本发明专利技术的实施例包括用于在化学机械平面化处理之后预清洁基板的系统、方法及设备。实施例提供：外壳；夹盘组件，该夹盘组件被配置成将基板固定地保持在该外壳内；以及抛光垫组件，该抛光垫组件被配置成抵靠该基板旋转同时被支撑在该外壳内。该抛光垫组件包括：抛光垫，可压缩子垫，该可压缩子垫耦接至该抛光垫，以及垫保持器，该垫保持器耦接至该可压缩子垫以及抛光电机，该抛光电机被配置成旋转该抛光垫组件。公开了众多附加方面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求2014年4月23日提交的，题为“SYSTEMS,METHODS AND APPARATUS FOR POST-CHEMICAL MECHANICAL PLANARIZATION SUBSTRATE CLEANING(用于化学机械平面化后的基板清洁的系统、方法及设备)”的美国专利申请第14/260,210号的优先权，该申请在此出于所有目的通过引用结合于此。
本专利技术的实施例一般涉及包括化学机械平面化(CMP)的电子装置制造，且更具体地涉及用于CMP之后的基板抛光预清洁的方法及设备。
技术介绍
在化学机械研磨或平面化(CMP)工艺之后，典型地清洁基板以移除CMP工艺期间施加或产生的可依附至基板(包括基板的边缘斜角)的碎屑及颗粒。接着CMP之后，典型地冲洗基板并将基板传输至清洁模块，诸如洗涤刷盒、兆频超声罐等。然而，使用传统清洁方法(诸如刷盒洗涤或兆频超声罐沉浸)可能难以移除接着CMP之后保留的一些颗粒及残留物。因此，期望用于CMP后的清洁工艺期间对颗粒的改进的移除而不划伤基板的方法及设备。
技术实现思路
在本专利技术的实施例的一些方面中，提供一种CMP后基板预清洁系统。该基板预清洁系统包括：外壳；夹盘组件，该夹盘组件被配置成将基板固定地保持在该外壳内；以及抛光垫组件，该抛光垫组件被配置成抵靠该基板旋转同时被支撑在该外壳内。该抛光垫组件包括：抛光垫、可压缩子垫，该可压缩子垫耦接至该抛光垫、以及垫保持器，该垫保持器耦接至该可压缩子垫。还提供抛光电机，该抛光电机被配置成旋转该抛光垫组件。在其他方面中，提供一种CMP后基板预清洁抛光垫组件。该CMP后基板预清洁抛光垫组件包括：抛光垫、可压缩子垫，该可压缩子垫耦接至该抛光垫、以及垫保持器，该垫保持器耦接至该可压缩子垫。还提供抛光电机，该抛光电机被配置成旋转该抛光垫组件。而又其他发面中，提供一种在CMP后基板预清洁模块中在CMP之后预清洁基板的方法。该方法包括：在化学机械平面化处理之后，将基板装载到预清洁系统中；将该基板固定至夹盘组件；在抵靠该基板的前侧按压旋转的抛光垫组件、在该基板的前侧上旋转和扫掠(sweep)旋转的抛光垫组件时，旋转该基板；以及尽管该抛光垫组件的垫保持器倾斜，也维持该抛光垫组件的抛光垫相对于基板平坦。由以下示例实施例的详细描述、所附权利要求书、及附图，本专利技术的实施例的其他特征及方面将变得更完全地显而易见。附图说明在以下详细描述及附图中公开本专利技术的多种实施例。图1为根据本专利技术的实施例的示出示例基板预清洁系统的横截面侧视示意图。图2为图示没有与可压缩子垫一起使用的示例基板预清洁垫的示意图。图3为根据本专利技术的实施例的图示与可压缩子垫一起使用的示例基板预清洁抛光垫的示意图。图4为根据本专利技术的实施例的图示示例基板预清洁抛光垫组件的细节的示意图。图5为根据本专利技术的实施例的描绘示例方法的流程图。具体实施方式以下为示例实施例的详细描述以说明本专利技术的原理。提供实施例以说明本专利技术的各方面，但本专利技术并不限于任何实施例。本专利技术的范围涵盖众多替代、修改及等效物。在以下描述中阐述众多特定细节，以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，可根据权利要求书实践本专利技术而无须这些特定细节中的一些或全部。为了清楚的目的，没有详细描述相关于本专利技术的
中已知的技术材料，使得本专利技术的实施例不会被不必要地模糊。除非另外指明，否则如此处使用的术语“研磨(polish)”意指从基板移除材料从而导致基板的平面化和/或薄化。可在CMP工艺期间使用研磨垫执行研磨以将基板平面化和/或薄化降至端点(例如，表面平滑度)。除非另外指明，否则如此处使用的术语“抛光(buff)”意指移除已经不注意地变成粘附至基板的残留物和/或颗粒。可在CMP后“预清洁”工艺期间使用抛光垫执行抛光。可执行预清洁工艺直至已经达到较低和/或期望阈值水平的表面颗粒。与研磨相比，抛光为使用较软的抛光垫的较少侵蚀性的工艺，不旨在薄化和/或平面化基板，而仅是移除已粘附至或者以其他方式变得附着于基板的碎屑和/或残留物。例如，可使用海绵样的材料(诸如聚醋酸乙烯酯(PVA))或另一相似和/或合适的材料执行抛光。除非另外指明，否则如此处使用的术语“洗涤(scrub)”意指移除仅累积于基板上但无须实质的力来移除的残留物和/或颗粒。可在清洁工艺期间(典型地在预清洁工艺之后)执行洗涤。与抛光相比，洗涤为使用较软的刷子(例如，在洗涤刷盒中)的较少侵蚀性的工艺，(相较于抛光)不旨在对基板施加显著的压力。如上所述，接着CMP之后，典型地冲洗基板并将基板直接传输至清洁模块，诸如洗涤刷盒、兆频超声罐等。然而，在传统的刷盒或兆频超声罐内可能难以移除接着CMP之后保留的一些粘附的颗粒和/或残留物。因此，本专利技术的实施例提供在CMP之后、但在传统的洗涤基板清洁之前(和/或代替传统的洗涤基板清洁)“预清洁”基板的抛光预清洁系统、设备及工艺。相较于传统的清洁工艺，预清洁工艺可采用较硬的抛光垫和/或化学辅助清洁工艺，以在传统的基板清洁之前从基板清洁难以移除的颗粒和/或残留物。例如，预清洁工艺可用聚氨酯、硅树脂、聚醋酸乙烯酯或具有合适的清洁化学物(例如，研磨浆、H2O2溶液等)的相似的抛光垫或刷子来采用对基板表面的直接前侧抛光。本专利技术的实施例采用包括子垫的改进的自调平抛光垫组件，该子垫用于维持抛光垫的接触表面基本上平行于正被预清洁的基板的表面。该子垫被适配成压缩和/或吸收由于横向运动和摩擦而施加在抛光垫组件上的任何角矩，或校正抛光垫与基板之间的任何非平行性。通过吸收角矩或不对准，子垫允许抛光垫相对于基板保持平坦或齐平，即便在基板及抛光垫相对于彼此移动时。更一般地，本专利技术的实施例通过使用夹盘(例如，真空夹盘)来支撑基板来提供在CMP之后预清洁基板的紧凑布置，使得前侧对于使用施加至基板的前侧的特定区域的相对小的抛光垫组件(例如，堆叠的抛光垫及子垫，具有一接触区域，该接触区域具有比基板的直径小的直径，例如，具有比基板的直径的一半小的直径的抛光垫组件)的直接抛光为可触及的。因此，因为使用小的抛光垫组件，所以可在清洁期间同时使用直接前侧计量，而不必通过窗口对抛光垫或类似物成像。可直接在基板的前侧上分配化学物(诸如研磨浆)，从而使分配分布以及化学消耗容易。在一些实施例中，可通过嵌入式喷洒分配器将化学物(诸如研磨浆)直接递送至基板，该嵌入式喷洒分配器安装在支撑抛光垫组件的摆臂上。这可通过改进和/或最佳化对分配的控制来减少化学物消耗。在一个或多个实施例中，可直接通过抛光垫组件递送清洁化学物(诸如研磨浆)。系统的实施例通过在抛光垫组件上施加不同载荷和/或向该抛光垫组件施加不同旋转速率来实现基板的清洁。通过抛光垫组件位置及抛光垫组件扫掠轮廓(例如，包括扫掠范围、频率、形状、用于各扫掠区域的时间等)，预清洁轮廓为可控制的。多种实施例可以基板的特定区域为目标，使得可使用系统来改进基板的边缘缺陷(例如，降低基板的边缘附近的缺陷程度)，这使用传统清洁方法是难以实现的。此外，本专利技术的实施例可提供与使用传统CMP方法(目的为在CMP系统中取代、或重新配置附加的压板)发展的工艺类似的抛光预清洁功能。在一些实施例中，可使用摆臂支撑抛光垫组件。可通过抛光垫组件将化学物本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基板预清洁系统，包括：外壳；夹盘组件，所述夹盘组件被配置成将基板固定地保持在所述外壳内；以及研磨垫组件，所述研磨垫组件被配置成抵靠所述基板旋转并被支撑在所述外壳内，其中所述研磨垫组件包括：研磨垫，可压缩子垫，所述可压缩子垫耦接至所述研磨垫，以及垫保持器，所述垫保持器耦接至所述可压缩子垫以及研磨电机，所述研磨电机被配置成使所述研磨垫组件旋转。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.23 US 14/260,2101.一种基板预清洁系统，包括：外壳；夹盘组件，所述夹盘组件被配置成将基板固定地保持在所述外壳内；以及研磨垫组件，所述研磨垫组件被配置成抵靠所述基板旋转并被支撑在所述外壳内，其中所述研磨垫组件包括：研磨垫，可压缩子垫，所述可压缩子垫耦接至所述研磨垫，以及垫保持器，所述垫保持器耦接至所述可压缩子垫以及研磨电机，所述研磨电机被配置成使所述研磨垫组件旋转。2.如权利要求1所述的基板预清洁系统，其中所述可压缩子垫比所述研磨垫更可压缩两倍以上。3.如权利要求1所述的基板预清洁系统，其中所述可压缩子垫被适配成在所述垫保持器于预清洁期间倾斜时屈服，使得所述研磨垫相对于所述基板保持平坦。4.如权利要求1所述的基板预清洁系统，其中所述系统被适配成在化学机械平面化处理之后且在应用清洁模块之前，预清洁基板。5.如权利要求1所述的基板预清洁系统，其中所述研磨垫组件进一步包括介于所述研磨垫与所述可压缩子垫之间的加强层。6.如权利要求1所述的基板预清洁系统，其中使用粘合剂、热接合、及机械紧固件中的至少一者来将所述研磨垫及所述可压缩子垫一起耦接在所述研磨垫组件内。7.如权利要求1所述的基板预清洁系统，其中所述研磨垫组件具有比所述基板的直径小的直径。8.一种预清洁研磨垫组件，包括：研磨垫；可压缩子垫，所述可压缩子垫耦接至所述研磨垫，以及垫保持器，所述垫保持器耦接至所述可压缩子垫以及研磨电机，所述研磨电机被配置成抵靠基板使所述研磨垫组件旋转。9....
【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·苏尼加，B·J·布朗，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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