[发明专利]水平磨光模块

说明书

公开了用于化学机械抛光(CMP)处理系统的水平预清洁(HPC)模块。HPC模块包括具有共同限定处理区域的盆体和盖体的腔室。所述模块包括设置在所述处理区域中的可旋转真空台，所述可旋转真空台包括在其支撑表面中限定的沟道阵列。所述模块包括设置成邻近所述可旋转真空台的垫调节站。所述模块包括耦接至垫承载组件的垫承载定位臂。所述模块包括耦接至所述垫承载定位臂且被配置成将所述垫承载组件定位在所述可旋转真空台之上的第一位置上方和所述垫调节站之上的第二位置上方之间的致动器。

技术领域

本文中描述的实施方式大体上涉及用于制造电子器件的设备，且更特定地，涉及一种可用于在半导体器件制造工艺中清洁基板表面的水平磨光(buffing)模块。

背景技术

化学机械抛光(chemical mechanical polishing；CMP)通常用于高密度集成电路的制造中以将沉积在基板上的材料层平坦化或抛光。在典型的CMP工艺中，基板被保持在承载头中，该承载头在抛光流体存在的情况下朝向旋转抛光垫按压该基板的背侧。通过由抛光流体以及基板和抛光垫的相对运动提供的化学和机械活动的组合而在基板的与抛光垫接触的整个材料层表面上移除材料。典型地，在一个或多个CMP工艺完成之后，经抛光的基板进一步进行一个或多个CMP后基板处理操作。例如，可使用清洁、检查和测量操作中的一者或其组合对经抛光的基板进行进一步的处理。一旦CMP后操作完成，基板就可被送出CMP处理区域至下一个器件制造工艺，诸如光刻、蚀刻或沉积工艺。

为节约有价值的制造占地空间和减少劳动力成本，CMP系统通常包括：第一部分，例如前部，其包括CMP后清洁、检查、和/或CMP前或CMP后计量站中的一者或其组合；和第二部分，例如背部，其与第一部分集成以形成单一抛光系统。第二部分可包括多个抛光站。

第一部分可包括用于基板的CMP后清洁的一个或多个垂直磨光模块。每个垂直磨光模块具有用于保持基板的旋转卡盘组件和用于清洁基板表面的旋转磨光垫。不幸的是，垂直磨光模块的取向限制了磨光垫的外径，使得在给定时间只能清洁有限的基板区域。因此，按照与磨光垫的有限清洁区域关联的较长的磨光时间，基板处理生产量不期望地降低。

进一步地，由于垂直磨光模块将基板保持为垂直取向，因而为了插入和移除基板，装载在垂直磨光模块中的基板的垂直取向要求大的顶部余隙。结果，按照与磨光模块的垂直取向关联的较大顶部余隙要求，CMP系统的整体尺寸和/或占地面积不期望地增加。因此，CMP系统的生产量密度(每单位面积的制造占地空间每单位时间处理的基板)不期望地受系统的磨光模块配置所限。

因而，本领域中需要的是用于解决上述问题的设备和方法。

发明内容

本文中描述的实施方式大体上涉及用于制造电子器件的设备，且更特定地，涉及一种可用于在半导体器件制造工艺中清洁基板表面的水平磨光模块。

在一个实施方式中，一种基板处理模块包括腔室，所述腔室具有共同限定处理区域的盆体和盖体。所述模块包括设置在所述处理区域中的可旋转真空台，所述可旋转真空台包括在其基板接收表面中限定的多个环形沟道。所述模块包括设置成邻近所述可旋转真空台的垫调节站。所述模块包括垫承载定位臂，所述垫承载定位臂具有第一端部和在所述第一端部远端的第二端部，其中所述第一端部耦接至垫承载组件，并且所述第二端部耦接至致动器，所述致动器被配置成使所述垫承载组件在所述可旋转真空台上方的第一位置和所述垫调节站上方的第二位置之间摆动。

在另一实施方式中，一种处理基板的方法包括将基板定位在基板处理模块的真空台上。所述真空台包括在其基板接收表面中限定的多个环形沟道。所述真空台的所述基板接收表面与重力方向实质上正交。由所述多个环形沟道提供的抓握区域(grip area)在定位于其上的所述基板的表面区域的约5％和约30％之间。所述抓握区域包括由所述真空台的所述基板接收表面中的多个沟道占据的有效区域。所述方法包括将磨光垫推压在所述基板的表面上，同时旋转其下方的所述真空台。所述磨光垫具有约67mm或更大的直径，并且在所述磨光垫和所述基板的所述表面之间施加的压力是约3psi或更大。