CN106346354B - 基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘 - Google Patents

基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘 Download PDF

Info

Publication number
CN106346354B
CN106346354B CN201510418760.9A CN201510418760A CN106346354B CN 106346354 B CN106346354 B CN 106346354B CN 201510418760 A CN201510418760 A CN 201510418760A CN 106346354 B CN106346354 B CN 106346354B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
cathode
nozzle
chuck
showerhead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510418760.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106346354A (zh
Inventor
代迎伟
金一诺
王坚
王晖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ACM Research Shanghai Inc
Original Assignee
ACM Research Shanghai Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ACM Research Shanghai Inc filed Critical ACM Research Shanghai Inc
Priority to CN201510418760.9A priority Critical patent/CN106346354B/zh
Publication of CN106346354A publication Critical patent/CN106346354A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106346354B publication Critical patent/CN106346354B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B57/00—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
    • B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping

Abstract

本发明公开了一种基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，基于阴极喷头移动过程中的位置变化来调节抛光电流，达到抛光均匀的目的。其技术方案为：卡盘的半径大于晶圆的半径，卡盘超出晶圆的部分设置一圆环，卡盘中间形成晶圆片槽用于吸附晶圆，位于卡盘下方设有电源、阴极喷头和阳极喷头，其中阳极喷头的位置相对于晶圆是固定的，阴极喷头从晶圆中心沿着晶圆半径移动至晶圆外的圆环上，当阴极喷头移动到晶圆边缘时，阴极喷头与晶圆相交的面积随移动而减小，阴极喷头上的抛光电流对应减小。

Description

基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘
技术领域
本发明涉及一种无应力抛光工艺中的晶圆旋转卡盘，尤其涉及基于阴极喷头位置的变化来优化抛光效果的晶圆旋转卡盘。
背景技术
传统的无应力抛光SFP工艺过程中，电源的正负极与晶圆的连接都是通过抛光液接头实现的，两级连接的抛光液分别由阴极喷头和阳极喷头喷射出，其中阴极喷头在抛光过程中，在水平方向上是相对于卡盘移动的。当阴极喷头移动到晶圆边缘的塑料环时，其与晶圆相交的面积会随着距离的变大而慢慢减小，如果使用相同的抛光电流，有效的抛光电流密度必然会增加，造成抛光不均匀。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，基于阴极喷头移动过程中的位置变化来调节抛光电流，达到抛光均匀的目的。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，卡盘的半径大于晶圆的半径，卡盘超出晶圆的部分设置一圆环，卡盘中间形成晶圆片槽用于吸附晶圆，位于卡盘下方设有电源、阴极喷头和阳极喷头，其中阳极喷头的位置相对于晶圆是固定的，阴极喷头从晶圆中心沿着晶圆半径移动至晶圆外的圆环上，当阴极喷头移动到晶圆边缘时，阴极喷头与晶圆相交的面积随移动而减小，阴极喷头上的抛光电流对应减小。
根据本发明的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，阴极喷头移动的初始位置是晶圆中心，移动的终止位置是阴极喷头中心距离晶圆中心为(R+a/2)，其中R是晶圆半径，a是阴极喷头的宽度。
根据本发明的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，当阴极喷头的投影都位于晶圆内时，抛光电流的大小维持不变，当阴极喷头的投影与晶圆边缘相交时，阴极喷头上的抛光电流的减小比例i为S(d)/S，其中d为阴极喷头中心与晶圆中心的水平距离，S是阴极喷头的投影面积，S(d)为阴极喷头的投影与晶圆相交的面积。
根据本发明的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，当阴极喷头上的抛光电流的减小比例i达到预设值时，保持电流大小不变。
根据本发明的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，预设值为0.4。
根据本发明的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，圆环是绝缘材料制成的。
根据本发明的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，圆环是塑料环。
根据本发明的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，吸附在晶圆片槽内的晶圆的表面与圆环的表面齐平。
根据本发明的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，阳极喷头的中心距离晶圆中心的距离是(R+b/2)，其中R是晶圆半径，b是阳极喷头的宽度。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的晶圆旋转卡盘确定了阴极喷头相对于卡盘的移动范围，并且可以控制抛光电流的比例，当阴极喷头离开晶圆时，为保证抛光电流密度维持不变，调整抛光电流的比率。相较于现有技术，本发明可以提升抛光均匀的效果。
附图说明
图1示出了无应力抛光工艺中的晶圆旋转卡盘的示意图。
图2示出了本发明的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘的较佳实施例中的阴极喷头移动的起始位置的示意图。
图3示出了晶圆旋转卡盘的较佳实施例中的阴极喷头移动的终止位置的示意图。
图4示出了晶圆旋转卡盘的较佳实施例中的阴极喷头移动到晶圆边缘的示意图。
图5示出了阴极喷头投影在晶圆上所占比例的坐标图。
图6示出了阴极喷头上抛光电流比例的坐标图。
具体实施方式
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1示出了无应力抛光工艺中的晶圆旋转卡盘的示意图。图2示出了本发明的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘的较佳实施例中的阴极喷头移动的起始位置的示意图。图3示出了晶圆旋转卡盘的较佳实施例中的阴极喷头移动的终止位置的示意图。图4示出了晶圆旋转卡盘的较佳实施例中的阴极喷头移动到晶圆边缘的示意图。
结合图1至图4，本实施例的晶圆旋转卡盘1的半径大于晶圆2的半径，卡盘超出晶圆的部分设置一圆环，圆环较佳的采用绝缘材料制成，在本发明中例如是塑料环7。卡盘中间形成晶圆片槽3用于吸附晶圆2，晶圆的表面与塑料环7的表面齐平。位于卡盘下方设有电源4、阴极喷头5和阳极喷头6，其中阳极喷头4的位置是固定的，阳极喷头4的中心距离晶圆中心的距离是(R+b/2)，其中R是晶圆半径，b是阳极喷头的宽度。阴极喷头5从晶圆中心沿着晶圆半径移动至晶圆外的圆环，其中图2中所示的箭头就是阴极喷头相对于卡盘的移动方向。当阴极喷头5移动到晶圆2的边缘时，阴极喷头5与晶圆2相交的面积随移动而减小，阴极喷头5上的抛光电流对应减小。
阴极喷头5移动的初始位置如图3所示的晶圆中心，移动的终止位置是如图4所示的阴极喷头中心距离晶圆中心为(R+a/2)，其中R是晶圆半径，a是阴极喷头的宽度，浮动范围在±5mm以内。
在阴极喷头5从初始位置一直匀速移动到终止位置的过程中，当阴极喷头5的投影都位于晶圆内时，抛光电流的大小维持不变，这一段可参见图5和图6中的纵坐标为1的这一段水平线。在图5和图6中，纵坐标代表比率(图5中是投影比率，图6中是抛光电流比率)，横坐标代表阴极喷头距离晶圆中心的距离。
当阴极喷头5移动到晶圆边缘时，说明阴极喷头5的投影与晶圆边缘相交。阴极喷头的投影与晶圆相交的面积会随着距离的变大而慢慢减小，如果使用相同的抛光电流，有效的抛光的电流密度必然会增加，所以随着距离的变大，抛光电流的比例应该减小。具体的减小比例的计算如下：阴极喷头5上的抛光电流的减小比例i为S(d)/S，其中d为阴极喷头中心与晶圆中心的水平距离，S是阴极喷头的投影面积，S(d)为阴极喷头的投影与晶圆相交的面积，是d的函数。
考虑到抛光电流小到一定程度时，抛光效果就基本没有了，因此在实际操作中会设定一个预设值，称之为最小电流比例。当阴极喷头5上的抛光电流的减小比例i达到预设值时，保持电流大小不变，这一预设值按照经验可设为0.4。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (9)

1.一种基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，其特征在于，卡盘的半径大于晶圆的半径，卡盘超出晶圆的部分设置一圆环，卡盘中间形成晶圆片槽用于吸附晶圆，位于卡盘下方设有电源、阴极喷头和阳极喷头，其中阳极喷头的位置相对于晶圆是固定的，阴极喷头从晶圆中心沿着晶圆半径移动至晶圆外的圆环上，当阴极喷头移动到晶圆边缘时，阴极喷头与晶圆相交的面积随移动而减小，阴极喷头上的抛光电流对应减小。
2.根据权利要求1所述的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，其特征在于，阴极喷头移动的初始位置是晶圆中心，移动的终止位置是阴极喷头中心与晶圆中心的距离为(R+a/2)，其中R是晶圆半径，a是阴极喷头的宽度。
3.根据权利要求1所述的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，其特征在于，当阴极喷头的投影都位于晶圆内时，抛光电流的大小维持不变，当阴极喷头的投影与晶圆边缘相交时，阴极喷头上的抛光电流的减小比例i为S(d)/S，其中d为阴极喷头中心与晶圆中心的水平距离，S是阴极喷头的投影面积，S(d)为阴极喷头的投影与晶圆相交的面积。
4.根据权利要求3所述的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，其特征在于，当阴极喷头上的抛光电流的减小比例i达到预设值时，保持电流大小不变。
5.根据权利要求4所述的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，其特征在于，预设值为0.4。
6.根据权利要求1所述的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，其特征在于，圆环是绝缘材料制成的。
7.根据权利要求6所述的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，其特征在于，圆环是塑料环。
8.根据权利要求1所述的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，其特征在于，吸附在晶圆片槽内的晶圆的表面与圆环的表面齐平。
9.根据权利要求1所述的基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘，其特征在于，阳极喷头的中心距离晶圆中心的距离是(R+b/2)，其中R是晶圆半径，b是阳极喷头的宽度。
CN201510418760.9A 2015-07-16 2015-07-16 基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘 Active CN106346354B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510418760.9A CN106346354B (zh) 2015-07-16 2015-07-16 基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510418760.9A CN106346354B (zh) 2015-07-16 2015-07-16 基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106346354A CN106346354A (zh) 2017-01-25
CN106346354B true CN106346354B (zh) 2020-04-24

Family

ID=57842668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510418760.9A Active CN106346354B (zh) 2015-07-16 2015-07-16 基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106346354B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104637836A (zh) * 2013-11-14 2015-05-20 盛美半导体设备（上海）有限公司 晶圆加工装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01289143A (ja) * 1988-05-16 1989-11-21 Seiko Instr Inc バンプめっき方法
JP3619021B2 (ja) * 1998-08-06 2005-02-09 アルプス電気株式会社 薄膜磁気ヘッド製造用めっき装置と薄膜磁気ヘッド
CN102377053B (zh) * 2010-08-16 2015-02-25 富士康(昆山)电脑接插件有限公司 电连接器
CN102360164A (zh) * 2011-09-28 2012-02-22 上海宏力半导体制造有限公司 喷涂光刻胶的方法
CN103590092B (zh) * 2012-08-16 2017-05-10 盛美半导体设备（上海）有限公司 一种电化学抛光/电镀装置及方法
CN104570609A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 沈阳芯源微电子设备有限公司 一种光刻胶涂布轨迹的实施方法
CN203887682U (zh) * 2014-06-19 2014-10-22 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 研磨头及研磨装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104637836A (zh) * 2013-11-14 2015-05-20 盛美半导体设备（上海）有限公司 晶圆加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106346354A (zh) 2017-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204256240U (zh) 反光镜调整装置及具有其的投影机
US20170152597A1 (en) Substrate evaporation-coating device and evaporation-coating method
JP2015201558A (ja) プラズマ処理方法及びプラズマ処理装置
CN106141900A (zh) 一种高效率研磨抛光GaN晶片的方法
CN106346354B (zh) 基于阴极喷头位置变化进行优化的晶圆旋转卡盘
US20180209036A1 (en) Sputtering apparatus and target changing device thereof
CN103149790B (zh) 掩模板
CN106863020B (zh) 螺旋式磁流变抛光装置
KR20070098321A (ko) 화학적 기계적 연마 장치
CN113510540A (zh) 一种用于磁性液体抛光循环系统的回收装置
CN104835712A (zh) 一种应用于半导体等离子体处理装置的弧面喷淋头
CN106346353B (zh) 一种基于阳极喷头位置进行优化的晶圆旋转卡盘
CN104174601B (zh) 半导体晶圆的刷洗装置和刷洗方法
CN105097638A (zh) 一种新型腔内倒角陶瓷环
JP2010086824A (ja) イオン注入方法及びイオン注入装置
CN103070561B (zh) 隐藏式滑轨的抽屉高度调节装置
CN211160427U (zh) 加速管瓷环涂胶装置
CN207398030U (zh) 一种密封型接触器内部主触点连接片
CN104900473A (zh) 平行度调节装置及cvd生长膜装置
CN107115997B (zh) 一种漆雾溢流拦截装置及风压式喷漆房
CN104061363A (zh) 限位结构及电子膨胀阀
KR20020022198A (ko) 표면에 비 선형 트랙이 형성된 연마 패드를 구비하는화학적 기계적 연마 장치
KR20120008630A (ko) 비통전 아노다이징 서셉터 표면 처리방법
CN107433495B (zh) 降低钨丝短路频率的离子束抛光机
CN203117443U (zh) 一种用于望远镜的光学镜片

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 201203 building 4, No. 1690, Cailun Road, free trade zone, Pudong New Area, Shanghai

Applicant after: Shengmei semiconductor equipment (Shanghai) Co., Ltd

Address before: 201203 Shanghai City, Pudong New Area China Zhangjiang High Tech Park of Shanghai Cailun Road No. 1690 building fourth

Applicant before: ACM (SHANGHAI) Inc.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant