[发明专利]单面抛光装置及方法

说明书

本发明提供了一种单面抛光装置及方法，属于半导体技术领域。单面抛光装置，包括：固定部，用于对待抛光的晶圆进行固定；位于所述固定部上方的抛光头，用于对所述晶圆进行抛光；分布在所述晶圆周缘的多个控制销，用于固定所述晶圆的边缘，所述多个控制销中的至少一个目标控制销能够上下运动；控制机构，用于根据所述抛光头的位置以及所述晶圆表面的形状控制所述目标控制销的上下运动。本发明能够提高晶圆的表面平坦度。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是指一种单面抛光装置及方法。

背景技术

单晶硅作为半导体器件生产的基底材料，对其表面的平坦度，粗糙度，金属以及颗粒等方面有非常严格的要求，为了满足这些要求，需要通过化学机械抛光来实现。

在单晶硅片工艺流程中，化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是非常重要的一道工序，有时也称之为化学机械平坦化。所谓化学机械抛光，通常是将单晶硅片安装到晶片载体上，并与抛光垫的抛光层接触，抛光垫高速旋转，抛光介质(例如浆液)被分配到抛光垫上且吸入半导体晶片与抛光层之间的间隙中，半导体晶片在压力装置的压力作用与抛光垫相互摩擦，被研磨去除多余材料，并最终使半导体晶片的研磨面被抛光并获得平坦表面。

随着近来半导体器件的更高效能与更高集成(integration)化密度和需求的增加，在半导体晶片的CMP中增进生产力与表面品质已越来越被需要，其中如何改善半导体晶片最终抛光后的抛光面的平坦度是目前化学机械抛光工艺的研究重点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种单面抛光装置及方法，能够提高晶圆的表面平坦度。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供一种单面抛光装置，包括：

固定部，用于对待抛光的晶圆进行固定；

位于所述固定部上方的抛光头，用于对所述晶圆进行抛光；

分布在所述晶圆周缘的多个控制销，用于固定所述晶圆的边缘，所述多个控制销中的至少一个目标控制销能够上下运动；

控制机构，用于根据所述抛光头的位置以及所述晶圆表面的形状控制所述目标控制销的上下运动。

一些实施例中，所述控制机构具体用于根据以下公式确定所述目标控制销的运动距离S：

S＝0.4×(晶圆测定点的值-所述目标控制销的初始位置)+0.3×(晶圆测定点的值-第一控制销的初始位置)+0.3×(晶圆测定点的值-第二控制销的初始位置)；

其中，所述晶圆测定点的值为所述抛光头的中心在所述晶圆上的正投影所在位置处所述晶圆的厚度，所述第一控制销和所述第二控制销为所述目标控制销两侧的控制销，控制销的初始位置为控制销的中心点与所述晶圆远离所述抛光头一侧表面的最小距离。

一些实施例中，所述装置还包括：

位于所述固定部上方的抛光液提供管路，用于向所述晶圆的表面提供抛光液。

一些实施例中，所述抛光液的流量为0.7-1.4l/min。

一些实施例中，所述装置还包括：

分布在所述晶圆周缘的第一冷却液提供管路，用于向所述晶圆的侧面提供冷却液。

一些实施例中，所述装置还包括：

分布在所述晶圆远离所述抛光头一侧的第二冷却液提供管路，用于向所述晶圆的底面提供冷却液。

本发明实施例还提供了一种单面抛光方法，应用于如上所述的单面抛光装置，包括：