[发明专利]用于化学机械研磨垫的调节的方法及设备

说明书

技术领域

本发明的实施例一般是与调节用于研磨基板(例如半导体晶圆)的研磨垫有关。

背景技术

在集成电路与基板上其他电子元件的制造中，于该基板的特征侧(亦即接受沉积表面)上沉积、或从该特征侧上移除多层传导性、半导性与介电材料。随着材料层被依序沉积与移除，该基板的该特征侧会变得不平坦而需要平坦化及/或研磨。平坦化与研磨是自该基板的该特征侧移除先前所沉积的材料、以形成一概呈均匀、平坦或水平表面的程序。这些程序可用于移除不想要的表面拓扑与表面缺陷，例如粗糙的表面、聚集的材料、晶体晶格破坏、及刮伤。这些程序也可用于在基板上形成特征，通过移除用以填充这些特征的过剩沉积材料，并为后续的沉积与处理提供均匀或水平表面。

在研磨处理期间，垫片的研磨表面(接触该基板的该特征侧)经历到变形。该变形包括使该研磨表面及/或该研磨表面的平面中的不均匀处变平滑，以及堵塞或阻挡该研磨表面中的孔洞(这些孔洞会削减垫片适当且有效自基板移除材料的能力)。为能在整个研磨表面上维持一致的粗糙度、孔隙度及/或大致平坦的轮廓，研磨表面的周期性调节是必须的。

一种用以调节研磨表面的方法是利用研磨调节盘，该研磨调节盘被压抵于该研磨表面，同时旋转及/或扫掠大部分的研磨表面。该调节盘(是钻石颗粒或其他硬质材料)的研磨部分一般是切割至垫片表面中而于该研磨表面中形成沟槽、或者是粗化该研磨表面。然而，当该调节盘的旋转及/或对该调节盘施加的向下力受到控制时，该研磨部分并不会均匀地切割至该研磨表面中，因而在该研磨表面上产生粗糙度差异。流体喷射系统已被用以代替研磨盘来调节该研磨垫，但是这些系统使用大量的流体，且在操作上是昂贵的。使用切割至该研磨表面中的光学装置(例如激光)的其他系统也已被使用。然而，光学能量会与垫片上的研磨流体互相反应，导致流体沸腾而使该研磨表面中的孔洞破裂。利用前述每一种调节方法，整个研磨表面上的粗糙度并无法被适当地控制，因此在整个研磨表面上的粗糙度会是不均匀的。除此之外，由于切割动作不能直接被控制，垫片的使用寿命会减短。另外，这些调节装置和系统的切割动作有时会在该研磨表面中产生较大的突点。虽然突点有利于研磨处理，但突点会在研磨期间断裂松化，因而产生会导致基板中缺陷的碎片。

因此，需要一种可促进研磨垫的研磨表面均匀调节的方法和设备。

发明内容

提供了一种用于调节研磨垫的方法和设备。在一实施例中，提供了一种用于基板研磨处理的垫片调节装置。该垫片调节装置包括光学装置，该光学装置耦接至邻近于研磨垫的研磨站的一部分，该光学装置包括激光发射器，用以向该研磨垫的研磨表面发射光束，该光束具有与该研磨处理中所使用的研磨流体实质上不反应、但与该研磨垫反应的波长范围。

在另一实施例中，提供了一种用于研磨基板的设备。该设备包括调节装置，该调节装置置放为邻近于可旋转平台，该调节装置用以发射入射光束，并使该入射光束相对于该研磨垫的研磨表面而移动，其中该调节装置包括光学装置，该光学装置包括激光发射器，用以发射光束，该光束具有不被该研磨垫上所使用的研磨流体吸收、但与该研磨垫的材料反应的波长范围。

在另一实施例中，提供了一种用于调节研磨垫的方法。该方法包括旋转研磨垫，该研磨垫上配置有研磨流体；及以激光光束扫描该研磨垫，该激光光束具有对于该研磨流体为实质上透明的波长。

附图说明

为使本发明的上述特征能被详细理解，上述简要记载的本发明的更具体内容可通过参照具体实施例来加以说明，其中有某些具体实施例描述于如附图式中。然而，应注意如附图式仅说明本发明的一般实施例，因此不可被视为对发明范畴的限制，因为本发明也允许有其他的等效实施例。

图1为处理站的一实施例的部分截面图，该处理站被配置以执行研磨处理。

图2A为图1的处理站的俯视平面图。

图2B为研磨垫的一部分的截面图。

图3为调节装置的示意截面图，该调节装置具有光学装置的一实施例，该光学装置设置在调节头中。

图4是具有光学装置的另一实施例的调节装置的示意截面图，该光学装置设置在调节头中。

图5是具有光学装置的另一实施例的调节装置的示意截面图，该光学装置设置在调节头中。

图6是具有光学装置的另一实施例的调节装置的示意截面图，该光学装置设置在调节头中。

图7是调节装置的另一实施例的示意截面图。

图8是处理平台的部分截面图，该图绘示了调节装置的另一实施例。