[實用新型]拋光溫度調節裝置和化學機械拋光設備

有效

• 申請號: 202021815464.5
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN211589697U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 孟松林;魏聰;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 華海清科（北京）科技有限公司
• 主分類號: B24B37/10
• 分類號: B24B37/10;B24B37/015;B24B57/02;B24B49/14;B24B55/02
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本實用新型公開了一種拋光溫度調節裝置和化學機械拋光設備，其中拋光溫度調節裝置包括調溫臂、基座和驅動機構；所述基座與所述調溫臂固定連接，所述基座與所述驅動機構連接以帶動所述調溫臂上下移動；所述調溫臂的底表面的材料為高導熱率材料，所述調溫臂設于拋光墊上方并可下移至與拋光墊表面接觸或與拋光墊表面的拋光液接觸，所述調溫臂的內部設有流體通道用于流通一定溫度的流體以控制所述底表面的溫度從而調節與所述底表面接觸的拋光墊或拋光液的拋光溫度。

技術領域

本實用新型涉及晶圓的化學機械拋光技術領域，尤其涉及一種拋光溫度調節裝置和化學機械拋光設備。

背景技術

晶圓制造是制約超/極大規模集成電路（即芯片，IC，Integrated Circuit）產業發展的關鍵環節。隨著摩爾定律的延續，集成電路特征尺寸持續微縮逼近理論極限，晶圓表面質量要求愈加苛刻，因而晶圓制造過程對缺陷尺寸和數量的控制越來越嚴格。化學機械拋光是晶圓制造工藝中非常重要的一個環節。拋光過程是利用承載頭將晶圓壓于拋光墊表面，依靠晶圓和拋光墊之間的相對運動并借助拋光液中的磨粒實現晶圓表面拋光。

在拋光過程中，由于晶圓與拋光墊之間的摩擦以及微觀切削作用，將會產生大量的熱導致溫度過高。然而對于化學機械拋光來說，拋光液中的化學成分與晶圓表面的化學作用需要在一定溫度下進行，如果溫度過高，化學作用過快，化學作用與機械去除作用失衡，會使晶圓加工質量受到很大影響。因此，需要對化學機械拋光過程中的溫度進行控制。

實用新型內容

本實用新型實施例提供了一種拋光溫度調節裝置和化學機械拋光設備，旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

本實用新型實施例的第一方面提供了一種拋光溫度調節裝置，用于在化學機械拋光時調節拋光墊和/或拋光液的溫度，所述拋光溫度調節裝置包括調溫臂、基座和驅動機構；

所述基座與所述調溫臂固定連接，所述基座與所述驅動機構連接以帶動所述調溫臂上下移動；所述調溫臂的底表面的材料為高導熱率材料，所述調溫臂設于拋光墊上方并可下移至與拋光墊表面接觸或與拋光墊表面的拋光液接觸，所述調溫臂的內部設有流體通道用于流通一定溫度的流體以控制所述底表面的溫度從而調節與所述底表面接觸的拋光墊或拋光液的拋光溫度。

在一個實施例中，還包括安裝在所述調溫臂底部的溫度傳感器，用于在所述調溫臂與拋光墊或拋光液接觸時檢測所述拋光溫度。

在一個實施例中，所述調溫臂的流體通道通過管路與流體供給源連接，所述管路上設有流量控制閥以調節所述流體通道內的流體流量從而改變所述底表面的溫度。

在一個實施例中，還包括安裝在所述調溫臂底部的壓力傳感器，用于檢測所述底表面與所述拋光墊之間的壓力以控制該壓力不大于固定值從而減少所述底表面與拋光墊之間的摩擦。

在一個實施例中，還包括控制器，所述控制器分別與所述驅動機構、所述溫度傳感器、所述流量控制閥和所述壓力傳感器連接。

在一個實施例中，所述流體通道包括分別延調溫臂長度方向延伸的進液管道和出液管道，進液管道和出液管道在調溫臂內部遠離基座的一端匯合。

在一個實施例中，所述高導熱率材料為碳化硅、氮化硅或氮化鋁。

在一個實施例中，所述調溫臂的長度為0.8至1.2倍的拋光墊半徑。

在一個實施例中，所述流體的溫度不高于20℃。

本實用新型實施例的第二方面提供了一種化學機械拋光設備，包括：

拋光盤，其上粘接有拋光墊；

承載頭，用于吸附晶圓并將晶圓按壓在拋光墊上進行旋轉；

修整器，用于對拋光墊表面進行修整；以及，

如上所述的拋光溫度調節裝置。