一种化学机械抛光系统和抛光方法与流程

本发明属于化学机械抛光，具体而言，涉及一种化学机械抛光系统和抛光方法。

背景技术：

1、集成电路产业是信息技术产业的核心，在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体，芯片制造涉及集成电路设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。其中，化学机械抛光属于晶圆制造工序中的五大核心制程之一。

2、化学机械抛光(chemical mechanical polishing,cmp)是一种全局抛光的超精密表面加工技术，其是晶圆制造工序中的核心制程之一。cmp系统通常包括前置单元、抛光单元和清洗单元，通过化学机械抛光能够获得符合工艺要求的晶圆。

3、由于前置单元和抛光单元的功能相对固定，而清洗单元的工艺制程较为复杂，其涉及预清洗、刷洗、干燥等工序；清洗单元中各个模块的排布较为紧密，缩小了清洗单元的维护空间，不利于操作人员正常开展维护作业。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种化学机械抛光系统和抛光方法，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

2、本发明实施例的第一方面，提供了一种化学机械抛光系统，包括：

3、前置单元；

4、抛光单元；

5、清洗单元，设置于前置单元与抛光单元之间；

6、其中，所述清洗单元包括第一清洗单元和第二清洗单元，所述第一清洗单元与第二清洗单元相对于清洗单元的横向中心线对称设置，两者之间配置有横向传输机械手、第一缓存装置和第二缓存装置，所述第一缓存装置和第二缓存装置设置于所述横向传输机械手的两侧；所述第一清洗单元和第二清洗单元包括后处理模块和竖向传输机械手，所述后处理模块围绕所述竖向传输机械手设置。

7、在一个实施例中，所述后处理模块竖向层叠设置，以形成层叠模组，所述竖向传输机械手设置于层叠模组之间。

8、在一个实施例中，所述第一清洗单元和第二清洗单元还包括第三缓存装置，所述第三缓存装置设置于横向传输机械手与竖向传输机械手之间。

9、在一个实施例中，所述横向传输机械手配置有横向滑轨，其能够在第一缓存装置与第二缓存装置之间传输晶圆。

10、在一个实施例中，所述第一缓存装置至少配置一个缓存工位；所述第二缓存装置配置有多个缓存工位，所述缓存工位竖向间隔设置。

11、在一个实施例中，所述竖向传输机械手配置有竖向滑轨，其能够在第一清洗单元或第二清洗单元中的后处理模块之间传输晶圆。

12、在一个实施例中，所述后处理模块包括刷洗模块、预清洗模块和干燥模块，其以水平的方式处理晶圆表面。

13、在一个实施例中，所述刷洗模块邻接于抛光单元设置，其位于层叠模组的上部和/或下部。

14、在一个实施例中，所述干燥模块邻接于前置单元设置，其位于层叠模组的上部和/或下部。

15、在一个实施例中，所述后处理模块的侧面配置有开关门，所述开关门朝向所述竖向传输机械手设置。

16、本发明实施例的第二方面，提供了一种化学机械抛光方法，其使用上面所述的化学机械抛光系统，包括：

17、s1，横向传输机械手、第一缓存装置和第二缓存装置组合，将晶圆由前置单元传输至抛光单元；

18、s2，抛光单元对晶圆实施化学机械抛光；

19、s3，横向传输机械手、第三缓存装置和竖向传输机械手组合，将完成抛光的晶圆传输至清洗单元的后处理模块，以对晶圆实施后处理；

20、s4，若清洗单元中的第一清洗单元发生故障，则竖向传输机械手、第三缓存装置和横向传输机械手组合，将处理中断的晶圆移动至第二清洗单元，以继续对晶圆实施后处理。

21、本发明的有益效果包括：

22、a.横向传输机械手、第一缓存装置和第二缓存装置组合，将前置单元的待抛光晶圆传输至抛光单元，有效提高了传输效率；

23、b.清洗单元中的后处理模块竖向层叠设置，以形成层叠模组，有效减少了空间占用，提高了清洗单元结构的紧凑性；

24、c.竖向传输机械手和第三缓存装置组合，实现后处理模块之间的传输，并且，完成干燥的晶圆可以直接传输至前置单元，这有利于避免过程污染，保证晶圆后处理的效果。

技术特征：

1.一种化学机械抛光系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述后处理模块竖向层叠设置，以形成层叠模组，所述竖向传输机械手设置于层叠模组之间。

3.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述第一清洗单元和第二清洗单元还包括第三缓存装置，所述第三缓存装置设置于横向传输机械手与竖向传输机械手之间。

4.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述横向传输机械手配置有横向滑轨，其能够在第一缓存装置与第二缓存装置之间传输晶圆。

5.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述第一缓存装置至少配置一个缓存工位；所述第二缓存装置配置有多个缓存工位，所述缓存工位竖向间隔设置。

6.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述竖向传输机械手配置有竖向滑轨，其能够在第一清洗单元或第二清洗单元中的后处理模块之间传输晶圆。

7.如权利要求2所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述后处理模块包括刷洗模块、预清洗模块和干燥模块，其以水平的方式处理晶圆表面。

8.如权利要求7所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述刷洗模块邻接于抛光单元设置，其位于层叠模组的上部和/或下部。

9.如权利要求7所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述干燥模块邻接于前置单元设置，其位于层叠模组的上部和/或下部。

10.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述后处理模块的侧面配置有开关门，所述开关门朝向所述竖向传输机械手设置。

11.一种化学机械抛光方法，其特征在于，使用权利要求1至10任一项所述的化学机械抛光系统，包括：

技术总结
本发明公开了一种化学机械抛光系统和抛光方法，所述化学机械抛光系统包括：前置单元；抛光单元；清洗单元，设置于前置单元与抛光单元之间；其中，所述清洗单元包括第一清洗单元和第二清洗单元，所述第一清洗单元与第二清洗单元相对于清洗单元的横向中心线对称设置，两者之间配置有横向传输机械手、第一缓存装置和第二缓存装置，所述第一缓存装置和第二缓存装置设置于所述横向传输机械手的两侧；所述第一清洗单元和第二清洗单元包括后处理模块和竖向传输机械手，所述后处理模块围绕所述竖向传输机械手设置。

技术研发人员：王剑,路新春,王同庆
受保护的技术使用者：华海清科股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12