化学机械抛光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及化学机械抛光装置，上述化学机械抛光装置包括：抛光板，以与晶片的抛光面相接触的方式进行旋转，以对上述抛光面进行抛光；浆液供给部，在上述晶片以与上述抛光板相接触的方式进行抛光的工序中，供给浆液；以及温度调节单元，在向上述抛光板供给晶片之前，对上述晶片进行加热，由此，能够缩短每单位时间的抛光量保持较低状态的初始阶段所需的时间，因此，能够通过缩短化学机械抛光工序所需的整个时间来提高生产率，能够提供有利于使晶片抛光面的抛光量偏差较小的进行控制的环境。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及化学机械抛光装置，更具体地涉及可缩短化学机械抛光工序所需时间，并且可更精准地控制抛光面的调节的化学机械抛光装置。
技术介绍
化学机械抛光(CMP)装置1在半导体元件制备过程中，用于去除因反复执行掩膜、蚀刻及布线工序等而生成的晶片表面的凹凸所导致的电池区域和周边电路区域之间的高度差，实现广域平坦化，并且为了提高随着电路形成用触点/布线膜分离及高集成元件化而要求的晶片表面粗糙度，对晶片的表面进行精密抛光加工。如图1所示，在这种化学机械抛光(CMP)装置1中，抛光头20在抛光工序过程中以晶片W的抛光面与抛光板10的抛光垫11相向的状态向上述晶片W施压并使上述晶片W进行旋转20d，并且抛光垫11也与平板主体12 —同自转lid并执行机械抛光工序。此时，浆液从浆液供给部30的供给口 32向抛光垫11供给时，浆液流入晶片W并执行晶片W的化学抛光工序。与此同时，调节器40的调节盘以向下施压的方式旋转40d，其臂部41以指定角度进行往复41d，并对抛光垫11的表面进行改质。层叠于晶片W的抛光层由钨等金属膜或氧化膜等各种原材料形成。但是，通过实验得知，如图3所示，不论抛光层的类型如何，在化学机械抛光工序的初始阶段A1，不管抛光时间多长，抛光厚度79几乎不变，在经过恒定时间T1之后的主抛光阶段A2，根据化学机械抛光工序的抛光量89才开始增加，并达到最终抛光厚度dx。但是，初始阶段A1所需时间T1占全部抛光时间的2/5?1/2，消耗大量的时间，因此，具有在规定时间内执行化学机械抛光工序的生产率低下的问题。并且，随着在初始阶段A1的所需时间T1变长，为了缩短针对单位晶片的化学机械抛光时间，在主抛光阶段A2较为大地控制每单位时间的抛光量，因此，导致具有无法精准地控制整个板面上的晶片抛光面的抛光厚度的问题。
技术实现思路
解决的技术问题本技术是为了解决上述存在问题而提出的，本技术的目的在于提供可缩短化学机械抛光工序所需时间，并且可更加精准地控制对抛光面进行调节的化学机械抛光 目.οS卩，本技术的目的在于，在化学机械抛光工序中，通过缩短每单位时间的抛光量较小的初始阶段所需的时间，从而减少整体化学机械抛光工序所需时间，由此，提高生产率。由此，本技术的目的在于，在相同的时间内执行化学机械抛光工序的情况下，可进一步减少每单位时间的抛光量，因此，可减少晶片的抛光面的厚度偏差，从而提供可更加精准地调节厚度环境。技术方案为了解决如上所述的技术问题，本技术的第一实施形态提供化学机械抛光装置，用于对晶片的抛光层进行抛光，其特征在于，包括:抛光板，以与上述晶片的抛光面相接触的方式进行旋转，来对上述抛光面进行抛光；浆液供给部，在上述晶片以与上述抛光板相接触的方式进行抛光的工序中，供给浆液；以及温度调节单元，在向上述抛光板供给晶片之前，对上述晶片进行加热。为了提高晶片的抛光层在化学机械抛光工序中的每单位时间的抛光量，即使向晶片施加更大的力，晶片的每单位时间的抛光量也不会增加，因此，在初始阶段所需时间不会缩短，但是，通过以高于常温的温度向晶片加热的状态开始化学机械抛光工序，由此，覆盖于晶片抛光层的膜可以更加快速地被去除，可进一步缩短浆液的化学反应所需的化学抛光时间，由此，可以在更短的时间内进入使晶片抛光层的每单位时间的抛光量增加的主抛光阶段。如此，通过以高于常温的温度向晶片加热的状态开始化学机械抛光工序，可以缩短每单位时间的抛光量保持较低状态的初始阶段所需的时间，因此，可缩短化学机械抛光工序所需的全部时间，从而获得提高生产率的有利效果。由此，本技术既可以缩短化学机械抛光工序所需的整个时间，又可以在主抛光阶段保持通过化学机械抛光工序每单位时间抛光的抛光量较小，例如，可借助调小对晶片施加的压力等，从而具有提供可便于控制使晶片抛光面的抛光量偏差较为小的环境的效果Ο此时，上述温度调节单元用于对向化学机械抛光工序中投入的晶片进行加热，上述温度调节单元设有搁置板，上述搁置板的温度高于常温，在对上述晶片执行化学机械抛光工序之前，上述晶片的上述抛光面与上述搁置板相接触，使得搁置板的热量传递到晶片抛光面，晶片的上述抛光面的温度可以被调节为高于常温。此时，优选为，上述搁置板保持35°C?200°C。在搁置板的温度低于35°C的情况下，难以将晶片的温度提高到高于常温的水平，而当搁置板的温度超过200°C时，将引起晶片的变形。在本技术的实施例中，上述温度调节单元包括:腔室，用于保管为化学机械抛光工序而向上述抛光板供给的晶片；以及温度调节部，使上述腔室的温度保持高于常温，可借助在上述腔室中收容有晶片的状态下对腔室的温度进行调节，来将晶片的温度加热到适当的温度。在此情况下，上述温度调节部包括:温度传感器，用于测定上述腔室的内部的温度；以及热风供给部，当由上述温度传感器测定的测定温度低于指定温度时，向上述腔室的内部注入被加热的空气，考虑用于化学机械抛光工序的浆液、抛光垫的材质、晶片抛光层的原材料，调节温度。例如，在30°C?180°C的范围内对投入化学机械抛光工序的晶片的温度进行调节。另一方面，上述温度调节部包括:搁置板，用于搁置向上述抛光板被供给之前的晶片；温度传感器，用于测定上述搁置板的温度；以及加热线，当由上述温度传感器测定的测定温度低于指定温度时，对上述搁置板进行加热。由此，从由加热线控制的托架向晶片的抛光面传递热量，晶片的抛光面的温度被调节为30°C?180°C。S卩，晶片的温度可借助向腔室的内部供给的被调温的气体所产生的对流热传递来进行调节，也可借助从腔室的内部的托架传递的热量来进行调节。在本技术的其他实施形态中，上述温度调节单元可包括纯水供给部，用于向晶片供给温度高于常温的纯水，上述晶片是为了进行化学机械抛光工序而向上述抛光板供给的晶片。S卩，针对向化学机械抛光工序投入的晶片抛光面的温度，向晶片抛光面供给被控温的纯水，考虑用于化学机械抛光工序的浆液、抛光垫的材质、晶片抛光层的原材料，进行加热，使得晶片抛光面的温度高于常温。例如，在30°C?180°C的范围内对投入化学机械抛光工序的晶片的温度进行调节。例如，上述纯水供给部可包括水槽，用于将上述晶片浸泡于纯水，上述纯水供给部还可包括纯水喷射部，用于向上述晶片的上述抛光面喷射纯水。例如，上述纯水的温度为35°C?100°C。在将晶片浸泡于水槽的形态的纯水供给部中，晶片的整体表面接收来自纯水的热传递，相比于由纯水喷射部构成的纯水供给部，可以将温度调节得更低。但是，纯水无法调节到100°C以上，因此，在需要加热至100°C以上的情况下，优选地，借助气体的对流热传递或借助加热线的导热传递来调节晶片抛光面的温度。另一方面，本技术的第二实施形态提供化学机械抛光装置，用于对晶片的抛光层进行抛光，其特征在于，包括:抛光板，以与上述晶片的抛光面相接触的方式进行旋转，来对上述抛光面进行抛光；以及浆液供给部，在上述晶片以与上述抛光板相接触的方式进行抛光的工序中，向化学机械抛光工序的至少部分工序中向上述晶片和上述抛光板中的至少一个供给温度被调节成高于常温的浆液。为了提高晶片的抛光层在化学机械抛光工序中每单位时间的抛光量，即使向晶片施加更大的力，晶片的每单位时间的抛光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械抛光装置，用于对晶片的抛光层进行抛光，其特征在于，包括：抛光板，以与上述晶片的抛光面相接触的方式进行旋转，以对上述抛光面进行抛光；浆液供给部，在对上述晶片以与上述抛光板相接触的方式进行抛光的工序中供给浆液；以及温度调节单元，在向上述抛光板供给晶片之前，对上述晶片进行加热。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：任桦爀，金旻成，董慜攝，金钟千，
申请(专利权)人：KC科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：韩国;KR