
本申请属于晶圆加工,具体而言,涉及一种晶圆抛光装置、晶圆抛光系统以及晶圆抛光方法。
背景技术:
1、在集成电路/半导体(integrated circuit,ic)的制造中,对晶圆的表面平坦度要求非常高,因此需要通过化学机械抛光(chemical mechanical polishing,cmp)工艺,对晶圆表面进行抛光。
2、第三代半导体材料由于其更宽的禁带宽度、高导热率、高击穿场强、高饱和电子漂移速率、高键合能等优点等特性,可以满足现代电子技术对高温、高功率、高压、高频以及抗辐射等恶劣条件的新要求,使得第三代半导体材料在射频通信、雷达、卫星、电源管理、汽车电子、工业电力电子等行业具有广泛的应用。
3、然而,第三代半导体材料诸如以氮化镓(gan)、碳化硅(sic)、氧化锌(zno)和金刚石等,其硬度极高、抛光难度大,导致化学机械抛光(chemical mechanical polishing,cmp)工艺的抛光效率低,且耗费的抛光液等成本较高。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种晶圆抛光装置、晶圆抛光系统以及晶圆抛光方法,旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
2、本申请实施例的第一方面提供了一种晶圆抛光装置,包括:抛光盘组件;抛光头驱动组件,用于驱动至少三个抛光头在所述抛光盘组件上对晶圆进行抛光;供液组件,与所述抛光头一一对应,用于为所述抛光头供给抛光液;所述抛光盘组件还包括设置在中心的回液孔,用于与回收装置连通,对抛光液进行回收。
3、在一个实施例中,所述回液孔的孔径流速小于所述供液组件的供液速度。
4、在一个实施例中,所述回液孔下方包括用于传输抛光液的传输通道,晶圆抛光装置还包括:负压组件,与所述传输通道连通,用于使得所述回液孔具有负压流速,所述孔径流速和所述负压流速的叠加大于或等于所述供液组件的供液速度。
5、在一个实施例中,所述回液孔包括倒锥形部以及柱形部,所述倒锥形部的锥面与所述抛光盘组件的水平面之间的夹角小于预设角度,所述预设角度根据抛光液的表面张力确定。
6、在一个实施例中,所述回液孔通过回收液路与所述回收装置连通;所述晶圆抛光装置还包括用于控制温度的流体通路,所述流体通路绕设在所述回收液路上。
7、在一个实施例中,所述流体通路还盘设在所述抛光盘组件下方,用于控制所述抛光盘组件的温度。
8、本申请实施例的第二方面提供了一种晶圆抛光系统,包括:晶圆传输装置、晶圆抛光装置、回收装置;所述晶圆传输装置包括:多个缓存工位,用于缓存晶圆;至少两个装卸工位,用于装卸晶圆;水平机械手,用于在多个缓存工位之间搬运晶圆;交换机械手,用于在装卸工位与缓存工位之间搬运晶圆;所述晶圆抛光装置包括:抛光盘组件;至少三个抛光头,用于固定晶圆,以及在所述至少两个装卸工位上进行晶圆装卸;抛光头驱动组件,用于驱动至少三个抛光头移动至所述抛光盘组件对晶圆进行抛光;供液组件,与所述抛光头一一对应,用于为所述抛光头供给抛光液;所述抛光盘组件还包括设置在中心的回液孔,用于与所述回收装置连通,对抛光液进行回收。
9、在一个实施例中,所述回液孔的孔径流速小于所述供液组件的供液速度。
10、在一个实施例中,所述回液孔下方包括用于传输抛光液的传输通道,晶圆抛光装置还包括:负压组件,与所述传输通道连通,用于使得所述回液孔具有负压流速,所述孔径流速和所述负压流速的叠加大于或等于所述供液组件的供液速度。
11、在一个实施例中,所述回液孔包括倒锥形部以及柱形部,所述倒锥形部的锥面与所述抛光盘组件的水平面之间的夹角小于预设角度,所述预设角度根据抛光液的表面张力确定。
12、在一个实施例中,所述回液孔通过回收液路与所述回收装置连通;所述晶圆抛光装置还包括用于控制温度的流体通路,所述流体通路绕设在所述回收液路上。
13、在一个实施例中,所述流体通路还盘设在所述抛光盘组件下方,用于控制所述抛光盘组件的温度。
14、本申请实施例的第三方面提供了一种晶圆抛光方法,包括:通过至少三个抛光头分别固定晶圆,并在抛光头驱动组件的带动下将固定的晶圆与所述抛光盘组件抵接;控制与所述抛光头一一对应的供液组件喷洒抛光液,并控制所述抛光头以及所述抛光盘组件旋转,以对所述晶圆进行化学机械抛光,其中,抛光液通过所述抛光盘组件中心的回液孔流向回收装置,以对抛光液进行回收。
15、在一个实施例中,所述回液孔的孔径流速小于所述供液组件的供液速度。
16、在一个实施例中,所述回液孔下方包括用于传输抛光液的传输通道,所述方法还包括:控制所述传输通道连通的负压组件,以使得所述回液孔具有负压流速,所述孔径流速和所述负压流速的叠加大于或等于所述供液组件的供液速度。
17、本申请的有益效果:在通过至少三个抛光头在抛光盘组件上进行抛光时,通过在抛光盘组件的中心设置回液孔,通过回液孔可以将积聚在抛光盘组件中部的抛光液传输至回收装置,以对抛光液进行回收,并可以减少抛光盘组件中心积累的抛光液,提高抛光精度;另外,由于抛光盘组件的旋转以及抛光头的旋转使得抛光过程产生的杂质颗粒也向抛光盘组件的中心积聚,通过回液孔可以将杂质颗粒随抛光液一同传输至回收装置,减少了抛光垫上杂质颗粒,提高了抛光精度。
技术特征:1.一种晶圆抛光装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的晶圆抛光装置,其特征在于,所述回液孔的孔径流速小于所述供液组件的供液速度。
3.根据权利要求2所述的晶圆抛光装置,其特征在于,所述回液孔下方包括用于传输抛光液的传输通道,
4.根据权利要求1所述的晶圆抛光装置,其特征在于,所述回液孔包括倒锥形部以及柱形部,所述倒锥形部的锥面与所述抛光盘组件的水平面之间的夹角小于预设角度,所述预设角度根据抛光液的表面张力确定。
5.根据权利要求1所述的晶圆抛光装置,其特征在于,所述回液孔通过回收液路与所述回收装置连通;
6.根据权利要求5所述的晶圆抛光装置,其特征在于,所述流体通路还盘设在所述抛光盘组件下方,用于控制所述抛光盘组件的温度。
7.一种晶圆抛光系统,其特征在于,包括:晶圆传输装置、晶圆抛光装置、回收装置;
8.根据权利要求7所述的晶圆抛光系统,其特征在于,所述回液孔的孔径流速小于所述供液组件的供液速度。
9.根据权利要求8所述的晶圆抛光系统,其特征在于,所述回液孔下方包括用于传输抛光液的传输通道,晶圆抛光装置还包括:负压组件,与所述传输通道连通,用于使得所述回液孔具有负压流速,所述孔径流速和所述负压流速的叠加大于或等于所述供液组件的供液速度。
10.根据权利要求7所述的晶圆抛光系统,其特征在于,所述回液孔包括倒锥形部以及柱形部,所述倒锥形部的锥面与所述抛光盘组件的水平面之间的夹角小于预设角度,所述预设角度根据抛光液的表面张力确定。
11.根据权利要求7所述的晶圆抛光系统,其特征在于,所述回液孔通过回收液路与所述回收装置连通;
12.根据权利要求11所述的晶圆抛光系统,其特征在于,所述流体通路还盘设在所述抛光盘组件下方,用于控制所述抛光盘组件的温度。
13.一种晶圆抛光方法,其特征在于,包括:
14.根据权利要求13所述的晶圆抛光方法,其特征在于,所述回液孔的孔径流速小于所述供液组件的供液速度。
15.根据权利要求14所述的晶圆抛光方法,其特征在于,所述回液孔下方包括用于传输抛光液的传输通道,所述方法还包括:
技术总结本申请公开了一种晶圆抛光装置、晶圆抛光系统以及晶圆抛光方法,晶圆抛光装置,包括:抛光盘组件;抛光头驱动组件,用于驱动至少三个抛光头在抛光盘组件上对晶圆进行抛光;供液组件,与抛光头一一对应,用于为抛光头供给抛光液;抛光盘组件还包括设置在中心的回液孔,用于与回收装置连通,对抛光液进行回收。本申请提供的方案,可以减少抛光盘组件中心积累的抛光液,提高抛光精度。
技术研发人员:王同庆,王春龙,张美洁
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:2024/2/1