采用具有摩擦增强图案的周边表面在湿式化学工艺期间接触基板的压模制品制造技术

公开了采用具有摩擦增强图案的周边表面在湿式化学工艺期间接触基板的压模制品。例如环形主体的制品可借助压模技术形成。通过包含图案化表面作为环形主体的外周边的一部分，所述环形主体和基板之间的摩擦接触可被增强，因为与湿式化学工艺相关联的减少摩擦的流体可被导引而离开所述环形主体与所述基板之间的所期望之摩擦接触区域。如此，摩擦接触可被增强，并且所述基板可有效地在湿式化学工艺期间被定位并被移动，以改善工艺的效率。以改善工艺的效率。以改善工艺的效率。

【技术实现步骤摘要】
采用具有摩擦增强图案的周边表面在湿式化学工艺期间接触基板的压模制品
[0001]本申请是申请日为2016年1月15日、申请号为201680006569.6、专利技术名称为“采用具有摩擦增强图案的周边表面在湿式化学工艺期间接触基板的压模制品”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本公开内容的实施方式一般涉及半导体器件的制造，特别涉及化学机械研磨中的基板清洁。

技术介绍

[0003]化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP)，也称为化学机械平面化，是一种通常用于在硅晶片(或“基板”)上制造集成电路的工艺。CMP研磨工艺可从部分加工的基板去除不需要的形貌(topography)和材料，以在基板上产生平坦表面，用于后续处理。CMP研磨工艺可在一个或多个旋转研磨垫上利用磨料及/或化学活性研磨溶液(有时称为浆料)，所述研磨垫压靠至所述基板的表面。在CMP研磨工艺之后可发生清洁工艺，以移除由研磨所产生的并残留在基板上的残余研磨溶液及/或颗粒。此移除可防止在基板上形成缺陷，所述基板可能被残余研磨溶液及/或颗粒划伤或者损坏。
[0004]清洁工艺可包括使用提供有清洁溶液的洗涤刷(scrubber brush)洗涤所述基板的前表面及背表面。所述洗涤刷可随着所述基板旋转而被强制抵靠所述基板，以实现足够的清洁效率及完整性。所述基板由基板滚轮旋转，这些基板滚轮接收所述基板的侧边缘，并利用对所述侧边缘的摩擦接触以施加来自驱动系统的扭矩(torque)，所述驱动系统向这些基板滚轮供电。在清洁期间监控所述基板的旋转是借助传感器轮(sensor wheel)实现的，所述传感器轮经构造以在清洁期间与所述基板摩擦接触的同时被动旋转。保持在基板和基板滚轮之间，以及基板和传感器轮之间的有效摩擦接触可确保基板有效的清洁及基板之间连贯清洁。有时，当基板滚轮及传感器轮随着时间变化且暴露于清洁溶液时，摩擦接触将衰退。需要新的方法来保持摩擦接触，使得基板可在清洁期间可靠地旋转及移动，使得与颗粒移除不足及/或研磨溶液移除不足相关的缺陷可被避免。

技术实现思路

[0005]本文公开的实施方式包含压模制品，这些压模制品采用具有摩擦增强图案的周边表面，以于湿式化学工艺期间接触基板。例如环形主体的制品可通过压模技术形成。通过包含图案化表面作为环形主体的外周边表面的一部分，环形主体及基板之间的摩擦接触可被增强，因为与湿式化学工艺相关联的减少摩擦的流体可被导引离开环形主体及基板之间的期望的摩擦接触区域。如此，在湿式化学工艺期间，摩擦接触可被增强且基板可有效地被定位并被移动，以改善工艺的效率。
[0006]在一个实施方式中，公开了一种制品，所述制品在基板清洁期间与圆形基板可旋
转地连通。所述制品包括环形主体，所述环形主体包括压模接缝(compression mold seam)且具有中心轴。环形主体包含第一侧壁、与所述第一侧壁相对的第二侧壁，及外周边表面，所述外周边表面连接所述第一侧壁及所述第二侧壁。外周边表面包含至少一个图案化表面，所述图案化表面包括至少一个槽，且所述至少一个槽具有从五(5)微米到五十(50)微米范围的深度。如此，环形主体可被用于建立与基板更有效的接触，以在湿式化学工艺(例如化学机械研磨(CMP)之后的基板清洁)期间改善基板的定位。
[0007]在另一个实施方式中，公开了一种用于提供制品的方法，所述制品在基板清洁期间与圆形基板可旋转地连通。所述方法包含将材料放置在压模的内部体积，其中所述压模包括至少一个模具表面，所述模具表面界定了所述内部体积。所述方法还包括：与至少一个模具表面及材料一起形成环形主体，所述环形主体具有中心轴。环形主体包含第一侧壁、与所述第一侧壁相对的第二侧壁，及外周边表面，所述外周边表面连接所述第一侧壁及所述第二侧壁。外周边表面包含至少一个图案化表面，所述图案化表面包含至少一个槽。所述方法还包含硬化或静置所述材料以产生制品。如此，在湿式化学工艺(例如，基板清洁)期间，可促进环形主体及基板之间更有效的摩擦接触，以减少基板缺陷的发生。
[0008]在另一个实施方式中，公开了基板清洁模块，所述基板清洁模块支持基板的化学机械研磨。所述模块可包含壳体，所述壳体含有清洁溶液。所述模块还可包含电动刷，以使用清洁溶液清洁基板的表面。所述模块还可包含传感器轮，以在清洁期间支撑基板。传感器轮经构造以与基板被动地旋转，且所述传感器轮耦合至传感器以监控旋转速度。传感器轮包含第一环形主体，所述第一环形主体包括压模接缝并具有中心轴，所述第一环形主体包括至少一个第一图案化表面，所述第一图案化表面具有至少一个槽。所述至少一个槽具有从五(5)微米到五十(50)微米范围的深度。在基板的清洁期间，所述至少一个第一图案化表面紧靠至基板。所述模块还包含多个基板滚轮，这些基板滚轮经构造以接收基板的侧边缘并向所述侧边缘施加扭矩。所述多个基板滚轮的每一个包含第二环形主体，所述第二环形主体包括压模接缝并具有中心轴。第二环形主体包含第二外周边表面。第二外周边表面包含至少一个第二图案化表面，所述第二图案化表面包括至少一个第二槽，且所述至少一个第二槽具有从五(5)微米到五十(50)微米范围的深度。在清洁基板期间，所述至少一个第二图案化表面紧靠至基板。如此，基板可被更有效地清洁。
[0009]额外的特征及优点将在以下详细描述中阐述，且对于熟悉本领域的技术人员，部分的额外特征及优点将通过那些描述而变得显而易见，或通过实施本文描述的实施方式而被认知，包括以下的详细描述、权利要求，以及附图。
[0010]将理解到，前述的概略描述及下方的详细描述两者均变现为实施方式，且意图提供概述或架构以用于理解本公开内容的本质及特性。附图被包含以提供进一步的理解，并且这些附图被并入且构成此说明书的一部分。附图绘示了各种实施方式，且与说明书一起用于解释所公开的概念的原理及运作。
附图说明
[0011]为了使本公开内容的上述特征可被详细理解，可参考实施方式获得在以上简要概述的本公开内容的更具体的描述，某些实施方式绘示在附图中。然而应注意到，附图仅绘示了示例性的实施方式，且因此不应被视为对保护范围的限制，且可允许其他同等有效的实
施方式。
[0012]图1是示例性清洁模块的示意顶视图；
[0013]图2是图1的清洁模块的刷盒单元(brush box unit)的示意剖面图，描绘了在清洁期间(湿式化学工艺的范例)与基板摩擦接触的传感器轮及基板滚轮；
[0014]图3A及图3B是图2的刷盒单元的示意顶视图，其中洗涤刷组件分别在收回位置及清洁位置；
[0015]图4A及图4B分别是图2的传感器轮的分解顶部透视图及侧边剖面图，其中所述传感器轮包括轮毂(hub)、凸缘，及环形主体；
[0016]图4C是图4A的传感器轮的环形主体的前视图，绘示了径向突出到顶部作为外周边表面的一部分的齿轮；
[0017]图4D是图4C的其中一个顶部的放大视图，描绘至少一个图案化表面的至少一个槽；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在基板清洁期间与基板可旋转地连通的制品，所述制品包括：环形主体，所述环形主体包括第一侧壁、与所述第一侧壁相对的第二侧壁，及外周边表面，所述外周边表面连接所述第一侧壁及所述第二侧壁，其中所述外周边表面包含至少一个图案化表面，所述图案化表面包括至少一个槽，且所述至少一个槽形成循环图案，所述循环图案沿着所述外周边以每英寸30个循环至每英寸150个循环的频率范围发生。2.根据权利要求1所述的制品，其中所述环形主体具有外径，所述外径在二十毫米至一百五十毫米之间的范围内。3.根据权利要求1所述的制品，其中所述至少一个图案化表面包含第一图案化表面，所述第一图案化表面面向第二图案化表面，所述第二图案化表面位于所述外周边表面的周向定位的凹陷中。4.根据权利要求1所述的制品，其中所述至少一个槽包含沿着所述外周边表面间隔的多个槽。5.根据权利要求1所述的制品，进一步包括产生齿轮，所述产生齿轮径向突出到顶部而作为所述外周边表面的一部分。6.根据权利要求1所述的制品，其中所述至少一个槽具有从五微米到五十微米范围的深度。7.一种在基板清洁期间与基板可旋转地连通的制品，所述制品包括：环形主体，所述环形主体包括第一侧壁、与所述第一侧壁相对的第二侧壁，及外周边表面，所述外周边表面连接所述第一侧壁及所述第二侧壁，其中所述外周边表面包含至少一个图案化表面，所述图案化表面包括至少一个槽，并且所述至少一个槽包含交会点，所述至少一个槽在这些交会点处与自身交叉。8.根据权利要求7所述的制品，其中所述环形主体具有外径，所述外径在二十毫米至一百五十毫米之间的范围内。9.根据权利要求7所述的制品，其中所述至少一个图案化表面包含第一图案化表面，所述第一图案化表面面向第二图案化表面，所述第二图案化表面位于所述外周边表面的周向定位的凹陷中。10.根据权利要求7所述的制品，其中所述至少一个槽包含沿着所述外周边表面间隔的多个槽。11.根据权利要求7所述的制品，进一步包括多个齿轮，所述齿轮径向突出到顶部而作为所述外周边表面的一部分。12.根据权利要求7所述的制品，其中所述至少一个第一槽具有从五微米...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：