專利名稱：用于對(duì)微特征工件的機(jī)械與/或化學(xué)－機(jī)械拋光的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)微特征(microfeature)工件拋光的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明特別涉及利用包括壓電部件的工件承載器組件對(duì)微特征工件的機(jī)械與/或化學(xué)-機(jī)械拋光。
背景技術(shù)：
在制造微電子器件和其它產(chǎn)品中，機(jī)械和化學(xué)-機(jī)械平面化處理(統(tǒng)稱為″CMP″)從微特征工件的表面移去材料。圖1示意性地顯示了具有臺(tái)板20、承載器頭30和平面化(planarizing)墊40的旋轉(zhuǎn)CMP機(jī)10。CMP機(jī)10也可在臺(tái)板20的上表面22和平面化墊40的下表面之間具有下墊25。驅(qū)動(dòng)組件26使臺(tái)板20旋轉(zhuǎn)(由箭頭F指示)與/或使臺(tái)板20向前和向后往復(fù)復(fù)運(yùn)動(dòng)(由箭頭G指示)。由于平面化墊40被附于下墊25，因此平面化墊40在平面化期間與臺(tái)板20一起運(yùn)動(dòng)。
承載器頭30具有可以附加微特征工件12的下部表面32，或者工件12可被附于下部表面32下的彈性墊34。承載器頭30可以是受力的、自由浮動(dòng)的晶片承載器，或者執(zhí)行器組件36可被附于承載器頭30以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到微特征工件12(由箭頭J指示)與/或前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)工件12(由箭頭I指示)。
平面化墊40和平面化溶液44限定機(jī)械和/或化學(xué)-機(jī)械地將材料從微特征工件12的表面移除的平面化介質(zhì)。平面化溶液44可以是傳統(tǒng)的具有磨粒以及蝕刻和/或氧化微特征工件12的表面的化學(xué)品的CMP漿液，或者平面化溶液44可以是“清潔”的非研磨平面化溶液，所述溶液不具有磨粒。在大多數(shù)CMP應(yīng)用中，具有磨粒的研磨漿液被使用在非研磨拋光墊上，并不具有磨粒的清潔的非研磨溶液被使用在固定研磨拋光墊上。
為利用CMP機(jī)10平面化微特征工件12，承載器頭30將工件12面朝下按在平面化襯墊40上。更具體地，承載器頭30大體將微特征工件12按靠在平面化襯墊40的平面化表面42上的平面化溶液44上，而臺(tái)板20與/或承載器頭30移動(dòng)以使工件12摩擦平面化表面42。當(dāng)微特征工件12摩擦平面化表面42時(shí)，平面化介質(zhì)從工件12的表面移去材料。
CMP處理必須一致而精確地在工件上產(chǎn)生均勻平坦的表面，以能夠精確地制造電路和照相圖案。例如，當(dāng)在CMP處理期間，從工件的一個(gè)區(qū)域去除材料比從另一區(qū)域去除材料更快時(shí)，會(huì)導(dǎo)致不均勻的表面。為補(bǔ)償不均勻去除材料，已開發(fā)了承載器頭，該承載器頭具有對(duì)工件的選擇區(qū)域向下施加力的可膨脹的內(nèi)部和外部氣囊。然而，這些承載器頭具有幾個(gè)缺點(diǎn)。例如，典型的氣囊具有使得在周邊處很難施加均勻向下的力的彎曲邊緣。此外，傳統(tǒng)的氣囊覆蓋工件的相當(dāng)寬的區(qū)域，從而限制了將向下的力定位在工件上的能力。此外，傳統(tǒng)氣囊經(jīng)常填充可壓縮的空氣，可壓縮的空氣抑制了向下力的精確控制。此外，具有多個(gè)氣囊的承載器頭形成了一個(gè)修理與/或維護(hù)需要很長(zhǎng)停工時(shí)間的復(fù)雜系統(tǒng)，導(dǎo)致伴隨的生產(chǎn)量的減小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)微特征工件的機(jī)械與/或化學(xué)-機(jī)械拋光的系統(tǒng)和方法。全文中，術(shù)語(yǔ)“微特征工件”涵蓋微電子設(shè)備、微機(jī)械設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和其它元件在其中或其上被制造的基片。例如，微特征工件可以是半導(dǎo)體晶片、玻璃基片、絕緣基片或多種其它類型的基片。此外，術(shù)語(yǔ)“平面化”和“使平坦”表示形成平坦的表面與/或形成平滑表面(即“拋光”)。在下面的描述和圖2-4B中列出了本發(fā)明的幾個(gè)具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例的全面理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到本發(fā)明可以具有其它的實(shí)施例，或本發(fā)明的其它實(shí)施例可以在沒(méi)有下述描述中說(shuō)明的幾個(gè)具體特征的情況下實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的一個(gè)方面針對(duì)具有一個(gè)特征的對(duì)微特征工件拋光的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明包括確定離開拋光循環(huán)的微特征工件的特征的狀態(tài)；并在確定微特征工件的特征的狀態(tài)后，將承載器頭與/或拋光墊相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)，以使微特征工件摩擦拋光墊。該承載器頭還承載多個(gè)壓電部件。該方法還包括根據(jù)確定的特征狀態(tài)，通過(guò)對(duì)至少一個(gè)壓電部件加電向微特征工件的背面施加壓力。確定特征的狀態(tài)可以包括確定微特征工件的層的厚度或表面輪廓，而特征的狀態(tài)可以利用度量工具確定。該壓電部件可以被設(shè)置以柵格、同心地或以其它圖案設(shè)置在承載器頭中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該狀態(tài)是第一狀態(tài)，而工件是第一工件。根據(jù)這一方面，該方法還包括在對(duì)第一微特征工件施加壓力后，確定第一微特征工件的特征的第二狀態(tài)；并確定第二微特征工件的特征的第一狀態(tài)。第二微特征工件不同于第一微特征工件。該方法還包括在確定第二微特征工件的特征的第一狀態(tài)后，將承載器頭與/或拋光墊相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)，以將第二微特征工件摩擦拋光墊。當(dāng)該工件摩擦襯墊時(shí)，根據(jù)確定的第二微特征工件的特征的第一狀態(tài)以及第一微特征工件的特征的期望的狀態(tài)和確定的第二狀態(tài)之間的差別，通過(guò)對(duì)至少一個(gè)壓電部件加電，向第二微特征工件的背面施加壓力。
本發(fā)明的另一個(gè)方面針對(duì)對(duì)具有特征的微特征工件拋光的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括被配置以承載微特征工件的工件承載器組件；由工件承載器組件承載的多個(gè)壓電部件；可定位在工件承載器組件下用于對(duì)微特征工件拋光的拋光墊；一種用于確定微特征工件的特征的一種狀態(tài)的工具；和可操作地聯(lián)接到工件承載器組件、壓電組件、拋光墊和工具的控制器。該控制器可以具有包括指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，以執(zhí)行上述方法中的一種。


圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)的平面化機(jī)器的一部分的示意橫斷面視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)微特征工件拋光的系統(tǒng)的示意橫斷面視圖；圖3是實(shí)質(zhì)上沿圖2的直線A-A的示意橫截面視圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的同心地設(shè)置的多個(gè)壓電部件的示意橫斷面視圖；圖4B是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的設(shè)置成柵格的多個(gè)壓電部件的示意俯視圖。
具體實(shí)施例方式
A.綜述本發(fā)明涉及用于對(duì)微特征工件機(jī)械與/或化學(xué)-機(jī)械拋光的系統(tǒng)和方法。全文中，術(shù)語(yǔ)“微特征工件”涵蓋微電子器件、微機(jī)械裝置、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件和其它元件在其中或其上被制造的基片。例如，微特征工件可以是半導(dǎo)體晶片、玻璃基片、絕緣基片或多種其它類型的基片。此外，術(shù)語(yǔ)“平面化”和“使平坦”表示形成平坦的表面與/或形成平滑表面(即“拋光”)。在下面的描述和圖2-4B中列出了本發(fā)明的幾個(gè)具體細(xì)節(jié)，以提供對(duì)本發(fā)明的特定實(shí)施例的全面理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識(shí)到本發(fā)明可以具有其它的實(shí)施例，或本發(fā)明的其它實(shí)施例可以在沒(méi)有下述描述中說(shuō)明的幾個(gè)具體特征的情況下實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及用于對(duì)具有特征的微特征工件拋光的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括確定離開拋光循環(huán)的微特征工件的特征的狀態(tài)；并在確定微特征工件的特征的狀態(tài)后，將承載器頭與/或拋光墊相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)，以使微特征工件摩擦拋光墊。該承載器頭還承載多個(gè)壓電部件。該方法還包括根據(jù)確定的特征狀態(tài)，通過(guò)對(duì)至少一個(gè)壓電部件加電向微特征工件的背面施加壓力。確定特征的狀態(tài)可包括確定微特征工件的層的厚度或表面輪廓，而特征的狀態(tài)可以利用度量工具確定。該壓電部件可以以柵格式、同心地或以其它圖案設(shè)置在承載器頭中。
根據(jù)該實(shí)施例的另一方面，該狀態(tài)是第一狀態(tài)，而工件是第一工件。根據(jù)這一方面，該方法還包括在對(duì)第一微特征工件施加壓力后，確定第一微特征工件的特征的第二狀態(tài)；并確定第二微特征工件的特征的第一狀態(tài)。第二微特征工件不同于第一微特征工件。該方法還包括在確定第二微特征工件的特征的第一狀態(tài)后，將承載器頭與/或拋光墊相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)，以將第二微特征工件摩擦拋光墊。當(dāng)該工件摩擦襯墊時(shí)，根據(jù)確定的第二微特征工件的特征的第一狀態(tài)以及第一微特征工件的特征的期望的狀態(tài)和確定的第二狀態(tài)之間的差別，通過(guò)對(duì)至少一個(gè)壓電部件加電，向第二微特征工件的背面施加壓力。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及用于對(duì)具有特征的微特征工件拋光的系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括被配置以承載微特征工件的工件承載器組件；由工件承載器組件承載的多個(gè)壓電部件；可定位在工件承載器組件之下用于對(duì)微特征工件拋光的拋光墊；用于確定微特征工件的特征的狀態(tài)的工具；和可操作地聯(lián)接到工件承載器組件、壓電組件、拋光墊和工具的控制器。該控制器可以具有包括指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，以執(zhí)行上述方法中的一種。
B.拋光系統(tǒng)圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于對(duì)微特征工件112拋光的系統(tǒng)100的示意橫斷面視圖。該系統(tǒng)100包括CMP機(jī)110(顯示了一部分)；可操作地聯(lián)接到CMP機(jī)110的控制器160(示意地顯示)；和可操作地聯(lián)接到控制器160的度量工具170(示意地顯示)。在系統(tǒng)100中，度量工具170確定工件112上的膜的厚度，或工件112的另外的特征。度量工具170將數(shù)據(jù)發(fā)送到控制器160，在工件112的拋光期間，控制器160使用該數(shù)據(jù)控制CMP機(jī)110。
在圖2中所示的實(shí)施例中，CMP機(jī)110包括臺(tái)板120；臺(tái)板120上方的工件承載器組件130；和聯(lián)接到臺(tái)板120的平面化襯墊140。工件承載器組件130可以被聯(lián)接到執(zhí)行器組件131(示意性地顯示)，以在平面化襯墊140的平面化表面142上移動(dòng)工件112。在所示實(shí)施例中，工件承載器組件130包括具有支撐部件134和聯(lián)接到支撐部件134的保持環(huán)136的頭部132。支撐部件134可以是上部板連接到執(zhí)行器組件131的環(huán)形外殼。保持環(huán)136圍繞支撐部件134延伸，并向支撐部件134的底部邊緣下方的工件112伸出。
在該實(shí)施例的一個(gè)方面中，工件承載器組件130包括頭部132中的腔114；和腔114中的多個(gè)壓電部件150(分別標(biāo)識(shí)為150a-c)。圖3是實(shí)質(zhì)上沿圖2的直線A-A的示意橫截面視圖。參照?qǐng)D2和圖3，在所示實(shí)施例中，壓電部件150被同心地布置在腔114內(nèi)。例如，第一壓電部件150a具有至少大致等于腔114的內(nèi)徑的外徑D1(圖3)；第二壓電部件150b具有至少大致等于第一壓電部件150a的內(nèi)徑的外徑D2(圖3)；而第三壓電部件150c具有至少大致等于第二壓電部件150b的內(nèi)徑的外徑D3(圖3)。在其它實(shí)施例中，壓電部件150可以彼此間隔開。例如，第二壓電部件150b的外徑D2可小于第一壓電部件150a的內(nèi)徑。在另外的實(shí)施例中，諸如參照?qǐng)D4A和4B在下面描述的實(shí)施例，壓電部件可具有不同的形狀與/或結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D2，在所示實(shí)施例中，壓電部件150具有外壁152(分別標(biāo)識(shí)為152a-c)；與外壁152相對(duì)的內(nèi)壁153(分別標(biāo)識(shí)為153a-b)；上壁154(分別標(biāo)識(shí)為154a-c)；和與上壁154相對(duì)的下壁155(分別標(biāo)識(shí)為155a-c)。頭部132具有鄰接壓電部件150的上壁154的表面115。相應(yīng)地，當(dāng)壓電部件150被加電時(shí)，部件150沿方向D從表面115向下膨脹。壓電部件150的膨脹對(duì)工件112施加力。例如，在圖2中，第一壓電部件150a被加電并向工件112的周邊區(qū)域施加力F。在另外的實(shí)施例中，壓電部件150可以一起加電或單獨(dú)加電。
工件承載器組件130還包括可操作地聯(lián)接到壓電部件150以有選擇地對(duì)壓電部件150的一個(gè)或多個(gè)加電的控制器180。更具體地，控制器180可以經(jīng)電路連接器158向壓電部件150提供電壓。電路連接器158可包括附于壓電部件150的細(xì)小的電線。通過(guò)選擇壓電部件150以加電并改變電壓，控制器180相應(yīng)地控制力F的位置和大小。在一個(gè)實(shí)施例中，控制器180可以包括IC控制器芯片和遠(yuǎn)程信息控制器，以從控制器160接收無(wú)線信號(hào)。在其它實(shí)施例中，控制器160和180可以經(jīng)有線、紅外、無(wú)線電或其它方式通信。在另外的實(shí)施例中，控制器160可以不與控制器180接口而直接操作壓電部件150。
工件承載器組件130還可以包括封住腔114并將壓電部件150的下壁154與工件112分離的柔韌部件190。柔韌部件190可以是在拋光期間保護(hù)壓電部件150并防止平面化溶液42(圖1)進(jìn)入腔114的硅或任何其它適合的材料。在其它實(shí)施例中，頭部132可以包括壓電部件150與工件112之間的附加的膜。
度量工具170測(cè)量拋光前工件112的特征的狀態(tài)，以便在拋光期間，可以使用數(shù)據(jù)以在工件112上提供平坦表面。例如，度量工具170可以測(cè)量工件112的層的多處的厚度。在確定工件112的特征的狀態(tài)后，度量工具170向控制器160提供數(shù)據(jù)?？刂破?60可以是在控制拋光循環(huán)中使用該數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理控制器。更具體地，控制器160可以使用該數(shù)據(jù)以確定在工件112上提供大體平坦表面所需的力的位置和強(qiáng)度。例如，如果度量工具170確定在工件112的周邊區(qū)域的層具有比在工件112的中央?yún)^(qū)域處更大的厚度，在拋光期間，控制器180可以對(duì)第一壓電部件150a加電，對(duì)工件112的該周邊區(qū)域施加力F。度量工具170可以確定工件112連接到工件承載器組件130前與/或后的特征的狀態(tài)。適合的設(shè)備包括由以色列的Nova Measuring Instruments Ltd.制造的度量工具和其它類似的設(shè)備。在另外的實(shí)施例中，也可以使用度量工具以外的工具確定特征的狀態(tài)。
在當(dāng)前實(shí)施例的一方面中，度量工具170還確定拋光后工件112的特征的狀態(tài)。測(cè)量拋光后特征的狀態(tài)使控制器160可以確定特征的拋光后狀態(tài)是否是期望的狀態(tài)。例如，控制器160可以確定工件112的表面是否充分平坦與/或工件112的層是否具有期望的厚度。此外，測(cè)量拋光后的特征狀態(tài)使控制器160可以跟蹤C(jī)MP機(jī)110的保持環(huán)136、平面化襯墊140、調(diào)節(jié)石(conditioning stone，未示出)與/或其它部件的磨損情況。例如，拋光循環(huán)結(jié)束時(shí)，通過(guò)確定工件的特征的設(shè)計(jì)狀態(tài)與特征的確定狀態(tài)之間的差異，控制器160可以跟蹤C(jī)MP機(jī)110的磨損情況。CMP機(jī)110的磨損情況影響工件的拋光，因此在循環(huán)結(jié)束時(shí)，工件的特征的設(shè)計(jì)狀態(tài)與特征的確定狀態(tài)之間會(huì)存在差異。因此，跟蹤一系列工件的設(shè)計(jì)與確定狀態(tài)之間的差異使控制器160可以確定CMP機(jī)110中的磨損情況。
根據(jù)原先的工件的特征的設(shè)計(jì)狀態(tài)與確定狀態(tài)之間的差別，在拋光后序工件時(shí)，控制器160可以調(diào)節(jié)包括施加的力的拋光參數(shù)，以補(bǔ)償CMP機(jī)110中的磨損或其它因素。例如，如果在拋光后，工件的層的厚度比設(shè)計(jì)的厚度大，控制器160可以調(diào)節(jié)施加的力、停留時(shí)間或其它拋光參數(shù)以增加從后序工件去除的材料。在另外的實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以不包括度量工具170，而控制器160可以根據(jù)工件112的特征的期望狀態(tài)而調(diào)節(jié)包括施加的力的拋光參數(shù)。在其它實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以包括監(jiān)控拋光期間的工件表面的平面度的傳感器。在這種實(shí)施例中，控制器160可以根據(jù)監(jiān)控的平面度調(diào)節(jié)包括施加的力的拋光參數(shù)。
C.壓電部件的其它配置圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明的另外實(shí)施例的與工件承載器組件一起使用的壓電部件的幾種配置的示意俯視圖。例如，圖4A顯示在多個(gè)環(huán)251(分別標(biāo)示為251a-d)中大體同心設(shè)置的多個(gè)弓形壓電部件250。每個(gè)環(huán)251被分成大體相同尺寸的壓電部件250。在其它實(shí)施例中，壓電部件250可以被不同地設(shè)置。例如，每個(gè)壓電部件可以與其它壓電部件間留有間隔。
圖4B是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)壓電部件350的示意俯視圖。壓電部件350以具有多個(gè)行R1-R10和多個(gè)列C1-C10的柵格式設(shè)置。在所示實(shí)施例中，接近周邊的壓電部件350具有對(duì)應(yīng)于工件承載器組件130(圖2)中的腔114(圖2)的曲率的彎曲邊。在另外的實(shí)施例中，每個(gè)壓電部件的尺寸可以減小以提高分辨度。在其它實(shí)施例中，壓電部件可以以其它配置設(shè)置，諸如以四分之一圓或以單個(gè)圓的形式。
所示實(shí)施例的拋光系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)工件的預(yù)先確定的特征向工件施加高度定位的力。這種高度定位的力的控制使CMP處理恒定和精確地在工件上產(chǎn)生均勻的平坦表面。此外，系統(tǒng)也可以調(diào)節(jié)施加的力和拋光參數(shù)以考慮CMP機(jī)的磨損。所示工件承載器組件的其它優(yōu)點(diǎn)在于它們比現(xiàn)有系統(tǒng)更簡(jiǎn)單，而因此，減少了維護(hù)與/或修理的停工時(shí)間，而產(chǎn)生更大的生產(chǎn)量。
根據(jù)前述說(shuō)明，應(yīng)該理解為了說(shuō)明的目的，描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)該實(shí)施例進(jìn)行多種修改。因此，除所附要求外，本發(fā)明是沒(méi)有限制的。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)具有特征的微特征工件拋光的方法，所述方法包括確定脫離拋光循環(huán)的所述微特征工件的所述特征的狀態(tài)；在確定所述微特征工件的所述特征的所述狀態(tài)后，使承載器頭和平面化介質(zhì)的至少一個(gè)相對(duì)另一個(gè)移動(dòng)，所述承載器頭承載多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件；和根據(jù)所確定的所述特征的所述狀態(tài)，通過(guò)控制所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)，向所述微特征工件的背面施加壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述特征的所述狀態(tài)包括確定所述微特征工件的表面輪廓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述特征的所述狀態(tài)包括確定所述微特征工件的層的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述特征的狀態(tài)包括利用度量工具確定所述特征的所述狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述狀態(tài)包括第一狀態(tài)，而所述微特征工件包括第一微特征工件，而其中所述方法還包括在對(duì)所述第一微特征工件施加壓力后，確定所述第一微特征工件的所述特征的第二狀態(tài)；確定第二微特征工件的所述特征的第一狀態(tài)，所述第二微特征工件不同于所述第一微特征工件；在確定所述第二微特征工件的所述特征的所述第一狀態(tài)后，使所述承載器頭和所述平面化介質(zhì)的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)；和根據(jù)所述第二微特征工件所確定的所述特征的所述第一狀態(tài)以及所述第一微特征工件的所述特征的期望狀態(tài)和所確定的第二狀態(tài)之間的差別，通過(guò)控制所述驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)，向所述第二微特征工件的背面施加壓力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中向所述微特征工件施加壓力包括向所述工件施加壓力以實(shí)現(xiàn)所述工件的所述特征的期望狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述特征的所述狀態(tài)包括確定第一區(qū)域的所述特征的所述狀態(tài)；和向所述微特征工件施加壓力包括在所述第一區(qū)域中向所述微特征工件的背面施加壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件被同心地設(shè)置，而其中向所述微特征工件施加壓力包括控制所述同心設(shè)置的驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件以柵格的形式設(shè)置，而其中向所述微特征工件施加壓力包括控制所述設(shè)置成柵格的驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在對(duì)所述微特征工件施加壓力后，確定所述微特征工件的所述特征的第二狀態(tài)；和跟蹤所述微特征工件的所述特征的期望狀態(tài)和所述第二狀態(tài)的差別以確定所述平面化介質(zhì)、所述承載器頭和調(diào)節(jié)石的至少一個(gè)的磨損情況。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述特征的所述狀態(tài)包括確定所述微特征工件的較厚區(qū)域和較薄區(qū)域；和向所述背面施加壓力包括在所述微特征工件的較厚區(qū)域施加第一壓力和在所述微特征工件的較薄區(qū)域施加第二壓力，其中所述第二壓力不同于所述第一壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中向所述背面施加壓力包括在第一位置中安排至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)部件以向所述微特征工件的背面施加第一壓力；和將至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)部件從所述第一位置移動(dòng)到所述第二位置以向所述微特征工件的背面施加第二壓力。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述驅(qū)動(dòng)部件包括多個(gè)壓電部件，而其中控制所述驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)包括對(duì)所述壓電部件的至少一個(gè)加電。
14.一種以某一特征的預(yù)定狀態(tài)拋光具有某一區(qū)域的微特征工件的方法，所述方法包括使承載器頭和平面化介質(zhì)的至少一個(gè)相對(duì)另一個(gè)移動(dòng)，所述承載器頭承載多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件；和根據(jù)所述特征的所述預(yù)定狀態(tài)，通過(guò)對(duì)所述多個(gè)壓電部件的至少一個(gè)加電以向所述微特征工件的背面施加力，在所述微特征工件的所述區(qū)域內(nèi)提供所述特征的期望狀態(tài)；其中所述特征的所述預(yù)定狀態(tài)脫離拋光循環(huán)而取得。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述區(qū)域包括第一區(qū)域，其中所述多個(gè)壓電部件的至少一個(gè)包括第一壓電部件；而其中所述方法還包括確定所述微特征工件的第二區(qū)域的所述特征的狀態(tài)，所述第二區(qū)域不同于所述第一區(qū)域；并且根據(jù)所述第二區(qū)域的所述特征的所確定狀態(tài)，通過(guò)對(duì)第二壓電部件加電，在所述微特征工件的所述第二區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)所述特征的期望狀態(tài)，所述第二壓電部件不同于所述第一壓電部件。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述多個(gè)壓電部件被同心地設(shè)置，而其中實(shí)現(xiàn)所述特征的期望狀態(tài)包括對(duì)所述同心地設(shè)置的壓電部件的至少一個(gè)加電。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述多個(gè)壓電部件以柵格的形式設(shè)置，而其中實(shí)現(xiàn)所述特征的所述期望狀態(tài)包括對(duì)所述設(shè)置成柵格的壓電部件的至少一個(gè)加電。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中實(shí)現(xiàn)所述特征的所述期望狀態(tài)包括在第一位置中安排至少一個(gè)壓電部件以向所述微特征工件的背面施加第一力；和從所述第一位置向第二位置移動(dòng)所述至少一個(gè)壓電部件以向微特征工件的背面施加第二力。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中實(shí)現(xiàn)所述特征的期望狀態(tài)包括根據(jù)所述承載器頭、所述平面化介質(zhì)和調(diào)節(jié)石的至少一個(gè)的預(yù)先確定的磨損情況，對(duì)所述多個(gè)壓電部件的至少一個(gè)加電。
20.一種用于拋光多個(gè)微特征工件的方法，包括確定第一微特征工件的特征的第一狀態(tài)；使承載器頭和平面化介質(zhì)的至少一個(gè)相對(duì)另一個(gè)移動(dòng)，所述承載器頭具有多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件；根據(jù)所確定的第一微特征工件的所述特征的第一狀態(tài)，控制多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)，以向所述第一微特征工件的背面施加壓力；在控制所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)后，確定所述第一微特征工件的所述特征的第二狀態(tài)；確定第二微特征工件的特征的第一狀態(tài)，所述第二微特征工件不同于所述第一微特征工件；使承載器頭和平面化介質(zhì)的至少一個(gè)相對(duì)另一個(gè)移動(dòng)；和根據(jù)所確定的所述第二微特征工件的所述特征的第一狀態(tài)以及第一微特征工件的特征的期望狀態(tài)和所確定的第二狀態(tài)之間的差別，控制所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)，以向所述第二微特征工件的背面施加壓力。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中確定所述第一微特征工件的所述特征的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)包括確定所述第一微特征工件的表面輪廓。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中確定所述第一微特征工件的所述特征的所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)包括確定所述第一微特征工件的層的厚度。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中確定所述第一微特征工件的所述特征的所述第一狀態(tài)和第二狀態(tài)包括利用度量工具確定所述特征的所述第一和第二狀態(tài)。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括跟蹤所述第一微特征工件的所述特征的期望狀態(tài)和所確定的第二狀態(tài)的差別以確定所述平面化介質(zhì)、所述承載器頭和調(diào)節(jié)石的至少一個(gè)的磨損情況。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件被同心地設(shè)置，而其中控制所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)以向所述第一微特征工件的背面施加壓力包括控制所述同心地設(shè)置的多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)。
26.一種用于對(duì)具有特征的微特征工件拋光的方法，所述方法包括確定脫離拋光循環(huán)的所述微特征工件的所述特征的狀態(tài)；根據(jù)所述特征的確定狀態(tài)，在承載器頭中安排多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件；在拋光循環(huán)期間，監(jiān)控所述微特征工件的表面的平面度；和根據(jù)在拋光循環(huán)期間所監(jiān)控的微特征工件的表面的平面度，重新安排所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件的至少一些。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件包括第一驅(qū)動(dòng)部件，安裝所述驅(qū)動(dòng)部件包括在第一位置中安排所述第一驅(qū)動(dòng)部件以對(duì)所述工件施加第一力；和重新安排所述驅(qū)動(dòng)部件包括將所述第一驅(qū)動(dòng)部件移動(dòng)到第二位置以對(duì)所述工件施加第二力，所述第一位置不同于所述第二位置。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件包括第一驅(qū)動(dòng)部件，安排所述驅(qū)動(dòng)部件包括定位所述第一驅(qū)動(dòng)部件以對(duì)所述工件施加第一力；和重新安排所述驅(qū)動(dòng)部件包括定位所述第一驅(qū)動(dòng)部件以對(duì)所述工件施加第二力，所述第一壓力不同于所述第二壓力。
29.一種用于拋光具有估計(jì)表面輪廓的微特征工件的方法，所述方法包括根據(jù)所估計(jì)的表面輪廓，在承載器頭中安排多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件；在拋光循環(huán)期間，監(jiān)控微特征工件的表面的平面度；和根據(jù)在拋光循環(huán)期間所監(jiān)控的所述微特征工件的表面的平面度，重新安排所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件的至少一些。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件包括第一驅(qū)動(dòng)部件，安裝所述驅(qū)動(dòng)部件包括在第一位置中安排第一驅(qū)動(dòng)部件以對(duì)所述工件施加第一力；和重新安排所述驅(qū)動(dòng)部件包括將所述第一驅(qū)動(dòng)部件移動(dòng)到第二位置以對(duì)所述工件施加第二力，所述第一位置不同于所述第二位置。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件包括第一驅(qū)動(dòng)部件，安排所述驅(qū)動(dòng)部件包括定位所述第一驅(qū)動(dòng)部件以對(duì)所述工件施加第一壓力；和重新安排所述驅(qū)動(dòng)部件包括定位所述第一驅(qū)動(dòng)部件以對(duì)所述工件施加第二壓力，所述第一壓力不同于所述第二壓力。
32.一種用于拋光具有某一特征和背面的微特征工件的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括被配置以承載所述微特征工件的工件承載器組件；由所述工件承載器組件承載的多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件；可定位在所述工件承載器組件下用于拋光所述微特征工件的平面化介質(zhì)；用于確定所述微特征工件的所述特征的狀態(tài)的工具；可操作地聯(lián)接到所述工件承載器組件、所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件、所述平面化介質(zhì)和工具的控制器，所述控制器具有包括指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，以執(zhí)行包括下述步驟的方法確定脫離所述拋光循環(huán)的所述微特征工件的所述特征的所述狀態(tài)；在確定所述微特征工件的所述特征的所述狀態(tài)后，使所述工件承載器組件和所述平面化介質(zhì)的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)；和根據(jù)所確定的所述特征的狀態(tài)，通過(guò)控制所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件的至少一個(gè)，向所述微特征工件的背面施加壓力。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件在所述工件承載器組件中被安排成柵格。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件在所述工件承載器組件中被同心地安排。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述度量工具被配置以在所述微特征工件由所述工件承載器組件承載時(shí)，確定所述微特征工件的所述特征的所述狀態(tài)。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述工具被配置以在所述微特征工件由所述工件承載器組件承載前與/或后，確定所述微特征工件的所述特征的所述狀態(tài)。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述工具被配置以確定所述微特征工件的層的厚度。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述工具被配置以確定所述微特征工件的表面輪廓。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)驅(qū)動(dòng)部件包括多個(gè)壓電部件。
40.一種用于拋光具有背面和帶有某一特征的預(yù)定狀態(tài)的某一區(qū)域的微特征工件的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括被配置以承載所述微特征工件的工件承載器組件；由所述工件承載器組件承載的多個(gè)壓電部件；可定位在所述工件承載器組件下用于拋光所述微特征工件的平面化介質(zhì)；用于確定所述微特征工件的所述特征的狀態(tài)的工具；和可操作地聯(lián)接到所述工件承載器組件、所述多個(gè)壓電部件、所述平面化介質(zhì)和所述工具的控制器，所述控制器具有包括指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，以執(zhí)行包括下述步驟的方法使所述工件承載器組件和所述平面化介質(zhì)的至少一個(gè)相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)；和根據(jù)所述預(yù)定狀態(tài)，通過(guò)對(duì)所述多個(gè)壓電部件的至少一個(gè)加電，以向所述微特征工件的背面施加力，在所述微特征工件的所述區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)所述特征的期望狀態(tài)。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)壓電部件在所述工件承載器組件中被安排成柵格。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)壓電部件在所述工件承載器組件中被同心地安排。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其中所述度量工具被配置以在所述微特征工件由所述工件承載器組件承載時(shí)，確定所述微特征工件的所述特征的所述狀態(tài)。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其中所述工具被配置以在所述微特征工件由所述工件承載器組件承載前與/或后，確定所述微特征工件的所述特征的所述狀態(tài)。
45.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其中所述工具被配置以確定所述微特征工件的層的厚度。
46.根據(jù)權(quán)利要求40所述的系統(tǒng)，其中所述工具被配置以確定所述微特征工件的表面輪廓。
全文摘要
用于對(duì)微特征工件拋光的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，一種方法包括確定微特征工件的某一特征的狀態(tài)；和在確定微特征工件的特征的狀態(tài)后，將承載器頭與/或拋光墊相對(duì)于另一個(gè)移動(dòng)，以使微特征工件摩擦拋光墊。該承載器頭還承載多個(gè)壓電部件。該方法還包括根據(jù)確定的特征的狀態(tài)，通過(guò)對(duì)多個(gè)壓電部件的至少一個(gè)加電向微特征工件的背面施加壓力。在另一個(gè)實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括工件承載器組件；多個(gè)壓電部件；拋光墊；用于確定特征的狀態(tài)的度量工具；以及控制器。該控制器可具有包括指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，以執(zhí)行上述方法。
文檔編號(hào)B24B49/16GK1805824SQ200480016663
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2004年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月28日
發(fā)明者詹森·B·埃勒德基 申請(qǐng)人:微米技術(shù)有限公司