TW202421349A - 墊調節器四周的墊表面清潔裝置以實現墊原位調節 - Google Patents

Abstract

本公開涉及一種與調節模組一起使用以調節研磨墊的研磨表面的墊表面清潔系統。墊表面清潔系統可用於利用高壓流體噴霧來噴射研磨表面，以從研磨表面鬆開碎屑。墊表面清潔系統亦可用於去除鬆開的碎屑。進一步，墊表面清潔系統可以將調節盤與研磨流體隔離，以保護調節盤不與研磨流體發生反應。

Description

墊調節器四周的墊表面清潔裝置以實現墊原位調節

本公開的實施例總體上涉及調節研磨墊的設備和方法。更具體地，本公開的實施例涉及一種用於從研磨墊去除碎屑並使研磨盤與研磨流體隔離的墊表面清潔系統。

用於實行諸如化學機械平坦化（CMP）或電化學機械平坦化（ECMP）處理的研磨處理的處理站使用研磨墊和研磨流體來研磨基板。研磨墊的研磨表面接觸基板並去除基板碎片以使基板平坦化並使基板的表面平滑。研磨流體可設置在研磨表面和基板之間以促進材料的去除。研磨墊可具有粗糙表面以接觸基板。隨著時間過去，粗糙表面可能會變得平滑，並且研磨墊可能不再使基板平坦化。來自研磨流體的基板碎片或磨料顆粒也可能會嵌入或塗抹到研磨墊中，並導致不太有效的平坦化或對由研磨墊研磨的後續基板的污染。

調節盤與研磨流體一起使用來調節研磨表面並去除嵌入的材料。調節研磨墊的常規方法涉及在隔離步驟中的研磨步驟之間調節研磨墊，其中不會發生其他研磨動作。隔離的步驟可能會增加研磨基板所需的時間並降低處理站的可用性。研磨流體可能使調節盤劣化或腐蝕，或者調節盤亦可能進一步弄髒嵌入材料或嵌入在調節期間可能被移走的調節盤碎片。

因此，本領域需要的是用於解決上述問題的設備和方法。

本公開總體上涉及調節研磨墊的設備和方法。更具體地，本公開的實施例涉及一種用於從研磨墊去除碎屑並使研磨盤與研磨流體隔離的墊表面清潔系統。

某些實施例提供一種用於基板研磨處理的研磨墊清潔系統。研磨墊清潔系統包括：外清潔環，包括外噴嘴，其中外噴嘴經配置成耦接至第一流體源；內清潔環，包括內噴嘴，其中內噴嘴經配置成耦接至第二流體源；和真空環，其中真空環形成真空端口，真空端口經配置成流體地耦接至真空源。調節盤經配置為佈置在研磨墊清潔系統內並調節研磨墊。外噴嘴經配置以鬆開來自基板研磨處理時產生的碎屑。內噴嘴經配置以鬆開來自調節研磨墊時產生的碎屑，並且真空環經配置以去除由外清潔環和內清潔環鬆開的碎屑。

其他實施例提供了用於調節研磨墊的調節系統。調節系統包括：調節模組，包括調節臂和調節頭，其中調節頭經配置以將調節盤推靠著研磨墊，及研磨墊清潔系統，研磨墊清潔系統耦接至調節臂。研磨墊清潔系統包括外清潔環，包括外噴嘴，外噴嘴經配置為耦接至第一流體源；真空環，包括真空端口，真空端口經配置為耦接至真空源；和內清潔環，包括內噴嘴，內噴嘴經配置為耦接至第二流體源。

其他實施例提供了一種用於調節研磨墊的方法。方法包括將調節盤相對於研磨墊定位在研磨墊清潔系統內。研磨墊清潔系統包括：外清潔環，包括外噴嘴，其中外噴嘴耦接至第一流體源；內清潔環，包括內噴嘴，其中內噴嘴耦接至第二流體源；和真空環，其中真空環形成真空端口，真空端口流體地耦接至真空源。方法進一步包括在基板研磨處理期間使流體從第一流體源流經外噴嘴，以從研磨墊鬆開碎屑；透過使用真空源產生負壓，在基板研磨處理期間透過真空端口從研磨墊去除碎屑；在基板研磨處理期間使流體從第二流體源流經內噴嘴，以從研磨墊鬆開碎屑；和透過使用真空源產生負壓，在基板研磨處理期間透過真空端口從研磨墊去除碎屑。

在以下描述中，許多特定細節被闡釋以提供對本文的更透徹的理解。然而，對所屬技術領域具有通常知識者而言將顯而易見的是，可在沒有一或多個這些特定細節下實施本文的一些實施例。在其他情況中，沒有描述公知的特徵以避免模糊了本文的一或多個實施例。

本公開涉及一種與調節模組一起使用以調節研磨墊的研磨表面的墊表面清潔系統。墊表面清潔系統可用於利用高壓流體噴霧來噴射研磨表面，以從研磨表面鬆開碎屑。墊表面清潔系統亦可用於去除鬆開的碎屑。進一步，墊表面清潔系統可以將調節盤與研磨流體隔離，以保護調節盤不與研磨流體發生反應。

本文公開的方法和系統可提供克服與用於實行上述研磨處理的常規處理站相關的許多缺點的特徵。 研磨處理的處理站的範例

圖1描繪了根據一些實施例的處理站100的俯視圖。處理站100經配置為實行研磨處理，例如化學機械平坦化（CMP）或電化學機械平坦化（ECMP）處理，同時亦經配置為清潔研磨墊104的研磨表面102。處理站100可以是獨立單元或者較大處理系統的一部分。

處理站100包括基板承載頭106（以虛線示出）、平台108、調節模組110和研磨流體輸送組件，例如漿料輸送組件112。平台108、調節模組110和漿料輸送組件112可安裝至處理站100的基座114。

平台108支撐研磨墊104。平台108由電機（未示出）旋轉，使得研磨墊104在處理期間相對於保持在基板承載頭106中的基板116旋轉。因此，諸如上游、下游、前面、後面、傳入、傳出、之前、和之後的用語通常應適當地相對於平台108和支撐在其上的研磨墊104的運動或方向來解釋。

基板承載頭106經配置為在處理期間保持基板116並可控地將基板116推靠在研磨墊104的研磨表面102上。基板承載頭106亦可在處理期間旋轉基板116。

調節模組110經配置為透過打開研磨墊104的孔（pores）來調節研磨墊104。調節模組110包括支撐組件136、調節臂121、調節頭120和調節盤118。調節盤118可以是具有由聚合物材料製成的刷毛的刷子或可具有包括磨料顆粒的磨料表面。在一些實施例中，調節盤118是包含諸如鑽石的磨料顆粒的圓盤。調節頭120經配置為在調節期間保持調節盤118並可控制地推動調節盤118抵靠研磨墊104的研磨表面102。

調節盤118可透過利用調節臂121現有的上下運動的諸如磁體和氣動致動器的被動機構與調節頭120耦合。調節盤118通常延伸超出調節頭120的殼體約0.2mm至約1 mm，以便接觸研磨表面102。調節盤118可由尼龍、棉布、聚合物、或其他不會損壞研磨表面102的軟材料製成。或者，調節盤118可由具有粗糙表面的有紋理的聚合物或不銹鋼製成，其中鑽石顆粒黏附於其上或形成於其中。鑽石顆粒的尺寸範圍可在約30微米至約100微米之間。調節頭120亦可在調節期間旋轉調節盤118。

調節模組110適於移動調節頭120，並因此移動調節盤118，以線性、弧線、或掃掠運動，從研磨墊104直徑的邊緣（例如，研磨墊104的圓周）移動到研磨墊104的半徑的至少一部分。具體地，支撐組件136可定位調節頭120。調節頭120的移動可經配置成使得研磨墊的整個表面被調節。漿料輸送組件112經配置成將諸如流體或漿料123的研磨介質輸送到研磨墊104，同時基板116在研磨表面102上被研磨。如所屬技術領域具有通常知識者將理解的，研磨墊104可包括將保留漿料123的任何特徵，例如研磨墊104中存在的孔和/或研磨墊凹槽。漿料輸送組件112包括研磨流體輸送臂，例如可位於基板承載頭106前方或後方的漿料輸送臂122。漿料輸送臂122將漿料123輸送到研磨表面102。漿料輸送臂122和承載頭106可類似地以線性、弧線、或掃掠運動移動。

系統控制器190可以指引處理站100的各種操作，例如控制處理站100的運動。例如，系統控制器190可移動並控制平台108、調節臂121、和漿料輸送臂122的位置，使得研磨墊104被調節並且基板116被研磨。系統控制器190將結合圖9進一步討論。

在一些實施例中，漿料輸送組件112在處理站100操作的全部或一部分期間不移動，例如在研磨墊104的調節期間。

圖2描繪了根據一些實施例的處理站100的示意性側視圖。研磨墊104設置在或支撐在平台108的表面上，平台108在處理期間旋轉研磨墊104和研磨表面102。平台108可繞第一旋轉軸231旋轉。漿料輸送臂122將流體流分配到處理站100。例如，漿料輸送臂122可以以連續或可變的饋送速率將漿料123分配到旋轉研磨墊104。

調節模組110進一步包括安裝至基座114的調節基座237。調節臂121具有與調節頭120耦接的遠端和例如透過支撐組件136，與調節基座237耦接的近端。調節基座237可以使調節臂121繞第二旋轉軸233旋轉以定位調節頭120，例如，將調節頭120掃過研磨表面102以調節研磨表面102。

調節頭120可用於恢復研磨表面102的研磨效能，例如透過繞調節頭120的第三旋轉軸235旋轉研磨墊104。第三旋轉軸235可位於調節頭120的中心或中央位置。調節頭120可進一步提供可控壓力或下壓力以可控地將調節頭120壓向研磨表面102。在一個實施例中，下壓力可以在約0.5 lbf（22.2N）至約14 lbf（62.3N）之間的範圍內，例如，在約1 lbf（4.45N）至約10 lbf（44.5N）之間。調節頭120通常旋轉和/或以掃過研磨表面102的方式橫向移動。在一些實施例中，調節頭120可具有進一步的運動範圍，以在不使用時將調節頭120移開平台108。 墊表面清潔系統的範例

圖3描繪了根據一些實施例的墊表面清潔系統340的俯視圖。

墊表面清潔系統340可用於清潔研磨表面102和/或將研磨盤108與漿料123隔離（圖1和圖2）。墊表面清潔系統340包括具有外噴嘴344的外清潔環342、具有真空端口347的真空環346、以及具有內噴嘴350的內清潔環348。在圖3所示的實施例中，墊表面清潔系統340完全圍繞調節盤118並且不與調節盤118一起旋轉。例如，調節盤118可繞第三旋轉軸235旋轉，而墊表面清潔系統340則不旋轉。換言之，墊表面清潔系統340可以相對於第三旋轉軸235保持靜止或固定。墊表面清潔系統340可耦接至調節臂121，使得調節模組110（圖1和圖2）使墊表面清潔系統340與調節盤118一起移動。墊表面清潔系統340可定位在漿料輸送臂122（圖1）的下游，並且基板承載頭106可定位在墊表面清潔系統340的下游。

外清潔環342和內清潔環348將流體噴射到研磨表面102上以去除碎屑。碎屑可包括在研磨處理期間去除的基板116（圖1）的碎屑或者在調節處理期間去除或移出的研磨墊104或研磨盤118的碎片。外清潔環342亦可用於透過稀釋、減少、或消除接觸研磨盤118的漿料123的量來將研磨盤108與漿料123隔離。真空環346可在碎屑和漿料123（或稀釋漿料123）接觸研磨盤118之前去除或吸起它們。稀釋或去除漿料123可以降低漿料123的酸度並防止漿料123發生化學反應、腐蝕、或侵蝕研磨盤118，研磨盤118可包括不銹鋼。保護研磨盤118可以延長研磨盤118的壽命，這可以例如透過減少消耗的研磨盤118的量來降低操作成本，並且因此減少研磨站100（圖1）要更換研磨盤118所需的停機時間。稀釋漿料123可降低漿料123的密度並且允許真空環346比漿料123更容易地去除稀釋的漿料123。

外清潔環342的外噴嘴344將高壓流體噴射輸送到研磨表面102以去除碎屑，例如來自研磨處理的副產品，並稀釋或去除漿料123。去除碎屑防止研磨盤118在研磨表面102上移動或塗抹碎屑，這有助於防止碎屑卡住或嵌入研磨表面102中。嵌入研磨表面102中的碎屑可能會劃傷基板116或在研磨處理期間嵌入基板116中，這可能導致研磨基板116的額外處理或報廢。外噴嘴344透過第一流體輸送管線355耦接至第一流體源354，例如水源或去離子水源，並從第一流體源354噴射流體。在所描繪的實施例中，外噴嘴344定位在外清潔環342的直徑周圍。在一些實施例中，外噴嘴344可定位在外清潔環342的不同直徑或角位置處。

內清潔環348的內噴嘴350以與外噴嘴344類似的方式將高壓流體噴射輸送到研磨表面102以去除碎屑，例如來自調節處理的副產品。內噴嘴350透過第二流體輸送管線357耦接至第二流體源356，例如水源或去離子水源，並從第二流體源356噴射流體。在所描繪的實施例中，內噴嘴350圍繞內清潔環348的直徑定位。在一些實施例中，內噴嘴350可定位在內清潔環348的不同直徑或角位置處。在一些實施例中，通過外噴嘴344和內噴嘴350的水或去離子水源的高壓流率可以是大於每分鐘1升的流率。

真空環346的真空端口347藉由真空管線359耦接至真空源358。真空源358可以是能夠透過真空管線359產生真空或從真空端口347吸入流體的任何系統，例如文丘里（Venturi）系統或真空泵。因此，真空環346可利用文丘里效應或負壓藉由真空端口347去除碎屑和漿料。在所描繪的實施例中，真空端口347是由真空環346形成並沿著真空環346的半徑的圓柱形開口（例如，中空圓柱體或管）。例如，真空端口347的半徑可遵循真空環346的半徑，或者真空端口347的中心點可以大致與真空環346的中心點位於同一位置。

墊表面清潔系統340可以基於兩個區域來操作：A和B。區域A和B由區域邊界線352分開。在所描繪的實施例中，區域邊界線352是在研磨墊104的中心（例如，第三旋轉軸235）與研磨墊104直徑的邊緣之間延伸的直線，並且因此是正交於（例如，垂直於）研磨墊104直徑的邊緣，例如90度+/-5度，例如90度+/-2度，例如90度+/-1度，例如90度+/-0.5度，例如90度+/ -0.25度。在一些實施例中，區域邊界線352可以與研磨墊104的線速度方向正交。區域邊界線352可以隨著墊表面清潔系統340移動，例如在研磨盤118以線性、弧形或掃掠運動移動的實施例中。在此類實施例中，區域邊界線352可保持正交於研磨墊104直徑的邊緣。

區域A和B佈置成使得區域A包括定位在研磨墊104的進入部分上方的外清潔環342、真空環346、和內清潔環348的部分，例如研磨墊104朝區域邊界線352移動的部分。區域B包括外清潔環342、真空環346、和內清潔環348的位於研磨墊104的引出部分上方的部分，例如遠離區域邊界線352的研磨墊104的部分。

位於區域A中的真空端口347的一部分定位在位於區域A中的外噴嘴344的下游。位於區域B中的真空端口347的一部分定位在位於區域B中的內噴嘴350的下游。將真空端口347的部分定位在外噴嘴344下游的區域A中允許真空環346回收來自第一流體源354的流體、使用承載頭106（圖1）研磨基板116（圖1）產生的碎屑，以及漿料123（圖2）或用過的漿料123。將真空端口347的部分定位在內噴嘴350的下游的區域B中允許真空環346回收來自第二流體源356的流體以及來自使用調節盤118調節研磨表面102的碎屑。

系統控制器190可基於墊表面清潔系統340的位置來控制墊表面清潔系統340。例如，系統控制器190可基於墊表面清潔系統340相對於漿料輸送臂122的位置來控制來自第一流體源354和第二流體源356（統稱為沖洗流體）和真空源358的流體供應。在一些實施例中，當墊表面清潔系統340的一部分位於被漿料輸送臂122的漿料123輸送點佔據的研磨墊104的半徑內時，系統控制器190可停止供應沖洗流體。這防止了新施加的漿料123的稀釋或去除。參照圖7和圖8進一步討論沖洗流體的控制。

墊表面清潔系統340的配置（例如，附接至調節臂121並與系統控制器190連接）允許墊表面清潔系統340原位操作或與處理站100（圖1）同時操作。例如，墊表面清潔系統340可與調節頭120和調節盤118一起使用，以在承載頭106研磨基板的同時調節研磨表面102。同時調節和研磨可以有利地降低操作成本並減少基板116的處理時間。

儘管圖1-圖3示出了順時針旋轉的研磨墊104和逆時針旋轉的調節盤118，但是墊104和118可以不同地旋轉。在一些實施例中，研磨墊104可以逆時針旋轉並且調節盤118可以順時針旋轉。在一些實施例中，墊104和118可沿相同方向旋轉，例如均順時針或均逆時針。

在一些實施例中，墊表面清潔系統340設置在與調節臂121不同的臂上。在一些實施例中，墊表面清潔系統340位於漿料輸送臂122和調節頭120的下游。

在一些實施例中，外噴嘴344和內噴嘴350中的至少一個噴嘴可佔據區域A和B兩者。此類噴嘴可作為區域A或區域B的一部分操作，或者可作為區域A和B兩者的一部分操作。

在一些實施例中，第一流體源354和第二流體源356包括不同的流體。在一些實施例中，第一流體源354和第二流體源356包括相同的流體。在一些實施例中，外清潔環342可包括僅在區域A中的外噴嘴344，並且內清潔環348可包括僅在區域B中的內噴嘴350。

在一些實施例中，墊表面清潔系統340不使用區域A和B。在這樣的實施例中，第一流體源354的流體可被供應至所有外噴嘴344，並且第二流體源356的流體可被供應至所有內噴嘴350。

在一些實施例中，真空端口347可包括會聚（converging）或發散（diverging）部分。在一些實施例中，真空端口347可包括設置在真空環346中或由真空環346形成的複數個真空端口。例如，複數個真空端口可定位在真空環346的直徑周圍。

圖4A描繪了根據一些實施例的圖3中的墊表面清潔系統340的示意性側視圖。具體地，圖4A示出了墊表面清潔系統340的剖視圖，其中外噴嘴344中的一個噴嘴344、內噴嘴350中的一個噴嘴350以及真空端口347被剖開。第一流體輸送管線355和第二流體輸送管線357以及真空管線359藉由安裝支架460（諸如夾子、束線帶（zip tie）、支架、或帶子）耦接至調節臂121。在所示的實施例中，外噴嘴344和內噴嘴350是藉由外清潔環342和內清潔環348中的通道連接到第一流體輸送管線355和第二流體輸送管線357的圓筒。通道可被參照為外清潔環通道和內清潔環通道。真空端口347在真空環346中形成圓柱形切口並且包括在真空環346中連接到真空管線359的通路。通路可被參照為真空環形通道。

在所示的實施例中，外清潔環342、真空環346、和內清潔環348被示出為單獨的元件並且可以耦接或接合在一起，例如透過將內清潔環348按壓配合到真空環346中並且使真空環346進入外清潔環342中。當然，已設想到，外清潔環342、真空環346、和內清潔環348可使用各種其他緊固構件連接在一起，包括但不限於，各種黏合劑、各種機械緊固件、或焊接。在一些實施例中，外清潔環342、真空環346、和內清潔環348可以一體地形成。例如，外清潔環342、真空環346、和內清潔環348可以由單個材料的坯料（billet）加工而成、模製或印刷為單件、焊接或黏結在一起、或以其他方式接合在一起作為單一物件。

圖4B和圖4C描繪了根據一些實施例的圖4A中的墊表面清潔系統340的示意性側視圖。具體而言，圖4B示出了從外噴嘴344和真空端口347到研磨表面102的間隔距離。圖4C示出了從內噴嘴350和真空端口347到研磨表面102的間隔距離。

外噴嘴344定位在距研磨表面102第一間隔距離（h1）處。真空端口347定位在距研磨表面102第二間隔距離（h2）處。內噴嘴350定位在距研磨表面102第三間隔距離（h3）處。如圖所示，第一間隔距離（h1）大於第三間隔距離（h3），第三間隔距離（h3）大於第二間隔距離（h2）。將第二間隔距離（h2）作為最短距離將真空端口347定位成比外噴嘴344和內噴嘴350更靠近研磨表面102，這可以允許真空端口347回收碎屑和漿料123（圖2）不會干擾從外清潔環342和內清潔環348穿過真空端口347的流動路徑。與第二間隔距離（h2）較大的情況下相比，第二間隔距離（h2）也可能需要來自真空源358的較小的真空壓力。第一間隔距離（h1）和第三間隔距離（h3）可基於外噴嘴344和內噴嘴350。例如，第一和第三間隔距離（h1）和（h3）可取決於噴嘴344和350的入口直徑、出口直徑、或喉部直徑，或沖洗流體的期望衝擊速度，其中沖洗流體的速度可取決於沖洗流體從外噴嘴344和內噴嘴350行進的距離。第一和第三間隔距離（h1）和（h3）亦可取決於衝擊時沖洗流體的期望橫截面（例如，錐形噴射圖案的直徑或扁平扇形噴射圖案的寬度），其中橫截面可隨著距外噴嘴344和內噴嘴350的距離增加而增加或減小。在一些實施例中，間隔距離（h1）可在10-100 mm之間。在一些實施例中，間隔距離（h2）可以小於或等於10 mm。在一些實施例中，間隔距離（h3）可在10-100 mm之間。在一些實施例中，間隔距離（h1）、（h2）、和（h3）中的任何一個或全部可以彼此相等。

儘管在圖3-4C中示出為圓柱體，但是外噴嘴344和內噴嘴350可以是會聚噴嘴或會聚-發散噴嘴。在一些實施例中，外噴嘴344和內噴嘴350可以是veejet噴嘴、N2/DI霧化器噴嘴、或其中之組合。

儘管圖1-圖4C示出了旋轉研磨機中的圓形平台108和圓形研磨墊104，但是研磨墊表面清潔系統340可以與其他研磨方法和設計一起使用。在一些實施例中，研磨墊104可以是在輥上移動的傳送帶，並且平台108可以不旋轉並保持靜止，例如在線性研磨機中。在一些實施例中，平台108可以在旋轉的同時在圍繞第一旋轉軸231（圖2）的軌道（orbit）上移動，例如在軌道（orbital）研磨機中。

圖5描繪了根據一些實施例的可旋轉墊表面清潔系統540的示意性側視圖。

除了所指出的之外，調節模組510類似於關於圖1-圖4A所討論的調節模組110。調節模組510包括透過旋轉管套節（rotary union）562或歧管耦接至調節頭520的調節臂521。調節頭520旋轉或轉動調節盤118。除了所指出的以外，可旋轉墊表面清潔系統540與墊表面清潔系統340類似。可旋轉墊表面清潔系統540完全包圍調節盤118並與研磨盤118一起旋轉。可旋轉墊表面清潔系統540包括具有外噴嘴544的外清潔環542、具有真空端口547的真空環546、以及具有內噴嘴550的內清潔環548。外噴嘴544透過第一流體輸送管線355耦接至第一流體源354，內噴嘴550透過第二流體輸送管線357耦接至第二流體源356，並且真空端口547透過真空管線359耦接至真空源358。

第一流體輸送管線355、第二流體輸送管線357、和真空管線359行進通過旋轉管套節562以將固定的第一流體源354、第二流體源356和真空源358分別流體地耦接到旋轉的外清潔環342、內清潔環348、和真空環346。旋轉管套節562相對於調節臂521旋轉。可旋轉墊表面清潔系統540包括區域A和B以及關於圖3所討論的區域邊界線352。區域A和B不隨可旋轉墊表面清潔系統540一起旋轉，而是區域邊界線352保持與研磨墊104直徑的邊緣正交。系統控制器190可基於每個相應的噴嘴544和550所在的區域來控制使用外清潔環542和內清潔環548的哪個或哪些噴嘴544和550。 墊表面清潔系統的其他範例

圖6A-6C描繪了根據一些實施例的不同墊表面清潔系統640（例如，640A、640B和640C）的俯視平面圖。具體地，圖6A示出了矩形墊表面清潔系統640A，除了所指出的之外，其與墊表面清潔系統340類似。

矩形墊表面清潔系統640A包括具有外噴嘴644A的外清潔環642A、具有真空端口647A的真空環646A、以及具有內噴嘴650A的內清潔環648A。外清潔環642A、真空環646A、和內清潔環648A各自具有矩形形狀，其中內清潔環648A嵌套在真空環646A內，真空環646A嵌套在外清潔環642A內。矩形墊表面清潔系統640A包括區域A和B以及區域邊界線652A，其以與關於圖3所討論的區域A和B以及區域邊界線352類似的方式使用。

矩形墊表面清潔系統640A可以與調節模組110或510一起使用，調節模組110或510可以使矩形墊表面清潔系統640A與調節頭120或520一起以線性、弧形、或掃掠運動方式移動。矩形墊表面清潔系統640A可完全圍繞調節盤118。

在所描繪的實施例中，矩形墊表面清潔系統640A的兩側大致平行於區域邊界線652A，例如在5度內、例如在3度內、例如在1度內、例如在0.5度內。在一些實施例中，矩形墊表面清潔系統640A可以不具有大致平行於區域邊界線652A定位的側面。在一些實施例中，矩形墊表面清潔系統640A的兩側可以彼此平行，但不平行於區域邊界線652A。儘管關於圖6A討論了矩形，但是其他多項式形狀也可用於矩形墊表面清潔系統640A，例如正方形、五邊形、八邊形，僅舉幾個例子。

圖6B示出了半圓形墊表面清潔系統640B，除了所指出的之外，其與墊表面清潔系統340類似。

半圓形墊表面清潔系統640B包括具有外噴嘴644B的弧形（例如，半圓形）外清潔環642B和具有真空端口647Ba的相應第一真空環646Ba。半圓形墊表面清潔系統640B亦包括具有內噴嘴650B的弧形內清潔環648B和具有真空端口647Bb的相應第二真空環646Bb。第一真空環646Ba具有半圓形形狀，其嵌套在外清潔環642B的內部和下游。第二真空環646Bb具有半圓形形狀，其嵌套在內清潔環642B的外側和下游。第一真空環646Ba延伸經過外清潔環642B以捕獲藉由最外面的外噴嘴644B噴射的流體。第二真空環646Bb延伸經過內清潔環648B以捕獲藉由最外面的外噴嘴644B噴射的流體。

半圓形墊表面清潔系統640B可以與調節模組110或510一起使用，並且可以與調節頭120或520以線性、弧形、或掃掠運動方式移動。

半圓形墊表面清潔系統640B包括區域A和B以及區域邊界線652B，其以與關於圖3討論的區域A和B以及區域邊界線352類似的方式使用。在所描繪的實施例中，外清潔環642B和第一真空環646Ba定位在區域A中，並且內清潔環648B和第二真空環646Bb定位在區域B中。在一些實施例中，外清潔環642B和內清潔環648B可以定位在區域A和B兩者中，例如大部分位於其中一個區域中並且一部分位於另一區域中。

圖6C示出了扁條墊表面清潔系統640C，除了所指出的以外，其與墊表面清潔系統340類似。

扁條墊表面清潔系統640C包括具有外噴嘴644C的外清潔環642C和具有真空端口647Ca的相對應的第一真空環646Ca。扁條墊表面清潔系統640C進一步包括具有內噴嘴650C的內清潔環648C和具有真空端口647Cb的相對應的第二真空環646Cb。外清潔環642C和內清潔環648C均具有矩形形狀並且大致彼此平行。研磨盤118定位在外清潔環642C和內清潔環648C之間。

第一真空環646Ca具有矩形形狀並且位於外清潔環642C的下游並鄰近（例如，耦接至）外清潔環642C。第二真空環646Cb具有矩形形狀並且位於內清潔環648C的下游且鄰近內清潔環648C。

扁條墊表面清潔系統640C可以與調節模組110或510一起使用，並且可以與調節頭120或520一起以線性、弧形或掃掠運動移動。

在一些實施例中，外清潔環642C和內清潔環648C可以不大致彼此平行。例如，外清潔環642C和內清潔環648C中的每一個可以與從研磨墊104的中心點延伸到研磨墊104直徑的邊緣的徑向線對準。

圖7描繪了根據一些實施例的相對於研磨流體輸送點724移動的墊表面清潔系統740的俯視示意圖。具體地，圖7示出了如何基於墊表面清潔系統740相對於研磨流體輸送點724的位置來控制墊表面清潔系統740。

除了所指出的以外，墊表面清潔系統740與墊表面清潔系統340（圖3-圖4C）類似。墊表面清潔系統740包括外清潔環和內清潔環（未示出）以及具有真空端口747（示出為在第一位置中的真空端口747A和在第二位置中的真空端口747B）的真空環（未示出）。研磨流體輸送點724是諸如關於圖1-圖4C討論的漿料123的研磨流體接觸研磨墊104的研磨表面102的點。當研磨墊104旋轉時，研磨流體可以在分散路徑725中分散。真空端口747可耦接到真空源（未示出），當真空端口747不在分散路徑725上方（如頁面上所示）時，真空源提供負壓。例如，當真空端口747A位於分散路徑725內時，例如當真空端口747A處於第一位置時，真空源可以不提供負壓。當真空端口747位於分散路徑725外部時，例如當真空端口747B處於第二位置時，真空源可提供負壓。系統控制器190（圖3）可使用如關於圖9所描述的墊表面清潔系統應用912來控制真空源。

在所描繪的實施例中，分散路徑725沿著研磨墊104的半徑。在一些實施例中，分散路徑725可以不是半徑，例如具有線性或軌道研磨器的實施例。

圖8描繪了根據一些實施例的墊表面清潔系統740和相對於研磨墊104移動的研磨流體輸送點824的俯視示意圖。具體地，圖8示出了如何基於墊表面清潔系統740相對於研磨流體輸送點824的位置來控制墊表面清潔系統740。

當研磨墊104旋轉時，可以將研磨流體施加在研磨墊104的幾個位置處，例如沿著從研磨墊104直徑的邊緣到研磨墊104的半徑的至少一部分的路徑。例如，研磨流體可被分散在外部位置處的研磨流體輸送點824A、內部位置處的研磨流體輸送點824B處、或者外部位置與內部位置之間的位置處的研磨流體輸送點處。當研磨墊104旋轉時，研磨流體可以在分散路徑825（例如，外分散路徑825A或內分散路徑825B）中分散。

當真空端口747 （示為處於第三位置的真空端口747C和處於第四位置的真空端口747D） 不在分散路徑 825 （如頁面所示）上方時（示為外分散路徑825A或內分散路徑825B），真空源可提供負壓。例如，當真空端口747位於分散路徑825內時，例如當真空端口747C處於第三位置時或者當真空端口747D處於第四位置時，真空源可以不提供負壓。當真空端口747位於分散路徑825外部時，例如當真空端口747位於第三位置和第四位置之間時，真空源可提供負壓。因此，研磨流體輸送點824可以與真空端口747的移動相協調，以確保當真空端口747位於研磨墊104的外部位置和內部位置之外時真空源提供負壓。

在一些實施例中，研磨流體從漿料輸送臂122（圖1）分散，漿料輸送臂122沿著從研磨墊104直徑的邊緣到研磨墊104的半徑的至少一部分的路徑移動。

儘管圖7和圖8是關於真空源和真空端口747進行描述的，但是在一些實施例中，當外噴嘴和/或內噴嘴位於分散路徑725和825上方時，可以不提供來自第一流體源的流體和/或來自第二流體源的流體。 墊表面清潔系統的範例系統控制器

圖9描繪了根據一些實施例的用於墊表面清潔系統（例如，圖3-圖8中的墊表面清潔系統340、540、640和740）的系統控制器190的功能方塊圖。

系統控制器190包括與記憶體910、輸入裝置930、和輸出裝置940進行資料通訊的處理器920（例如，中央處理單元（CPU））。儘管分開描述，但是應理解，關於系統控制器190描述的功能塊不需要是分開的結構元件。例如，處理器920和記憶體910實施在單晶片中。處理器920可以是設計以實行本文所述的功能的通用處理器、數位訊號處理器（「DSP」）、特殊應用積體電路（「ASIC」）、場效可程式邏輯閘陣列（「FPGA」）、或其他可程式化的邏輯裝置、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體元件、或其任何合適組合。處理器亦可被實施為計算裝置的組合，例如，DSP和微處理器的組合、複數個微處理器、與DSP核結合的一或多個微處理器、或任何其他這樣的配置。

處理器920可經由一或多個匯流排耦接以從記憶體910讀取資訊或將資訊寫入記憶體910。處理器可附加地或替代地包含記憶體，例如處理器暫存器。記憶體910可包括處理器快取，包括多級分層快取，其中不同級別具有不同的容量和存取速度。記憶體910亦可包括隨機存取記憶體（RAM）、其他揮發性儲存裝置或非揮發性儲存裝置。儲存可包括硬碟驅動、快閃記憶體等。記憶體910亦可包括墊表面清潔系統應用912，其用於控制真空源、第一流體源、和第二流體源，如圖7和圖8中所描述的。墊表面清潔系統應用912可以是可由處理器920執行的代碼。在各種情況下，記憶體被稱為電腦可讀取儲存媒體。電腦可讀取儲存媒體是能夠儲存資訊的非暫時性裝置，並且與諸如能夠將資訊從一個位置攜帶到另一個位置的電子暫態訊號的電腦可讀取傳輸媒體是可區分的。非暫時性電腦可讀取媒體包括電腦可執行指令，該等指令當由處理系統執行時，使得處理系統實行如關於圖10所描述的方法，包括以下步驟：使流體從第一流體源流過外噴嘴，以鬆開來自基板研磨處理的碎屑，透過使用真空源產生負壓，透過真空端口去除來自基板研磨處理的碎屑，使來自第二流體源的流體流過內噴嘴，以鬆開來自調節研磨墊時產生的碎屑，並透過使用真空源產生負壓，透過真空端口去除來自調節研磨墊時產生的碎屑。本文描述的電腦可讀取媒體通常可以參照至電腦可讀取儲存媒體。

處理器920亦可耦接到輸入裝置930和輸出裝置940，以分別從系統控制器190的使用者接收輸入並向其提供輸出。合適的輸入裝置包括，但不限於，鍵盤、按鈕、按鍵、開關、指標裝置、滑鼠、操縱桿、遙控器、紅外線偵測器、條碼閱讀器、掃描器、攝影機（可能與視訊處理軟體耦接以例如偵測手勢或面部姿態）、運動偵測器、或麥克風（可能與音訊處理軟體耦接以例如偵測語音命令）。輸入裝置930可包括位置感測器，例如編碼器，以感測墊表面清潔系統340、540、640、和740（圖3-圖8）和/或漿料輸送臂122（圖1和圖2）的位置。合適的輸出裝置包括，但不限於，調節基座237（圖2）、附接至漿料輸送臂122的馬達、以及視覺輸出裝置（包括顯示器和列印機）、音訊輸出裝置（包括揚聲器、頭戴耳機、耳機、警報器）、增材製造機器、和觸覺輸出裝置。 調節研磨墊的範例方法

圖10描繪了根據一些實施例的用於調節研磨墊的方法的方法1000的流程圖。

方法1000可使用任何合適的處理站來實行，例如關於圖1和圖2討論的處理站100。處理站100包括圖3-圖6C中所述的墊表面清潔系統340、540、640或740。

在操作1002處，方法1000包括將調節盤相對於研磨墊清潔系統內的研磨墊定位，如上文參照圖3-圖4C所述。在一些實施例中，研磨墊清潔系統包括包含外噴嘴的外清潔環、包含內噴嘴的內清潔環、以及真空環。外噴嘴耦接至第一流體源，內噴嘴耦接至第二流體源，並且真空環形成流體耦接至真空源的真空端口。

在操作1004處，方法1000包括使流體從第一流體源流過外噴嘴，以在基板研磨處理期間從研磨墊上鬆開碎屑，如上文參照圖3-圖6C所述。

在操作1006處，方法1000包括透過使用真空源產生負壓，透過真空端口在基板研磨處理期間從研磨墊去除碎屑，如上文參照圖3-圖8所述。

在操作1008處，方法1000包括使流體從第二流體源流過內噴嘴，以在基板研磨處理期間從研磨墊上鬆開碎屑，如上文參照圖3-圖6C所述。

在操作1010處，方法1000包括透過使用真空源產生負壓，透過真空端口在基板研磨處理期間從研磨墊去除碎屑，如上文參照圖3-圖8所述。

在一些實施例中，來自基板研磨處理的碎屑是透過使用研磨墊研磨基板而產生的。

在一些實施例中，從第一流體源流動流體、從基板研磨處理去除碎屑、從第二流體源流動流體、以及去除來自調節研磨墊的碎屑是在使用研磨墊研磨基板時同時實行的。

一些實施例進一步包括旋轉研磨墊。一些實施例進一步包括將研磨流體分配到研磨墊上。一些實施例進一步包括移動研磨墊清潔系統和調節盤穿過研磨墊的表面，其中當真空端口位於研磨流體的分散路徑之外時使用真空源產生負壓。一些實施例進一步包括移動研磨流體輸送臂穿過研磨墊，使得研磨流體被施加在研磨墊的幾個位置處。

儘管結合圖1-圖8描述了方法1000的操作，但是所屬技術領域具有通常知識者將理解到，經配置為以任何順序實行方法1000的操作的任何系統均落入本文描述的實施例的範圍內。

雖然前述內容是針對本公開的實施例，但可在不脫離本公開的基本範疇的情況下設計本公開的其他和進一步的實施例，並且其中之範疇由隨附申請專利範圍來判定。

100:處理站 102:研磨表面 104:研磨墊 106:基板承載頭 108:平台 110:調節模組 112:漿料輸送組件 114:基座 116:基板 118:調節盤 120:調節頭 121:調節臂 122:漿料輸送臂 123:漿料 136:支撐組件 190:系統控制器 231:第一旋轉軸 233:第二旋轉軸 235:第三旋轉軸 237:調節基座 340:墊表面清潔系統 342:外清潔環 344:外噴嘴 346:真空環 347:真空端口 348:內清潔環 350:內噴嘴 352:區域邊界線 354:第一流體源 355:第一流體輸送管線 356:第二流體源 357:第二流體輸送管線 358:真空源 359:真空管線 460:安裝支架 510:調節模組 520:調節頭 521:調節臂 540:墊表面清潔系統 542:外清潔環 544:外噴嘴 546:真空環 547:真空端口 548:內清潔環 550:內噴嘴 562:旋轉管套節 640:墊表面清潔系統 640A:墊表面清潔系統 640B:墊表面清潔系統 640C:墊表面清潔系統 642A:外清潔環 642B:外清潔環 642C:外清潔環 644A:外噴嘴 644B:外噴嘴 644C:外噴嘴 646A:真空環 646Ba:真空環 646Bb:真空環 646Ca:真空環 646Cb:真空環 647A:真空端口 647Ba:真空端口 647Bb:真空端口 647Ca:真空端口 647Cb:真空端口 648A:內清潔環 648B:內清潔環 648C:內清潔環 650A:內噴嘴 650B:內噴嘴 650C:內噴嘴 652A:區域邊界線 652B:區域邊界線 724:研磨流體輸送點 725:分散路徑 740:墊表面清潔系統 747:真空端口 747A:真空端口 747B:真空端口 747C:真空端口 747D:真空端口 824:研磨流體輸送點 824A:研磨流體輸送點 824B:研磨流體輸送點 825:分散路徑 825A:外分散路徑 825B:內分散路徑 910:記憶體 912:墊表面清潔系統應用 920:處理器 930:輸入裝置 940:輸出裝置 1000:方法 1002:操作 1004:操作 1006:操作 1008:操作 1010:操作

為了可以詳細瞭解本公開的上述特徵的方法，本公開的更具體的描述，簡要概述於上，可參照實施例，其中一些實施例描繪在隨附圖式中。然而，應注意，隨附圖式僅示出範例實施例，且因此隨附圖式不應被認為是對本公開的範圍的限制，因為本公開可以承認其他等效的實施例。

圖1描繪了根據一些實施例的處理站的俯視平面圖。

圖2描繪了根據一些實施例的處理站的示意性側視圖。

圖3描繪了根據一些實施例的墊表面清潔系統的俯視圖。

圖4A描繪了根據一些實施例的圖3的墊表面清潔系統的示意性側視圖。

圖4B和4C描繪了根據一些實施例的圖4A的墊表面清潔系統的示意性側視圖。

圖5描繪了根據一些實施例的可旋轉墊表面清潔系統的示意性側視圖。

圖6A-6C描繪了根據一些實施例的不同墊表面清潔系統的俯視平面圖。

圖7描繪了根據一些實施例的相對於研磨流體輸送點移動的墊表面清潔系統的俯視示意圖。

圖8描繪了根據一些實施例的墊表面清潔系統和相對於研磨墊移動的研磨流體輸送點的俯視示意圖。

圖9描繪了根據一些實施例的用於墊表面清潔系統的系統控制器的功能方塊圖。

圖10描繪了根據一些實施例的用於調節研磨墊的方法的流程圖。

為了便於理解，在可能的情況下，已使用相同的元件符號來表示圖中共同的相同元件。可以設想的是，一個實施例的元件和特徵可以有益地併入其他實施例中而無需進一步敘述。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

102:研磨表面

104:研磨墊

118:調節盤

190:系統控制器

354:第一流體源

355:第一流體輸送管線

356:第二流體源

357:第二流體輸送管線

358:真空源

359:真空管線

510:調節模組

520:調節頭

521:調節臂

540:墊表面清潔系統

542:外清潔環

544:外噴嘴

546:真空環

547:真空端口

548:內清潔環

550:內噴嘴

562:旋轉管套節

Claims (20)

1. 一種用於一基板研磨處理的研磨墊清潔系統，該研磨墊清潔系統包括： 一外清潔環，包括外噴嘴，其中該等外噴嘴經配置成耦接至一第一流體源； 一內清潔環，包括內噴嘴，其中該等內噴嘴經配置成耦接至一第二流體源；和 一真空環，其中該真空環形成一真空端口，該真空端口經配置成流體地耦接至一真空源， 其中： 一調節盤經配置為佈置在該研磨墊清潔系統內並調節一研磨墊， 該等外噴嘴經配置以鬆開來自該基板研磨處理時產生的碎屑， 該等內噴嘴經配置以鬆開來自調節該研磨墊時產生的碎屑，並且 該真空環經配置以去除由該外清潔環和該內清潔環鬆開的該碎屑。
2. 如請求項1所述之研磨墊清潔系統，其中該內清潔環設置在該真空環內，且該真空環設置在該外清潔環內。
3. 如請求項1所述之研磨墊清潔系統，其中該等外噴嘴、該等內噴嘴、和該真空端口各者繞一弧形、半圓形、或圓形定位。
4. 如請求項1所述之研磨墊清潔系統，其中該外清潔環、該真空環和該內清潔環一體成形。
5. 如請求項1所述之研磨墊清潔系統，其中該真空環包括一第一真空環和一第二真空環，該第一真空環定位在該外清潔環下游並與該外清潔環相鄰，且該第二真空環定位在該內清潔環下游並與該內清潔環相鄰。
6. 如請求項1所述之研磨墊清潔系統，其中該真空端口定位在該等外噴嘴和該等內噴嘴下游。
7. 如請求項1所述之研磨墊清潔系統，其中： 該研磨墊清潔系統包括一第一區域、一第二區域、以及分隔該第一區域和該第二區域的一邊界線， 該邊界線與該研磨墊的一邊緣正交，並且 該等外噴嘴經配置以鬆開該第一區域中的碎屑，並且該等內噴嘴經配置以鬆開該第二區域中的碎屑。
8. 如請求項1所述之研磨墊清潔系統，其中該第二流體源與該第一流體源相同。
9. 如請求項1所述之研磨墊清潔系統，其中該研磨墊清潔系統經配置以圍繞該調節盤。
10. 一種用於調節一研磨墊的調節系統，該調節系統包括： 一調節模組，包括一調節臂和一調節頭，其中該調節頭經配置以將一調節盤推靠著該研磨墊；和 一研磨墊清潔系統，該研磨墊清潔系統耦接至該調節臂，其中該研磨墊清潔系統包括： 一外清潔環，包括外噴嘴，該等外噴嘴經配置為耦接至一第一流體源； 一真空環，包括一真空端口，該真空端口經配置為耦接至一真空源；和 一內清潔環，包括內噴嘴，該等內噴嘴經配置為耦接至一第二流體源。
11. 如請求項10所述之調節系統，其中該調節頭經配置以使該調節盤繞該調節頭的一旋轉軸旋轉，並且該研磨墊清潔系統相對於該調節頭的該旋轉軸保持靜止。
12. 如請求項10所述之調節系統，其中該調節頭經配置以繞該調節頭的一旋轉軸旋轉該調節盤和該研磨墊清潔系統。
13. 如請求項10所述之研磨墊清潔系統，其中該等外噴嘴、該等內噴嘴、和該真空端口各者繞一弧形、半圓形、或圓形定位。
14. 如請求項10所述之研磨墊清潔系統，其中該真空環包括一第一真空環和一第二真空環，該第一真空環定位在該外清潔環下游並與該外清潔環相鄰，且該第二真空環定位在該內清潔環下游並與該內清潔環相鄰。
15. 如請求項10所述之研磨墊清潔系統，其中該真空端口定位在該等外噴嘴和該等內噴嘴下游。
16. 一種用於調節一研磨墊的方法，包括以下步驟： 將一調節盤相對於一研磨墊定位在一研磨墊清潔系統內，其中該研磨墊清潔系統包括： 一外清潔環，包括外噴嘴，其中該等外噴嘴耦接至一第一流體源； 一內清潔環，包括內噴嘴，其中該等內噴嘴耦接至一第二流體源；和 一真空環，其中該真空環形成一真空端口，該真空端口流體地耦接至一真空源； 在一基板研磨處理期間使一流體從該第一流體源流經該等外噴嘴，以從該研磨墊鬆開碎屑； 透過使用該真空源產生一負壓，在該基板研磨處理期間透過該真空端口從該研磨墊去除該碎屑； 在該基板研磨處理期間使一流體從該第二流體源流經該等內噴嘴，以從該研磨墊鬆開碎屑；和 透過使用該真空源產生一負壓，在該基板研磨處理期間透過該真空端口從該研磨墊去除該碎屑。
17. 如請求項16所述之方法，其中來自該基板研磨處理的碎屑是透過使用該研磨墊研磨一基板而產生的。
18. 如請求項17所述之方法，其中從該第一流體源流動該流體、從該研磨墊去除該碎屑、從該第二流體源流動該流體、以及從該研磨墊去除該碎屑是在使用該研磨墊研磨一基板時同時實行的。
19. 如請求項16所述之方法，進一步包括以下步驟： 旋轉該研磨墊； 將一研磨流體分配到該研磨墊上；和 移動該研磨墊清潔系統和該調節盤穿過該研磨墊的一表面，其中當該真空端口位於該研磨流體的一分散路徑之外時使用該真空源產生負壓。
20. 如請求項19所述之方法，進一步包括以下步驟：移動該研磨流體輸送臂穿過該研磨墊，使得該研磨流體被施加在該研磨墊的幾個位置處。