[發明專利]防刮傷化學機械研磨裝置及其化學機械研磨方法

在審

• 申請號: 201610107799.3
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105619239A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 嚴鈞華;朱也方;王從剛
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: B24B37/27
• 分類號: B24B37/27;B24B57/02;B24B37/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種防刮傷化學機械研磨裝 置及其化學機械研磨方法。

背景技術

在集成電路的生產過程中，需要使用化學機械研磨機臺對晶圓進行研磨 處理，以使晶圓表面整體平坦化。在現有的化學機械研磨過程中，晶圓承載 器以真空負壓的方式吸附住晶圓載入裝置所載入的晶圓，晶圓承載器的轉軸 可把晶圓承載器及其夾持的晶圓從載入位依次轉移到第一研磨平臺上進行研 磨，然后轉移到第二研磨平臺上進行研磨，最后轉移到晶圓后處理平臺上進 行后處理，則晶圓即可取出研磨臺。晶圓承載器的轉軸每轉動90°角度，即 可從晶圓載入裝置處載入一個晶圓，并依次完成上述的循環研磨和后處理流 程，以提高研磨平臺的利用率。

其中，第一研磨平臺的研磨墊平整器對所述第一研磨平臺的研磨墊進行 整理，第二研磨平臺的研磨墊平整器對所述第二研磨平臺的研磨墊進行整理。 另外，與研磨液槽相連的第一研磨液輸送管路用以為第一研磨平臺提供研磨 液，與研磨液槽相連的第二研磨液輸送管路用以為第二研磨臺提供研磨液。

容易知曉地，在化學機械研磨過程中，所述研磨墊和所述晶圓承載器均 在旋轉，則位于所述第一研磨平臺和所述第二研磨平臺上的研磨液會因為離 心力的作用，飛濺到晶圓承載器和研磨臺罩上，進而導致研磨液結晶。結晶 后的小顆粒物極易灑落在研磨墊上，造成晶圓刮傷，產生廢品。

尋求一種結構簡單、使用方便，并可有效防止晶圓在研磨過程中刮傷的 化學機械研磨裝置和化學機械研磨方法已成為本領域技術人員亟待解決的技 術問題之一。

故針對現有技術存在的問題，本案設計人憑借從事此行業多年的經驗， 積極研究改良，于是有了本發明一種防刮傷化學機械研磨裝置及其化學機械 研磨方法。

發明內容

本發明是針對現有技術中，在傳統的化學機械研磨過程中，所述研磨墊 和所述晶圓承載器均在旋轉，則位于所述第一研磨平臺和所述第二研磨平臺 上的研磨液會因為離心力的作用，飛濺到晶圓承載器和研磨臺罩上，進而導 致研磨液結晶，而結晶后的小顆粒物極易灑落在研磨墊上，造成晶圓刮傷， 產生廢品等缺陷提供一種防刮傷化學機械研磨裝置。

本發明之第二目的是針對現有技術中，在傳統的化學機械研磨過程中， 所述研磨墊和所述晶圓承載器均在旋轉，則位于所述第一研磨平臺和所述第 二研磨平臺上的研磨液會因為離心力的作用，飛濺到晶圓承載器和研磨臺罩 上，進而導致研磨液結晶，而結晶后的小顆粒物極易灑落在研磨墊上，造成 晶圓刮傷，產生廢品等缺陷提供一種防刮傷化學機械研磨裝置的化學機械研 磨方法。

為實現本發明之目的，本發明提供一種防刮傷化學機械研磨裝置，所述 防刮傷化學機械研磨裝置，包括：晶圓載入裝置，用以將待研磨之晶圓載入 所述防刮傷化學機械研磨裝置；晶圓承載器，以真空負壓的方式吸附住晶圓 載入裝置載入的晶圓，并通過所述晶圓承載器之轉軸將所述晶圓從載入位依 次轉移至第一研磨平臺、第二研磨平臺和后處理平臺，以進行化學機械研磨 工藝處理；研磨液供應管，與研磨液槽連通，并分別向所述第一研磨平臺、 所述第二研磨平臺和所述后處理平臺輸送研磨液；移動軌道，分別設置在所 述載入位、所述第一研磨平臺、所述第二研磨平臺以及所述后處理平臺之外 圍；去離子水管路，設置在所述移動軌道內，并在所述去離子水管路之出水 端設置噴頭。

可選地，所述噴頭為360°可旋轉噴頭。

可選地，所述噴頭活動設置在所述移動軌道上。

可選地，所述移動軌道呈框形分別設置在所述載入位、所述第一研磨平 臺、所述第二研磨平臺以及所述后處理平臺之外圍。

為實現本發明之又一目的，本發明提供一種防刮傷化學機械研磨裝置之 化學機械研磨方法，所述防刮傷化學機械研磨裝置之化學機械研磨方法，包 括：

執行步驟S1：所述晶圓載入裝置將待研磨之晶圓載入所述防刮傷化學機 械研磨裝置；

執行步驟S2：所述晶圓承載器以真空負壓的方式吸附住晶圓載入裝置載 入的晶圓，并通過所述晶圓承載器之轉軸將所述晶圓從載入位依次轉移至第 一研磨平臺、第二研磨平臺和后處理平臺，以進行化學機械研磨工藝處理， 且在各化學機械研磨工藝過程中，與去離子水管路連通的所述噴頭持續對研 磨臺罩和晶圓承載器噴灑去離子水；