抛光装置及抛光方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种抛光装置及抛光方法。

背景技术

抛光设备主要由上下定盘、抛光垫以及承载盘等组成。抛光垫贴附在抛光设备的定盘上，抛光过程中使用抛光液，在上下定盘高压力高转速的加工条件下，利用抛光液中碱性添加剂刻蚀硅片表面生成硅酸盐，并通过抛光垫以及抛光液中的SiO

常见的抛光垫包括聚氨酯抛光垫和不织布抛光垫。聚氨酯抛光垫是将聚氨酯溶液发泡，硬化后形成块状，并将块状聚氨酯切片得到。不织布抛光垫是将不织布浸润在聚氨酯溶液中，后干燥形成。抛光过程中产生的硅酸盐、来自硅片表面掉落的微小硅碎屑，以及抛光液中的SiO

抛光结束后，会使用高纯水进行喷洒或高压冲洗机对抛光垫表面进行清洗，同时上下定盘会进行旋转运动，将高纯水冲出的结合物残渣通过离心运动甩出，最大程度去除抛光垫表面的结合物残渣，但是无法完全去除抛光垫表面的结合物残渣，随着时间的延长，结合物残渣不断累积，从而导致硅片划伤率逐渐增加。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种抛光装置，能够降低抛光过程中硅片的划伤率。

为了达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是：

一种抛光装置，包括：

相对设置的上抛光头和下抛光头；

固定设置于所述上抛光头上的上定盘以及固定设置于所述下抛光头上的下定盘；

贴附于所述上定盘表面上的上抛光垫以及贴附于所述下定盘表面上的下抛光垫，所述上定盘内设置有第一通道，所述第一通道与所述上定盘的表面连通；所述下定盘内设置有第二通道，所述第二通道与所述下定盘的表面连通；

溶液供给组件，分别与所述第一通道和所述第二通道连接，用于向所述第一通道和所述第二通道内通入碱性溶剂。

一些实施例中，所述上定盘的表面设置有多个与所述第一通道连通的第一孔；

所述下定盘的表面设置有多个与所述第二通道连通的第二孔。

一些实施例中，多个所述第一孔阵列排布；多个所述第二孔阵列排布。

一些实施例中，沿远离所述上抛光垫的方向，多个所述第一孔的孔径逐渐增大；

沿远离所述下抛光垫的方向，多个所述第二孔的孔径逐渐增大。

一些实施例中，所述上定盘的表面设置有多个与所述第一通道连通的第一凹槽；

所述下定盘的表面设置有多个与所述第二通道连通的第二凹槽。

一些实施例中，所述第一凹槽呈网状排布；

所述第二凹槽呈网状排布。

一些实施例中，所述上定盘的表面设置有多个呈圆环状的所述第一凹槽，多个呈圆环状的所述第一凹槽呈同心圆设置；

所述下定盘的表面设置有多个呈圆环状的所述第二凹槽，多个呈圆环状的所述第二凹槽呈同心圆设置；

一些实施例中，沿远离所述上抛光垫的方向，多个所述第一凹槽的宽度逐渐增大；

沿远离所述下抛光垫的方向，多个所述第二凹槽的宽度逐渐增大。

本发明实施例还提供了一种抛光方法，应用于如上所述的抛光装置，所述方法包括：

在抛光结束后，控制所述溶液供给组件向所述第一通道和所述第二通道内通入碱性溶剂，同时控制所述上定盘和所述下定盘旋转运动。

一些实施例中，向所述第一通道和所述第二通道内通入碱性溶剂的压力大于0.3Mpa。

本发明的有益效果是：

本实施例中，在抛光装置完成抛光后，利用外置压力装置可以将碱性溶剂通过第一通道和第二通道通入上定盘和下定盘的表面，能够与上定盘表面的上抛光垫以及下定盘表面的下抛光垫接触，可以从抛光垫底部通过不织布的微孔渗透到整张抛光垫，溶解加工过程中形成的结合物残渣，从而降低抛光过程中硅片的划伤率。本实施例可以实现抛光垫从与定盘接触面到与硅片接触面的纵向清洗，同时搭配定盘旋转时的离心作用实现径向清洗，从而达到很好的清洗效果，能够提高抛光垫的使用寿命。

附图说明

图1表示本发明一实施例抛光装置的结构示意图；

图2表示本发明一实施例抛光装置的平面示意图；

图3表示本发明另一实施例抛光装置的结构示意图；

图4表示本发明另一实施例抛光装置的平面示意图。

附图标记

1 抛光垫

2 定盘

3 溶剂通道

4 孔

5 凹槽

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

现有技术中，随着时间增加，抛光垫上的结合物残渣不断累积，从而导致硅片划伤率逐渐增加。为了降低硅片划伤率，可以在抛光结束后，使用高纯水对抛光垫进行喷洒或高压冲洗机对抛光垫表面进行清洗，同时上下定盘会进行旋转运动，将高纯水冲出的结合物残渣通过离心运动甩出，但是无法百分百去除结合物残渣。为了提升清洁能力，可以直接将KOH等碱性溶剂喷洒在抛光垫表面，但受到定盘旋转运动带来的离心作用，停留在抛光垫表面的KOH等碱性溶剂会被甩出，无法进入抛光垫内部溶解结合物残渣，导致清洁效果有限；同时上定盘抛光垫上的KOH由于受到重力作用，清洁效果也会减弱。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种抛光装置，能够对抛光垫进行清洗，降低抛光过程中硅片的划伤率。

本发明实施例提供一种抛光装置，包括：

相对设置的上抛光头和下抛光头；

固定设置于所述上抛光头上的上定盘以及固定设置于所述下抛光头上的下定盘；

贴附于所述上定盘表面上的上抛光垫以及贴附于所述下定盘表面上的下抛光垫，所述上定盘内设置有第一通道，所述第一通道与所述上定盘的表面连通；所述下定盘内设置有第二通道，所述第二通道与所述下定盘的表面连通；

溶液供给组件，分别与所述第一通道和所述第二通道连接，用于向所述第一通道和所述第二通道内通入碱性溶剂。

本实施例中，在抛光装置完成抛光后，利用外置压力装置可以将碱性溶剂通过第一通道和第二通道通入上定盘和下定盘的表面，能够与上定盘表面的上抛光垫以及下定盘表面的下抛光垫接触，可以从抛光垫底部通过不织布的微孔渗透到整张抛光垫，溶解加工过程中形成的结合物残渣，从而降低抛光过程中硅片的划伤率。本实施例可以实现抛光垫从与定盘接触面到与硅片接触面的纵向清洗，同时搭配定盘旋转时的离心作用实现径向清洗，从而达到很好的清洗效果，能够提高抛光垫的使用寿命。

一些实施例中，所述上定盘的表面设置有多个与所述第一通道连通的第一孔；

所述下定盘的表面设置有多个与所述第二通道连通的第二孔。

通过第一孔可以将第一通道内的碱性溶剂导入到上定盘的表面，与上抛光垫接触，可以从上抛光垫底部通过不织布的微孔渗透到整张抛光垫，溶解加工过程中形成的结合物残渣；通过第二孔可以将第二通道内的碱性溶剂导入到下定盘的表面，与下抛光垫接触，可以从下抛光垫底部通过不织布的微孔渗透到整张抛光垫，溶解加工过程中形成的结合物残渣。

一些实施例中，多个所述第一孔阵列排布；多个所述第二孔阵列排布。这样可以将碱性溶剂导入到定盘表面的各个位置。

一些实施例中，沿远离所述上抛光垫的方向，多个所述第一孔的孔径逐渐增大；

沿远离所述下抛光垫的方向，多个所述第二孔的孔径逐渐增大。

沿远离所述上抛光垫的方向，所述第一孔的孔径逐渐增大，这样可以使得碱性溶剂的导入压强增大，有效地将碱性溶剂导入上抛光垫中；沿远离所述下抛光垫的方向，所述第二孔的孔径逐渐增大，这样可以使得碱性溶剂的导入压强增大，有效地将碱性溶剂导入下抛光垫中。

一具体示例中，如图1和图2所示，定盘2上设置有多个孔4，多个孔4阵列排布，孔4与定盘2内部的溶剂通道3连通，碱性溶剂可以通过溶剂通道3导入孔4，进而渗透到抛光垫1中。其中，定盘2可以为上定盘或下定盘，定盘2为上定盘时，孔4为第一孔，抛光垫1为上抛光垫，溶剂通道3为第一通道；定盘2为下定盘时，孔4为第二孔，抛光垫1为下抛光垫，溶剂通道3为第二通道。

一些实施例中，所述上定盘的表面设置有多个与所述第一通道连通的第一凹槽；

所述下定盘的表面设置有多个与所述第二通道连通的第二凹槽。

一些实施例中，所述第一凹槽可以呈网状排布(图中未示出)；所述第二凹槽可以呈网状排布。这样可以将碱性溶剂导入到定盘表面的各个位置。

一些实施例中，所述上定盘的表面设置有多个呈圆环状的所述第一凹槽，多个呈圆环状的所述第一凹槽呈同心圆设置；

所述下定盘的表面设置有多个呈圆环状的所述第二凹槽，多个呈圆环状的所述第二凹槽呈同心圆设置；

一些实施例中，沿远离所述上抛光垫的方向，多个所述第一凹槽的宽度逐渐增大；

沿远离所述下抛光垫的方向，多个所述第二凹槽的宽度逐渐增大。

沿远离所述上抛光垫的方向，所述第一凹槽的宽度逐渐增大，这样可以使得碱性溶剂的导入压强增大，有效地将碱性溶剂导入上抛光垫中；沿远离所述下抛光垫的方向，所述第二凹槽的宽度逐渐增大，这样可以使得碱性溶剂的导入压强增大，有效地将碱性溶剂导入下抛光垫中。

一具体示例中，如图3和图4所示，定盘2上设置有多个凹槽5和孔4，多个孔4阵列排布，孔4与定盘2内部的溶剂通道3连通，碱性溶剂可以通过溶剂通道3导入孔4，进而导入凹槽5，渗透到抛光垫1中。其中，定盘2可以为上定盘或下定盘，定盘2为上定盘时，凹槽5为第一凹槽，抛光垫1为上抛光垫，溶剂通道3为第一通道；定盘2为下定盘时，凹槽5为第二凹槽，抛光垫1为下抛光垫，溶剂通道3为第二通道。

本发明实施例还提供了一种抛光方法，应用于如上所述的抛光装置，所述方法包括：

在抛光结束后，控制所述溶液供给组件向所述第一通道和所述第二通道内通入碱性溶剂，同时控制所述上定盘和所述下定盘旋转运动。

本实施例中，在抛光装置完成抛光后，利用外置压力装置可以将碱性溶剂通过第一通道和第二通道通入上定盘和下定盘的表面，能够与上定盘表面的上抛光垫以及下定盘表面的下抛光垫接触，可以从抛光垫底部通过不织布的微孔渗透到整张抛光垫，溶解加工过程中形成的结合物残渣，从而降低抛光过程中硅片的划伤率。本实施例可以实现抛光垫从与定盘接触面到与硅片接触面的纵向清洗，同时搭配定盘旋转时的离心作用实现径向清洗，从而达到很好的清洗效果，能够提高抛光垫的使用寿命。

一些实施例中，向所述第一通道和所述第二通道内通入碱性溶剂的压力为大于0.3Mpa，比如可以为0.4Mpa、0.5Mpa、0.6Mpa或0.7Mpa，这样可以提供足够的压力，使得碱性溶剂从抛光垫底部渗透到整张抛光垫。

需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。