【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体集成电路芯片制造领域，尤其是涉及一种处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备。
技术介绍
1、晶圆衬底和半导体器件制造过程包含抛光、表面平坦化等工艺，通常采用机械抛光，化学机械抛光或平坦化等技术，通过晶圆衬底载头(抛光头)向晶背加压，控制压力、抛光头转速、抛光盘转速、抛光液液体流量等参数，在抛光垫上对晶圆衬底正表面或薄膜表面进行抛光或平坦化处理。和机械抛光相比，化学机械抛光和化学机械抛光平坦化通过对抛光液配方的调整，在晶圆衬底表面产生化学反应，可以实现更高的抛光或平坦化处理效率，同时可以实现更好的抛光或平坦化处理效果，包括更高的平整度、更低的缺陷度等。
2、导电型晶圆衬底按导电类型分为体相导电型(导电型衬底)和表面导电型(表面层导电晶圆衬底)，体相导电型晶圆衬底材料本身具有较好导电特性，可以包括掺杂型4h-sic等。表面导电型晶圆衬底可以体相不导电、但是表面层导电，如硅晶圆衬底表面沉积的金属薄膜等。
3、导电型衬底或表面层导电晶圆衬底的抛光和平坦化工艺可以采取特殊的电化学机械抛光和平坦化技术。在化学机械抛光和平坦化的基础上，电化学机械抛光和平坦化可以进一步利用晶圆衬底或晶圆衬底表面薄膜的导电特性，形成电流通路，在晶圆衬底或薄膜表面进行电化学反应，通过电路系统的精密控制，提高表面化学反应速度，进而提高机械抛光和平坦化效率。在电化学机械抛光和平坦化设备工艺中，实现机械抛光和平台化功能的抛光液同时也是实现晶圆衬底表面电化学反应的电解液，液体化学组分、液体导电率等要做相应调整。
<...【技术保护点】
1.一种处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光台可绕着抛光台轴心旋转；所述抛光头可绕着抛光头轴心旋转，且可相对抛光台移动。
3.根据权利要求1或2所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述孔洞的数量为多个。
4.根据权利要求3所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述孔洞的总面积占作用层面积的5-70％。
5.根据权利要求3所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述孔洞的总面积占作用层面积的5-50％。
6.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光垫为作用层；或者，所述抛光垫为双层或多层结构，其最上面一层为作用层，其下部一层或多层为绝缘层，且所述孔洞贯穿抛光垫的整个厚度方向。
7.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：在导电型晶圆衬底的抛光面形成电化学反应层步骤和对电化学反应层进行化学机械抛光步骤同步进行；或者，在导电型晶圆衬底的抛光面形成电化学反应层步骤和对电化学反应层进行化学机械抛光步骤先后进行。
9.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光头包括，
10.根据权利要求9所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述柔性件为导电柔性膜，所述支撑件为金属件，该金属件形成电源的接入点。
11.根据权利要求9所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述柔性件包括轻质金属板和柔性膜，该轻质金属板上开设有多个用于安装柔性膜的开孔，该轻质金属板形成电源的接入点。
12.根据权利要求9所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述柔性件包括轻质金属板，该轻质金属板形成电源的接入点。
13.根据权利要求12所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述轻质金属板表面有一镀铂层。
14.根据权利要求9所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述柔性件为绝缘柔性膜，柔性件的内部包覆有导电线圈，所述导电线圈形成电源的接入点。
15.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光台包括抛光上盘和抛光下盘，其同心同轴设置，抛光下盘与旋转中心轴连接。
16.根据权利要求15所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光上盘为金属材质或合金材料。
17.根据权利要求16所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光上盘表面有一镀铂层。
18.根据权利要求16所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述电源连出的导线穿过旋转中心轴与抛光上盘连接。
19.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光台有加热功能。
20.根据权利要求19所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光台连接温控装置。
21.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：还包括化学液供应系统，其用于向抛光垫传输化学液，可将化学液传输至抛光垫上表面。
22.根据权利要求15所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：还包括化学液供应系统，其可以将化学液自抛光上盘向孔洞底部传输。
23.根据权利要求21或22所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述化学液供应系统带有流量控制单元，以用于调节化学液的输出量；或者带有温度控制单元，以用于调节化学液的输出温度；或者带有浓度控制单元，以用于调节化学液的输出浓度。
24.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述化学液为抛光液，其为研磨纳米颗粒分散于酸性或碱性溶液中，其pH>8或pH&l...
【技术特征摘要】
1.一种处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光台可绕着抛光台轴心旋转；所述抛光头可绕着抛光头轴心旋转，且可相对抛光台移动。
3.根据权利要求1或2所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述孔洞的数量为多个。
4.根据权利要求3所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述孔洞的总面积占作用层面积的5-70％。
5.根据权利要求3所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述孔洞的总面积占作用层面积的5-50％。
6.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光垫为作用层；或者，所述抛光垫为双层或多层结构，其最上面一层为作用层，其下部一层或多层为绝缘层，且所述孔洞贯穿抛光垫的整个厚度方向。
7.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光垫为双层或多层结构，其最上面一层为作用层，其下部一层或多层为导电层，该导电层封闭或带有与孔洞相连通的穿孔。
8.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：在导电型晶圆衬底的抛光面形成电化学反应层步骤和对电化学反应层进行化学机械抛光步骤同步进行；或者，在导电型晶圆衬底的抛光面形成电化学反应层步骤和对电化学反应层进行化学机械抛光步骤先后进行。
9.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述抛光头包括，
10.根据权利要求9所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述柔性件为导电柔性膜，所述支撑件为金属件，该金属件形成电源的接入点。
11.根据权利要求9所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述柔性件包括轻质金属板和柔性膜，该轻质金属板上开设有多个用于安装柔性膜的开孔，该轻质金属板形成电源的接入点。
12.根据权利要求9所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述柔性件包括轻质金属板，该轻质金属板形成电源的接入点。
13.根据权利要求12所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述轻质金属板表面有一镀铂层。
14.根据权利要求9所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其特征在于：所述柔性件为绝缘柔性膜，柔性件的内部包覆有导电线圈，所述导电线圈形成电源的接入点。
15.根据权利要求1所述的处理导电型晶圆衬底的电化学机械抛光及平坦化设备，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓耀敏，朱政挺，王东辉，
申请(专利权)人：杭州众硅电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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