[发明专利]化学机械研磨机台

说明书

本发明涉及一种化学机械研磨机台，且特别是涉及一种具有滚筒结构的化学机械研磨机台。

在半导体制造工艺中，表面平坦化是处理高密度光刻的一项重要技术，因为只有没有高低落差的平坦表面才能避免产生曝光散射，从而达成精密的图案转移(pattern transfer)。平坦化技术主要有旋涂式玻璃法(Spin-OnGlass；SOG)与化学机械研磨法二种；但在半导体工艺技术进入毫微米(sub-half-micron)之后，旋涂式玻璃法已无法满足所需求的平坦度，所以化学机械研磨技术是现在唯一能在超大规模集成电路(Very-Large ScaleIntegration；VLSI)，甚至极大规模集成电路(Ultra-Large Scale Integration；ULSI)制造过程中，实现“全面性平坦化(g1obal planarization)”的一种技术。

参照图1A与图1B，其分别示出了一种已知化学机械研磨机台的俯视与侧视图。其中包括；一研磨台10(polishing table)；一握柄11(holder)，用以抓住被研磨的晶片12；一研磨垫13(polishing pad)，铺在研磨台10上；一管件14(tube)，用以输送研浆15(slurry)到研磨垫13上；以及一液泵16，用以将研浆15抽送到管件14中。当进行化学机械研磨时，研磨台10与握柄11分别沿一定的方向旋转，如图中的箭号18a与18b所示，且握柄11抓住晶片12的背面19，将晶片12的正面20压在研磨垫13上。管件14将液泵16所泵入的研浆15持续不断地供应到研磨垫13上。所以，化学机械研磨程序就是利用研浆15中的化学助剂，在晶片12的正面20上产生化学反应，使之形成一易研磨层，再配合晶片12在研磨垫13上借助研浆15中的研磨粒(abrasiveparticles)的辅助进行机械研磨，将易研磨层上的凸出部分研磨掉；反复进行上述化学反应与机械研磨过程，即可形成平坦的表面。基本上说，化学机械研磨技术是一种利用机械抛光的原理，配合适当的化学助剂(reagent)与研磨粒，将表面高低起伏不一的轮廓一并加以“抛光”的平坦化技术。

但是众所周知，此种化学机械研磨机台的缺点在于，需要将大量的研浆15输入于研磨垫13上，才能维持研磨垫13上研浆的使用量。而研浆15是控制化学机械研磨法中关键的工艺参数，假若研浆15在研磨垫13上的分布不够均匀的话，或是流量不够的话，研磨率(polishing rate)就会降低，且研浆15的价格非常昂贵，如果研磨率太低的话，会更浪费研浆15。

有鉴于此，本发明提供一种化学机械研磨机台，引入一种滚筒(roller)结构，其可以增强研浆在研磨垫上分布的均匀性，以提高研磨率，同时节省研浆的用量，降低此工艺的成本。

为完成本发明的目的，提供了一种化学机械研磨机台，包括一研磨台，其以一方向旋转。一研磨垫，其设于研磨台上。一晶片，其置于研磨垫上，此晶片具有背面与正面，正面与研磨垫相接触。一分送管，其置于研磨垫上方，此分送管不与研磨垫相接触，用来输送研浆至研磨垫上。一握柄，用以抓住晶片的背面，将晶片的正面压在研磨垫上。一液泵，连接于分送管上，用以将研浆抽送到分送管中。以及至少一滚筒，其置于研磨垫上方，用以滚平研磨垫上的研浆。顺着研磨台的旋转方向，上述晶片、滚筒与分送管在研磨台上的相对位置为：依照分布的先后顺序依次是分送管、滚筒、晶片。此滚筒具有平滑的表面，且其材料包括塑料、橡胶或是金属等等。此外，滚筒的转动方向是在研磨台上的切线方向，与研磨台的旋转方向是相同的。

为使本发明的上述和其他目的、特征、及优点能更明显易懂，下面结合一最佳实施例并配合所示附图作详细说明。

在附图中：

图1A所示为现有技术的一种化学机械研磨台整体结构的俯视图；

图1B所示为现有技术的一种化学机械研磨台整体结构的侧视图；

图2A所示为本发明的一个最佳实施例，一种化学机械研磨机台整体结构的俯视图；以及

图2B所示为本发明的一个最佳实施例，一种化学机械研磨机台整体结构的透视图。

附图中的参考标号说明：

10，30：研磨台

11，31：握柄

12，32：晶片

13，33：研磨垫

14，34：分送管

15，35：研浆

16，36：液泵

19，39：晶片的背面

20，40：晶片的正面

42：滚筒棒

43；支撑轴

44：滚筒