[实用新型]一种抛光垫调节器

说明书

本实用新型是2005年10月10日申请的中国专利申请200520127220.7的分案申请。

技术领域

本实用新型的实施例涉及用于调节化学机械抛光垫的垫调节器。

背景技术

在集成电路和显示器的制造中，化学机械平整(CMP)用来使衬底的表面形貌光滑，以用于随后的刻蚀和沉积过程。典型的CMP装置包括抛光头，该抛光头振动并将衬底压在抛光垫上，同时在其间供应研磨粒浆液来抛光衬底。CMP可以用来在介电层、填有多晶硅或二氧化硅的深或浅的沟槽、金属膜以及其他层上形成平整表面。人们认为CMP抛光通常是以化学和机械两种作用的结果而存在的，例如在要抛光的材料表面处反复形成化学改性层并随后被抛光掉。例如，在金属抛光中，从要抛光的金属层表面反复形成和去除金属氧化层。

在CMP过程期间，通过垫调节器24周期性地调节抛光垫20。在抛光多个衬底之后，抛光垫20由于缠绕的纤维26而磨光成具有更光滑的抛光表面，并聚集或捕获塞在垫20的纤维之间的间隔30中的抛光残留物28，如图1A和1B所示。所得到的光滑垫20无法有效保持抛光浆液，并可能导致缺陷增多，并且在某些情况下还可能导致衬底的非均匀抛光。为了补救垫的磨光，用具有带研磨粒子34(例如金刚石粒子)的调节面32的垫调节器24来周期性地调节垫20，调节面32被压在抛光垫20的用过的抛光表面38上，如图2所示。垫调节器24安装在如虚线臂36a的第二位置所示地来回振动的臂36上，同时调节器24抵靠着垫表面旋转，以通过去除抛光碎片、疏通抛光表面38上的小孔和纤维以及有时还形成保持抛光浆液的微刮痕，来调节垫20。垫调节过程可以在抛光过程期间执行(称为原位调节)，或在晶片抛光过程以外执行(称为非原位调节)。

传统的垫调节器24可以覆盖有研磨粒子34的连续层或图案条。例如，图3A示出了其中研磨粒子覆盖其整个调节面32的垫调节器24。如图3B所示，还使用了沿着调节垫周边的研磨粒子的圆环条40。圆环条40还可以分成具有研磨粒子和光滑区域的交替带的分段40a、b，如图3C所示。在另一种构造中，如图3D所示，研磨粒子24的楔形42彼此隔开，并跨越调节面32切线延伸。研磨粒子图案可以用来限制可能限制成本的金刚石结合区域的量。但是，这些图案中的一些常常导致可能在整个垫表面上变化的不均匀和不一致的垫调节效果。图案化的研磨垫构造还可能使得浆液被迫使进入并被捕获在垫调节器24的特定区域内，这进一步降低了垫调节的均匀性。

当其从抛光垫表面38拾取抛光浆液并随机从垫调节器24的边缘任意地排出浆液时，传统的垫调节器24还可能导致飞溅和干燥的浆液聚集。例如，如图2所示，通过旋转垫调节器24而产生的离心力使得由垫调节器24拾取的浆液如箭头44所示的沿着垫调节器24的边缘喷出。由垫调节器24引起的抛光垫20表面的浆液耗尽可能在抛光垫表面上产生干的干点，并可能导致粒子缺陷数增大和粗/微刮擦缺陷。

所以，期望具有这样一种带调节面的垫调节器，其提供均匀可反复调节的抛光垫。还期望在调节过程期间调节抛光垫而不过分损失抛光浆液。还期望具有这样一种分散有研磨粒子的垫调节器，其提供优化调节，同时控制在调节面上使用的研磨粒子量。

实用新型内容

在根据实用新型的一种方案中，一种抛光垫调节器，其特征在于，包括：(a)调节面，其包括至少一个切出入口沟道以在抵靠着抛光垫摩擦所述调节面时接收抛光浆液；(b)从所述切出入口沟道接收所述抛光浆液的至少一个管道；和(c)在基板的周边上的至少一个出口，用于排出所述接收到的抛光浆液。该方案允许回收抛光浆液以保存浆液。

附图说明

参考以下说明书、所附权利要求和图示本实用新型示例的附图将更好地理解本实用新型的这些特征、方面和优点。但是，应该理解到每个特征都可以一般地而非仅仅在特定附图的上下文中使用，并且本实用新型包括这些特征的任意组合，其中：

图1A(现有技术)是在粗糙化条件下具有直立纤维的抛光垫的局部侧剖视图；

图1B(现有技术)示出了在图1A的抛光垫被使用而变得磨光成具有缠绕的纤维以及塞有废物颗粒之后的垫；

图2(现有技术)是调节器臂和调节抛光垫的垫调节器组件的俯视图；

图3A至3D(现有技术)是具有这样的调节面的垫调节器的立体图，所述调节面用研磨粒子基本连续覆盖(图3A)，具有研磨粒子的周边环(图3B)，具有研磨粒子的分段式多圆弧(图3C)，以及具有定向成与内圈相切的研磨粒子分段楔(图3D)；