基材抛光设备和使用该设备抛光基材的方法技术

本发明专利技术提供一种基材抛光设备和使用该设备抛光基材的方法。该基材抛光设备包括基材支撑件、抛光单元和控制单元。该基材放置在可转动的基材支撑件上。该抛光单元包括可转动和可摆动的抛光垫，用于抛光基材的上表面。该控制单元在抛光工艺中控制该基材支撑件和该抛光单元，以根据抛光垫相对于该基材的水平位置调节抛光变量的值，该抛光变量用于调节该基材的抛光量。因此，该基材抛光设备可以局部地调节该基材的抛光量，从而提高抛光均匀性和成品收率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制造半导体的设备和方法，更具体而言，涉及以单晶片处理方式 抛光和清洁半导体基材的基材处理设备和方法。
技术介绍
在一般的半导体器件制作工艺中，应该重复进行多个单元处理，如沉积工艺、光刻 工艺和蚀刻工艺，以形成并叠置薄膜。重复这些工艺，直到在晶片上形成所需的预定电路图 案。在形成电路图案后，晶片的表面是不均匀的。由于半导体器件是高度集成的并且也是 多层的结构，因此晶片表面上的弯曲部分数量增多和弯曲部分之间的高度增大。结果，由于 晶片表面的非平面化，在光刻工艺中可能发生散焦。因此，为实现晶片表面的平面化，晶片 表面应该定期抛光。 用于使晶片表面平面化的各种表面平面化技术已经被开发出来。其中，化学机械 抛光(CMP)技术被广泛使用，因为使用CMP技术宽表面以及窄表面均可以被平面化成良好 的平面度。CMP设备用于通过使用机械摩擦和化学磨料抛光涂有钨或氧化物的晶片表面，并 且使用CMP设备可以进行极精细的抛光。 此外，由于半导体器件是高度集成的，并且提供高密度和高性能，因此半导体器件 的电路图案越来越小。因此，残留在基材表面上的诸如颗粒、有机污染物和金属杂质等污染 物会显著影响器件特性和成品收率。因此，在半导体制作工艺中除去附着在基材表面上的 各种污染物的清洁工艺变得非常重要。因此，需要在每个单元处理之前和之后进行基材清 洁工艺。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种可以提高抛光效率的基材抛光设备。 本专利技术的实施例还提供一种使用上述基材抛光设备抛光基材的方法。 本专利技术的实施例提供的基材抛光设备包括基材支撑件、抛光单元和控制单元。 所述基材可以放置在可转动的基材支撑件上。所述抛光单元可以包括可转动和可摆动的抛光垫，用于抛光基材的上表面。所述控制单元可以在抛光工艺中控制所述基材支撑件和所述抛光单元，以根据抛光垫相对于所述基材的水平位置调节抛光变量的值，所述抛光变量用于调节所述基材的抛光量。 在本专利技术的其他实施例中，抛光基材的方法包括以下步骤。所述基材可以放置在 基材支撑件上。抛光垫可以设置在基材的上表面上。在所述抛光垫压縮所述基材的同时所 述抛光垫可以转动和摆动，以抛光所述基材。在所述基材的抛光工艺中，用于调节所述基材的抛光量的抛光变量的值可以根据抛光垫相对于所述基材的水平位置调节，以局部地调节 所述基材的抛光量。附图说明 附图用于进一步理解本专利技术，且被并入说明书中构成说明书的一部分。附图显示本专利技术的示例性实施例，并且与说明书一起用于说明本专利技术的原理。在附图中 图1是根据本专利技术实施例的单晶片型抛光系统的示意图； 图2是示出图1的单晶片型抛光系统的侧剖视图； 图3是示出图1的基材抛光单元的立体图； 图4是图3的基材支撑单元和处理碗的部分剖视立体图； 图5是示出图3的抛光单元的立体图； 图6是示出图5的抛光单元的部分分解立体图； 图7是示出图5的抛光单元后表面的部分分解立体图； 图8是示出图5的抛光单元的部分剖视立体图； 图9是示出图5的压縮部和流体供应部的纵剖视图； 图10是示出图9的压縮部在等待状态的纵剖视图； 图11和图12是其中晶片被图9的压縮部抛光的状态的纵剖视图； 图13是示出图5的漂洗件的立体图； 图14是示出图3的垫调节单元的立体图； 图15是根据本专利技术实施例的基材抛光方法的流程图； 图16是其中晶片被图4的抛光单元抛光的工作状态的立体图； 图17A和图17B是平面图，示出其中晶片被图16的抛光垫抛光的状态的一个例子；和 图18是示出晶片的抛光均匀性随抛光单元压縮晶片的压力的变化图。 具体实施例方式下面参照附图更详细地说明本专利技术的优选实施例。然而，本专利技术可以体现为多种 不同形式，并且不应当认为本专利技术受限于在此提出的实施例。相反，提供这些实施例是为了 使本专利技术的公开内容清楚和完整，并向本领域技术人员全面地表达本专利技术的范围。例如，尽 管晶片用作半导体基材，但是本专利技术的范围和精神不限于此。 图1是根据本专利技术实施例的单晶片型抛光系统的示意图；图2是示出图1的单晶 片型抛光系统的侧剖视图。 参照图1和图2，基材处理系统2000可以包括装载/卸载单元10、分度自动装置20、缓冲单元30、主传送自动装置50、多个基材抛光单元1000和控制单元60。 装载/卸载单元10包括多个装载口 11a、llb、llc和lld。尽管在本实施例中装载/卸载单元IO包括四个装载口 11a、llb、llc和lld，但是装载口 11a、llb、llc和lld的数量可以根据基材处理系统2000的处理效率和占地面积条件增大和减小。 收容晶片的前开式晶片盒(F0UP)12a、12b、12c和12d分别安置在装载口 11a、llb、llc和lld上。用于在相对于地面的水平方向接收晶片的多个狭槽设置在各个FOUP 12a、12b、12c和12d中。FOUP 12a、 12b、 12c和12d接收已经在各个基材抛光单元1000中处理 过的晶片或者将要装载到各个基材抛光单元1000中的晶片。下面，为便于说明，已经在各 个基材抛光单元1000中处理过的晶片被称作处理过的晶片，而尚未被处理的晶片被称作 原始晶片。 第一传送通道41设置在装载/卸载单元10和缓冲单元30之间。第一传送轨42 设置在第一传送通道41中。分度自动装置20设置在第一传送轨42上。分度自动装置20 沿着第一传送轨42移动以在装载/卸载单元10和缓冲单元30之间传送晶片。也就是说， 分度自动装置20从安置在装载/卸载单元10上的FOUP 12a、 12b、 12c和12d取出至少一个 原始晶片，并将该晶片装载到缓冲单元30上。此外，分度自动装置20从缓冲单元30取出 至少一个处理过的晶片，并将该晶片装载在安置在装载/卸载单元10上的FOUP 12a、12b、 12c和12d上。 缓冲单元30设置在第一传送通道41的一侧。缓冲单元30接收由分度自动装置 20传送的原始晶片和在基材抛光单元1000中处理过的晶片。 主传送自动装置50设置在第二传送通道43中。第二传送轨44设置在第二传送 通道43中。主传送自动装置50设置在第二传送轨44上。主传送自动装置50沿着第二传 送轨44移动以在缓冲单元30和基材抛光单元1000之间传送晶片。也就是说，主传送自动 装置50从缓冲单元取出至少一个原始晶片，并将该晶片提供到基材抛光单元1000。此外， 主传送自动装置50从基材抛光单元1000取出至少一个处理过的晶片，并将该处理过的晶 片装载在缓冲单元30上。 基材抛光单元1000设置在第二传送通道43的两侧。各个基材抛光单元1000抛 光和清洁原始晶片以制作处理过的晶片。在基材抛光单元1000中，至少两个或更多个基材 抛光单元以第二传送通道43为中心彼此面对地对称设置。在本专利技术的一个例子中，当在平 面观察时，尽管两对基材抛光单元设置在第二传送通道43的两侧并且分别沿着第二传送 通道43平行设置，但是设置在第二传送通道43两侧的基材抛光单元的数量可以根据基材 处理系统2000的处理效率和占地面积条件增大和减小。 基材抛光单元1000可以配置成多级结构。在本专利技术的一个例子中，基材抛光单元 1000叠置成两层，每一层级包括两上基材抛光单元1000。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基材抛光设备，包括：可转动的基材支撑件，在其上放置基材；可转动和可摆动的抛光单元，抛光放置在所述基材支撑件上的基材的上表面；和控制单元，在抛光工艺中控制所述基材支撑件和所述抛光单元，以根据抛光垫相对于所述基材的水平位置调节抛光变量的值，所述抛光变量用于调节所述基材的抛光量。

【技术特征摘要】
KR 2008-11-28 10-2008-0119920一种基材抛光设备，包括可转动的基材支撑件，在其上放置基材；可转动和可摆动的抛光单元，抛光放置在所述基材支撑件上的基材的上表面；和控制单元，在抛光工艺中控制所述基材支撑件和所述抛光单元，以根据抛光垫相对于所述基材的水平位置调节抛光变量的值，所述抛光变量用于调节所述基材的抛光量。2. 如权利要求1所述的基材抛光设备，其中所述抛光变量包括抛光垫压縮基材的压力、抛光垫的转速、抛光垫的摆动速度、基材支撑件的转速或其组合中的一个。3. 如权利要求2所述的基材抛光设备，其中所述控制单元将所述基材的上表面分成多个调节段并在抛光工艺中根据每个调节段调节所述抛光变量。4. 如权利要求3所述的基材抛光设备，其中所述基材呈圆板形状，并且所述多个调节段沿着所述基材的半径划分。5. 如权利要求4所述的基材抛光设备，其中所述调节段彼此具有相同的距离。6. 如权利要求4所述的基材抛光设备，其中所述调节段彼此具有不同的距离。7. 如权利要求3所述的基材抛光设备，其中所述抛光单元包括包括抛光垫的压縮部，所述压縮部绕着中心轴线旋转以抛光所述基材；摆动臂，与所述压縮部连接以摆动所述压縮部；禾口驱动部，设置在所述摆动臂下方，所述驱动部将旋转力提供到所述摆动臂以摆动所述压縮部。8. 如权利要求7所述的基材抛光设备，其中所述控制单元控制所述驱动部以调节所述抛光垫的转速和摆动速度。9. 如权利要求8所述的基材抛光设备，其中所述压縮部包括设置在所述抛光垫上方的波纹管，所述波纹管利用空气压力调节所述抛光垫压縮基材的压力，其中所述控制单元调节所述波纹管的空气压力以调节所述抛光垫的压縮压力。10. 如权利要求9所述的基材抛光设备，其中所述压縮部还包括设置在所述抛光垫上方的化学液喷嘴，所述化学液喷嘴在置于所述基材支撑件上的所述基材上喷射化学液，禾口所述抛光单元还包括设置在所述压縮部上方并向所述化学液喷嘴提供抛光化学液的流体供应部，所述流体供应部与所述摆动部的下部连接并由所述摆动部摆动。11. 如权利要求io所述的基材抛光设备，其中垫孔限定...

【专利技术属性】
技术研发人员：金性洙，吴世勋，
申请(专利权)人：细美事有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]