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TW201918328A - 在處理期間用於識別及追蹤輥對輥拋光墊材料的方法 - Google Patents

在處理期間用於識別及追蹤輥對輥拋光墊材料的方法 Download PDF

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TW201918328A
TW201918328A TW107126049A TW107126049A TW201918328A TW 201918328 A TW201918328 A TW 201918328A TW 107126049 A TW107126049 A TW 107126049A TW 107126049 A TW107126049 A TW 107126049A TW 201918328 A TW201918328 A TW 201918328A
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正勳 吳
大衛J 李許卡
愛瑞克 朗登
傑 古魯薩米
羅伯特D 多爾斯
史帝文M 努尼佳
史帝芬M 瑞迪
偉明 簡
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美商應用材料股份有限公司
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Abstract

本文所述的實施方案一般係關於用於拋光基板的方法及設備,更特定言之,係關於用於識別及/或追蹤輥對輥拋光系統中的拋光材料的方法及設備。在一個實施方案中,提供一種拋光基板的方法。該方法包含以下步驟:使拋光材料前進跨越台板的表面。拋光材料具有拋光表面與相對的背側表面,而背側表面具有形成其上的識別特徵圖案。該方法進一步包含以下步驟:感測經過偵測器組件的識別特徵圖案的移動。該方法進一步包含以下步驟:依據從所感測的識別特徵圖案的移動接收的資料來控制拋光材料相對於台板的位置。

Description

在處理期間用於識別及追蹤輥對輥拋光墊材料的方法
本文所述的實施方案一般係關於用於拋光基板的方法及設備,更特定言之,係關於用於在處理期間識別及/或追蹤輥對輥拋光系統中的拋光材料的移動的方法及設備。
化學機械拋光(CMP)係為許多不同工業中用於平面化基板的表面的習知處理。在半導體工業中,隨著裝置特徵尺寸持續減小,拋光及平面化的均勻性變得越來越重要。在CMP處理期間,將基板(例如,矽晶圓)安裝在載體頭上,而使裝置表面抵靠移動的拋光墊放置。載體頭在基板上提供可控制負載,以推動基板的裝置表面而抵靠移動的拋光墊。通常將包括研磨劑及至少一種化學反應劑的拋光漿料供應到移動的拋光墊,以在墊與基板之間的界面處提供研磨化學溶液。拋光墊與載體頭將機械能施加到基板上,而墊亦有助於控制漿料的運輸,而漿料在拋光處理期間與基板相互作用。
有效的CMP處理不僅提供高拋光速率,而且提供沒有小尺寸粗糙度、包含最小缺陷、且平坦(亦即,沒有大規模形貌)的基板表面。此外,有效的CMP處理亦在批次(例如,≥25個基板)中提供一致的基板之間的拋光結果或「可重複性」。利用相對於載體頭與基板的不受控制、未對準、或不正確定位的拋光材料拋光基板會不利地影響批次中的基板之間的處理結果及處理可重複性,這會影響裝置產量。
當墊未固定並且可以相對於墊所定位的台板索引(例如,在輥對輥拋光墊配置中)時,相對於每一經處理的基板正確定位拋光墊的期望部分的問題變得越來越重要。此外,相對於基板與載體頭的拋光材料的放置精度會影響生產半導體裝置的成本以及半導體裝置生產線的擁有成本。
因此,需要一種改善的設備及方法,以用於識別及/或追蹤輥對輥拋光系統中的拋光材料的移動,以解決上述一些問題。
本文所述的實施方案一般係關於用於拋光基板的方法及設備,更特定言之,係關於用於識別及/或追蹤輥對輥拋光系統中的拋光材料的方法及設備。在一個實施方案中,提供一種用於拋光基板的設備。該設備包含拋光模組。拋光模組包含用於支撐拋光材料的台板,拋光材料具有拋光表面與相對的背側表面,其中背側表面具有形成其上的複數個識別特徵。拋光模組進一步包含供應組件與捲取組件,供應組件適於將拋光材料提供至台板,而捲取組件適於接收從供應組件跨越台板的至少一部分傳送的拋光材料。該設備進一步包含設置成與拋光材料的背側表面相鄰的一或更多個偵測器組件。一或更多個偵測器組件經定位以當拋光材料在供應組件與捲取組件之間傳送時感測形成於背側表面上的複數個識別特徵的位置的改變。該設備進一步包含系統控制器,系統控制器適於從一或更多個偵測器組件接收訊號,並使用耦接到供應組件與捲取組件中之至少一者的致動器來控制拋光材料相對於台板的位置。
在另一實施方案中,提供一種拋光基板的方法。該方法包含以下步驟:使拋光材料前進跨越台板的表面。拋光材料具有拋光表面與相對的背側表面,而背側表面具有形成其上的識別特徵圖案。該方法進一步包含以下步驟:感測經過偵測器組件的識別特徵圖案的移動。該方法進一步包含以下步驟:依據從所感測的識別特徵圖案的移動接收的資料來控制拋光材料相對於台板的位置。
在另一實施方案中,提供一種拋光製品。拋光製品包含具有沿著第一方向延伸的長度的線性聚合片材。線性聚合片材具有背側表面,背側表面具有以沿著第一方向延伸的陣列形成其上的複數個識別特徵。線性聚合片材具有相對的拋光表面,拋光表面具有複數個拋光特徵,複數個拋光特徵選自形成於拋光表面中並從拋光表面向上延伸的複數個離散元件以及從拋光表面延伸朝向背側表面的複數個凹槽中之至少一者。複數個識別特徵中之至少一者在第一方向上與複數個拋光特徵中之至少一者定位成距離第一距離,而複數個識別特徵中之每一者係配置成與從來源提供的電磁輻射相互作用。
在又一實施方案中,提供一種用於拋光基板的設備。該設備包含拋光模組。拋光模組包含拋光材料,拋光材料具有拋光表面以及相對的背側表面。背側表面具有形成其上的複數個識別特徵。拋光模組進一步包括台板、供應組件、及捲取組件,台板用於支撐拋光材料,供應組件適於將拋光材料提供至台板,而捲取組件適於接收從供應組件跨越台板的至少一部分傳送的拋光材料。該設備進一步包含設置成與拋光材料的背側表面相鄰的一或更多個偵測器組件。一或更多個偵測器組件經定位以當拋光材料在供應組件與捲取組件之間傳送時感測形成於背側表面上的複數個識別特徵的位置的改變。該設備進一步包含系統控制器,系統控制器適於從一或更多個偵測器組件接收訊號,並使用耦接到供應組件與捲取組件中之至少一者的致動器來控制拋光材料相對於台板的位置。
以下的揭示係描述用於識別及/或追蹤輥對輥拋光系統中的拋光材料的移動的方法及設備。在以下描述與第1圖至第8圖中闡述某些細節,以提供對本揭示的各種實施方案的透徹理解。描述通常與拋光處理及輥對輥系統相關聯的已知結構與系統的其他細節係在以下揭示中沒有闡述,以避免不必要地模糊各種實施方案的描述。
圖式所示的許多細節、尺寸、角度、及其他特徵僅為具體實施方案的說明。因此,在不悖離本揭示的精神或範圍的情況下,其他實施方案可以具有其他細節、部件、尺寸、角度、及特徵。此外,可以實現本揭示的進一步實施方案,而不需要下面描述的幾個細節。
如本文所述,輥對輥拋光系統可用於拋光基板的表面。通常,拋光材料係纏繞在捲軸上。如本文進一步描述,在一些實施方案中,拋光墊材料係藉由供應輥供應,並引導至捲取輥。拋光墊材料通常在供應輥與捲取輥之間拉緊,而可以提供張力以拋光基板。在一些實施方案中,在拋光一或更多個基板之後,使拋光墊材料前進,以暴露拋光墊材料的未使用或新鮮部分,而用於拋光附加的基板。如本文所述,在一些實施方案中,拋光墊材料具有精確形成的拋光特徵的圖案,以用於從經拋光的基板的表面移除材料。舉例而言,這些特徵可包括在拋光表面中形成的凹槽以及從拋光表面的下部向上或向上延伸的離散特徵(例如,壓紋區域、凸起、支柱等)中之至少一者。由於有效的CMP處理在批次或批量中提供基板之間的一致的拋光結果或「可重複性」,因此期望將每一基板暴露於具有相似或基本相似的拋光特徵的圖案的拋光材料,以產生相似或基本相似的拋光結果。因此,期望知道拋光材料的精確位置,更特定為隨著相對於拋光台板所設置的拋光墊位置在處理期間進行調整的相對於待拋光基板中之每一者的形成於拋光材料中的特徵的精確定位。
用於追蹤輥對輥系統中的拋光材料的一種可能的解決方案係涉及使用馬達編碼器來追蹤拋光墊的前進。然而,使用馬達編碼器增加了拋光系統的機械複雜性,這可能導致系統內的顆粒產生。此外,由於隨著在處理期間調整拋光墊,饋送及捲取輥的直徑會改變,而拋光墊相對於台板的線性移動量隨著改變,所以藉由馬達編碼器感測的馬達的旋轉位置難以與形成於拋光墊上的特徵的位置相關聯。當在拋光處理期間將所期望張力施加到拋光墊時,拋光墊通常會拉伸,且馬達通常並未直接耦接到墊材料,而使得墊材料與馬達的輸出之間可能發生相對運動(例如,滑動)。此外,CMP係在潮濕環境中進行,這意味著必須保護馬達編碼器免於拋光液的影響,這增加拋光系統的附加複雜性。此外,在馬達編碼器式的追蹤系統中,若失去與拋光材料的接觸(例如,滑動),則失去拋光材料相對於台板與載體頭的位置。利用未對準或未正確定位的拋光材料來拋光基板會不利地影響基板之間的可重複性,這影響裝置產量。此外,相對於基板的拋光材料的放置精度會影響生產半導體裝置的成本以及半導體裝置生產線的擁有成本。
在一些實施方案中,本揭示提供用於更有效地追蹤輥對輥拋光系統中的拋光材料的移動的設備及方法。在一些實施方案中,本揭示提供一種具有複數個識別特徵的拋光材料,複數個識別特徵係形成於拋光材料的背側表面上,並可藉由感測器偵測。在一些實施方案中,識別特徵允許拋光材料的位置被決定。在一些實施方案中,識別特徵係與拋光材料的拋光表面上的拋光特徵的圖案相關聯,因此允許使用者定位拋光材料,而使得待拋光的基板暴露於拋光材料的拋光特徵的所期望圖案。識別特徵可以沿著拋光材料的長度延伸。識別特徵可以包括第一起始線段特徵與第二起始線段特徵,第一起始線段特徵識別拋光材料的第一拋光區域的起始,而第二起始線段特徵識別第一拋光區域的末端以及拋光材料的第二拋光區域的起始。拋光材料的第一拋光區域與拋光材料的第二拋光區域可以定義相似或基本相似的拋光材料的圖案,以允許使用者將隨後拋光的基板暴露於與先前拋光的基板相同的特徵圖案。在一些實施方案中,識別特徵係作為認證機制。舉例而言,不同類型的拋光材料可以與不同的拋光配方相關聯,而由於每一類型的墊材料上的拋光特徵的精確性質,可期望識別用於所期望的拋光配方的適當類型的拋光材料。舉例而言,識別特徵可以包括相較於未標記的拋光材料的光學對比度或顏色標記、拋光材料中的雷射標記或切口、條碼、或任何其他適當可識別的特徵。
在一些實施方案中,本文所述的設備及方法增加拋光材料相對於基板的精確度及放置,而降低生產半導體裝置的成本以及半導體裝置生產線的擁有成本。CMP 硬體實施方案實例
第1圖係圖示根據本文揭示的一或更多個實施方案的拋光模組106的平面圖。拋光模組106可以是REFLEXION® 化學機械拋光器(例如,REFLEXION® WEBBTM 系統、REFLEXION® LK CMP系統、REFLEXION® LK PRIME™ CMP系統,這些所有都是由位於California的Santa Clara的Applied Materials, Inc.所製造)的一部分。本文所述的實施方案中之一或更多者可以用於這些拋光系統。然而,該領域具有通常知識者可以有利地使本文所教示及描述的實施方案適用於由其他製造商生產的其他類型的利用拋光製品(更特定為輥對輥拋光製品形式的拋光製品)的拋光裝置。本文所述的設備描述係為說明性,而不應理解或解釋為限制本文所述的實施方案的範圍。
拋光模組106通常包含裝載機器人104、系統控制器108、傳送站136、複數個處理或拋光站(例如台板組件132)、底座140、及支撐複數個拋光或載體頭152(第1圖僅圖示一個)的旋轉料架134。通常,裝載機器人104係設置於拋光模組106與工廠界面(未圖示)附近,以便於在其間傳送基板122。
傳送站136通常包括傳送機器人146、輸入緩衝站142、輸出緩衝站144、及負載杯組件148。輸入緩衝站142從裝載機器人104接收基板122。傳送機器人146將基板122從輸入緩衝站142移動到負載杯組件148,其中基板122可以傳送到載體頭152。
為了便於如上所述控制拋光模組106,系統控制器108包含中央處理單元(CPU)110、支援電路114、及記憶體112。CPU 110可以是任何形式的電腦處理器中之一者,可以在工業設定中用於控制各種拋光器、驅動器、機器人、及子處理器。記憶體112係耦接至CPU 110。記憶體112或電腦可讀取媒體可以是例如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟、或任何其他形式的數位儲存的本端或遠端的容易取得的記憶體中之一或更多者。支援電路114係耦接至CPU 110,以藉由習知方式支援處理器。此等電路包括快取記憶體、功率供應器、時脈電路、輸入/輸出電路、子系統、及類似者。
通常,旋轉料架134具有複數個臂150,每一者支撐載體頭152中之一者。第1圖中描繪的臂150中之二者係以虛線圖示,而可以看到設置在台板組件132中之一者上或上方的傳送站及前進式拋光製品123。旋轉料架134係為可轉位,而使得載體頭152可以在台板組件132與傳送站136之間移動。在另一實施方案(本文未圖示)中,旋轉料架134係藉由圓形軌道與載體頭152代替,並且可以沿著圓形軌道移動。通常,藉由相對於台板組件132上所支撐的前進式拋光製品123移動保持在載體頭152中的基板122,而在每一台板組件132處執行化學機械拋光處理。
在一些實施方案中,可以跨越台板組件132並在供應組件156與捲取組件158之間定位前進式拋光製品123,而使得拋光處理可以在台板組件132上的前進式拋光製品123的表面上執行。供應組件156與捲取組件158可以將相反的偏置提供到前進式拋光製品123,以收緊及/或拉伸設置其間的前進式拋光製品123的暴露部分。供應組件156與捲取組件158能夠以受控方式在一段必要的時間內致動間歇運動;此運動讓前進式拋光製品123能夠以受控方式逐步前進。
在一些實施方案中,當在供應組件156與捲取組件158之間拉伸時,前進式拋光製品123可以具有平坦或平面的表面形貌。此外,前進式拋光製品123可以前進跨越台板組件132及/或可釋放地固定到台板組件132,而使得前進式拋光製品123的新的或未使用的區域可以從供應組件156釋放。通常,藉由施加到前進式拋光製品123的背側表面的真空壓力、機械夾具、或者藉由其他托持方法,將前進式拋光製品123可釋放地固定到台板組件132上,同時拋光基板。
如本文所討論,舉例而言,如第3圖所示,拋光製品(例如,前進式拋光製品123)可以包括在拋光表面上形成的凸起表面紋理(例如,壓紋紋理)與從拋光表面朝向背側表面延伸的複數個凹槽(例如,離散的延伸元件及凹槽)中之至少一者。如第4圖所示,前進式拋光製品123進一步包括識別特徵的圖案,識別特徵的圖案係形成於拋光材料的背側表面上,並可以藉由感測器偵測。識別特徵的圖案可以用於識別前進式拋光製品123相對於待拋光的台板及/或基板122的位置。識別特徵的圖案亦可以作為認證機制。識別特徵可以包括形成於拋光墊的表面的一部分內,形成於拋光墊的表面的一部分上,或藉由移除或改變拋光墊的表面的一部分而形成的所期望物理或光學上重要的特徵或圖案。
拋光處理可以利用藉由流體噴嘴154遞送到拋光製品的表面的含有研磨顆粒的漿料,以輔助將基板122拋光。可替代地,流體噴嘴154可以單獨或與拋光化學物質組合而遞送去離子水(DIW)。流體噴嘴154可以在所示方向上旋轉到所示的沒有台板組件132的位置,並旋轉到台板組件132中之每一者上方的位置。在一個實施方案中,流體噴嘴154追蹤載體頭152的滲出運動,所以漿料係沉積於與載體頭152相鄰。
第2圖描繪台板組件132以及供應組件156與捲取組件158的一個實施方案的側視圖,而圖示跨越台板230的前進式拋光製品123的位置。通常,供應組件156包括設置於台板組件132的側壁203之間的供應輥254、上導引構件204、及下導引構件205。通常,捲取組件158包括均設置於側壁203之間的捲取輥252、上導引構件214、及下導引構件216。捲取輥252通常包含前進式拋光製品123的經使用的部分,並配置成一旦捲取輥252填充經使用的前進式拋光製品123則可以很容易地在維護活動期間利用空的捲取輥替換。上導引構件214係定位成將前進式拋光製品123從台板230引導至下導引構件216。下導引構件216將前進式拋光製品123引導到捲取輥252上。前進式拋光製品123通常遵循第2圖所示的路徑「A」。
台板組件132亦可包括偵測系統220,並適於發送及接收輸出訊號,以用於偵測前進式拋光製品123的精確位置。儘管偵測系統220係定位於台板組件132的內部,但應理解,在一些實施方案中,偵測系統220可以定位於台板組件132的外部。偵測系統220可經定位以偵測定位於前進式拋光製品123的背側表面上的識別特徵的圖案。偵測系統220係定位於距離台板230一已知距離處。偵測系統220可以偵測相較於前進式拋光製品123的識別特徵的例如不同顏色、紋理、厚度、或切口之間的對比度。系統控制器108可以使用前進式拋光製品123的位置資料,而相對於台板組件132定位前進式拋光製品123,以改善基板之間的拋光的可重複性。在一些實施方案中,若識別特徵指示前進式拋光製品123並未對準,則前進式拋光製品123前進或「轉位」,直到光學感測裝置識別出對基板拋光的合適位置。在一些實施方案中,前進式拋光製品123前進或「轉位」,直到光學感測裝置識別出起始線段識別特徵,這表示前進式拋光製品123係處於對基板拋光的適當位置。
在一些實施方案中,識別特徵的圖案係作為認證特徵。偵測系統220可經定位以偵測及/或識別識別特徵。由於不同類型的拋光材料可以與不同的拋光配方相關聯,而由於每一類型的拋光材料上的拋光特徵的精確性質,可期望識別用於所期望的拋光配方的適當類型的拋光材料。若偵測系統220認證識別特徵,則允許在台板組件132上操作前進式拋光製品123。然而,若偵測系統並未認證識別特徵,則不會在台板組件132上操作前進式拋光製品123。
在一些實施方案中,偵測系統220包括光學感測裝置(例如,雷射),而適於傳送及接收光學訊號,以用於偵測定位於前進式拋光製品123的背側表面上的識別特徵。在一些實施方案中,偵測系統220包括光學感測裝置,而投射通過前進式拋光製品123的輻射,並在偵測器(未圖示)處接收從基板的表面反射的穿過前進式拋光製品123的任何輻射。在本揭示的一些實施方案中,前進式拋光製品123的聚合材料係為光學透明,而使得「穿透光束」類型(參見第6A圖)可以使用偵測系統220在拋光期間光學監測識別特徵。
在「穿透光束」類型偵測配置中,針對由偵測系統220提供及收集的光的波長範圍內的光透射率,前進式拋光製品123的至少一部分可以由具有至少約25%(例如,至少約50%、至少約80%、至少約90%、至少約95%)的光學透明度的材料形成。典型的偵測波長範圍(例如,約200nm與約1600nm之間的波長範圍)可以包括可見光譜(例如,約400nm至約800nm)、紫外(UV)光譜(例如,約300nm至約400nm)、及/或紅外光譜(例如,約800nm至約1550nm)。在一個實施方案中,前進式拋光製品123的至少一部分(例如,識別特徵520)係由在280至399nm之間的波長下具有>35%的透射率以及在400至800nm之間的波長下具有>70%的透射率的材料形成。相反地,在「反射」類型的感測配置中(參見第6B圖),前進式拋光製品123的至少一部分(例如,識別特徵520)可以由具有反射上述偵測波長範圍的至少一部分(例如,約200nm與約1600nm之間)的能力的材料形成。在一個實例中,前進式拋光製品123的部分係配置為在280至399nm之間的波長下反射>35%,並在400至800nm之間的波長下反射>70%。
供應輥254通常包含前進式拋光製品123的未使用部分,並經配置而使得一旦設置於供應輥254上的前進式拋光製品123由於拋光或平面化處理而消耗,則可以容易地利用包含新的前進式拋光製品123的另一供應輥254替換。通常,前進式拋光製品123的總長度包括設置於供應輥254上的拋光材料的量、設置於捲取輥252上的量、及延伸於供應輥254與捲取輥252之間的量。總長度通常大於多個基板122(第1圖)的拋光表面的尺寸,並且可以是例如幾公尺到幾十公尺長。
前進式拋光製品123通常配置成可控制地讓前進式拋光製品123在X方向上跨越背墊組件226。藉由平衡耦接到供應組件156的馬達222與耦接到捲取組件158的馬達224之間的力,前進式拋光製品123通常相對於台板230移動。棘輪機構及/或制動系統(未圖示)可以耦接到供應組件156與捲取組件158中之一或二者,以相對於背墊組件226固定前進式拋光製品123。台板230可以可操作地耦接到旋轉致動器228,旋轉致動器228讓台板組件132與前進式拋光製品123環繞大致垂直於X及/或Y方向的旋轉軸線235旋轉。在一些實施方案中,第2圖所示的所有元件環繞旋轉軸線235旋轉。
真空系統232可以耦接於旋轉致動器228與背墊組件226之間。真空系統232可以用於將前進式拋光製品123的位置固定到台板230上。真空系統232可以包括形成於設置於背墊組件226下方的板236中的通道234。在一個實施方案中,背墊組件226可以包括子墊240與子板238,每一者具有通過其中而形成的開口242,開口242係與通道234及真空源(未圖示)流體連通。在其他實施方案中,可以在前進式拋光製品123的下表面上形成整合子墊250(以虛線圖示)。在台板組件132的一個實施方案中,在拋光處理期間組合使用前進式拋光製品123的子墊240與整合子墊250。在一些實施方案中,子墊240及/或整合子墊250通常係由聚合、彈性、編織纖維、或塑膠材料(例如,聚丙烯、聚碳酸酯、或聚氨酯)形成。在一個實施方案中,子墊240及/或整合子墊250係由編織纖維聚丙烯形成。在一些實施方案中,板236與背墊組件226的部分具有足以容納偵測系統220的偵測光束的光學透明度。
通常,可以選擇子墊240及/或整合子墊250的硬度、厚度、及橡膠硬度,以產生特定的拋光結果。子墊240及/或整合子墊250通常將前進式拋光製品123的上表面221維持在與基板(未圖示)的平面平行的平面中,以促進基板的整體平面化。在一些實施方案中,如圖所示,子板238可以定位於子墊240下方。子墊240及/或整合子墊250可以是親水的或疏水的。若子墊240及/或整合子墊250是親水的,則子墊240及/或整合子墊250應配置成以均勻方式吸收。
如本文所述的前進式拋光製品123可以減輕調節拋光製品的需要,而因此最大化拋光器的可用性及拋光器的效能。舉例而言,前進式拋光製品123可以遞增地前進小於基板的大小(例如,直徑)的距離,以提供一部分的新的拋光材料,而用於進行研磨調節的需要。可以在藉由使用耦接到捲取輥252或供應輥254(第2圖)的一或更多個致動器在基板上拋光基板之前、期間、或之後執行前進式拋光製品123的遞增前進。在一個實施方案中,前進式拋光製品123從每個晶圓約0.1毫米遞增前進到每個晶圓約10毫米(例如,每個晶圓1毫米至每個晶圓約5毫米)。
第3圖係為根據本揭示的一或更多個實施方案的前進式拋光製品123的一個實施方案的放大示意性側視圖。前進式拋光製品123包括具有定義墊本體330的拋光表面312與相對的背側表面314的頂部墊310。如本文所述,背側表面314具有形成其上的識別特徵520A、520B(統稱為520)。在一個實施方案中,如第3圖所示,拋光表面312係經紋理化,並包括從前進式拋光製品123的拋光表面312延伸的複數個微觀特徵或離散延伸元件340。在一個實施方案中,藉由壓花或在頂部墊310的拋光表面312上形成凸起表面紋理的其他方法來形成紋理。在一個實施方案中,拋光表面312的離散延伸元件340具有約1微米至約50微米的平均高度「h」(例如,約5微米至約30微米、約10微米至約20微米、或約5至10微米)。在一個實施方案中,由凸起表面紋理形成的紋理係在平行於頂部墊310的拋光表面的平面中在空間上均勻或基本上在空間上均勻。
頂部墊310通常係由合成材料形成。合適的合成材料的非限制性實例包括膜(例如,聚合或熱塑性膜、包含可持續聚合物的網、及類似者)。合適的前驅物網進一步包括這些材料的疊層物或調和物。在一個實施方案中,頂部墊310係為聚合片材或膜。在一些實施方案中,頂部墊310包括無孔聚合材料。合適的聚合膜包括由聚合材料組成的熱塑性膜(例如,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚乙二醇對苯二甲酸酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚四氟乙烯(PTFE)(例如,TEFLON)、聚酰胺(例如,尼龍)、聚氨酯、或其組合)。合適的聚合膜可以包括聚合物的調和物或混合物。在一個實施方案中,頂部墊310係為基於聚丙烯的片材。
如本文所述的前進式拋光製品123包括通常小於習知CMP拋光墊的厚度,其允許較長長度的拋光製品材料設置於相同大小的供應輥上。通常在與拋光時基板施加到前進式拋光製品123的力的方向平行的方向上測量拋光製品的厚度。在一些實施方案中,前進式拋光製品123的厚度係在約0.001英吋至約0.025英吋的範圍內。
在一些實施方案中,複數個離散延伸元件340係形成為通常在其拋光表面312上的頂部墊310的突出延伸部。拋光表面312上的離散延伸元件340的數量、大小、及分佈可以依據頂部墊310的期望拋光特性而預先決定。對於大多數拋光應用而言,可能期望複數個離散延伸元件340僅從頂部墊310的一個表面(例如,頂部表面)突出。在一些實施方案中,頂部墊310並未包含宏觀特徵(例如,凹槽、通道、或其他可識別的表面結構),但包含具有不同高度及橫向間距的隨機、半隨機、或均勻(例如,長度範圍重複)的微觀特徵的紋理(例如,離散延伸元件340)。
參照第3圖,在一些實施方案中,離散延伸元件340可描述成從墊主體330的拋光表面312突出。如此一來,離散延伸元件340可以描述成與墊主體330整合,並藉由墊主體330的永久局部塑性變形而形成。
在一些實施方案中,頂部墊310進一步包括形成於拋光表面312中的複數個宏觀特徵或凹槽342。形成於頂部墊310中的凹槽342可以在拋光處理期間作為拋光漿料的局部儲存器。可以使用任何合適的凹槽形成方法(例如,雷射切割、水噴射切割、模切、沖壓、沖床等)在頂部墊310中形成凹槽342。頂部墊310的底部部分350係為連續的,並防止液體(例如,拋光漿料或水)滲透頂部墊310。在此配置中,因為漿料保留在所形成的凹槽中,且拋光漿料通常不會滲透頂部墊310的底部部分350,所以穿過頂部墊310形成的凹槽342係成為用於拋光漿料的局部儲存器。由於包括在拋光期間將墊向下壓及拋光器清潔的多種原因,不希望漿料透過頂部墊310中的凹槽342滲透頂部墊310。
在一個實施方案中,凹槽342的寬度係在約0.05英吋與約0.50英吋之間(例如,在約0.10英吋與約0.40英吋之間、在約0.15英吋與約0.20英吋之間、或在約0.18英吋與約0.20英吋之間)。在一個實施方案中,相鄰凹槽342之間的間隔係在約0.5英吋與約2.5英吋之間(例如,在約1英吋與約2英吋之間、在約1英吋與約2英吋之間、或在約1英吋與約1.5英吋之間)。
在一些實施方案中,識別特徵的圖案中之至少一個識別特徵係定位於距離至少一個拋光特徵的一固定距離處。將至少一個識別特徵定位於距離至少一個拋光特徵的一固定距離處係使得至少一個識別特徵可以用於識別拋光特徵的位置。舉例而言,如第3圖所示,識別特徵520B係定位於距離凹槽342的一固定距離701處。將識別特徵520B定位於距離凹槽342的一固定距離701處係允許藉由識別特徵520B來識別凹槽342的位置。此外,由於偵測系統220係定位於距離台板230的一已知距離處,所以可以使用識別特徵來決定相對於拋光特徵的位置的台板230的位置。
第4圖係為根據本揭示的一或更多個實施方案的具有凹槽432形成其中的拋光表面412的輥對輥型前進式拋光製品400的一部分的示意性頂視圖。在一個實施方案中,前進式拋光製品400可以形成前進式拋光製品123的一部分或用於代替前進式拋光製品123。拋光表面412可以如本文所述進行紋理化。拋光表面412的紋理可以類似於拋光表面312的紋理。所形成的凹槽432可以類似於前進式拋光製品123的凹槽342。前進式拋光製品123的凹槽432的圖案包括相對於轉位軸線440及/或沿著路徑「A」的移動450的軸線而對準的凹槽432的鋸齒形圖案。
第5圖係為根據本揭示的一或更多個實施方案的具有形成其上的識別特徵520的圖案的前進式拋光製品500的背側表面514的一部分的特寫等距視圖。舉例而言,識別特徵520的圖案可以包括相較於未標記的拋光材料的光學對比度或顏色標記、拋光材料中的雷射標記或切口、條碼、或任何其他適當可識別的特徵。在一個實施方案中,前進式拋光製品500可以形成前進式拋光製品123的一部分或用於代替前進式拋光製品123。前進式拋光製品500的背側表面514係定位成與偵測系統220相鄰。偵測系統220係用於監測前進式拋光製品500的拋光材料的移動及位置資料,並將前進式拋光製品500的拋光材料的移動及位置資料反饋到系統控制器108。
通常,可以藉由使用定位成觀察具有形成其上的識別特徵520的前進式拋光製品500的背側表面514的一或更多個區域的偵測系統220中的感測器組件260來監測前進式拋光製品500的移動及位置。感測器組件260通常為非接觸式感測器。所形成的元件的識別特徵520可以包括沉積材料的規則圖案或可以藉由感測器組件260偵測的所形成的特徵,而使得系統控制器108中的處理器(例如,CPU 110)可以在其通過感測器組件260的偵測區域530時分析所偵測的訊號。在一個實施方案中,識別特徵520係為沉積於前進式拋光製品500的背側表面514上的印刷墨線的規則陣列。在另一實施方案中,識別特徵520係為前進式拋光製品500的背側表面514中的壓花特徵的陣列。在又另一實施方案中,識別特徵520係為經移除的拋光材料的區域的陣列(例如,孔洞)。本文使用的術語「孔洞」可以包括但不限於圓形孔洞、橢圓形孔洞、多邊形孔洞、狹槽、凹槽、切口、或形成於拋光材料中的其他類似特徵。
在一個實施方案中,如第5圖所示,識別特徵520包含設置或形成於前進式拋光製品500的背側表面514的等間距特徵(例如,線段)的陣列,並穿過感測器組件260中的部件而藉由感測器組件260中的部件所感測。
感測器組件260通常包含一或更多個部件,一或更多個部件能夠在供應組件156及捲取組件158中的部件移動識別特徵520時監測識別特徵520的移動,並定期或連續地依據所監測的移動將偵測訊號遞送到系統控制器108。感測器組件260可以利用光學監測技術、電容測量技術、渦流測量技術、或能夠在感測器組件260通過時偵測識別特徵520的運動的其他類似的合適技術。如上所述,感測器組件260將包括與系統控制器108通訊的光源610及偵測器620。通常,光源610一般包含一些形式的電磁能量的來源(例如,發射並指向前進式拋光製品500的背側表面514的從LED或雷射器遞送的光)。通常,偵測器620係為習知光學偵測器(例如,光電導感測器、熱電偵測器、AC型光學感測器、DC型光學感測器、或適於偵測由於能量與識別特徵520的相互作用而造成的由光源610遞送的能量強度變化的其他類似裝置)。
在一個實施方案中,每一台板組件132包含二或更多個感測器組件260,每一者係定位成偵測識別特徵520的運動,並與系統控制器108組合使用,以決定前進式拋光製品500的實際運動。在一個實施方案中,二或更多個感測器組件260係定位成監測識別特徵520的不同部分,而可以決定實際位置。
在一個實施方案中,所形成的識別特徵520中的形狀或一或更多種材料優先吸收或反射由偵測器620感測的從光源610遞送的一或更多種波長的光。在一個實施方案中,墨水材料的等間隔線陣列係沉積於前進式拋光製品500的背側表面514上,而隨著識別特徵520移動經過感測器組件260,由偵測器620及系統控制器108視為一系列訊號強度峰值及谷值。系統控制器108可以使用強度峰值及谷值資訊來決定前進式拋光製品500已經移動通過多少感測器組件260,或者決定前進式拋光製品500的一部分的實際位置(例如,相對於墊材料上的拋光特徵的位置的識別特徵的位置;相對於待拋光的基板的識別特徵的位置;相對於台板的識別特徵的位置;或者相對於台板的拋光特徵的位置)。在一些實施方案中,識別特徵520內的特徵的形狀(例如,在一個方向上的條形特徵的長度)可以隨著前進式拋光製品500的輥的一個區域到另一個而改變(亦即,拋光材料的輥的起始到拋光區域的輥的末端),而提供關於輥上的前進式拋光製品500的區域的實際位置的一些資訊。在一些實施方案中,識別特徵520內的特徵的形狀可以隨著前進式拋光製品500的輥的一個拋光區域到另一拋光區域而改變(亦即,拋光表面的重複圖案的起始到重複圖案的末端),以指示拋光材料的新區域的開始,而使得隨後的基板暴露於具有與先前拋光的基板相同的拋光圖案的新的拋光材料。
該領域具有通常知識者將理解,可以使用任何已知的成形或間隔識別特徵520來將關於前進式拋光製品500的移動的資訊提供到系統控制器108,而不悖離本文所述的本揭示的基本範圍。在一個實例中,識別特徵520包括偵測器及系統控制器能夠使用圖案辨識及/或訊號處理技術來分析的不同的類比或數位編碼圖案。
第6A圖係為根據本文揭示的一或更多個實施方案的具有位於其中的感測器組件260的一個實施方案的第2圖的處理站的示意性橫截面圖。第6A圖所示的感測器組件260使用通過光束感測器配置來監測前進式拋光製品500的移動。在此實施方案中,感測器組件260通常包括光源610,光源610經定位以將電磁輻射(例如,光)提供到設置於前進式拋光製品500的相對側上的偵測器620。因此,偵測器620接收由光源610遞送的能量與識別特徵520的干涉或相互作用,而可以控制材料的移動及/或位置。在一個實施方案中,由光源610遞送的電磁能量係通過形成於前進式拋光製品500中的孔洞或變薄區域的陣列,而因此識別特徵520中的前進式拋光製品500的存在或不存在係用於監測前進式拋光製品500的移動及/或位置。在另一實施方案中,由光源610遞送的電磁能量主要通過前進式拋光製品500,而因此識別特徵520中的材料(例如,墨水)的存在係用於改變由偵測器620接收的能量,以幫助提供關於前進式支撐製品的移動的資訊。在一個實施方案中,光源610通過形成於板236中的孔洞630與形成於子墊240中的孔洞640來遞送光。在一些實施方案中,孔洞630與孔洞640中之至少一者具有位於其中的窗口。
第6B圖係為根據本文揭示的一或更多個實施方案的具有位於其中的感測器組件260的另一實施方案的第2圖的處理站的示意性橫截面圖。感測器組件260使用反射能量來監測前進式拋光製品500的移動。在此實施方案中,感測器組件260通常包括照射包含識別特徵520的前進式拋光製品500上的偵測區域530(第5圖)的「B1」的光源610,並在偵測器620處接收一定量的反射光「B2」,反射光「B2」的量係藉由與識別特徵520的干涉或相互作用而改變。由於與識別特徵520的相互作用而由偵測器620接收的經改變的能量係反饋到系統控制器108,而可以控制前進式拋光製品500的移動及/或位置。在一個實施方案中,由光源610遞送的電磁能量係設計成優先從前進式拋光製品500的背側表面514或形成識別特徵520的材料反射,而使得可以藉由系統控制器108監測識別特徵520的移動。拋光處理實例
第7圖係為描繪根據本文所述的一或更多個實施方案的利用具有識別特徵的前進式拋光製品拋光的方法700的一個實例的流程圖。舉例而言,前進式拋光製品可以是本文所述的任何前進式拋光製品(例如,前進式拋光製品123、前進式拋光製品400、或前進式拋光製品500)。舉例而言,可以使用任何上述前進式拋光製品與本文所述的任何拋光模組一起執行該方法。
在操作710處,使用供應輥254與捲取輥252使前進式拋光製品前進。在一些實施方案中,藉由使用耦接到供應輥的致動器及/或耦接到捲取輥的致動器,在從基板122移除材料之前及/或期間,使前進式拋光製品相對於台板前進。在一個實施方案中,前進之步驟包含使聚合片材相對於台板前進約1mm至約5mm。在一個實施方案中,前進式拋光製品係為聚合片材。如本文所討論的,前進式拋光製品具有紋理化拋光表面(例如,拋光表面312或412係經紋理化),而包括由墊材料形成並從拋光表面向上延伸的微觀紋理(例如,複數個離散元件)與形成於拋光表面中的複數個宏觀特徵(例如,凹槽)中之至少一者。舉例而言,前進式拋光製品前進的速度可以依據處理配方或其他處理參數(例如,最佳化的拋光速度)。
在操作720處,偵測系統220可以偵測及/或感測前進式拋光製品的背側表面上的識別特徵(例如,識別特徵520)的移動。舉例而言,一或更多個偵測器組件可以選自電容型感測器、光學測量感測器、或渦流測量感測器。在一些實施方案中,識別特徵係與拋光製品的拋光表面上的特定拋光特徵相關聯(例如,定位成距離一已知距離)。舉例而言,如第3圖所示,識別特徵520B係定位於距離凹槽342的一固定距離701處。將識別特徵520B定位於距離凹槽342的一固定距離701處係允許藉由識別特徵520B來識別凹槽342的位置。此外,由於偵測系統220係定位於距離台板230的一已知距離處,所以可以使用識別特徵來決定相對於拋光特徵的位置的台板230的位置。
舉例而言,拋光特徵可以包括形成於拋光表面中的凹槽與從拋光表面向上延伸的複數個離散特徵中之至少一者。在一些實施方案中,識別特徵係與具有固定節距的固定凹槽圖案相關聯。將識別特徵與拋光特徵的特定拋光特徵或特性相關聯,以允許拋光材料的精確定位,更特定為相對於待拋光的基板的形成於拋光材料中的拋光特徵的精確定位。此外,將拋光特徵與特定識別特徵相關聯,以允許決定相對於硬體的拋光特徵的位置(例如,相對於台板的識別特徵的位置;或相對於台板的拋光特徵的位置)。偵測系統220可以將關於識別特徵的訊號發送到系統控制器108。舉例而言,偵測系統220將電磁輻射發射到前進式拋光製品的背側表面上,其中所發射的輻射與形成於背側表面上的識別特徵圖案的識別特徵相互作用。然後,在電磁輻射的至少一部分與識別特徵相互作用之後,偵測系統220接收電磁輻射的強度。
在操作730處,系統控制器將識別特徵與拋光墊上的特定位置相關聯。舉例而言,系統控制器監測所接收的電磁輻射的強度,以決定拋光材料相對於台板的位置。在一些實施方案中,識別特徵係為起始線段特徵。起始線段特徵係識別對基板進行拋光的拋光材料的拋光區域的起始。在一些實施方案中,起始線段特徵包括第一起始線段特徵與第二起始線段特徵,第一起始線段特徵識別拋光材料的第一拋光區域的起始,而第二起始線段特徵識別第一拋光區域的末端以及拋光材料的第二拋光區域的起始。在一些實施方案中,拋光材料的第一拋光區域與拋光材料的第二拋光區域具有相似或基本相似的拋光特徵圖案。舉例而言,參照第3圖,若系統控制器將特徵520A識別為起始線段特徵,則可以在操作740處結束拋光製品的前進。若識別特徵並非起始線段特徵,則系統控制器108使用識別特徵來決定拋光製品的當前位置。系統控制器108可以決定識別特徵與下一個起始線段特徵之間的距離,並使拋光製品前進,直到到達下一個起始線段特徵。此外,由於偵測系統220係定位於距離台板230的一已知距離處,所以可以使用識別特徵來決定相對於起始線段特徵的台板230的位置。
在操作740處,在一些實施方案中,結束拋光製品的前進。舉例而言,當偵測器組件偵測到指示具有拋光特徵的所期望圖案的拋光材料的第一區域的起始的識別特徵時,停止行進跨越台板的表面的拋光材料。在一些實施方案中,前進式拋光製品在拋光處理期間繼續移動。
在操作750處,將基板推動朝向前進式拋光製品。在一個實施方案中,基板係為設置於載體頭(例如,載體頭152)中的基板122。在一些實施方案中,前進式拋光製品係設置於台板(例如,台板組件132的台板230)上。
基板122可以是矽基材料或根據需要的任何合適的絕緣材料或導電材料。在一個實施方案中,基板122可以是例如晶體矽(例如,Si<100>或Si<111>)、氧化矽、應變矽、矽鍺、摻雜或未摻雜的多晶矽、摻雜或未摻雜的矽晶圓及圖案化或非圖案化晶圓矽絕緣體(SOI)、碳摻雜氧化矽、氮化矽、摻雜矽、鍺、砷化鎵、玻璃、藍寶石的材料。基板122可以具有各種尺寸(例如200mm、300mm、及450mm),或是其他直徑的晶圓,以及矩形或方形面板。除非另有說明,本文所述的實施方案與實例在基板具有200mm直徑、300mm直徑、450mm直徑的基板上進行。
將拋光漿料遞送到前進式拋光製品的拋光表面。可以使用與拋光材料相容的任何合適的拋光漿料。在一個實施方案中,拋光漿料包括氧化劑、鈍化劑、pH緩衝劑、金屬螯合劑、表面活性劑、及研磨劑中之至少一者。在一個實施方案中,經由流體噴嘴(例如,流體噴嘴154)將拋光漿料遞送到紋理化拋光表面。在一些實施方案中,在遞送拋光漿料之後,基板122接觸紋理化拋光表面。在一些實施方案中,在遞送拋光漿料之前,基板122接觸紋理化拋光表面。在一些實施方案中,在遞送拋光漿料期間,基板122接觸紋理化拋光表面。
可以利用小於每平方英吋約10磅(psi)的力(例如,小於約9psi;小於約7psi;小於約5psi;或小於約2.5psi)推動基板122以抵靠紋理化拋光表面。在一個實施方案中,力係在約1psi與2psi之間(例如,約1.8psi)。
在操作760處,在基板122與拋光表面之間提供相對運動。在一個實施方案中,載體頭係以每分鐘約50至100轉而旋轉(例如,每分鐘約30至60轉),而定位於拋光表面下方的台板係以約每分鐘約50至100轉而旋轉(例如,每分鐘約7至35轉)。在一些實施方案中,前進式拋光製品保持靜止,而載體頭及台板旋轉。在一些實施方案中,載體頭、台板、供應輥、及捲取輥係相對於基板122旋轉。
在操作760期間,藉由將壓力施加到基板122的表面,而使得基板122推動朝向拋光表面,以從基板122的表面移除材料。材料可以是導電材料(例如,銅)、介電材料(例如,包含氧化物或氮化物)、或者是導電材料與介電材料二者。相對於習知聚氨酯拋光製品通常具有100至300毫升/分鐘(非常普遍的值為150毫升/分鐘)的漿料流動速率,當漿料流動速率低於100毫升/分鐘時,本文所述的前進式拋光製品在拋光效能上具有很小的影響。
在操作770處,在完成拋光之後,方法700返回到操作710,而可以拋光另外的基板。在一些實施方案中,藉由使用耦接到供應輥的致動器及/或耦接到捲取輥的致動器,在從基板122移除材料之前、期間、及/或之後,使前進式拋光製品相對於台板前進。可以使拋光製品前進,直到識別出所期望的識別特徵。舉例而言,所期望的識別特徵可以是用於識別拋光材料的新區域的下一個起始線段特徵。在一個實施方案中,前進之步驟包含使聚合片材相對於台板前進約1mm至約5mm。
第8圖係為描繪根據本文所述的一或更多個實施方案的利用具有用於認證的識別特徵的前進式拋光製品拋光的方法800的另一實例的流程圖。舉例而言,前進式拋光製品可以是本文所述的任何前進式拋光製品(例如,前進式拋光製品123、前進式拋光製品400、或前進式拋光製品500)。舉例而言,可以使用任何上述前進式拋光製品與本文所述的任何拋光模組一起執行該方法。
在一些實施方案中,複數個識別特徵係作為經編碼的認證特徵。能夠藉由系統控制器(例如,系統控制器108)識別經編碼的認證機制。由於不同類型的拋光材料可以與不同的拋光配方相關聯,而由於每一類型的墊材料上的拋光特徵的精確性質,此認證機制允許針對所期望的拋光配方驗證在適當的台板組件上使用適當類型的拋光材料。在一些實施方案中,經編碼的認證機制允許針對所期望的拋光配方預先設定台板組件的設定。
在操作810處,將前進式拋光製品安裝在台板組件上。
在操作820處,在前進式拋光製品的背側表面上偵測識別特徵。偵測系統220可以偵測前進式拋光製品的背側表面上的識別特徵。偵測系統220可經定位以認證識別特徵。
在操作830處,系統控制器(例如,系統控制器108)係用於驗證識別特徵是否有效。若系統控制器認證識別特徵,則允許在台板組件132上操作前進式拋光製品123。然而,若偵測系統並未認證識別特徵,則不會允許在台板組件132上操作前進式拋光製品123。舉例而言,在識別特徵將拋光製品識別成設計用於拋光介電材料的拋光製品的實施方案中,可以鎖定用於拋光金屬的拋光配方及拋光液。
在操作840處,若前進式拋光製品受到認證,則可以使用例如方法700並使用前進式拋光製品對基板進行拋光。
總而言之,本文所述的實施方案中之一些者的一些益處係提供增加拋光材料相對於基板的精確度及放置的設備及方法,而降低生產半導體裝置的成本以及半導體裝置生產線的擁有成本。在一些實施方案中,本文所述的前進式拋光墊包括識別特徵,識別特徵係與拋光材料的拋光表面上的拋光特徵的圖案相關聯,因此允許使用者定位拋光材料,而使得待拋光的基板暴露於拋光材料的拋光特徵的所期望圖案。在一些實施方案中,識別特徵可以包括第一起始線段特徵與第二起始線段特徵,第一起始線段特徵識別拋光材料的第一拋光區域的起始,而第二起始線段特徵識別第一拋光區域的末端以及拋光材料的第二拋光區域的起始。拋光材料的第一拋光區域與拋光材料的第二拋光區域可以定義相似或基本相似的拋光材料的圖案,以允許使用者將隨後拋光的基板暴露於與先前拋光的基板相同的特徵圖案。
當引入本揭示的元件或態樣或實施方案的實例時,冠詞「一」、「一個」、「該」、及「所述」意欲表示存在一或更多個元件。
術語「包含」、「包括」、及「具有」意欲為包含性,而意味著在所列出的元件之外可以存在額外元件。
儘管前述係關於本揭示之實施方案,本揭示之其他及進一步實施方案可在不脫離本揭示之基本範疇的情況下擬出,且本揭示之範疇係由下列申請專利範圍所決定。
104‧‧‧裝載機器人
106‧‧‧拋光模組
108‧‧‧系統控制器
110‧‧‧中央處理單元(CPU)
112‧‧‧記憶體
114‧‧‧支援電路
122‧‧‧基板
123‧‧‧前進式拋光製品
132‧‧‧台板組件
134‧‧‧旋轉料架
136‧‧‧傳送站
140‧‧‧底座
142‧‧‧輸入緩衝站
144‧‧‧輸出緩衝站
146‧‧‧傳送機器人
148‧‧‧負載杯組件
150‧‧‧臂
152‧‧‧載體頭
154‧‧‧流體噴嘴
156‧‧‧供應組件
158‧‧‧捲取組件
203‧‧‧側壁
204‧‧‧上導引構件
205‧‧‧下導引構件
214‧‧‧上導引構件
216‧‧‧下導引構件
220‧‧‧偵測系統
221‧‧‧上表面
222‧‧‧馬達
224‧‧‧馬達
226‧‧‧背墊組件
228‧‧‧旋轉致動器
230‧‧‧台板
232‧‧‧真空系統
234‧‧‧通道
235‧‧‧旋轉軸線
236‧‧‧板
238‧‧‧子板
240‧‧‧子墊
242‧‧‧開口
250‧‧‧整合子墊
252‧‧‧捲取輥
254‧‧‧供應輥
260‧‧‧感測器組件
310‧‧‧頂部墊
312‧‧‧拋光表面
314‧‧‧背側表面
330‧‧‧墊主體
340‧‧‧離散延伸元件
342‧‧‧凹槽
350‧‧‧底部部分
400‧‧‧前進式拋光製品
412‧‧‧拋光表面
432‧‧‧凹槽
440‧‧‧轉位軸線
450‧‧‧移動
500‧‧‧前進式拋光製品
514‧‧‧背側表面
520‧‧‧識別特徵
520A‧‧‧識別特徵
520B‧‧‧識別特徵
530‧‧‧偵測區域
610‧‧‧光源
620‧‧‧偵測器
630‧‧‧孔洞
640‧‧‧孔洞
700‧‧‧方法
701‧‧‧固定距離
710‧‧‧操作
720‧‧‧操作
730‧‧‧操作
740‧‧‧操作
750‧‧‧操作
760‧‧‧操作
770‧‧‧操作
800‧‧‧方法
810‧‧‧操作
820‧‧‧操作
830‧‧‧操作
840‧‧‧操作
為使本揭示的上述特徵可詳細地被理解,本實施方案(簡短概要如上)的更特定描述可參照實施方案而得,該等實施方案之一些係繪示於隨附圖式中。然而,應注意隨附圖式僅圖示本揭示之典型實施方案,而非視為限定本揭示的保護範疇,本揭示可接納其他等效實施方案。
第1圖係為根據本文揭示的一或更多個實施方案的化學機械拋光模組的一個實例的平面圖;
第2圖係為根據本文揭示的一或更多個實施方案的沿著線段2-2截取的第1圖的模組的一個示例性處理站的示意性橫截面圖;
第3圖係為根據本揭示的一或更多個實施方案的具有識別特徵的前進式拋光製品的一部分的一個實施方案的放大示意性側視圖;
第4圖係為根據本發明的一或更多個實施方案的具有凹槽形成其中的拋光表面的輥對輥型前進式拋光製品的一部分的示意性頂視圖;
第5圖係為根據本揭示的一或更多個實施方案的具有形成其上的識別特徵的前進式拋光製品的背側表面的一部分的特寫等距視圖;
第6A圖係為根據本文揭示的一或更多個實施方案的具有位於其中的偵測器組件的一個實施方案的第2圖的處理站的示意性橫截面圖;以及
第6B圖係為根據本文揭示的一或更多個實施方案的具有位於其中的偵測器組件的另一實施方案的第2圖的處理站的示意性橫截面圖;
第7圖係為描繪根據本文所述的一或更多個實施方案的利用具有識別特徵的前進式拋光製品拋光的方法的一個實例的流程圖;以及
第8圖係為描繪根據本文所述的一或更多個實施方案的利用具有識別特徵的前進式拋光製品拋光的方法的另一實例的流程圖。
為促進理解,各圖中相同的元件符號儘可能指定相同的元件。預期一個實施方案的元件與特徵可以有利地併入其他實施方案,而不另外詳述。
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Claims (20)

  1. 一種用於拋光一基板的設備,包含: 一拋光模組,包含: 一台板,用於支撐一拋光材料,該拋光材料具有一拋光表面與相對的一背側表面,其中該背側表面具有形成其上的複數個識別特徵; 一供應組件,適於將該拋光材料提供到該台板;以及 一捲取組件,適於接收從該供應組件跨越該台板的至少一部分傳送的該拋光材料; 一或更多個偵測器組件,設置成與該拋光材料的該背側表面相鄰,其中該一或更多個偵測器組件經定位以當該拋光材料在該供應組件與該捲取組件之間傳送時感測形成於該背側表面上的該等複數個識別特徵的位置的一改變;以及 一系統控制器,適於從該一或更多個偵測器組件接收一訊號,並使用耦接到該供應組件與該捲取組件中之至少一者的一致動器來控制該拋光材料相對於該台板的該位置。
  2. 如請求項1所述之設備,其中該一或更多個偵測器組件中之每一者進一步包含: 一電磁輻射源,安裝於該拋光材料的該背側表面附近,並適於發射電磁輻射;以及 一偵測器,安裝於該拋光材料的該背側表面附近,並適於在與形成於該背側表面上的該等複數個識別特徵相互作用之後偵測從該電磁輻射源傳遞的該電磁輻射的強度變化。
  3. 如請求項1所述之設備,其中該一或更多個偵測器組件中之每一者進一步包含: 一電磁輻射源,安裝於該拋光材料的該背側表面附近,並適於發射電磁輻射;以及 一偵測器,安裝於與該電磁輻射源相對的該拋光材料的該拋光表面附近,並適於在與形成於該背側表面上的該等複數個識別特徵相互作用之後偵測從該電磁輻射源傳遞的該電磁輻射的強度變化。
  4. 如請求項1所述之設備,其中該拋光材料係為連續的材料片材,其一端與該供應組件耦接,而另一端與該捲取組件耦接。
  5. 如請求項1所述之設備,其中該等複數個識別特徵包括在該拋光材料內的沉積材料或孔洞的規則間隔區域。
  6. 如請求項1所述之設備,其中該等複數個識別特徵包括:一第一起始線段特徵,識別拋光材料的一第一拋光區域的一起始;以及一第二起始線段特徵,識別該第一拋光區域的一末端以及拋光材料的一第二拋光區域的一起始。
  7. 如請求項6所述之設備,其中拋光材料的該第一拋光區域與拋光材料的該第二拋光區域具有相似或基本相似的拋光特徵圖案。
  8. 如請求項1所述之設備,其中該一或更多個偵測器組件中之每一者進一步包含一電容型感測器、一光學測量感測器、或一渦電流測量感測器。
  9. 如請求項1所述之設備,其中該拋光材料包含一聚合片材。
  10. 如請求項9所述之設備,其中該拋光材料具有: 複數個離散元件,形成於該拋光表面中,並從該拋光表面向上延伸;以及 複數個凹槽,從該拋光表面延伸朝向該背側表面。
  11. 如請求項10所述之設備,其中該等凹槽在該拋光表面中定義一重複圖案。
  12. 如請求項10所述之設備,其中該等凹槽在該拋光表面中定義一重複的鋸齒形凹槽圖案。
  13. 如請求項1所述之設備,進一步包含一承載頭,以用於保持及促使待拋光的一基板朝向該拋光材料。
  14. 一種拋光一基板的方法,包含以下步驟: 使一拋光材料跨越一台板的一表面前進,其中該拋光材料具有一拋光表面與相對的一背側表面,其中該背側表面具有形成其上的一識別特徵圖案; 感測經過一偵測器組件的該識別特徵圖案的該移動;以及 依據從所感測的該識別特徵圖案的該移動接收的資料來控制該拋光材料相對於該台板的一位置。
  15. 如請求項14所述之方法,進一步包含以下步驟: 當該偵測器組件偵測到指示具有拋光特徵的一所期望圖案的拋光材料的一第一區域的該起始的識別特徵時,停止行進跨越該台板的該表面的該拋光材料; 促使一基板朝向該台板上的該拋光材料; 旋轉該台板; 從該基板的一表面移除材料;以及 在從該基板的該表面移除材料之後,使該拋光材料相對於該台板前進。
  16. 如請求項15所述之方法,進一步包含以下步驟: 當該偵測器組件偵測到指示具有拋光特徵的該所期望圖案的拋光材料的一第二區域的該起始的識別特徵時,停止跨越該台板的該表面的該拋光材料。
  17. 如請求項16所述之方法,其中該等拋光特徵係選自形成於該拋光表面中並從該拋光表面向上延伸的複數個離散元件以及從該拋光表面延伸朝向該背側表面的複數個凹槽中之至少一者。
  18. 如請求項14所述之方法,其中感測經過一偵測器組件的該識別特徵圖案的該移動之步驟包含以下步驟: 將電磁輻射從一來源發射到該拋光材料的該背側表面上,其中所發射的該輻射與在該背側表面上形成的該識別特徵圖案的識別特徵相互作用; 在該電磁輻射的至少一部分與該等識別特徵相互作用之後,接收該電磁輻射的一強度;以及 監測所接收的該電磁輻射的該強度,以決定該拋光材料相對於該台板的該位置。
  19. 如請求項14所述之方法,其中感測經過一偵測器組件的該識別特徵圖案的該移動之步驟包含以下步驟:使用一電容型感測器、一光學測量感測器、或一渦電流感測器。
  20. 一種拋光製品,包含: 一線性聚合片材,具有沿著一第一方向延伸的一長度,包含: 一背側表面,具有以沿著該第一方向延伸的一陣列形成其上的複數個識別特徵;以及 相對的一拋光表面,具有選自下列中之至少一者的複數個拋光特徵: 複數個離散元件,形成於該拋光表面中,並從該拋光表面向上延伸;以及 複數個凹槽,從該拋光表面延伸朝向該背側表面, 其中該等複數個識別特徵中之至少一者在該第一方向上與該等複數個拋光特徵中之至少一者定位成距離一第一距離,而該等複數個識別特徵中之每一者係配置成與從一來源提供的電磁輻射相互作用。
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