化学机械研磨机台制造技术

一种化学机械研磨机台，包括一研磨台，其沿一方向旋转。一研磨垫，其设于研磨台上。一晶片，其置于研磨垫上，此晶片具有背面与正面，而此晶片的正面与研磨垫相接触。一分送管，其置于研磨垫上方，用以输送研浆至研磨垫上。以及一滚筒，其置于研磨垫上方，用以滚平研磨轨上的研浆。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化学机械研磨机台，且特别是涉及一种具有滚筒结构的化学机械研磨机台。在半导体制造工艺中，表面平坦化是处理高密度光刻的一项重要技术，因为只有没有高低落差的平坦表面才能避免产生曝光散射，从而达成精密的图案转移(pattern transfer)。平坦化技术主要有旋涂式玻璃法(Spin-OnGlass；SOG)与化学机械研磨法二种；但在半导体工艺技术进入毫微米(sub-half-micron)之后，旋涂式玻璃法已无法满足所需求的平坦度，所以化学机械研磨技术是现在唯一能在超大规模集成电路(Very-Large ScaleIntegration；VLSI)，甚至极大规模集成电路(Ultra-Large Scale Integration；ULSI)制造过程中，实现“全面性平坦化(g1obal planarization)”的一种技术。参照附图说明图1A与图1B，其分别示出了一种已知化学机械研磨机台的俯视与侧视图。其中包括；一研磨台10(polishing table)；一握柄11(holder)，用以抓住被研磨的晶片12；一研磨垫13(polishing pad)，铺在研磨台10上；一管件14(tube)，用以输送研浆15(slurry)到研磨垫13上；以及一液泵16，用以将研浆15抽送到管件14中。当进行化学机械研磨时，研磨台10与握柄11分别沿一定的方向旋转，如图中的箭号18a与18b所示，且握柄11抓住晶片12的背面19，将晶片12的正面20压在研磨垫13上。管件14将液泵16所泵入的研浆15持续不断地供应到研磨垫13上。所以，化学机械研磨程序就是利用研浆15中的化学助剂，在晶片12的正面20上产生化学反应，使之形成一易研磨层，再配合晶片12在研磨垫13上借助研浆15中的研磨粒(abrasiveparticles)的辅助进行机械研磨，将易研磨层上的凸出部分研磨掉；反复进行上述化学反应与机械研磨过程，即可形成平坦的表面。基本上说，化学机械研磨技术是一种利用机械抛光的原理，配合适当的化学助剂(reagent)与研磨粒，将表面高低起伏不一的轮廓一并加以“抛光”的平坦化技术。但是众所周知，此种化学机械研磨机台的缺点在于，需要将大量的研浆15输入于研磨垫13上，才能维持研磨垫13上研浆的使用量。而研浆15是控制化学机械研磨法中关键的工艺参数，假若研浆15在研磨垫13上的分布不够均匀的话，或是流量不够的话，研磨率(polishing rate)就会降低，且研浆15的价格非常昂贵，如果研磨率太低的话，会更浪费研浆15。有鉴于此，本专利技术提供一种化学机械研磨机台，引入一种滚筒(roller)结构，其可以增强研浆在研磨垫上分布的均匀性，以提高研磨率，同时节省研浆的用量，降低此工艺的成本。为完成本专利技术的目的，提供了一种化学机械研磨机台，包括一研磨台，其以一方向旋转。一研磨垫，其设于研磨台上。一晶片，其置于研磨垫上，此晶片具有背面与正面，正面与研磨垫相接触。一分送管，其置于研磨垫上方，此分送管不与研磨垫相接触，用来输送研浆至研磨垫上。一握柄，用以抓住晶片的背面，将晶片的正面压在研磨垫上。一液泵，连接于分送管上，用以将研浆抽送到分送管中。以及至少一滚筒，其置于研磨垫上方，用以滚平研磨垫上的研浆。顺着研磨台的旋转方向，上述晶片、滚筒与分送管在研磨台上的相对位置为依照分布的先后顺序依次是分送管、滚筒、晶片。此滚筒具有平滑的表面，且其材料包括塑料、橡胶或是金属等等。此外，滚筒的转动方向是在研磨台上的切线方向，与研磨台的旋转方向是相同的。为使本专利技术的上述和其他目的、特征、及优点能更明显易懂，下面结合一最佳实施例并配合所示附图作详细说明。在附图中图1A所示为现有技术的一种化学机械研磨台整体结构的俯视图；图1B所示为现有技术的一种化学机械研磨台整体结构的侧视图；图2A所示为本专利技术的一个最佳实施例，一种化学机械研磨机台整体结构的俯视图；以及图2B所示为本专利技术的一个最佳实施例，一种化学机械研磨机台整体结构的透视图。附图中的参考标号说明10，30研磨台11，31握柄12，32晶片13，33研磨垫14，34分送管15，35研浆16，36液泵19，39晶片的背面20，40晶片的正面42滚筒棒43；支撑轴44滚筒本专利技术的特征在于，在原来的化学机械研磨系统中，加入一滚筒(roller)结构，其材料例如为塑料或是橡胶，且滚筒转动方向为研磨垫(polishing pad)上的切线方向，与研磨垫本身的旋转方向是相同的。此滚筒结构的功能为磨平在研磨垫上的研浆(slurry)，增强研浆在研磨垫上分布的均匀性(uniform)与分送效率(dispensng efficiency)，并使研浆在研磨垫上维持一较薄且均匀的厚度，以便提高研磨率，同时节省研浆的用量，降低工艺成本。请同时参照图2A与图2B，其中示出了本专利技术的一个最佳实施例，一种化学机械研磨机台整体结构的俯视图与透视图。其中包括一研磨台30(polishing table)；一握柄31(holder)，用以抓住被研磨的晶片32；一研磨垫33，铺在研磨台30上；一分送管34(dispensing tube)，用以输送研浆35到研磨垫33上，其置于研磨垫33上方，且未与研磨垫33相接触；一滚筒44，其亦置于研磨垫33上方，且未与研磨垫33相接触，用以使得研浆35的分布较薄且更均匀；以及一液泵36，用以将研浆35抽送到分送管34中。当进行化学机械研磨时，研磨台30与握柄31分别沿一定的方向旋转，如图中的箭号38a与38b所示，按顺着研磨垫33的旋转方向38a排列，滚筒44的俯视位置通常在晶片32与分送管34之间，例如按顺着旋转方向38a排列，滚筒44位于分送管34之后，以及晶片32之前。其目的在于先让研浆35经过滚筒44的滚压，然后才让均匀的研浆35参与研磨晶片32的动作。分送管34将液泵36所打进来的研浆35，持续不断地供应到研磨垫33上。所以，化学机械研磨程序就是利用研浆35中的化学助剂，在晶片32的正面40上产生化学反应，使之形成一易研磨层，再配合晶片32在研磨垫33上借助研浆35中的研磨粒(abrasive particles)辅助进行机械研磨，将易研磨层的凸出部分研磨；反复进行上述化学反应与机械研磨，即可形成平坦的表面。若各工艺参数，例如研磨浆分布的均匀度与用量控制得当的话，化学机械研磨法可以提供被研磨表面高达94％以上的平坦度。研磨步骤完成之后，本专利技术的滚筒44结构只要用普通的DI清洗，即可重复使用，非常方便。上述的滚筒44结构设计为本专利技术的特征，其详细结构描述如下。滚筒44包括滚筒棒42与支撑轴43两部分。其中滚筒棒42以一定方向41转动，而支撑轴43则用以支撑滚筒棒42。滚筒棒42具有平滑的表面，其材料可以为任何较坚硬或具弹性的物质，例如塑料、橡胶或是金属材料都可以。值得注意的是，滚筒棒42的转动方向41在研磨垫33上的切线方向，与研磨垫33的旋转方向38a是相同的。此外，本专利技术的滚筒44结构，其形状与尺寸并没有任何限制，且亦不限定只用一根滚筒44结构，多根滚筒结构同时共用也是可以的，只要能达到使研浆均匀的目的即可。综上所述，本专利技术所提出的化学机械研磨机台，具有以下的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械研磨机台，所述机台包括：一研磨台，以一方向旋转；一研磨垫，设于所述研磨台上；一晶片，置于所述研磨垫上，所述晶片具有一背面与一正面，而所述晶片的正面与所述研磨垫相接触；一分送管，置于所述研磨垫上方，所述分送管未与所 述研磨垫相接触，用以输送研浆至所述研磨垫上；以及一滚筒，置于所述研磨垫上，未与所述研磨垫接触，用以滚平所述研磨垫上的研浆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：牛保刚，黄文忠，林必窕，洪连嵘，李森楠，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]