利用光辅助的化学机械研磨装置及研磨系统制造方法及图纸

本申请公开了一种利用光辅助的化学机械研磨装置及研磨系统，涉及化学机械研磨装置相关技术领域，该装置包括固定平台、用于承载待研磨物的承载台、研浆管道、紫外光源和研磨装置；研浆管道用于在待研磨表面上供应研浆；紫外光源位于承载台上方，在研浆铺设在待研磨表面后，紫外光源照射待研磨表面，并使该待研磨表面光化学改性；研磨装置包括研磨头，研磨装置使研磨头与待研磨表面接触并施加预定研磨压力，以及驱动研磨头按照预设路径运动。本申请利用紫外光源辅助待研磨物的研磨制程，使紫外光源对待研磨表面进行光化学改性，提高了待研磨表面的氧化速率，进而提高研磨速率，降低研浆的使用量。研浆的使用量。研浆的使用量。

【技术实现步骤摘要】
利用光辅助的化学机械研磨装置及研磨系统


[0001]本申请涉及化学机械研磨装置相关
，尤其涉及一种利用光辅助的化学机械研磨装置及研磨系统。

技术介绍

[0002]化学机械研磨是平滑待研磨物表面的重要制程，其主要是使待研磨表面与研浆发生化学反应生成一层相对容易去除的表面层，在待研磨物与研磨垫接触且相对运动中，该表面层通过研浆中的研磨剂以及施加在待研磨物上的研磨压力被机械地磨去。现有化学机械研磨装置包括可旋转衬垫及研磨头，研磨头与可旋转衬垫相对的侧面安装有待研磨物，旋转研磨头使待研磨物与可旋转衬垫接触，利用待研磨物与可旋转衬垫之间的研浆层磨去待研磨物的表面层。但是，现有化学机械研磨装置存在浪费研浆液及研磨速率低的问题。
[0003]为了提高现有化学机械研磨装置的研磨速率，一般会利用磷光发光颗粒与二氧化铈颗粒制成可旋转衬垫，但是，该可旋转衬垫的设计及制作过程较为困难，制作成本高。
[0004]因此，如何提供一种化学机械研磨装置，以提高其对待研磨物的研磨速率，成为本领域亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种利用光辅助的化学机械研磨装置，其能够提高现有化学机械研磨装置对待研磨物研磨速率差的问题。
[0006]另一目的还在于提供一种研磨系统，该研磨系统配置有上述利用光辅助的化学机械研磨装置。
[0007]第一方面，本申请实施例提供一种利用光辅助的化学机械研磨装置，其包括：
[0008]固定平台；
[0009]承载台，设置在固定平台上，用于承载待研磨物；
[0010]研浆管道，用于对待研磨物的待研磨表面供应研浆；
[0011]紫外光源，位于承载台上方且与承载台相隔预定间距；在研浆铺设在待研磨物的待研磨表面后，紫外光源照射待研磨表面，并使该待研磨表面光化学改性；
[0012]研磨装置，包括研磨头，研磨装置使研磨头与待研磨表面接触并施加预定研磨压力，以及驱动研磨头按照预设路径运动。
[0013]在一种可能的实施方案中，紫外光源的光照面积覆盖并大于待研磨物的待研磨表面面积。
[0014]在一种可能的实施方案中，紫外光源的波长介于250nm～400nm，光强介于800～1200mW/cm2。
[0015]在一种可能的实施方案中，紫外光源的照射方式为：在每个待研磨物的研磨周期内，实时照射待研磨物的待研磨表面。
[0016]在一种可能的实施方案中，紫外光源设置在承载台的正上方；紫外光源与承载台
之间的距离大于研磨装置与承载台之间的距离。
[0017]在一种可能的实施方案中，紫外光源为多个，且多个紫外光源沿承载台周向等间距布置在承载台上方；每个紫外光源与承载台之间的距离均大于研磨装置与承载台之间的距离。
[0018]在一种可能的实施方案中，待研磨物为硅晶圆、碳化硅晶圆或氮化镓晶圆。
[0019]在一种可能的实施方案中，研磨头的尺寸小于待研磨物尺寸的二分之一。
[0020]第二方面，本申请实施例提供一种研磨系统，包括：
[0021]上述利用光辅助的化学机械研磨装置；
[0022]机器人手臂装置，用于控制研磨装置的位置及研磨压力；
[0023]采集单元，用于获取待研磨表面的研磨参数；
[0024]控制单元，与采集单元和机器人手臂装置通信连接；在接收到待研磨表面的研磨参数后，控制单元控制机器人手臂装置带动研磨装置按照研磨参数对待研磨表面研磨。
[0025]与现有技术相比，本申请的有益效果：
[0026]本申请利用紫外光源辅助待研磨物的研磨制程，在研浆铺设在待研磨物的待研磨表面时，利用紫外光源照射待研磨表面，使紫外光源对待研磨表面进行光化学改性，提高了待研磨表面的氧化速率，进而提高研磨速率，并降低研浆的使用量。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1为根据本申请实施例示出的一种利用光辅助的化学机械研磨装置的结构示意图；
[0029]图2为根据本申请实施例示出的一种研磨系统的结构示意图。
[0030]图示说明：
[0031]10固定平台；20承载台；30紫外光源；40研磨装置；41研磨头；42驱动机构；50研浆管道；60衬垫；70旋转轴；100利用光辅助的化学机械研磨装置；200机器人手臂装置；300采集单元；400控制单元。
具体实施方式
[0032]下面结合附图对本申请具体实施方式的技术方案作进一步详细说明，这些实施方式仅用于说明本申请，而非对本申请的限制。
[0033]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上方”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0034]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，
也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0035]根据本申请的一个方面，提供了一种利用光辅助的化学机械研磨装置。参见图1，该利用光辅助的化学机械研磨装置包括固定平台10、承载台20、紫外光源30、研磨装置40和研浆管道50。承载台20设置在固定平台10上，用于承载待研磨物，在待研磨物放置在承载台20时，待研磨物的待研磨表面背对于承载台20。研浆管道50用于在待研磨物放置在承载台20时，对待研磨物的待研磨表面供应研浆。紫外光源30位于承载台20上方且与承载台20相隔预定间距，在研浆铺设在待研磨物的待研磨表面后，紫外光源30照射待研磨表面，并使该待研磨表面光化学改性。研磨装置40包括研磨头41，研磨装置40使研磨头41与待研磨表面接触并施加预定研磨压力，以及驱动研磨头41按照预设路径相对于待研磨表面运动。
[0036]其中，待研磨物为硅晶圆、碳化硅晶圆或氮化镓晶圆。
[0037]本申请的工作过程和工作原理如下：
[0038]利用该化学机械研磨装置对待研磨物进行研磨制程时，首先，将待研磨物放置在承载台20上，且待研磨物的待研磨表面背对于承载台20。然后，研浆管道50对待研磨表面供应研浆，在研浆铺设在待研磨表面后，利用紫外光源30照射待研磨表面，使紫外光源30对待研磨表面进行光化学改性，并氧化待研磨表面，生成相对容易移除的氧化层。最后，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用光辅助的化学机械研磨装置，其特征在于，包括：固定平台；承载台，设置在所述固定平台上，用于承载待研磨物；研浆管道，用于对所述待研磨物的待研磨表面供应研浆；紫外光源，位于所述承载台上方且与所述承载台相隔预定间距；在所述研浆铺设在所述待研磨物的待研磨表面后，所述紫外光源照射所述待研磨表面，并使该待研磨表面光化学改性；研磨装置，包括研磨头，所述研磨装置使所述研磨头与待研磨表面接触并施加预定研磨压力，以及驱动所述研磨头按照预设路径运动。2.根据权利要求1所述的利用光辅助的化学机械研磨装置，其特征在于，所述紫外光源的光照面积覆盖并大于所述待研磨表面面积。3.根据权利要求1所述的利用光辅助的化学机械研磨装置，其特征在于，所述紫外光源的波长介于250nm～400nm，光强介于800～1200mW/cm2。4.根据权利要求1所述的利用光辅助的化学机械研磨装置，其特征在于，所述紫外光源的照射方式为：在每个所述待研磨物的研磨周期内，实时照射所述待研磨物的待研磨表面。5.根据权利要求1～4中任一项所述的利用光辅助的化学机械研磨装置，其特征在于，所述紫...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑雯，郭顺华，
申请(专利权)人：芯恩青岛集成电路有限公司，
类型：新型
国别省市：