[發明專利]襯底拋光設備和方法

有效

• 申請號: 201010271684.0
• 申請日: 2007-10-08
• 公開（公告）號: CN101985208A
• 公開（公告）日: 2011-03-16
• 發明（設計）人: 勝岡誠司;關本雅彥;國澤淳次;宮崎充;渡邊輝行;小林賢一;粂川正行;橫山俊夫
• 申請（專利權）人: 株式會社荏原制作所
• 主分類號: B24B29/00
• 分類號: B24B29/00;B24B57/02;B24B41/04;B24B41/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

本申請是2007年10月8日提交的名稱為“襯底拋光設備和方法”的200710162207.9號中國發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種襯底拋光設備和方法，尤其涉及一種適于拋光大尺寸玻璃襯底上的絕緣材料層或導電材料層的襯底拋光設備和方法。而且，本發明涉及一種襯底接收方法。

背景技術

用于太陽能電池和平板顯示器的透明玻璃襯底具有在其上利用銀膏印刷形成的電路。然而，使用銀膏的工藝已經成為問題，因為這種工藝成本較高且在生產精細的連線中遇到困難。

隨著以液晶顯示器為代表的圖像顯示設備變得尺寸更大，其中使用的玻璃襯底也變得尺寸更大。為了生產用于這些更大的圖像顯示設備的精細連線且降低其成本，已經需要一種連線形成工藝，其中代替使用碳膏和銀膏，絕緣層沉積在玻璃襯底上，在絕緣層的表面上形成精細的連線凹槽，在連線凹槽內嵌入鍍覆金屬層(例如，鍍Cu層)，以及除去多于金屬層以提供平坦表面。

獲得高表面平整度的一種常規技術是拋光晶片(襯底)以用于制造半導體器件的工藝。通常，CMP(化學機械拋光)設備在本領域作為拋光晶片的設備。CMP設備包括垂直轉動軸、安裝在所述垂直轉動軸下端用于保持襯底而使其將被拋光表面面向下的襯底保持器、另一垂直轉動軸、以面對所述襯底保持器的關系安裝在所述另一垂直轉動軸上端的轉臺、和安裝在所述轉臺上表面上的拋光墊。在CMP設備中，被轉動的襯底保持器保持的襯底壓靠在轉動的轉臺上的拋光墊上而使襯底拋光。同時，使用諸如漿液等的拋光液產生化學反應，以拋光襯底。對于詳細內容，參照日本專利公報No.2003-309089。

如果將由CMP設備拋光的玻璃襯底尺寸變得更大，那么CMP設備需要也尺寸變得更大。為了使CMP設備功能性更強且更緊湊，需要解決下述問題：

(1)大尺寸玻璃襯底需要可靠地保持并吸在襯底保持器的保持表面(平坦表面)上。然而，大尺寸玻璃襯底薄，且很容易變形或彎曲。而且，在拋光之前鍍覆有銅等的玻璃襯底易于翹曲，且很容易斷裂。這種趨勢必須保持最小。

(2)如果顆粒和雜質陷留在襯底保持器的保持表面和玻璃襯底表面之間，則玻璃襯底易于在拋光過程中斷裂。所以，需要防止顆粒和雜質陷留在襯底保持器的保持表面和玻璃襯底的表面之間。

(3)當拋光大尺寸玻璃襯底時，轉臺上表面上的拋光墊和玻璃襯底分別具有較大的接觸面積，且產生大量的摩擦熱。漿液(拋光液)等的化學反應也產生大量的摩擦熱。這些熱量必須減少。

(4)拋光大尺寸玻璃襯底需要大量的漿液(拋光液)。為了降低拋光玻璃襯底的工藝成本，需要減少拋光工藝中消耗的漿液(拋光液)量。

(5)大尺寸玻璃襯底是通過襯底保持器經具有大吸引面積的襯底保持器的吸引表面(保持表面)吸引，在表面張力作用下與吸引表面保持緊密接觸。所以，在玻璃襯底拋光之后，玻璃襯底很難完整地從吸引表面上在均勻力作用下沿一個方向釋放(取下)，當從襯底保持器上取下時可能損壞。需要從襯底保持器的吸引表面上釋放(取下)玻璃襯底而沒有造成對玻璃襯底的損壞。

(6)CMP設備需要大尺寸的清洗單元，用于清洗已拋光的大尺寸玻璃襯底。通常，CMP設備具有玻璃襯底傳遞單元，諸如機械手，用于在玻璃襯底拋光之后將玻璃襯底傳遞到清洗單元。然而，用于傳遞大尺寸玻璃襯底的玻璃襯底傳遞單元難以使CMP設備更緊湊和成本低。

(7)裝在轉臺上表面上的拋光墊是可消耗品，需要在它已經達到其使用壽命之后更換。然而，在大尺寸轉臺上的拋光墊不容易在短時間內更換。所以，需要有利于拋光墊的更換，以縮短機器的停機時間。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種拋光設備和方法、以及一種襯底接收方法，它們將解決上述的問題(1)至(7)，且能將大尺寸玻璃襯底拋光至更高的平整度、以及清洗和干燥已拋光的大尺寸玻璃襯底。

根據本發明的第一方面，提供了一種襯底拋光設備，包括：襯底保持機構，該襯底保持機構包括用于保持待拋光襯底的機頭；拋光機構，該拋光機構包括具有拋光工具的拋光臺，由所述機頭保持的襯底被壓靠所述拋光臺上的所述拋光工具，以通過所述襯底和所述拋光工具的相對運動拋光所述襯底；襯底傳遞機構，該襯底傳遞機構包括用于接收待拋光襯底的待拋光襯底接收器、和用于接收已拋光襯底的已拋光襯底接收器，所述待拋光襯底接收器和已拋光襯底接收器相互同軸地設置。