[发明专利]晶圆加工装置及其工作方法

说明书

一种晶圆加工装置及其工作方法，其中，加工装置包括研磨垫，所述研磨垫包括研磨面，用于对晶圆进行研磨；研磨头，所述研磨头包括接触面，所述接触面包括安装区和包围所述安装区的修整区，所述安装区用于安装晶圆；固定于所述接触面修整区的修整环，所述修整环用于对所述研磨面进行研磨，增加所述研磨面的粗糙度。所述晶圆加工装置的操作简单、结构简单、且成本较低；修整环与晶圆不容易发生碰撞，能够增加晶圆加工装置的加工精度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆加工装置及其工作作法。

背景技术

化学机械研磨(Chemical mechanical Polishing，CMP)装置是半导体制造领域常用的一种平坦化装置，能够提高晶圆表面的平整度。化学机械研磨装置是通过晶圆与研磨垫之间的摩擦，并在研磨液的帮助下使晶圆表面平整度增加。当晶圆与研磨垫发生摩擦之后，研磨垫表面的粗糙度会下降，从而导致研磨垫与晶圆之间的摩擦力减小，且研磨垫表面容易残留被去除的晶圆颗粒，导致研磨效果下降。

为了防止研磨过程中研磨垫表面的粗糙度下降，且防止研磨垫表面残留晶圆颗粒。需要通过研磨垫修整装置对研磨垫进行修整。

然而，现有的研磨垫修整装置结构复杂，且操作困难。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种晶圆加工装置及其工作方法，能够简化晶圆加工装置的结构，且操作简单。

为解决上述问题，本发明提供一种晶圆加工装置，包括：研磨垫，所述研磨垫包括研磨面，用于对晶圆进行研磨；研磨头，所述研磨头包括接触面，所述接触面包括安装区和包围所述安装区的修整区，所述安装区用于安装晶圆；固定于所述接触面修整区的修整环，所述修整环用于对所述研磨面进行研磨，增加所述研磨面的粗糙度。

可选的，所述修整环包括：位于所述接触面修整区的基材和位于所述基材表面的修整涂层，所述修整涂层用于对研磨垫进行修整。

可选的，所述修整涂层的材料为金刚石；所述基材的材料为镍。

可选的，所述修整环的宽度为4cm～6cm。

可选的，所述修整环为圆环，所述修整环中具有沟槽，所述沟槽沿所述修整环直径方向自所述修整环外壁贯穿至所述修整环内壁。

可选的，还包括：第一压力控制装置，第一压力控制装置控制所述研磨头对修整环的压力；第二压力控制装置，第二压力控制装置控制晶圆对研磨垫的压力；所述第一压力控制装置包括：连接所述研磨头的第一弹性结构，所述第一弹性结构用于通入第一气体，对所述研磨头施加第一压力；连接所述第一弹性结构的第一气体控制设备，第一气体控制设备控制所述第一弹性结构中第一气体的压强；或者，所述第一压力控制装置包括：连接所述研磨头的活塞，用于推动所述研磨头沿垂直于所述接触面的方向移动；所述第二压力控制装置包括位于所述安装区表面的第二弹性结构，所述第二弹性结构用于与晶圆接触，所述第二弹性结构用于通入第二气体，对晶圆施加第二压力；连接所述第二弹性结构的第二气体控制设备，第二气体控制设备控制所述第二弹性结构中通入的第二气体的压强。

相应的，本发明技术方案还提供一种晶圆加工装置的工作方法，包括：提供晶圆加工装置；提供晶圆，所述晶圆包括相对的处理面和背面；将所述晶圆安装于所述安装区，使所述晶圆背面朝向所述接触面；将所述晶圆安装于所述安装区之后，通过研磨垫对晶圆处理面进行研磨处理；通过所述修整环对所述研磨垫进行修整处理，增加所述研磨面的粗糙度。

可选的，所述研磨处理和修整处理的步骤包括：使所述晶圆处理面相对于所述研磨垫研磨面平移；在所述平移过程中，使所述研磨垫绕所述研磨垫的中心轴旋转；所述晶圆处理面的中心经过所述研磨面中心、以及所述研磨面边缘上的任意一点。

可选的，所述研磨处理和修整处理的步骤还包括：所述平移过程中，使所述研磨头沿垂直于所述接触面的直线旋转。