[發明專利]利用化學機械拋光設備進行化學機械拋光的方法

有效

• 申請號: 201110143287.X
• 申請日: 2011-05-30
• 公開（公告）號: CN102240927A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 路新春;沈攀
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;H01L21/02;H01L21/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 宋合成

技術領域

本發明涉及一種利用化學機械拋光設備進行化學機械拋光的方法。

背景技術

在大規模集成電路的生產過程中，對晶圓的平坦度要求非常高。目前，通過利用化學機械拋光(CMP)工藝來實現晶圓的平坦化，而化學機械拋光機是完成化學機械拋光工藝的主要設備。已有的拋光設備采用轉盤式四拋光頭三拋光盤結構或單盤單頭的線性結構。

在轉盤式四拋光頭三拋光盤結構中，該轉盤支撐著四個拋光頭旋轉，并在不同的工位之間工作。該轉盤重量大，結構復雜，要求精度高，制造困難，成本高，并且四個懸臂上的拋光頭相互影響，如果一個拋光頭或其攜帶的晶圓出現問題，其他三個拋光頭必須停止工作，因此效率低下。并且轉盤上的每一個拋光頭在晶片裝卸工位抓放晶圓時，拋光頭與晶片裝卸工位需要精確地對位，所以對轉盤的控制精度要求也非常高。

在單盤單頭線性結構中，各個拋光單元之間互不干擾，其中一個拋光單元停機，其他的拋光單元可以繼續完成工作，在完成后停機。但是具有單盤單頭線性結構的拋光設備的生產效率低，晶圓間的傳輸距離大，傳輸時間長。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種工作效率高的利用化學機械拋光設備進行化學機械拋光的方法。

為了實現上述目的，根據本發明的實施例提出一種利用化學機械拋光設備進行化學機械拋光的方法，其特征在于，所述化學機械拋光設備包括多個化學機械拋光機、機械手和過渡裝置，其中所述多個化學機械拋光機和所述過渡裝置圍繞所述機械手布置，所述方法包括以下步驟：A)通過所述機械手將所述過渡裝置上的晶圓搬運到所述多個化學機械拋光機中的至少一個上以便利用所述多個化學機械拋光機對晶圓進行拋光；B)通過所述機械手將拋光后的晶圓搬運到所述過渡裝置上；和C)重復步驟A)和B)直到完成所有晶圓的拋光。

根據本發明實施例的利用化學機械拋光設備進行化學機械拋光的方法具有晶圓傳輸距離短、晶圓傳輸時間短和工作效率高的優點。

另外，根據本發明實施例的利用化學機械拋光設備進行化學機械拋光的方法可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述步驟A)包括：通過所述機械手將多個晶圓從所述過渡裝置上分別搬運到所述多個化學機械拋光機上以便利用所述多個化學機械拋光機對所述多個晶圓進行拋光；所述步驟B)包括：通過所述機械手將由所述多個化學機械拋光機拋光后的多個晶圓分別搬運到所述過渡裝置上。

根據本發明的一個實施例，所述化學機械拋光機為三個，且所述機械手為多臂機械手，其中所述多臂機械手將三個晶圓同時從所述過渡裝置上搬運到所述三個化學機械拋光機上以便通過所述三個化學機械拋光機同時對三個晶圓進行拋光；其中所述多臂機械手將所述三個化學機械拋光機拋光后的三個晶圓同時搬運到所述過渡裝置上。

根據本發明的一個實施例，所述化學機械拋光機為三個，且所述機械手為單臂機械手，其中所述單臂機械手將三個晶圓依次從過渡裝置上搬運到所述三個化學機械拋光機上以便通過所述三個化學機械拋光機對三個晶圓進行拋光；其中所述單臂機械手將拋光后的三個晶圓從所述三個化學機械拋光機搬運到所述過渡裝置上。

根據本發明的一個實施例，所述步驟A)包括：A1)通過所述機械手將一個晶圓從所述過渡裝置上搬運到所述多個化學機械拋光機中的第一化學機械拋光機上進行第一次拋光；A2)通過所述機械手將經過第一次拋光后的晶圓從所述第一化學機械拋光機搬運到第二化學機械拋光機進行第二次拋光并重復步驟A1)；和A3)通過所述機械手將經過第二次拋光后的晶圓從所述第二化學機械拋光機順序搬運到所述多個化學機械拋光機中的其余化學機械拋光機以順序進行拋光并重復步驟A2)；所述步驟B)包括：B1)通過所述機械手將經過最后一次拋光后的晶圓搬運到所述過渡裝置上。

根據本發明的一個實施例，所述化學機械拋光機為三個，所述機械手為單臂機械手，且所述過渡裝置包括第一平臺和第二平臺，所述步驟A)包括：A1)通過所述機械手將一個晶圓從所述第一平臺上搬運到所述三個化學機械拋光機中的第一化學機械拋光機上進行粗拋光；A2)通過所述機械手將經過粗拋光后的晶圓從所述第一化學機械拋光機搬運到第二化學機械拋光機進行細拋光并重復步驟A1)；和A3)通過所述機械手將經過細拋光后的晶圓從所述第二化學機械拋光機搬運到第三化學機械拋光機以進行精拋光并重復步驟A2)；所述步驟B)包括：B1)通過所述機械手將經過精拋光后的晶圓搬運到所述第二平臺上。