本發明實施例涉及集成電路領域，特別涉及晶片載體組合件。

背景技術：

制作集成電路裝置需要在晶片上形成包含導電層及介電層兩者的各種層，以形成必要的組件及互連件。在制作期間，為了形成各種組件及互連件，必須實現對某一層或一層的若干部分的移除。

可用于進行移除的技術之一是其中將漿料連同拋光墊一起使用的化學機械拋光(cmp)。在cmp操作期間，在存在漿料的情況下使晶片相對于拋光墊旋轉，借此對上覆層的表面進行拋光。然而，漿料往往會在到達晶片之前從拋光墊被甩落，此降低了拋光效果。另外，漿料是通過漿料遞送臂被引入拋光墊上，所述漿料遞送臂是需要額外安裝空間的額外工具。

技術實現要素：

本發明的一實施例提供一種晶片載體組合件，其包括：

晶片載體，其包括保持器環，保持器環限定晶片容納空間；及

流體通路，其位于晶片載體內側，其中流體通路包含入口及至少一出口，出口用以將流體施配到晶片容納空間中。

附圖說明

依據結合附圖閱讀的以下詳細說明，會最佳地理解本發明實施例的各方面。應注意，根據業內標準慣例，各種結構并非是按比例繪制。事實上，為使論述清晰起見，可任意地增加或減小各種結構的尺寸。

圖1是根據本發明一些實施例的cmp設備的示意圖。

圖2是根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的示意性放大圖。

圖3圖解說明根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的局部橫截面圖及局部俯視圖。

圖4圖解說明根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的局部橫截面圖及局部俯視圖。

圖5是根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的示意圖。

圖6是根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的示意性仰視圖。

圖7是根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的示意性仰視圖。

圖8是根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的示意圖。

具體實施方式

以下揭示內容提供許多不同實施例或實例，以用于實施所提供標的物的不同特征。下文描述元件及布置的特定實例以簡化本揭示。當然，這些僅為實例且并不打算是限制性。舉例來說，在以下說明中在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包含其中第一特征與第二特征是直接接觸地形成的實施例，且也可包含其中可在第一特征與第二特征之間形成額外特征使得第一特征與第二特征可不直接接觸的實施例。另外，本揭示可在各種實例中重復參考編號及/或字母。此重復是用于簡化及清晰目的，且本身并不決定所論述的各種實施例及/或配置之間的關系。

此外，為便于說明，本文中可使用空間相對性術語(例如，“下方”、“下面”、“下部”、“上面”、“上部”及等)來描述如各圖中所圖解說明一個元件或特征與另一(些)元件或特征的關系。所述空間相對性術語打算除圖中所描繪的定向以外也囊括裝置在使用或操作中的不同定向。可以其它方式對設備進行定向(旋轉90度或以其它定向形式)且同樣可相應地解釋本文中所使用的空間相對性描述語。

如本文中所使用，例如“第一”及“第二”等術語描述各種元件、組件、區域、層及/或區段，但這些元件、組件、區域、層及/或區段不應受這些術語限制。這些術語可僅用于將一個元件、組件、區域、層或區段與另一元件、組件、區域、層或區段區分開。除非上下文另有清晰指示，否則例如“第一”及“第二”等術語當在本文中使用時并不暗示存在順序或次序。

如本文中所使用，術語“晶片載體組合件”指代包含晶片載體及流體通路的組合件，所述晶片載體能夠固持例如晶片等襯底且能夠使所述襯底旋轉，所述流體通路能夠提供例如漿料、化學品或水等流體。所述晶片載體組合件能夠被集成到例如拋光設備等設備中。舉例來說，所述拋光設備包含化學機械拋光(cmp)設備，且所述晶片載體組合件可結合拋光墊操作以實施cmp操作。

如本文中所使用，術語“線性通路”指代其中所有流體均可連通的管或管道。在一些實施例中，線性通路具有一個入口及一個出口。術語“線性”并不限于筆直管或筆直管道。

如本文中所使用，術語“多線性通路”指代其中并非所有流體均可連通的管或管道。在一些實施例中，多線性通路包含與具有較大直徑的主管連通的多個具有較小直徑的歧管或通道。來自主管的流體流被劃分成多個流體流并被分配到不同位置。

在本揭示中，提供一種包含內建流體通路的晶片載體組合件。所述內建流體通路具有出口，所述出口接近晶片與拋光墊之間的重疊區域并面向晶片的中心，使得可在晶片與拋光墊之間施配流體。如此，減小了流體通路的出口與晶片之間的漿料分散距離。因此，提高了拋光均一性，且減少了漿料消耗。本揭示的晶片載體組合件具有內建漿料遞送通路，且因此不需要額外的漿料遞送臂。因此，不需要額外漿料遞送臂的成本、安裝空間及位置調整。

在本揭示中，提供一種包含晶片載體組合件及拋光輪組合件的cmp設備。所述晶片載體組合件包含內建漿料通路，其允許在晶片載體內側施配漿料。

圖1是根據本發明一些實施例的cmp設備的示意圖，且圖2是根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的示意性放大圖。如圖1中所描繪，cmp設備1包含拋光輪組合件10及晶片載體組合件20。拋光輪組合件10包含拋光臺板12及拋光墊14。拋光臺板12耦合到心軸(或軸)16。心軸16能夠由任何適合電動機或驅動構件(未顯示)沿箭頭15所指示的方向旋轉。拋光墊14附接在拋光臺板12上，且因此能夠隨同拋光臺板12一起旋轉。在一些替代實施例中，拋光墊14能夠沿直線方向移動，而非被旋轉。

晶片載體組合件20包含經配置以固持或抓持晶片w的晶片載體22。晶片載體22耦合到另一心軸(或軸)26。心軸26能夠由任何適合電動機或驅動構件(未顯示)沿由箭頭25所指示的方向旋轉并沿方向27、29移動。晶片載體22的旋轉與拋光臺板12的旋轉是獨立控制的。晶片載體22的旋轉方向或拋光臺板12的旋轉方向可為順時針或逆時針。晶片載體22進一步包含保持器環24，保持器環24限定晶片容納空間s以保持待拋光晶片w。保持器環24能夠防止晶片w在晶片載體22移動時從晶片載體22下方滑出。在一些實施例中，保持器環24具有環形結構。在cmp操作期間，耦合到拋光臺板12的拋光墊14及由保持器環24保持的晶片w兩者均以適當速率旋轉。同時，心軸26支撐負載23，負載23被施加在晶片載體22上且因此被施加在晶片w上，借此使其接觸拋光墊14。因此，晶片w或晶片w上方的上覆膜(未顯示)被拋光。

如圖1及2中所描繪，晶片載體22進一步包含殼體30及壓力膜32。壓力膜32經配置成在cmp操作期間被降低以擠壓晶片w，使得晶片w與拋光墊14接觸。壓力膜32還可經配置以在裝載及卸載操作期間吸取晶片w。在一些實施例中，壓力膜32由柔性或彈性材料形成，且可被驅動以朝向晶片w延伸或以機械方式、氣動方式或任何適合方式收縮。在一些實施例中，壓力膜32能夠通過如箭頭33所指示的氣動壓力朝向晶片w延伸。在一些實施例中，晶片w由晶片載體22通過壓力膜32抓持。舉例來說，所述氣動壓力是由氣囊提供。壓力膜32的柔性使得可在晶片w上提供恰當的向下力或吸取力，此有助于調整晶片厚度輪廓。壓力膜32的柔性還減輕在壓力膜32接觸晶片w時晶片w的變形。在一些實施例中，壓力膜32包含多個部分，所述多個部分可被個別地控制使得晶片w上的不同區域可通過不同壓力被擠壓或吸引。因此，實現了在cmp操作中晶片w的較佳平坦化均一性。在一些實施例中，傳感器裝置可安裝在cmp設備1中，以在晶片w的不同位置處檢測晶片w的拋光狀態。可在cmp操作期間將所檢測信號遞送到處理器以調整各種參數，從而改善拋光效果。

晶片載體組合件20進一步包含構建在晶片載體22內側的流體通路40。在一些實施例中，流體通路40與晶片載體組合件20同時在相同旋轉速度下旋轉。流體通路40經配置以遞送流體f。流體f可包含漿料、水或任何其它流體液體或氣體。在一些實施例中，漿料可包含研磨劑、氧化劑、腐蝕抑制劑、化學品、液體載體及其它必要成分。可基于待拋光晶片w上方的層材料而修改漿料的組成。流體通路40包含至少一個入口401及至少一個出口402。流體通路40的入口401耦合到流體儲器(未顯示)。在一些實施例中，使用泵(未顯示)從流體儲器將流體f經由入口401泵送到流體通路40。流體通路40安裝在晶片載體22內側，且流體通路40的出口402與晶片容納空間s連通以在cmp操作期間供應流體f。在一些實施例中，流體通路40的出口402是接近待拋光晶片w的橫向邊緣而安置且面向晶片容納空間s的中心。因此，流體f能夠進入晶片w與拋光墊14之間的重疊區域，且到達晶片w的中心區域。在一些實施例中，流體通路40的出口402位于保持器環24的內壁24s上且面向晶片容納空間s的中心。因此，晶片w的中心區域及邊緣區域在cmp操作期間被較均一地拋光，此有助于改善晶片w上方的層的輪廓均一性。

在一些實施例中，晶片載體組合件20的心軸26(顯示于圖1中)是中空心軸，且流體通路40的入口401能夠安裝在心軸26的中空部分中。

在一些實施例中，流體通路40是線性通路，但并不限于此。在一些實施例中，流體通路40的一部分嵌入保持器環24中，且出口402由保持器環24的內壁24s暴露出。在一些實施例中，噴嘴(未顯示)安裝或形成于流體通路40的出口402中以對流體f加壓，使得流體f可較輕易地到達晶片w的中心區域。

圖3圖解說明根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的局部橫截面圖及局部俯視圖。圖3圖解說明圖2中的晶片組合件載體的區域a的局部橫截面圖及俯視圖。如圖2及3中所描繪，晶片載體22進一步包含板34及邊沿36。在一些實施例中，板34具有盤狀結構。板34具有穿透板34的孔34h。在一些實施例中，孔34h形成于板34的對稱位置處。舉例來說，孔34h安置在板34的中心處。邊沿36環繞板34的周邊。在一些實施例中，邊沿36具有環形結構。邊沿36從板34的表面34s朝向晶片w突出，借此在板34與邊沿36之間形成空間。在一些實施例中，板34與邊沿36是彼此耦合的兩個不同結構。在一些替代實施例中，板34與邊沿36是整體形成。

在一些實施例中，流體通路40包含彼此連通的第一管41及第二管42。第一管41穿透板34的孔34h。第一管41具有第一端411及第二端412，第一端411被配置為流體通路40的入口401。第二管42具有第一端421及第二端422。第二管42的第一端421與第一管41的第二端412連通，且第二端422被配置為流體通路40的出口402。在一些實施例中，第二管42的一部分嵌入保持器環24中，且第二管42的第二端422由保持器環24的內壁24s暴露出。在一些實施例中，流體通路的第二管42是線性的。

在一些實施例中，第二管42的第一端421環繞第一管41的第二端412，且第二管42的第一端421的內徑d1大于第一管41的第二端412的外徑d2。此防止流體f從第二管42回流到第一管41，且還防止流體f泄漏到流體通路40外部。為防止流體泄漏，可安裝密封構件(未顯示)。在一些實施例中，第二管42的第二端422的直徑小于第二管42的第一端421的直徑，借此對流體f加壓。應了解，第一管41的直徑可為恒定的或可在第一管41的不同區段處不同，且第二管42的直徑可為恒定的或可在第二管42的不同區段處不同。可基于例如流體f的粘度、流體f的流動速率及拋光效果敏感的其它因素等各種因素來修改第一管41或第二管42的直徑。

在一些實施例中，第二管42可相對于邊沿36旋轉。在一些實施例中，晶片載體組合件20進一步包含第一軸承44，第一軸承44位于邊沿36的內徑36a與第二管42的第一端421的外徑42a之間。第一軸承44經配置以允許第二管42相對于固定在板34上的邊沿36旋轉。第一軸承44可包含滾子軸承。所述滾子軸承包含多個滾子，所述滾子容納在內環與外環之間且由籠罩限定。所述滾子軸承的滾子可包含球形滾珠滾子、圓柱形滾子、橢圓形滾子、柱狀滾子、環形滾子、針形滾子或任何適合滾子。第一軸承44可包含允許第二管42相對于邊沿36沿徑向方向移動的任何類型的徑向軸承。在某一實施例中，環形結構45可任選地固定在邊沿36上，且第一軸承44可與環形結構45接觸。在一些實施例中，環形結構45可為第一軸承44的外環。在一些實施例中，在不安置環形結構45的情況下，第一軸承44可與邊沿36接觸。

在一些實施例中，第二管42可相對于第一管41旋轉。在一些實施例中，第一管41的第二端412及第二管42的第一端421可彼此接觸，只要其之間的摩擦足夠低即可。在一些實施例中，另一環形結構46可任選地固定在第一管41或第二管42上且與另一者接觸。在一些實施例中，套筒46安置在第一管41的第二端412與第二管42的第一端421之間，使得第二管42可相對于第一管41旋轉。

在一些實施例中，在cmp操作期間，第一管41、板34及邊沿36為固定的，而第二管42及保持器環24相對于板34及邊沿36旋轉。

本揭示的晶片載體組合件并不限于上述實施例，且可具有其它不同實施例。為簡化說明且為方便在本發明的實施例中的每一者之間進行比較，以下實施例中的每一者中的相同組件是以相同編號來標記。為使得比較實施例之間的差異更容易，以下說明將詳述不同實施例當中的相異點，且將不冗余地描述相同特征。

圖4圖解說明根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的局部橫截面圖及局部俯視圖。如圖4中所描繪，不同于圖3的晶片載體組合件20，晶片載體組合件20a進一步包含第二軸承48，第二軸承48位于第二管42的第一端421的內徑42b與第一管41的第二端412的外徑41a之間。如此，第二管42可相對于第一管41旋轉。第二軸承48經配置以允許第二管42相對于固定在板34上的第一管41旋轉。第二軸承48可包含滾子軸承。所述滾子軸承包含多個滾子，所述滾子容納在內環與外環之間且由籠罩限定。所述滾子軸承的滾子可包含球形滾珠滾子、圓柱形滾子、橢圓形滾子、柱狀滾子、環形滾子、針形滾子或任何適合滾子。第二軸承48可包含允許第二管42相對于第一管41沿徑向方向移動的任何類型的徑向軸承。在某一實施例中，環形結構46可任選地固定在第二管42上，且第二軸承48可與環形結構46接觸。在一些實施例中，環形結構46可為第二軸承48的外環。在一些實施例中，在不安置環形結構46的情況下，第二軸承48可與第二管42接觸。

圖5是根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的示意圖，且圖6是根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的示意性仰視圖。如圖5中所描繪，不同于圖2的晶片載體組合件20，晶片載體組合件20b的第二管42是鐘形的。在一些實施例中，鐘形的第二管42圍繞殼體30的內側。第二管42延伸穿過保持器環24，且第二端422在內壁24s上被暴露出并被配置為流體通路40的出口402。

如圖6中所描繪，流體通路40的出口402是環繞晶片容納空間s的環形出口。在cmp操作期間，從流體通路40的出口402施配流體f。由于流體通路40的出口402是環形出口，因而流體f可從所有方向被引入到晶片容納空間s中，且因此被均勻地分散在晶片與拋光墊之間。另外，流體通路40的出口402從橫向方向面向晶片容納空間s的中心，且因此，漿料可較輕易地進入晶片的中心區域。

圖7是根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的示意性仰視圖。如圖7中所描繪，流體通路40是環繞晶片容納空間s的環形出口，且流體通路40包含多個出口402。在cmp操作期間，從流體通路40的出口402引入流體f。由于流體通路40的出口402是圍繞晶片容納空間s而形成，因而流體f可從各種方向被引入且因此圍繞晶片容納空間s被均勻地分散。在一些實施例中，流體通路40的出口402均勻地安置在保持器環24上。另外，流體通路40的出口402從橫向方向面向晶片容納空間s的中心，且因此，漿料可較輕易地進入晶片的中心區域。可修改出口402的數目及鄰近出口402之間的距離，以實現較佳的拋光效果。

圖8是根據本發明一些實施例的晶片載體組合件的示意圖。如圖8中所描繪，不同于圖2的晶片載體組合件20，晶片載體組合件20c的第二管42是多線性的，且具有多個出口402。在一些實施例中，第二管42中接近第一端421的一部分是具有較大內徑的主管，且第二管42中遠離第一端421的另一部分被劃分成具有較小內徑的多個歧管42x。在一些實施例中，具有較小內徑的多個歧管42x中的每一者的一端連接到第二管42。歧管42x延伸穿過保持器環24，且歧管42x中的每一者的另一端被配置為出口402中的一者以施配流體f。由于流體通路40的出口402是圍繞晶片容納空間s形成，因而流體f可從各種方向被引入，且因此圍繞晶片容納空間s被均勻地分配。在一些實施例中，流體通路40的出口402被均勻地安置在保持器環24上。可修改出口402的數目及鄰近出口402之間的距離以實現較佳的拋光效果。

在本揭示中，所述晶片載體組合件包含晶片載體及構建在所述晶片載體中的漿料通路。所述漿料通路形成于所述晶片載體內側，且所述漿料通路的出口接近待處理晶片。因此，漿料分散距離被縮短，此可改善拋光均一性。此外，減少了漿料消耗。

在本揭示中，cmp設備包含晶片載體組合件及拋光輪組合件。所述晶片載體組合件具有內建漿料遞送通路，且因此，不需要額外漿料遞送臂。因此，不需要額外漿料遞送臂的成本、安裝空間及位置調整。

在一個示范性方面中，提供一種晶片載體組合件。所述晶片載體組合件包含晶片載體及流體通路。所述晶片載體包括保持器環，所述保持器環限定晶片容納空間。所述流體通路位于所述晶片載體內側。所述流體通路包含入口及至少一出口，所述出口用以將流體施配到所述晶片容納空間中。

在另一示范性方面中，提供一種晶片載體組合件。所述晶片載體組合件包含晶片載體、漿料通路及軸承。所述晶片載體包括：板，其具有穿過所述板的孔；邊沿，其環繞所述板的周邊；及保持器環，其限定用于保持晶片的晶片容納空間。所述漿料通路位于所述晶片載體內側且經配置以遞送漿料。所述漿料通路包括第一管及第二管。所述第一管穿過所述板的孔并被安裝在所述板上。所述第一管具有第一端，所述第一端被配置為所述漿料通路的入口以接收所述漿料。所述第二管具有第一端及第二端，所述第一端與所述第一管的第二端連通，所述第二端被配置為所述漿料通路的出口。所述第二管的第一端環繞所述第一管的第二端，且所述第二管的第一端的內徑大于所述第一管的第二端的外徑。所述軸承位于所述邊沿的內徑與所述第二管的第一端的外徑之間。

在又一方面中，提供一種晶片載體組合件。所述晶片載體組合件包含晶片載體、漿料通路、第一軸承及第二軸承。所述晶片載體包括：板，其具有穿過所述板的孔；邊沿，其環繞所述板的周邊；及保持器環，其限定用于保持晶片的晶片容納空間。所述漿料通路位于所述晶片載體內側且經配置以遞送漿料。所述漿料通路包括第一管及第二管。所述第一管穿過所述板的孔并被安裝在所述板上。所述第一管具有第一端，所述第一端被配置為所述漿料通路的入口以接收所述漿料。所述第二管具有第一端及第二端，所述第一端與所述第一管的第二端連通，所述第二端被配置為所述漿料通路的出口。所述第二管的第一端環繞所述第一管的第二端，且所述第二管的第一端的內徑大于所述第一管的第二端的外徑。所述第一軸承位于所述邊沿的內徑與所述第二管的第一端的外徑之間。所述第二軸承位于所述第二管的第一端的內徑與所述第一管的第二端的外徑之間。

上文概述了數個實施例的結構，使得所屬領域的技術人員可較佳地理解本揭示的方面。所屬領域的技術人員應了解，其可容易地使用本揭示作為設計或修改用于實施相同目的的其它過程及結構及/或實現本文所介紹實施例的相同優點的基礎。所屬領域的技術人員還應認識到，此類等效構造并不背離本揭示的精神及范圍，且其可對本文作出各種改變、替代及更改，此并不背離本揭示的精神及范圍。