[发明专利]用于CMP处理的基板搬运系统及方法

说明书

公开了用于碳化硅(SiC)基板的相对表面的顺序单侧CMP处理的系统及方法。一种方法包括将基板的第一表面压靠在多个抛光垫中的一者上，其中所述多个抛光垫设置在多个可旋转抛光平台中的对应的可旋转抛光平台上。该方法包括使用终端受动器的第一侧将基板从基板载体装载站传送至基板对准站。该方法包括使用终端受动器的第一侧将基板从基板对准站传送至基板载体装载站。该方法包括将基板的第二表面压靠在所述多个抛光平台中的一者上。

技术领域

本文所述实施方式大致涉及在电子元件制造中使用的化学机械抛光(chemicalmechanical polishing；CMP)系统及处理。特定而言，本文的实施方式涉及用于对基板(诸如，碳化硅(SiC)基板)的相对表面进行顺序单侧CMP处理的基板搬运方案。

背景技术

化学机械抛光(CMP)通常用于制造半导体器件，以平坦化或抛光沉积在结晶硅(Si)基板表面上的材料层。在典型CMP处理中，基板被保持在基板载体中，该基板载体在抛光流体存在的情况下将基板背侧压向旋转的抛光垫。通常，抛光流体包括一种或多种化学成分的水溶液及悬浮在水溶液中的纳米级研磨颗粒。通过由抛光流体及基板与抛光垫的相对运动所提供化学及机械活动的组合，在基板的与抛光垫接触的整个材料层表面上移除材料。

CMP也可用于结晶碳化硅(SiC)基板的制备，这些结晶碳化硅(SiC)基板由于其独特的电学及热学性质而在先进的高功率及高频率半导体器件应用中提供优于Si基板的性能。SiC基板通常从单晶锭切片以提供具有硅终止表面(Si表面)及与Si表面相对的碳终止表面(C表面)的圆形晶片。接着通常使用磨光(grinding)、研磨(lapping)及CMP处理操作的组合将Si表面及C表面中的每一者处理成期望的厚度及表面光洁度。举例而言，可使用CMP处理以平坦化Si表面及C表面中的一者或两者，以移除由先前磨光和/或研磨操作引起的亚表面损伤，和/或制备用于随后在其上外延SiC生长的SiC基板。

例如，可通过使用双侧抛光系统同时地或使用单侧抛光系统顺序地执行Si及C表面的CMP处理。由于其不同的原子组成，及因此对CMP处理的不同的反应性，对于相同抛光参数而言，对Si及C表面实现了不同抛光结果，诸如，材料移除速率及抛光的表面粗糙度。与双侧抛光相比较而言，对Si及C表面的顺序单侧抛光有利地允许精细调节与其一起使用的相应CMP处理，以提供改良的表面光洁度结果。

先前用于半导体元件制造中的CMP处理的改造的单侧抛光系统为SiC基板制备提供了期望的精细控制。遗憾地是，用于在Si基板上制造半导体器件的单侧抛光系统的基板搬运器通常被配置为仅抛光基板表面(例如，在其上形成有电子器件的基板的有源表面)的一侧。因此，为了促进对Si表面及接着对C表面(或反之亦然)进行顺序单侧抛光，SiC基板通常在第一表面(Si表面或C表面)已经被抛光之后从CMP系统被移除，在其基板保持件中被反转，并返回至CMP系统以抛光第二表面(剩余的未经抛光的Si或C表面)。

在顺序的单侧CMP处理之间反转SiC基板在其基板保持件中的定向通常是手动执行的。遗憾地，手动搬运是劳动密集的，且可能在处理期间导致非期望的错误及延迟及与其相关联的基板处理成本的对应增加。

因此，本领域中需要用于解决以上问题的装置及方法。

发明内容

本公开内容通常在电子器件的制造中使用的化学机械抛光(CMP)系统及处理。特定而言，本公开内容涉及用于在单侧抛光系统中对碳化硅(SiC)基板的相对表面进行顺序单侧CMP处理的基板搬运方案。