[发明专利]使用定向成在喷洒主体下方且向入口端口引导流体的流体出口的抛光垫清洗系统及相关方法

说明书

揭示了使用定向成在喷洒主体下方且朝向入口端口引导流体的流体出口的抛光垫清洗系统及相关方法。结合浆料的抛光垫接触基板以使基板的表面平面化且移除基板缺陷，同时产生碎屑。喷洒系统从抛光垫移除碎屑以防止基板损坏并改良效率。通过在喷洒主体下方向抛光垫且朝向入口端口引导流体，可将碎屑携带在流体中并将碎屑引导至喷洒主体的内气室中。随后，经由出口端口从内气室中移除流体所携带的碎屑。以此方式，碎屑移除可减少基板缺陷，改良设施清洁度，且改良抛光垫效率。

背景

技术领域

本公开的实施例总体上涉及在基板上且在形成于基板上的层上产生平面表面，且更具体地涉及化学机械抛光(chemical mechanical polishing；CMP)。

背景技术

在集成电路及其他电子装置的制造中，多层导电、半导电及介电材料在晶片基板的表面上沉积或从该表面移除，该晶片基板如半导体基板或玻璃基板。由于材料层顺序地沉积在基板上并从基板上移除，因此基板的最上层表面可变为非平面，且需要先进行平面化，随后才能在该表面上进一步进行微影图案化。对表面进行平面化，或“抛光”表面是一种工艺，在该工艺中，从基板表面移除材料以形成大体均匀、平面的基板表面。平面化适用于移除诸如粗糙表面、结块材料、晶格损坏、刮痕及污染材料层的不需要的表面构形及表面缺陷。平面化也适用于通过移除已经沉积以填充特征的过量材料而在基板上形成特征，且用以提供均匀表面以用于后续基于光刻的图案化步骤。

化学机械平面化或化学机械抛光(CMP)是用于平面化基板的常见技术。CMP利用通常与研磨剂混合以形成浆料的化学组成物，以便从基板的表面上选择性移除材料。在常规CMP技术中，基板载具或抛光头安装在载具组件上，以将固定在基板载具或抛光头中的基板定位成与CMP设备中的抛光垫接触。载具组件向基板提供可控制压力，由此将基板压向抛光垫。抛光垫通过外部驱动力而相对于基板移动。由此，CMP设备在基板的表面与抛光垫之间产生抛光或摩擦移动，同时分散抛光组成物或浆料以实现化学活性及机械活性。抛光垫具有精确形状以分配浆料并接触基板。抛光垫可经清洗以移除碎屑，否则该碎屑将汇聚在抛光垫上并损坏利用该抛光垫处理的基板，且缩短抛光垫使用寿命。常规清洗方法在一些情况下可涉及紧靠着抛光垫引导去离子水(de-ionized water；DIW)喷雾。喷雾往往使得浆料及碎屑沉积在抛光垫上，并由此汇聚在非期望的位置中，从而导致随后经抛光的基板发生基板污染或刮伤。在一些情况下，喷雾也可能产生包括碎屑的雾气，该雾气可能积聚在制造设施中以降低整体清洁度并刮伤随后经抛光的基板。降低喷雾的速度以更佳地控制碎屑存在降低从抛光垫移除碎屑的有效性的缺点。现需要更佳的方法，该等方法通过有效地移除碎屑来清洗抛光垫，同时将污染或刮伤随后经抛光的基板的可能性降至最低。

发明内容

本文中揭示的实施例包括使用定向成在喷洒主体下方且朝向入口端口引导流体的流体出口的抛光垫清洗系统及相关方法。结合浆料的抛光垫接触基板以使基板表面处的材料平面化，且由此产生碎屑。喷洒系统从抛光垫移除碎屑以防止对随后经抛光的基板的损坏并改良抛光垫效率。通过引导在喷洒主体下方的流体向抛光垫且朝向入口端口，可将碎屑携带在流体中并将碎屑引导或吸入喷洒主体的内气室中。随后经由喷洒主体的出口端口从内气室中移除流体携带的碎屑。以此方式，碎屑移除可减少基板缺陷，改良设施清洁度，且延长抛光垫寿命。

在一个实施例中，揭示用于抛光垫的喷洒系统。喷洒系统包括喷洒主体，该喷洒主体具有底侧及顶侧。喷洒主体也包括入口端口、内气室及出口端口，该入口端口朝向底侧开口。喷洒系统也包括第一组流体出口，具有一定向，该定向引导离开第一组流体出口的流体在喷洒主体底侧下方且朝向入口端口。以此方式，碎屑可由流体携带且有效地从抛光垫上移除。