（亦即，在X与Y轴中） 侧向移动，以于研磨垫120上产生扫描图案215 (示于图2A中）。
[0046] 在这个实施例中，调节装置150位于研磨垫120的处理表面125上方，并由外壳 805的顶板820所支撑。调节装置150包括激光发射器305与信号产生器195,激光发射 器305和信号产生器195设置为邻近于贯穿顶板820形成的开口 825。开口 825可包括窗 部320,窗部320用以避免任何研磨碎片离开外壳805。激光发射器305用以发出主要光束 315,主要光束315经由窗部320而被引导朝向研磨垫120的处理表面125、或者是被引导朝 向反射构件405,以提供次要光束830,其中该次要光束830冲击研磨垫120以形成如图2A 与图2B所示的沟槽图案。反射构件405是镜体，例如扫描镜或扫描偏振镜，该镜体耦接至 致动器310以使反射构件405关于轴410(关于X轴）移动。在另一实施例中，作为关于轴 410移动的替代、或除关于轴410移动以外，反射构件405可被配置以绕Y轴旋转（以改变 相对于研磨垫120的处理表面125的角度a )。
[0047] 利用激光装置在研磨垫上形成沟槽图案已经被使用于新型研磨垫的制造中。在这 种功用中，垫片材料一般为不含水气，且使用的是具有相对高吸收系数的激光。波长约为 10. 6微米（例如远红外线光谱）的二氧化碳（C02)激光装置可用于在这种无液体媒介中形 成沟槽化图案。然而，在基板处理期间中调节研磨垫时，研磨垫在研磨流体或浆料（其中水 为主要组成）中会被湿润。使用波长能被研磨流体（例如水）容易吸收的激光装置（例如 10. 6微米）会产生挑战。当光学能量被垫片材料中的水吸收时，即伴随发生水的变热。水 变热会导致水沸腾。由于垫片材料一般为多孔性，因此水在孔隙中、或在孔隙的局部区域中 沸腾会导致垫片表面破裂。这种破裂一般在垫片表面的不同区域间是无法控制的，且会于 整个研磨表面上产生大的突点、以及不均匀的沟槽图案。
[0048] 如本文所述，利用光学装置170所进行的研磨垫120的调节使用不被研磨媒介 (例如研磨流体或浆料）容易吸收、但可被垫片材料有效吸收的波长中的光学能量。因此， 可达成垫片材料的直接研磨，而不会有遭遇垫片材料中水气的问题，且可在研磨垫120的 处理表面125中形成可控制的沟槽图案，如本文的说明。
[0049] 图9是说明了各种波长的吸收系数（1/厘米（cm)或cm 3的图表900。在图表900 中插置了"水窗"。在约200纳米（nm)至约1200nm之间的波长显示了低吸收系数（低于约 1. 0/cm)，而高于1200nm的波长则具有高吸收系数（大于约100/cm)。因此，波长范围介于 "水窗"范围内的激光装置（例如图3至图8中所示的激光发射器305)使用于如图3至图 8所示的调节装置150。激光发射器305的合适波长的实例包括紫外线波长范围（例如约 355nm)、可见光波长范围（例如约532nm)、近红外线波长范围（例如约1064nm)、以及这些 波长范围的组合。在一实施例中，研磨垫120的材料吸收系数大于约1. O/cm，例如约5. 0/ cm或更高，而研磨流体的吸收系数则小于约1. 0/cm，例如约0. 5/cm。在一方面，激光发射器 305的波长为对于水基研磨流体呈实质上透明（不反应）。"实质上透明"可以被定义为该 光束在正常操作条件下（亦即，光束的波长范围、光束的输出功率、光束的光斑大小、光束 在研磨垫材料上的停驻时间、以及前述条件的组合）不会使研磨流体产生相变化。"实质上 透明"也可被定义为该光束在本文所述的调节处理的正常使用下无法使研磨流体加热及/ 或沸腾。举例而言，在使用脉冲式光束及/或短停驻时间的正常操作条件下，本文所述的激 光发射器305的波长并不造成研磨流体的温度实质上升。在另一方面，激光发射器305所 提供的波长范围实质上不与研磨处理中所使用的研磨流体反应，但与研磨垫材料反应，以 形成如图2A与图2B所示的沟槽图案。在另一方面，激光发射器305所提供的波长范围可 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，以形成如图2A与图2B所示及 说明的标记及/或沟槽图案。
[0050] 提供了调节装置150的实施例。调节装置150包括激光发射器305,该激光发射 器305于研磨垫120的表面上形成沟槽图案、或分离的孔洞或通道。激光发射器305提供 于可被研磨垫120的材料优先于研磨处理中所使用的研磨流体而吸收的波长处。调节装置 150形成了沟槽或孔洞的图案，这些沟槽或孔洞具有受控制的深度及/或尺寸（长度及/或 宽度）、具减少的垫片碎片，因而产生较低的缺陷率、较长的垫片使用寿命、以及增进的移除 率。
[0051] 前述说明是针对本发明的实施例而进行，然可推知出本发明的其他与进一步的实 施例而皆不背离本发明的基本范畴。
【主权项】
1. 一种用于基板研磨处理的垫片调节装置，所述垫片调节装置包括： 光学装置，耦接至邻近于研磨垫的研磨站的一部分，所述光学装置包括激光发射器以 向所述研磨垫的研磨表面发出光束，所述光束具有与所述研磨处理中所使用的研磨流体实 质上不反应、但与所述研磨垫反应的波长范围。2. 如权利要求1所述的装置，其中所述光学装置耦接至设置在所述研磨站周围的外 壳。3. 如权利要求2所述的装置，其中所述光学装置包括反射元件，所述反射元件设置在 所述激光发射器与所述研磨垫的所述研磨表面之间。4. 如权利要求3所述的装置，其中所述反射元件中其一耦接至致动器，以使所述反射 元件相对于所述光束而移动。5. 如权利要求1所述的装置，其中所述光学装置耦接至设置在所述研磨站上的调节 臂。6. 如权利要求5所述的装置，其中所述调节臂包括耦接至所述调节臂的调节头。7. 如权利要求6所述的装置，其中所述光学装置包括一或更多个反射元件，所述一或 更多个反射元件设置在所述调节头和所述调节臂中的一或两者中。8. 如权利要求7所述的装置，其中所述一或更多个反射元件中其一耦接至设置在所述 垫片调节装置中的致动器。9. 如权利要求6所述的装置，进一步包括： 侧缘，耦接至所述调节头。10. 如权利要求9所述的装置，其中所述侧缘所限定的内部空间耦接至真空来源与流 体来源中其一或两者。11. 一种用于研磨基板的设备，所述设备包括： 基部，具有可旋转平台以及耦接至所述可旋转平台的上表面的研磨垫；及 调节装置，置位为邻近于所述可旋转平台，所述调节装置用以发射入射光束及相对于 所述研磨垫的研磨表面移动所述入射光束，其中所述调节装置包括光学装置，所述光学装 置包括激光发射器以发出光束，所述光束具有不被所述研磨垫上所使用的研磨流体吸收、 但与所述研磨垫的材料反应的波长范围。12. 如权利要求11所述的设备，进一步包括： 外壳，所述外壳中至少部分容纳所述平台与所述研磨垫，其中所述调节装置耦接至所 述外壳。13. 如权利要求12所述的设备，其中所述调节装置包括微机械装置，以于所述研磨垫 的所述研磨表面上扫描所述入射光束。14. 如权利要求12所述的设备，其中所述光学装置包括一或更多个反射元件，所述一 或更多个反射元件设置在所述激光发射器与所述研磨垫的所述研磨表面之间。15. 如权利要求11所述的设备，其中所述调节装置耦接至所述基部，并包括耦接至臂 部的调节头。16. 如权利要求15所述的设备，其中所述调节头包括微机械装置，以于所述研磨垫的 表面上扫描所述入射光束。17. 如权利要求15所述的设备，其中所述光学装置包括一或更多个反射元件，所述一 或更多个反射元件设置在所述调节头与所述臂部的一或两者中。18. -种用于调节研磨垫的方法，所述方法包括： 旋转研磨垫，所述研磨垫上设置有研磨流体；及 以激光光束扫描所述研磨垫的研磨表面，以于所述研磨表面中形成沟槽图案，其中所 述激光光束具有对所述研磨流体为实质上透明、但与所述研磨垫的材料反应的波长。
【专利摘要】本文提供了一种用于调节研磨垫的方法与设备。在一实施例中，提供了一种用于基板研磨处理的垫片调节装置。该垫片调节装置包括光学装置，该光学装置耦接至研磨站中邻近于研磨垫的一部分，该光学装置包括激光发射器，用以对研磨垫的研磨表面发出光束，该光束具有与研磨处理中所使用的研磨流体实质上不反应、但与研磨垫反应的波长范围。
【IPC分类】H01L21/304
【公开号】CN105074881
【申请号】CN201380073189
【发明人】R·巴贾杰, H·C·陈
【申请人】应用材料公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2013年10月18日
【公告号】US20140206263, WO2014113108A1