[实用新型]一种改善晶圆抛光平整度的抛光装置

说明书

本实用新型涉及半导体技术领域，具体公开了一种改善晶圆抛光平整度的抛光装置，包括抛光机主体、自动制冷执行机构及抛光液供给机构，所述抛光机主体上表面设置有抛光层，所述抛光层上设置有陶瓷盘与pp卡头，所述陶瓷盘通过与pp卡头匹配安装实现陶瓷盘的限位固定，所述抛光机主体内部设置有冷却腔，所述冷却腔设置有冷却水进口、冷却水出口，所述冷却水进口、冷却水出口通过冷却水进水管、冷却水回水管与自动制冷执行机构连通，所述抛光液供给机构设置于抛光机主体正上方。本实用新型通过自动制冷机构与抛光机主体实现联动，有效提升晶圆在抛光过程中抛光机主体的温度精确控制，防止抛光机主体因温度变化变形，造成晶圆抛光不平整的问题。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种改善晶圆抛光平整度的抛光装置。

背景技术

晶圆在加工的过程中需要对表面进行研磨抛光来消除其在单晶切割工序中产生的锯痕和损伤层，从而改善晶圆的几何精度，以求获得表面局部平整度、表面粗糙度和极低的光亮镜面来满足IC工艺要求。在机械化学研磨抛光过程中，化学反应与温度变化呈指数关系。温度的升高，导致化学反应加剧，使晶圆表面的抛光一致性较差，造成不均匀的平坦化效果；而在低温情况下，化学反应速度变慢，导致化学研磨抛光作用降低，材料移除速率变慢，研磨精度变差。因此研磨抛光区域的温度需要控制在一定的范围内。

现有的晶圆抛光装置在抛光之前必须手动对冷却系统进行设置和开启，生产过程中冷却系统是否正常运转无法监控与保障，抛光机在抛光过程中温度情况得不到实时响应与调整，很容易造成抛光盘变形，影响晶圆抛光平整度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种改善晶圆抛光平整度的抛光装置，用于改善现有晶圆抛光平整度的问题。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：一种改善晶圆抛光平整度的抛光装置，包括抛光机主体、自动制冷执行机构及抛光液供给机构，所述抛光机主体上表面设置有抛光层，所述抛光层上设置有陶瓷盘与pp卡头，所述陶瓷盘通过与pp卡头匹配安装实现陶瓷盘的限位固定，所述抛光机主体内部设置有冷却腔，所述冷却腔设置有冷却水进口、冷却水出口，所述冷却水进口、冷却水出口通过冷却水进水管、冷却水回水管与自动制冷执行机构连通，所述抛光液供给机构设置于抛光机主体正上方。

进一步：所述冷却腔中设置有若干环形波浪状的冷却通道，所述抛光机主体内部通过设置环形波浪状的冷却通道形成冷却腔，该设置增加冷却液在冷却腔中的流动路径，同时均匀流动的冷却液可加快热量的转移，以达到更好的温度控制效果。

进一步：所述冷却腔中设置有温度传感器，所述温传感器与自动制冷执行机构通信连接，所述温传感器预设阈值为18±1℃。所述温度传感器用于冷却腔中温度的监测，若温度较阈值发生变化，温度传感器将实时数据传送至自动制冷执行机构，所述自动制冷执行机构对冷切供应系统状态进行精确控制，使得冷却腔温度符合抛光要求。

进一步：所述pp卡头上方设置有压杆，启动抛光时外界向压杆施与压力，使得陶瓷盘上的晶圆与抛光层紧密接触，晶圆在抛光液的化学作用下，抛光层的机械摩擦作用下实现抛光平整。

进一步：所述抛光机主体内部设置有第一旋转电机，所述第一旋转电机与抛光层联动，所述第一旋转电机用于实现抛光层的匀速转动。

进一步：所述pp卡头内部设置有第二旋转电机，所述pp卡头、陶瓷盘与第二旋转电机实现联动，所述第二旋转电机用于实现陶瓷盘的匀速转动。

进一步：所述陶瓷盘上设置有晶圆吸盘，所述晶圆吸盘用于抛光时晶圆的固定。

进一步：所述冷却水进水管、冷却水回水管上分别设置有电磁阀与流量计，所述电磁阀、流量计，主要用于冷却水进水管、冷却水回水管的开闭控制与流量监测，以实现自动制冷执行机构的快速响应与精确控制。

进一步：所述电磁阀、流量计与自动制冷执行机构通信连接，以实现自动制冷执行机构的实时反馈控制。