專利名稱：晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，特別是有關(guān)于一種IN-SITU式偵測(cè)研磨終點(diǎn)的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，其研磨墊具有可拆裝式的透光視窗。當(dāng)透光視窗因?yàn)檫^(guò)久未使用而滲水，并造成透光視窗模糊而導(dǎo)致研磨終點(diǎn)誤判時(shí)，能夠直接替換透光視窗，以改善偵測(cè)研磨終點(diǎn)的正確性。
以下介紹傳統(tǒng)晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置的結(jié)構(gòu)及其研磨原理。
參閱

圖1，是顯示傳統(tǒng)晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置的剖面圖。在此所介紹的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置為in-situ偵測(cè)研磨終點(diǎn)型。
首先為具有傳動(dòng)桿100的旋轉(zhuǎn)載具(rotating carrier)110，主要用來(lái)固持并旋轉(zhuǎn)待研磨晶圓120。具有旋轉(zhuǎn)主軸130的研磨平臺(tái)140，通過(guò)旋轉(zhuǎn)主軸130的傳動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。再者，研磨平臺(tái)140具有發(fā)射激光束1400的光源發(fā)射器1401及偵測(cè)經(jīng)由晶圓120所反射的激光束1400的光線偵測(cè)器1402，以偵測(cè)化學(xué)機(jī)械研磨制程的終點(diǎn)，研磨平臺(tái)140的材質(zhì)為透光性材料，因此，激光束1400得以由光源發(fā)射器1401傳送至研磨平臺(tái)140的外部。
參閱圖2顯示傳統(tǒng)研磨墊的剖面圖。研磨墊150是通過(guò)背膠160固定于研磨平臺(tái)140，具有一開口1501用以設(shè)置透光視窗1502，透光視窗1502是固定于開口1501，并供上述特定光線1400通過(guò)。
參閱圖1，通過(guò)一研漿供應(yīng)系統(tǒng)170供應(yīng)研漿180至研磨墊150表面。晶圓120是通過(guò)旋轉(zhuǎn)載具110的施壓而與研磨墊150表面及研漿150接觸并旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，上述研磨墊150是隨著研磨平臺(tái)140而轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，通過(guò)晶圓120及研磨墊150之間各自獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的磨擦力，以及晶圓120表面與研漿150所發(fā)生的化學(xué)作用，即可進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨制程。
再者，in-situ型的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置偵測(cè)研磨終點(diǎn)的方式，是通過(guò)光線偵測(cè)器1402偵測(cè)經(jīng)由晶圓120所反射的，及由光源發(fā)射器1401所發(fā)出的激光束1400的光學(xué)特性而判斷是否已達(dá)研磨終點(diǎn)。關(guān)于上述傳統(tǒng)晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置的構(gòu)造以及動(dòng)作在美國(guó)專利5,559,428中有詳細(xì)描述，在此不予贅述。其主要缺陷在于1、當(dāng)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械儀器閑置過(guò)久時(shí)，不可避免的研漿的水汽將侵入研磨墊，并使得透光視窗1502的表面發(fā)生霧狀的現(xiàn)象，因而改變透光視窗1502的透光率。因此將造成研磨終點(diǎn)的誤判而產(chǎn)生報(bào)廢產(chǎn)品。
2、由于傳統(tǒng)透光視窗1502是固定于研磨墊150的開口1501，若要解決上述問(wèn)題，無(wú)論研磨墊是否堪用，必須將整個(gè)研磨墊更換，相當(dāng)不經(jīng)濟(jì)。且在更換研磨墊的過(guò)程中，除了必須終止儀器的運(yùn)作外，更需要調(diào)配額外的人力以執(zhí)行更換研磨墊的相關(guān)動(dòng)作。
3、再者，研磨墊必須準(zhǔn)確的設(shè)置于研磨平臺(tái)，上述種種繁復(fù)的動(dòng)作，將降低制程的效率。
本發(fā)明的主要目的是提供一種晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，設(shè)有可拆換式透光視窗，當(dāng)透光視窗因?yàn)槭艹倍：龝r(shí)，僅需更換透光視窗，無(wú)須更換整個(gè)研磨墊；再者，由于透光視窗是緊貼于研磨平臺(tái)，更降低透光視窗底部因?yàn)樗l(fā)生模糊現(xiàn)象的機(jī)會(huì)，達(dá)到簡(jiǎn)化更換研磨墊的步驟、降低生產(chǎn)成本及有效解決因?yàn)闈B水而造成研磨終點(diǎn)誤判的目的。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，其特征是它的研磨平臺(tái)具有發(fā)射特定光線的光源發(fā)射器及偵測(cè)經(jīng)由晶圓所反射的特定光線的光線偵測(cè)器；設(shè)置于該研磨平臺(tái)上的研磨墊具有第一開口；透光構(gòu)件拆裝式地設(shè)置于該第一開口；研漿供應(yīng)系統(tǒng)供應(yīng)研漿至該研磨墊表面；旋轉(zhuǎn)載具固持并旋轉(zhuǎn)該晶圓，該晶圓表面與研漿和研磨墊接觸進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨制程。
該特定光線為雷射光。該研磨墊包括具有第二開口第一基板設(shè)置于該研磨平臺(tái)上，具有第三開口的第二基板設(shè)置于該第一基板上，該第二開口與第三開口是彼此重合構(gòu)成該研磨墊的第一開口。該第一基板的材質(zhì)型號(hào)為subaIV。該第二基板的材質(zhì)型號(hào)為IC-1000。該透光構(gòu)件是設(shè)置于該第二開口。
下面結(jié)合較佳實(shí)施例和附圖進(jìn)一步說(shuō)明。
圖2是傳統(tǒng)研磨墊的剖面示意圖。
圖3是本發(fā)明的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置的剖面示意圖。
圖4是本發(fā)明的研磨墊的剖面示意圖。
參閱圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置為in-situ偵測(cè)研磨終點(diǎn)型。
首先為具有傳動(dòng)桿200的旋轉(zhuǎn)載具210，主要用來(lái)固持并旋轉(zhuǎn)一待研磨晶圓220。具有旋轉(zhuǎn)主軸230的研磨平臺(tái)240，通過(guò)旋轉(zhuǎn)主軸230的傳動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。再者，研磨平臺(tái)240具有發(fā)射激光束2400的光源發(fā)射器2401及偵測(cè)經(jīng)由晶圓220所反射的激光束2400的光線偵測(cè)器2402，以偵測(cè)化學(xué)機(jī)械研磨制程的終點(diǎn)，上述研磨平臺(tái)240的材質(zhì)為透光性材料，因此，激光束2400得以由光源發(fā)射器2401傳送至研磨平臺(tái)240的外部。
參閱圖4所示，研磨墊250是通過(guò)背膠260固定于上述研磨平臺(tái)240，其結(jié)構(gòu)如下第一基板2501具有一開口，其材質(zhì)型號(hào)為subaIV，設(shè)置于研磨平臺(tái)240；第二基板2502具有另一開口2503，其材質(zhì)型號(hào)為IC-1000，設(shè)置于第一基板。上述第一基板2501及第二基板2502的開口是彼此重合，而透光視窗2504即設(shè)置于第一基板2501的開口。本實(shí)施例，由于此透光視窗2504是能夠通過(guò)使用者拆裝于第一基板250的開口，與傳統(tǒng)的研磨墊的結(jié)構(gòu)明顯不同。
另外，參閱圖3，通過(guò)一研漿供應(yīng)系統(tǒng)270供應(yīng)研漿280至研磨墊250表面。晶圓220是通過(guò)旋轉(zhuǎn)載具210的施壓而與研磨墊250表面及研漿250接觸并旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，上述研磨墊250是隨著研磨平臺(tái)240而轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，通過(guò)晶圓220及研磨墊250之間為各自獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的磨擦力，以及晶圓220表面與研漿250所發(fā)生的化學(xué)作用，即可進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨制程。
再者，in-situ型的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置偵測(cè)研磨終點(diǎn)的方式，是通過(guò)光線偵測(cè)器2402偵測(cè)經(jīng)由晶圓220所反射的、及由光源發(fā)射器2401所發(fā)出的激光束2400的波長(zhǎng)，而判斷是否已達(dá)研磨終點(diǎn)。
特別注意的是，當(dāng)研磨墊的透光視窗因?yàn)樗麧B入而模糊時(shí)，將會(huì)影響偵測(cè)研磨終點(diǎn)的激光束的波長(zhǎng)，并造成研磨終點(diǎn)的誤判時(shí)。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，使用者僅需直接拆除此透光視窗，并以無(wú)塵布擦拭殘留于研磨平臺(tái)上的濕氣，再貼上新的透光視窗即可，而傳統(tǒng)技術(shù)中，必須更換整個(gè)研磨墊。
再者，由于本發(fā)明的透光視窗是緊貼于研磨平臺(tái)，更降低透光視窗底部因?yàn)樗l(fā)生模糊現(xiàn)象的機(jī)會(huì)。
因此，本發(fā)明除了簡(jiǎn)化更換的步驟及保養(yǎng)時(shí)間外，更能夠降低生產(chǎn)成本及節(jié)省人力，并有效解決因?yàn)闈B水而造成研磨終點(diǎn)誤判的問(wèn)題，以及提高研磨墊的使用效率。
本發(fā)明雖以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何熟習(xí)此項(xiàng)技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所做些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，其特征是它的研磨平臺(tái)具有發(fā)射特定光線的光源發(fā)射器及偵測(cè)經(jīng)由晶圓所反射的特定光線的光線偵測(cè)器；設(shè)置于該研磨平臺(tái)上的研磨墊具有第一開口；透光構(gòu)件拆裝式地設(shè)置于該第一開口；研漿供應(yīng)系統(tǒng)供應(yīng)研漿至該研磨墊表面；旋轉(zhuǎn)載具固持并旋轉(zhuǎn)該晶圓，該晶圓表面與研漿和研磨墊接觸進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨制程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，其特征是該特定光線為雷射光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，其特征是該研磨墊包括具有第二開口第一基板設(shè)置于該研磨平臺(tái)上，具有第三開口的第二基板設(shè)置于該第一基板上，該第二開口與第三開口是彼此重合構(gòu)成該研磨墊的第一開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，其特征是該第一基板的材質(zhì)型號(hào)為subaIV。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，其特征是該第二基板的材質(zhì)型號(hào)為IC-1000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，其特征是該透光構(gòu)件是設(shè)置于該第二開口。
全文摘要
一種晶圓的化學(xué)機(jī)械研磨裝置，其特征是它的研磨平臺(tái)具有發(fā)射特定光線的光源發(fā)射器及偵測(cè)經(jīng)由晶圓所反射的特定光線的光線偵測(cè)器；設(shè)置于研磨平臺(tái)上的研磨墊具有第一開口；透光構(gòu)件拆裝式地設(shè)置于該第一開口；研漿供應(yīng)系統(tǒng)供應(yīng)研漿至研磨墊表面；旋轉(zhuǎn)載具固持并旋轉(zhuǎn)晶圓，晶圓表面與研漿和研磨墊接觸進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨制程。具有簡(jiǎn)化更換研磨墊的步驟、降低生產(chǎn)成本及有效解決因?yàn)闈B水而造成研磨終點(diǎn)誤判的功效。
文檔編號(hào)H01L21/302GK1414608SQ0113424
公開日2003年4月30日 申請(qǐng)日期2001年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月26日
發(fā)明者章惠群, 林滄榮, 黃昭元 申請(qǐng)人:矽統(tǒng)科技股份有限公司