平台防护件清洁系统的制作方法

1.本揭露内容涉及化学机械抛光，且更特定而言，涉及环绕平台的防护件(shield)的清洁。


背景技术：

2.集成电路通常通过在硅晶片上依序沉积导电层、半导电层或绝缘层而形成于基板上。一个制作步骤包含在非平面表面上沉积填充层且平坦化填充层。对于某些应用，平坦化填充层直到暴露图案化层的顶表面。举例而言，导电填充层可沉积在图案化绝缘层上以填充绝缘层中的沟槽或孔洞。在平坦化之后，绝缘层的抬升的图案之间剩余的导电层的部分形成在基板上的薄膜电路之间提供导电路径的过孔、插头及线。对于其他应用，例如氧化物抛光，平坦化填充层直到在非平面表面上留下预定厚度。此外，基板表面的平坦化经常是光刻所需要的。
3.化学机械抛光(cmp)为一种接受的平坦化方法。此平坦化方法通常需要将基板固定在载具或抛光头上。基板的暴露的表面通常抵靠旋转抛光垫放置。载具头在基板上提供可控制的负载，以将其推挤抵靠抛光垫。抛光液通常被供应至抛光垫的表面。
4.抛光垫通常支撑在可旋转平台上。随着平台及抛光垫旋转，离心力倾向迫使抛光液离开抛光垫。平台防护件可放置在平台周围以避免抛离抛光垫的抛光液污染工作区域。


技术实现要素：

5.在一个方面中，一种平台防护件清洁系统包括平台防护件清洁组件，用于清洁化学机械抛光系统的平台防护件。平台防护件清洁组件安装于可旋转平台且位于可旋转平台与平台防护件之间的间隙中。组件包括附接至可旋转平台的海绵保持器及海绵。海绵由海绵保持器保持，使得海绵的外表面压靠平台防护件的内表面。
6.实施例可包括以下特征中的一或更多特征。
7.海绵保持器可包括配接器，被配置成可移除地紧固至可旋转平台。配接器被配置成将海绵压靠于平台防护件的内表面。配接器可包括闩锁，被配置成可移除地紧固至从平台延伸的插头(plug)。海绵可通过多个弹簧而被压靠于平台防护件的内表面。
8.海绵保持器可包括闩锁及背衬件(backing piece)。闩锁可被配置成可移除地紧固至从平台延伸的插头。背衬件连接至闩锁，且具有被配置成接收海绵的外表面。该外表面为弯曲的，以便使海绵顺应平台防护件内表面轮廓。海绵可通过钩状及环状固定器附接至海绵保持器的外表面。海绵保持器可通过多个弹簧耦接至背衬件。弹簧可通过多个紧固件耦接至背衬件及海绵保持器。
9.平台防护件清洁系统可包括配接器及海绵保持器。配接器可被配置成可移除地紧固至化学机械抛光系统的平台。海绵保持器可连接至配接器，且具有被配置成接收海绵的外表面，且将海绵保持为抵靠环绕平台的平台防护件的内表面。配接器可包括闩锁，闩锁被配置成可移除地紧固至从平台延伸的插头。配接器可包括支撑凸缘，支撑凸缘被配置成紧
靠平台的顶表面，以避免配接器旋转。
10.平台防护件清洁系统可包括多个弹簧，这些弹簧介于配接器与海绵保持器之间，以迫使海绵与平台防护件的内表面接触。多个开口销可将弹簧保持至配接器及海绵保持器。
11.平台防护件清洁系统可包括耦接至海绵保持器的海绵。海绵可通过环状及钩状固定器耦接至海绵保持器。海绵可为干海绵。海绵可为湿海绵。
12.在另一方面中，一种清洁平台防护件的方法包括在平台与平台防护件之间的间隙中安装海绵及海绵保持器；迫使海绵与平台防护件接触；及当海绵与平台防护件接触时，旋转平台及平台、海绵保持器及海绵。
13.实施例可包括以下特征中的一或更多特征。
14.安装海绵及海绵保持器可包括压缩介于海绵与海绵保持器之间的多个弹簧，以使海绵及海绵保持器移动而彼此靠近；及释放介于海绵与海绵保持器之间的弹簧，以使海绵及海绵保持器移动而远离彼此。安装海绵及海绵保持器可包括将海绵保持器上的闩锁放置于平台上的插头上。安装海绵及海绵保持器可包括放置支撑凸缘，支撑凸缘被配置成紧靠平台的顶表面，以避免配接器旋转。
15.可用干海绵刮抹平台防护件。可用含有清洁溶液的湿海绵润湿平台防护件，且可用湿海绵刮抹平台防护件。
16.实施例可选地可包括但不限于以下优点中的一或更多优点。可提高抛光质量，例如在抛光处理期间由干燥的研磨颗粒产生较少的刮擦及缺陷，所述干燥的研磨颗粒来自从平台防护件脱离的抛光浆料累积物。此外，可降低因缺陷报废的晶片的数量。用于抛光系统的维护停机时间可显著减少。此举提高抛光系统的生产率且减少操作员时间，因为被用于平台防护件清洁处理的时间减少。在不同清洁模式(即，干式清洁及湿式清洁)之间的切换更简单。可通过调整与平台防护件的工具压力接合而快速修改清洁处理。
17.在附图及以下说明中阐述一或更多实施例的细节。其他方面、特征及优点将从说明书及附图及从权利要求书而为显而易见的。
附图说明
18.图1a显示化学机械抛光系统的示意截面图。
19.图1b显示安装在图1的化学机械抛光系统上的平台防护件清洁系统的示意截面图。
20.图2显示安装在图1的化学机械抛光系统上的图2的平台防护件清洁系统的透视图。
21.图3显示图2的平台防护件清洁系统的分解前视透视图。
22.图4显示图2的平台防护件清洁系统的分解后视透视图。
23.图5显示清洁平台防护件的方法。
24.各图中类似的附图标记及符号代表类似的元件。
具体实施方式
25.在化学机械抛光期间，抛光液(例如研磨抛光浆料)被供应至抛光垫的表面。随着
平台及抛光垫旋转，研磨抛光，抛光液被抛离平台。围绕平台放置的平台防护件可用作为屏障以阻挡抛光液污染抛光系统的周围区域。
26.尽管一些抛光液将流动离开防护件且可被收集在池中，但一些抛光液可在平台防护件上干燥且累积。干燥的抛光液随着时间在平台防护件上的累积具有多重有害影响。举例而言，在抛光液中的研磨颗粒可形成聚集体，该聚集体可能被驱逐(dislodged)且返回至抛光表面，因此产生刮擦及缺陷的危险。需要大量的非生产时间来清洁平台防护件，以避免干燥的抛光液的累积。
27.可容易地附接至平台且无须设备拆解的平台防护件清洁工具可减轻这些有害影响。
28.图1a显示抛光系统20，抛光系统20可操作以抛光基板10。抛光系统20包括可旋转平台24和平台防护件26，主抛光垫30位于可旋转平台24上，平台防护件26环绕可旋转平台24且与平台24分开一环状间隙22。如图1b中所显示，平台防护件清洁系统50可机械地耦接至可旋转平台24，且介于可旋转平台24与平台防护件26之间。平台防护件为圆形的，且环绕可旋转平台26。平台防护件可包括垂直圆筒形部分26a，且平台防护件的顶部可向内弯曲以形成唇部26b。唇部26b可定位于平台24的表面的垂直平面上方。
29.可旋转平台24可操作以绕轴28旋转。举例而言，马达30可转动驱动杆32以旋转可旋转平台24。
30.抛光系统20包括载具头70，载具头70可操作以抵靠抛光垫30而保持基板10。载具头70从支撑结构72(例如旋架或轨道)悬吊，且通过载具驱动杆74连接至载具头旋转马达76，使得载具头可绕轴71旋转。此外，载具头70可例如通过由致动器驱动的在旋架72中的径向沟槽中的移动、通过由马达驱动的旋架的旋转、或由致动器驱动的沿轨道的前后运动而横跨抛光垫30横向摆荡。在操作中，平台24绕其中心轴25旋转，且载具头70绕其中心轴71旋转且横跨抛光垫30的顶表面横向平移。
31.抛光系统20可包括抛光液输送臂34。在抛光期间，臂34可操作以分配抛光液36。抛光液36可为具有研磨颗粒的浆料。抛光液36可被称作多个名称，例如研磨抛光浆料、研磨抛光液或抛光浆料。或者，抛光系统20在平台24中可包括通口，该通口可操作以将抛光液36分配至主抛光垫30上。随着平台24旋转，研磨抛光，抛光液36被抛离平台24。围绕平台24放置的平台防护件26可用作为屏障，以阻挡抛光液36污染抛光系统20的周围区域。尽管一些抛光液36将流动离开平台防护件26且可在抛光系统20下方被收集，但一些抛光液36可在平台防护件26上累积。后续抛光操作将在平台防护件26上继续沉积抛光液36，且抛光液36可干燥而进一步在平台防护件26上积累。
32.插头60安装在平台24的圆筒形外表面44中的凹槽42中。插头60可从凹槽42移除。插头60从外表面44延伸至间隙22中。插头可为塑料或金属。插头60被配置成机械地耦接至平台防护件清洁系统50(显示于图2中)。
33.图1b显示安装于抛光系统20中的平台防护件清洁系统50。平台防护件清洁系统50包括海绵保持器52及海绵54。海绵保持器52将海绵54偏靠于平台防护件26的内侧表面38来清洁平台防护件26。海绵54具有外表面56，外表面56清洁平台防护件26的内侧表面38。
34.海绵54由软的、多孔、吸收性材料制成。海绵54可由自然存在的材料或合成材料制成。举例而言，海绵54可由自然存在的材料形成，例如植物纤维素、动物海洋海绵、麻(hemp)
或木质纤维。或者，海绵54可由合成材料形成，例如聚酯或聚氨酯。
35.海绵保持器52被可移除地附接至平台24，且位于平台24与平台防护件26之间的间隙22中。海绵54例如通过涂布在海绵的一个表面上的弱粘着层或通过机械紧固件而被可移除地附接至海绵保持器。
36.海绵54由海绵保持器52保持，使得海绵54的外表面56压靠平台防护件24的内表面38。在操作中，在海绵54接合平台防护件26的内表面38的情况下，可旋转平台24及平台防护件清洁系统50绕轴28旋转。海绵54在平台防护件26的内表面38四周的圆形扫掠可刮抹掉抛光液36的累积物。
37.可将清洁化学物施加至海绵54，以促进平台防护件26的清洁。化学物可施加至海绵54，以进一步避免后续抛光液36在平台防护件26的内表面38上累积。举例而言，可将去离子水、异丙醇或氢氧化钾施加至海绵。
38.图2显示安装于化学机械抛光系统20中的平台防护件清洁系统50的透视图。平台防护件清洁系统50机械地耦接至可旋转平台24，且介于可旋转平台24与平台防护件26之间。
39.图3显示图1的平台防护件清洁系统50的分解透视图。图4显示平台防护件清洁系统50的后视分解透视图。参照图1、3及4，平台防护件清洁系统50包括配接器66和海绵保持器52，配接器66被配置成可移除地紧固至平台24，且海绵保持器52具有连接至配接器66的背衬件62，背衬件62具有被配置成接收海绵54的外表面64。
40.背衬件62的外表面64为弯曲的，以便使海绵54顺应平台防护件26的内表面38。背衬件62可具有垂直区段84、成角度区段86及将垂直区段84连接至成角度区段86的弯曲区段88。此配置使海绵54顺应平台防护件26的垂直区段26a及向内弯曲的唇部26b。
41.海绵保持器52包括闩锁机构58，以将海绵保持器可移除地紧固至插头60。举例而言，邻接平台24的配接器66的后面100可包括凹槽92，插头60可配合在其中。
42.配接器66包括将抵靠平台的圆筒形外表面放置的大致垂直的主体90，及支撑凸缘68，支撑凸缘68从主体90的顶部边缘水平延伸，且被配置成紧靠垫或平台24的顶表面40。支撑凸缘68可避免配接器66在来自海绵抵靠平台防护件的摩擦力的扭矩的效应下而旋转。配接器66具有带凹槽92的后面100。凹槽92被配置成容纳插头60。凹槽92具有脊部102，脊部102被配置成闩锁至插头60上。插头60垂直滑动至凹槽92中，直到被脊部102限制住。或者，夹具可抓住平台26，且配接器66接着紧固至夹具。
43.主体90具有连接至凹槽96的孔洞104。孔洞104的尺寸适于容纳紧固件82。
44.海绵保持器52包括压缩销94，压缩销94从后表面106垂直突出。压缩销94将弹簧80压缩至配接器66的前面102中的凹槽96中。压缩销94可具有延伸通过压缩销94的垂直狭缝98。垂直狭缝98的尺寸适于容纳紧固件82。
45.海绵保持器可由金属或塑料制成。举例而言，海绵保持器可为钢、铝、高密度聚乙烯或复合物。
46.海绵54可通过钩状及环状固定器可移除地附接至海绵保持器52。钩状及环状固定器的一半通过粘着物附接至外部表面64。钩状及环状固定器的另一半通过粘着物附接至海绵54。海绵54可为干海绵或湿海绵。干海绵不具有添加至海绵的任何流体化学物。湿海绵具有添加至海绵的流体。湿海绵可用以刮抹掉干燥抛光液36累积物，使干燥抛光液36累积物
软化且松弛，或将化学物施加至平台防护件。举例而言，可将化学物施加至平台防护件，以降低或避免进一步的干燥抛光液36累积。举例而言，可将清洁流体添加至海绵。
47.平台防护件清洁系统50包括介于配接器66与海绵保持器52之间的弹簧80，以迫使海绵54与平台防护件26的内表面38接触。弹簧80配合至配接器66的凹槽96中。弹簧80耦接至海绵保持器52，且被压缩销94压缩。弹簧80可被永久附接或可移除地固定。弹簧80举例而言可通过焊接或胶粘而永久附接。弹簧80可通过比如是销的紧固件82而被可移除地固定。举例而言，紧固件82可为开口销。平台防护件清洁系统50可包括紧固件82，以将弹簧80保持至配接器66及海绵保持器52。弹簧80放置于配接器66的凹槽96中。海绵保持器54压缩销94耦接至弹簧80。施加力至海绵保持器54，以将弹簧80压缩至凹槽96中。压缩销94的垂直狭缝98与配接器66的孔洞104对准。开口销82被放置为通过孔洞104及垂直狭缝98，从而捕获弹簧80。
48.特定而言，为了将配接器66附接至平台24，将插头60对准且放置在平台24的圆筒形外侧表面44中的凹槽42内。接着，将配接器66的后面100与平台24的外侧表面44对齐。将配接器凹槽92对准插头60。将配接器凹槽92耦接至凹槽92。配接器66的垂直滑动由插头60及凹槽92限制住。插头60接触闩锁机构58的脊部102。配接器66的运动受限制。释放海绵保持器54。海绵保持器54移动至完全延伸的位置。
49.图5显示清洁平台防护件的方法500。在502处，介于海绵与海绵保持器之间的多个弹簧压缩以使海绵及海绵保持器移动而彼此靠近。在504处，将海绵及海绵保持器安装于平台与平台防护件之间的间隙中。在506处，将海绵保持器上的闩锁放置于平台上的插头上。在508处，将被配置成用以紧靠平台的顶表面以避免配接器旋转的支撑凸缘放置在平台的顶表面上。在510处，释放介于海绵与海绵保持器之间的多个弹簧以使海绵及海绵保持器移动而远离彼此。在512处，迫使海绵与平台防护件接触。在514处，平台及平台、海绵保持器，海绵旋转且与平台防护件接触。海绵可为干海绵或用液体润湿的湿海绵。液体可为清洁溶液或防累积溶液。
50.已描述了主题的特定实施例。其他实施例在随附权利要求书的范围内。