[發明專利]高產量拋光模塊以及模塊化拋光系統

在審

• 申請號: 202011284917.0
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN113524020A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: J·蘭加拉簡;E·戈盧博夫斯基;J·古魯薩米;S·M·蘇尼卡
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: B24B37/10
• 分類號: B24B37/10;B24B37/30;B24B37/34;B24B27/00;B24B55/06;H01L21/306
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;張鑫

本文的實施例包括高產量密度化學機械拋光(CMP)模塊和由所述模塊形成的可定制模塊化CMP系統。在一個實施例中，拋光模塊以載具支撐模塊、載具裝載站、和拋光站為特征。載具支撐模塊以載具平臺和一個或多個載具組件為特征。一個或多個載具組件各自包含從載具平臺懸掛的對應承載頭。載具裝載站用于將基板傳送到承載頭和從承載頭傳送基板。拋光站包含拋光壓板。在每個拋光模塊內，載具支撐模塊、基板裝載站、和拋光站包含一對一對一關系。載具支撐模塊定位為在設置在拋光壓板上方的基板拋光位置與設置在基板裝載站上方的基板傳送位置之間移動一個或多個載具組件。

技術領域

本文描述的實施例總體上涉及在制造電子器件時使用的設備，并且更具體地，涉及模塊化化學機械拋光(CMP)系統，所述系統可以在半導體器件制造工藝中用于拋光或平坦化基板表面。

背景技術

化學機械拋光(CMP)通常用于高密度集成電路的制造以平坦化或拋光在基板上沉積的材料層。在典型的CMP工藝中，將基板保留在承載頭中，所述承載頭在拋光流體存在時將基板的背側壓向旋轉拋光墊。通過化學和機械活動的組合在與拋光墊接觸的基板的材料層表面上移除材料，所述化學和機械活動由基板與拋光墊的相對運動和拋光流體來提供。通常，在完成一個或多個CMP工藝之后，已拋光的基板將被進一步處理到一個或多個CMP后基板處理操作。例如，可使用清潔、檢查、和測量操作中的一者或組合來進一步處理已拋光的基板。一旦完成CMP后操作，基板就可以被發送出CMP處理區域到下一個器件制造工藝，諸如光刻、蝕刻、或沉積工藝。

為了節省寶貴的制造地面空間并減少人工成本，CMP系統將通常包括：包含多個拋光站的第一部分，例如，后部；和第二部分，例如，已經與第一部分整合來形成單個拋光系統的前部。第一部分可以包含CMP后清潔、檢查、和/或CMP前或CMP后計量站中的一者或組合。通常，可以在CMP系統的第一部分的制造期間定制CMP系統的第一部分，以更具體地滿足特定設備客戶的需求。

例如，響應于拋光系統的預期用途，諸如針對預期與拋光系統一起使用的基板拋光操作的類型，可以定制CMP系統來改變清潔、檢查、或計量站的數量和布置。與第一部分相比，CMP系統的第二部分通常可定制性較低，使得拋光站的數量和布置、以及用于在拋光站之間傳送基板的基板搬運系統的數量和布置是固定的。此外，在典型的多壓板CMP系統的第二部分中的基板處理產量通常受到第二部分中的基板裝載和卸載操作和/或在第二部分的壓板之間的基板傳送操作的限制。因此，具體地針對具有較短拋光時間需求的拋光工藝，CMP系統的產量密度(每單位時間每單位面積制造地面空間處理的基板)將不期望地受到系統的基板裝載/卸載和搬運配置的限制。

由此，在本領域中需要可以根據客戶需求定制的模塊化CMP系統。進一步需要模塊化CMP系統，在所述模塊化CMP系統中，各個拋光模塊設置為這種布置：拋光模塊的基板產量不受到分別將基板裝載到所述拋光模塊和從所述拋光模塊卸載基板的操作的限制。

發明內容

本公開內容總體上涉及高產量密度化學機械拋光(CMP)模塊以及包含所述模塊的可定制模塊化CMP系統。

在一個實施例中，一種拋光模塊以載具支撐模塊、載具裝載站、和拋光站為特征。載具支撐模塊以從高架支撐件懸掛的載具平臺和一個或多個載具組件為特征。一個或多個載具組件各自包含從載具平臺懸掛的對應承載頭。載具裝載站用于將基板傳送到承載頭和從承載頭傳送基板。拋光站包含拋光壓板。在每個拋光模塊內，載具支撐模塊、載具裝載站、和拋光站包含一對一對一關系。載具支撐模塊定位為在設置在拋光壓板上方的基板拋光位置與設置在載具裝載站上方的基板傳送位置之間移動一個或多個載具組件。