專利名稱：：化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，且特別是涉及一種具有滾筒結(jié)構(gòu)的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺。在半導(dǎo)體制造工藝中，表面平坦化是處理高密度光刻的一項重要技術(shù)，因?yàn)橹挥袥]有高低落差的平坦表面才能避免產(chǎn)生曝光散射，從而達(dá)成精密的圖案轉(zhuǎn)移(patterntransfer)。平坦化技術(shù)主要有旋涂式玻璃法(Spin-OnGlass；SOG)與化學(xué)機(jī)械研磨法二種；但在半導(dǎo)體工藝技術(shù)進(jìn)入毫微米(sub-half-micron)之后，旋涂式玻璃法已無法滿足所需求的平坦度，所以化學(xué)機(jī)械研磨技術(shù)是現(xiàn)在唯一能在超大規(guī)模集成電路(Very-LargeScaleIntegration；VLSI)，甚至極大規(guī)模集成電路(Ultra-LargeScaleIntegration；ULSI)制造過程中，實(shí)現(xiàn)“全面性平坦化(g1obalplanarization)”的一種技術(shù)。參照圖1A與圖1B，其分別示出了一種已知化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺的俯視與側(cè)視圖。其中包括；一研磨臺10(polishingtable)；一握柄11(holder)，用以抓住被研磨的晶片12；一研磨墊13(polishingpad)，鋪在研磨臺10上；一管件14(tube)，用以輸送研漿15(slurry)到研磨墊13上；以及一液泵16，用以將研漿15抽送到管件14中。當(dāng)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時，研磨臺10與握柄11分別沿一定的方向旋轉(zhuǎn)，如圖中的箭號18a與18b所示，且握柄11抓住晶片12的背面19，將晶片12的正面20壓在研磨墊13上。管件14將液泵16所泵入的研漿15持續(xù)不斷地供應(yīng)到研磨墊13上。所以，化學(xué)機(jī)械研磨程序就是利用研漿15中的化學(xué)助劑，在晶片12的正面20上產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使之形成一易研磨層，再配合晶片12在研磨墊13上借助研漿15中的研磨粒(abrasiveparticles)的輔助進(jìn)行機(jī)械研磨，將易研磨層上的凸出部分研磨掉；反復(fù)進(jìn)行上述化學(xué)反應(yīng)與機(jī)械研磨過程，即可形成平坦的表面?；旧险f，化學(xué)機(jī)械研磨技術(shù)是一種利用機(jī)械拋光的原理，配合適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)助劑(reagent)與研磨粒，將表面高低起伏不一的輪廓一并加以“拋光”的平坦化技術(shù)。但是眾所周知，此種化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺的缺點(diǎn)在于，需要將大量的研漿15輸入于研磨墊13上，才能維持研磨墊13上研漿的使用量。而研漿15是控制化學(xué)機(jī)械研磨法中關(guān)鍵的工藝參數(shù)，假若研漿15在研磨墊13上的分布不夠均勻的話，或是流量不夠的話，研磨率(polishingrate)就會降低，且研漿15的價格非常昂貴，如果研磨率太低的話，會更浪費(fèi)研漿15。有鑒于此，本發(fā)明提供一種化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，引入一種滾筒(roller)結(jié)構(gòu)，其可以增強(qiáng)研漿在研磨墊上分布的均勻性，以提高研磨率，同時節(jié)省研漿的用量，降低此工藝的成本。為完成本發(fā)明的目的，提供了一種化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，包括一研磨臺，其以一方向旋轉(zhuǎn)。一研磨墊，其設(shè)于研磨臺上。一晶片，其置于研磨墊上，此晶片具有背面與正面，正面與研磨墊相接觸。一分送管，其置于研磨墊上方，此分送管不與研磨墊相接觸，用來輸送研漿至研磨墊上。一握柄，用以抓住晶片的背面，將晶片的正面壓在研磨墊上。一液泵，連接于分送管上，用以將研漿抽送到分送管中。以及至少一滾筒，其置于研磨墊上方，用以滾平研磨墊上的研漿。順著研磨臺的旋轉(zhuǎn)方向，上述晶片、滾筒與分送管在研磨臺上的相對位置為依照分布的先后順序依次是分送管、滾筒、晶片。此滾筒具有平滑的表面，且其材料包括塑料、橡膠或是金屬等等。此外，滾筒的轉(zhuǎn)動方向是在研磨臺上的切線方向，與研磨臺的旋轉(zhuǎn)方向是相同的。為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征、及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下面結(jié)合一最佳實(shí)施例并配合所示附圖作詳細(xì)說明。在附圖中圖1A所示為現(xiàn)有技術(shù)的一種化學(xué)機(jī)械研磨臺整體結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖1B所示為現(xiàn)有技術(shù)的一種化學(xué)機(jī)械研磨臺整體結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖2A所示為本發(fā)明的一個最佳實(shí)施例，一種化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺整體結(jié)構(gòu)的俯視圖；以及圖2B所示為本發(fā)明的一個最佳實(shí)施例，一種化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺整體結(jié)構(gòu)的透視圖。附圖中的參考標(biāo)號說明10，30研磨臺11，31握柄12，32晶片13，33研磨墊14，34分送管15，35研漿16，36液泵19，39晶片的背面20，40晶片的正面42滾筒棒43；支撐軸44滾筒本發(fā)明的特征在于，在原來的化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)中，加入一滾筒(roller)結(jié)構(gòu)，其材料例如為塑料或是橡膠，且滾筒轉(zhuǎn)動方向?yàn)檠心|(polishingpad)上的切線方向，與研磨墊本身的旋轉(zhuǎn)方向是相同的。此滾筒結(jié)構(gòu)的功能為磨平在研磨墊上的研漿(slurry)，增強(qiáng)研漿在研磨墊上分布的均勻性(uniform)與分送效率(dispensngefficiency)，并使研漿在研磨墊上維持一較薄且均勻的厚度，以便提高研磨率，同時節(jié)省研漿的用量，降低工藝成本。請同時參照圖2A與圖2B，其中示出了本發(fā)明的一個最佳實(shí)施例，一種化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺整體結(jié)構(gòu)的俯視圖與透視圖。其中包括一研磨臺30(polishingtable)；一握柄31(holder)，用以抓住被研磨的晶片32；一研磨墊33，鋪在研磨臺30上；一分送管34(dispensingtube)，用以輸送研漿35到研磨墊33上，其置于研磨墊33上方，且未與研磨墊33相接觸；一滾筒44，其亦置于研磨墊33上方，且未與研磨墊33相接觸，用以使得研漿35的分布較薄且更均勻；以及一液泵36，用以將研漿35抽送到分送管34中。當(dāng)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時，研磨臺30與握柄31分別沿一定的方向旋轉(zhuǎn)，如圖中的箭號38a與38b所示，按順著研磨墊33的旋轉(zhuǎn)方向38a排列，滾筒44的俯視位置通常在晶片32與分送管34之間，例如按順著旋轉(zhuǎn)方向38a排列，滾筒44位于分送管34之后，以及晶片32之前。其目的在于先讓研漿35經(jīng)過滾筒44的滾壓，然后才讓均勻的研漿35參與研磨晶片32的動作。分送管34將液泵36所打進(jìn)來的研漿35，持續(xù)不斷地供應(yīng)到研磨墊33上。所以，化學(xué)機(jī)械研磨程序就是利用研漿35中的化學(xué)助劑，在晶片32的正面40上產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，使之形成一易研磨層，再配合晶片32在研磨墊33上借助研漿35中的研磨粒(abrasiveparticles)輔助進(jìn)行機(jī)械研磨，將易研磨層的凸出部分研磨；反復(fù)進(jìn)行上述化學(xué)反應(yīng)與機(jī)械研磨，即可形成平坦的表面。若各工藝參數(shù)，例如研磨漿分布的均勻度與用量控制得當(dāng)?shù)脑?，化學(xué)機(jī)械研磨法可以提供被研磨表面高達(dá)94％以上的平坦度。研磨步驟完成之后，本發(fā)明的滾筒44結(jié)構(gòu)只要用普通的DI清洗，即可重復(fù)使用，非常方便。上述的滾筒44結(jié)構(gòu)設(shè)計為本發(fā)明的特征，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)描述如下。滾筒44包括滾筒棒42與支撐軸43兩部分。其中滾筒棒42以一定方向41轉(zhuǎn)動，而支撐軸43則用以支撐滾筒棒42。滾筒棒42具有平滑的表面，其材料可以為任何較堅硬或具彈性的物質(zhì)，例如塑料、橡膠或是金屬材料都可以。值得注意的是，滾筒棒42的轉(zhuǎn)動方向41在研磨墊33上的切線方向，與研磨墊33的旋轉(zhuǎn)方向38a是相同的。此外，本發(fā)明的滾筒44結(jié)構(gòu)，其形狀與尺寸并沒有任何限制，且亦不限定只用一根滾筒44結(jié)構(gòu)，多根滾筒結(jié)構(gòu)同時共用也是可以的，只要能達(dá)到使研漿均勻的目的即可。綜上所述，本發(fā)明所提出的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，具有以下的特點(diǎn)(1)本發(fā)明所提出的滾筒44結(jié)構(gòu)，其可用來增強(qiáng)研漿(slurry)在研磨墊(polishingpad)上分布的均勻性(uniform)與分送效率(dispensingefficiency)，并使研漿在研磨墊上維持一合理的厚度，大大提高了研磨的效率。(2)本發(fā)明所提出的滾筒44結(jié)構(gòu)，可以節(jié)省研漿的用量，減低工藝成本。一般來說，本發(fā)明實(shí)際的研漿用量約可減少到現(xiàn)有技術(shù)下研漿用量的2/3左右。(3)本發(fā)明所提出的滾筒44結(jié)構(gòu)，其形狀與尺寸并沒有任何限制，且亦不限定只用一根滾筒結(jié)構(gòu)，多根滾筒結(jié)構(gòu)同時共用也是可以的。綜上所述，雖然本發(fā)明以一最佳實(shí)施例揭露如上，但不以此來限定本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可作出各種更動與變化，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所界定的內(nèi)容為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，所述機(jī)臺包括一研磨臺，以一方向旋轉(zhuǎn)；一研磨墊，設(shè)于所述研磨臺上；一晶片，置于所述研磨墊上，所述晶片具有一背面與一正面，而所述晶片的正面與所述研磨墊相接觸；一分送管，置于所述研磨墊上方，所述分送管未與所述研磨墊相接觸，用以輸送研漿至所述研磨墊上；以及一滾筒，置于所述研磨墊上，未與所述研磨墊接觸，用以滾平所述研磨墊上的研漿。2.如權(quán)利要求1中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中還包括一握柄，用以抓住所述晶片的背面，將所述晶片的正面壓在所述研磨墊上。3.如權(quán)利要求1中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中還包括一液泵，連接于所述分送管上，用以將所述研漿抽送到所述分送管中。4.如權(quán)利要求1中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中順著所述研磨臺的所述旋轉(zhuǎn)方向，所述晶片、所述滾筒與所述分送管在所述研磨臺上分布的相對位置為，依照先后順序依次是分送管、滾筒、晶片。5.如權(quán)利要求1中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒的材料包括塑料。6.如權(quán)利要求1中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒的材料包括橡膠。7.如權(quán)利要求1中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒的材料包括金屬。8.如權(quán)利要求1中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒具有平滑的表面。9.如權(quán)利要求1中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒結(jié)構(gòu)包括一滾筒棒，以一方向轉(zhuǎn)動；以及一支撐軸，用以支撐所述滾筒棒。10.如權(quán)利要求9中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒棒的轉(zhuǎn)動方向?yàn)樗鲅心ヅ_上的切線方向，與所述研磨臺本身的旋轉(zhuǎn)方向是相同的。11.一種化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，所述機(jī)臺包括一研磨臺，以一方向旋轉(zhuǎn)；一研磨墊，設(shè)于所述研磨臺上；一晶片，置于所述研磨墊上，所述晶片具有一背面與一正面，而所述晶片的正面與所述研磨墊相接觸；一分送管，置于所述研磨墊上方，所述分送管未與所述研磨墊相接觸，用來輸送研漿至所述研磨墊上；以及至少一滾筒，置于所述研磨墊上，未與所述研磨墊接觸，用以滾平所述研磨墊上的所述研漿，其方向順著所述研磨臺的所述旋轉(zhuǎn)方向，所述晶片、所述滾筒與所述分送管在所述研磨臺上分布的相對位置為，依照先后順序依次是所述分送管、滾筒、晶片。12.如權(quán)利要求11所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中還包括一握柄，用以抓住所述晶片的背面，將所述晶片的正面壓在所述研磨墊上。13.如權(quán)利要求11中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中還包括一液泵，連接于所述分送管上，用以將所述研漿抽送到所述分送管中。14.如權(quán)利要求11中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒的材料包括塑膠。15.如權(quán)利要求11中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒的材料包括橡膠。16.如權(quán)利要求11中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒的材料包括金屬。17.如權(quán)利要求11中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒具有平滑的表面。18.如權(quán)利要求11中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒結(jié)構(gòu)包括一滾筒棒，以一方向轉(zhuǎn)動；以及一支撐軸，用以支撐所述滾筒棒。19.如權(quán)利要求18中所述的化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺，其中所述滾筒棒的轉(zhuǎn)動方向?yàn)樗鲅心ヅ_上的切線方向，與所述研磨臺本身的所述旋轉(zhuǎn)方向相同。20.一種滾筒結(jié)構(gòu)，用于一化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺中，所述化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺包括一研磨墊，而所述滾筒置于所述研磨墊上方，且所述滾筒未與所述研磨墊相接觸，所述滾筒結(jié)構(gòu)包括一滾筒棒，以一方向轉(zhuǎn)動；以及一支撐軸，用來支撐所述滾筒棒。21.如權(quán)利要求20中所述的滾筒結(jié)構(gòu)，其中所述滾筒棒的材料包括塑料。22.如權(quán)利要求20中所述的滾筒結(jié)構(gòu)，其中所述滾筒棒的材料包括橡膠。23.如權(quán)利要求20中所述的滾筒結(jié)構(gòu)，其中所述滾筒棒的材料包括金屬。24.如權(quán)利要求20中所述的滾筒結(jié)構(gòu)，其中所述滾筒棒具有平滑的表面。25.如權(quán)利要求20中所述的滾筒結(jié)構(gòu)，其中所述滾筒棒的轉(zhuǎn)動方向?yàn)樗鲅心ヅ_上的切線方向，與所述研磨臺本身的所述旋轉(zhuǎn)方向相同。全文摘要一種化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺,包括一研磨臺,其沿一方向旋轉(zhuǎn)。一研磨墊,其設(shè)于研磨臺上。一晶片,其置于研磨墊上,此晶片具有背面與正面,而此晶片的正面與研磨墊相接觸。一分送管,其置于研磨墊上方,用以輸送研漿至研磨墊上。以及一滾筒,其置于研磨墊上方,用以滾平研磨軌上的研漿。文檔編號B24B37/34GK1241469SQ9811590公開日2000年1月19日申請日期1998年7月6日優(yōu)先權(quán)日1998年7月6日發(fā)明者牛保剛,黃文忠,林必窕,洪連嶸,李森楠申請人:世大積體電路股份有限公司