研磨垫整理装置及利用其整理研磨垫的方法
专利汇可以提供研磨垫整理装置及利用其整理研磨垫的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 研磨 半导体 晶片 的化学机械研磨设备内用于 整理 研磨垫的研磨垫整理装置及利用其整理研磨垫的方法，其中本发明的研磨垫整理装置包括：研磨垫，具有一相反 电极 设置于上述研磨垫内；研磨垫整理器，具有一 研磨盘 及一研磨 支撑 架，且上述研磨垫整理器内设置有一电极；以及 偏压 产生器，用于施加一偏压于上述相反电极及电极间以于研磨盘与研磨垫间产生一 电场 以 吸附 或吸引带电荷粒子。，下面是研磨垫整理装置及利用其整理研磨垫的方法专利的具体信息内容。
1.一种研磨垫整理装置，适用于研磨半导体晶片的化学机械研磨设备 中，其特征在于，包括：
一研磨垫，具有一相反电极设置于该研磨垫内；
一研磨垫整理器，具有一研磨盘及一研磨支撑架，且该研磨垫整理器内 设置有一电极；以及
一偏压产生器，用于施加一偏压于该相反电极及电极间以于该研磨盘与 该研磨垫间产生一电场以吸附或吸引带电荷粒子。
2.如权利要求1所述的研磨垫整理装置，其特征在于，该化学机械研磨 设备还包括一半导体晶片载具及一转动研磨平台，以用于化学机械研磨一半 导体晶片。
3.如权利要求1所述的研磨垫整理装置，其特征在于，还包括一研磨浆 输送管路，用于注入一研磨浆溶液于该研磨垫上。
4.如权利要求3所述的研磨垫整理装置，其特征在于，该研磨浆溶液包 括(a)SiO2或Al3O4及(b)研磨化学物及(c)水，其中该研磨浆溶液的pH值介于 pH2-12。
5.如权利要求1所述的研磨垫整理装置，其特征在于，该研磨盘设置于 该研磨垫整理器上，且该研磨盘为一含有钻石粒子的不锈钢盘。
6.如权利要求1所述的研磨垫整理装置，其特征在于，于该研磨垫内设 置的该相反电极及于该研磨垫整理器内设置的该电极间所施加的该偏压介 于0.5-5.0volts。
7.一种利用研磨垫整理装置整理研磨垫的方法，适用于研磨半导体晶片 的化学机械研磨设备中，其特征在于，包括：
转动一内设置有一相反电极的研磨垫；
转动具有一研磨盘及一研磨支撑架的一研磨垫整理器，其中该研磨垫整 理器内设置有一电极；
以该研磨垫整理器的上该研磨盘接触该研磨垫，以整理该研磨垫；以及
施加一偏压于该相反电极及该电极间以产生一电场使得该研磨盘吸附 或吸引带电荷粒子。
8.如权利要求7所述的利用研磨垫整理装置整理研磨垫的方法，其特征 在于，还包括注流一研磨浆溶液于该研磨垫上的步骤，其中该研磨浆溶液介 于pH9-12时，于该相反电极及该电极间，对该电极施加一正偏压。
9.如权利要求7所述的利用研磨垫整理装置整理研磨垫的方法，其特征 在于，还包括注流一研磨浆溶液于该研磨垫上的步骤，其中该研磨浆溶液介 于pH2-6时，于该相反电极及该电极间，对该电极施加一负偏压。
10.如权利要求7所述的利用研磨垫整理装置整理研磨垫的方法，其特征 在于，该研磨盘固定在该研磨垫整理器上，且该研磨盘为一含有钻石粒子的 不锈钢盘。
11.如权利要求7所述的利用研磨垫整理装置整理研磨垫的方法，其特 征在于，于该相反电极及于该电极间所施加的该偏压介于0.5-5.0volts。
技术领域
本发明涉及一种研磨半导体晶片的化学机械研磨设备，且特别有关于一 种研磨半导体晶片的化学机械研磨设备中用于整理研磨垫的研磨垫整理装 置及其整理研磨垫的方法。
背景技术
而化学机械研磨法是利用一模块化的化学机械研磨机设备，一般而言包 含四个组成模块；分别是半导体晶片搬运(wafer handling)、研磨抛光 (polishing)、研浆传递(slurry delivery)以及控制系统(control system)。 半导体晶片搬运模块为一自动化的机械工具，熟练的操作搬运至研磨抛光模 块的半导体晶片盒(wafer cassette)。研磨抛光模块包括数个研磨头 (polishing head)，分别设置于称为旋转木马(carousel)的机械定位器上。 一研磨头拾起一半导体晶片并传递至一抛光研磨垫(polishing pad)被抛光 研磨。当半导体晶片被抛光研磨完成时，研磨浆传递模块驱散整齐流动的研 磨浆溶液。研磨浆溶液为研磨料，机械式地磨损半导体晶片表面用以移除不 需要的材料。
随着机台处理完毕的半导体晶片数目增加，研磨抛光模块内的研磨垫因 为重复抛光研磨半导体晶片而变得平滑时，通过研磨垫整理装置可再次使研 磨垫粗糙化。此外，因为研磨图案及研磨抛光头压力可造成崎岖不平地磨损， 研磨垫整理装置也具有维持研磨垫水平的功能。通过使用研磨垫整理装置研 磨突出研磨垫高度的面积，使研磨垫保持水平。
图1概要地显示一现有技术的研磨垫整理装置，适用于一研磨半导体晶 片材料的化学机械研磨设备110内，其中包括用于整理位于研磨平台150上 的研磨垫14的研磨垫整理器160，此外还包括用以注流研磨浆溶液于研磨垫 14上研磨浆输送管路180。研磨垫整理器160中包括了研磨器支撑架170以 及研磨盘171以整理研磨垫14以及去除研磨垫物质，如研磨掉的半导体晶 片材料及残留在研磨垫14的研磨浆溶液的研磨颗粒，其中研磨盘171为含 有钻石粒子的不锈钢盘。
于现有技术中，用于整理研磨垫的研磨垫整理器160，仅采用研磨盘171 以整理研磨垫14及去除研磨垫物质，如研磨掉的半导体晶片材料及残留在 研磨垫14上的研磨浆溶液的研磨颗粒。研磨垫整理器160无法有效移去在 研磨垫14上带电荷的微小粒子例如为氧化物、金属及残留在研磨垫14内的 研磨浆的研磨颗粒。
发明内容
而利用本发明的研磨垫整理器整理研磨垫的方法包括：转动一内设置有 一相反电极的研磨垫；转动具有一研磨盘及一研磨支撑架的一研磨垫整理 器，于研磨垫整理器内设置有一电极；以研磨垫整理器的上研磨盘接触研磨 垫，以整理研磨垫；以及施加一偏压于上述相反电极及电极间以产生一电场 使得研磨盘吸附或吸引带电荷粒子。
附图说明
图1现有技术中适用于化学机械研磨设备中的研磨垫整理装置；
图2本发明实施例中适用于化学机械研磨设备中的研磨垫整理装置。
其中，附图标记说明如下：
14--研磨垫；
110、210--化学机械研磨设备；
150、250--研磨平台；
160、260--研磨垫整理器；
170、270--研磨器支撑架；
171、271--研磨盘；
180、280--研磨浆输送管路；
272--电极；
273--相反电极；
274--偏压产生器。
具体实施方式
如图2中所示，本发明实施例中的适用于研磨半导体晶片的化学机械研 磨设备中的研磨垫整理装置。首先提供一化学机械研磨设备210，于此化学 机械研磨设备210内具有研磨垫14，其设置于研磨平台250上，并可配合一 半导体晶片载具(未显示)的使用以用于化学机械研磨半导体晶片。此外，于 研磨垫14内设置有一相反电极273，而于研磨垫14上还设置了研磨浆输送 管路280用以注入研磨浆溶液(例如作为研磨颗粒的SiO2或Al3O4及研磨化学 物及水所组成的研磨浆溶液，pH值介于pH2-12)于研磨垫14上，而研 磨垫整理器260中则设置有研磨器支撑架270及用以整理(scrub)研磨垫 14并去除研磨垫物质的研磨盘271，此研磨盘271例如为含有钻石粒子的不 锈钢盘。于研磨垫整理器260内也设置有一电极272，电极272可附加于研 磨盘271外或以研磨盘271为电极272。此外另设置有一偏压产生器274以 施加一偏压(介于0.5-5.0volts)于相反电极273与电极272间以于研磨 垫14及研磨盘271间产生一电场。研磨盘271通过此电场以吸引及吸附带 电荷粒子，此带电荷粒子例如为研磨掉的半导体晶片材料及残留在研磨垫14 上的研磨浆溶液中的研磨颗粒。
再者，利用本发明的研磨垫整理器260整理研磨垫14的方法，其步骤 如下：
转动研磨平台250以转动设置有相反电极273于内的研磨垫14；转动具 有研磨支撑架270及研磨盘271的研磨垫整理器260，而研磨垫整理器260 内设置有一电极272；以研磨垫整理器260的研磨盘271接触研磨垫14，以 整理研磨垫14；以及通过偏压产生器274施加一偏压于相反电极273及电极 272间以产生一电场使得研磨盘271吸附或吸引带电荷粒子。
此外，如果选择SiO2或Al3O4为研磨颗粒悬浮于pH2-6研磨浆溶液 中，根据胶体化学理论，SiO2或Al3O4研磨颗粒将带正电荷。如果使用上述 研磨浆溶液去研磨金属膜层，SiO2/Al3O4研磨颗粒及金属膜研磨物两者都带 正电荷。因此，当偏压产生器274施加一负偏压于相反电极273与电极272 间的电极272上，带正电荷粒子则被吸引及吸附到研磨盘271上。
反之，如果选择SiO2或Al3O4为研磨颗粒悬浮于pH9-12研磨浆溶液 中，根据胶体化学理论，SiO2或Al3O4研磨颗粒将带负电荷。如果使用上述 研磨浆溶液去研磨氧化膜层，SiO2/Al3O4研磨颗粒及氧化膜研磨物两者都带 负电荷。因此，当偏压产生器274施加一正偏压于相反电极273与电极272 间的电极272上，带正电荷粒子则被吸引及吸附到研磨盘271上。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何 本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的等效更动 与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求为准。
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