【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于化学机械抛光，具体而言，涉及一种化学机械抛光系统和抛光方法。
技术介绍
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(chemicalmechanical polishing,cmp)属于晶圆制造工序中的五大核心制程之一。
2、化学机械抛光是一种全局平坦化的超精密表面加工技术。化学机械抛光通常将晶圆吸合于承载头的底面，晶圆具有沉积层的一面抵接抛光垫上表面，承载头在驱动组件的致动下与抛光垫同向旋转并给予晶圆向下的载荷；抛光液供给于抛光垫的上表面并分布在晶圆与抛光垫之间，使得晶圆在化学和机械的共同作用下完成晶圆的化学机械抛光。
3、晶圆抛光之后，抛光残液和磨削残液停留在晶圆表面以及抛光垫沟槽内，即使采用高压水充分润洗，晶圆与抛光垫频繁接触，依然无法避免残留于抛光垫表面的残液回沾到晶圆表面。
4、机械手等传片交互系统将完成抛光的晶圆传送到抛光后清洗模块，以对晶圆进行清洗、干燥等处理，进而避免微量离子和金属颗粒等颗粒物对半导体器件的污染，保障半导体器件的性能和合格率。
5、由于抛光模块至抛光后清洗模块的传输路径较长，晶圆传输消耗时间较多，而这些颗粒物在晶圆表面停留时间较长，使得掉落至晶圆表面的颗粒物可能牢固附着于晶圆表面；这会增加晶圆表面残留污染物的清洗难度而影响晶圆后处理的总体效果。
【技术保护点】
1.一种化学机械抛光系统，其特征在于，包括前置单元、抛光单元和清洗单元，三者模块化排列设置；所述抛光单元包括抛光盘和装卸机构，所述装卸机构设置于抛光盘的侧方，用于晶圆的装卸；所述抛光单元与清洗单元之间配置有翻转机构，用于晶圆的翻转；还包括晶圆预清洁装置，其配置于装卸工位和/或翻转工位，以预清洁晶圆表面。
2.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述晶圆预清洁装置包括抛光刷洗组件，其设置于装卸机构的外侧，以清洁完成抛光的晶圆；所述抛光刷洗组件包括第一摆臂，第一摆臂的端部配置有第一刷头和第二刷头，其分别设置于第一摆臂的上方和下方；当装载有晶圆的承载头移动至装卸机构上侧时，第一摆臂的第一刷头抵接于晶圆正面并往复摆动，以预清洁晶圆正面；当晶圆卸载于装卸机构后，第一摆臂的第二刷头抵接于晶圆背面并往复摆动，以预清洁晶圆背面。
3.如权利要求2所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述第一刷头和第二刷头能够绕其中轴线旋转，所述第一刷头和第二刷头的内部配置有至少一个通道，以经由所述通道朝向晶圆表面供给清洗液。
4.如权利要求2所述的化学机械抛光系统，
5.如权利要求2所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述第一摆臂转动连接于枢转轴，所述枢转轴设置于所述装卸机构的外侧并且其能够带动第一摆臂沿竖直方向移动，以改变第一刷头和第二刷头的竖向位置。
6.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述晶圆预清洁装置还包括翻转刷洗组件，其临近翻转机构设置，以在晶圆翻转工位预清洁晶圆表面；所述翻转刷洗组件配置有第二摆臂，所述第二摆臂的端部设置有第三刷头；所述第三刷头能够绕其中轴线旋转，以移除晶圆表面的颗粒物。
7.如权利要求6所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述第三刷头由聚乙烯醇制成，其端部配置有多个凸起结构；所述凸起结构为柱状结构，其顶部配置有斜面。
8.如权利要求7所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述凸起结构的斜面由高至底向下延伸，其倾斜方向依次沿第三刷头的旋转方向偏转。
9.如权利要求5所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述翻转机构包括吸合盘，用于吸合待翻转晶圆；所述翻转机构还配置有翻转电机，其与吸合盘连接，以带动吸合盘及其上晶圆翻转。
10.如权利要求9所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述晶圆翻转工位还配置有喷液管，其位于吸合盘的侧方；当吸合盘及其上晶圆翻转至竖直状态时，喷液管朝向晶圆喷射清洗液，同时翻转刷洗组件的第三刷头预清洁晶圆表面。
11.一种化学机械抛光方法，其特征在于，使用权利要求1至5任一项所述的化学机械抛光系统，包括：
12.一种化学机械抛光方法，其特征在于，使用权利要求6至10任一项所述的化学机械抛光系统，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种化学机械抛光系统，其特征在于，包括前置单元、抛光单元和清洗单元，三者模块化排列设置；所述抛光单元包括抛光盘和装卸机构，所述装卸机构设置于抛光盘的侧方，用于晶圆的装卸；所述抛光单元与清洗单元之间配置有翻转机构，用于晶圆的翻转；还包括晶圆预清洁装置，其配置于装卸工位和/或翻转工位，以预清洁晶圆表面。
2.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述晶圆预清洁装置包括抛光刷洗组件，其设置于装卸机构的外侧，以清洁完成抛光的晶圆；所述抛光刷洗组件包括第一摆臂，第一摆臂的端部配置有第一刷头和第二刷头，其分别设置于第一摆臂的上方和下方；当装载有晶圆的承载头移动至装卸机构上侧时，第一摆臂的第一刷头抵接于晶圆正面并往复摆动，以预清洁晶圆正面；当晶圆卸载于装卸机构后，第一摆臂的第二刷头抵接于晶圆背面并往复摆动，以预清洁晶圆背面。
3.如权利要求2所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述第一刷头和第二刷头能够绕其中轴线旋转，所述第一刷头和第二刷头的内部配置有至少一个通道，以经由所述通道朝向晶圆表面供给清洗液。
4.如权利要求2所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述第一刷头和第二刷头的端面配置有纵横交错的十字槽，使得剥离的颗粒物能够沿所述十字槽移动至刷体的外部。
5.如权利要求2所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述第一摆臂转动连接于枢转轴，所述枢转轴设置于所述装卸机构的外侧并且其能够带动第一摆臂...
【专利技术属性】
技术研发人员：高庆刚，申兵兵，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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