[发明专利]晶圆加工装置及其加工方法

说明书

一种晶圆加工装置及其加工方法，其中，装置包括：支撑台，所述支撑台包括支撑面，所述支撑台中具有冷却剂，所述冷却剂为过饱和溶液，所述过饱和溶液内溶质的溶解度随温度升高而增加，且所述过饱和溶液内溶质溶解时吸收热量；位于所述支撑面表面的研磨垫；安装晶圆并带动晶圆与所述研磨垫相互摩擦的研磨头。所述晶圆加工装置结构简单，且能耗较小。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆加工装置及其加工方法。

背景技术

化学机械研磨(Chemical mechanical Polishing，CMP)装置是半导体制造领域常用的一种平坦化装置，能够提高晶圆表面的平整度。化学机械研磨装置通过晶圆与研磨垫之间的摩擦，并在研磨液的帮助下使晶圆表面平整度增加。在化学机械研磨中，晶圆与研磨垫的摩擦，会导致研磨垫表面温度升高。研磨垫温度升高会导致研磨液与晶圆的反应速率发生变化，从而导致研磨速率发生变化，进而使研磨后晶圆表面平整度较差。

为了在机械研磨过程中，降低研磨垫的温度，化学机械研磨装置采用在支撑台内设计管道，并持续向所述管道内通入冷却水来控制研磨垫表面的温度，从而间接控制研磨液的温度。

然而，现有的化学机械研磨装置的结构较复杂。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种晶圆加工装置及其加工方法，能够简化加工装置的结构。

为解决上述问题，本发明提供一种晶圆加工装置，包括：支撑台，所述支撑台包括支撑面，所述支撑台中具有冷却剂，所述冷却剂为过饱和溶液，所述过饱和溶液内溶质的溶解度随温度升高而增加，且所述过饱和溶液内溶质溶解时吸收热量；位于所述支撑面表面的研磨垫；安装晶圆并带动晶圆与所述研磨垫相互摩擦的研磨头。

可选的，所述过饱和溶液内溶质的材料为硝酸钾、硝酸铵或氯化铵。

可选的，所述支撑台中具有冷却腔；所述冷却剂位于所述冷却腔中。

可选的，所述冷却腔为封闭的腔体；或者，所述晶圆加工装置还包括：与所述冷却腔连通的进水设备和抽水设备，所述进水设备向所述冷却腔中通入冷却剂，所述抽水设备抽出所述冷却腔中的冷却剂。

可选的，所述冷却腔为冷却管道；或者所述冷却腔为柱体，所述冷却腔的中心轴与所述支撑台的中心轴重合。

可选的，所述冷却腔的体积为2L～3L；所述冷却腔沿垂直于所述支撑面方向上的尺寸大于1cm。

可选的，所述支撑台中具有容纳腔，所述容纳腔中具有冷却容器；所述冷却剂位于所述冷却容器中。

可选的，所述冷却容器为封闭容器。

相应的，本发明技术方案还提供一种晶圆加工方法，包括：提供晶圆加工装置；提供晶圆，所述晶圆包括相对的处理面和背面；将所述晶圆安装于所述研磨头，使所述晶圆背面与所述研磨头贴合；将所述晶圆安装于所述研磨头之后，使研磨垫对晶圆处理面进行第一研磨处理。

可选的，所述第一研磨处理之后，还包括：更换所述冷却剂；更换所述冷却剂之后，使研磨垫对所述晶圆进行第二研磨处理；所述支撑台中具有冷却腔，所述冷却剂位于所述冷却腔中；所述晶圆加工装置还包括：与所述冷却腔连通的进水设备和抽水设备，所述进水设备用于向所述冷却腔中通入冷却剂，所述抽水设备用于抽出所述冷却腔中的冷却剂；更换所述冷却剂的步骤包括：提供待更换冷却剂；通过所述抽水设备抽出所述支撑台中的冷却剂；抽出所述支撑台中的冷却剂之后，通过所述进水设备向所述支撑台中通入所述待更换冷却剂。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：