一种晶片抛光系统的制作方法

本实用新型涉及半导体加工领域，具体为一种具有精准自动控温装置的晶片抛光系统。

背景技术：

已知化学机械抛光(CMP)系统作为抛光基板如半导体基板表面的系统。典型地，该系统具有抛光台、连接于抛光台的上表面的抛光盘、以及基板保持机构。抛光盘提供了用于抛光基板的抛光面。基板保持机构将待抛光基板压靠在抛光盘的抛光面上，同时将浆体供至抛光面上，旋转抛光台和基板保挂机构，使抛光面与基板表面之间进行相对移动，得以抛光和平面化基板表面。

为得到精细的半导体装置，在CMP系统内均匀地抛光基板表面是很重要的。CMP系统中常采用铜盘作为抛光盘，由于铜盘的形状随着作业时温度的变化而变化，因此铜盘抛光流程为：控制温度来控制铜盘的变形量，以保证产品的平坦度及加工过程可控。现有采用铜盘作为抛光盘的抛光系统一般仅能凭借手动设定温度去控制冷却水的开关，即铜盘温度超过设定的进水温度，系统从冰水机进水，铜盘未超过设定的进水温度就不进冷却水。因机台的进水温度为人为设定，机台仅有判断进水与出水能力，无法根据铜盘实际温度去调整冰水机温度及冷却水流量大小，导致铜盘不同区域变形量不一致，无法保证铜盘平坦度及抛光过程的可控。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出了一种具有自动控温装置的晶片抛光系统，其可根据各个温度传感器反馈的抛光盘的温度，进行自动调节冷却水的温度及流量。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：晶片抛光系统，包括：抛光台，其上设有抛光盘，其上表面为抛光面，温度传感器，设置于所述抛光盘的下表面；冷却水供应装置，其通过冷却水管路向所述抛光盘供应冷却水；自动控温装置，用于接收所述温度传感器测试的抛光盘的温度，并根据所述温度实时控制所述冷却水供应装置向所述抛光盘供应的冷却水的温度。

优选地，所述抛光盘的下表面分布有多个独立的冷却水管和复数个温度传感器，所述自动控温装置独立接收各个温度传感器的测试温度，独立控制所述冷却水供应装置向各个冷却水管供应冷却水的温度。

进一步地，所述自动控温装置设定有至少一个预设温度，当接收到所述抛光盘的某区域温度高于所述预设温度时，降低所述冷却水供应装置向位于该高温区域的冷却水管供应冷却水的温度；当接收到所述抛光盘的某区域温度低于所述预设温度时，提高所述冷却水供应装置向位于该低温区域的冷却水管供应冷却水的温度。

进一步地，所述自动控温装置设定有至少一个预设温度，当接收到所述抛光盘的某区域温度高于所述预设温度时，加大所述冷却水供应装置向位于该高温区域的冷却水管供应冷却水的流量；当接收到所述抛光盘的某区域温度低于所述预设温度时，减小所述冷却水供应装置向位于该低温区域的冷却水管供应冷却水的流量。

进一步地，各个所述冷却水管的出口合并在一起，并通过一管路连接至所述冷却水供应装置。

优选地，所述抛光盘为铜盘。

本实用新型还提供了另一种晶片抛光系统，包括：抛光台，其上设有抛光盘，其上表面为抛光面，温度传感器，设置于所述抛光盘的下表面；冷却水供应装置，其通过冷却水管路向所述抛光盘供应冷却水；自动控温装置，用于接收所述温度传感器测试的抛光盘的温度，并根据所述温度实时控制所述冷却水供应装置向所述抛光盘供应的冷却水的流量。

优选地，所述抛光盘的下表面分布有多个独立的冷却水管和复数个温度传感器，所述自动控温装置独立接收各个温度传感器的测试温度，独立控制所述冷却水供应装置向各个冷却水管供应冷却水的流量。

进一步的，所述自动控温装置设定有至少一个预设温度，当接收到所述抛光盘的某区域温度高于所述预设温度时，降低所述冷却水供应装置向位于该高温区域的冷却水管供应冷却水的温度；当接收到所述抛光盘的某区域温度低于所述预设温度时，提高所述冷却水供应装置向位于该低温区域的冷却水管供应冷却水的温度。

进一步的，所述自动控温装置设定有至少一个预设温度，当接收到所述抛光盘的某区域温度高于所述预设温度时，加大所述冷却水供应装置向位于该高温区域的冷却水管供应冷却水的流量；当接收到所述抛光盘的某区域温度低于所述预设温度时，减小所述冷却水供应装置向位于该低温区域的冷却水管供应冷却水的流量。

进一步地，各个所述冷却水管的出口合并在一起，并通过管路连接至所述冷却水供应装置。

优选地，所述抛光盘为铜盘。

本实用新型至少具备以下有益效果：

一、实现对抛光盘温度的精准控制，使抛光盘变形量可控，保证抛光盘各区域的平坦度，使加工晶片的单片差更容易控制；

二、实时监控抛光盘温度可有效避免出现局部温度过高，导致固定晶片的蜡出现软化而产生掉边、进硬抛液的风险；

三、保证抛光盘的变形量，使片源整体在抛光的过程处于较为均匀的移除状态，产品的厚度达成可控，避免出现厚度偏厚返工造成的人力、时间浪费及偏薄造成的损失。

附图说明

图1为根据本实用新型实施的一种晶片抛光系统的显示图。

图2为根据本实用新型实施的温度传感器在抛光盘背面的分布示意图。

图3为根据本实用新型实施的冷却水管在抛光盘背面的分布示意图。

图中标号表示如下：

100：旋转抛光台；

110：抛光盘；

110a：抛光盘上表面；

110b：抛光盘下表面；

200：温度传感器；

300：冷却水供应装置；

400：冷却水管路；

410、410a、410b、410c、410d：冷却水管；

500：自动阀门；

600：自动控温装置。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

请参看图1，根据本实用新型实施的一种晶片抛光系统，包括：旋转抛光台100，其上设有抛光盘110，上表面110a为抛光面；温度传感器200，设置于抛光盘的下表面110b；冷却水供应装置300，通过冷却水管路400向抛光盘110供应冷却水；自动控温装置600，用于接收温度传感器200测试的抛光盘的温度，并根据所述温度实时控制冷却水供应装置300向所述抛光盘供应的冷却水的温度。一般，抛光台上还包括作为用于保持晶片的晶片保持器的顶环（未示出），晶片(未示出)被保持在顶环的下表面上，被顶环所旋转，并且被顶环压靠在旋转抛光台100上的 抛光盘110的抛光面110a上。此外，作为抛光液的浆体(未示出)从浆体供应喷嘴（未示出）被供至抛光盘110的抛光面上。这样，晶片表面通过晶片与抛光盘的抛光面之间的相对移动而被抛光。

请参看图2和图3，在抛光盘的背面分布有一系列温度传感器200和冷却水管410，温度传感器200与自动控温装置600连接，并在抛光过程中将抛光盘背面的各个区域的温度实时反馈给自动控温装置600，自动控温装置600独立接收各个温度传感器200的测试温度，并独立控制冷却水供应装置300向各个冷却水管410供应冷却水的温度和/流量。具体过程如下：自动控温装置600内部储存有预设温度值，当接收的抛光盘110的某区域温度高于预设温度时，降低冷却水供应装置300向位于该高温区域的冷却水管410供应冷却水的温度并/或加大向该冷却水管供应冷却水的流量；当接收的抛光盘410的某区域温度低于预设温度时，提高冷却水供应装置300向位于该低温区域的冷却水管410供应冷却水的温度并/或降低向该冷却水管供应冷却水的流量。例如，当温度传感器200检测到抛光盘的A区域温度高于预设温度时，此时自动控温装置将通过自动阀门500提高冷却水供应装置300向位于A区域的冷却水管410a的供应冷却水的流量，同时降低冷却水的温度。

较佳的，各个冷却水管410的出口合并在一起，并通过一管路引回冷却水供应装置，实现冷却水的循环利用。

在本实施例中，通过在抛光盘的背面设置多个温度传感器和多个独立的冷却水路，实时监控抛光盘温度可有效避免出现局部温度过高，实现对抛光盘温度的精准控制，使抛光盘变形量可控，保证抛光盘各区域的平坦度，使加工晶片的单片差更容易控制。

很明显地，本实用新型的说明不应理解为仅仅限制在上述实施例，而是包括利用本实用新型构思的所有可能的实施方式。