一种研磨垫的处理方法和研磨垫的处理装置
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域,尤其涉及一种研磨垫的处理方法和研磨垫的处理装置。
背景技术
半导体加工过程中需要利用研磨垫对晶圆进行研磨。研磨垫通常固定在研磨台上,如果研磨垫与研磨台之间存在气泡,则可能导致研磨垫的表面不均一,从而导致研磨垫刮花晶圆。
发明内容
本发明实施例提供一种研磨垫的处理方法和研磨垫的处理装置,以解决研磨垫和研磨台之间可能存在气泡而导致研磨垫表面不均一,使研磨垫刮花晶圆的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种研磨垫的处理方法,包括以下步骤:
提供一加工托盘;
将所述研磨垫粘接于所述加工托盘;
将粘接有所述研磨垫的所述加工托盘在真空状态下加热预设时长。
可选的,所述研磨垫应用于研磨设备,所述研磨设备包括真空腔,所述提供一加工托盘包括:
解除所述真空腔的真空状态,并取出位于所述真空腔内的所述加工托盘;
去除所述加工托盘上的已使用研磨垫,并清洁所述加工托盘。
可选的,所述将粘接有所述研磨垫的所述加工托盘在真空状态下加热预设时长,包括:
在气压不高于为1.3*10-5帕斯卡的情况下,将所述加工托盘加热至80至100摄氏度,并保持4至6分钟。
可选的,所述将粘接有所述研磨垫的所述加工托盘在真空状态下加热预设时长之后,所述方法还包括:
清洗粘接于所述加工托盘上的所述研磨垫。
可选的,所述清洗粘接于所述加工托盘上的所述研磨垫,包括:
控制所述加工托盘以20至40转每分钟的速度自转,利用清洗液和清洗刷清理所述加工托盘表面。
可选的,所述清洗粘接于所述加工托盘上的所述研磨垫之后,所述方法还包括:
将所述加工托盘安装至研磨设备上的指定位置。
第二方面,本发明实施例还提供了一种研磨垫的处理装置,包括:
真空腔,用于容纳待处理的所述研磨垫;
加热组件,设置于所述真空腔内,并用于加热设置于所述真空腔内的研磨垫。
可选的,还包括抽真空组件,所述抽真空组件与所述真空腔相连通,所述抽真空组件用于控制所述真空腔内的气压不高于1.3*10-5帕斯卡。
可选的,所述真空腔内设置有装载吸盘,所述装载吸盘用于固定加工托盘。
可选的,还包括清洁组件,所述清洁组件包括转盘、清洗刷和喷头,所述转盘用于承载加工托盘并带动所述加工托盘自转,所述清洗刷用于在所述加工托盘自转时,刷洗所述加工托盘,所述喷头用于向所述加工托盘喷洒清洗液。
本发明实施例通过将研磨垫粘贴在加工托盘上之后,置于真空环境中,能够降低研磨垫和加工托盘之间存在气泡的可能性,进一步通过加热使加工托盘和研磨垫相固定,有利于提高研磨垫和加工托盘之间的连接效果,从而提高研磨垫表面的均一性,降低由于研磨垫表面不均一而刮花晶圆的可能性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是晶研磨的流程示意图;
图2是本发明一实施例提供的研磨垫的处理方法的流程图;
图3是一种研磨设备的结构示意图;
图4是研磨垫和加工托盘的粘接结构示意图;
图5是本发明一实施例提供的研磨垫的处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,图1为一种晶圆研磨的流程示意图,图中箭头代表晶圆的传递和加工顺序。
首先,将待加工的晶圆110装载在CST(Controlled start transmission,可控启动传动装置)的装载部121(Loader)上,然后在需要时利用第一机械臂122(Robot arm)从装载部121中抽出晶圆110(Wafer)。
接下来,晶圆110被翻转并贴装(Mounting)在模板组件123上(TemplateAssambly)。
在贴装晶圆110后,安装有晶圆固定件124(head)的索引125(Index)旋转,将晶圆固定件124移至正对第一加工盘126,本实施例中索引125具体为约旋转90度,实际实施时,索引125的具体旋转角度根据研磨设备的结构确定。
在第一加工盘126利用研磨液和研磨垫完成晶圆110的旋转/加压加工后,将索引125依次旋转至正对第二加工盘127和第三加工盘128,以对晶圆110进行进一步加工。
加工结束后,利用第二机械臂129对晶圆110进行卸装(demounting)后,将晶圆110卸载(unloading)至卸载部130(Unloader)。
本发明实施例提供了一种研磨垫的处理方法,如图2所示,包括以下步骤:
步骤201:提供一加工托盘。
本实施例中的加工托盘214为与研磨设备300相配合的结构。
以图3所示的研磨设备300为例说明,该研磨设备300包括研磨台310和晶圆固定件124,其中,研磨台310包括驱动组件311、冷却装置312(Cooling water Path)、陶瓷模板313(Ceramic master plate)和加工托盘314(或称陶瓷台,Ceramic Table),研磨台310在驱动组件311的驱动下自转,从而与晶圆固定件124发生相对移动,实现利用陶瓷台314上的研磨垫315(Polishing pad)对固定于晶圆固定件124上的晶圆110进行研磨。
晶圆固定件124包括橡胶吸盘1241(Rubber chuck),橡胶吸盘用于吸附贴装有晶圆110的模板组件123。
步骤202:将所述研磨垫粘接于所述加工托盘。
本实施例中,研磨垫315粘接于加工托盘314上的指定位置,该指定位置根据加工托盘314的结构选择,以适应研磨设备300的使用需求。这一粘贴过程中,只需要确保研磨垫315与加工托盘314的粘贴位置准确即可,而不一定要施加较大的压力使其紧密粘接。
步骤203:将粘接有所述研磨垫的所述加工托盘在真空状态下加热预设时长。
如图4所示,研磨垫315和加工托盘314之间可能存在空气并形成气泡400,在真空状态下,能够使得研磨垫315与加工托盘314之间的空气尽可能少,同时,在抽真空过程中,研磨垫315和加工托盘314之间的气泡400也会溢出,确保研磨垫315与加工托盘314紧密贴合,有助于研磨垫315与加工托盘614固定的更加牢固。
在一个可选的具体实施方式中,该步骤203具体包括:在气压不高于为1.3*10-5帕斯卡的情况下,将所述加工托盘加热至80至100摄氏度,并保持4至6分钟。
本实施例中的真空状态指的是气压远小于标准大气压的状态,显然,真空度越高,则能够使得加工托盘314和研磨垫315之间的贴合效果越好。本实施例中控制气压不高于为1.3*10-5帕斯卡,例如可以控制在1.3*10-5至1.3*10-6帕斯卡之间。
为了避免加工托盘314和研磨垫315之间的粘接效果降低,加热温度不宜过高,加热时间也不宜过长。本实施例中将加热温度具体控制在80至100摄氏度,例如可以是90摄氏度左右,加热时间则控制在4至6分钟,例如可以是5分钟左右。
通过对气压、加热温度和加热时间进行控制,有利于进一步提高加工托盘314和研磨垫315之间的贴合效果,同时,有助于降低加工托盘314和研磨垫315之间存在气泡的可能性。
本发明实施例通过将研磨垫315粘贴在加工托盘314上之后,置于真空环境中,能够降低加工托盘314和研磨垫315之间存在气泡的可能性,进一步通过加热使加工托盘314和研磨垫315相固定,有利于提高加工托盘314和研磨垫315之间的连接效果,从而提高研磨垫315表面的均一性,降低由于研磨垫315表面不均一而刮花晶圆110的可能性。
可选的,所述研磨垫应用于研磨设备,所述研磨设备包括真空腔,所述提供一加工托盘包括:
解除所述真空腔的真空状态,并取出位于所述真空腔内的所述加工托盘;
去除所述加工托盘上的已使用研磨垫,并清洁所述加工托盘。
本实施例中所使用的加工托盘314可以是尚未使用过的加工托盘314,也可能是研磨设备上的已使用过的加工托盘314。在加工托盘314为已使用过的加工托盘314的情况下,需要对加工托盘314进行处理,以避免加工托盘314上存在的异物可能造成的干扰。
在取出加工托盘314并取出研磨垫315后,可以利用酒精等清洗液对加工托盘314的表面进行清洗,从而提高加工托盘314表面的清洁程度,避免粘接层等异物未完全去除而影响新的研磨垫315粘接到加工托盘314后的表面均一性。
可选的,所述将粘接有所述研磨垫的所述加工托盘在真空状态下加热预设时长之后,所述方法还包括:
清洗粘接于所述加工托盘上的所述研磨垫。
为了避免研磨垫315在研磨过程中刮花晶圆110,本实施例中进一步对研磨垫315表面进行清洗,以去除研磨垫315表面附着的异物。
在一个具体实施方式中,对研磨垫315的清洗过程具体包括:
控制所述加工托盘以20至40转每分钟的速度自转,利用清洗液和清洗刷清理所述加工托盘表面。
控制加工托盘314自转,然后利用DIW(Deionized water,去离子水)等清洗液等对研磨垫315的表面进行冲洗。同时,清洗刷能够移动至距离加工托盘314的中心不同距离的各个位置上,这样,当加工托盘314自转过程中,能够通过清洗刷对加工托盘314各个位置的刷洗。
可选的,所述清洗粘接于所述加工托盘上的所述研磨垫之后,所述方法还包括:
将所述加工托盘安装至研磨设备上的指定位置。
在完成对研磨垫315的清洗之后,如图3所示,将加工托盘314安装到研磨设备300上,以利用该加工托盘314上固定的研磨垫315对待研磨的晶圆110进行研磨。
本发明实施例还提供了一种研磨垫的处理装置,该研磨垫的处理装置用于在加工托盘上安装研磨垫。
如图5所示,在一个具体实施方式中,该研磨垫的处理装置500包括真空腔510和加热组件。
真空腔510用于容纳研磨垫。实施时,该真空腔510可以由一个密闭的壳体围成,该真空腔510与抽真空组件相连通,以通过抽真空组件将该真空腔510抽真空。具体的,该抽真空组件至少能够提供上述的真空条件,即能够控制真空腔510内的气压不高于1.3*10-5帕斯卡,具体可以控制在1.3*10-5至1.3*10-6帕斯卡之间。从而提供对研磨垫处理时的真空环境。
在一个可选的具体实施方式中,真空腔510内设置有装载吸盘,该装在吸盘用于吸附以固定加工托盘,从而实现将加工托盘固定在真空腔510内的指定位置。
加热组件则设置于真空腔510内,并用于加热设置于真空腔510内的研磨垫。
该研磨垫的处理装置500提供用于实现上述研磨垫的处理方法中所需的真空环境和加热条件,此处不再赘述。
本发明实施例通过将研磨垫粘贴在加工托盘上之后,置于真空环境中,能够降低研磨垫和加工托盘之间存在气泡的可能性,进一步通过加热使加工托盘和研磨垫相固定,有利于提高研磨垫和加工托盘之间的连接效果,从而提高研磨垫表面的均一性,降低由于研磨垫表面不均一而刮花晶圆的可能性。
进一步的,还包括清洁组件,清洁组件包括转盘、清洗刷520和喷头,转盘用于加工托盘并带动加工托盘自转,清洗刷520用于在加工托盘自转时,刷洗加工托盘,喷头用于向加工托盘喷洒清洗液。
该清洁组件可以位于真空腔510内,例如可以将上述装载吸盘设置于转盘上,然后对应转盘设置清洗刷520和喷头。显然,清洁组件也可以设置于真空腔510外,例如,与真空腔510置于不同的加工台530上,实施时,在真空腔510内对研磨垫和加工托盘进行加热之后,将加工托盘由真空腔510中取出并设置在转盘上,并进一步对位于加工托盘上的研磨垫进行清洗。
在一个具体实施方式中,清洗刷520的一端可转动的设置于转盘的外侧,这样,通过转动清洗刷520,能够调节清洗刷520的刷头的位置,使清洗刷520的刷头移动至与转盘的圆心距离不等的各个位置。
实施时,将固定有研磨垫的加工托盘固定在转盘上,然后控制转盘自转,清洗刷520的刷头位于一个位置时,转盘自转一周就能实现对研磨垫上一个圆周的刷洗。这样,通过调整清洗刷520的刷头的位置,能够实现对整个研磨垫的熟悉,在完成对研磨垫的熟悉之后,可以进一步通过高压DIW对研磨垫进行冲洗,确保研磨垫上异物的去除效果。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。