本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體加工領(lǐng)域，具體為一種具有精準(zhǔn)自動(dòng)控溫裝置的晶片拋光系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

已知化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)系統(tǒng)作為拋光基板如半導(dǎo)體基板表面的系統(tǒng)。典型地，該系統(tǒng)具有拋光臺(tái)、連接于拋光臺(tái)的上表面的拋光盤、以及基板保持機(jī)構(gòu)。拋光盤提供了用于拋光基板的拋光面?；灞３謾C(jī)構(gòu)將待拋光基板壓靠在拋光盤的拋光面上，同時(shí)將漿體供至拋光面上，旋轉(zhuǎn)拋光臺(tái)和基板保掛機(jī)構(gòu)，使拋光面與基板表面之間進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，得以拋光和平面化基板表面。

為得到精細(xì)的半導(dǎo)體裝置，在CMP系統(tǒng)內(nèi)均勻地拋光基板表面是很重要的。CMP系統(tǒng)中常采用銅盤作為拋光盤，由于銅盤的形狀隨著作業(yè)時(shí)溫度的變化而變化，因此銅盤拋光流程為：控制溫度來控制銅盤的變形量，以保證產(chǎn)品的平坦度及加工過程可控?，F(xiàn)有采用銅盤作為拋光盤的拋光系統(tǒng)一般僅能憑借手動(dòng)設(shè)定溫度去控制冷卻水的開關(guān)，即銅盤溫度超過設(shè)定的進(jìn)水溫度，系統(tǒng)從冰水機(jī)進(jìn)水，銅盤未超過設(shè)定的進(jìn)水溫度就不進(jìn)冷卻水。因機(jī)臺(tái)的進(jìn)水溫度為人為設(shè)定，機(jī)臺(tái)僅有判斷進(jìn)水與出水能力，無法根據(jù)銅盤實(shí)際溫度去調(diào)整冰水機(jī)溫度及冷卻水流量大小，導(dǎo)致銅盤不同區(qū)域變形量不一致，無法保證銅盤平坦度及拋光過程的可控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提出了一種具有自動(dòng)控溫裝置的晶片拋光系統(tǒng)，其可根據(jù)各個(gè)溫度傳感器反饋的拋光盤的溫度，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻水的溫度及流量。

本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案為：晶片拋光系統(tǒng)，包括：拋光臺(tái)，其上設(shè)有拋光盤，其上表面為拋光面，溫度傳感器，設(shè)置于所述拋光盤的下表面；冷卻水供應(yīng)裝置，其通過冷卻水管路向所述拋光盤供應(yīng)冷卻水；自動(dòng)控溫裝置，用于接收所述溫度傳感器測試的拋光盤的溫度，并根據(jù)所述溫度實(shí)時(shí)控制所述冷卻水供應(yīng)裝置向所述拋光盤供應(yīng)的冷卻水的溫度。

優(yōu)選地，所述拋光盤的下表面分布有多個(gè)獨(dú)立的冷卻水管和復(fù)數(shù)個(gè)溫度傳感器，所述自動(dòng)控溫裝置獨(dú)立接收各個(gè)溫度傳感器的測試溫度，獨(dú)立控制所述冷卻水供應(yīng)裝置向各個(gè)冷卻水管供應(yīng)冷卻水的溫度。

進(jìn)一步地，所述自動(dòng)控溫裝置設(shè)定有至少一個(gè)預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)接收到所述拋光盤的某區(qū)域溫度高于所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，降低所述冷卻水供應(yīng)裝置向位于該高溫區(qū)域的冷卻水管供應(yīng)冷卻水的溫度；當(dāng)接收到所述拋光盤的某區(qū)域溫度低于所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，提高所述冷卻水供應(yīng)裝置向位于該低溫區(qū)域的冷卻水管供應(yīng)冷卻水的溫度。

進(jìn)一步地，所述自動(dòng)控溫裝置設(shè)定有至少一個(gè)預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)接收到所述拋光盤的某區(qū)域溫度高于所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，加大所述冷卻水供應(yīng)裝置向位于該高溫區(qū)域的冷卻水管供應(yīng)冷卻水的流量；當(dāng)接收到所述拋光盤的某區(qū)域溫度低于所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，減小所述冷卻水供應(yīng)裝置向位于該低溫區(qū)域的冷卻水管供應(yīng)冷卻水的流量。

進(jìn)一步地，各個(gè)所述冷卻水管的出口合并在一起，并通過一管路連接至所述冷卻水供應(yīng)裝置。

優(yōu)選地，所述拋光盤為銅盤。

本實(shí)用新型還提供了另一種晶片拋光系統(tǒng)，包括：拋光臺(tái)，其上設(shè)有拋光盤，其上表面為拋光面，溫度傳感器，設(shè)置于所述拋光盤的下表面；冷卻水供應(yīng)裝置，其通過冷卻水管路向所述拋光盤供應(yīng)冷卻水；自動(dòng)控溫裝置，用于接收所述溫度傳感器測試的拋光盤的溫度，并根據(jù)所述溫度實(shí)時(shí)控制所述冷卻水供應(yīng)裝置向所述拋光盤供應(yīng)的冷卻水的流量。

優(yōu)選地，所述拋光盤的下表面分布有多個(gè)獨(dú)立的冷卻水管和復(fù)數(shù)個(gè)溫度傳感器，所述自動(dòng)控溫裝置獨(dú)立接收各個(gè)溫度傳感器的測試溫度，獨(dú)立控制所述冷卻水供應(yīng)裝置向各個(gè)冷卻水管供應(yīng)冷卻水的流量。

進(jìn)一步的，所述自動(dòng)控溫裝置設(shè)定有至少一個(gè)預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)接收到所述拋光盤的某區(qū)域溫度高于所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，降低所述冷卻水供應(yīng)裝置向位于該高溫區(qū)域的冷卻水管供應(yīng)冷卻水的溫度；當(dāng)接收到所述拋光盤的某區(qū)域溫度低于所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，提高所述冷卻水供應(yīng)裝置向位于該低溫區(qū)域的冷卻水管供應(yīng)冷卻水的溫度。

進(jìn)一步的，所述自動(dòng)控溫裝置設(shè)定有至少一個(gè)預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)接收到所述拋光盤的某區(qū)域溫度高于所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，加大所述冷卻水供應(yīng)裝置向位于該高溫區(qū)域的冷卻水管供應(yīng)冷卻水的流量；當(dāng)接收到所述拋光盤的某區(qū)域溫度低于所述預(yù)設(shè)溫度時(shí)，減小所述冷卻水供應(yīng)裝置向位于該低溫區(qū)域的冷卻水管供應(yīng)冷卻水的流量。

進(jìn)一步地，各個(gè)所述冷卻水管的出口合并在一起，并通過管路連接至所述冷卻水供應(yīng)裝置。

優(yōu)選地，所述拋光盤為銅盤。

本實(shí)用新型至少具備以下有益效果：

一、實(shí)現(xiàn)對(duì)拋光盤溫度的精準(zhǔn)控制，使拋光盤變形量可控，保證拋光盤各區(qū)域的平坦度，使加工晶片的單片差更容易控制；

二、實(shí)時(shí)監(jiān)控拋光盤溫度可有效避免出現(xiàn)局部溫度過高，導(dǎo)致固定晶片的蠟出現(xiàn)軟化而產(chǎn)生掉邊、進(jìn)硬拋液的風(fēng)險(xiǎn)；

三、保證拋光盤的變形量，使片源整體在拋光的過程處于較為均勻的移除狀態(tài)，產(chǎn)品的厚度達(dá)成可控，避免出現(xiàn)厚度偏厚返工造成的人力、時(shí)間浪費(fèi)及偏薄造成的損失。

附圖說明

圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施的一種晶片拋光系統(tǒng)的顯示圖。

圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施的溫度傳感器在拋光盤背面的分布示意圖。

圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施的冷卻水管在拋光盤背面的分布示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)表示如下：

100：旋轉(zhuǎn)拋光臺(tái)；

110：拋光盤；

110a：拋光盤上表面；

110b：拋光盤下表面；

200：溫度傳感器；

300：冷卻水供應(yīng)裝置；

400：冷卻水管路；

410、410a、410b、410c、410d：冷卻水管；

500：自動(dòng)閥門；

600：自動(dòng)控溫裝置。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，借此對(duì)本實(shí)用新型如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本實(shí)用新型中的各個(gè)實(shí)施例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

請參看圖1，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施的一種晶片拋光系統(tǒng)，包括：旋轉(zhuǎn)拋光臺(tái)100，其上設(shè)有拋光盤110，上表面110a為拋光面；溫度傳感器200，設(shè)置于拋光盤的下表面110b；冷卻水供應(yīng)裝置300，通過冷卻水管路400向拋光盤110供應(yīng)冷卻水；自動(dòng)控溫裝置600，用于接收溫度傳感器200測試的拋光盤的溫度，并根據(jù)所述溫度實(shí)時(shí)控制冷卻水供應(yīng)裝置300向所述拋光盤供應(yīng)的冷卻水的溫度。一般，拋光臺(tái)上還包括作為用于保持晶片的晶片保持器的頂環(huán)（未示出），晶片(未示出)被保持在頂環(huán)的下表面上，被頂環(huán)所旋轉(zhuǎn)，并且被頂環(huán)壓靠在旋轉(zhuǎn)拋光臺(tái)100上的 拋光盤110的拋光面110a上。此外，作為拋光液的漿體(未示出)從漿體供應(yīng)噴嘴（未示出）被供至拋光盤110的拋光面上。這樣，晶片表面通過晶片與拋光盤的拋光面之間的相對(duì)移動(dòng)而被拋光。

請參看圖2和圖3，在拋光盤的背面分布有一系列溫度傳感器200和冷卻水管410，溫度傳感器200與自動(dòng)控溫裝置600連接，并在拋光過程中將拋光盤背面的各個(gè)區(qū)域的溫度實(shí)時(shí)反饋給自動(dòng)控溫裝置600，自動(dòng)控溫裝置600獨(dú)立接收各個(gè)溫度傳感器200的測試溫度，并獨(dú)立控制冷卻水供應(yīng)裝置300向各個(gè)冷卻水管410供應(yīng)冷卻水的溫度和/流量。具體過程如下：自動(dòng)控溫裝置600內(nèi)部儲(chǔ)存有預(yù)設(shè)溫度值，當(dāng)接收的拋光盤110的某區(qū)域溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，降低冷卻水供應(yīng)裝置300向位于該高溫區(qū)域的冷卻水管410供應(yīng)冷卻水的溫度并/或加大向該冷卻水管供應(yīng)冷卻水的流量；當(dāng)接收的拋光盤410的某區(qū)域溫度低于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，提高冷卻水供應(yīng)裝置300向位于該低溫區(qū)域的冷卻水管410供應(yīng)冷卻水的溫度并/或降低向該冷卻水管供應(yīng)冷卻水的流量。例如，當(dāng)溫度傳感器200檢測到拋光盤的A區(qū)域溫度高于預(yù)設(shè)溫度時(shí)，此時(shí)自動(dòng)控溫裝置將通過自動(dòng)閥門500提高冷卻水供應(yīng)裝置300向位于A區(qū)域的冷卻水管410a的供應(yīng)冷卻水的流量，同時(shí)降低冷卻水的溫度。

較佳的，各個(gè)冷卻水管410的出口合并在一起，并通過一管路引回冷卻水供應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)冷卻水的循環(huán)利用。

在本實(shí)施例中，通過在拋光盤的背面設(shè)置多個(gè)溫度傳感器和多個(gè)獨(dú)立的冷卻水路，實(shí)時(shí)監(jiān)控拋光盤溫度可有效避免出現(xiàn)局部溫度過高，實(shí)現(xiàn)對(duì)拋光盤溫度的精準(zhǔn)控制，使拋光盤變形量可控，保證拋光盤各區(qū)域的平坦度，使加工晶片的單片差更容易控制。

很明顯地，本實(shí)用新型的說明不應(yīng)理解為僅僅限制在上述實(shí)施例，而是包括利用本實(shí)用新型構(gòu)思的所有可能的實(shí)施方式。