械拋光系統的拋光站台20之範例。拋光站台20包括可旋轉盤狀平台24，在其上放置拋光墊30。平台24可操作以在軸25四周旋轉(見第3B圖中的箭頭A)。舉例而言，馬達22可轉動驅動桿28以旋轉平台24。拋光墊30可為兩層拋光墊，具有外部拋光層32及較軟背襯層34。

參照第1、3A及3B圖，拋光站台20可包括供應通口，例如在漿料配給器39的端處，以配給拋光液體38，例如研磨漿料，至拋光墊30上。

拋光站台20可包括具有調整盤92的墊調整器90(見第2B圖)，以維持拋光墊30的表面粗糙性。調整盤92可在手臂94的端處定位於調整頭93中。手臂94及調整頭93藉由底座96支撐。手臂94可擺動以便將調整頭93及調整盤92橫向掃掠橫跨拋光墊30。清潔杯體250可鄰接平台24定位於手臂94可移動調整頭93的位置處。

承載頭70可操作以保持基板10抵靠拋光墊30。承載頭70從支撐結構72懸吊，例如轉盤或軌道，且藉由驅動桿74連接至承載頭旋轉馬達76，使得承載頭可在軸71四周旋轉。可選地，承載頭70可藉由沿著軌道的動作或藉由轉盤本身的旋轉擺盪而橫向擺盪，例如在轉盤上的滑動件上。

承載頭70可包括彈性膜80，具有基板固定表面以接觸基板10的背側，及複數個可加壓腔室82，以施加不同壓力至基板10上的不同區，例如不同徑向區。承載頭70可包括保持環84，以保持基板。在某些實例中，保持環84可包括接觸拋光墊的下部塑膠部分86及較硬材料的上部部分88，例如金屬。

在操作中，平台在其中心軸25四周旋轉，且承載頭在其中心軸71四周旋轉(見第3B圖中的箭頭B)且橫向平移(見第3B圖中的箭頭C)橫跨拋光墊30的頂部表面。

參照第3A及3B圖，隨著承載頭70掃掠橫跨拋光墊30，承載頭70任何暴露的表面傾向變成以漿料覆蓋。舉例而言，漿料可貼附至保持環84的外部或內部直徑表面。一般而言，對於並未維持在濕的條件下的任何表面，漿料將傾向凝結及/或變乾。結果，可在承載頭70上形成粒子。若此等粒子變得流離失所，粒子可刮傷基板，導致拋光缺陷。

再者，漿料可結片至承載頭70上，或在漿料中的氫氧化鈉可在承載頭70及/或基板10的表面之一者上結晶，且造成承載頭70的表面腐蝕。結片的漿料難以移除且結晶的氫氧化鈉難以返回成溶液。

類似的問題發生於調整頭93，例如在調整頭93上可形成粒子，漿料可結片至調整頭93上，或在漿料中的氫氧化鈉可於調整頭93的表面之一者上結晶。

一個解決方案為以液態水噴射清潔部件，例如承載頭70及調整頭93。然而，單獨以水噴射可能難以清潔部件，且可能需要大量的水。此外，與拋光墊30接觸的部件，例如承載頭70、基板10及調整盤92，可充當作為散熱劑，而阻礙拋光墊溫度的均勻性。

為了解決此等問題，如第2A圖中所顯示，拋光裝置2包括一或更多承載頭蒸氣處置組件200。各個蒸氣處置組件200可用於清潔及/或預加熱承載頭70及基板10。

蒸氣處置組件200可為負載杯體8的部分，例如負載杯體8a或8b之部分。或者或此外，蒸氣處置組件200可在位於鄰接拋光站台20之間的一或更多內部平台站台9處提供。

負載杯體8包括基座204，以在裝載/卸載處理期間保持基板10。負載杯體8亦包括環繞或實質上環繞基座204的外殼206。多重噴嘴225藉由外殼206或分開的支撐件支撐，以傳輸蒸氣245至定位於藉由外殼206界定的腔體208中的承載頭及/或基板。舉例而言，噴嘴225可定位於外殼206的一或更多內部表面上，例如腔體的底板206a及/或側壁206b及/或頂板。噴嘴225可配置成例如使用控制器12開始及停止流動通過噴嘴225的流體。噴嘴225可定向以引導蒸氣向內至腔體206中。蒸氣245可藉由使用蒸氣產生器410來產生，例如以下進一步討論的蒸氣產生器。排管235可准許過量的水、清潔溶液及清潔副產物通過，以避免在負載杯體8中堆積。

致動器提供外殼206及承載頭70之間的相對垂直運動。舉例而言，桿210可支撐外殼206且垂直可致動以抬升及降低外殼206。或者，承載頭70可垂直移動。基座204可在桿210的軸上。基座204可相對於外殼206而垂直可移動。

在操作中，承載頭70可定位於負載杯體8上，且外殼206可抬升(或降低承載頭70)使得承載頭70部分在腔體208之中。基板10開始可在基座204上且夾持至承載頭70上，及/或開始在承載頭70上且夾持至基座204上。

蒸氣引導通過噴嘴225以清潔及/或預加熱基板10及/或承載頭70的一或更多表面。舉例而言，一或更多噴嘴可定位以引導蒸氣至承載頭70的外部表面，保持環84的外部表面84a及/或保持環84的底部表面84b。一或更多噴嘴可定位以引導蒸氣至藉由承載頭70保持的基板10的前表面上，即待拋光的表面，或若無基板10則至支撐在承載頭70上膜80的底部表面上。一或更多噴嘴可定位於基座204下方，以引導蒸氣向上至定位於基座204上的基板10的前表面上。一或更多噴嘴可定位於基座204上方，以引導蒸氣向下至定位於基座204上的基板10的背表面上。承載頭70可在負載杯體8之中旋轉及/或相對於負載杯體8垂直移動，以允許噴嘴225處置承載頭70及/或基板10的不同區域。基板10可放置於基座204上，以允許承載頭70的內部表面以蒸氣處置，例如膜82的底部表面，或保持環84的內部表面。

蒸氣從蒸氣源循環通過供應線230通過外殼206至噴嘴225。噴嘴225可噴灑蒸氣245以在各個拋光操作之後移除留在承載頭70及基板10上的有機殘留物、副產物、碎屑及漿料粒子。噴嘴225可噴灑蒸氣245以加熱基板10及/或承載頭70。

可建構平台內部站台9且類似地操作，但無須具有基板支撐基座。

藉由噴嘴225傳輸的蒸氣245可具有可調節溫度、壓力及流率，以改變承載頭70及基板10的清潔及預加熱。在某些實例中，對各個噴嘴或在噴嘴的群組之間可獨立可調節溫度、壓力及/或流率。

舉例而言，當產生蒸氣245時(例如，在第4A圖中的蒸氣產生器410中)蒸氣245的溫度可為90至200℃。當藉由噴嘴225配給蒸氣245時，例如歸因於在傳送中的熱損失，蒸氣245的溫度可介於90至150℃之間。在某些實例中，蒸氣藉由噴嘴225以70-100℃的溫度傳輸，例如80-90℃。在某些實例中，藉由噴嘴傳輸的蒸氣為過熱的，即在高於沸點的溫度下。

當藉由噴嘴225傳輸蒸氣245時，取決於加熱器功率及壓力，蒸氣245的流率可為1-1000cc/分鐘。在某些實例中，蒸氣與其他氣體混合，例如與正常大氣或與N₂混合。或者，藉由噴嘴225傳輸的流體為實質上純水。在某些實例中，藉由噴嘴225傳輸的蒸氣245與液態水混合，例如霧化的水。舉例而言，液態水及蒸氣可以1：1至1： 10的相對流量比例(例如，在sccm中的流率)結合。然而，若液態水的量低，例如小於5wt%，例如小於3wt%，例如小於1wt%，則蒸氣將具有優良的熱傳送品質。因此，在某些實例中，蒸氣為乾的蒸氣，即實質上不含水滴。

為了避免以熱降級膜，水可與蒸氣245混合以降低溫度，例如至約40-50℃。蒸氣245的溫度可藉由混合冷卻的水至蒸氣245中來降低，或以相同或實質上相同溫度混合水至蒸氣245中(因為液態水比氣態水傳送更少的能量)。

在某些實例中，溫度感測器214可安裝在或鄰接蒸氣處置組件200中，以偵測承載頭70及/或基板10的溫度。來自感測器214的訊號可藉由控制器12接收，以監測承載頭70及/或基板10的溫度。控制器12可基於來自溫度感測器214的溫度量測，控制藉由組件100傳輸的蒸氣。舉例而言，控制器可接收目標溫度值。若控制器12偵測溫度量測超過目標值，則控制器12終止蒸氣的流動。如另一範例，控制器12可減少蒸氣傳輸流率及/或減少蒸氣溫度，以例如避免在清潔及/或預加熱期間部件的過度加熱。

在某些實例中，控制器12包括計時器。在此情況中，當開始傳輸蒸氣時可開始控制器12，且在計時器到期下終止蒸氣的傳輸。計時器可基於實驗測試來設定，以在清潔及/或預加熱期間得到承載頭70及基板10的所欲溫度。

第2B圖顯示包括外殼255的調整蒸氣處置組件250。外殼255可形成「杯體」，以容納調整盤92及調整頭93。蒸氣通過供應線280在外殼255中循環至一或更多噴嘴275。噴嘴275可噴灑蒸氣295以在各個調整操作之後移除留在調整盤92及/或調整頭93上的拋光副產物，例如碎屑或研磨粒子。噴嘴275可定位在外殼255中，例如，在外殼255的內部的底板、側壁或頂板上。噴嘴275可配置成例如使用控制器12開始及停止流體流動通過噴嘴275。一或更多噴嘴可經放置以清潔墊調整盤的底部表面及/或調整頭93的底部表面、側壁及/或頂部表面。蒸氣295可使用蒸氣產生器410產生。排管285可准許過量的水、清潔溶液及清潔副產物通過，以避免在外殼255中堆積。

調整頭93及調整盤92可至少部分地降低至外殼255中用以蒸氣處置。當調整盤92返回以操作時，調整頭93及調整盤92舉升出外殼255且放置在拋光墊30上以調整拋光墊30。當完成調整操作時，調整頭93及調整盤92舉升離開拋光墊且擺盪回外殼255，用於移除在調整頭93及調整盤92上的拋光副產物。在某些實例中，外殼255可垂直致動，例如固定至垂直驅動桿260。

外殼255經放置以容納調整盤92及調整頭93。調整盤92及調整頭93可在外殼255之中旋轉及/或在外殼255中垂直移動，以允許噴嘴275蒸氣處置調整盤92及調整頭93的各種表面。

藉由噴嘴275傳輸的蒸氣295可具有可調節溫度、壓力及/或流率。在某些實例中，溫度、壓力及/或流率對各個噴嘴或在噴嘴的群組之間可獨立調節。此舉准許變化且因此更有效清潔調整盤92或調整頭93。

舉例而言，當產生蒸氣295時(例如，在4A圖中的蒸氣產生器410中)蒸氣295的溫度可為90至200℃。當藉由噴嘴275配給蒸氣295時，例如歸因於在傳送中的熱損失，蒸氣295的溫度可介於90至150℃之間。在某些實例中，蒸氣可藉由噴嘴275以70-100℃的溫度傳輸，例如80-90℃。在某些實例中，藉由噴嘴傳輸的蒸氣為過熱的，即在高於沸點的溫度下。

當蒸氣295藉由噴嘴275傳輸時，蒸氣295的流率可為1-1000cc/分鐘。在某些實例中，蒸氣與其他氣體混合，例如與正常大氣或與N₂混合。或者，藉由噴嘴275傳輸的流體為實質上純水。在某些實例中，藉由噴嘴275傳輸的蒸氣295與液態水混合，例如霧化的水。舉例而言，液態水及蒸氣可以1：1至1：10的相對流量比例(例如，在sccm中的流率)結合。然而，若液態水的量低，例如小於5wt%，例如小於3wt%，例如小於1wt%，則蒸氣將具有優良的熱傳送品質。因此，在某些實例中，蒸氣為乾的蒸氣，即不包括水滴。

在某些實例中，溫度感測器264可安裝在或鄰接外殼255中，以偵測調整頭93及/或調整盤92的溫度。控制器12可從溫度感測器264接收訊號，以監測調整頭93或調整盤92的溫度，例如偵測墊調整盤92的溫度。控制器12可藉由組件250基於來自溫度感測器264的溫度量測而控制蒸氣的傳輸。舉例而言，控制器可接收目標溫度值。若控制器12偵測溫度量測超過目標值，則控制器12終止蒸氣的流動。如另一範例，控制器12可減少蒸氣傳輸流率及/或減少蒸氣溫度，例如以避免在清潔及/或預加熱期間部件的過度加熱。

在某些實例中，控制器12使用計時器。在此情況中，當開始傳輸蒸氣時控制器12可開始計時，且在計時器到期下終止蒸氣的傳輸。計時器可基於實驗測試來設定，以在清潔及/或預加熱期間得到調整盤92的所欲溫度，例如，用以避免過度加熱。

參照第3A圖，在某些實例中，拋光站台20包括溫度感測器64，以監測在拋光站台中或拋光站台的/中的部件之溫度，例如拋光墊30及/或在拋光墊上的拋光液體38的溫度。舉例而言，溫度感測器64可為紅外線(IR)感測器，例如IR相機，定位於拋光墊30上方，且配置成量測拋光墊30及/或拋光墊上的拋光液體38的溫度。特定而言，溫度感測器64可配置成沿著拋光墊30的半徑在多重點處量測，以便產生徑向溫度輪廓。舉例而言，IR相機可具有跨度拋光墊30之半徑的視野。

在某些實例中，溫度感測器為接觸感測器而非非接觸感測器。舉例而言，溫度感測器64可為定位在平台24 上或中的熱電偶或IR熱電偶。此外，溫度感測器64可與拋光墊直接接觸。

在某些實例中，多重溫度感測器橫跨拋光墊30可以不同徑向位置間隔，以便沿著拋光墊30的半徑在多重點處提供溫度。此技術可替換或額外地與IR相機使用。

儘管第3A圖中圖示定位以監測拋光墊30及/或墊30上拋光液體38的溫度，溫度感測器64可定位於承載頭70內側以量測基板10的溫度。溫度感測器64可直接接觸(即，接觸感測器)基板10的半導體晶圓。在某些實例中，在拋光站台20中包括多重溫度感測器，例如以量測拋光站台的/中的不同部件的溫度。

拋光站台20亦包括溫度控制系統100，以控制拋光墊30及/或拋光墊上的拋光液體38的溫度。溫度控制系統100可包括冷卻系統102及/或加熱系統104。冷卻系統102及加熱系統104之至少一者且在某些實例中為兩者藉由傳輸溫度控制的媒介，例如液體、汽化或噴灑，至拋光墊30的拋光表面36上(或至已經存在於拋光墊上的拋光液體上)。

對於冷卻系統102，冷卻媒介可為氣體，例如空氣，或液體，例如水。媒介可在室溫下或冷卻低於室溫，例如在5-15℃下。在某些實例中，冷卻系統102使用空氣及液體的噴灑，例如液體的霧化的噴灑，例如水。特定而言，冷卻系統可具有噴嘴，而產生冷卻低於室溫的水的霧化的噴灑。在某些實例中，固態材料可與氣體及/或液體混合。固態材料可為冷卻材料，例如冰，或當溶解在水中時吸熱的材料，例如藉由化學反應。

冷卻媒介可藉由流動通過可選地形成於噴嘴中、於冷卻劑傳輸手臂中的一或更多孔(例如，孔洞或狹槽)來傳輸。孔可藉由連接至冷卻劑源的歧管來提供。

如第3A及3B圖中所顯示，範例冷卻系統102包括在平台24及拋光墊30上延伸從拋光墊的邊緣至或至少接近(例如，在拋光墊的總半徑的5%之中)拋光墊30的中心的手臂110。手臂110可藉由底座112支撐，且底座112可支撐在與平台24相同的框架40上。底座112可包括一或更多致動器，例如線性致動器以抬升或降低手臂110，及/或旋轉致動器以在平台24上橫向擺盪手臂110。手臂110經定位以避免與其他硬體部件碰撞，例如拋光頭70、墊調整盤92及漿料配給器39。

範例冷卻系統102包括從手臂110懸吊的多重噴嘴120。各個噴嘴120配置成噴灑液體冷卻劑媒介，例如水，至拋光墊30上。手臂110可藉由底座112支撐，使得噴嘴120藉由間隙126與拋光墊30分開。各個噴嘴120可配置成例如使用控制器12開始及停止流動通過各個噴嘴120的流體。各個噴嘴120可配置成引導在噴灑122中霧化的水朝向拋光墊30。

冷卻系統102可包括液體冷卻劑媒介的源130及氣體冷卻劑媒介的源132(見第3B圖)。來自源130的液體及來自源132的氣體可在引導通過噴嘴120之前於混合腔室134(見第3A圖)中混合，例如在手臂110中或上，以形成噴灑122。當配給時，此冷卻劑可低於室溫，例如從-100至20℃，例如低於0℃。

在冷卻系統102中使用的冷卻劑可包括例如液態氮，或從液態氮及/或乾冰形成的氣體。在某些實例中，水滴可添加至氣體流動。水可冷卻以形成冰滴，而歸因於冰滴的融化的潛熱有效率地冷卻拋光墊。此外，冰或水滴可避免拋光墊30由於藉由冷卻的氣體冷卻而變乾。取代水，乙醇或異丙醇可注入氣體流動中以形成冷凍粒子。

來自氣源132的氣體，例如壓縮的氣體，可連接至渦流管50，而可將壓縮的氣體分開成冷串流及熱串流，且引導冷串流至噴嘴120至拋光墊30上。在某些實例中，噴嘴120為渦流管的下部端，而引導壓縮的氣體的冷串流至拋光墊30上。

在某些實例中，可對各個噴嘴獨立控制處理參數，例如流率、壓力、溫度、及/或液體對氣體的混合比例(例如，藉由控制器12)。舉例而言，對各個噴嘴120的冷卻劑可流動通過獨立可控制的冷卻器，以獨立控制噴灑的溫度。如另一範例，分開的一對幫浦，一個用於氣體且一個用於液體，可連接至各個噴嘴，使得可對各個噴嘴獨立控制流率、壓力及氣體及液體的混合比例。

各種噴嘴可噴灑在拋光墊30上的不同徑向區124上。鄰接徑向區124可重疊。在某些實例中，噴嘴120產生噴灑沿著拉長的區域128撞擊拋光墊30。舉例而言，噴嘴可配置成在大致平面的三角空間中產生噴灑。

拉長的區域128之一或更多者，例如所有的拉長的區域128可具有平行於通過區域128(見區域128a)延伸的半徑的縱軸。或者，噴嘴120產生錐形噴灑。

儘管第1圖圖示噴灑本身重疊，噴嘴120可定向使得拉長的區域不重疊。舉例而言，至少某些噴嘴120，例如所有的噴嘴120，可定向使得拉長的區域128相對於通過拉長的區域(見區域128b)的半徑在傾斜的角度下。

至少某些噴嘴120可定向使得從該噴嘴的噴灑的中心軸(見箭頭A)相對於拋光表面36在傾斜的角度下。特定而言，噴灑122可從噴嘴120引導以使得在相對於拋光墊30的運動方向(見箭頭A)之方向中的水平分量在藉由平台24的旋轉造成的撞擊的區域中。

儘管第3A及3B圖圖示噴嘴120以均勻間隔隔開，此舉並非必要。噴嘴120可徑向地或角度地或此兩者上非均勻地分配。舉例而言，噴嘴120可沿著徑向方向朝向拋光墊30的邊緣更密集地叢聚。此外，儘管第3A及3B圖圖示九個噴嘴，可具有更大或更小數量的噴嘴，例如三個至二十個噴嘴。

冷卻系統102可用以降低拋光表面36的溫度。舉例而言，拋光表面36的溫度可使用透過噴灑122來自源130的液體降低，透過噴灑122來自源132的氣體降低，來自渦流管50的冷串流降低，或其結合。在某些實施例中，拋光表面36的溫度可降低至或低於20℃。在金屬清潔、過度拋光或調整步驟之一或更多者期間降低溫度可藉由減少拋光液體38的選擇性，而在CMP期間減少軟金屬的凹陷及侵蝕。

在某些實例中，溫度感測器量測拋光墊的溫度或在拋光墊上拋光液體的溫度，且控制器執行閉迴路控制演算法，以相對於拋光液體的流率控制冷卻劑的流率，以便將拋光墊或拋光墊上的拋光液體維持在所欲的溫度下。

在CMP期間降低溫度可用以減少腐蝕。舉例而言，在金屬清潔、過度拋光或調整步驟之一或更多者期間降低溫度可減少各種部件中的電腐蝕，因為電腐蝕可為溫度相依的。此外，在CMP期間，渦流管50可使用在拋光處理中為惰性的氣體。特定而言，缺乏氧(或具有比正常大氣更少的氧)的氣體可用以建立局部惰性的環境，而減少局部惰性環境中的氧，而可導致減少的腐蝕。此等氣體之範例包括氮及二氧化碳，例如從液態氮或乾冰蒸發。

降低拋光表面36的溫度，例如用於調整步驟，可增加拋光墊30的儲存模量且減少拋光墊30的黏性。增加儲存模量且減少黏性，與在墊調整盤92上降低向下力及/握藉由墊調整盤92較少的侵略性調整結合，可導致更均勻的墊粗糙度。均勻化墊粗糙度的優點為在後續拋光操作期間減少在基板10上的刮傷，以及增加拋光墊30的壽命。

在某些實例中，取代或額外使用冷卻劑以降低拋光液體的溫度，加熱的流體，例如蒸氣，可注入拋光液體 38中(例如，漿料)以在拋光液體38配給之前抬升拋光液體38的溫度。或者，加熱的流體，例如蒸氣，可引導至拋光墊上，即使得拋光液體的溫度在其配給之後調節。

對於加熱系統104，加熱流體可為氣體，例如蒸氣(例如，來自蒸氣產生器410，見第4A圖)或加熱的空氣，或液體，例如加熱的水，或氣體及液體的結合。加熱的流體高於室溫，例如在40-120℃下，例如在90-110℃下。流體可為水，例如實質上純的去離子水，或包括添加物或化學物的水。在某些實例中，加熱系統104使用蒸氣的噴灑。蒸氣可包括添加物或化學物。

加熱流體可藉由流動通過加熱傳輸手臂上的孔而傳輸，例如孔洞或狹槽，例如藉由一或更多噴嘴提供。孔可藉由連接至加熱流體的源的歧管來提供。

範例加熱系統104包括手臂140，而在平台24及拋光墊30上延伸，從拋光墊的邊緣至或至少接近拋光墊30的中心(例如，在拋光墊的總半徑的5%之中)。手臂140可藉由底座142支撐，且底座142可支撐在與平台24相同的框架40上。底座142可包括一或更多致動器，例如線性致動器以抬升或降低手臂140，及/或旋轉致動器以在平台24上橫向擺盪手臂140。手臂140經定位以避免與其他硬體部件碰撞，例如拋光頭70、墊調整盤92及漿料配給器39。

沿著平台24的旋轉方向，加熱系統104的手臂140可定位於冷卻系統102的手臂110及承載頭70之間。沿著平台24的旋轉方向，加熱系統104的手臂140可定位於冷卻系統102的手臂110及漿料配給器39之間。舉例而言，冷卻系統102的手臂110、加熱系統104的手臂140、漿料配給器39及承載頭70可沿著平台24的旋轉方向以此順序定位。

在手臂140的底部表面中形成多重開口144。各個開口144配置成引導氣體或汽化，例如蒸氣，至拋光墊30上。手臂140可藉由底座142支撐，使得開口144藉由間隙與拋光墊30分開。間隙可為0.5至5mm。特定而言，間隙可經選擇使得加熱流體的熱在流體到達拋光墊之前不會顯著逸散。舉例而言，間隙可經選擇使得從開口發射的蒸氣不會在到達拋光墊之前凝結。

加熱系統104可包括蒸氣的源148，例如蒸氣產生器410(見第4A圖)，而可藉由管路連接至手臂140。各個開口144可配置成引導蒸氣朝向拋光墊30。

在某些實例中，可對各個噴嘴獨立控制處理參數，例如流率、壓力、溫度、及/或液體對氣體的混合比例。舉例而言，對各個開口144的流體可流動通過獨立可控制的加熱器，以獨立控制加熱流體的溫度，例如蒸氣的溫度。

各種開口144可引導蒸氣至拋光墊30上的不同徑向區上。鄰接徑向區可重疊。可選地，某些開口144可定向使得從該開口的噴灑的中心軸相對於拋光表面36為傾斜的角度。蒸氣可從一或更多開口144引導以使得在相對於拋光墊30的運動方向之方向中的水平分量在藉由平台24的旋轉造成的撞擊的區域中。

儘管第3B圖圖示開口144以均勻間隔隔開，此舉並非必要。噴嘴120可徑向或角度或兩者均非均勻地分配。舉例而言，開口144可朝向拋光墊30的中心更密集地叢聚。如另一範例，開口144可在相對應至拋光液體38藉由漿料配給器39傳輸至拋光墊30的半徑的半徑處更密集地叢聚。此外，儘管第3B圖圖示九個開口，可具有更大或更小數量的開口。

參照第3A及3B圖，來自蒸氣產生器410(見第4A圖)的蒸氣245可注入拋光液體38(例如，漿料)中，且在配給拋光液體38之前抬升拋光液體38的溫度。使用蒸氣245加熱拋光液體38而非使用液態水的優點為較小量的蒸氣245將需要注入拋光液體38中，因為汽化的潛熱與液態水相比允許從蒸氣傳送更大的能量。而且，因為與液態水相比需要較少的蒸氣245以抬升拋光墊38的溫度，拋光液體38不會變得太過稀釋。蒸氣可以1：100至1：5的流動比例注入拋光液體中。舉例而言，小量的蒸氣245，例如，每50cc的拋光液體38中1cc的蒸氣245(在1atm下)可用以加熱拋光液體38。

蒸氣245及拋光液體38可在定位於漿料配給器39的手臂之中的混合腔室35中混合。加熱流體，例如蒸氣245，亦可用以加熱漿料配給器39及/握拋光液體儲藏室，進而可在配給至拋光墊30上之前加熱拋光液體38。

蒸氣245可類似地用以加熱在CMP中使用的其他液體，例如去離子水及其他化學物(例如，清潔化學物)。在某些實施例中，在藉由漿料配給器39配給之前，此等液體可與拋光液體38混合。增加的溫度可增加拋光液體38的化學蝕刻率，在拋光操作期間強化其效率且減少所需的拋光液體38。

在某些實例中，溫度感測器量測混合物的溫度，且控制器執行閉迴路控制演算法，以相對於拋光液體的流率控制蒸氣的流率，以便將混合物維持在所欲的溫度下。

在某些實例中，溫度感測器量測拋光墊或在拋光墊上漿料的溫度，且控制器執行閉迴路控制演算法，以相對於拋光液體的流率控制蒸氣的流率，以便將拋光墊或在拋光墊上的漿料維持在所欲的溫度下。

控制器12可通過定位在蒸氣產生器410及漿料配給器39之間的噴嘴或閥門(例如，蒸氣閥)(未圖示)來控制蒸氣245的流動，且控制器12可通過定位在拋光液體儲藏室及漿料配給器39之間的噴嘴或閥門(例如，拋光液體閥門)(未圖示)來控制拋光液體38的流動。

蒸氣245及拋光液體38可在定位於漿料配給器39的手臂之中的混合腔室35中混合。加熱流體，例如蒸氣245，亦可用以加熱漿料配給器39及/或拋光液體儲藏室，進而可在配給至拋光墊30之前加熱拋光液體38。

蒸氣245可類似地用以加熱在CMP中使用的其他液體，例如去離子水及其他化學物(例如，清潔化學物)。在某些實施例中，此等液體可在藉由漿料配給器39配給之前與拋光液體38混合。增加的溫度可增加拋光液體38的化學蝕刻率，而在拋光操作期間強化其效率且減少所需的拋光液體38。

拋光系統20亦可包括高壓沖洗系統106。高壓沖洗系統106包括複數個噴嘴154，例如，以高強度引導諸如水的清潔流體至拋光墊30上的三個至二十個噴嘴，以清洗墊30且移除所使用的漿料、拋光碎屑等等。

如第3B圖中所顯示，範例沖洗系統106包括在平台24及拋光墊30上延伸從拋光墊的邊緣至或至少接近(例如，在拋光墊的總半徑的5%之中)拋光墊30的中心的手臂150。手臂150可藉由底座152支撐，且底座152可支撐在與平台24相同的框架40上。底座152可包括一或更多致動器，例如線性致動器以抬升或降低手臂150，及/或旋轉致動器以在平台24上橫向擺盪手臂150。手臂150經定位以避免與其他硬體部件碰撞，例如拋光頭70、墊調整盤92及漿料配給器39。

沿著平台24的旋轉方向，沖洗系統106的手臂150可定位於冷卻系統102的手臂110及加熱系統104的手臂140之間。舉例而言，冷卻系統102的手臂110、沖洗系統106的手臂150、加熱系統104的手臂140、漿料配給器39及承載頭70可沿著平台24的旋轉方向以此順序定位。或者，沿著平台24的旋轉方向，冷卻系統102的手臂110可在沖洗系統106的手臂150及加熱系統104的手臂140之間。舉例而言，沖洗系統106的手臂150、冷卻系統 102的手臂110、加熱系統104的手臂140、漿料配給器39及承載頭70可沿著平台24的旋轉方向以此順序定位。

儘管第3B圖圖示噴嘴154以均勻間隔隔開，此舉並非必要。此外，儘管第3A及3B圖圖示九個噴嘴，可具有更大或更小數量的噴嘴，例如三個至二十個噴嘴。

拋光裝置2亦可包括控制器12以控制各種部件的操作，例如溫度控制系統100。控制器12配置成從對拋光墊的各個徑向區的溫度感測器64接收溫度量測。控制器12可將量測的溫度輪廓與所欲溫度輪廓比較，且產生回饋訊號以控制對各個噴嘴或開口的機制(例如，致動器、功率源、幫浦、閥門等等)。回饋訊號藉由控制器12計算，例如基於內部回饋演算法，以造成控制機制調節冷卻及加熱的量，使得拋光墊及/或漿料達到(或至少移動更靠近)所欲溫度輪廓。

在某些實例中，拋光站台20包括擦拭葉片或主體170以橫跨拋光墊30均勻分配拋光液體38。沿著平台24的旋轉方向，擦拭葉片170可在漿料配給器39及承載頭70之間。

第3B圖圖示對各個子系統的分開的手臂，例如冷卻系統102、加熱系統104及沖洗系統106，各種子系統可包括在藉由共通手臂支撐的單一組件中。舉例而言，組件可包括冷卻模組、清洗模組、加熱模組、漿料傳輸模組及可選地擦拭模組。各個模組可包括主體，例如弓形主體，而可緊固至共通固定板，且共通固定板可在手臂的端處緊固，使得組件定位於拋光墊30上。各種流體傳輸部件，例如管路、通路等等，可在各個主體的內側延伸。在某些實例中，模組從固定板可分開地附接。各個模組可具有類似的部件，以執行以上所述相關聯系統的手臂的功能。

參照第4A圖，在此說明書中所述用於處理的蒸氣，或在化學機械拋光系統中的其他用途，可使用蒸氣產生器410產生。範例蒸氣產生器410可包括包覆內部空間425的罐體420。罐體420的壁可以具有非常低位準的礦物污染的熱隔絕材料製成，例如石英。或者，罐體的壁可以另一材料形成，例如且罐體的內部表面可以聚四氟乙烯(PTFE)或另一塑膠塗佈。在某些實例中，罐體420可為10-20英吋長且1-5英吋寬。

參照第4A及4B圖，在某些實施例中，罐體420的內部空間425藉由屏障426劃分成下部腔室422及上部腔室424。屏障426可以與罐體壁相同的材料製成，例如石英、不銹鋼、鋁或陶瓷，例如氧化鋁。石英在降低污染的風險方面可為優越的。屏障426可包括一或更多孔428。孔428可定位於屏障426邊緣處，例如僅在邊緣處，其中屏障426接合罐體420的內部壁。孔428可定位於接近屏障426的邊緣，例如介於屏障426的邊緣及屏障426的中心之間。在某些實例中，孔亦遠離邊緣定位，例如橫跨屏障426的寬度，例如橫跨屏障426的區域均勻間隔。屏障426藉由阻擋藉由沸騰水濺起的水滴而可實質上避免液態水440進入上部腔室424。此舉准許在上部腔室424中累積乾蒸氣。孔 428准許蒸氣從下部腔室422通過至上部腔室424中。孔428-且特定而言接近屏障426的邊緣的孔428-可允許在上部腔室424的壁上的凝結物向下滴至下部腔室422中，以減少在上部腔室426中的液體含量，且准許液體與水440一起重新加熱。

參照第4A圖，水入口432可將水儲藏室434連接至罐體420的下部腔室422。水入口432可定位於或接近罐體420的底部，以對下部腔室422提供水440。

一或更多加熱元件430可環繞罐體420的下部腔室422之部分。舉例而言，加熱元件430可為加熱線圈，例如電阻加熱器，纏繞在罐體420的外側四周。加熱元件亦可藉由塗佈在罐體的側壁的材料上的薄膜來提供；若施加電流則此薄膜塗佈可供以作為加熱元件。

加熱元件430亦可定位於罐體420的下部腔室422之中。舉例而言，加熱元件可以將避免污染物的材料塗佈，例如避免金屬污染物從加熱元件遷移至蒸氣中。

加熱元件430可供應熱至罐體420的底部部分高達最小水位準443a。亦即，加熱元件430可覆蓋低於最小水位準443a的部分的罐體420，以避免過度加熱且減少非必須的能量支出。

蒸氣出口436可將上部腔室424連接至蒸氣傳輸通路438。蒸氣傳輸通路438可定位於罐體420的頂部或接近頂部處，例如在罐體420的頂板中，以允許蒸氣從罐體420通過至蒸氣傳輸通路438中，且至CMP裝置的各種部件。蒸氣傳輸通路438可用以疏通蒸氣朝向化學機械拋光裝置的各種區域，例如用於承載頭70、基板10及墊調整盤92的蒸氣清潔及預加熱。

參照第4A圖，在某些實施例中，過濾器470耦合至蒸氣出口438，配置成減少蒸氣446中的污染物。過濾器470可為離子交換過濾器。

水440可從水儲藏室434流動通過水出口432且至下部腔室422中。水440可將罐體420填充至少高達高於加熱元件430且低於屏障426的水位準442。隨著水440被加熱，產生氣體媒介446且提升通過屏障426的孔428。孔428准許蒸氣提升且同時准許凝結物落下，導致水為蒸氣的氣體媒介446實質上不含液體(例如，在蒸氣中不具有懸吊的液態水滴)。

在某些實施例中，水位準使用水位準感測器460決定，於旁通管444中量測水位準442。旁通管將水儲藏室434連接至與罐體420平行的蒸氣傳輸通路438。水位準感測器460可指示旁通管444之中且因此為罐體420之中的水位準442。舉例而言，水位準感測器460及罐體420相等加壓(例如，兩者從相同的水儲藏室434接收水且兩者在頂部處具有相同的壓力，例如，兩者連接至蒸氣傳輸通路438)，使得在水位準感測器及罐體420之間為相同的水位準442。在某些實施例中，在水位準感測器460中的水位準442可另外指示罐體420中的水位準442，例如，在水位準感測器460中的水位準442縮放以指示罐體420中的水位準442。

在操作中，於罐體中的水位準442高於最小水位準443a且低於最大水位準443b。最小水位準443a至少高於加熱元件430，且最大水位準443b實質上低於蒸氣出口436及屏障426，使得提供除夠的空間以允許氣體媒介446，例如蒸氣，在罐體420的頂部處堆積，且仍為實質上不含液態水。

在某些實施例中，控制器12耦合至控制流體流動通過水入口432的閥門480，控制流體流動通過蒸氣出口436的閥門482，及/或水位準感測器460。使用水位準感測器460，控制器12配置成調制水440進入罐體420中的流動且調制氣體446離開罐體420的流動，以維持水位準442高於最小水位準443a(且高於加熱元件430)且低於最大水位準443b(且若存在屏障426則低於屏障426)。控制器12亦可耦合至功率源484，用於加熱元件430，以便控制傳輸至罐體420中水440的熱的量。

參照第1、2A、2B、3A、3B及4A圖，控制器12可監測藉由感測器64、214及264接收的溫度量測，且控制溫度控制系統100、水入口432及蒸氣出口436。控制器12可持續監測溫度量測且在回饋迴路中控制溫度，以調變拋光墊30、承載頭70及調整盤92的溫度。舉例而言，控制器12可從感測器64接收拋光墊30的溫度，且控制水入口432及蒸氣出口436，以控制蒸氣傳輸至承載頭70及/或調整頭93，以抬升承載頭70及/或調整頭93的溫度，以匹配拋光墊30的溫度。減少溫度差可幫助避免承載頭70及/或調整頭93在比拋光墊30相對更高的溫度下充當作為散熱劑，且可強化晶圓之中的均勻性。

在某些實施例中，控制器12儲存用於拋光墊30、承載頭70及調整盤92的所欲溫度。控制器12可從感測器64、214及264監測溫度量測，且控制溫度控制系統100、水入口432及蒸氣出口436以使得拋光墊30、承載頭70及/或調整盤92的溫度達到所欲溫度。藉由造成溫度達到所欲溫度，控制器12可強化晶圓之中均勻性及晶圓對晶圓均勻性。

或者，控制器12可抬升承載頭70及/或調整頭93的溫度至些微高於拋光墊30的溫度，以允許承載頭70及/或調整頭93隨著從其分別的清潔及預加熱站台移動至拋光墊30時，冷卻至與拋光墊30相同或實質上相同的溫度。

在另一處理中，拋光液體38的溫度抬升用於批量拋光操作。隨著批量拋光操作，承載頭70的各種部件的溫度(例如，拋光表面36、調整盤92)可冷卻用於金屬清潔、過度拋光及/或調整操作。

已說明本發明的數個實施例。然而，應理解可作成各種修改而不會悖離本發明的精神及範疇。因此，其他實施例在以下請求項的範疇之中。