專利名稱：用于處理表面的調(diào)整及溫度控制的方法及設(shè)備的制作方法
一、[發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域]本發(fā)明大體上涉及半導(dǎo)體晶片上的結(jié)構(gòu)制造，尤有關(guān)于化學(xué)機(jī)械平坦化的方法與設(shè)備、以及化學(xué)機(jī)械平坦化設(shè)備的處理表面。
二、[現(xiàn)有技術(shù)]在半導(dǎo)體裝置的制造中，半導(dǎo)體晶片上的集成電路的定義、乃其具有藉由形成彼此覆蓋的多個(gè)疊層而產(chǎn)生的多層架構(gòu)。由于不同的疊層系彼此沉積而覆蓋，晶片的表面形貌可能變得不規(guī)則，且此未經(jīng)修正的不規(guī)則性將隨著其后的疊層而增加?；瘜W(xué)機(jī)械平坦化(CMP)已發(fā)展成一種用于晶片表面的平坦化的制造、并用以實(shí)行包括研磨、拋光、晶片清洗、與蝕刻處理等附加制造。
一般而言，CMP制造乃涉及在一受控壓力下、對(duì)一處理表面進(jìn)行晶片的支撐與旋轉(zhuǎn)。典型的CMP設(shè)備包括了線性研磨帶處理系統(tǒng)，其中具有一處理表面的研磨帶系支撐于兩個(gè)以上的支輪或滾筒之間、后者系經(jīng)由一旋轉(zhuǎn)路徑來(lái)推動(dòng)研磨帶、以展露出一平坦的處理表面、藉以鋪放晶片。典型的晶片系由一晶片載具加以支撐與旋轉(zhuǎn)，而在自身的環(huán)形軌道中前進(jìn)的研磨帶下側(cè)則配置有一研磨機(jī)臺(tái)。該機(jī)臺(tái)提供一個(gè)使研磨帶于其上前進(jìn)的穩(wěn)定表面，且晶片系鋪放在機(jī)臺(tái)所提供的穩(wěn)定表面的研磨帶處理表面上。
其他的CMP設(shè)備則包括了具有用于處理表面的環(huán)形研磨片配置的旋轉(zhuǎn)式CMP處理機(jī)具，一類似于環(huán)形CMP處理工具有軌道式CMP處理工具、一次穿孔CMP處理工具、以及其他提供多個(gè)設(shè)備與配置、且一般來(lái)說(shuō)系利用摩擦力來(lái)對(duì)用以制造集成電路或其他結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體晶片的表面進(jìn)行平坦化、研磨、拋光、清洗、或別種不同處理的CMP處理系統(tǒng)。
CMP處理系可包括使用不同程度的研磨料、化學(xué)物品、液體等等來(lái)達(dá)到摩擦力的最有效利用、以作為晶片表面的準(zhǔn)備，且亦包括提供晶片的就地沖洗、以減少或移除CMP處理的殘余物，以及在處理期間提供處理表面的清洗與調(diào)整、以維持處理過(guò)程的可控制性與穩(wěn)定狀態(tài)的幾種設(shè)備。
為了達(dá)成并維持處理過(guò)程的可控制性與穩(wěn)定狀態(tài)，舉例來(lái)說(shuō)，例如溫度、壓力、與清潔狀態(tài)(例如微粒的生成與過(guò)濾)等環(huán)境條件皆受到嚴(yán)格地監(jiān)視與操縱、以達(dá)到最佳的處理狀態(tài)。其他的制造變數(shù)、例如處理表面的旋轉(zhuǎn)或其他種移動(dòng)的速度、支撐晶片的載具的旋轉(zhuǎn)速度、用以將晶片鋪放于處理表面的壓力數(shù)、及處理時(shí)間等等，亦受到相同的監(jiān)視與操縱。在應(yīng)用摩擦力的處理環(huán)境、例如CMP中，處理溫度系顯著地影響了晶片表面的移除速率，亦因此影響到達(dá)到精準(zhǔn)程度的材料移除的處理時(shí)間。舉例來(lái)說(shuō)，無(wú)法于準(zhǔn)確的材料移除時(shí)間點(diǎn)終止處理作業(yè)將可能導(dǎo)致過(guò)度研磨、刮痕、凹碟現(xiàn)象、以及其他此類晶片表面與結(jié)構(gòu)制造的缺陷。
處理表面上的溫度差異系依照處理程序及設(shè)備而大有不同。舉例來(lái)說(shuō)，線性研磨帶CMP工具的處理表面便藉由處理過(guò)程的摩擦力、及藉由用以調(diào)整并啟動(dòng)研磨帶的調(diào)整研磨片與圓盤(pán)的摩擦力來(lái)加熱。冷卻的要素系包括處理用劑、沖洗劑、以及當(dāng)研磨帶環(huán)繞著滾筒移動(dòng)時(shí)、其處理環(huán)境的周遭溫度。溫度變化通常會(huì)影響半導(dǎo)體晶片的處理過(guò)程，且在處理期間當(dāng)某些區(qū)域較其他區(qū)域傳遞較多溫度變化時(shí)，亦對(duì)該半導(dǎo)體晶片的不同區(qū)域有不同的影響。
一些嘗試維持處理表面的溫度的公知技術(shù)系包含引入水蒸氣以將處理表面加熱至符合期望的處理溫度，但是除了其他缺點(diǎn)以外，水蒸氣亦無(wú)法對(duì)付跨越整個(gè)處理表面的溫度變化。線性研磨帶系統(tǒng)的調(diào)整方法的公知技術(shù)則系包含一移動(dòng)于整個(gè)處理表面的掃動(dòng)調(diào)整研磨片，但是掃動(dòng)調(diào)整研磨器并無(wú)法補(bǔ)償研磨帶系統(tǒng)中的波動(dòng)現(xiàn)象，且會(huì)引起額外的溫度變化。
故所需者系為CMP工具中用以操縱及控制處理表面溫度的方法、制造、與設(shè)備，藉以使半導(dǎo)體晶片的整個(gè)表面維持最佳及可控制的處理狀態(tài)。
三、[發(fā)明內(nèi)容]大體而言，本發(fā)明系藉由提供方法、制造、與設(shè)備以達(dá)成、維持、并操縱用于CMP處理作業(yè)的處理表面的溫度、來(lái)滿足這些需求。本旭有可利用很多種方式加以實(shí)現(xiàn)，包括例如一種制造、一種設(shè)備、一種系統(tǒng)、一種裝置、以及一種方法。本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例將敘述如下。
在一個(gè)實(shí)施例中，系揭示了一種CMP系統(tǒng)內(nèi)、具有一第一滾筒、一第二滾筒、及環(huán)繞著第一與第二滾筒的線性研磨帶的溫度控制器。CMP系統(tǒng)的線性研磨帶系橫跨于第一邊緣及第二邊緣之間。溫度控制器系包括一熱能元件的陣列。陣列中的每個(gè)熱能元件皆受到獨(dú)立的控制。該熱能元件的陣列系位于第一滾筒與第二滾筒之間、且系配置成與線性研磨帶的背面表面接觸。且該熱能元件的陣列系延伸于線性研磨帶的寬度的第一邊緣與第二邊緣之間。
在另一個(gè)實(shí)施例中，系揭示了一種CMP系統(tǒng)內(nèi)、用以控制線性研磨帶的溫度的方法。CMP系統(tǒng)系包括一第一滾筒、第二滾筒、及環(huán)繞著第一與第二滾筒的線性研磨帶。該線性研磨帶系具有橫跨第一邊緣及第二邊緣之間的寬度，且更具有一外部處理表面及一內(nèi)部處理表面。用以控制線性研磨帶的溫度的方法、系包括將熱能施加于線性研磨帶的內(nèi)部表面的一排線性陣列的位置上。該線性陣列的位置系由線性研磨帶的第一邊緣橫跨至其第二邊緣。該方法且更包括在各線性陣列的位置上、控制其所施加的熱能的程度。
在又一個(gè)實(shí)施例中，系揭示了一種準(zhǔn)備表面調(diào)整器。準(zhǔn)備表面調(diào)整器系在一CMP系統(tǒng)中，后者乃包括了一第一滾筒、一第二滾筒、及環(huán)繞著第一與第二滾筒的線性研磨帶。該線性研磨帶系具有橫跨第一邊緣及第二邊緣之間的寬度，且具有與第一及第二滾筒與一準(zhǔn)備表面接觸的一內(nèi)部表面。該準(zhǔn)備表面調(diào)整器系包括一調(diào)整圓盤(pán)的陣列、用以調(diào)整線性研磨帶的外部準(zhǔn)備表面。每個(gè)調(diào)整圓盤(pán)皆受到獨(dú)立的控制。該調(diào)整圓盤(pán)的陣列系延伸于線性研磨帶寬度的第一邊緣與第二邊緣之間。
在又另一個(gè)實(shí)施例中，系揭示了一種用以調(diào)整線性研磨帶的外部處理表面的方法。線性研磨帶的外部處理表面系在一CMP系統(tǒng)中，后者系具有一第一滾筒及一第二滾筒。該線性研磨帶系環(huán)繞第一及第二滾筒，且具有橫跨第一邊緣及第二邊緣之間的寬度。且該線性研磨帶亦包括一內(nèi)部表面。用以調(diào)整線性研磨帶的外部處理表面的方法、乃包括將多個(gè)獨(dú)立的調(diào)整元件沿著延伸于線性研磨帶的第一邊緣與第二邊緣的一線性路徑而散布。該方法更包括將各多個(gè)獨(dú)立的調(diào)整元件沿著該線性路徑而鋪放在外部處理表面上。
本發(fā)明具有許多優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)本發(fā)明中值得注意的益處及優(yōu)點(diǎn)、系為晶片的臨界邊緣區(qū)域?qū)⒖山逵稍谡麄€(gè)處理表面上維持較精準(zhǔn)的處理表面溫度的控制及操縱、而使所遭受的缺陷問(wèn)題及處理的不規(guī)則性變少。
另一個(gè)益處系為可藉由降低處理工具的熱機(jī)時(shí)間、及降低或消除當(dāng)晶片裸片(wafer blank)欲進(jìn)入線上處理階段所需的預(yù)熱動(dòng)作、而獲得較佳的制造效率，并因而使晶片處理制造擁有更大的生產(chǎn)能力。
另一個(gè)額外的益處系為較準(zhǔn)確的處理作業(yè)控制將有助于較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的制造、以及由一晶片至另一晶片或一批晶片至另一批晶片的一貫化制造。
再另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)則系為個(gè)別的處理工具可擁有較長(zhǎng)的處理時(shí)間，且處理工具的消耗品、例如處理研磨帶亦可擁有較長(zhǎng)的壽命。本發(fā)明的經(jīng)過(guò)改良的處理表面調(diào)整系統(tǒng)乃可維持較公知技術(shù)的時(shí)間周期為長(zhǎng)的處理表面，并使被調(diào)整及啟動(dòng)的處理表面在維修保養(yǎng)之間維持較長(zhǎng)的處理時(shí)間。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)將可藉由以下的詳細(xì)敘述、連同附圖及對(duì)本發(fā)明的理念范例的說(shuō)明、而更加清楚。
四、[實(shí)施方式]此處所揭示者系為用于處理表面的溫度控制與調(diào)整的發(fā)明。在較佳的實(shí)施例中，處理表面的溫度控制系包括橫跨于處理表面的個(gè)別加熱元件、用以控制、操縱、及維持符合期望的處理表面的溫度曲線。處理表面的調(diào)整則由一調(diào)整圓盤(pán)的陣列及其相關(guān)的沖洗與薊頭刷(thistle brush)單元所提供、以使處理表面達(dá)到有效的、可控制的、以及完整的調(diào)整與維持。在以下的敘述中，提出了許多具體詳述、以提供對(duì)本發(fā)明的徹底了解。然而，熟悉本技術(shù)的人士當(dāng)可了解，本發(fā)明可在未使用這些詳述的部分或全部的情況下實(shí)施。在其他例子中，為不使本發(fā)明受到不必要的混淆、將不對(duì)已熟知的制造作業(yè)進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1系顯示典型CMP處理系統(tǒng)的一線性研磨帶處理表面10。處理研磨帶12系包括以方向14環(huán)繞著滾筒(未圖示)而移動(dòng)的剛性及撓性處理研磨帶12。一晶片16通常系以一壓力而鋪放在處理研磨帶12的中央?yún)^(qū)域上、且舉例來(lái)說(shuō)系以方向18作旋轉(zhuǎn)。在圖1中，所示之處理研磨帶12乃被分割成跨越整個(gè)處理研磨帶12的表面的10個(gè)區(qū)段20a至20j，而所示的晶片16則被分割成由晶片16的邊緣區(qū)域22a至晶片16的中心區(qū)域22d的4個(gè)區(qū)域22a至22d。處理區(qū)段20a至20j以及晶片區(qū)域22a至22d及僅供示范，并且在使用其他的制造配置、處理設(shè)備、及半導(dǎo)體晶片尺寸等等之時(shí)，可藉由較多或較少的區(qū)段及區(qū)域來(lái)表示。
當(dāng)晶片16以方向18作旋轉(zhuǎn)時(shí)，晶片區(qū)域22a至22d的旋轉(zhuǎn)將穿過(guò)多個(gè)處理研磨帶區(qū)段20a至20j。由圖1可察知，邊緣區(qū)域22a相較于中心區(qū)域22d而言、其移動(dòng)將較穿過(guò)更多的處理研磨帶區(qū)段20a至20j。當(dāng)中心區(qū)域移經(jīng)處理研磨帶區(qū)段20e與20f時(shí)，邊緣區(qū)域22a的移動(dòng)已穿過(guò)處理研磨帶區(qū)段20b、20c、20d、20e、20f、20g、20h、與20i。中間部分的處理研磨帶區(qū)段20e與20f接觸到晶片表面區(qū)域的次數(shù)將比處理研磨帶區(qū)段20b與20i大上三倍。再者，跨越處理研磨帶區(qū)段20a至20j的溫度變化、其對(duì)移經(jīng)較多處理研磨帶區(qū)段20b至20i的晶片邊緣區(qū)域22a的影響、比起僅移經(jīng)處理研磨帶區(qū)段20e與20f的晶片中心區(qū)域22d來(lái)得更為顯著。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提出了至少兩種處理表面的溫度控制的實(shí)施態(tài)樣，在處理工具的熱機(jī)階段，一相當(dāng)冰冷的處理表面將被旋轉(zhuǎn)或者作其他方式的移動(dòng)，且相當(dāng)冰冷的處理用研漿、化學(xué)物品、或其他的處理液體將被引入處理的環(huán)境中。當(dāng)最初欲處理的晶片被鋪放于處理表面上時(shí)，摩擦力的接觸會(huì)開(kāi)始暖化處理表面。由圖1可察知，由于中央處理區(qū)段20e與20f與晶片16之間發(fā)生摩擦力接觸的表面區(qū)域較大、其暖化的速度將比外部的處理區(qū)段20a至20d與20g至20j更快。因此，溫度變化在最初處理時(shí)便已開(kāi)始，且在處理工具的運(yùn)作期間、溫度變化仍持續(xù)發(fā)生于處理研磨帶21的整個(gè)表面上。由于邊緣區(qū)域22a在處理研磨帶區(qū)段20b與20c內(nèi)與處理研磨帶12有最小的接觸表面區(qū)域、故其所產(chǎn)生的溫度增加量亦為最小，且邊緣區(qū)域22a穿越了最多區(qū)段、故其移動(dòng)過(guò)程將經(jīng)過(guò)為數(shù)最多的溫度變化。
圖2A顯示了溫度32對(duì)晶片數(shù)34的圓表30、其系代表在處理工具最初的熱機(jī)作業(yè)時(shí)、處理表面的平均溫度。圖表30示系說(shuō)明平均處理表面溫度36的范例，且其沿未反映出跨越整個(gè)已識(shí)別的處理區(qū)段(見(jiàn)圖1)的溫度變化。在圖2A中，平均處理溫度36在第一片晶片40期間系顯示出穩(wěn)定、非線性的上升，并維持提升至所期望的處理溫度38，而且大約在第五片晶片42時(shí)達(dá)到所期望的處理溫度38。之后平均處理溫度36將大致維持在所期望的處理溫度38。
最初的溫度上升乃為非線性，且如同圖2A所示，即使達(dá)到了所期望的處理溫度38、平均處理溫度36仍會(huì)持續(xù)波動(dòng)。將例如研漿或其他制造用化學(xué)物品等要素引入將降低初始的平均處理溫度，并且在達(dá)到所期望的處理溫度38之后、將反映在溫度波動(dòng)中。圖2B系為一更詳細(xì)的圖表50、顯示了在最初的晶片處理期間內(nèi)所發(fā)生的非線性溫度上升現(xiàn)象。
圖表50系如同圖2A一般、描繪了溫度52對(duì)晶片數(shù)54間的關(guān)系。所示的平均處理溫度56在第一片晶片60期間系為上升階段，之后于第二片晶片62期間的再度上升的前下降。同樣地，之后平均處理溫度56又再度于第三片晶片64之前下降，并在第三片晶片56期間穩(wěn)定地上升，在接下來(lái)的晶片之前下降，并繼續(xù)著這種上升與下降的線圖、直至達(dá)到所期望的處理溫度58。
典型的處理作業(yè)導(dǎo)致平均處理溫度56在最初的晶片處理期間的上升與下降，以及達(dá)到所期望的處理溫度58之后的持續(xù)波動(dòng)現(xiàn)象。在處理完成時(shí)，晶片乃由處理表面取出，并移除了由摩擦力所產(chǎn)生的熱量。當(dāng)下一片晶片鋪放于處理表面上時(shí)，由摩擦力所產(chǎn)生的熱量系反映于相對(duì)應(yīng)的溫度上升。另外，在某些制造的配置中，系在晶片表面上實(shí)施制造后的就地沖洗，且沖洗的液體乃用以冷卻處理表面。通常，因?yàn)樵谔幚砉ぞ咦畛醯臒釞C(jī)作業(yè)期間內(nèi)、其溫度波動(dòng)十分劇烈，故基本上不可能達(dá)到一致且精準(zhǔn)的晶片處理，也因此直到更多可接受的處理?xiàng)l件達(dá)到以前、前幾片晶片的處理皆使用晶片裸片(wafer blank)、或又稱為虛設(shè)晶片。然而如說(shuō)明所述，亦僅達(dá)到平均處理溫度，而溫度變化則仍持續(xù)存在于整個(gè)處理表面的多個(gè)處理區(qū)段(見(jiàn)圖1)上。
圖3A為一側(cè)視圖、其系根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明一背面加熱單元70。背面加熱單元70系配置有一調(diào)整器支撐板72、一加熱元件外箱76、以及包含于加熱元件外箱76內(nèi)的多個(gè)個(gè)別的可控制加熱元件78。此處所使用的加熱元件系為傳授熱能的單元、用以增加、減少、或維持一測(cè)量溫度。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，背面加熱單元70的位置乃沿著處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)的背面、或又可稱為底面、藉以在整個(gè)處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)上設(shè)置個(gè)別的可控制加熱元件78、后者系可用于如圖1所示的多個(gè)處理區(qū)段20a至20j的溫度控制與管理。
圖3B為一俯視圖、其系根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明圖3A所示的背面加熱單元70。背面加熱單元70系橫跨處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)上、由處理研磨帶的第一邊緣區(qū)域74a至處理研磨帶的第二邊緣區(qū)域74b的寬度、其中并有包含個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j的加熱元件外箱76。在一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)整器支撐板72系附著于加熱元件外箱76。以下將參考圖5B與6對(duì)調(diào)整器支撐板72作更詳細(xì)的描述。
如圖3A與3B所說(shuō)明，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例系包括嵌入于加熱元件外箱76的個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j，后者系橫跨于處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)上。在一個(gè)實(shí)施例中，個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j系裝設(shè)于加熱元件外箱76內(nèi)的環(huán)氧化物或類似媒介物中、以使個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j具備加熱元件外箱76的表面的外露表面高度。背面加熱單元70的位置系緊鄰處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)的底面、以便使處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)的背面在個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j的外露表面上移動(dòng)。之后由個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j至處理區(qū)段20a至20j的熱能傳輸便藉由熱傳導(dǎo)加以完成。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，系顯示了10個(gè)個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j、以分別對(duì)應(yīng)圖1所說(shuō)明的10個(gè)處理區(qū)段20a至20j。在其他的實(shí)施例中，可根據(jù)特定的處理表面上經(jīng)過(guò)測(cè)量與校準(zhǔn)的處理區(qū)段20a至20j(見(jiàn)圖1)、來(lái)配置較多或較少的個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j。所說(shuō)明的實(shí)施例則系為多個(gè)處理區(qū)段的范例。另外，應(yīng)可了解個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j乃可藉由設(shè)置一用于監(jiān)視、管理、與控制每個(gè)個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j的系統(tǒng)控制器(未圖示)來(lái)加以控制。
回到圖3A與3B，所示的研磨帶行進(jìn)方向80(圖3A與3B兩者共用)系跨越調(diào)整器支撐板72與其中嵌入了個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j的加熱元件外箱76而移動(dòng)。在典型的處理工具中，處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)系以每分鐘50英尺至每分鐘400英尺的范圍內(nèi)的研磨帶速度而移動(dòng)，且處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)乃由各種材料包括鋼、合金、與胺甲酸乙酯等所構(gòu)成。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j的校準(zhǔn)、系根據(jù)使用于特定處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)的材料、以及處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)在處理期間的旋轉(zhuǎn)速度。在一個(gè)實(shí)施例中，于例如20a至20j(見(jiàn)圖1)等所有已標(biāo)示的處理區(qū)段內(nèi)、將處理表面提升至符合期望的處理溫度、其所期望的時(shí)間為20秒，但實(shí)際的時(shí)間乃可根據(jù)所載明的制造變數(shù)來(lái)調(diào)整。且在一個(gè)實(shí)施例中，制造變數(shù)例如處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)的組成成分、處理研磨帶12(見(jiàn)圖1)的旋轉(zhuǎn)速度、與制造的種類(例如金屬CMP、介電質(zhì)CMP、阻障移除、研磨、拋光、及清洗等等)、以及其他變數(shù)等皆經(jīng)過(guò)事先校準(zhǔn)，以使用于個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j的系統(tǒng)控制器(未圖示)能夠操縱或者管理每個(gè)個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j的作用溫度、來(lái)盡快達(dá)到整個(gè)處理表面所期望的處理溫度、并于處理期間內(nèi)維持該溫度。
圖4系根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、而對(duì)整個(gè)處理研磨帶12的處理區(qū)段20a至20j所描繪的溫度圖90。溫度圖90顯示了每個(gè)處理區(qū)段20a至20j中所達(dá)到的溫度92、其起因系為經(jīng)由晶片處理的摩擦力94接觸而產(chǎn)生的熱能、以及經(jīng)由個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j(見(jiàn)圖3B)而施加的熱能。如圖4所說(shuō)明，經(jīng)由晶片處理的摩擦力94接觸而產(chǎn)生的熱能在外部的處理區(qū)段(例如20a、20b、20i與20j)中可被忽略，而在內(nèi)部的處理區(qū)段(例如20e與20f)則有相當(dāng)幅度的上升，并且與圖1所述、關(guān)于晶片表面區(qū)域乃與處理研磨帶12中央部分的處理表面有最大數(shù)量的摩擦力接觸等事實(shí)相符。線條96系根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、代表了由個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j(見(jiàn)圖3B)所施加的熱能?？闪私獾氖?，有較多數(shù)量的熱能施加于外部的處理區(qū)段(例如20a、20b、20i與20j)而與較少數(shù)量的熱能施加于內(nèi)部的處理區(qū)段(例如20e與20f)。由此所產(chǎn)生的有效溫度98系反映每個(gè)處理區(qū)段20a與20j的溫度，而非整個(gè)處理表面的平均溫度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，比由摩擦力接觸所產(chǎn)生者較高或較低的溫度、是符合特定制造作業(yè)的期望。根據(jù)特定的制造與處理材料、由摩擦力接觸所產(chǎn)生的溫度可由圖4所示的94而獲得了解。在一個(gè)實(shí)施例中，所期望的是較高的處理溫度。線條102顯示了理論上由每個(gè)個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j(見(jiàn)圖3A)所施加、用以達(dá)成如線條100所示的有效處理溫度的熱能。同樣地，可產(chǎn)生一張圖(未顯示)來(lái)說(shuō)明用以達(dá)成較低的有效處理溫度所需要施加的熱能。在此實(shí)施例中，可藉由實(shí)現(xiàn)一較小的或類似的冷卻元件來(lái)進(jìn)行表面的冷卻。
一般而言，處理溫度的增加將使材料由一基板表面移除的速率增加，且在某些應(yīng)用中，移除速率的增加是符合對(duì)生產(chǎn)能力增加的期望。然而，在某些應(yīng)用中，移除的精準(zhǔn)度是為最主要的考量，也因而整體處理溫度的降低乃是所期望的目標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，由摩擦力接觸所產(chǎn)生的處理溫度的增加，以及由摩擦力接觸所產(chǎn)生的處理溫度的降低，兩者皆可藉由對(duì)每個(gè)個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j所施加熱能的操縱與管理來(lái)加以建立并維持。此外，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例亦在整個(gè)處理表面上提供實(shí)質(zhì)上相同的熱能分布，并且根本地消除了以上加圖1所述的熱能變化。在一個(gè)實(shí)施例中，根本地消除熱能變化對(duì)于有效地使用整個(gè)用于結(jié)構(gòu)制造的晶片表面而言特別有用，尤其是在關(guān)鍵的邊緣區(qū)域內(nèi)。相同的熱能分布可增加整個(gè)晶片表面處理的一致性與可控制性，從而增加晶片處理的穩(wěn)定度。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可對(duì)個(gè)別的可控制加熱元件78a至78j(見(jiàn)圖3B)的使用加以配置、以便在處理研漿或其他用劑的施加、或晶片沖洗等等期間內(nèi)、對(duì)晶片之間進(jìn)行表面冷卻時(shí)所發(fā)生的此類變化加以補(bǔ)償。舉例來(lái)說(shuō)，在銅的CMP作業(yè)中，典型的晶片后段處理作業(yè)是在晶片移除之前就地完成。研磨后的沖洗可有效地冷卻處理表面，且在某些應(yīng)用中可多至20％。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是根據(jù)特定處理作業(yè)的晶片處理周期加以校準(zhǔn)與實(shí)現(xiàn)、以補(bǔ)償處理表面在這種環(huán)境下的冷卻?？闪私獾氖?，晶片之間在引入處理研漿或其他用劑的期間、制造后的清洗期間等、其處理表面的冷卻補(bǔ)償可相當(dāng)程度地降低或消除處理溫度的波動(dòng)現(xiàn)象、以及以上如圖2A與2B所描述及說(shuō)明的溫度上升與下降。這種溫度變化的減少或消除，特別在處理工具的熱機(jī)作業(yè)期間，可減少或消除用于工具熱機(jī)的裸片晶片數(shù)、并增加制造效率與生產(chǎn)能力。
如上所述，跨越整個(gè)處理表面的溫度變化的促成要素之一、是為研磨或研磨片調(diào)整器掃動(dòng)過(guò)整個(gè)處理表面的摩擦力接觸所產(chǎn)生的熱能。在典型的公知技術(shù)的處理配置中，一調(diào)整圓盤(pán)是掃動(dòng)過(guò)整個(gè)處理表面、以刮除多余的制造殘余物、并提供某些處理表面的活化處理。圖5A顯示了研磨帶調(diào)整的典型配置方式。依方向118移動(dòng)的處理研磨帶12是由面對(duì)處理表面、用以支撐晶片的晶片載具110下方通過(guò)。為解釋得更清晰，將不過(guò)位于處理研磨帶12對(duì)面一側(cè)的晶片16與晶片載具110正下方的機(jī)臺(tái)進(jìn)行說(shuō)明。
圖5A亦顯示了一附著于調(diào)整研磨片載具112的調(diào)整研磨片114。在典型的配置中，調(diào)整研磨片載具112是使調(diào)整研磨片114在晶片處理期間內(nèi)掃動(dòng)過(guò)整個(gè)處理研磨帶12，一般而言是由處理研磨帶12的一個(gè)邊緣跨越該處理研磨帶12而移動(dòng)至處理研磨帶12的另一個(gè)邊緣，并再回到原處、以于晶片處理期間內(nèi)形成連續(xù)的循環(huán)動(dòng)作。除了提供有限的處理表面調(diào)整外，產(chǎn)生熱能至處理表面的摩擦力接觸，是由一個(gè)邊緣掃動(dòng)至另一邊再回到原處、因而在處理表面上產(chǎn)生了移動(dòng)的溫度變化。另外，由于處理研磨帶12上的波動(dòng)效應(yīng)，調(diào)整研磨片114的典型尺寸使其特別容易受到無(wú)效、或間歇性無(wú)效的影響。當(dāng)處理研磨帶12移動(dòng)于滾筒(未圖示)之間時(shí)，將有波動(dòng)效應(yīng)出現(xiàn)、藉以使研磨帶的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作產(chǎn)生跟著研磨帶移動(dòng)的下陷與隆起，類似波浪的動(dòng)作。在圖5A中，位置點(diǎn)116是說(shuō)明一處理研磨帶12中的的波浪動(dòng)作。當(dāng)一波浪靠近并接觸到調(diào)整研磨片114時(shí)，處理表面可能粘結(jié)到靠近調(diào)整研磨片之處，然后完全地由調(diào)整研磨片的表面掉落，而產(chǎn)生無(wú)效的調(diào)整、以及不一致的摩擦力接觸的熱能施加。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，為了更有效且更有效率的CMP處理、處理表面的調(diào)整作業(yè)是與處理表面的溫度控制相結(jié)合。圖5B為一側(cè)視圖、其是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的調(diào)整研磨片單元120。如圖5B所說(shuō)明，調(diào)整研磨片單元120包括了調(diào)整圓盤(pán)122、出口噴嘴與圓盤(pán)沖洗頭124、以及薊頭刷出口126。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)整研磨片單元120是由背面加熱單元70以直接面對(duì)的方式裝設(shè)于處理研磨帶12的對(duì)面一側(cè)。因此調(diào)整研磨片單元120的位置乃緊鄰且倚靠著處理研磨帶12的處理表面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，調(diào)整圓盤(pán)122的位置是在調(diào)整器支撐板72的對(duì)面。調(diào)整圓盤(pán)是配置成可在調(diào)整時(shí)對(duì)處理研磨帶12施加壓力，而調(diào)整器支撐板72的位置則提供可施加一致且可控制的力的支撐。為了使處理研磨帶12上的波浪效應(yīng)減到最小，并有效率地利用調(diào)整圓盤(pán)122的支撐硬體，調(diào)整研磨片單元120亦包括了出口噴嘴與圓盤(pán)沖洗頭124，后者在一個(gè)實(shí)施例中的配置是為沖洗掉處理表面上任何由調(diào)整圓盤(pán)122松脫而產(chǎn)生的殘余物、同時(shí)沖洗調(diào)整圓盤(pán)122以防止可能造成調(diào)整圓盤(pán)122無(wú)效的殘余物的生成。另外，薊頭刷出口126則在調(diào)整與沖洗之后提供處理表面最后的刮除與活化處理。
圖6顯示了具有調(diào)整圓盤(pán)122的配置的線性研磨帶處理系統(tǒng)132。所示的晶片16是在處理研磨帶12上，而處理研磨帶12是依方向130而移動(dòng)。處理區(qū)段20a至20j的顯示則是供參考用。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)整研磨片單元120包括了多個(gè)配置成棋盤(pán)型態(tài)的調(diào)整圓盤(pán)122、以確保處理表面獲得充分而完整的調(diào)整。在一個(gè)實(shí)施例中，該棋盤(pán)型態(tài)基本上是橫跨處理研磨帶12、而形成一調(diào)整圓盤(pán)122的線性陣列。所示的多個(gè)出口噴嘴與圓盤(pán)沖洗頭單元124是緊隨在多個(gè)調(diào)整圓盤(pán)122旁(依處理研磨帶的行進(jìn)方向130移動(dòng))，而多個(gè)薊頭刷出口126則用以提供處理表面的最后刮除與表面活化處理。而在一個(gè)實(shí)施例中，個(gè)別的調(diào)整圓盤(pán)122所受的壓力是經(jīng)過(guò)控制而準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)、而其乃根據(jù)所使用的制造操作方式與處理用劑。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)調(diào)整圓盤(pán)122所受的壓力是控制在大約0.1PSI至大約大于2.0PSI。應(yīng)注意的是個(gè)別的壓力控制乃為提供較好的處理表面調(diào)整、使其調(diào)節(jié)與改變可符合所期望者或處理?xiàng)l件的規(guī)定。可由圖6了解的是，由于有較大的晶片12的表面區(qū)域與處理表面相接觸、中央處理區(qū)段(例如20e與20f)可能需要較多或較少的壓力以及/或者處理表面調(diào)整。外部處理區(qū)段(例如20a至20c、20h至20j)則較少或幾乎沒(méi)有與晶片12的表面區(qū)域接觸，因此導(dǎo)致了不同的處理表面調(diào)整需求。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)由處理區(qū)段20a至20j的不同的處理表面調(diào)整需求、乃可藉由具有跨越整個(gè)處理表面的棋盤(pán)型態(tài)的調(diào)整圓盤(pán)122所提供的完整覆蓋范圍、以及每個(gè)調(diào)整圓盤(pán)122的個(gè)別的可控制壓力、而加以有效地管理。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，出口噴嘴與圓盤(pán)沖洗頭單元124是藉由清水或清潔劑供應(yīng)器(未圖示)加以供應(yīng)，且所分配的噴嘴容量是可個(gè)別加以控制。在某些處理作業(yè)中，晶片12與中央處理區(qū)段(例如20e與20f)的接觸所增加的表面區(qū)域?qū)⒏淖兲幚肀砻娴恼{(diào)整與清洗需求、而改變相對(duì)應(yīng)的出口噴嘴與圓盤(pán)沖洗頭單元124的噴嘴容量將可提供最有效且穩(wěn)定的晶片表面清洗。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)出口噴嘴與圓盤(pán)沖洗頭單元124皆可經(jīng)由所分配的容量與所分配的噴嘴壓力而加以控制。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例、顯示了具有背面加熱單元70與調(diào)整研磨片單元120的配置的CMP線性研磨帶處理系統(tǒng)140。如圖7所示，處理研磨帶12是裝設(shè)于滾筒142a與142b上并環(huán)繞之。處理研磨帶12的旋轉(zhuǎn)方向是以箭頭144表示。背面加熱單元70與調(diào)整研磨片單元120乃根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例而位于多個(gè)位置與配置之上。在圖7中，是說(shuō)明了兩個(gè)位置的實(shí)施例。當(dāng)研磨帶以所示的方向144移動(dòng)時(shí)，其中一個(gè)實(shí)施例的處理表面將在出口噴嘴與圓盤(pán)沖洗頭單元124及薊頭刷出口126作橫向移動(dòng)之前、跨越整個(gè)調(diào)整圓盤(pán)122而移動(dòng)。因此，背面加熱單元70的位置乃使調(diào)整器支撐板72面對(duì)調(diào)整圓盤(pán)122、藉以提供所需要的支撐。調(diào)整研磨片單元120與背面加熱單元70是位于圖7所示的CMP線性研磨帶處理系統(tǒng)140的底部區(qū)域內(nèi)的兩個(gè)不同位置上，并具有上述的配置情形。
在CMP線性研磨帶處理系統(tǒng)140的上部區(qū)域內(nèi)，背面加熱單元70與調(diào)整研磨片單元120的個(gè)別零組件配置是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，其中包含有多個(gè)個(gè)別的加熱元件78的加熱元件外箱76、其定位恰在CMP線性研磨帶處理系統(tǒng)140的處理區(qū)域之前。溫度的控制與操縱則恰好在此實(shí)施例的處理之前生效。調(diào)整器支撐板72與調(diào)整研磨片單元120是為于處理研磨帶12的對(duì)面一側(cè)，并緊隨著CMP線性研磨帶處理系統(tǒng)140的處理區(qū)域。在此方式中，是說(shuō)明了所述的背面加熱單元70與調(diào)整研磨片單元120的個(gè)別零組可根據(jù)制造的期望與條件來(lái)加以定位與實(shí)現(xiàn)。
圖8為一流程圖150、其是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明處理表面的溫度控制方法的操作項(xiàng)目。該方法始于操作152、其是設(shè)置一用于晶片處理的處理表面。在一個(gè)實(shí)施例中，該處理表面是為晶片的CMP處理所使用的線性研磨帶。
該方法繼續(xù)進(jìn)行操作154、其中是提供多個(gè)熱能元件進(jìn)行熱能傳導(dǎo)。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)熱能元件是配置成一個(gè)橫跨處理表面的陣列。而在一個(gè)實(shí)施例中，該處理表面則為晶片的CMP處理所使用的線性研磨帶、且該熱能單元的陣列是由研磨帶的一個(gè)邊緣至線性研磨帶的另一個(gè)邊緣而橫跨于線性研磨帶上。
接著，在操作156中，該方法是將多個(gè)傳導(dǎo)熱能的熱能單元配置在用于晶片處理的表面上。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)熱能單元是包含于一加熱元件外箱中，而后者的配置方式、是為覆蓋一橫跨處理表面的陣列配置中的各多個(gè)熱能元件。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)熱能元件每一個(gè)皆裝設(shè)于環(huán)氧化物或類似的媒介物中、以使每個(gè)熱能元件的本體皆在加熱元件外箱內(nèi)部，而熱能轉(zhuǎn)換表面是露出且與加熱元件外箱的表面等高。然后由每個(gè)熱能元件傳遞的熱能是轉(zhuǎn)換至處理表面的背面、從而傳遞熱能以加熱或冷卻處理表面。
該方法緊接著繼續(xù)進(jìn)行操作158、其中熱能的引入是使用多個(gè)熱能元件、以達(dá)到整個(gè)晶片的處理表面所期望的溫度曲線。在一個(gè)實(shí)施例中，處理表面是分割成多個(gè)處理區(qū)段，且每個(gè)區(qū)段皆具有一可識(shí)別的溫度曲線。熱能的引入是使用熱能元件、以在每個(gè)處理區(qū)段內(nèi)準(zhǔn)確地控制并維持所期望的溫度、從而在整個(gè)晶片的處理表面達(dá)到所期望的溫度曲線。在一個(gè)實(shí)施例中，是施加熱能以提升處理區(qū)段的溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，則是對(duì)熱能進(jìn)行操縱、以降低處理區(qū)段的溫度。而在一個(gè)實(shí)施例中，更對(duì)熱能進(jìn)行操縱或管理、藉以提升、降低、或以其某些組合的方式處理多個(gè)處理區(qū)段的溫度。
該方法又包括操作160、于其中晶片是經(jīng)過(guò)處理、而整個(gè)晶片處理表面所期望的溫度曲線的維持、則藉由多個(gè)熱能元件的使用來(lái)操縱所引入的熱能。在一個(gè)實(shí)施例中，處理晶片的表面在各多個(gè)處理區(qū)段內(nèi)皆受到監(jiān)視，而熱能的操縱則使用多個(gè)熱能單元的每個(gè)熱能單元、以提升或降低每個(gè)處理區(qū)段的溫度、從而維持整個(gè)晶片處理表面所期望的溫度曲線。在一個(gè)實(shí)施例中，是在處理工具的晶片處理期間內(nèi)維持所期望的溫度曲線，而整個(gè)方法便告完成。
雖然為了清楚了解的目的、上述發(fā)明是已針對(duì)許多細(xì)節(jié)進(jìn)行敘述，但顯而易見(jiàn)的是在隨附的權(quán)利要求內(nèi)將可進(jìn)行某種程度的變更與修改。因此，本實(shí)施例應(yīng)被視為舉例性而非限制性者，且本發(fā)明不應(yīng)受限于文中的細(xì)節(jié)描述，并可在隨附的權(quán)利要求及其等效范圍內(nèi)進(jìn)行修改。


藉由以下連同附圖的詳細(xì)敘述、將對(duì)本發(fā)明有清楚的了解，其中同樣的參考數(shù)字乃表示同樣的結(jié)構(gòu)元件。
圖1顯示了典型CMP處理系統(tǒng)的線性研磨帶的處理表面；圖2A顯示了一溫度對(duì)晶片數(shù)的圖表，代表在處理工具最初的熱機(jī)作業(yè)時(shí)、處理表面的平均溫度；圖2B為一更詳細(xì)的圖表、顯示了在最初的晶片處理期間內(nèi)所發(fā)生的非線性溫度上升現(xiàn)象；圖3A為一側(cè)視圖、其是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明一背面加熱單元；圖3B為一俯視圖、其是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明圖3A所示的背面加熱單元；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例而描繪的整個(gè)處理區(qū)段的溫度圖；圖5A顯示了典型的研磨帶調(diào)整的配置情形；圖5B為一側(cè)視圖、其是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的調(diào)整研磨片；圖6為一俯視圖、顯示了具有調(diào)整研磨片單元的配置的線性研磨帶處理系統(tǒng)；圖7是根據(jù)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例、顯示了具有背面加熱單元與調(diào)整研磨片單元的配置的CMP線性研磨帶處理系統(tǒng)；圖8為一流程圖、其是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明處理表面的溫度控制方法的操作項(xiàng)目。
附圖標(biāo)記說(shuō)明10～處理表面12～處理研磨帶14～方向16～晶片18～方向20a-20j～處理區(qū)段22a-22d～邊緣區(qū)域-中心區(qū)域30～圖表32～溫度34～晶片數(shù)36～平均處理溫度38～所期望的處理溫度40～第一片晶片42～第五片晶片50～圖表52～溫度54～晶片數(shù)56～平均處理溫度58～所期望的處理溫度60～第一片晶片62～第二片晶片64～第三片晶片70～背面加熱單元72～調(diào)整器支撐板74a～處理研磨帶的第一邊緣區(qū)域74b～處理研磨帶的第二邊緣區(qū)域76～加熱元件外箱78a-78j～可控制加熱元件80～研磨帶行進(jìn)方向90～溫度圖
92～溫度94～晶片處理的摩擦力96～線條98～有效溫度100～線條102～線條110～晶片載具112～調(diào)整研磨片載具114～調(diào)整研磨片116～位置點(diǎn)118～方向120～調(diào)整研磨片單元122～調(diào)整盤(pán)124～出口噴嘴與圓盤(pán)沖洗頭126～薊頭刷130～方向132～線性研磨帶處理系統(tǒng)140～CMP線性研磨帶處理系統(tǒng)142a-142b～滾筒144～方向150～流程圖152～操作154～操作156～操作158～操作160～操作
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)，該CMP系統(tǒng)具有一第一滾筒、一第二滾筒、及一線性研磨帶、該線性研磨帶是環(huán)繞著該第一滾筒與該第二滾筒、且該線性研磨帶的寬度是橫跨于第一邊緣與第二邊緣之間，以及一溫度控制器，該CMP系統(tǒng)的特征為包含一熱能元件的陣列，該陣列的每個(gè)熱能元件則受到獨(dú)立的控制、該熱能元件的陣列是位于該第一滾筒與該第二滾筒之間、而其配置是與該線性研磨帶的背部表面相接觸、且該熱能元件的陣列是延伸于該線性研磨帶寬度的該第一邊緣與該第二邊緣之間。
2.如權(quán)利要求第1項(xiàng)的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)，其中該陣列的每個(gè)熱能元件是連接至一系統(tǒng)控制器、且該系統(tǒng)控制器的配置是為對(duì)線性研磨帶的處理表面溫度進(jìn)行管理。
3.如權(quán)利要求第1項(xiàng)的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)，其中該線性研磨帶是包括多個(gè)跨越整個(gè)處理表面的處理區(qū)段、且其中該熱能元件陣列的每個(gè)熱能元件皆對(duì)應(yīng)于一個(gè)處理區(qū)段、而該陣列的熱能元件乃受到獨(dú)立的控制、以對(duì)該熱能元件所對(duì)應(yīng)的處理區(qū)段的處理溫度進(jìn)行操縱。
4.如權(quán)利要求第3項(xiàng)的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)，其中該熱能元件陣列的每個(gè)熱能元件的配置是為施加熱能至與該熱能元件所對(duì)應(yīng)的處理區(qū)段、以提升該熱能元件所對(duì)應(yīng)的處理區(qū)段的處理溫度。
5.如權(quán)利要求第3項(xiàng)的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)，其中該熱能元件陣列的每個(gè)熱能元件的配置是為施加熱能至與該熱能元件所對(duì)應(yīng)的處理區(qū)段、以降低該熱能元件所對(duì)應(yīng)的處理區(qū)段的處理溫度。
6.一種線性研磨帶的溫度的控制方法，是用于一化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)中，該CMP系統(tǒng)具有一第一滾筒、一第二滾筒、及一線性研磨帶、該線性研磨帶是環(huán)繞著該第一滾筒與該第二滾筒、該線性研磨帶的寬度是橫跨于第一邊緣與第二邊緣之間、且該線性研磨帶具有一外部處理表面與一內(nèi)部表面，該控制方法的特征為包含將熱能施加于線性研磨帶的內(nèi)部表面的線性陣列的位置上、該線性陣列的位置是橫跨該線性研磨帶上由該第一邊緣至該第二邊緣的寬度；以及控制在每個(gè)線性陣列的位置上所施加的熱能程序。
7.如權(quán)利要求第6項(xiàng)的線性研磨帶的溫度的控制方法，其中該線性陣列的位置的每個(gè)位置皆包括一熱能單元、該熱能單元的配置是為施加熱能于該線性研磨帶的內(nèi)部表面。
8.如權(quán)利要求第7項(xiàng)的線性研磨帶的溫度的控制方法，其中每個(gè)熱能單元皆連接至一處理表面溫度控制器、該處理表面溫度控制器的配置是為控制由每個(gè)熱能單元所施加的熱能、藉以維持一符合期望的處理表面溫度。
9.如權(quán)利要求第8項(xiàng)的線性研磨帶的溫度的控制方法，其中該線性陣列的位置的每個(gè)位置皆對(duì)應(yīng)于該外部處理表面的一處理區(qū)段、且其中每個(gè)熱能單元的配置是為施加熱能于該線性研磨帶的內(nèi)部表面、以控制該線性研磨帶的外部處理表面的處理區(qū)段的處理溫度。
10.如權(quán)利要求第9項(xiàng)的線性研磨帶的溫度的控制方法，其中每個(gè)熱能單元的配置是為施加熱能于該線性研磨帶的該內(nèi)部表面、以增加線性研磨帶的該外部處理表面的處理區(qū)段溫度。
11.如權(quán)利要求第9項(xiàng)的線性研磨帶的溫度的控制方法，其中每個(gè)熱能單元的配置是為施加熱能于該線性研磨帶的該內(nèi)部表面、以降低線性研磨帶的該外部處理表面的處理區(qū)段溫度。
12.一種化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)，該CMP系統(tǒng)具有一第一滾筒、一第二滾筒、及一線性研磨帶、該線性研磨帶是環(huán)繞著該第一滾筒與該第二滾筒、該線性研磨帶的寬度是橫跨于第一邊緣與第二邊緣之間、且該線性研磨帶更具有一外部準(zhǔn)備表面及接觸該第一滾筒與該第二滾筒一內(nèi)部表面，以及一準(zhǔn)備表面調(diào)整器，該CMP系統(tǒng)的特征為包含一調(diào)整圓盤(pán)的陣列、用以調(diào)整該線性研磨帶的該外部準(zhǔn)備表面，該陣列的每個(gè)調(diào)整圓盤(pán)皆受到獨(dú)立的控制，該調(diào)整圓盤(pán)的陣列是延伸于線性研磨帶寬度的第一邊緣與第二邊緣之間。
13.如權(quán)利要求第12項(xiàng)的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)，更包含一噴霧噴嘴的陣列、用以沖洗該線性研磨帶的該外部準(zhǔn)備表面與調(diào)整圓盤(pán)，該陣列的每個(gè)噴霧噴嘴皆受到獨(dú)立的控制、且該噴霧噴嘴的陣列是延伸于線性研磨帶寬度的第一邊緣與第二邊緣之間。
14.如權(quán)利要求第13項(xiàng)的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)，更包含一薊頭刷的陣列、其配置是為掃動(dòng)該線性研磨帶的該外部準(zhǔn)備表面，該薊頭刷的陣列是延伸于線性研磨帶寬度的第一邊緣與第二邊緣之間。
15.如權(quán)利要求第12項(xiàng)的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)，其中該陣列的每個(gè)調(diào)整圓盤(pán)皆受到獨(dú)立的控制、以對(duì)外部處理表面施加由大約0.1PSI至大約2.0PSI的壓力。
16.一種線性研磨帶的外部處理表面的調(diào)整方法，是用于一化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)系統(tǒng)中，該CMP系統(tǒng)具有一第一滾筒、一第二滾筒、及該線性研磨帶、該線性研磨帶是環(huán)繞著該第一滾筒與該第二滾筒、該線性研磨帶的寬度是橫跨于第一邊緣與第二邊緣之間、且該線性研磨帶更具有一外部準(zhǔn)備表面及接觸該第一滾筒與該第二滾筒的一內(nèi)部表面，該調(diào)整方法的特征為包含將多個(gè)獨(dú)立的調(diào)整元件沿著延伸于該線性研磨帶的該第一邊緣與該第二邊緣的一線性路徑而散布；以及將各該多個(gè)獨(dú)立的調(diào)整元件沿著該線性路徑而鋪放在該外部處理表面上。
17.如權(quán)利要求第16項(xiàng)的線性研磨帶的外部處理表面的調(diào)整方法，更包含將多個(gè)噴霧噴嘴沿著延伸于該線性研磨帶的該第一邊緣與該第二邊緣的一線性路徑而散布；以及使用沿著該線性路徑的各該多個(gè)噴霧噴嘴對(duì)該線性研磨帶的該外部準(zhǔn)備表面進(jìn)行沖洗。
18.如權(quán)利要求第17項(xiàng)的線性研磨帶的外部處理表面的調(diào)整方法，更包含將多個(gè)薊頭刷沿著延伸于該線性研磨帶的該第一邊緣與該第二邊緣的一線性路徑而散布；以及使用沿著該線性路徑的各該多個(gè)薊頭刷對(duì)該線性研磨帶的該外部準(zhǔn)備表面進(jìn)行清洗。
19.如權(quán)利要求第16項(xiàng)的線性研磨帶的外部處理表面的調(diào)整方法，其中該獨(dú)立的調(diào)整元件的配置是為對(duì)該外部準(zhǔn)備表面施加由大約0.1PSI至大約2.0PSI的壓力。
全文摘要
提供用以控制處理表面的溫度、以及調(diào)整處理表面的方法與設(shè)備。在一個(gè)范例中，一系描述了CMP系統(tǒng)之內(nèi)的溫度控制器。該CMP系統(tǒng)具有一第一滾筒、一第二滾筒、以及一環(huán)繞著該第一滾筒與該第二滾筒的線性研磨帶。該線性研磨帶的寬度系橫跨于第一邊緣與第二邊緣之間。該溫度控制器乃包括一熱能元件的陣列。該陣列的每個(gè)熱能元件皆受到獨(dú)立的控制。該熱能元件的陣列系位于第一滾筒與第二滾筒之間、且其配置系與線性研磨帶的背部表面相接觸。該熱能元件的陣列系系延伸于線性研磨帶寬度的第一邊緣與第二邊緣之間。
文檔編號(hào)B24B49/14GK1610960SQ02826404
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者E·A·尼爾 申請(qǐng)人:蘭姆研究有限公司