用于化学机械研磨垫的调节的方法及设备的制造方法_3

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器可使特定波长外部的光衰减。
[0037] 激光发射器305可以是静止的,或是激光发射器305可由致动器310移动而以约 1. 5厘米每秒(cm/sec)至约500cm/sec的速率扫描该主要光束315。在一个实施例中,激 光发射器305可由致动器310移动而以约50毫米每秒(mm/sec)至约1500mm/sec的速率 扫描该主要光束315。举例而言,具有80微米的光斑尺寸、3W、355nm波长的激光光束可以 约50毫米每秒(mm/sec)的扫描速率产生深度约为80微米的标记(例如沟槽或孔洞)。在 另一实例中,具有80微米的光斑尺寸、3W、355nm波长的激光光束可以约125mm/ sec的扫描 速率产生深度约为60微米的标记。虽然水所不能吸收的波长中的激光能量不会因研磨垫 120中水气的存在而衰减,但聚氨酯垫片材料会对发射于垫片上的激光能量产生冷却效应, 这会使标记的深度减少约20 %至50%。
[0038] 图4是调节装置150的示意截面图,该调节装置150具有设置在调节头165中、另 一实施例的光学装置170。在这个实施例中,光学装置170是反射构件405,该反射构件405 对准于设置在支撑构件175与支撑臂180其中一个中的激光发射器305。反射构件405可 为镜体、或扫描偏振镜,反射构件405关于自图4平面正交延伸的轴410旋转。激光发射器 305用以发射主要光束415A,主要光束415A冲击该反射构件405的表面420。反射构件405 的表面420用以重新引导该主要光束415A、并引导次要光束415B至研磨垫120 (类似于图 1中所示的实施例)。反射构件405的表面420可包括单一棱面或多个棱面,这些棱面是 用以重新引导该次要光束415B于多个角度中。反射构件405可通过致动器310或致动器 185(类似于图1所示实施例)而移动,以在约1. 5cm/sec至约500cm/sec的速率下扫描该 次要光束415B。在一个实施例中,反射构件405可由致动器310或致动器185加以移动,以 在约50mm/sec至约1500mm/sec的速率下扫描该次要光束415B。轴410可在Z-X平面、Z-Y 平面、X-Y平面、或这些平面的组合中。激光发射器305用以发出连续性或脉冲式主要光束 415A,且次要光束415B冲击研磨垫120以形成如图2A和图2B所示及说明的沟槽图案。在 一方面,次要光束415B提供于与研磨处理中所使用的研磨流体实质上不反应、但与研磨垫 材料反应的波长范围中,以形成如图2A与图2B所示及说明的沟槽图案。在另一方面,该次 要光束415B提供于可让研磨垫材料优先于研磨处理中所使用的研磨流体而吸收的波长范 围中,以形成如图2A与图2B所示及说明的标记及/或沟槽图案。
[0039] 图5是调节装置150的示意截面图,该调节装置150具有设置在调节头165中、另 一实施例的光学装置170。与图4所示调节装置类似,此实施例中的光学装置170是反射构 件405。然而,激光发射器305设置在支撑构件175的外部,且反射构件505设置在支撑构 件175与支撑臂180之间的连接处所限定的支撑构件175的接合处510。反射构件505类 似于反射构件405。反射构件505可以是第一镜体,配置以于次要光束415B被引导向反射 构件405时重新引导由激光发射器305所产生的主要光束415A。类似地,反射构件405可 以是第二镜体,配置以于三级光束415C朝抵于研磨垫120 (类似于图1所示实施例)时重 新引导该次要光束415B。激光发射器305用以发射连续式或脉冲式主要光束415A,且三级 光束415C冲击研磨垫120以形成如图2A与图2B所示及说明的沟槽图案。在一方面,三级 光束415C提供于与研磨处理中所使用的研磨流体实质上不反应、但与研磨垫材料反应的 波长范围中,以形成如图2A与图2B所示及说明的沟槽图案。在另一方面,该三级光束415C 提供于可让研磨垫材料优先于研磨处理中所使用的研磨流体而吸收的波长范围中,以形成 如图2A与图2B所示及说明的标记及/或沟槽图案。
[0040] 图6是调节装置150的示意截面图,该调节装置150具有设置在调节头165中、另 一实施例的光学装置170。在这个实施例中,光学装置170包括分光器605。分光器605用 以自激光发射器305接收主要光束610A,并对研磨垫120 (类似于图1所示实施例)传送出 两道或更多道的次要光束,如610B所示。激光发射器305用以发射连续式或脉冲式主要光 束610A,且该两道或更多道的次要光束610B冲击研磨垫120以形成如图2A与图2B所示及 说明的沟槽图案。在一方面,该两道或更多道的次要光束610B提供于与研磨处理中所使用 的研磨流体实质上不反应、但与研磨垫材料反应的波长范围中,以形成如图2A与图2B所示 及说明的沟槽图案。在另一方面,该两道或更多道的次要光束610B提供于可让研磨垫材料 优先于研磨处理中所使用的研磨流体而吸收的波长范围中,以形成如图2A与图2B所示及 说明的标记及/或沟槽图案。
[0041] 该两道或更多道的次要光束610B以各种角度离开该分光器605并以非正交的角 度冲击研磨垫120的平面。可替代地,准直器615可用以于光束冲击至研磨垫120之前将 该两道或更多道的次要光束610B重新引导为实质平行且分隔。利用准直器615,提供了可 以实质正交角度冲击研磨垫120的平面的两道或更多道的次要光束610B。以此方式,可同 时在研磨垫120上形成多个分隔开来的沟槽图案。
[0042] 图7是调节装置150的另一实施例的示意截面图。在此实施例中,光学装置170 是类似于图4中所示实施例的反射构件405。然而,在这个实施例中,外壳705耦接至调节 头165的光束发射侧(例如下侧)710。外壳705包括侧缘715,该侧缘715限定了在外壳 705下方的内部空间720。侧缘715延伸得非常接近于研磨垫120或与该研磨垫120接触。 侧缘715是用以容纳由激光发射器305发射的光束所产生的碎片,在这个实施例中,该光束 是次要光束415B。内部空间720与真空来源725流体相通,以促进碎片自内部空间720去 除,例如经由侧缘715。此外,内部空间720耦接于流体来源730,例如DIW,该流体来源730 流至外壳705中,例如经由侧缘715。DIW用以局限碎片,并且通过真空来源而帮助碎片的 移除。虽未绘示,然图1至图2、和图5至图6中所示的光学装置170的实施例也可与本文 所述的外壳170-起使用。
[0043] 在一实施例中,该外壳705以第一向下力值被推抵于研磨垫120的处理表面125, 该第一向下力值被配置以于侧缘715与研磨垫120之间提供实质密封。在另一实施例中, 以第二向下力值来推迫该外壳705,该第二向下力值大于该第一向下力值,以于侧缘715和 研磨垫120之间提供实质摩擦。在这个实施例中,该外壳705用以从接触面之间的摩擦产 生热,使研磨垫120的处理表面125的温度上升。研磨垫120的处理表面125的上升温度 可增进处理期间自基板(图1)的材料移除率。外壳705的侧缘715可由热塑性材料制成, 例如聚醚醚酮(PEEK)材料、聚苯硫醚(PPS)材料、或其他合适的聚合物材料。
[0044] 图8是处理平台800的另一实施例的部分截面图,该处理平台800被配置以执行 研磨处理,例如CMP处理或电化学机械研磨(ECMP)处理。图8所示的处理平台800绘示了 处理站803,该处理站803类似于图1所示的处理站100。然而,处理站803可以是独立工 具、或是较大处理系统中的部件。处理站803的构件与图1的处理站100的构件类似,除了 有外壳805设置在至少部分于研磨站803周围与用于载具头130的修改的支撑系统以外。 处理站803包括支撑研磨垫120的平台105、载具头130和流体施用器155、以及处理站803 和图1的处理站100之间共同的驱动器和控制系统。此外,在这个具体实施例中,处理平台 800包括调节装置150的另一实施例。处理平台800可具有多个处理站(未示),这些处理 站皆与图8中所示处理站803类似。为求简明,处理平台800中与图1的处理站100的构 件类似的所有构件皆不再赘述。
[0045] 在这个实施例中,载具头130由支撑构件810予以支撑,该支撑构件810位于相对 于研磨垫120侧向。支撑臂815耦接至支撑构件810。虽然支撑构件810与支撑臂815是绘 示为在研磨垫120上方支撑载具头130,但支撑构件810可形成为支撑多个载具头(未示) 的旋转架装置的一部分,其中这些载具头设置在多个平台与研磨垫(皆未示)上方。在这 个实施例中,载具头130被配置以相对于支撑臂815而以震荡图案
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