一种化学机械抛光系统技术方案

本发明专利技术公开了一种化学机械抛光系统，其包括：前置单元；抛光单元；以及清洗单元，设置于前置单元与抛光单元之间；所述抛光单元包括多个抛光模块和抛光传输机构，所述抛光模块围绕所述抛光传输机构设置；所述清洗单元包括多个后处理模块和清洗传输机构，所述后处理模块竖向层叠以形成层叠模组，所述层叠模组沿清洗单元的横向和纵向交错设置，所述清洗传输机构设置于所述层叠模组的侧部。置于所述层叠模组的侧部。置于所述层叠模组的侧部。

【技术实现步骤摘要】
一种化学机械抛光系统


[0001]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。

技术介绍

[0002]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、封装测试等工艺流程。其中，化学机械抛光属于晶圆制造工序中的五大核心制程之一。
[0003]化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)是一种全局平坦化的超精密表面加工技术。CMP系统通常包括前置单元、抛光单元和清洗单元，通过化学机械抛光能够获得符合工艺要求的晶圆。
[0004]随着芯片集成化的推进，CMP工艺的使用频次越来越多，同时对CMP的效率及成本的要求也越来越高。现有的CMP系统受到整机结构的限制，其加工效率很难大幅提升，以致于晶圆的制造成本增加。此外，现有的CMP系统通用性不足，无法适应多样化的制程工艺，不同制程工艺需要配置不同型号的CMP系统，这也会增加晶圆制造的成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种化学机械抛光系统，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0006]本专利技术实施例提供了一种化学机械抛光系统，包括：
[0007]前置单元；
[0008]抛光单元；
[0009]以及清洗单元，设置于前置单元与抛光单元之间；
[0010]所述抛光单元包括多个抛光模块和抛光传输机构，所述抛光模块围绕所述抛光传输机构设置；
[0011]所述清洗单元包括多个后处理模块和清洗传输机构，所述后处理模块竖向层叠以形成层叠模组，所述层叠模组沿清洗单元的横向和纵向交错设置，所述清洗传输机构设置于所述层叠模组的侧部。
[0012]在一些实施例中，所述抛光模块包括抛光盘、抛光组件和装卸台，所述装卸台设置于抛光盘的外侧，所述抛光组件设置于抛光盘和装卸台的上侧并包括一对承载头，所述承载头能够在抛光盘与装卸台之间移动。
[0013]在一些实施例中，所述抛光组件包括支撑架和回转装置，所述回转装置的固定部连接于抛光单元的架体，回转装置的转动部连接于所述支撑架，所述承载头悬挂于支撑架的下方；所述回转装置能够旋转带动支撑架上的承载头转动。
[0014]在一些实施例中，所述承载头通过直线模块悬挂设置于所述支撑架的下方，所述承载头能够沿所述支撑架的长度方向移动。
[0015]在一些实施例中，所述支撑架包括第一支撑件、第二支撑件和连接件，所述第二支
撑件间隔设置于所述第一支撑件的下方，所述连接件设置于第一支撑件与第一支撑件的端部；所述直线模组设置于所述第二支撑件的上方，所述承载头通过固定件悬挂于所述第二支撑件的下方。
[0016]在一些实施例中，所述第一支撑件、第二支撑件和固定件通过铸造、焊接、3D打印、加工或拼装成型。
[0017]在一些实施例中，所述抛光传输机构包括抛光传输机械手，所述抛光传输机械手的数量为一对，其水平邻接于抛光模块配置的装卸台。
[0018]在一些实施例中，所述抛光传输机构还包括进出缓存装置和中间缓存装置，其沿所述抛光单元的长度方向设置并分别位于抛光传输机械手的两侧。
[0019]在一些实施例中，所述进出缓存装置临近所述清洗单元设置，其包括进片层和出片层，以缓存待抛光和待清洗的晶圆。
[0020]在一些实施例中，所述清洗传输机构包括清洗前部传输机械手和清洗后部传输机械手，所述清洗前部传输机械手邻接于所述前置单元设置，所述清洗后部传输机械手邻接于所述抛光单元设置。
[0021]在一些实施例中，所述清洗前部传输机械手和清洗后部传输机械手能够沿竖直方向移动，以在竖向层叠的后处理模块之间传输晶圆。
[0022]在一些实施例中，所述层叠模组配置有固定缓存装置，其设置于竖向层叠的后处理模块之间。
[0023]在一些实施例中，所述后处理模块包括刷洗模块、预清洗模块和干燥模块，所述干燥模块水平邻接于所述前置单元设置。
[0024]在一些实施例中，所述干燥模块设置于层叠模组的上部。
[0025]本专利技术的有益效果包括：
[0026]a.抛光单元的抛光模块围绕抛光传输机构设置，抛光传输机构的晶圆传输机械手可以在相邻抛光模块之间传输晶圆，以保证晶圆传输的便捷性；
[0027]b.抛光组件配置一对承载头，其通过回转装置将承载头在抛光工位与装卸片工位切换，以缩短过程等待时间，提高CMP系统的产能；
[0028]c.在回转装置带动支撑架旋转的过程中，朝向装卸台摆动的承载头预先移动至装卸工位对应位置，以避免两个承载头同时水平移动而产生共振，保证抛光组件运行的可靠性；
[0029]d.后处理模块竖向层叠设置，充分利用竖向空间，减少清洗单元横向及纵向空间的占用，有利于缩小清洗单元的体积；层叠模组中配置固定缓存装置，以方便机械手在前置单元与抛光单元之间传输晶圆；层叠模组中的后处理模块相互独立运行，互不干扰，这有利于提升清洗单元的容错能力；
[0030]e.层叠模组沿清洗单元的横向交错设置，增加了清洗单元的维护空间，提高CMP系统使用维护的便捷性。
附图说明
[0031]通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术的保护范围，其中：
[0032]图1是本专利技术一实施例提供的化学机械抛光系统的示意图；
[0033]图2是本专利技术一实施例提供的抛光单元的示意图；
[0034]图3是图2中隐藏部分零部件的抛光单元的示意图；
[0035]图4是本专利技术一实施例提供的进出缓存装置的示意图；
[0036]图5是本专利技术一实施例提供的中间缓存装置的示意图；
[0037]图6是本专利技术一实施例提供的抛光模块的示意图；
[0038]图7是本专利技术一实施例提供的抛光组件的示意图；
[0039]图8是本专利技术一实施例提供的隐藏承载头的抛光组件的示意图；
[0040]图9是图8中抛光组件的部件拆解图；
[0041]图10是本专利技术一实施例提供的前置单元与清洗单元的连接示意图；
[0042]图11是本专利技术一实施例提供的第一前部层叠模组的示意图；
[0043]图12是本专利技术一实施例提供的刷洗模块的示意图；
[0044]图13是本专利技术一实施例提供的预清洗模块的示意图；
[0045]图14是本专利技术一实施例提供的干燥模块的示意图；
[0046]图15是本专利技术一实施例提供的清洗单元的示意图；
[0047]图16是配置有图15所示清洗单元的CMP系统的平面图；
[0048]图17是本专利技术一实施例提供的晶圆在CMP系统中的传输路线图。
具体实施方式
[0049]下面结合具体实施例及其附图，对本专利技术所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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；以及清洗单元，设置于前置单元与抛光单元之间；所述抛光单元包括多个抛光模块和抛光传输机构，所述抛光模块围绕所述抛光传输机构设置；所述清洗单元包括多个后处理模块和清洗传输机构，所述后处理模块竖向层叠以形成层叠模组，所述层叠模组沿清洗单元的横向和纵向交错设置，所述清洗传输机构设置于所述层叠模组的侧部。2.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述抛光模块包括抛光盘、抛光组件和装卸台，所述装卸台设置于抛光盘的外侧，所述抛光组件设置于抛光盘和装卸台的上侧并包括一对承载头，所述承载头能够在抛光盘与装卸台之间移动。3.如权利要求2所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述抛光组件包括支撑架和回转装置，所述回转装置的固定部连接于抛光单元的架体，回转装置的转动部连接于所述支撑架，所述承载头悬挂于支撑架的下方；所述回转装置能够旋转带动支撑架上的承载头转动。4.如权利要求3所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述承载头通过直线模块悬挂设置于所述支撑架的下方，所述承载头能够沿所述支撑架的长度方向移动。5.如权利要求3所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述支撑架包括第一支撑件、第二支撑件和连接件，所述第二支撑件间隔设置于所述第一支撑件的下方，所述连接件设置于第一支撑件与第一支撑件的端部；所述直线模组设置于所述第二支撑件的上方，所述承载头通过固定件悬挂于所述第二支撑件的下方。6.如权利要求5所述的化学机械抛光系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：许振杰，王国栋，路新春，张国铭，赵德文，王同庆，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：