专利名称：真空吸附晶圆用薄膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体传输装置，且特别涉及一种真空吸附晶圆用薄膜(Membrane)。
背景技术：
目前的晶圆传输系统所使用的机理包含各式各样的方法，其中运用真空(Vacuum)作吸附(Suction)与保持(Holding)晶圆的方法已经被广泛运用。以化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing)装置的演进为例，请参照图1与图2，并配合下面的描述。
图1所示是公知的一种化学机械研磨装置的局部简图。
请参照图1，公知的化学机械研磨装置包括一研磨头(PolishingHead)100与一研磨平台(Polishing Table)110，而在研磨平台110上覆盖一层研磨垫(Polishing Pad)120。其中，研磨头100包括用来固定晶圆108的夹盘102，而在夹盘102内还有一层弹性的薄膜106，可以在研磨头100压迫晶圆108时，使研磨头100施加至晶圆108的下压力尽量平均分布，使研磨步骤顺利进行。
然而，原本在执行化学机械研磨后，都是利用额外的机械手臂作晶圆的卸载(Unloading)与传输(Transfer)，但是为使工艺更为顺畅并缩减其花费的时间，目前的作法是将研磨头100与一真空系统作结合。换句话说，就是改良夹盘102结构，使其内部包含一些气体管路，而在夹盘102与薄膜106间增加一个多孔板，且薄膜106包覆于多孔板底部。在执行化学机械研磨后，可以激活真空系统并经由气体管路，将研磨头100内部变成真空状态，而使原本压迫晶圆108的薄膜106转而吸附晶圆108。之后，只要移动研磨头100，就可以进行晶圆108的传输。最后，只要将研磨头100中的真空状态解除，使薄膜106与晶圆108之间的吸附力消失，就能卸载晶圆108。为说明上述增加的多孔板结构，请见图2所示。
图2是公知的一种用于真空吸附研磨头的多孔板的平面示意图。
请参照图2，多孔板200为配合晶圆形状，因此大多是圆形的，而且具有数个孔洞202。当研磨工艺完成后，研磨头内部会转为真空状态，并通过孔洞202处产生的压力差，致使弹性的薄膜106往孔洞202处内缩，而吸附住晶圆。
但是，上述运用真空吸附以达到晶圆传输的公知技术，经由实际操作后却发现，这样的技术具有不易施行的致命伤。因为在研磨工艺结束之后，要将研磨头内部回复常压以卸载吸附于薄膜上的晶圆时，由于真空吸附晶圆用薄膜与晶圆之间的吸附力很大，往往会发生晶圆无法正常卸载，也就是说，晶圆在研磨头回复常压后仍吸附于薄膜上，而导致制造流程发生失误(Failure)，更有造成晶圆被破坏的可能。
此外，如果是目前通过真空传输与保持晶圆的吸附晶圆装置，因为在吸附晶圆用的多孔板与被吸附的晶圆间并没有一层薄膜，所以在真空吸附的同时会有因为真空吸力，将环境中的微粒吸向晶圆，而导致晶圆被污染。
发明内容
因此，本发明的目的就是提供一种真空吸附晶圆用薄膜，以防止因真空吸附晶圆用薄膜与晶圆之间的吸附力过大所导致的晶圆卸载失误。
本发明的又一目的是提供一种真空吸附晶圆用薄膜，可有效地卸载晶圆，改善公知的为取下卸载失败的晶圆所花费的时间与人力。
本发明的另一目的是提供一种真空吸附晶圆用薄膜，可防止公知晶圆受污染的情形发生。
根据本发明的上述目的，本发明提供一种真空吸附晶圆用薄膜，适用于研磨头，其装置包括一片状主体与数个分布于片状主体表面的微小突出物，例如小颗粒，其配置可以是搭配研磨头吸附板上的孔洞，只分布在相对于孔洞的位置。
本发明利用真空吸附晶圆用薄膜上的微小突出物，以改善公知技术在卸载晶圆时，因薄膜与晶圆之间的吸附力过大所导致的晶圆卸载失误，以降低晶圆发生卸载失误的机率。
而且，本发明所提供的真空吸附晶圆用薄膜，可有效地卸载晶圆，改善公知未取下卸载失败的晶圆所花费的时间与人力，进而能提高晶圆合格率。
另外，本发明因为晶圆吸附板与被吸附的晶圆间存在有一层薄膜，所以在真空吸附的同时，并不会有公知因真空吸力而将环境中的微粒吸向晶圆，造成污染的缺点。
为让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文配合附图，作详细说明图1是公知的一种化学机械研磨装置的局部简图；图2是公知的一种用于真空吸附研磨头的多孔板的平面示意图；图3A是本发明一较佳实施例的一种吸附晶圆用多孔板与包覆其底部的薄膜的剖面示意图；图3B是经过抽真空后图3A所示的吸附晶圆用多孔板与包覆其底部的薄膜的剖面示意图；图4是图3B所示的第IV部位的局部放大示意图。
图中标记说明100研磨头102夹盘106薄膜108晶圆110研磨平台120研磨垫200，300多孔板202，302孔洞304薄膜305片状主体
306突出物308抽真空具体实施方式
本发明所提供的真空吸附晶圆用薄膜(Membrane)可应用于化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing)装置中，作为包覆真空吸附研磨头(Polishing Head)中的多孔板的薄膜。然而，本发明也可运用于其它以真空(Vacuum)吸附(Suction)、传输(Transfer)与保持(Holding)晶圆的装置，并不只限于本实施例所述。
而本实施例所描述的化学机械研磨装置大致上包括一研磨头与一研磨平台(Polishing Table)。其中，研磨头外接一真空系统，还包括用来固定晶圆的夹盘，而在夹盘内的装置请参照关于本发明的较佳实施例的图3A、图3B与图4。
图3A是本发明一较佳实施例的一种吸附晶圆用多孔板与包覆其底部的薄膜的剖面示意图。
请参照图3A，在研磨头的夹盘内(于图中并未绘示)包括一具有数个孔洞302的多孔板300，而本发明的薄膜304包覆于此多孔板300的底部，其中薄膜304包括一片状主体305与数个分布于片状主体305表面的微小突出物306，而片状主体305与突出物306的材质相同，其中突出物306的形状例如是颗粒状，而其配置是搭配多孔板300上的孔洞302，例如分布在相对于孔洞302的位置。以300mm薄膜的颗粒状突出物306为例，突出物306的直径例如是约2mm、高度则例如是约2mm。然而，本发明可有相关不同的变型，凡符合本发明的精神，皆适用于本发明的范畴。比如将突出物306的尺寸作改变、将突出物306的式样作变形，或是改变突出物306的排列密度等，以获得可吸附与卸载(Unloading)晶圆的最佳条件。举例来说，突出物306的数量可以依照多孔板300的孔洞302的尺寸来决定，譬如分布在相对于孔洞尺寸较大的突出物的数量大于分布在相对于孔洞尺寸较小者。
当研磨头在进行研磨时，多孔板300是往下压在晶圆上的，但是当研磨工艺结束后，只要激活真空系统，将研磨头内部变成真空状态并移动研磨头，就可以进行晶圆的传输。为详细显示本发明的装置用于真空吸附晶圆时的状态，请参照图3B。
图3B是经过抽真空后图3A所示的吸附晶圆用多孔板与包覆其底部的薄膜的剖面示意图。
请参照图3B，当研磨工艺结束后，研磨头(未绘示)内部会进行抽真空308步骤，使多孔板300的内外压力不同，而导致位于孔洞302处的薄膜304往多孔板300顶部缩，而使原本压迫晶圆(未绘示)的薄膜304转而吸附晶圆。因为本发明的吸附晶圆用薄膜304具有数个微小突出物306，所以在进行吸附晶圆时，可以降低薄膜306与晶圆之间的吸附力。为详细说明孔洞302处的薄膜304的真空吸附情形，请参照图4。
图4是依照图3B所示的第IV部位的局部放大示意图。
请参照图4，当研磨头内部为真空状态时，孔洞302处的薄膜304会往多孔板300顶部收缩，因此在孔洞302位置的薄膜304会产生一个向上的吸附力。
因此，经由比较公知技术与本发明后可知，公知技术在进行真空吸附晶圆时，常因为在解除研磨工艺中压迫晶圆下压力的同时，会产生一个类似吸附力的反作用力，使得晶圆在真空吸附前就被已存在的反作用力力吸附于薄膜上。因此，借真空吸附进行传输晶圆时，晶圆与多孔板底部的薄膜间的吸附力将大于预期，进而导致卸载晶圆时发生晶圆仍然被吸附于薄膜上的工艺错误，这样的失误尤其会发生在于浮动状态下进行研磨的浮动抛光(Float Polishing)式研磨装置上。
相反地本发明的薄膜利用相对于多孔板孔洞处的突出物，可以消除在解除压迫晶圆下压力的同时所产生的反作用力，而在真空吸附前的晶圆与薄膜间没有多余的作用力存在。所以，只要完成晶圆传输后将研磨头中的真空状态解除，使薄膜304与晶圆之间的吸附力消失，就能顺利卸载晶圆，并降低晶圆发生卸载失误的机率。
此外，如果将本发明应用于其它通过真空传输与保持晶圆的吸附晶圆装置时，因为吸附晶圆用的多孔板与被吸附的晶圆间存在有一层薄膜，所以在真空吸附的同时并不会有公知技术因真空吸力，将环境中的微粒吸向晶圆而造成污染的缺点。
虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉该项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，所作的各种更动与润饰，均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种真空吸附晶圆用薄膜，适于包覆一研磨头中具有复数个孔洞的一多孔板的薄膜，其特征在于至少包括一片状主体；复数个突出物，分布于该片状主体的表面，其中该些突出物的配置是搭配该研磨头的该多孔板上的该些孔洞，使该些突出物分布在相对于该些孔洞的位置。
2.根据权利要求1所述的真空吸附晶圆用薄膜，其特征在于该片状主体与该些突出物的材质相同。
3.根据权利要求1所述的真空吸附晶圆用薄膜，其特征在于该些突出物的直径约2mm。
4.据权利要求1所述的真空吸附晶圆用薄膜，其特征在于该些突出物的高度约2mm。
5.根据权利要求1所述的真空吸附晶圆用薄膜，其特征在于该些突出物的形状包括颗粒状。
6.一种吸附晶圆装置，外接一真空系统，其特征在于该装置至少包括一多孔板，该多孔板具有一底部与复数个孔洞；一薄膜，配置于该多孔板的该底部，并包覆该底部，其中该薄膜包括一片状主体；复数个突出物，位于该片状主体的表面，其中该些突出物分布在相对于该多孔板的该些孔洞的位置。
7.根据权利要求6所述的吸附晶圆装置，其特征在于该些突出物的数量是依照该多孔板上的该些孔洞尺寸决定的。
8.根据权利要求7所述的真空吸附晶圆用薄膜，其特征在于分布在相对于该些孔洞尺寸较大者的该些突出物的数量大于分布在相对于该些孔洞尺寸较小者的该些突出物的数量。
9.根据权利要求1所述的真空吸附晶圆用薄膜，其特征在于该片状主体与该些突出物的材质相同。
10.根据权利要求1所述的真空吸附晶圆用薄膜，其特征在于该些突出物的直径约2mm。
11.根据权利要求1所述的真空吸附晶圆用薄膜，其特征在于该些突出物的高度约2mm。
12.根据权利要求1所述的真空吸附晶圆用薄膜，其特征在于该些突出物的形状包括颗粒状。
13.一种真空吸附研磨头，具有一夹盘，其特征在于在该夹盘内的装置至少包括一多孔板；一薄片，配置于该多孔板底部，其中该薄片表面具有复数个突出物。
14.根据权利要求13所述的真空吸附研磨头，其特征在于该些突出物的配置包括分布在相对于该多孔板的孔洞的位置。
15.根据权利要求14所述的真空吸附研磨头，其特征在于该些突出物的数量是依照该多孔板上的孔洞尺寸决定的。
16.根据权利要求15所述的真空吸附研磨头，其特征在于分布在相对于孔洞尺寸较大者的该些突出物的数量大于分布在相对于孔洞尺寸较小者的该些突出物的数量。
17.根据权利要求13所述的真空吸附研磨头，其特征在于该薄片与该些突出物的材质相同。
18.根据权利要求13所述的真空吸附研磨头，其特征在于该些突出物的直径约2mm。
19.根据权利要求13所述的真空吸附研磨头，其特征在于该些突出物的高度约2mm。
20.根据权利要求13所述的真空吸附研磨头，其特征在于该些突出物的形状包括颗粒状。
全文摘要
本发明公开了一种真空吸附晶圆用薄膜，适用于研磨头，其装置含有一片状主体与数个分布于片状主体表面的微小颗粒，其配置是搭配研磨头吸附板上的孔洞，只分布在相对于孔洞的位置。利用位于片状主体表面的颗粒去进行吸附晶圆，可以降低真空吸附晶圆用薄膜与晶圆之间的吸附力，以降低晶圆发生卸载失误的机率。
文档编号H01L21/02GK1513741SQ0214078
公开日2004年7月21日 申请日期2002年7月24日 优先权日2002年3月28日
发明者陈慈信, 高明星, 林文钦, 纪华斌 申请人:联华电子股份有限公司