本發明實施例是關于一種拋光機、拋光工具、及拋光方法。
背景技術:
化學機械拋光法(chemical-mechanicalplanarization,cpm)為一種結合化學與機械力使表面光滑的制程。可認為其為化學蝕刻與自由研磨劑拋光的混合。此制程使用研磨劑及腐蝕劑化學漿料(通常為膠體)連同拋光墊與固定環,此固定環通常具有與晶圓相比較大的直徑。通過動態拋光頭將襯墊與晶圓擠壓在一起并通過塑膠固定環固持就位。通過不同旋轉軸線(即,非同軸)旋轉此動態拋光頭。此移除材料并趨于使任何不規則形態平坦,使此晶圓平整或平坦。這對于準備好晶圓用于形成額外電路元件為必需。例如,cmp可使得整個表面在光微影系統范圍深度內,或基于其位置選擇性移除材料。
技術實現要素:
根據本揭示案的多個實施例,一種拋光機包含晶圓載體、拋光頭、移動機構以及旋轉機構。晶圓載體具有支撐面。支撐面經配置以在其上載運晶圓。拋光頭位于晶圓載體上方。拋光頭具有拋光面。拋光頭的拋光面小于晶圓載體的支撐面。移動機構經配置以相對于晶圓載體移動拋光頭。旋轉機構經配置以相對于晶圓載體旋轉拋光頭。
附圖說明
圖1為依據本案的一些實施例繪示經配置以拋光晶圓的晶粒尺寸(diesize)拋光機的側視圖;
圖2為依據本案的一些實施例繪示圖1中晶粒尺寸拋光機的一些組件的側視圖;
圖3為依據本案的一些其他實施例繪示晶粒尺寸拋光機的一些組件的俯視圖;
圖4為依據本案的一些實施例繪示圖1中晶粒尺寸拋光機的一些組件的側視圖;
圖5為依據本案的一些實施例繪示圖4中晶粒尺寸拋光機的一些組件的俯視圖;
圖6為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的一些組件的透視圖;
圖7為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的一些組件的透視圖;
圖8為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的俯視圖;
圖9為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的俯視圖;
圖10為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的俯視圖;
圖11為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的俯視圖;
圖12為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機的俯視圖;
圖13a為依據本案的一些實施例繪示拋光工具的示意圖;
圖13b為依據本案的一些其他實施例繪示具有不同排列的圖13a的拋光工具的示意圖;
圖14a為依據本案的一些實施例繪示拋光工具的示意圖;
圖14b為依據本案的一些其他實施例繪示圖14a的拋光工具的示意圖;
圖15為根據本案的一些實施例繪示的拋光方法的流程圖。
具體實施方式
以下揭示內容提供許多不同實施例或實例,以便實施所提供標的的不同特征。下文描述元件及排列的特定實例以簡化本揭示案。當然,這些僅為實例且并不意欲為限制性。舉例而言,以下描述中在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包含以直接接觸形成第一特征及第二特征的實施例,且亦可包含可在第一特征與第二特征之間形成額外特征以使得第一特征及第二特征可不處于直接接觸的實施例。另外,本揭示案可在各實例中重復元件符號及/或字母。此重復為出于簡明性及清晰的目的,且本身并不指示所論述的各實施例及/或配置之間的關系。
參照圖1及2。圖1為根據本案的一些實施例繪示經配置以拋光晶圓的晶粒尺寸(diesize)拋光機100的側視圖。圖2為依據本案的一些實施例中圖1中晶粒尺寸拋光機100的一些組件的側視圖。晶粒尺寸拋光機100包含晶圓載體110、拋光頭120、移動機構140、及旋轉機構150。晶圓載體110具有支撐面111。支撐面111經配置以在其上載運晶圓w。在晶圓載體110上設置拋光頭120。拋光頭120具有拋光面121a,其中拋光頭120的拋光面121a小于晶圓載體110的支撐面111。移動機構140經配置以相對于晶圓載體110移動拋光頭120。旋轉機構150經配置以相對于晶圓載體110旋轉拋光頭120。如本文使用,術語“晶粒尺寸拋光機”指具有其面積大體上與晶圓上晶粒面積相同的拋光面的拋光機。例如,晶粒尺寸拋光機100的拋光頭120的拋光面121a具有大體上與晶圓w上晶粒的面積相同的面積。下文討論拋光頭120的詳細結構。
如在圖1中顯示,移動機構140包含旋轉模塊141及直線移動模塊142。旋轉模塊141置于晶圓載體110下方并經配置以相對于拋光頭120旋轉晶圓載體110。直線移動模塊142包含軌道142a及移動塊142b。旋轉機構150可轉動地置于移動塊142b上。直線移動模塊142經配置以沿軌道142a直線移動移動塊142b,以便相對于晶圓載體110直線移動拋光頭120。在一些實施例中,移動機構140的直線移動模塊142經配置以在晶圓w邊緣與中心間直線移動拋光頭120。在此結構配置下,移動機構140可通過使用旋轉模塊141及直線移動模塊142移動拋光頭120以通過拋光面121a來拋光晶圓w上任何部分。通過特定停留時間在晶圓w的邊緣與中心間相對于晶圓w中心于特定半徑位置移動拋光頭120,可于晶圓w的圓形表面積(對應特定外徑位置)執行特定量對稱移除。
如在圖2中顯示,拋光頭120包含拋光墊帶121、帶張力輪組件122、帶導向輪組件123、及推頭124。帶張力輪組件122經配置以載運拋光墊帶121。具體來說,帶張力輪組件122包含兩個帶張力輪,且拋光墊帶121的兩個末端分別與帶張力輪耦合,使得拋光墊帶121從一帶張力輪之一轉移至另一帶張力輪。帶導向輪組件123經配置以將拋光墊帶121引導至推頭124。具體來說,帶導向輪組件123包含兩個帶導向輪。帶導向輪分別位于推頭124的兩相反側,以便將拋光墊帶121平滑地轉移至推頭124。推頭124經配置以抵靠晶圓w推動至少部分拋光墊帶121,其中抵靠晶圓w推動的部分拋光墊帶121為拋光頭120的拋光面121a。在一些實施例中,繼拋光晶圓w之后,向前移動拋光墊帶121以產生用于拋光另一晶圓w的新拋光面121a,以便保持穩定移除速度。
在一些實施例中,拋光墊帶121可為其上具有或不具有至少一研磨劑的拋光帶。此拋光帶可由聚酰胺甲酸酯(polyurethane,pu)或聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,pet)制備。此研磨劑可由氧化硅、氧化鋁、氧化鈰、碳化硅、或金剛石制備。拋光墊帶121具有在約1mm至約100mm范圍內的寬度。
此外,晶粒尺寸拋光機100進一步包含拋光液體分配器130。將拋光液體分配器130連接至移動塊142b并經配置以將拋光液體分配在晶圓w上。在一些實施例中,此拋光液體可為化學試劑、漿料、或去離子水,但本案并不以此為限。當拋光墊帶121其上不具有研磨劑時,基于氧化硅、氧化鋁、或氧化鈰的漿料可用作拋光液體。
參照圖3。圖3為依據本案的一些其他實施例繪示晶粒尺寸拋光機100的一些組件的俯視圖。如在圖3中顯示,可將多個拋光液體分配器130連接至移動塊142b并鄰近拋光頭120設置。出于簡潔起見,僅標識一個拋光液體分配器130。具體來說,在一些實施例中,拋光液體分配器130等距圍繞拋光頭120,但本案并不以此為限。通過多個拋光液體分配器130來施加拋光液體,拋光頭120可通過足夠拋光液體拋光晶圓w。
參照圖4及5。圖4為依據本案的一些實施例繪示圖1中晶粒尺寸拋光機100的一些組件的側視圖。圖5為依據本案的一些實施例繪示圖4中晶粒尺寸拋光機100的一些組件的俯視圖。如在圖4及5中顯示,在拋光頭120上設置拋光液體分配器130。在一些實施例中,將拋光液體分配器130嵌入拋光頭120中并從移動塊142b及旋轉機構150流體連通至拋光頭120底部。具體來說,在一些實施例中,拋光液體分配器130包含多個彼此連通的液體通道。通過包含多個液體通道的拋光液體分配器130來施加拋光液體,拋光頭120可通過足夠拋光液體拋光晶圓w。此外,通過拋光液體分配器130嵌入拋光頭120中,拋光頭120可經由拋光液體分配器130旋轉,使得當拋光頭120拋光晶圓w時拋光液體均勻擴散在晶圓w上。
參照圖6。圖6為根據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100的一些組件的透視圖。如在圖6中顯示,拋光頭120包含兩個拋光墊帶121、兩個帶張力輪組件122、兩個帶導向輪組件123、及兩個推頭124。出于簡潔起見,僅標識一個拋光墊帶121、一個帶張力輪組件122、一個帶導向輪組件123、及一個推頭124。拋光墊帶121各者可具有或不具有研磨劑。帶張力輪組件122各者經配置以載運對應的拋光墊帶121。具體來說,帶張力輪組件122各者包含兩個帶張力輪,且對應的拋光墊帶121的兩個末端分別與帶張力輪耦合,使得對應拋光墊帶121可從帶張力輪之一轉移至另一帶張力輪。即,在拋光后循環已使用的拋光墊帶121。帶張力輪組件122各者經配置以將對應的拋光墊帶121引導至對應推頭124。具體來說,帶導向輪組件123各者包含兩個帶導向輪。此帶導向輪分別位于對應推頭124的兩相反側,以便使對應拋光墊帶121平滑地轉移至對應推頭124。推頭124各者經配置以抵靠晶圓w推動至少部分對應拋光墊帶121。通過在拋光頭120中使用多個拋光墊帶121、帶張力輪組件122、帶導向輪組件123、及推頭124,拋光頭120的移除速度可理論上增加兩倍。然而,用于拋光頭120的拋光墊帶121、帶張力輪組件122、帶導向輪組件123、及推頭124的數量并不以此為限。
參照圖7。圖7為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100的一些組件的透視圖。如在圖7中顯示,拋光頭220包含晶粒尺寸拋光墊221及承載頭222。將承載頭222操作連接至旋轉機構150及晶粒尺寸拋光墊221,使得旋轉機構150可相對于晶圓載體110旋轉晶粒尺寸拋光墊221及由此拋光晶圓w,其中晶粒尺寸拋光墊221的底面即為拋光頭220的拋光面。此外,將拋光液體分配器130連接至移動塊142b,并經配置以將拋光液體分配在晶圓w上。在一些實施例中,拋光液體可為化學試劑、漿料、或diw(去離子水),但本案并不以此為限。在一些實施例中,將多個拋光液體分配器130連接至移動塊142b并鄰近拋光頭220設置(如圖3顯示)。通過多個拋光液體分配器130來施加拋光液體,拋光頭220可通過足夠拋光液體拋光晶圓w。在一些實施例中,將拋光液體分配器130嵌入拋光頭220中并從移動塊142b及旋轉機構150流體連通至拋光頭220的底部(如圖5顯示)。在一些實施例中,拋光液體分配器130包含多個彼此連通的液體通道(如圖5顯示)。通過包含此多個液體通道的拋光液體分配器130來施加拋光液體,拋光頭220可使用足夠拋光液體來拋光晶圓w。此外,通過嵌入拋光頭220的拋光液體分配器130,拋光頭220可經由拋光液體分配器130旋轉,使得當拋光頭220拋光晶圓w時拋光液體可在晶圓w上均勻擴散。
如本文使用,術語“晶粒尺寸拋光墊”指具有其面積與晶圓上晶粒面積大體上相同的拋光面的拋光墊。例如,晶粒尺寸拋光墊221的底面具有與晶圓w上晶粒的面積大體上相同的面積。
在一些實施例中,晶粒尺寸拋光墊221可為具有或不具有研磨劑的拋光墊。此研磨劑可由氧化硅、氧化鋁、氧化鈰、碳化硅、或金剛石制備。基于氧化硅、氧化鋁、或氧化鈰的漿料可用在不具有研磨劑的晶粒尺寸拋光墊221上。晶粒尺寸拋光墊221的直徑在從約1mm至約10mm的范圍內。
參照圖8。圖8為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100的俯視圖。如在圖8中顯示,移動機構240包含第一直線移動模塊241及第二直線移動模塊242。第一直線移動模塊241包含兩個第一軌道241a及兩個第一移動塊241b。出于簡潔起見,僅標識一第一軌道241a及一第一移動塊241b。第一軌道241a彼此平行。第一移動塊241b各者經配置以沿對應的第一軌道241a移動。第二直線移動模塊242包含第二軌道242a及第二移動塊242b。將第二軌道242a的兩個末端分別連接至第一移動塊241b,且第二移動塊242b經配置以沿第二軌道242a移動,使得第二直線移動模塊242可通過第一移動塊241b沿第一軌道241a移動。第二軌道242a與第一軌道241a并不平行。在一些實施例中,第二軌道242a垂直于第一軌道241a,但本案并不以此為限。拋光頭120通過旋轉機構150(指在圖1中顯示的移動塊142b與旋轉機構150間的結構連接)可轉動地置于第二移動塊242b下方。在此結構配置下,移動機構240可通過使用第一直線移動模塊241及第二直線移動模塊242移動拋光頭120以使得拋光面121a對準晶圓w上的任何位置。即,圖8中顯示的移動機構240經配置以相對于晶圓載體110在兩個維度移動拋光頭120,及這些維度是大體上直線獨立。通過穿過晶圓w沿特定掃描線用特定線掃描速度(即,停留時間)移動拋光頭120,可于晶圓w的特定表面積(對應特定掃描線)進行特定量移除。
參照圖9。圖9為根據本案的一些實施例晶粒尺寸拋光機100的俯視圖。如在圖9中顯示,移動機構340包含旋轉模塊341及直線移動模塊342。具體來說,旋轉模塊341為呈圓形軌道的形式并大體上圍繞晶圓w的邊緣。直線移動模塊342包含軌道342a及移動塊342b。將軌道342a的兩個末端連接至旋轉模塊341,使得直線移動模塊342可相對于旋轉模塊341旋轉。軌道342a的旋轉軸線是大體上對準晶圓w的中心。移動塊342b經配置以沿軌道342a移動,且拋光頭120通過旋轉機構150(指在圖1中顯示的移動塊142b與旋轉機構150間的結構連接)可轉動地置于移動塊342b下方。在此結構配置下,移動機構340可通過使用旋轉模塊341及直線移動模塊342移動拋光頭120以對準拋光面121a與晶圓w上的任何位置。具體來說,可通過不同半徑距離d及角度θ定義晶圓w上的任何位置。例如,可由此式計算晶圓w上的座標(x,y):(d*cosθ,d*sinθ)。通過于晶圓w上特定位置移動拋光頭120特定停留時間,可于晶圓w的特定表面積(對應特定位置)進行特定量移除。具體來說,可通過以下等式計算于特定位置的移除量:
移除量(a)=停留時間(sec)*拋光速度(a/sec)(1)
參照圖10。圖10為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100的俯視圖。如在圖10中顯示,可使用包含旋轉模塊141(置于晶圓載體110下且未在圖10中顯示,但可參照圖1)及不具有旋轉模塊341的圖9中顯示的直線移動模塊342的移動機構。具體來說,在此實施例中,圖10中的直線移動模塊342包含固定軌道342a及經配置以沿軌道342a移動的兩個移動塊342b,且兩個拋光頭120各者通過旋轉機構150(指在圖1中顯示的移動塊142b與旋轉機構150間的結構連接)可轉動地置于對應的移動塊342b下方。軌道342a是大體上穿過晶圓w的中心。在此結構配置下,圖10中的移動機構340可通過使用旋轉模塊141及直線移動模塊342移動拋光頭120以對準拋光面121a與晶圓w上任何位置。
參照圖11。圖11為根據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100的俯視圖。如在圖11中顯示,可使用圖9中顯示的移動機構340。具體來說,在此實施例中,移動機構340的直線移動模塊342包含兩個經配置以沿軌道342a移動的移動塊342b,且兩個拋光頭120各者通過旋轉機構150(指在圖1中顯示的移動塊142b與旋轉機構150間的結構連接)可轉動地置于對應的移動塊342b下方。在此結構配置下,圖11中的移動機構340可通過使用旋轉模塊341及直線移動模塊342移動拋光頭120以對準拋光面121a與晶圓w上的任何位置。
參照圖12。圖12為依據本案的一些實施例繪示晶粒尺寸拋光機100的俯視圖。如在圖12中顯示,移動機構440包含旋轉模塊441及直線移動模塊442。具體來說,旋轉模塊441是呈圓形軌道的形式并大體上圍繞晶圓w的邊緣。直線移動模塊442包含第一軌道442a、第二軌道442b、第三軌道442c、及三個移動塊442d。出于簡潔起見,僅標識一移動塊442d。將第一軌道442a的末端、第二軌道442b的末端、及第三軌道442c的末端彼此連接,并將第一軌道442a的另一末端、第二軌道442b的另一末端、及第三軌道442c的另一末端連接至旋轉模塊441,使得直線移動模塊442可相對于旋轉模塊441旋轉。第一軌道442a、第二軌道442b、及第三軌道442c的組合的旋轉軸線大體上于彼此連接的第一軌道442a、第二軌道442b、及第三軌道442c的末端并對準晶圓w中心。移動塊442d經配置以分別沿第一軌道442a、第二軌道442b、及第三軌道442c移動,且三個拋光頭120各者通過對應的旋轉機構150(指在圖1中顯示的移動塊142b與旋轉機構150間的結構連接)可轉動地置于對應的移動塊442d下方。在此結構配置下,移動機構440可通過使用旋轉模塊441及直線移動模塊442移動拋光頭120以對準拋光面121a與晶圓w上的任何位置。
參照圖13a及13b。圖13a為根據本案的一些實施例繪示拋光工具500的示意圖。圖13b為根據本案的一些其他實施例繪示具有不同排列的圖13a的拋光工具500的示意圖。如在圖13a及13b中顯示。拋光工具500包含多個裝載/卸載模塊510、第一機器人軌道520a、第二機器人軌道520b、第一晶圓機器人530a、第二晶圓機器人530b、多個主拋光機540、多個晶粒尺寸拋光機100(參照圖1)、量測工具550、及后cmp清洗模塊560。出于簡潔起見,僅標識一個裝載/卸載模塊510、一個主拋光機540、及一個晶粒尺寸拋光機100。裝載/卸載模塊510經配置以裝載/卸載晶匣(未顯示)。第一機器人軌道520a鄰近裝載/卸載模塊510設置。第一晶圓機器人530a可沿第一機器人軌道520a移動至任一裝載/卸載模塊510。第一晶圓機器人530a經配置以于裝載/卸載模塊510裝載/卸載晶匣中的晶圓w。第二機器人軌道520b置于鄰近第一機器人軌道520a、主拋光機540、晶粒尺寸拋光機100、量測工具550、及后cmp清洗模塊560。第二晶圓機器人530b可沿第二機器人軌道520b移動至第一機器人軌道520a、主拋光機540、晶粒尺寸拋光機100、量測工具550、或后cmp清洗模塊560。第二晶圓機器人530b經配置以將晶圓w從第一晶圓機器人530a轉移至主拋光機540之一、晶粒尺寸拋光機100之一、量測工具550、或后cmp清洗模塊560、或反之亦然。例如,在一處理情境中,第一晶圓機器人530a可于裝載/卸載模塊510的一拾起晶匣中的晶圓w,并隨后出于粗略拋光的目的第二晶圓機器人530b將晶圓w從第一晶圓機器人530a轉移至主拋光機540之一。主拋光機540各者是由旋轉且極其平坦的平臺組成,且此平臺由襯墊覆蓋。在襯底膜上載體/主軸中倒立固定待拋光的晶圓w。固定環保持晶圓w在正確水平位置。漿料引入機構將漿料沉積在襯墊上。隨后旋轉平臺及載體二者且此載體保持擺動。施加向下壓力/向下力至載體,推動其抵靠襯墊。一般而言,襯墊是由具有30至50μm間孔尺寸的多孔可聚合材料制備,且由于在此制程中消耗此襯墊,需要定期地將其修復。在一些實施例中,圖13a及13b的主拋光機540包含兩個主拋光平臺及兩個磨(buff)拋光平臺,但本案不限于此方面。
繼主拋光機540拋光此晶圓w之后,第二晶圓機器人530b將晶圓w轉移至量測工具550以量測并決定晶圓w是否超出厚度規格。具體來說,量測工具550經配置以量測并決定晶圓w的晶圓內(withinwafer,wiw)厚度范圍是否超出厚度規格。若晶圓w的wiw厚度范圍超出厚度規格,第二晶圓機器人530b將晶圓w從量測工具550轉移至用于精細拋光的晶粒尺寸拋光機100之一。若晶圓w的wiw厚度范圍在厚度規格內,第二晶圓機器人530b將晶圓w從量測工具550轉移至后cmp清洗模塊560用于進一步清洗經拋光的晶圓w。應指出裝載/卸載模塊510、第一機器人軌道520a、第二機器人軌道520b、第一晶圓機器人530a、第二晶圓機器人530b、主拋光機540、晶粒尺寸拋光機100、量測工具550、及后cmp清洗模塊560的數量不限于圖13a及13b。
參照圖14a。圖14a為根據本案的一些實施例繪示拋光工具600的示意圖。如在圖14a中顯示,拋光工具600包含多個裝載/卸載模塊510、第一機器人軌道520a、第二機器人軌道520b、第一晶圓機器人530a、第二晶圓機器人530b、多個晶粒尺寸拋光機100(參照圖1)、量測工具550、及后cmp清洗模塊560。出于簡潔起見,僅標識一個裝載/卸載模塊510及一個晶粒尺寸拋光機100。與圖13a的拋光工具500相比,圖14a的拋光工具600不包含任何主拋光機540。例如,在一處理情境中,第一晶圓機器人530a可于裝載/卸載模塊510的一拾起晶匣中的晶圓w,且隨后第二晶圓機器人530b將晶圓w從第一晶圓機器人530a轉移至晶粒尺寸拋光機100之一用于拋光。繼晶粒尺寸拋光機100拋光晶圓w之后,第二晶圓機器人530b將晶圓w轉移至量測工具550以量測并決定晶圓w是否超出厚度規格。具體來說,量測工具550經配置以量測并決定晶圓w的wiw(晶圓內)厚度范圍是否超出厚度規格。若晶圓w的wiw厚度范圍超出厚度規格,則第二晶圓機器人530b將晶圓w從量測工具550轉移至晶粒尺寸拋光機100之一用于再次精細拋光。若晶圓w的wiw厚度范圍在厚度規格內,則第二晶圓機器人530b將晶圓w從量測工具550轉移至后cmp清洗模塊560用于進一步清洗經拋光的晶圓w。換言之,圖14a中的晶粒尺寸拋光機100完全取代圖13a及13b中的主拋光機540以完成全部拋光制程。應指出裝載/卸載模塊510、第一機器人軌道520a、第二機器人軌道520b、第一晶圓機器人530a、第二晶圓機器人530b、晶粒尺寸拋光機100、量測工具550、及后cmp清洗模塊560的數量不限于圖14a。
參照圖14b。圖14b為根據本案的一些實施例繪示圖14a的拋光工具600的示意圖。拋光工具600具有“多層機(multi-decker)”工具配置。即,如在圖14b中顯示,拋光工具600包含八個晶粒尺寸拋光機100、兩個量測工具550、及兩個后cmp清洗模塊560。由此,具有“多層機”工具配置的拋光工具600可提供高產量。
參照圖15。圖15為根據本案的一些實施例繪示的拋光方法的流程圖。此方法開始于操作s101,其中晶圓載體固定晶圓。此方法繼續于操作s102,其是拋光晶圓。在一些實施例中,可通過使用圖13a及13b中的主拋光機540或晶粒尺寸拋光機100執行操作s102。此方法繼續于操作s103,其是決定晶圓是否超出厚度規格。具體來說,在操作s103中,決定晶圓的wiw(晶圓內)厚度范圍是否超出厚度規格。此方法繼續于操作s104,其是決定部分晶圓超出厚度規格。此方法繼續于操作s105,其中若此晶圓超出厚度規格則計算超出厚度規格的部分晶圓的剩余移除量。此方法繼續于操作s106,其中拋光頭的拋光面抵靠所述部分晶圓推動。此方法繼續于,其中拋光頭相對于所述部分晶圓旋轉以依照剩余移除量拋光所述部分晶圓。在一些實施例中,可通過使用圖13a及13b中的晶粒尺寸拋光機100執行操作s106至s107。在一些實施例中,操作s107通過操作s103繼續,且若此晶圓仍超出厚度規格則重復操作s104至s107。在一些實施例中,此晶圓具有多個超出厚度規格的部分,及可依照操作s105至s107獨立拋光此晶圓的所述部分,直至此晶圓在厚度規格內。此方法繼續于操作s108,其中若此晶圓在厚度規格內則將此晶圓移動至下一處理步驟。因此,此晶圓可實施積體量測閉回路控制(integratedmetrologyclosed-loop-control,im-clc)模式以依照本案的拋光方法再次進行拋光過程。
根據前述本案實施例的敘述,可了解本案提供若干晶粒尺寸拋光機設計、若干使用此晶粒尺寸拋光機設計的拋光工具設計、及有效改良在cmp(化學機械拋光)期間wiw(晶圓內)厚度范圍的均勻控制能力的拋光方法。
根據本揭示案的多個實施例,一種拋光機包含晶圓載體、拋光頭、移動機構以及旋轉機構。晶圓載體具有支撐面。支撐面經配置以在其上載運晶圓。拋光頭位于晶圓載體上方。拋光頭具有拋光面。拋光頭的拋光面小于晶圓載體的支撐面。移動機構經配置以相對于晶圓載體移動拋光頭。旋轉機構經配置以相對于晶圓載體旋轉拋光頭。
根據本揭示案的多個實施例,拋光頭的拋光面具有實質上與晶圓上的晶粒相同的面積。
根據本揭示案的多個實施例,拋光頭包含至少一拋光墊帶、至少一帶張力輪組件及至少一推頭。帶張力輪組件配置以載運拋光墊帶。推頭配置以抵靠晶圓推動至少部分拋光墊帶。
根據本揭示案的多個實施例,拋光頭包含至少一拋光墊及至少一承載頭。承載頭配置以抵靠晶圓承載拋光墊。
根據本揭示案的多個實施例,拋光機還包含拋光液體分配器。拋光液體分配器配置以分配拋光液體至晶圓上。
根據本揭示案的多個實施例,拋光液體分配器位于拋光頭上。
根據本揭示案的多個實施例,拋光液體分配器鄰近拋光頭。
根據本揭示案的多個實施例,移動機構配置以相對于晶圓載體在兩個維度移動拋光頭。
根據本揭示案的多個實施例,這些維度是大體上直線獨立。
根據本揭示案的多個實施例,移動機構包含旋轉模塊。旋轉模塊配置以相對于拋光頭轉動晶圓載體。
根據本揭示案的多個實施例,移動機構包含直線移動模塊。直線移動模塊配置以相對于晶圓載體直線移動拋光頭。
根據本揭示案的多個實施例,移動機構載運多個拋光頭。
根據本揭示案的多個實施例,移動機構包含旋轉模塊。旋轉模塊配置以相對于晶圓載體轉動直線移動模塊。
根據本揭示案的多個實施例,一種拋光工具包含主拋光機、晶粒尺寸拋光機及晶圓機器人。主拋光機配置以拋光晶圓。晶粒尺寸拋光機具有晶粒尺寸拋光墊,配置以拋光晶圓。晶圓機器人配置以移動晶圓于主拋光機與晶粒尺寸拋光機之間。
根據本揭示案的多個實施例,主拋光機的主拋光墊大于晶粒尺寸拋光墊。
根據本揭示案的多個實施例,一種拋光方法包含以晶圓載體固定晶圓;以拋光頭的拋光面抵靠晶圓的一部分推動;以及使拋光頭相對于所述部分晶圓旋轉。
根據本揭示案的多個實施例,拋光方法還包含以拋光頭的拋光面抵靠晶圓的另一部分推動;以及使拋光頭相對于所述另一部分晶圓旋轉。
根據本揭示案的多個實施例,拋光方法還包含在推動之前拋光晶圓;在拋光之后決定晶圓是否超出厚度規格;以及在拋光之后決定晶圓的哪一部分超出厚度規格,其中推動是推動晶圓超出厚度規格的部分。
根據本揭示案的多個實施例,拋光方法還包含在旋轉之后決定晶圓是否超出厚度規格;以及重復推動與旋轉,直到晶圓于厚度規格內。
根據本揭示案的多個實施例,拋光方法還包含計算超出厚度規格的晶圓前述部分的剩余移除量,其中旋轉是依照剩余移除量執行。
盡管已參照本揭示案的某些實施例相當詳細地描述了本揭示案,但其他實施例是可能的。因此,隨附申請專利范圍的精神及范疇不應受限于本文所含實施例的描述。
將對熟悉此項技術者顯而易見的是,可在不脫離本揭示案的范疇或精神的情況下對本揭示案的結構進行各種修改及變化。鑒于上述,本揭示案意欲覆蓋本揭示案的修改及變化,前提是這些修改及變化屬于以下申請專利范圍的范疇內。
上文概述若干實施例的特征,使得熟悉此項技術者可更好地理解本揭示案的態樣。熟悉此項技術者應了解,可輕易使用本揭示案作為設計或修改其他制程及結構的基礎,以便實施本文所介紹的實施例的相同目的及/或達成相同優點。熟悉此項技術者亦應認識到,此類等效結構并未脫離本揭示案的精神及范疇,且可在不脫離本揭示案的精神及范疇的情況下進行本文的各種變化、替代及更改。