抛光新的或翻新的静电夹盘的方法_3

文档序号:9693388阅读:来源:国知局
br>[0057]方法500从区块1开始,其中静电夹盘为了平坦化而准备。可执行检测于静电夹盘以定位及纪录静电夹盘中的缺陷。可进行跨过静电夹盘表面的介质厚度的测量。在一个实施方式中,使用涡流计器或其他合适的厚度测量装置测量大约21个相等间隔的位置的厚度(以微米为单位)。可使用坐标测量机器(CMM)以空间精确度+/-1μπι测量静电夹盘顶部“夹盘”表面的平坦度。在一个实施方式中,平坦度的测量可小于大约ΙΟμπι。此外,可使用止滑表面测平器于该夹盘表面上大约4个位置处以测量密封带及台面轮廓。
[0058]背侧气体管道及其他静电夹盘顶部表面的孔洞被来自静电夹盘顶侧的橡皮塞塞住。可使用一带绕着基座遮蔽静电夹盘。该带的厚度可介于大约0.005英寸及大约0.007英寸之间,且可稍微包覆自身。在一个实施方式中,静电夹盘的外径可完全以大约1.0英寸的带包覆遮蔽。
[0059]在区块2,可使用装设于圆板上的化学机械平坦化(CMP)调节器调节该垫。该圆板的外径(0D)可为大约11.7英寸。该调节可在任何抛光或平坦化发生前完成,以移除干掉的研磨浆或钝化的金刚石。在一个实施方式中,支持该垫的压板可由电机以74RPM驱动大约5分钟,同时CMP调节器使用流率大约每分钟400毫升至大约每分钟500毫升的去离子水施加于该垫。
[0060]在区块3,抛光环组件400可被安装于静电夹盘250上。陶瓷保持环可被放置跨于该静电夹盘。陶瓷保持环及静电夹盘两者皆翻转于抛光垫上,使得静电夹盘的顶部表面与抛光垫接触。多个外部驱动环放置于陶瓷保持环的顶部上。外部驱动环在陶瓷保持环上旋转,以允许外部驱动环中的插销与陶瓷保持环中的接收器对齐。在对齐时,外部驱动环及陶瓷保持环变得发红且将外部驱动环的旋转及陶瓷保持环相互锁住。
[0061]静电夹盘驱动平板放置于静电夹盘上。静电夹盘驱动平板具有驱动插销及驱动钥匙,所述驱动插销与静电夹盘中的接收器对齐,所述驱动钥匙与放置于外部驱动环的顶部的多个外部重物对齐。在一个实施方式中,外部重物大约为551bs至大约56.51bs。多个内部重物放置跨于静电夹盘驱动平板。在一个实施方式中,内部重物可有从大约751bs至大约931bs的范围。
[0062]应监测抛光时间以防止静电夹盘边缘的圆化。内部重物及外部重物的组合对抛光环组件及触碰该垫的静电夹盘两者皆施以压力,因此减低处理该垫上的静电夹盘需要的抛光时间。在增加接触压力时通过减少接触表面面积抛光变得更有效率。在一个实施方式中,静电夹盘具有大约107.5平方英寸的面积,且可放置于抛光环组件中,该抛光环组件具有面积大约66平方英寸面积的陶瓷保持环。大约571bs的重物放置于陶瓷保持环上,而大约751bs的重物放置于静电夹盘上。所述重物使得静电夹盘和陶瓷保持环的各者皆相等地对该垫施以大约0.86PSI的压力。
[0063]在区块4,台面及密封带被从静电夹盘表面移除。在台面移除操作期间,具有30μπι金刚石磨粒的一垫可粘着至该压板。提供具有30μπι金刚石研磨物的研磨浆至已移除台面的该垫,且为静电夹盘的顶部粗糙度带来大约8微英寸的粗糙度。研磨浆包含大约1.3克至大约1.6克的30μηι金刚石粉末,该金刚石粉末混合于大约425晕升至大约450晕升的去离子水。在使用30μπι喷射器喷洒于该30μπι金刚石垫上之前,30μπι金刚石研磨浆可混合于自动搅拌器或其他合适的混合装置。喷射器可被指向该垫的中心轨道,且研磨浆可以大约8秒至大约25秒的时间区段喷洒于该垫上。研磨浆流率的范围可从大约每分钟9毫升至大约每分钟10毫升。支持30μπι金刚石垫的该压板可由电机以大约54RPM驱动。可使用明亮的LED灯以检测静电夹盘上的剩余台面。移除静电夹盘上的台面的估计时间可为大约25分钟至大约1.75小时。
[0064]在从该垫上移除静电夹盘后,以去离子水清洁背侧气体管道。在一个实施方式中,清洁背侧气体管道大约1分钟。以去离子水清洁背侧气体管道防止研磨浆在背侧气体管道的孔洞中干掉。可接着清洗静电夹盘大约5分钟,且可用海绵清理静电夹盘的表面并以清理室擦拭擦干。
[0065]静电夹盘顶部表面的表面粗糙度可使用止滑表面轮廓仪或其他合适的测量装置来测量,该测量在均匀分布于静电夹盘表面上的多个位置进行。在一个实施方式中,表面粗糙度在沿着静电夹盘表面大约17个位置测量。以30μπι金刚石垫及30μπι金刚石研磨浆抛光后的表面粗糙度(Ra)应为大约ΙΟμ?η至大约13μ?η。如果在任一测量位置上表面粗糙度较大约13μ?η高,则抛光应持续直到在不同的位置上的所有表面粗糙度测量皆不再高于大约13μinD
[0066]用以移除台面及其他静电夹盘表面性质的该垫可由该压板移除。可移除用于研磨浆的30μπι金刚石喷嘴,可通过移除任何粘着剂或污物清理该压板。可用平的方式安装抛光垫使得该垫下没有卡住气泡。抛光垫可具有包含3μπι金刚石磨粒或其他合适的研磨物的研磨表面。该垫在开始调节该垫前对齐于该压板上。接着通过以电机大约90RPM驱动该压板大约5分钟以调节该垫,同时使用CMP类型的调节器调节该垫。
[0067]在区块5,使用具有3μπι金刚石研磨物的研磨浆以平坦化静电夹盘。该研磨浆可包含大约1.3克至大约1.6克的3μπι金刚石粉末与大约425毫升至大约450毫升的去离子水混合,以形成该3wii金刚石研磨浆。该研磨浆可混合于自动搅拌器或其他合适装置,以使得该研磨浆适于从3μπι的研磨浆喷嘴喷洒。该研磨浆喷嘴可被引导使得喷洒的研磨浆接触该垫的中心,例如,离该垫中心大约1英寸。可在大约8秒至大约25秒的时间区段持续喷洒研磨浆。在一个实施方式中,可喷洒3μπι金刚石研磨浆于以54RPM旋转的3μπι金刚石垫中心上。该研磨浆的流率范围可为大约每分钟5毫升至大约每分钟50毫升。具有大约56.51bs的外部重物及大约751bs的内部重物的静电夹盘在清洗大约5分钟前,在3μπι金刚石垫上抛光大约60分钟。
[0068]在从3μπι金刚石垫移除静电夹盘后,背侧气体管道立刻以去离子水清洁。在一个实施方式中,清洁背侧气体管道大约1分钟。去离子水从管道移除研磨浆且防止管道因研磨浆干掉而阻塞。静电夹盘的前侧表面可用海绵清理。可执行额外的Α1203 600砂上浆杆清理,直到移除所有剩余研磨浆。背侧气体管道及静电夹盘表面可被清理干空气吹干及被清理室擦拭擦干。
[0069]可使用止滑表面轮廓仪或其他适合测量装置测量表面粗糙度。可在沿着静电夹盘表面的大约17个均匀分布的位置进行测量。各个测量位置处的表面粗糙度应为介在大约6μin至大约9μ?η的范围。静电夹盘可如区块5所述重复平坦化,直到所有测量表面粗糙度的位置少于大约9μ?η。
[0070]可再次使用涡流计器或其他合适的厚度测量装置测量相等间隔的位置的介质厚度。在一个实施方式中,可使用CMM沿着静电夹盘表面在大约21个均匀分布的位置处测量静电夹盘顶部(或夹盘)表面的平坦度。静电夹盘可重复如步骤5所述的平坦化处理直到所有平坦度测量小于大约10M1。
[0071]在区块6,抛光环组件可从该垫及静电夹盘移除。首先移除多个外部重物及内部重物。可沿着驱动插销及钥匙移除静电夹盘驱动平板。可在翻转静电夹盘(即,定向顶部表面向上)前移除外部驱动环,以移除陶瓷保持环。在静电夹盘移除期间,将静电夹盘从该垫上拉开会得到警告,因为在静电夹盘及该垫之间的真空可证实此困难度,且可容易发生静电夹盘表面的损坏。
[0072]在区块7,可封装静电夹盘。被封装的静电夹盘已准备好用于最后抛光。
[0073]用于抛光新的或翻新静电夹盘的方法600于图7的流程图中描述。静电夹盘已准备好用于最后抛光,其中所有表面性质,例如台面及密封带尚未出现而将形成于上。虽然预期该方法可使用多种合适的仪器来执行,方法600将使用以下仪器来描述:
[0074]籲36英寸直径压板
[0075]?抛光环组件400(包含如图4中所展示的陶瓷保持环410、清洁夹盘415、外部驱动环420、静电夹盘驱动平板430、多个外部重物440及内部重物445)
[0076]籲Hyprez Diamond 0.5(S7520)60_S0研磨楽,该研磨楽经认证用于半导体
[0077]?抛光垫,带有12英寸内径的34英寸直径(仅0.5μπι研磨浆)
[0078]?喷射器(仅0.5μπι研磨浆)
[0079]?喷雾瓶(仅0.5μπι研磨浆)
[°08°] _Hyprez Minimizer及带有自动搅动的电子分配器
[0081]在区块1,可检测静电夹盘。可执行检测于静电夹盘上以定位及纪录静电夹盘中的缺陷。一些接下来的测量可已在图5的台面及密封带移除方法500中执行,因此不需再次执行。然而,针对新的静电夹盘,表面粗糙度可使用止滑表面轮廓仪或其他合适的测量装置来测量,该测量在均匀分布于该表面上的多个位置进行。此外,可在多个位置测
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