專利名稱：每個平臺研磨站的多載具頭中的研磨制程的調節(jié)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例大體系關于研磨一基板(例如一半導體基板)。更具體而言，實施例系關于對每個平臺研磨站的多載具頭中一基板的研磨制程進行調節(jié)。
背景技術：
化學機械研磨(CMP)是高密度積體電路制造中常用的ー種制程，該制程用以平面化或研磨沉積在基板上的一材料層?；逑当惶峁┲烈谎心フ厩夜潭ㄓ讴`載具頭中，載具頭系可控制地將基板推抵固定在一平臺上的移動研磨墊片。在存在研磨流體時，藉由提供接觸于基板的一特征側之間以及相對于該研磨墊片移動基板，系可有效應用CMP。透過化學與機械作用的結合，可移除基板的接觸研磨表面的特征側上的材料。習知的CMP研磨站可于每個平臺包含多個載具頭，使得可在一平臺所支撐的一共同研磨墊片上同時處理多個基板。習知研磨站在藉由一次研磨大于ー個的基板及/或降低工具覆蓋區(qū)而増加處理量時是有效果的，當待研磨基板數(shù)等于每個平臺的載具頭數(shù)量吋，這些站都可被有效使用。在這些站中的制程配方系屬已知，且可使用例如研磨流體濃度、研磨流體分布等因子以及在一單ー墊片上進行研磨的多個基板所產(chǎn)生的熱來提供最佳去除率及去除特性。然而，也有在研磨制程中未使用一或更多載具頭的實例。未使用一或更多載具頭會對在使用的載具頭中進行研磨的其他基板的研磨制程產(chǎn)生不利影響。因此，需要ー種用于對被研磨的基板進行研磨參數(shù)控制的方法與設備，該基板系于每個平臺站的多載具頭中的一個載具頭中進行研磨，其他載具頭則不含基板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一般系提供了一種用于在一或更多載具頭中不設有基板時模擬正于姆個平臺站的多載具頭中進行研磨的一基板的方法與設備。在一實施例中說明了ー種對ー處理站中的一基板的一研磨制程進行調節(jié)的方法，該處理站具有至少ー第一載具頭與一第二載具頭，該第一載具頭與該第二載具頭用以利用一共同研磨墊片固定與處理一基板。該方法包含使一単一基板固定在置于該第一載具頭上的一第一固定環(huán)中，同時該第二載具頭系保持清空；將該第一載具頭與該單一基板推向該研磨墊片的一研磨表面，同時使置于該第ニ載具頭上的第二固定環(huán)接觸該研磨表面，該第二載具頭保持清空；提供該單ー基板與該研磨墊片間的相對運動；以及改變該第二固定環(huán)對該研磨墊片的ー壓カ與該第二載具頭相對于該研磨墊片的ー旋轉速度中至少ー者。在另ー實施例中說明了一種對ー處理站中的至少ー第一基板的一研磨制程進行調節(jié)的方法，該處理站用以在一共同研磨墊片上處理至少ー個大于該第一基板的基板。該方法包含將該第一基板固定在一第一固定環(huán)中，該第一固定環(huán)系置于至少ー個使用的載具頭上；將該第一固定環(huán)以及一第二固定環(huán)推向該研磨墊片的一研磨表面，該第一固定環(huán)置于該至少ー個使用的載具頭上，該第二固定環(huán)置于至少ー個清空的載具頭上，該至少一個清空的載具頭系保持為無基板；以及提供該研磨墊片與該至少ー個使用的載具頭間的相、對運動。在另ー實施例中說明了ー種用于處理一基板的方法，該方法包括接收ー處理站中的至少一基板，該處理站系用以利用至少ー第一載具頭與一第二載具頭而于一共同研磨墊片上處理大于該至少一基板的數(shù)個基板；將該至少一基板定位于ー固定環(huán)上，該固定環(huán)系置于該第一載具頭上，同時使該第二載具頭保持清空；將該第一載具頭與該第二載具頭推向該研磨墊片的研磨表面；以及提供該研磨墊片與該第一載具頭間的相對運動。


為使本發(fā)明的上述特征可更詳細被了解，系可參照實施例而對上文中簡述的本發(fā)明進行更特定說明，其中部分實施例系說明于如附圖式中。然應注意，如附圖式僅說明本發(fā)明的典型實施例，且因此不應被視為限制其范疇的用，因為本發(fā)明也可允許其他等效實施例。圖I為ー研磨模組的平面圖。 圖2為圖I的研磨站的ー實施例的部分截面圖。圖3為ー圖表,該圖表表不固定于圖2的研磨站的其中一個載具頭中的基板的去除率。圖4為ー圖表,該圖表表不固定于圖2的研磨站的其中一個載具頭中的基板的去除特性。圖5為ー圖表，該圖表表示得自固定于圖2的研磨站的其中一個載具頭中的研磨基板的拓樸資料。圖6為一流程圖，該流程圖說明本發(fā)明方法的ー實施例。為助于了解，系盡可能地使用相同的元件符號來代表圖式中相同的元件。應知在一實施例中所掲示的元件系可有利的用于其他實施例中，無需特定說明。
具體實施例方式本發(fā)明的實施例一般系關于利用化學機械研磨(CMP)制程研磨一基板(例如一半導體基板)。所說明的CMP制程系進行于具有多個研磨站的ー研磨系統(tǒng)中。每ー個研磨站都包含多個載具頭，該等載具頭可于一共同平臺上運作以増加處理量及/或減少工具覆蓋區(qū)。受益于本發(fā)明實施例的每一平臺的多個載具頭系加州圣塔克萊爾應用材料公司所供應的REFLEXION GT 研磨系統(tǒng)。然而，REFLEXION GT 研磨系統(tǒng)系僅為說明代表例，而其他的研磨系統(tǒng)及/或研磨站也可同時受益。CMP制程系利用置于一可旋轉平臺上的一圓形墊片作為示例說明；然而，其他實施例也可用于具有其他形狀的研磨墊片，例如矩形研磨墊片或帶狀研磨墊片。圖I為用于處理ー或更多基板的一研磨模組100的平面圖。研磨模組100包括一研磨平臺106,該研磨平臺至少部分支撐及包圍復數(shù)個研磨站124。復數(shù)個研磨站124中姆ー個系用以研磨固定于ー或更多載具頭126中的基板。研磨站124經(jīng)調整大小可同時與ー或更多載具頭126相連接，因此可同時在ー単一研磨站124處進行一或更多基板的研磨。載具頭126系耦接至固定于ー高架軌道128的ー托架108。平臺106也包括一或更多載杯122，載杯用以幫助基板在載具頭126和エ廠介面(未圖示)或其他裝置(未圖示)間由ー傳送自動設備Iio加以傳送。載杯122 —般可幫助自動設備110與各載具頭126間的傳送。高架軌道128使每個托架108可選擇性地定位于研磨平臺106周圍，高架軌道128與托架108的配置系可助于載具頭126選擇性地定位于研磨站124與載杯122上方。在圖I所述的實施例中，高架軌道128具有圓形配置(以虛線表示)，高架軌道使托架108可固定載具頭126，以選擇性地旋轉及/或通過于載杯122和研磨站124上方。應知高架軌道128可具有其他配置，包括橢圓形、卵形、線形或其他適當方位。各研磨站124—般包含了支撐于一平臺(未圖示于圖I中)的研磨墊片130，平臺于處理期間旋轉研磨墊片130。在一實施例中，各研磨站124可容納兩個載具頭126，該兩個載具頭可同時固定兩個基板。在一實施例中，各研磨站124包括兩個調整模組132與兩個研磨流體傳送模組134。調整模組132系用以調整或粗化研磨墊片130的一研磨表面，而研磨流體傳送模組135則對研磨墊片130提供一研磨流體。此外，各研磨流體傳送模組134 系定位以于研磨墊片130上提供研磨流體的預定分布。在一實施例中，研磨墊片130系適于化學機械研磨及/或電化學機械研磨制程中至少ー者。圖2為圖I的研磨站124的部分截面圖。研磨站124包括一平臺200，平臺200上固定有一研磨墊片130。平臺200系耦接至ー軸桿202與ー馬達204，以沿ー旋轉軸旋轉平臺200與研磨墊片130。研磨站124包括兩個載具頭206A、206B，該兩個載具頭與圖I的載具頭126相似。各載具頭206A、206B系耦接至ー軸桿208A、208B，軸桿耦接至ー馬達210以于Z方向中相對于研磨墊片130的研磨表面212而獨立升起或降低個別的載具頭206A、206B。各載具頭206A、206B系耦接至ー旋轉致動器214，該轉致動器用以相對于研磨墊片130與平臺200而沿ー旋轉軸獨立旋轉個別的載具頭206A、206B。載具頭206A、206B也可用藉由致動器(未圖示)所提供的線性(X或Y方向)或拱形(X與Y方向)動作而掃略于研磨墊片130的研磨表面212間，致動器系置于軌道128與托架108之間。研磨流體供應噴嘴218系置于研磨墊片130上方以供應研磨流體220至研磨墊片130上。研磨墊片130系一聚合物材料，該材料可単獨為介電質以于研磨制程中幫助去除基板上的材料?；蛘呤?，研磨墊片130可至少為部分傳導性，以于電化學機械研磨(ECMP)制程中增進電化學溶解材料?？墒褂玫暮线m聚合物材料包括聚氨基甲酸酷、聚碳酸酷、氟聚物、PTFE、PTFA、聚苯硫(PPS)或其組合、以及在研磨基板表面中所使用的其他研磨材料。在一實施例中，研磨墊片130包含由聚合物材料所制的至少ー研磨表面，例如開孔性或閉孔性聚氨基甲酸酯材料，該聚氨基甲酸酯材料一般用于制造供半導體基板研磨的用的研磨墊片。在另ー應用中，研磨墊片130系含有固定的研磨物。因此，研磨流體220可為ー漿體或一電解質流體，端視所使用的研磨制程而定。各載具頭206A、206B包括一本體222,該本體由一固定環(huán)224所環(huán)繞。各載具頭206A.206B也包含ー囊部228，該囊部與ー彈性薄膜230相鄰，當基板216A、216B固定于載具頭206A、206B中時，該彈性薄膜230系接觸基板216A、216B的背側。囊部228系經(jīng)加壓，以對彈性薄膜230施力，該カ會扭曲彈性薄膜230。囊部228系分隔為兩個或兩個以上的可變壓カ區(qū)，用以被個別加壓。在一實施例中，囊部228系被分隔為五個獨立的可加壓區(qū)，該五個獨立的可加壓區(qū)用以包含可透過彈性薄膜230而施加至基板的不同壓力。從囊部230施加至彈性薄膜230的力系傳送至基板216A、216B的部分，且可用以將基板216A、216B推向研磨表面212。此外，在載具頭206A、206B中可設有真空部(未圖示)，以對基板216A、216B施加吸引力而幫助基板216A、216B固定于載具頭中。各固定環(huán)224可包含在CMP制程中屬化學惰性的材料，例如塑膠(如聚苯硫(PPS)、聚ニ醚酮(PEEK)、含PEEK的碳材料、含PEEK的鐵氟龍(TEFLON_ )M料)或ー復合材料。各固定環(huán)224系與一可變壓カ源226流體相通?？勺儔亥?26可使固定環(huán)224至少在Z方向中相對于個別載具頭206A、206B的本體222而移動?？勺儔亥?26系用以提供固定環(huán)224的Z方向移動，該移動系獨立于馬達210所提供的移動?？勺儔亥?26可藉由對固定環(huán)224施加負壓或正壓而提供固定環(huán)224的移動。在ー態(tài)樣中，系對固定環(huán)224施加負壓，以使固定環(huán)224與研磨表面212分隔開來。在另ー實施例中，可變壓カ源226施加約每平方英吋為ー磅(Ipsi)至約12psi的壓力，以于Z方向中將固定環(huán)224推向研磨表面212。可使用的載具頭的實例包含TITAN HEAD 載具頭和PROFILER 載具頭，兩種載具頭皆由加州圣塔克萊爾應用材料公司所供應。在對研磨模組100 (圖I)的載杯122設有偶數(shù)數(shù)量的基板(例如兩個半導體基板 216A、216B)時，每一個載具頭206A、206B系定位于載杯122上方，以助于兩個基板216A、216B從載杯122傳送至載具頭206A、206B。每ー個載具頭206A、206B系用以藉由載具頭206A、206B作用于基板背側所施加的真空及/或從可變壓カ源226所施加至固定環(huán)224的壓カ而固持基板216A、216B。一旦將基板216A、216B固定于載具頭206A、206B中，載具頭206A、206B系藉由托架108 (圖I)與馬達210 (圖2)的作用而定位于研磨墊片130上方。在進行處理期間，各載具頭206A、206B系被推向研磨墊片130的處理表面212，該推動系藉由馬達210中其一或其組合而提供的力以及由可變壓カ源226的壓カ所造成的固定環(huán)224的移動而進行?；?16A、216B系固持于固定環(huán)224中，以增進基板的特征側與研磨墊片130的研磨表面212之間的接觸。可變壓カ源226提供約6PSI至約8PSI的壓力，以將基板推向研磨表面212。制程因子(例如研磨流體220的濃度、研磨流體220的分布、研磨表面212的粗糙度)以及正于研磨墊片130上進行研磨的兩個基板所產(chǎn)生的熱系經(jīng)最佳化，以對固定于載具頭206A、206B中的基板216A、216B提供一最佳去除率與去除特性。然而，當僅存在ー個基板時，所產(chǎn)生的溫度與流體流量會影響研磨制程。舉例而言，當待研磨基板數(shù)與可用載具頭的數(shù)量不符時，僅有一定比例的載具頭將被使用。舉例而言，當有兩個可用載具頭、且僅對研磨站124提供一単一基板(例如基板216A或216B)時，將僅使用載具頭206A、206B中的其中ー個來研磨該單一基板。當僅使用載具頭206A或206B其中ー個來研磨単一基板吋，制程動カ性質便會改變且對單一基板的研磨制程會有不良影響。可對研磨參數(shù)進行各種調整，以使單一基板的研磨最佳化。在ー實例中，未使用的載具頭206A或206B會被致動以與研磨表面212隔開，而同時使用另ー載具頭來研磨該單一基板?？蓪ρ心チ黧w220的流率、旋轉速度、以及帶有単一基板的載具頭的向下カ進行調整，以嘗試達到該単一基板的一最佳去除率與去除特性。然而，這些調整系基于試誤法(trial and error),該試誤法系相當耗費時間與成本。在另ー實例中，系于未使用的載具頭中固定一虛擬(dummy)基板；然而，晶片制造者并不愿使用虛擬基板，這是因為在薄膜化學與研磨流體220之間的不匹配會發(fā)生顆粒污染及/或化學反應的故。
發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)未使用或清空的載具頭206A或206B可用以模擬兩個基板的研磨。此外，未使用的載具頭可作為控制節(jié)點(knob)，以調節(jié)對該單一基板的研磨制程。因此，研磨単一基板的制程因子可保持為與研磨兩個基板的制程因子實質上相似。此外，未使用或清空的載具頭206A或206B系可用以調節(jié)単一基板的研磨制程。舉例而言，可藉由操縱清空的載具頭206A或206B于研磨墊片130上方來控制單一基板的去除率、去除特性及/或拓樸。
圖3為一圖表300,該圖表表不從固定于其中一個載具頭206A或206B中(而剩下的載具頭為清空)的三個個別基板的連續(xù)研磨所得到的去除率數(shù)據(jù)。從固定于使用的載具頭的三個基板中每ー個基板所得到的數(shù)據(jù)系以線305、310與315加以表示，該等線說明在時間周期為30秒時的去除率。若兩個載具頭206A或206B皆含有基板、且用于同時進行的研磨制程吋，即可保持在研磨每ー個基板時所使用的制程參數(shù)(例如平臺及/或載具頭的旋轉速度、向下力、固定環(huán)壓力、研磨流體的流率以及其他制程參數(shù))。每一條線305、310與315代表個別基板的去除率。圖表300說明了如何使用施加至清空的載具頭的固定環(huán)224的不同壓力、利用清空的載具頭來改變或調節(jié)各基板的去除率。線305顯示，當清空的載具頭的固定環(huán)224保持為真空吋(其使固定環(huán)224可與研磨表面212隔開)，銅去除率系每O. 5分鐘約4000埃(A)。線310顯示，當清空的載具頭的固定環(huán)224以約5PSI的壓カ被推抵研磨表面212時，銅去除率系每O. 5分鐘約4500埃(A)d線315顯示，當清空的載具頭的固定環(huán)224以約7PSI的壓カ被推抵研磨表面212時，銅去除率系每O. 5分鐘約5000埃(A)。因此，可操縱對清空的載具頭所施加的壓カ變化來調節(jié)單一基板的去除率。圖4為一圖表400,該圖表表不從固定于其中一個載具頭206A或206B中(而剩下的載具頭為清空)的兩個個別基板的連續(xù)研磨所得到的去除率數(shù)據(jù)。若兩個載具頭206A或206B皆含有基板、且用于同時進行的研磨制程吋，即可保持在研磨每ー個基板時所使用的制程參數(shù)(例如平臺及/或載具頭的旋轉速度、向下力、固定環(huán)壓力、研磨流體的流率以及其他制程參數(shù))。對清空的載具頭的固定環(huán)所施加的壓カ為約2PSI至約8PSI，例如約3PSI至6PSI。從固定于使用的載具頭中的兩個基板中各基板所得到的數(shù)據(jù)系以線405與410來表示。圖表400說明了如何使用施加至清空的載具頭的不同旋轉速度、利用清空的載具頭來改變或調節(jié)各基板的去除率。不同的旋轉速度會產(chǎn)生不同的摩擦力，不同的摩擦カ將導致研磨墊片的研磨表面及/或研磨液體溫度變化。此外，不同的旋轉速度可改變研磨墊片的研磨表面上的研磨流體的流量。溫度變化與研磨流體的流量動カ性質中其一或其組合系可改變單一基板的去除特性。線405說明固定于其中一個載具頭中的一第一基板的去除特性，而清空的載具頭的旋轉速度約為每分鐘7轉(7RPM)。線410說明固定于其中一個載具頭中的一第二基板的去除特性，而清空的載具頭的旋轉速度約為77RPM。因此，可操縱對清空的載具頭所施加的旋轉速度的變化量來調節(jié)單一基板的去除特性。圖5為一圖表400,該圖表表不從固定于其中一個載具頭206A或206B中(而剩下的載具頭為清空)的三個個別基板的研磨所得到的拓樸數(shù)據(jù)。從固定于使用的載具頭的三個基板中每ー個基板所得到的數(shù)據(jù)系以長條505、510與515加以表示。若兩個載具頭206A或206B皆含有基板、且用于同時進行的研磨制程吋，即可保持在研磨每ー個基板時所使用的制程參數(shù)(例如平臺及/或載具頭的旋轉速度、向下力、固定環(huán)壓力、研磨流體的流率以及其他制程參數(shù))。每ー個長條505、510與515代表與特征密度相關的拓樸測量。圖表500說明了如何使用施加至清空的載具頭的固定環(huán)224的不同壓力、利用清空的載具頭來改變或調節(jié)三個基板中各基板的拓樸。區(qū)域A-H表示三個基板中每一基板的各個區(qū)域。區(qū)域A表示100微米線寬/100微米的特征部間間隔或距離，區(qū)域B表示50微米線寬/I微米的特征部間間隔或距離，區(qū)域C表示9微米線寬/I微米的特征部間間隔或距離。區(qū)域D、E、F、G與H代表隔離的線寬(亦即在線的附近沒有特征部)。區(qū)域D、E、F、G與H分別代表隔離的線寬為10微米、20微米、30微米、50微米與100微米。長條505說明當清空的載具頭的固定環(huán)224保持為真空(其使固定環(huán)224與研磨表面212隔開)時的各區(qū)域的數(shù)據(jù)。長條510說明當清空的載具頭的固定環(huán)224在以約3PSI的壓カ被推抵研磨表面212時的各區(qū)域的數(shù)據(jù)。長條515說明當清空的載具頭的固定環(huán)224在以約6PSI的壓カ被推抵研磨表面212時的各區(qū)域的數(shù)據(jù)。 因此，圖表500說明了如何利用對清空的載具頭所施加的壓カ來調整該単一基板的拓樸。此外，當特征部變得更密時，清空的載具頭便會對單一基板的拓樸有不良影響。第3-5圖所示的數(shù)據(jù)得自一組影響単一基板的研磨的復雜交互作用。施加至清空的載具頭的固定環(huán)224的壓カ及/或旋轉速率會影響研磨墊片130的溫度，研磨表面212的粗糙度、以及研磨流體與副產(chǎn)物的分布。在ー實例中，在對清空的載具頭的固定環(huán)224施加較大壓カ時，結合影響系于單一基板上產(chǎn)生更高的拓樸。圖6為一流程圖，該流程圖說明本發(fā)明方法600的一實施例。在610處,一基板系
被提供至一研磨站，該研磨站具有至少ー第一載具頭與一第二載具頭，兩載具頭用以于ー単一研磨墊片上處理復數(shù)個基板。在一實施例中，基板系一単一基板，該單一基板系提供至每ー研磨墊片含有兩個載具頭的研磨站。在620處，該單一基板系固定于第一載具頭中。第二載具頭保持為無基板或清空。在630處，第一與第二載具頭系被推抵該單一研磨墊片的ー處理表面，在640處，系于研磨墊片與固定于第一載具頭中的単一基板之間提供相對運動。方法600系被描述為ー種具有共享一共同研磨墊片的兩個載具頭的研磨站，然該方法也可用于每ー研磨墊片含有三個或四個載具頭的研磨站。在ー實例中，研磨站可含有足夠的載具頭以于単一研磨墊片上同時固定及研磨提供至研磨站的至少ー個其他基板。在一實施例中，提供至研磨站的基板系稱為「η」個基板，其中η系小于每一平臺的載具頭數(shù)目的一整數(shù)。在此實施例中，每一平臺的可用載具頭的數(shù)目為「h」個載具頭。舉例而言，可對具有三個載具頭的研磨站提供兩個基板；而在此實例中，η等于2個基板，且h等于3個載具頭。在一實施例中，在示例研磨站中的未使用的載具頭為「h-n」個載具頭，而使用的載具頭為「h+n」個載具頭。在ー態(tài)樣中，未使用的載具頭或「h-n」個載具頭系用以調整置于「h+n」個載具頭中的一単一基板的研磨制程?？山逵筛淖兾词褂玫妮d具頭或「h-n」個載具頭的旋轉速度、改變未使用的載具頭或「h-n」個載具頭對研磨墊片的壓力、及其組合來調整正進行研磨基板上的研磨制程。在一實施例中，置于使用的載具頭或「h+n」個載具頭上的一固定環(huán)系以約6PSI至約8PSI的一第一壓カ被推向研磨墊片，同時置于未使用的載具頭或「h-n」個載具頭上的一固定環(huán)系以低于第一壓カ的一第二壓カ被推向研磨墊片。在ー實例中，第二壓カ為約2PSI至約7PSI，例如約為5PSI。在另ー實施例中，第一壓カ與第二壓カ系實質相等。在另ー實施例中，使用的載具頭或h+n個載具頭系以一第一旋轉速度而相對于旋轉研磨墊片而旋轉，且未使用的載具頭或h-n個載具頭系以一第二旋轉速度而相對于旋轉研磨墊片而旋轉。在ー態(tài)樣中，第一旋轉速度與第二旋轉速度并不同。舉例而言，使用的載具頭或h+n個載具頭的第一旋轉速度約為77RPM，而未使用的載具頭或h-n個載具頭的第二旋轉速度約為7RPM至約15RPM。在另ー實施例中，使用的載具頭或h+n個載具頭的第一旋轉速度與未使用的載具頭或h-n個載具頭的第二旋轉速度系實質相等。上述實施例一般提供了一種用于在一或更多載具頭中不設有基板時模擬正于姆個平臺站的多載具頭中進行研磨的一基板的設備與方法。該每一平臺站的多載具頭一般系利用對具有相同膜層厚度、晶片布局與整合層的基板的研磨與清潔配方。當提供至該站的基板數(shù)等于該站上的載具頭數(shù)目時，該每一平臺站的多載具頭系可良好運作。當多載具頭中有一或更多載具頭未設有基板時，本文所述的實施例則提供了ー種利用每一平臺站的多 載具頭中未使用的載具頭來調整每ー個載具頭中研磨基板的動カ性質的方法。此外，未使用的載具頭系可用以調節(jié)去除率、去除特性及/或研磨基板的拓樸。上述方法系可用于金屬薄膜(例如銅或鎢)、阻障層與介電質薄膜(例如TE0S、TaN與摻碳的ニ氧化硅薄膜)的研磨中。在一操作實例中，單ー基板系被提供至圖2所示研磨站124中。該單一基板系固定于載具頭206A中，而載具頭206B系保持清空。平臺200系被帶動而以約70RPM至約90RPM(例如約80RPM至約86RPM，例如83RPM)的旋轉速率旋轉。同時，載具頭206A系被帶動而以約70RPM至約84RPM (例如約72RPM至約80RPM，例如約77RPM)的旋轉速率旋轉。研磨流體220系從研磨流體傳送模組135 (圖I)流出，其流率約每分鐘300毫升。對置于載具頭206A中的囊部228施加ー壓カ，約O. 5PSI至約3. 5PSI，例如約I. 5PSI至約2. 8PSI (例如約
2.4PSI)。囊部228系對基板的背側施加壓力，并將基板的區(qū)域推抵研磨表面212。載具頭206A上的固定環(huán)224系經(jīng)加壓，加壓壓カ約為3PSI至約10PSI，例如約4PSI至約8PSI (如約6PSI)，以對單一基板進行研磨制程。同時，清空的載具頭206B系被帶動而以約70RPM至約84RPM(例如約72RPM至約80RPM，例如77RPM)的旋轉速率旋轉。對置于載具頭206B中的囊部228施加ー負壓(約為O. 0PSI)，以避免彈性薄膜230接觸研磨表面212。在載具頭206B上的固定環(huán)224系經(jīng)加壓，加壓壓カ約為3PSI至約10PSI，例如約4PSI至約8PSI (如約6PSI)，以促進研磨表面212與載具頭206B上的固定環(huán)224接觸。因此，載具頭206B系用以產(chǎn)生或調整在共同研磨墊片130上進行研磨的兩個基板的動カ性質。在此實例中，研磨的単一基板的去除率及/或去除特性系與在共同研磨墊片130上研磨的兩個基板的去除率及/或去除特性實質相
坐寸ο前述說明系與本發(fā)明的實施例有關，然可推知本發(fā)明的其他或進ー步實施例，該等實施例皆不背離本發(fā)明的基本范疇，且該范疇系由如附申請專利范圍所決定。
權利要求
1.一種對ー處理站中的一基板的一研磨制程進行調節(jié)的方法，該處理站具有至少ー第一載具頭與一第二載具頭，該第一載具頭與該第二載具頭用以利用一共同研磨墊片固定與處理一基板，該方法包含以下步驟 使ー單一基板固定在置于該第一載具頭上的一第一固定環(huán)中，同時該第二載具頭系保持清空； 將該第一載具頭與該單一基板推向該研磨墊片的一研磨表面，同時使置于該第二載具頭上的該第二固定環(huán)接觸該研磨表面，該第二載具頭保持清空； 提供該單一基板與該研磨墊片間的相對運動；以及 改變該第二固定環(huán)對該研磨墊片的ー壓カ與該第二載具頭相對于該研磨墊片的ー旋轉速度中至少ー者。
2.如權利要求I所述的方法，該方法進ー步包含以下步驟 以ー第一壓カ將置于該第一載具頭上的該第一固定環(huán)推向該研磨墊片的該研磨表面。
3.如權利要求2所述的方法，其中置于該第二載具頭上的該第二固定環(huán)系以一第二壓力被推向該研磨表面，該第二壓カ系低于該第一壓カ。
4.如權利要求2所述的方法，其中置于該第二載具頭上的該第二固定環(huán)系以一第二壓力被推向該研磨表面，該第一壓カ與該第二壓カ系實質相等。
5.如權利要求I所述的方法，其中該第一載具頭系以相對于該研磨墊片的一第一速率旋轉，且該第二載具頭系以相對于該研磨墊片的一第二速率旋轉，該第二速率系低于該第一速率。
6.如權利要求I所述的方法，其中該第一載具頭系以相對于該研磨墊片的一第一速率旋轉，且該第二載具頭系以相對于該研磨墊片的一第二速率旋轉，該第二速率系實質相等于該第一速率。
7.如權利要求I所述的方法，其中該第一固定環(huán)系以一第一壓カ被推向該研磨墊片的該研磨表面，且置于該第二載具頭上的該第二固定環(huán)系以一第二壓カ被推向該研磨墊片的該研磨表面。
8.—種對ー處理站中的至少ー第一基板的一研磨制程進行調節(jié)的方法，該處理站用以在一共同研磨墊片上處理至少ー個大于該第一基板的基板，該方法包含以下步驟 將該第一基板固定在一第一固定環(huán)中，該第一固定環(huán)系置于至少ー個使用的載具頭上； 將置于該至少ー個使用的載具頭上的該第一固定環(huán)以及置于至少一個清空的載具頭上的一第二固定環(huán)推向該研磨墊片的一研磨表面，該至少一個清空的載具頭系保持為無基板；以及 提供該研磨墊片與該至少ー個使用的載具頭間的相對運動。
9.如權利要求8所述的方法，其中該第一固定環(huán)系以一第一壓カ被推向該研磨墊片，且該第二固定環(huán)系以一第二壓カ被推向該研磨表面，該第二壓カ系低于該第一壓力。
10.如權利要求8所述的方法，其中該第一固定環(huán)系以一第一壓カ被推向該研磨墊片，且該第二固定環(huán)系以一第二壓カ被推向該研磨表面，該第一壓カ系與該第二壓カ實質相坐寸ο
11.如權利要求8所述的方法，該方法進ー步包含以下步驟提供該清空的載具頭與該研磨墊片間的相對運動。
12.如權利要求11所述的方法，其中該使用的載具頭系以ー第一速率旋轉，且該清空的載具頭系以ー第二速率旋轉，該第二速率系低于該第一速率。
13.如權利要求11所述的方法，其中該第一固定環(huán)系以一第一壓カ被推向該研磨墊片，且該第二固定環(huán)系以一第二壓カ被推向該研磨表面，該第二壓カ系低于該第一壓力。
14.如權利要求11所述的方法，其中該第一固定環(huán)系以一第一壓カ被推向該研磨墊片，且該第二固定環(huán)系以一第二壓カ被推向該研磨表面，該第一壓カ與該第二壓カ系實質相等。
15.ー種用于處理一基板的方法，該方法包括以下步驟 接收ー處理站中的至少一基板，該處理站系用以利用至少ー第一載具頭與一第二載具頭而于一共同研磨墊片上處理大于該至少一基板的數(shù)個基板； 將該至少一基板定位于ー固定環(huán)上，該固定環(huán)系置于該第一載具頭上，同時使該第二載具頭保持清空； 將該第一載具頭與該第二載具頭推向該研磨墊片的一研磨表面；以及 提供該研磨墊片與該第一載具頭間的相對運動。
全文摘要
說明了一種用于在一或更多載具頭中不設有基板時模擬正于每個平臺站的多載具頭中進行研磨的一基板的方法與設備。在一實施例中，一種用于處理一基板的方法包含提供一單一基板至一研磨站，該研磨站用以利用至少一第一載具頭與一第二載具頭而于一單一研磨墊片上處理復數(shù)個基板；將該單一基板固定于該第一載具頭中，同時該第二載具頭保持清空；將該第一載具頭與該第二載具頭推向該研磨墊片的一研磨表面；以及提供該研磨墊片與該第一載具頭間的相對運動。
文檔編號H01L21/304GK102725827SQ201180007355
公開日2012年10月10日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權日2010年6月3日
發(fā)明者D·H·麥, S·朱, X·胡 申請人:應用材料公司