CN217600631U - 晶圆单面及两面抛光系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型抛光液包装套组，其包括：第一包装桶及第二包装桶；机械研磨前驱液，盛装在该第一包装桶中，其包含研磨剂及第一溶剂；化学研磨前驱液，盛装在该第二包装桶中，其包含氧化剂及第二溶剂，其中，该第一包装桶一端成型有第一开口，以使得该机械研磨前驱液得以输出或输入该第一包装桶，该第二包装桶一端成型有第二开口，以使得该化学研磨前驱液得以输入或输出该第二包装桶。本实用新型的新型抛光液包装套组具有提高高抛光效率且同时降低芯片表面缺陷的优点。

Description

晶圆单面及两面抛光系统

技术领域

本实用新型涉及在半导体装置的制造制程中所使用的抛光液包装套组，是应用在晶圆平坦化；进一步地，是关于应用抛光液包装组合的晶圆抛光系统。

背景技术

在1980年代，IBM公司首创的化学机械抛光(Chemical-Mechanical Polishing，CMP)技术是目前业界认定为全局平坦化的最有效的方法。一般认知中，晶圆或各项合金金属层化学机械抛光主要通过以氧化剂先将合金金属或晶圆表面氧化成膜，可添加氧化剂或是不添加氧化剂，单纯使用机械效果使晶圆平坦化，接着以二氧化硅或氧化铝等陶瓷类研磨剂将该层氧化膜以机械力方式去除，所产生新的晶圆或各项合金金属表面则继续氧化成膜，在化学力与机械力的协同作用下达到晶圆表层的抛光效果。

然而，现存的化学机械抛光液供应模块仍存在缺陷必须克服，例如抛光液在使用时是否经过均匀搅拌、在抛光盘上是否均匀的供料；现有的包装方式是以单一包装混合完全的抛光液，在运送过程中可能因环境震动、温度变化或仓储时间过久，造成研磨剂与氧化剂等化学成份发生化学反应而沉淀或结块，致使抛光液在使用过程中研磨剂颗粒、分布不平均，最终可能在晶圆或各项合金金属表面残留颗粒过大的抛光剂以及抛光后残存副产物，造成表面缺陷，致使制程上须进一步进行表面清洗；此外，当前抛光液所使用的研磨剂，例如氧化铝颗粒，为取得粒径小于5微米的氧化铝粉末，通常需先以破碎处理来缩小氧化铝粉体的尺寸，造成制程工序繁复，并且会引入污染成份，衍生工安及环境污染控制方面等议题，增加生产成本。

实用新型内容

在多方尝试克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种新型抛光液包装套组及抛光液供应模块，其可达到高抛光效率且同时降低芯片表面缺陷。

为达上述目的，本实用新型的一技术方案是是一种新型抛光液包装套组，其包括：第一包装桶，其界定第一容置空间；第二包装桶，其界定第二容置空间；机械研磨前驱液，盛装在该第一容置空间，其包含研磨剂；及化学研磨前驱液，盛装在该第二容置空间，其包含氧化剂，其中，该第一包装桶一端成型有第一开口，以使得该机械研磨前驱液得以输出或输入该第一包装桶，该第二包装桶一端成型有第二开口，以使得该化学研磨前驱液得以输入或输出该第二包装桶。

如上所述的新型抛光液包装套组，其中，该机械研磨前驱液包含第一溶剂，该第一溶剂包含水，进一步包括氢氧化钠、氢氧化钾(KOH)、硝酸 (HNO₃)、硫酸、盐酸、磷酸等pH调整药剂或其组合；该化学研磨前驱液包含第二溶剂，该第二溶剂包含水，进一步包括氢氧化钠、氢氧化钾(KOH)、硝酸(HNO₃)、硫酸、盐酸、磷酸等pH调整药剂或其组合。

如上所述的新型抛光液包装套组，该套组进一步包括混液装置，用以混合该机械研磨前驱液及该化学研磨前驱液以获得抛光液，其中，该混液装置包含：第一接收端，连接该第一包装桶，配置以供应该机械研磨前驱液至该混液装置；第二接收端，连接该第二包装桶，配置以供应该化学研磨前驱液至该混液装置；及输出端，配置以输出该抛光液。

如上所述的新型抛光液包装套组，该套组进一步包括：第一封盖，用以密封该第一开口，使该机械研磨前驱液无溢出该第一包装桶之虞；及第二封盖，用以密封该第二开口，使该化学研磨前驱液无溢出该第二包装桶之虞。

如上所述的新型抛光液包装套组，其中，该研磨剂包括沉淀法二氧化硅、硅溶胶、火焰法二氧化硅、氧化铝、多相氧化铝复合粉体、氧化铈、氧化锆、硅酸锆、碳化硅、氮化硼、碳化硼或其组合。

如上所述的新型抛光液包装套组，其中，该氧化剂是选自于由臭氧、硝酸、鼓泡空气、环己胺基磺酸、过氧化氢、FeCl₃、发氧方(Oxone， 2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄)、过氧单硫酸铵、亚氯酸铵、氯酸铵、碘酸铵、过硼酸铵、过氯酸铵、过碘酸铵、过硫酸铵、次氯酸铵、过硼酸钠、过硫酸钠、次氯酸钠、碘酸钾、过锰酸钾、过硫酸钾、次氯酸钾、亚氯酸四甲铵、氯酸四甲铵、碘酸四甲铵、过硼酸四甲铵、过氯酸四甲铵、过碘酸四甲铵、过硫酸四甲铵、过氧单硫酸四丁铵、过氧单硫酸、硝酸铁、N-甲基啉-N-氧化物、三甲胺-N-氧化物、三乙胺-N-氧化物、吡啶-N-氧化物、N-乙基啉 -N-氧化物、N-甲基吡咯啶-N-氧化物、N-乙基吡咯啶-N-氧化物、尿素过氧化氢、过乙酸、过碘酸、重铬酸钾、氯酸钾、2-硝基酚、1,4-苯醌、过氧苯甲酸、过氧酞酸盐、钒之氧化物、偏钒酸铵、钨酸铵、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸锶、硫酸及其组合所组成的群组，其质量百分比含量为 0.01～5％；较佳者，该氧化剂系过锰酸钾。

如上所述的新型抛光液包装套组，其中，该氧化铝包含α相氧化铝 (α-Al₂O₃)，该α相氧化铝系类球形纳米粉末。

如上所述的新型抛光液包装套组，其中，该α相氧化铝(α-Al₂O₃)平均粒径介于50纳米至5微米，其圆度至少0.5，其球度至少0.5。

如上所述的新型抛光液包装套组，其中，该α相氧化铝(α-Al₂O₃)的制造方法包含：提供铝基材料，于第一温度下持温达第一时间，以获得该α相氧化铝纳米粉末，其中，该第一温度介于400℃至1200℃之间，该第一时间为5至15分钟；当该第一温度为1200℃至1500℃之温度区间，该第一时间介于1至10分钟。

如上所述的新型抛光液包装套组，其中，该铝基材料包括三水铝石 (Al(OH)₃)、一水硬铝石(α-AlO(OH))和单水铝石(γ-AlO(OH))或α相的氧化铝的过渡相，该α相的氧化铝的过渡相的晶相是选自于由η相、χ相、κ相γ相、δ相、θ相、氧化铝所组成的族群的一者或多者混和。

如上所述的新型抛光液包装套组，其中，该铝基材料的平均粒径小于 5微米。

本实用新型的另一技术方案是一种抛光液供应模块，其包括：供给泵；配送管，具有进料端及出料端，该进料端连通该供给泵；抛光液供应源，是如前所述的新型抛光液包装套组，其中，该抛光液借该供给泵负压抽送，自该输出端往该进料端输送，并沿该配送管送达该出料端以输出。

如上所述的抛光液供应模块，其进一步包括：第一流量调整阀，设置在该第一接收端，配置以调整该机械研磨前驱液的流量；及第二流量调整阀，设置在该第二接收端，配置以调整该化学研磨前驱液的流量。

如上所述的抛光液供应模块，其进一步包括第三流量调整阀，设置在该输出端上，配置以调整该抛光液输出至该供给泵的流量。

本实用新型的又一技术方案是一种晶圆单面抛光系统，其包括：如前所述的抛光液供应模块；及单面抛光装置，其包含抛光垫及抛光头，其中，该抛光垫设置在该出料端下方，配置以接收该配送管所输送的抛光液，该抛光头设置在该抛光垫上方，配置以控制晶圆相对该抛光垫旋转，以使该抛光垫研磨该晶圆的表面。

如上所述的单面抛光系统，其进一步包括供料头，具有第一空间及供料口，该第一空间连通该输出端，用以接收该抛光液，该供料口连通该第一空间，该供料口沿该供料头的延伸方向设置，用以供应该抛光液至该抛光垫上供料口。

如上所述的单面抛光系统，其进一步包括：第一流量调整阀，设置在该第一接收端，配置以调整该机械研磨前驱液的流量；及第二流量调整阀，设置在该第二接收端，配置以调整该化学研磨前驱液的流量。

如上所述的单面抛光系统，其进一步包括第三流量调整阀，设置在该输出端上，配置以调整该抛光液输出至该供给泵的流量。

本实用新型的再一技术方案是晶圆两面抛光系统，其包含：如前所述的抛光液供应模块；晶圆两面抛光装置，其包含：上盘，具有输液口，设置在该上盘的几何中心处并与该输出端连接；中心齿轮，设置在该上盘下方；下盘，设置在该中心齿轮下方；内齿齿轮，设置在该下盘的外周部；载板，设置在该上盘及该下盘之间，具有固持晶圆的固持孔，其中，该抛光液输送自该输液口以供给至该上盘及该下盘之间。

如上所述的晶圆两面抛光系统，其进一步包括：第一流量调整阀，设置在该第一接收端，配置以调整该机械研磨前驱液的流量；及第二流量调整阀，设置在该第二接收端，配置以调整该化学研磨前驱液的流量。

如上所述的晶圆两面抛光系统，其进一步包括第三流量调整阀，设置在该输出端上，配置以调整该抛光液输出至该供给泵的流量。

本实用新型所提供的技术方案能达到数种现有技术所无法达到的技术功效，并解决了晶圆抛光的效率，并减少制程的成本。

其一，本实用新型提供的新型抛光液包装套组，采用单一组分包装技术，令机械研磨前驱液、化学研磨前驱液在混合成抛光液之前，不因成分相互间的化学作用而造成沉淀、结块、结晶等杂质生成问题，从而降低后端应用中研磨剂粒径不均的议题，并可以延长机械研磨前驱液、化学研磨前驱液的保存期限，降低生产商及使用者的仓储成本。

其二，本实用新型提供的新型抛光液包装套组及其供应系统，在抛光液输出至研磨装置之前，经过混合装置均匀混合，其所具有的高均一粒径的铝基研磨剂，可在不同情境下搭配所需的氧化剂，并在混合装置均匀混合下，减少了抛光液输出后研磨剂在抛光垫上分布不均的问题。

其三，本实用新型所替供的铝基研磨剂系通过控制α相Al₂O₃的粗化处理以产生类圆球形α相Al₂O₃或是混和不同相态的氧化铝或是混和不同陶瓷原料复合浆料，其圆度、球度至少达0.5，并粒径分布D50达5微米以下，粒径均一度高、平均粒径小且研磨颗粒质地较软，达到减少过度抛光的效果。

其四，本实用新型所提供的抛光液包装组合其成分可依据研磨对象进行选配，例如研磨剂粒径的选配，以达到最佳的抛光效率，且抛光液供应模块可自由衔接至不同类型的晶圆研磨装置，例如单面抛光系统或双面研磨装置等，适应性广，易于优化。

其五，通过前述改良所产生的效果，本实用新型提供的新型抛光液包装套组及其供应系统，在协同铝基研磨剂或是混和研磨剂或是其他种类研磨药剂的机械力及氧化剂的化学力作用，使得抛光后的晶圆表面厚度变化量(Total Thickness Variation，TTV)小及更好的表面粗糙度Ra及Rq，达到更好的抛光效果。

附图说明

图1A是组合示意图，其绘示本实用新型提供的新型抛光液包装套组的组成。

图1B是模式图，其绘示本实用新型一实施例的新型抛光液包装套组的组成。

图2是模式图，其绘示本实用新型提供的抛光液供应模块。

图3是装置示意图，其绘示本实用新型提供的单面抛光系统。

图4是装置示意图，其绘示本实用新型提供的单面抛光系统之另一实施例。

图5是剖面示意图，其绘示本实用新型提供的双面抛光系统。

具体实施方式

本实用新型所提供的技术方案是一种新型抛光液包装套组K，请参阅图 1A，该套组K包括：第一包装桶B1，其界定第一容置空间B11；第二包装桶 B2，其界定第二容置空间B21；机械研磨前驱液P1，盛装在该第一容置空间 B11，其包含研磨剂；及化学研磨前驱液P2，盛装在该第二容置空间B22，其包含氧化剂，其中，该第一包装桶B1一端成型有第一开口B12，以使得该机械研磨前驱液P1得以输出或输入该第一包装桶B1，该第二包装桶B2一端成型有第二开口B22，以使得该化学研磨前驱液P2得以输入或输出该第二包装桶B2。

在一些实施例中，可以仅为一个桶槽，使用者在开始使用前添加在第一包装桶中，第一包装桶带有搅拌设备，或是以循环水路冲击可以带有搅拌作用，用以均匀混合机械研磨前驱液及化学研磨前驱液，以确保抛光液输出时的均一性。

在一些实施例中，该机械研磨前驱液P1包含第一溶剂，该第一溶剂包含水，进一步包括氢氧化钠、氢氧化钾(KOH)、硝酸(HNO₃)、硫酸、盐酸、磷酸等pH调整药剂或其组合；该化学研磨前驱液P2包含第二溶剂，该第二溶剂包含水，进一步包括氢氧化钠、氢氧化钾(KOH)、硝酸(HNO₃)、硫酸、盐酸、磷酸等pH调整药剂或其组合。

在一些实施例中，请参阅图1B，该套组K进一步包括混液装置M，用以混合该机械研磨前驱液P1及该化学研磨前驱液P2以获得抛光液P，其中，该混液装置M包含：第一接收端M1，连接该第一包装桶B1，配置以供应该机械研磨前驱液P1至该混液装置M；第二接收端M2，连接该第二包装桶B2，配置以供应该化学研磨前驱液P2至该混液装置M；及输出端M3，配置以输出该抛光液P。

在一些实施例中，请继续参阅图1A，该套组K进一步包括：第一封盖L1，用以密封该第一开口B12，使该机械研磨前驱液P1无溢出该第一包装桶B1 之虞；及第二封盖L2，用以密封该第二开口B22，使该化学研磨前驱液P2 无溢出该第二包装桶B2之虞。

对于该第一包装桶B1及该第二包装桶B2的形状并无特别限制，其可以是罐状、柱状、瓶状、袋状或任何既有包装桶的形状，只要是能够界定出容置空间的形状以盛装前驱液即可；关于该第一包装桶B1及该第二包装桶B2 的材料，其必须是与前驱液所含的研磨剂、氧化剂、溶剂或其他成分不易发生化学反应之材料，可以是有机材料也可以是无机材料，例如有机材料，可列举含氟聚合物；又例如无机材料，可列举玻璃、不锈钢、耐腐蚀性镍合金等。

在一个或多个实施例中，该研磨剂包括沉淀法二氧化硅、硅溶胶、火焰法二氧化硅、氧化铝、多相氧化铝复合粉体、氧化铈、氧化锆、硅酸锆、碳化硅、氮化硼、碳化硼或其组合

在一些实施例中，该氧化铝包含α相氧化铝(α-Al₂O₃)，该α相氧化铝系类球形纳米粉末。

在一些实施例中，该α相氧化铝平均粒径介于50纳米至5微米，其圆度至少0.5，其球度至少0.5。

在一些实施例中，该氧化剂是选自于由臭氧、硝酸、鼓泡空气、环己胺基磺酸、过氧化氢、FeCl₃、发氧方(Oxone，2KHSO₅·KHSO₄·K₂SO₄)、过氧单硫酸铵、亚氯酸铵、氯酸铵、碘酸铵、过硼酸铵、过氯酸铵、过碘酸铵、过硫酸铵、次氯酸铵、过硼酸钠、过硫酸钠、次氯酸钠、碘酸钾、过锰酸钾、过硫酸钾、次氯酸钾、亚氯酸四甲铵、氯酸四甲铵、碘酸四甲铵、过硼酸四甲铵、过氯酸四甲铵、过碘酸四甲铵、过硫酸四甲铵、过氧单硫酸四丁铵、过氧单硫酸、硝酸铁、N-甲基啉-N-氧化物、三甲胺-N-氧化物、三乙胺-N-氧化物、吡啶-N-氧化物、N-乙基啉-N-氧化物、N-甲基吡咯啶-N-氧化物、N-乙基吡咯啶-N-氧化物、尿素过氧化氢、过乙酸、过碘酸、重铬酸钾、氯酸钾、2-硝基酚、1,4-苯醌、过氧苯甲酸、过氧酞酸盐、钒之氧化物、偏钒酸铵、钨酸铵、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸锶、硫酸及其组合所组成的群组，其质量百分比含量为0.01～5％；较佳者，该氧化剂是过锰酸钾。

在一些实施例中，该机械研磨前驱液更包含唑类化合物、错合剂或其组合，其中，该唑类化合物是选自苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、5-苯基四氮唑、5-氨基-四氮唑、巯基苯基四氮唑、苯并咪唑，萘并三唑和2-巯基-苯并噻唑中的一种或多种，其质量百分比含量为0.001～1％；该错合剂是选自乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、丁二酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸、2-膦酸丁烷-1,2,4- 三羧酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸，甘氨酸和乙二胺中的一种或多种，其质量百分比含量为0.01～1％。

在另一些实施例中，该化学研磨前驱液更包含表面活性剂，该表面活性剂可以是非离子性表面活性剂或两性表面活性剂，其中，非离子性表面活性剂例如聚乙二醇，两性表面活性剂例如胺基酸。

在一些实施例中，该α相氧化铝(α-Al₂O₃)的制造方法包含：提供铝基材料，于第一温度下持温达第一时间，以获得该α相氧化铝纳米粉末，其中，该第一温度介于400℃至1200℃之间，该第一时间为5至15分钟；当该第一温度为1200℃至1500℃的温度区间，该第一时间介于1至10分钟。

在一些实施例中，该铝基材料包括三水铝石(Al(OH)₃)、一水硬铝石 (α-AlO(OH))和单水铝石(γ-AlO(OH))或α相的氧化铝的过渡相，该α相的氧化铝的过渡相的晶相是选自于由η相、χ相、κ相、γ相、δ相、θ相、氧化铝所组成的一族群的一者或多者混和。

进一步地，当第一温度介于400℃至1200℃时，第一时间为5分钟至15 分钟，须说明的是，当第一时间大于10分钟时，可得到α相氧化铝粉末，会引发氧化铝粒体以蠕虫状分布成长；另一方面，当第一温度介于1200℃至 1500℃时，该第一时间介于1至10分钟，须说明的是，当第一时间大于5 分钟，可得到α相氧化铝粉末，但同样也会引发氧化铝粒体以蠕虫状分布成长或产生互相沾黏的情形。

所述平均粒径是借由雷射粒径分析仪(Particle size distribution analyzer)测量氧化铝粉粒径的平均值；在一或多个实施例中，该氧化铝粉粒径分布可达到D99小于5微米，粒径均一度高；所述圆度及球度，是以Powers 于1953年所发表的“沉积粒子圆度表(Roundness scale for sedimentary particles)”为判断基准，其中圆度评估颗粒边缘是否具棱角，而球度评估颗粒的形状是否接近几何定义的球状；在一个或多个实施例中，该氧化铝粉型态接近真圆，圆度至少0.5，球度至少0.5；更佳者，圆度至少达0.7，球度至少达0.7。

热处理的进行方式并无限制，例如以热处理炉进行，具体地，热处理炉可以为管型炉、旋窑、方炉或箱型炉。

在一些实施例中，该氧化铝包括单相氧化铝粉体，其包括θ相氧化铝粉体、δ相氧化铝粉体、γ相氧化铝粉体、η相氧化铝粉体、κ相氧化铝粉体、χ相氧化铝粉体或其组合。

在另一些实施例中，该氧化铝进一步包括多相氧化铝混合粉体，其包含α相氧化铝粉体及单相氧化铝粉体，其中，该单相氧化粉体包括θ相氧化铝粉体、δ相氧化铝粉体、γ相氧化铝粉体、η相氧化铝粉体、κ相氧化铝粉体、χ相氧化铝粉体或其组合；进一步地，该α相氧化铝粉体的粒径是介于50纳米至5微米之间；更进一步地，该多相氧化铝混合粉体是至少由1至99wt％的α相氧化铝粉体、1至99wt％的单相氧化铝粉体所混合而成。

在一个或多个实施例中，该氧化铝包括α相氧化铝粉体；进一步地，该α相氧化铝粉体的粒径是介于50纳米至5微米之间。

进一步地，该多相氧化铝混合粉体也可以是有机铝盐或无机铝盐；举例来说，三水铝石(Al(OH)₃)、一水硬铝石(α-AlO(OH))和单水铝石 (γ-AlO(OH))经由热处理以得到预定比例的复合粉末，其中热处理温度介于1000℃至1100℃之间；另一方面，也可采用混合不同比例的过渡相氧化铝来形成上述氧化铝多相混合粉体。

在一些实施例中，该多相氧化铝混合粉体的制备方法包括：首先提供氧化铝起始粉末；接着提供纤维状过渡相氧化铝粉末，再将氧化铝起始粉末和纤维状过渡相氧化铝粉末复合，借由调整纤维状过渡相氧化铝粉末与氧化铝起始粉末的比例以控制多相氧化铝混合粉体在高温环境中生成该α-相氧化铝的起始温度。

在另一些实施例中，直接采用不同比例的纤维状的γ相氧化铝及其他过渡相非纤维状氧化铝粉末来加以混合，以形成上述多相氧化铝复合粉体；该非纤维状氧化铝过渡相包括η相氧化铝、δ相氧化铝、θ相氧化铝、κ相氧化铝以及χ相氧化铝；可选地，该多相氧化铝复合粉体更包括其他添加物，例如陶瓷粉末、金属粉末、高分子材料粉末、金属氧化物粉末、氮化物粉末、碳化物粉末、硼化物粉末、长石、石英、分散剂、电解质或上述材质的任意组合。

本实用新型所提供的另一技术方案是一种抛光液供应模块1，请参阅图 2，该抛光液供应模块1包括：供给泵11；配送管12，具有进料端121及出料端122，该进料端121连通该供给泵11；抛光液供应源13，是如前所述的新型抛光液包装套组K，其中，该抛光液P借该供给泵负压11抽送，自该输出端M3往该进料端121输送，并沿该配送管12送达该出料端122以输出。

在一些实施例中，请继续参阅图2，该抛光液供应模块1进一步包括：第一流量调整阀15，设置在该第一接收端131，配置以调整该机械研磨前驱液P1的流量；第二流量调整阀16，设置在该第二接收端132，配置以调整该化学研磨前驱液P2的流量。

在一较佳实施例中，请继续参阅图2，该抛光液供应模块1进一步包括第三流量调整阀17，设置在该输出端133上，配置以调整该抛光液P输出至该供给泵11的流量。

本实用新型的又一技术方案是一种晶圆单面抛光系统2，请参阅图3，该晶圆单面抛光系统包括如前所述的抛光液供应模块1及晶圆单面抛光装置 18，其中，该晶圆单面抛光装置18包含抛光垫181及抛光头182，该抛光垫 181设置在该出料端122下方，配置以接收该配送管12所输送的抛光液P，该抛光头182设置在该抛光垫181上方，配置以控制晶圆W相对该抛光垫181 旋转，以使该抛光垫18研磨该晶圆W的表面。

在一些较佳实施例中，请参阅图4，该晶圆单面抛光系统2进一步包括供料头123，具有第一空间1231及供料口1232，其中，该第一空间1231连通该输出端122，用以接收该抛光液P，该供料口1232连通该第一空间1231，该供料口1231沿该供料头123的延伸方向设置，用以供应该抛光液至该抛光垫181上；在一示例中，请继续参阅图4，该第一空间1231设置在该抛光垫 181的几何中心，当该抛光垫181进行自旋转时，通过供料口1232而输出的抛光液在抛光垫181自旋转的带动下均匀的涂布在抛光垫181上，并透过该抛光头182相对该抛光垫181旋转运动，达到均匀研磨该晶圆W表面的效果。

本实用新型实用新型的又一技术方案是一种晶圆双面抛光系统3，请参阅图5，该晶圆双面抛光系统3包括如前所述的抛光液供应模块1及晶圆两面抛光装置19，其中，该晶圆两面抛光装置19包含：上盘191，具有输液口 1911，设置在该上盘191的几何中心处并与该输出端122连接；中心齿轮192，设置在该上盘191下方；下盘193，设置在该中心齿轮192下方；内齿齿轮 194，设置在该下盘193的外周部；载板195，设置在该上盘191及该下盘193 之间，具有固持晶圆W的固持孔，其中，该抛光液P输送自该输液口1911 以供给至该上盘191及该下盘193之间。

在一些实施例中，该晶圆W为8吋或12吋硅晶圆。

具体而言，为达到晶圆表面全局平坦化的抛光效果，在晶圆表面涂布抛光液通常系先将含有研磨剂的抛光液以滴漏或供料等方式涂布在抛光垫，并以抛光头固定晶圆，将芯片的正面压在抛光垫上，抛光头接着在抛光垫上线性移动或是沿着与研磨台一样的运动方向旋转；在离心作用下抛光液逐渐平铺在抛光垫，并在晶圆与抛光垫的相对运动下完成晶圆表面的抛光液涂布，并同时实现机械力与化学作用的协同作用，达到抛光、全局平坦化的效果；进一步地，在双面晶圆研磨装置中，其作用原理也是相同，差别仅在于抛光液滴漏至上下盘之间，在通过载板携带着晶圆与上下盘进行相对运动，完成抛光液的涂布以及全局抛光平坦化。

本实用新型所提供的数个技术方案可预期达到数种先前技术所无法达到的技术功效，提升了晶圆抛光效率并减少制程成本。

其一，本实用新型提供的新型抛光液包装套组，采用单一组分包装，分别包装机械研磨前驱液、化学研磨前驱液，令使用者得在使用抛光液前自行配制，且单一组分包装得令机械研磨前驱液、化学研磨前驱液不因相互间的化学作用进而造成沉淀、结块、结晶等问题，可降低后端应用中研磨剂粒径不均的风险，并延长机械研磨前驱液、化学研磨前驱液的保存期限，从而降低生产商及使用者的仓储成本。

其二，本实用新型提供的新型抛光液包装套组及晶圆抛光系统，在抛光液输出至研磨装置之前可经由混合装置均匀混合，且高均一粒径的铝基研磨剂可在不同情境下搭配所需的氧化剂、错合剂、界面活性剂，并在混合装置均匀混合下，减少抛光液输出后研磨剂在抛光垫上分布不均的问题。

其三，本实用新型所替供的铝基研磨剂系通过控制α相Al₂O₃的粗化处理以产生类圆球形α相Al₂O₃或是混和不同相态的氧化铝或是混和不同涛陶瓷原料复合浆料，其圆度、球度至少达0.5，并粒径分布D50达5微米以下，粒径均一度高、平均粒径小且研磨颗粒质地较软，达到减少过度抛光的效果。

其四，本实用新型所提供的抛光液包装组合其成分可依据研磨对象进行选配，例如研磨剂粒径的选配，以达到最佳的抛光效率，且抛光液供应模块可自由衔接至不同类型的晶圆研磨装置，例如单面抛光系统或双面研磨装置等，适应性广，易于优化。

其五，通过前述改良所产生的效果，本实用新型提供的新型抛光液包装套组及其供应系统，在协同铝基研磨剂或是混和研磨剂或是其他种类研磨药剂的机械力及氧化剂的化学力作用，使得抛光后的晶圆表面厚度变化量 (Total Thickness Variation，TTV)小，并且晶圆表面拥有更佳的表面粗糙度Ra及Rq，达到了更好的抛光效果。

惟以上所述者，仅为本新型的较佳实施例，但不能以此限定本实用新型专利保护范围；故，凡依本实用新型专利保护范围及说明书内容所做的简单的等效改变与修饰，皆仍属落入本实用新型专利保护范围。

Claims (10)

1.一种晶圆单面抛光系统，其特征在于，包括：

抛光液供应模块，包括：

供给泵；

配送管，具有进料端及出料端，该进料端连通该供给泵：及

抛光液供应源，用以供应抛光液，其中该抛光液借该供给泵负压抽送，自该进料端沿该配送管送达该出料端以输出：以及

晶圆单面抛光装置，包含：

抛光垫，设置在该出料端下方，配置以接收该配送管所输送的抛光液；及

抛光头，设置在该抛光垫上方，配置以控制晶圆相对该抛光垫旋转，以使该抛光垫研磨该晶圆的表面。

2.根据权利要求1所述的晶圆单面抛光系统，其特征在于：该抛光液供应源进一步包括新型抛光液包装套组，该新型抛光液包装套组包括：

第一包装桶，其界定第一容置空间，用以盛装机械研磨前驱液，其中该第一包装桶一端成型有第一开口，以使得该机械研磨前驱液得以输出或输入该第一包装桶；以及

第二包装桶，其界定第二容置空间，用以盛装化学研磨前驱液，其中该第二包装桶一端成型有第二开口，以使得该化学研磨前驱液得以输入或输出该第二包装桶。

3.根据权利要求2所述的晶圆单面抛光系统，其特征在于，该新型抛光液包装套组进一步包括混液装置，用以混合该机械研磨前驱液及该化学研磨前驱液以获得该抛光液，该混液装置包含：

第一接收端，连接该第一包装桶，配置以供应该机械研磨前驱液至该混液装置；

第二接收端，连接该第二包装桶，配置以供应该化学研磨前驱液至该混液装置；以及

输出端，配置以输出该抛光液。

4.根据权利要求3所述的晶圆单面抛光系统，其特征在于：该晶圆单面抛光系统进一步包括供料头，具有第一空间及供料口，该第一空间连通该输出端，用以接收该抛光液，该供料口连通该第一空间，该供料口沿该供料头的延伸方向设置，用以供应该抛光液至该抛光垫上。

5.根据权利要求3所述的晶圆单面抛光系统，其特征在于：该晶圆单面抛光系统进一步包括：

第一流量调整阀，设置在该第一接收端，配置以调整该机械研磨前驱液的流量；

第二流量调整阀，设置在该第二接收端，配置以调整该化学研磨前驱液的流量；以及

第三流量调整阀，设置在该输出端上，配置以调整该抛光液输出至该供给泵的流量。

6.一种晶圆两面抛光系统，其特征在于，包含：

抛光液供应模块，包括：

供给泵；

配送管，具有进料端及出料端，该进料端连通该供给泵：及

抛光液供应源，用以供应抛光液，其中该抛光液借该供给泵负压抽送，自该进料端沿该配送管送达该出料端以输出：以及

晶圆两面抛光装置，其包括：

上盘，具有输液口，设置在该上盘的几何中心处并与该输出端连接；

中心齿轮，设置在该上盘下方；

下盘，设置在该中心齿轮下方；

内齿齿轮，设置在该下盘的外周部；及

载板，设置在该上盘及该下盘的间，具有一以上固持晶圆的固持孔，其中该抛光液输送自该输液口以供给至该上盘及该下盘的间。

7.根据权利要求6所述的晶圆两面抛光系统，其特征在于：该抛光液供应源进一步包括新型抛光液包装套组，该新型抛光液包装套组包括：

第一包装桶，其界定第一容置空间，用以盛装机械研磨前驱液，其中该第一包装桶一端成型有第一开口，以使得该机械研磨前驱液得以输出或输入该第一包装桶；以及

第二包装桶，其界定第二容置空间，用以盛装化学研磨前驱液，其中该第二包装桶一端成型有第二开口，以使得该化学研磨前驱液得以输入或输出该第二包装桶。

8.根据权利要求7所述的晶圆两面抛光系统，其特征在于：该新型抛光液包装套组进一步包括混液装置，用以混合该机械研磨前驱液及该化学研磨前驱液以获得该抛光液，该混液装置包含：

第一接收端，连接该第一包装桶，配置以供应该机械研磨前驱液至该混液装置；

第二接收端，连接该第二包装桶，配置以供应该化学研磨前驱液至该混液装置；以及

输出端，配置以输出该抛光液。

9.根据权利要求8所述的晶圆两面抛光系统，其中该晶圆两面抛光系统进一步包括：

第一流量调整阀，设置在该第一接收端，配置以调整该机械研磨前驱液的流量；以及

第二流量调整阀，设置在该第二接收端，配置以调整该化学研磨前驱液的流量。

10.根据权利要求9所述的晶圆两面抛光系统，其特征在于：该晶圆两面抛光系统进一步包括第三流量调整阀，设置在该输出端上，配置以调整该抛光液输出至该供给泵的流量。

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