一种化学机械抛光系统和抛光方法技术方案

本发明专利技术公开了一种化学机械抛光系统和抛光方法，所述化学机械抛光系统包括前置单元；抛光单元；清洗单元，设置于前置单元与抛光单元之间；其中，所述清洗单元包括第一清洗单元和第二清洗单元，所述第一清洗单元和第二清洗单元相对于清洗单元的横向中心线对称设置；所述第一清洗单元和第二清洗单元包括后处理模块、前部传输机械手和后部传输机械手，所述后处理模块竖向层叠设置以形成层叠模组；所述第一清洗单元和第二清洗单元分别配置一对层叠模组，其中一个层叠模组与前部传输机械手的连线平行于另一个层叠模组与后部传输机械手的连线。连线。连线。

【技术实现步骤摘要】
一种化学机械抛光系统和抛光方法


[0001]本专利技术属于CMP
，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

[0002]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、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。化学机械抛光是在CMP系统中完成的，CMP系统一般包括前置单元、抛光单元和清洗单元。
[0004]为了精简CMP系统的晶圆传输，提高传片效率，晶圆传输机构通常跨越多个功能单元设置，如晶圆传输机构横跨清洗单元和抛光单元设置；如此设置虽能提高作业效率，但也降低了各个功能单元的独立性，影响CMP系统运行的灵活性。若某一个功能单元发生故障，则会致使整个CMP系统无法运行。

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和抛光方法，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]清洗单元，设置于前置单元与抛光单元之间；
[0010]其中，所述清洗单元包括第一清洗单元和第二清洗单元，所述第一清洗单元和第二清洗单元相对于清洗单元的横向中心线对称设置；所述第一清洗单元和第二清洗单元包括后处理模块、前部传输机械手和后部传输机械手，所述后处理模块竖向层叠设置以形成层叠模组；所述第一清洗单元和第二清洗单元分别配置一对层叠模组，其中一个层叠模组与前部传输机械手的连线平行于另一个层叠模组与后部传输机械手的连线。
[0011]在一些实施例中，所述层叠模组沿清洗单元的横向和纵向交错设置。
[0012]在一些实施例中，邻接于所述前置单元的层叠模组配置有缓存装置，所述缓存装置设置于竖向层叠的后处理模块之间，以缓存前部传输机械手和/或后部传输机械手转移的晶圆。
[0013]在一些实施例中，邻接于所述前置单元的层叠模组为前端层叠模组，邻接于所述抛光单元的层叠模组为后端层叠模组；所述前部传输机械手邻接于前置单元，所述后部传输机械手邻接于抛光单元；所述前部传输机械手与前端层叠模组的连线平行于所述清洗单元的宽度方向。
[0014]在一些实施例中，所述前置单元将待处理的晶圆传输至所述缓存装置，所述后部
传输机械手抓取缓存装置的晶圆并传输至所述抛光单元。
[0015]在一些实施例中，所述后部传输机械手与前端层叠模组的连线垂直于后部传输机械手与后端层叠模组的连线。
[0016]在一些实施例中，所述层叠模组至少包括一对后处理模块，其沿竖直方向层叠设置。
[0017]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，其以水平的方式处理晶圆表面。
[0018]在一些实施例中，所述刷洗模块邻接于抛光单元设置，其位于层叠模组的上部和/或下部。
[0019]在一些实施例中，所述预清洗模块邻接于前置单元设置，其位于层叠模组的下部。
[0020]在一些实施例中，所述干燥模块邻接于前置单元设置，其位于层叠模组的上部。
[0021]在一些实施例中，所述前部传输机械手设置于清洗单元架体的侧部，所述后部传输机械手设置于清洗单元架体的中部，所述前部传输机械手和后部传输机械手能够沿竖向移动，以在后处理模块之间传输晶圆。
[0022]在一些实施例中，所述后处理模块配置有壳体，所述壳体的至少两个侧面配置有出入口，所述前部传输机械手和后部传输机械手能够经由所述出入口取放晶圆。
[0023]在一些实施例中，所述出入口与所述前部传输机械手和后部传输机械手的设置位置相对应，前部传输机械手和后部传输机械手能够在层叠模组之间传输晶圆。
[0024]此外，本专利技术还公开了一种化学机械抛光方法，其使用上面所述的化学机械抛光系统，包括：
[0025]S1，前置机械手将前置单元的晶圆传输至层叠模组的缓存装置，后部传输机械手将缓存装置的晶圆传输至抛光单元，以在抛光单元实施化学机械抛光；
[0026]S2，后部传输机械手将完成抛光的晶圆传输至清洗单元的层叠模组，以实施晶圆的初始清洗；
[0027]S3，前部传输机械手或后部传输机械手将完成初始清洗的晶圆传输至邻接于前置单元的层叠模组，以实施晶圆干燥；
[0028]S4，前置机械手将完成干燥的晶圆传输至前置单元。
[0029]本专利技术的有益效果包括：
[0030]a.水平邻接于前置单元的层叠模组配置有缓存装置，以衔接前置单元与抛光单元之间的传片，提高晶圆进入抛光单元的传输效率；
[0031]b.层叠模组沿清洗单元的横向及纵向交错设置，以缩小清洗单元的长度尺寸，控制CMP系统的长度，减少CMP系统对Fab厂的空间占用；
[0032]c.第一清洗单元与第二清洗单元沿抛光单元的横向中心线对称设置，第一清洗单元与第二清洗单元相互独立运行；并且，各个层叠模组中的后处理模块相互独立运行，有效增加了清洗单元的容错性，提升CMP系统运行的稳定性。
附图说明
[0033]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：
[0034]图1是本专利技术一实施例提供的一种化学机械抛光系统的示意图；
[0035]图2是本专利技术一实施例提供的清洗单元的示意图；
[0036]图3是本专利技术一实施例提供的第一前端层叠模组的示意图；
[0037]图4是本专利技术一实施例提供的后部传输机械手的示意图；
[0038]图5是本专利技术一实施例提供的刷洗模块的示意图；
[0039]图6是本专利技术一实施例提供的预清洗模块的示意图；
[0040]图7是本专利技术一实施例提供的干燥模块的示意图；
[0041]图8是本专利技术一实施例提供的一种化学机械抛光方法的流程图；
[0042]图9是晶圆在图1示出的化学机械抛光系统中的传输路线图。
具体实施方式
[0043]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式，用于说明本专利技术的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本专利技术实施方式及本专利技术保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
[0044]本说明书的附图为示意图，辅助说明本专利技术的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本专利技术实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的本文档来自技高网...

【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；清洗单元，设置于前置单元与抛光单元之间；其中，所述清洗单元包括第一清洗单元和第二清洗单元，所述第一清洗单元和第二清洗单元相对于清洗单元的横向中心线对称设置；所述第一清洗单元和第二清洗单元包括后处理模块、前部传输机械手和后部传输机械手，所述后处理模块竖向层叠设置以形成层叠模组；所述第一清洗单元和第二清洗单元分别配置一对层叠模组，其中一个层叠模组与前部传输机械手的连线平行于另一个层叠模组与后部传输机械手的连线。2.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述层叠模组沿清洗单元的横向和纵向交错设置。3.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，邻接于所述前置单元的层叠模组配置有缓存装置，所述缓存装置设置于竖向层叠的后处理模块之间，以缓存前部传输机械手和/或后部传输机械手转移的晶圆。4.如权利要求3所述的化学机械抛光系统，其特征在于，邻接于所述前置单元的层叠模组为前端层叠模组，邻接于所述抛光单元的层叠模组为后端层叠模组；所述前部传输机械手邻接于前置单元，所述后部传输机械手邻接于抛光单元；所述前部传输机械手与前端层叠模组的连线平行于所述清洗单元的宽度方向。5.如权利要求4所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述前置单元将待处理的晶圆传输至所述缓存装置，所述后部传输机械手抓取缓存装置的晶圆并传输至所述抛光单元。6.如权利要求4所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述后部传输机械手与前端层叠模组的连线垂直于后部传输机械手与后端层叠模组的连线。7.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述层叠模组至少包括一对后处理模块，其沿竖直方向层叠设置。8.如权利要求7所述的化学机械抛光系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：路新春，许振杰，王国栋，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：