本技術(shù)屬于半導(dǎo)體器件制造，具體涉及一種化學(xué)機械平坦化設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、化學(xué)機械平坦化是一種生產(chǎn)工藝，其使用化學(xué)腐蝕和機械力結(jié)合的方式對硅晶圓或其襯底材料進行平坦化處理，平坦化處理后的硅晶圓表面使得干法刻蝕中的圖樣成型更加容易，并且平滑的硅晶圓表面還使得使用更小的金屬圖樣成為可能，從而能夠提高集成度。

2、現(xiàn)有的化學(xué)機械化平坦化工藝中對硅晶圓進行拋光的時候，通常是將硅晶圓放置在一個單獨的拋光臺上，拋光墊和硅晶圓被一個可活動的拋光頭壓在一起，同時還向硅晶圓的加工面加入相應(yīng)的化學(xué)試劑從而達到增強拋光和選擇性拋光的效果，傳統(tǒng)硅晶圓在加工過程中均為串聯(lián)運行的傳輸路線，該傳輸過程增加了拋光頭的等待時間，降低了傳輸效率，降低了整體的產(chǎn)能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型實施例提供一種化學(xué)機械平坦化設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有硅晶圓的拋光傳輸過程均為串聯(lián)運行的路線，該運輸過程增加了拋光頭的等待時間，降低了傳輸效率，降低了整體的產(chǎn)能的技術(shù)問題。

2、本實用新型實施例提供一種化學(xué)機械平坦化設(shè)備，包括沿第一直線路徑順次設(shè)置的前端單元、清洗單元、拋光單元、設(shè)于所述前端單元和所述清洗單元之間的第一轉(zhuǎn)運組件、設(shè)于所述清洗單元的第二轉(zhuǎn)運組件、設(shè)于所述拋光單元的第三轉(zhuǎn)運組件，所述拋光單元至少設(shè)有一個，所述清洗單元與所述拋光單元的數(shù)量相同，所述拋光單元包括轉(zhuǎn)動架、固接于所述轉(zhuǎn)動架的多個拋光頭、位于所述拋光頭下方的多個拋光臺，多個所述拋光頭套所述轉(zhuǎn)動架的轉(zhuǎn)軸均勻分布，所述拋光臺的數(shù)量比所述拋光頭的數(shù)量少一個，以形成一個裝卸位置，所述第三轉(zhuǎn)運組件具有第一工作點位和第二工作點位，所述第一工作點位即所述裝卸位置；

3、其中，所述第一轉(zhuǎn)運組件拿取所述前端單元的晶圓放置在第三工作點位，所述第二轉(zhuǎn)運組件將位于所述第三工作點位的晶圓拿取后放置在所述第二工作點位，所述第三轉(zhuǎn)運組件將位于所述第二工作點位的晶圓拿取后放置在所述第一工作點位，當(dāng)所述轉(zhuǎn)動架上的其中一個空拋光頭移動至所述第一工作點位時拿取晶圓，并帶動晶圓在多個所述拋光臺之間旋轉(zhuǎn)切換，直至旋轉(zhuǎn)回所述第一工作點位，所述拋光頭將拋光完畢的晶圓放置回所述第一工作點位，所述第三轉(zhuǎn)運組件將拋光完畢的晶圓移動至所述第二工作點位，所述第二轉(zhuǎn)運組件拿取所述第二工作點位的晶圓進行清洗干燥后移動至所述第三工作點位，所述第一轉(zhuǎn)運組件拿取所述第三工作點位的晶圓進行存放。

4、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第三轉(zhuǎn)運組件沿平行于所述第一直線路徑的方向往復(fù)移動，所述第一工作點位和所述第二工作點位為所述第三轉(zhuǎn)運組件的兩個移動端值。

5、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述清洗單元包括多個清洗槽和一個干燥槽，多個所述清洗槽位于所述干燥槽靠近所述拋光單元的一側(cè)。

6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述拋光單元和所述清洗單元均設(shè)有兩個，所述拋光單元中的所述第三轉(zhuǎn)運組件位于靠近另一個所述拋光單元的一側(cè)，所述清洗單元中的所述清洗槽和所述干燥槽位于背離另一個所述清洗單元的一側(cè)。

7、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一轉(zhuǎn)運組件和所述第二轉(zhuǎn)運組件包括：

8、直線導(dǎo)軌；

9、移動件，滑動連接于所述直線導(dǎo)軌；

10、機械手，連接于所述移動件；

11、其中，所述第一轉(zhuǎn)運組件中的所述直線導(dǎo)軌垂直于所述第一直線路徑且平行于水平方向，所述第二轉(zhuǎn)運組件中的所述直線導(dǎo)軌平行于所述第一直線路徑。

12、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述機械手包括至少三個轉(zhuǎn)動臂，位于一端的所述轉(zhuǎn)動臂與所述移動件鉸接，位于另一端的所述轉(zhuǎn)動臂用于拿放晶圓。

13、在一種可能的實現(xiàn)方式中，預(yù)設(shè)所述拋光頭中心與所述轉(zhuǎn)動架中心的連線為第一參照線，預(yù)設(shè)所述拋光臺與所述轉(zhuǎn)動架中心的連線為第二參照線，相鄰兩個所述第一參照線的夾角與相鄰兩個所述第二參照線的夾角相等。

14、在一種可能的實現(xiàn)方式中，多個所述拋光頭的軸線與所述轉(zhuǎn)動架的轉(zhuǎn)軸軸線間距相等，多個所述拋光臺的軸線與所述轉(zhuǎn)動架的轉(zhuǎn)軸軸線間距相等。

15、在一種可能的實現(xiàn)方式中，每個所述拋光臺的外周均設(shè)有修整器和供液管，所述修整器用于打磨拋光墊，所述供液管用于補充拋光液。

16、本申請實施例所示的方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其中拋光頭設(shè)有多個，通過轉(zhuǎn)動架帶動多個拋光頭旋轉(zhuǎn)，可實現(xiàn)晶圓在多個拋光臺之間切換進行拋光，不僅提高了拋光效率，還可在拋光進行的同時保證處于第一工作點位的晶圓正常上下料，相比于傳統(tǒng)設(shè)備減少了拋光頭等待的時間，提高了拋光效率；在進行作業(yè)的時候，多個清洗單元和多個拋光單元協(xié)同工作，可交替適應(yīng)，提高了整體的產(chǎn)能。

技術(shù)特征：

1.一種化學(xué)機械平坦化設(shè)備，其特征在于，包括沿第一直線路徑順次設(shè)置的前端單元、清洗單元、拋光單元、設(shè)于所述前端單元和所述清洗單元之間的第一轉(zhuǎn)運組件、設(shè)于所述清洗單元的第二轉(zhuǎn)運組件、設(shè)于所述拋光單元的第三轉(zhuǎn)運組件，所述拋光單元至少設(shè)有一個，所述清洗單元與所述拋光單元的數(shù)量相同，所述拋光單元包括轉(zhuǎn)動架、固接于所述轉(zhuǎn)動架的多個拋光頭、位于所述拋光頭下方的多個拋光臺，多個所述拋光頭套所述轉(zhuǎn)動架的轉(zhuǎn)軸均勻分布，所述拋光臺的數(shù)量比所述拋光頭的數(shù)量少一個，以形成一個裝卸位置，所述第三轉(zhuǎn)運組件具有第一工作點位和第二工作點位，所述第一工作點位即所述裝卸位置；

2.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機械平坦化設(shè)備，其特征在于，所述第三轉(zhuǎn)運組件沿平行于所述第一直線路徑的方向往復(fù)移動，所述第一工作點位和所述第二工作點位為所述第三轉(zhuǎn)運組件的兩個移動端值。

3.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機械平坦化設(shè)備，其特征在于，所述清洗單元包括多個清洗槽和一個干燥槽，多個所述清洗槽位于所述干燥槽靠近所述拋光單元的一側(cè)。

4.如權(quán)利要求3所述的化學(xué)機械平坦化設(shè)備，其特征在于，所述拋光單元和所述清洗單元均設(shè)有兩個，所述拋光單元中的所述第三轉(zhuǎn)運組件位于靠近另一個所述拋光單元的一側(cè)，所述清洗單元中的所述清洗槽和所述干燥槽位于背離另一個所述清洗單元的一側(cè)。

5.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機械平坦化設(shè)備，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)運組件和所述第二轉(zhuǎn)運組件包括：

6.如權(quán)利要求5所述的化學(xué)機械平坦化設(shè)備，其特征在于，所述機械手包括至少三個轉(zhuǎn)動臂，位于一端的所述轉(zhuǎn)動臂與所述移動件鉸接，位于另一端的所述轉(zhuǎn)動臂用于拿放晶圓。

7.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機械平坦化設(shè)備，其特征在于，預(yù)設(shè)所述拋光頭中心與所述轉(zhuǎn)動架中心的連線為第一參照線，預(yù)設(shè)所述拋光臺與所述轉(zhuǎn)動架中心的連線為第二參照線，相鄰兩個所述第一參照線的夾角與相鄰兩個所述第二參照線的夾角相等。

8.如權(quán)利要求7所述的化學(xué)機械平坦化設(shè)備，其特征在于，多個所述拋光頭的軸線與所述轉(zhuǎn)動架的轉(zhuǎn)軸軸線間距相等，多個所述拋光臺的軸線與所述轉(zhuǎn)動架的轉(zhuǎn)軸軸線間距相等。

9.如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機械平坦化設(shè)備，其特征在于，每個所述拋光臺的外周均設(shè)有修整器和供液管，所述修整器用于打磨拋光墊，所述供液管用于補充拋光液。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)提供了一種化學(xué)機械平坦化設(shè)備，屬于半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域，所述化學(xué)機械平坦化設(shè)備包括沿第一直線路徑順次設(shè)置的前端單元、清洗單元、拋光單元、設(shè)于所述前端單元和所述清洗單元之間的第一轉(zhuǎn)運組件、設(shè)于所述清洗單元的第二轉(zhuǎn)運組件、設(shè)于所述拋光單元的第三轉(zhuǎn)運組件，所述拋光單元至少設(shè)有一個，所述清洗單元與所述拋光單元的數(shù)量相同，所述拋光單元包括轉(zhuǎn)動架、固接于所述轉(zhuǎn)動架的多個拋光頭、位于所述拋光頭下方的多個拋光臺，多個所述拋光頭套所述轉(zhuǎn)動架的轉(zhuǎn)軸均勻分布，所述拋光臺的數(shù)量比所述拋光頭的數(shù)量少一個，以形成一個裝卸位置，所述第三轉(zhuǎn)運組件具有第一工作點位和第二工作點位，所述第一工作點位即所述裝卸位置。

技術(shù)研發(fā)人員：李偉,尹影,張為強,周慶亞,史霄
受保護的技術(shù)使用者：北京晶亦精微科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240708
技術(shù)公布日：2025/5/15