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；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，所述第一清洗单元与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横纵交错设置的后处理模块，靠近所述横向中心线的后处理模块为多层且沿竖向层叠设置，靠近清洗单元侧部的后处理模块为单层；还包括传输机械手，其紧邻所述后处理模块设置并对称设置于所述横向中心线的两侧。设置于所述横向中心线的两侧。设置于所述横向中心线的两侧。

【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、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。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]由于前置单元和抛光单元的功能相对固定，而清洗单元的工艺制程较为复杂，其涉及预清洗、刷洗、干燥等工序；清洗单元中各个模块的排布较为紧密，尤其需要配置电气、液路等配件，严重缩小了清洗单元的维护空间，这不利于操作人员正常开展维护作业。

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]本专利技术实施例的第一方面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，所述第一清洗单元与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横纵交错设置的后处理模块，靠近所述横向中心线的后处理模块为多层且沿竖向层叠设置，靠近清洗单元侧部的后处理模块为单层；还包括传输机械手，其紧邻所述后处理模块设置并对称设置于所述横向中心线的两侧。
[0011]在一些实施例中，靠近清洗单元侧部的后处理模块的竖向高度与靠近所述横向中心线上层的后处理模块对应的竖向高度相同。
[0012]在一些实施例中，化学机械抛光系统还包括缓存机构，其位于竖向层叠设置的后处理模块之间。
[0013]在一些实施例中，所述缓存机构还设置于靠近清洗单元侧部的后处理模块的下方。
[0014]在一些实施例中，所述缓存机构设置于临近所述前置单元的后处理模块的下方。
[0015]在一些实施例中，所述第一清洗单元配置一对传输机械手，其中一个传输机械手临近所述前置单元设置，另一个传输机械手临近所述抛光单元设置。
[0016]在一些实施例中，所述传输机械手配置有竖向滑轨，其能够沿竖直方向移动，以在相邻的后处理模块之间传输晶圆。
[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，所述干燥模块邻接于所述前置单元设置。
[0019]在一些实施例中，所述后处理模块的侧面配置有开关门，所述开关门朝向所述传输机械手设置。
[0020]本专利技术的有益效果包括：
[0021]a.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；
[0022]b.后处理模块沿清洗单元的横向及纵向交错设置，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；
[0023]c.清洗单元的侧部设置单层后处理模块，在单层后处理模块的下方或上方配置对应的电气液等配件，充分利用清洗单元的内部空间，提高设备的可维护性。
附图说明
[0024]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：
[0025]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；
[0026]图2是图1中化学机械抛光系统的前视图；
[0027]图3是本专利技术一实施例提供的缓存机构的示意图；
[0028]图4是图1对应的化学机械抛光系统的侧视图；
[0029]图5是图1中对应的清洗单元的示意图；
[0030]图6是本专利技术一实施例提供的清洗单元的示意图；
[0031]图7是本专利技术一实施例提供的刷洗模块的示意图；
[0032]图8是本专利技术一实施例提供的预清洗模块的示意图；
[0033]图9是本专利技术一实施例提供的干燥模块的示意图；
[0034]图10是晶圆在化学机械抛光系统中传输的路线图。
具体实施方式
[0035]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。
[0036]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部分。
[0037]在本专利技术中，“化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)”也称为“化
学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization,CMP)”，晶圆(Wafer,W)也称基板(Substrate)，其含义和实际作用等同。
[0038]本专利技术公开内容的实施例，总体上涉及在半导体器件制造工业中使用的化学机械抛光(CMP)单元，化学机械抛光时，由亚微米或纳米磨粒和化学溶液组成的抛光液在晶圆与抛光垫之间流动，抛光液在抛光垫的传输和旋转离心力的作用下均匀分布，以在晶圆和抛光垫之间形成一层液体薄膜，液体中的化学成分与晶圆产生化学反应，将不溶物质转化为易溶物质，然后通过磨粒的微机械摩擦将这些化学反应物从晶圆表面去除，溶入流动的液体中带走，即在化学成膜和机械去膜的交替过程中去除表面材料实现表面平坦化处理，从而达到全局平坦化的目的。
[0039]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，一种化学机械抛光系统包括：
[0040]前置单元1，其可简写为EFEM(Equipment Front End Module)，用于存放待抛光晶圆和已抛光的晶圆；
[0041]抛光单元3，用于实施化学机械抛光，以完成晶圆表面的材料去除；
[0042]清洗单元2，设置于前置单元1与抛光单元3之间，以清除抛光过程中残留于晶圆表面的颗粒物，保证晶圆表面的洁净度符合工艺要求。
[0043]进一步地，前置单元1包括4个前开式晶圆传送盒1a和前置机械手1b，其中，前开式晶圆传送盒1a(Front Opening Unified Pod,FOUP)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，所述第一清洗单元与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横纵交错设置的后处理模块，靠近所述横向中心线的后处理模块为多层且沿竖向层叠设置，靠近清洗单元侧部的后处理模块为单层；还包括传输机械手，其紧邻所述后处理模块设置并对称设置于所述横向中心线的两侧。2.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，靠近清洗单元侧部的后处理模块的竖向高度与靠近所述横向中心线上层的后处理模块对应的竖向高度相同。3.如权利要求1所述的化学机械抛光系统，其特征在于，还包括缓存机构，其位于竖向层叠设置的后处理模块之间。4.如权利要求3所述的化学机械抛光系统，其特征在于，所述缓存机构还设置于靠近清洗单元侧部...

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑，路新春，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：