一種化學機械研磨方法、模塊及裝置制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種化學機械研磨方法、模塊和裝置，每個化學機械研磨裝置中具有若干不同類型的化學機械研磨模塊，每一類型的化學機械研磨模塊中包含一個或多個類型相同的研磨清洗子裝置，控制子模塊，晶片輸入子模塊，以及晶片輸出子模塊，該方法按照晶片待進行的化學機械研磨工序，將晶片依次放入每道工序對應的化學機械研磨模塊中進行處理，從而能夠靈活方便地執行化學機械研磨工藝流程，提高化學機械研磨效率。
【專利說明】一種化學機械研磨方法、模塊及裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及半導體制作領域，特別涉及一種化學機械研磨方法、模塊及裝置。
【背景技術】
[0002]當前的半導體制造工藝中很多情況下會用到化學機械研磨(CMP)工藝，比如淺溝槽隔離(STI)氧化娃拋光、局部互聯(LI)氧化娃拋光、LI鶴拋光、層間介質(ILD)氧化娃拋光以及雙大馬式革銅拋光等。
[0003]現有技術中化學機械研磨裝置的結構示意圖。如圖1所示，該化學機械研磨裝置共包括三套研磨子裝置和三套研磨后清洗子裝置，即研磨子裝置1、子裝置2和子裝置3，以及研磨后清洗子裝置1、子裝置2和子裝置3。在實際應用中，假設某一晶片共需要進行三次研磨，那么該晶片將按照子裝置1、子裝置2和子裝置3的順序依次進行研磨，根據每個子裝置所負責研磨的材料的相同或不同，各子裝置可采用相同或不同的研磨漿(slurry )及研磨墊。同樣，根據研磨后晶片表面的情況采用的研磨后清洗子裝置也有差異。
[0004]隨著半導體制造技術的發展，半導體器件的特征尺寸越來越小，與之相對應的CMP工藝的精度要求也不斷提高，因此業界提出了一系列不同的研磨子裝置以及研磨后清洗子裝置。例如，不同研磨子裝置對應不同的研磨工序，業界普遍采用的研磨子裝置的種類包括:旋轉式研磨裝置(Rotary Slurry CMP),固定磨料研磨裝置(Fixed Abrasive CMP)和電化學機械研磨裝置(E-CMP)等；研磨后清洗子裝置的種類包括:聲波清洗裝置(Mega SonicTank):在不直接接觸晶片的情況下，利用高頻的聲波在清洗液體中的傳播來達到將微粒(particle)從晶片表面分離并帶走的過程；滾筒刷清洗裝置(Brusher):通過毛刷與晶片之間的相對運動，利用毛刷在晶片上的摩擦力將微粒從晶片上帶走過程；去離子水/氮化化學清洗DIW/Chemicals Rinse Nitrogen Purging,旋轉甩干裝置(Spin Dryer):高速旋轉晶片，利用旋轉時產生的離心力將晶片表面附著的微粒去除；以及異丙醇氣體清洗裝置(IPADryer):將異丙醇與氮氣按一定比例混合，然后將混合氣體吹到正在離開水面的晶片表面。由于晶片表面和水面的水層厚度不同，異丙醇在晶片表面和水面之間形成了濃度梯度以及表面張力梯度，從而使得水在表面張力的作用下離開晶片表面，達到干燥的目的。在使用了異丙醇氣體干燥法后，化學機械研磨清洗后的晶片缺陷比傳統方法得到了顯著的改善。
[0005]在實際應用中，由于圖1所示同一個CMP裝置中會用到多個不同種類的研磨子裝置和研磨后清洗子裝置(包括一個或多個研磨子裝置，以及一個或多個研磨后清洗子裝置)，不僅結構復雜，對于化學機械研磨工藝流程中不同化學機械研磨工序的組合來說，由于每個CMP裝置內的研磨清洗子裝置是固定不變的，所以當不需要進行某些研磨清洗工序時，該CMP裝置內對應的研磨清洗子裝置就會閑置，無法最有效率地利用CMP裝置，降低了化學機械研磨效率。另一方面，如果針對每批晶片的待進行化學機械研磨工藝流程的工序，對CMP裝置中的研磨清洗子裝置進行相應改造，不僅費用高昂，實現起來也很不方便。

【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明解決的技術問題是:現有的化學機械研磨裝置，無法靈活方便地執行化學機械研磨工藝流程，降低了化學機械研磨效率，且根據化學機械研磨工藝流程的工序改造化學機械研磨模塊的費用高昂。
[0007]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0008]一種化學機械研磨方法，提供晶片和若干化學機械研磨模塊，每個所述化學機械研磨模塊包括一個或多個類型相同的研磨清洗子裝置，確定由若干道化學機械研磨工序組成的晶片待處理化學機械研磨工藝流程，建立所述化學機械研磨工序與所述化學機械研磨模塊的對應關系，該方法還包括:
[0009]按照所述晶片待處理化學機械研磨工藝流程和所述對應關系，將所述晶片依次傳送到每道工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內；
[0010]所述對應的化學機械研磨模塊接收所述晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置進行化學機械研磨或者清洗處理，將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部；
[0011]直到完成所述晶片待處理化學機械研磨工藝流程。
[0012]所述化學機械研磨模塊的獲取范圍是指，所述化學機械研磨模塊的頂部上方或者所述化學機械研磨模塊的側壁外側。
[0013]所述化學機械研磨模塊接收所述晶片是指，采用帶有真空吸盤的第一機械臂，從所述化學機械研磨模塊頂部上方或者側壁外側承載晶片。
[0014]所述將處理后的晶片傳遞到所述化學機械研磨模塊外部是指，采用帶有真空吸盤的第二機械臂從所述研磨清洗子裝置中承載所述處理后的晶片，通過位于所述化學機械研磨模塊，將所述處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊的頂部上方或者將晶片傳送到所述化學機械研磨模塊的側壁外側。
[0015]一種化學機械研磨模塊，該模塊包括:一個或多個類型相同的研磨清洗子裝置，控制子模塊，晶片輸入子模塊，以及晶片輸出子模塊；
[0016]所述清洗研磨清洗子裝置，用于對晶片進行化學機械研磨或者清洗處理；在所述化學機械研磨或者清洗處理后，向所述控制子模塊發送發送晶片指令；
[0017]所述控制子模塊，用于根據接收的接收晶片指令，控制所述晶片輸入子模塊在所述化學機械研磨模塊的獲取范圍內承載晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置；用于接收所述晶片輸入子模塊發送的所述處理晶片指令，根據接收的所述處理晶片指令，控制所述研磨清洗子裝置對晶片進行化學機械研磨或者清洗處理；用于接收所述研磨清洗子裝置發送的所述發送晶片指令，根據接收的所述發送晶片指令，控制所述晶片輸出子模塊，將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部；
[0018]所述晶片輸入子模塊，用于在所述化學機械研磨模塊的獲取范圍內承載晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置；所述晶片放入所述研磨清洗子裝置之后，向所述控制子模塊發送處理晶片指令；
[0019]所述晶片輸出子模塊，用于將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部。
[0020]所述晶片輸入子模塊，包括晶片輸入口和帶有真空吸盤的第一機械臂；
[0021]所述晶片輸入口，位于所述化學機械研磨模塊頂部或側壁；
[0022]所述帶有真空吸盤定位第一機械臂，用于通過所述晶片輸入口從所述化學機械研磨模塊外部承載晶片，將所述晶片放置于所述研磨清洗子裝置中。[0023]所述晶片輸出子模塊，包括晶片輸出口和帶有真空吸盤的第二機械臂；
[0024]所述晶片輸出口，位于所述化學機械研磨模塊頂部或側壁；
[0025]所述帶有真空吸盤定位第二機械臂，用于從所述研磨清洗子裝置中承載晶片，將所述晶片通過所述晶片輸出口傳遞到所述化學機械研磨模塊外部。
[0026]一種化學機械研磨裝置，該裝置包括:控制模塊、若干化學機械研磨模塊和晶片傳輸模塊；
[0027]所述控制模塊，用于根據接收的化學機械研磨指令，控制所述晶片傳輸模塊，按照確定的晶片待進行化學機械研磨工序和建立的化學機械研磨工序與所述化學機械研磨模塊的對應關系，將所述晶片依次傳送到每道工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內；在將所述晶片傳送到當前工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內之后，向所述對應的化學機械研磨模塊發送接收晶片指令；
[0028]每個所述化學機械研磨模塊，包括一個或多個類型相同的研磨清洗子裝置，用于根據從所述控制模塊接收的所述接收晶片指令，接收所述晶片后，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置進行與當前工序對應的化學機械研磨或者清洗處理；當前工序完成后，將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部；
[0029]所述傳輸模塊，用于將所述晶片依次傳送到每道工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內。
[0030]所述化學機械研磨模塊的獲取范圍是指，所述化學機械研磨模塊的頂部上方或者所述化學機械研磨模塊的側壁外側。
[0031]每個所述化學機械研磨模塊還包括控制子模塊，晶片輸入子模塊，以及晶片輸出子模塊；
[0032]所述清洗研磨清洗子裝置，還用于在所述化學機械研磨或者清洗處理后，向所述控制子模塊發送發送晶片指令；
[0033]所述控制子模塊，用于根據接收的接收晶片指令，控制所述晶片輸入子模塊在所述化學機械研磨模塊的獲取范圍內承載晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置；用于接收所述晶片輸入子模塊發送的所述處理晶片指令，根據接收的所述處理晶片指令，控制所述研磨清洗子裝置對晶片進行化學機械研磨或者清洗處理；用于接收所述研磨清洗子裝置發送的所述發送晶片指令，根據接收的所述發送晶片指令，控制所述晶片輸出子模塊，將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部；
[0034]所述晶片輸入子模塊，用于在所述化學機械研磨模塊的獲取范圍內承載晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置；所述晶片放入所述研磨清洗子裝置之后，向所述控制子模塊發送處理晶片指令；
[0035]所述晶片輸出子模塊，用于將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部。
[0036]所述晶片輸入子模塊，包括晶片輸入口和帶有真空吸盤的第一機械臂；
[0037]所述晶片輸入口，位于所述化學機械研磨模塊頂部或側壁；
[0038]所述帶有真空吸盤的第一機械臂，用于通過所述晶片輸入口從所述化學機械研磨模塊外部承載晶片，將所述晶片放置于所述研磨清洗子裝置中。
[0039]所述晶片輸出子模塊，包括晶片輸出口和帶有真空吸盤的第二機械臂；
[0040]所述晶片輸出口，位于所述化學機械研磨模塊頂部或側壁；[0041]所述帶有真空吸盤定位第二機械臂，用于從所述研磨清洗子裝置中承載晶片，將所述晶片通過所述晶片輸出口傳遞到所述化學機械研磨模塊外部。
[0042]從上述方案可以看出，本發明提出一種化學機械研磨方法、模塊和裝置，每個化學機械研磨裝置中具有若干不同類型的化學機械研磨模塊，每一類型的化學機械研磨模塊中包含一個或多個類型相同的研磨清洗子裝置，控制子模塊，晶片輸入子模塊，以及晶片輸出子模塊，該方法按照晶片待進行的化學機械研磨工序，將晶片依次放入每道工序對應的化學機械研磨模塊中進行處理，從而能夠靈活方便地執行化學機械研磨工藝流程，提高化學機械研磨效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1為現有技術CMP裝置的結構示意圖；
[0044]圖2本發明實施例CMP模塊的結構示意圖；
[0045]圖3為本發明實施例CMP模塊的外觀圖；
[0046]圖4為本發明實施例一的CMP模塊排列不意圖。
【具體實施方式】
[0047]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發明作進一步詳細說明。
[0048]具體實施例一
[0049]本實施例中，對每個批次的晶片進行化學機械研磨的方法如下:
[0050]提供一批待進行CMP的晶片，首先，根據該晶片的半導體制作工藝流程確定該批晶片的待處理CMP工序，本實施例中，以高介電系數金屬柵極(HKMG)拋光為例，說明該批晶片將要進行的待處理CMP工序。也就是說在該批晶片生長器件的晶片器件面上已經制作完成了作為HKMG的金屬層，下一步需要用采用CMP的方法對金屬層表面進行拋光，使金屬層平坦化。現有技術中，對HKMG的金屬層表面進行拋光的CMP工藝流程包括三道研磨工序和三道研磨后清洗工序，其依次為:第一工序:第一 Rotary Slurry CMP，第二工序:Fixed Abrasive CMP,第三工序:第二 Rotary Slurry CMP,分別作為第四和第五工序的兩次Brusher，以及最后的第六工序:IPA Dryer。也就是說，以上六道晶片待處理CMP工序組成了該批晶片的待處理CMP工藝流程。
[0051]本發明的具體實施例一以與上述六道工序對應的六個CMP模塊為例進行說明，每個CMP裝置中具有六個獨立的CMP模塊，分別為第一 CMP模塊、第二 CMP模塊、第三CMP模塊、第四CMP模塊、第五CMP模塊和第六CMP模塊。如圖2所示，每個CMP模塊，包括一個或多個類型相同的研磨清洗子裝置(圖2中以一個研磨清洗子裝置為例)，晶片輸入子模塊，晶片輸出子模塊，以及控制子模塊:
[0052]其中，控制子模塊，用于根據接收的接收晶片指令，控制所述晶片輸入子模塊接收所述化學機械研磨模塊的獲取范圍內的晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置；用于接收所述晶片輸入子模塊發送的所述處理晶片指令，根據接收的所述處理晶片指令，控制所述研磨清洗子裝置對晶片進行化學機械研磨或者清洗處理；用于接收所述研磨清洗子裝置發送的所述發送晶片指令，根據接收的所述發送晶片指令，控制所述晶片輸出子模塊，將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部；
[0053]清洗研磨清洗子裝置，用于對晶片進行化學機械研磨或者清洗處理；在所述化學機械研磨或者清洗處理后，向所述控制子模塊發送發送晶片指令；
[0054]晶片輸入子模塊，用于在所述化學機械研磨模塊的獲取范圍內承載晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置；所述晶片放入所述研磨清洗子裝置之后，向所述控制子模塊發送處理晶片指令；
[0055]晶片輸出子模塊，用于將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部。
[0056]CMP模塊的晶片輸入子模塊還包括晶片輸入口和帶有真空吸盤的第一機械臂，本實施例中，如圖3所示，每個CMP模塊分別具有位于其頂部的一對晶片輸入、輸出口以及分別位于相對側壁的另一對晶片輸入、輸出口。這里，將位于化學機械研磨模塊頂部的晶片輸入口稱為第一晶片輸入口(圖中第一晶片輸入口位于化學機械研磨模塊頂部的左側)，將位于化學機械研磨模塊側壁的晶片輸入口稱為第二晶片輸入口(圖中第二晶片輸入口位于化學機械研磨模塊的左側側壁)，與現有技術中采用的晶片輸入口類似，第一和第二晶片輸入口的開口長度大于晶片直徑，所述帶有真空吸盤的第一機械臂，用于通過所述第一或第二晶片輸入口從所述化學機械研磨模塊外部承載晶片，將所述晶片放置于所述研磨清洗子裝置中；與晶片輸入子模塊的結構對應，晶片輸出子模塊也包括晶片輸出口和帶有真空吸盤的第二機械臂，將位于化學機械研磨模塊頂部的晶片輸出口稱為第一晶片輸出口(圖中第一晶片輸出口位于化學機械研磨模塊頂部的右側)，將位于化學機械研磨模塊側壁的晶片輸出口稱為第一晶片輸出口(圖中第二晶片輸出口位于化學機械研磨模塊的右側側壁)，與現有技術中采用的晶片輸出口類似，第一和第二晶片輸出口的開口長度大于晶片直徑，所述帶有真空吸盤定位第二機械臂，用于從所述研磨清洗子裝置中承載晶片，將所述晶片通過所述第一或第二晶片輸出口傳遞到所述化學機械研磨模塊外部。本實施例中，CMP模塊第二晶片輸出口和第二晶片輸入口分別位于相對的側壁且水平高度相同。
[0057]本實施中以需要說明的是，上述六個CMP模塊大體上分為進行研磨工序的CMP模塊和進行研磨后清洗工序的CMP模塊，各個種類的CMP模塊之間的區別在于:具有不同的研磨清洗子裝置。本實施例中，第一 CMP模塊401中具有旋轉式研磨(Rotary Slurry CMP)子裝置，第二 CMP模塊402中具有固定磨料研磨(Fixed Abrasive CMP)子裝置，第三CMP模塊403與第一 CMP模塊401相同，也具有旋轉式研磨子裝置，顯而易見，第一 CMP模塊401、第二 CMP模塊402和第三CMP模塊403具有的研磨清洗子裝置用于進行研磨工序；第四、第五和第六CMP模塊中具有的研磨清洗子裝置則用于進行研磨后清洗工序，例如，第四CMP模塊404和第五CMP模塊405中具有滾筒刷(Brusher)清洗子裝置，第六CMP模塊406具有異丙醇氣體洗子裝置(IPA Dryer)，上述六個CMP模塊按照具體實施例一的該批晶片的待處理CMP工藝流程，也就是上述六道晶片待處理CMP工序的順序依次排列，如圖4所示。除了本實施例中列舉的上述不同類型的研磨清洗子裝置外，針對不同的CMP工序，CMP模塊中的研磨清洗子裝置還可以是電化學機械研磨(E-CMP)子裝置、去離子水/氮化化學清洗DIff/Chemicals Rinse Nitrogen Purging,旋轉甩干裝置(Spin Dryer)或者聲波清洗裝置(Mega Sonic Tank)。
[0058]本發明的具體實施例一，還提供了一種化學機械研磨裝置，除了上述六個的化學機械研磨模塊CMP模塊之外，該裝置還包括:控制模塊和晶片傳輸模塊；[0059]所述控制模塊，用于根據接收的化學機械研磨指令，控制所述晶片傳輸模塊，按照確定的晶片待進行化學機械研磨工序和建立的化學機械研磨工序與所述化學機械研磨模塊的對應關系，將所述晶片依次傳送到每道工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內；在將所述晶片傳送到當前工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內之后，向所述對應的化學機械研磨模塊發送接收晶片指令；
[0060]所述傳輸模塊，用于將所述晶片依次傳送到每道工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內。
[0061]需要注意的是，對每道化學機械研磨工序，都要建立其與能夠執行該化學機械研磨工序的CMP模塊所處位置之間對應關系，每個種類的CMP模塊能夠執行唯一種類的化學機械研磨工序。但同一種類的CMP模塊的CMP模塊數量可能大于I，也就是說有多個CMP模塊都能進行下一道待處理化學機械研磨工序。因此還要進一步獲取CMP模塊當前正在執行CMP工序的CMP模塊與能夠執行下一道待處理化學機械研磨工序的CMP模塊之間的CMP模塊相對位置，對獲取的相對位置進行排序，根據排序選擇相對位置較近的CMP模塊作為執行下一道待處理化學機械研磨工序的CMP模塊，在兩者之間建立對應關系。與現有技術的CMP裝置CMP模塊相同，本發明CMP裝置中的每個CMP模塊的位置也是相對固定的，因此建立兩者對應關系并控制晶片傳輸模塊按照所述對應關系將晶片依次傳送到沒到工序對應的CMP模塊的獲取范圍內的具體步驟，與現有技術中向化學機械研磨模塊CMP模塊分配和傳輸晶片的步驟相同，不再贅述。
[0062]當該批次的晶片執行化學機械研磨工藝流程時，如以上所述，確定的第一工序是第一 Rotary Slurry CMP,第一步,根據第一工序的類型找到能夠執行第一 Rotary SlurryCMP的CMP模塊，也就是具有旋轉式研磨子裝置的第一 CMP模塊和第三CMP模塊所在的CMP模塊；由于有兩個CMP模塊能夠執行第一工序，所以還要進一步分別根據第一 CMP模塊和第三CMP模塊與晶片之間的相對位置，選擇距離較近的CMP模塊建立兩者的對應關系，在本實施例中，選擇具有第一 CMP模塊作為執行第一工序的CMP模塊，從而建立第一工序與第一CMP模塊之間的對應關系。
[0063]接著，控制模塊根據處理晶片指令，按照上述對應關系控制傳輸模塊，將晶片傳送至IJ第一 CMP模塊的獲取范圍內，并向第一 CMP模塊發送接收晶片指令，第一 CMP模塊根據從所述控制模塊接收的所述接收晶片指令，接收所述晶片后，將晶片放入第一 CMP模塊的旋轉式研磨子裝置之后，由晶片輸入子模塊向控制子模塊發送處理晶片指令；控制子模塊根據進行與第一工序對應的第一 Rotary Slurry CMP ;在第一工序完成后，第一 CMP模塊的旋轉式研磨子裝置向控制子模塊發送發送晶片指令；控制子模塊根據發送晶片指令，控制晶片輸出子模塊，將處理后的晶片傳送到第一 CMP模塊外部。
[0064]當晶片由第一 CMP模塊的晶片輸出口傳送到第一 CMP模塊的外部時，控制子模塊向控制子模塊發送處理完畢指令；控制子模塊根據從晶片輸出子模塊接收的處理完畢指令，向控制模塊發送進入下一道工序指令；控制模塊根據接收的進入下一道工序指令，觸發第二工序的執行。執行第二工序的方法與上述執行第一工序的方法相同，以此類推，依次執行第二到第六工序，具體過程不再贅述。
[0065]本實施例中，晶片傳輸模塊的結構和傳送晶片的方法均與現有技術相同，其具體結構包括位于各個CMP模塊上方的傳送帶和沿傳送帶移動的晶片鉗，所述晶片鉗夾住晶片邊緣，帶動晶片沿傳送帶移動。以執行第一工序為例，傳輸模塊將晶片傳送到位于第一化學機械研磨模塊頂部的第一晶片輸入口的正上方，當然，也可以選擇將所述晶片傳送到第一化學機械研磨模塊的側壁外側，且將晶片停止在第二晶片輸入口相同的水平高度上。
[0066]需要注意的是，本實施例中所有CMP模塊的第二晶片輸入口和第二晶片輸入口分別位于相對的側壁且水平高度相同。并且，相鄰CMP模塊之間的距離還滿足如下條件:當晶片通過前一 CMP模塊的第二晶片輸入口傳送到其外部時,該晶片同時位于相鄰的后一 CMP模塊的獲取范圍內。那么，在上述的條件下，如果執行前后兩道工序的CMP模塊的位置相鄰，則也可以不通過傳輸模塊的傳送，由控制模塊控制相鄰的兩臺CMP模塊完成晶片在CMP模塊之間的傳輸。具體步驟為:在執行完畢前一道工序后，通過第二晶片輸出口，由帶有真空吸盤的第二機械臂將處理后晶片傳輸到CMP模塊的側壁外側。其中，真空吸盤吸附處理后晶片非器件面的背面，通過第二機械臂的伸縮和轉動來移動晶片；在將處理后晶片傳送到CMP模塊外部時，該晶片也同時處在將要執行后一道工序的CMP模塊的獲取范圍內。接著，通過第二晶片輸入口，由執行后一道工序CMP模塊的CMP模塊的帶有真空吸盤的第一機械臂，從CMP模塊外部承載晶片，并將晶片放置于其內部的研磨清洗子裝置中。上述具體實現方法為現有技術，不再贅述。
[0067]上述具體實施例一可見，本發明提出一種化學機械研磨方法、模塊和裝置，每個化學機械研磨裝置中具有若干不同類型的化學機械研磨模塊，每一類型的化學機械研磨模塊中包含一個或多個類型相同的研磨清洗子裝置，控制子模塊，晶片輸入子模塊，以及晶片輸出子模塊，該方法按照晶片待進行的化學機械研磨工序，將晶片依次放入每道工序對應的化學機械研磨模塊中進行處理，從而能夠靈活方便地執行化學機械研磨工藝流程，提高化學機械研磨效率。
[0068]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明保護的范圍之內。
【權利要求】
1.一種化學機械研磨方法，提供晶片和若干化學機械研磨模塊，每個所述化學機械研磨模塊包括一個或多個類型相同的研磨清洗子裝置，確定由若干道化學機械研磨工序組成的晶片待處理化學機械研磨工藝流程，建立所述化學機械研磨工序與所述化學機械研磨模塊的對應關系，該方法還包括: 按照所述晶片待處理化學機械研磨工藝流程和所述對應關系，將所述晶片依次傳送到每道工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內； 所述對應的化學機械研磨模塊接收所述晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置進行化學機械研磨或者清洗處理，將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部； 直到完成所述晶片待處理化學機械研磨工藝流程。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述化學機械研磨模塊的獲取范圍是指，所述化學機械研磨模塊的頂部上方或者所述化學機械研磨模塊的側壁外側。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述化學機械研磨模塊接收所述晶片是指，采用帶有真空吸盤的第一機械臂，從所述化學機械研磨模塊頂部上方或者側壁外側承載晶片。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將處理后的晶片傳遞到所述化學機械研磨模塊外部是指，采用帶有真空吸盤的第二機械臂從所述研磨清洗子裝置中承載所述處理后的晶片，通過位于所述化學機械研磨模塊，將所述處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊的頂部上方或者將晶片傳送到所述化學機械研磨模塊的側壁外側。
5.一種化學機械研磨模塊，該模塊包括:一個或多個類型相同的研磨清洗子裝置，控制子模塊，晶片輸入子模塊，以及晶片輸出子模塊； 所述清洗研磨清洗子裝置，用于對晶片進行化學機械研磨或者清洗處理；在所述化學機械研磨或者清洗處理后，向所述控制子模塊發送發送晶片指令； 所述控制子模塊，用于根據接收的接收晶片指令，控制所述晶片輸入子模塊在所述化學機械研磨模塊的獲取范圍內承載晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置；用于接收所述晶片輸入子模塊發送的所述處理晶片指令，根據接收的所述處理晶片指令，控制所述研磨清洗子裝置對晶片進行化學機械研磨或者清洗處理；用于接收所述研磨清洗子裝置發送的所述發送晶片指令，根據接收的所述發送晶片指令，控制所述晶片輸出子模塊，將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部； 所述晶片輸入子模塊，用于在所述化學機械研磨模塊的獲取范圍內承載晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置；所述晶片放入所述研磨清洗子裝置之后，向所述控制子模塊發送處理晶片指令； 所述晶片輸出子模塊，用于將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部。
6.如權利要求5所述的模塊，其特征在于，所述晶片輸入子模塊，包括晶片輸入口和帶有真空吸盤的第一機械臂； 所述晶片輸入口，位于所述化學機械研磨模塊頂部或側壁； 所述帶有真空吸盤定位第一機械臂，用于通過所述晶片輸入口從所述化學機械研磨模塊外部承載晶片，將所述晶片放置于所述研磨清洗子裝置中； 所述晶片輸出子模塊，包括晶片輸出口和帶有真空吸盤的第二機械臂； 所述晶片輸出口，位于所述化學機械研磨模塊頂部或側壁；所述帶有真空吸盤定位第二機械臂，用于從所述研磨清洗子裝置中承載晶片，將所述晶片通過所述晶片輸出口傳遞到所述化學機械研磨模塊外部。
7.一種化學機械研磨裝置，該裝置包括:控制模塊、若干化學機械研磨模塊和晶片傳輸模塊； 所述控制模塊，用于根據接收的化學機械研磨指令，控制所述晶片傳輸模塊，按照確定的晶片待進行化學機械研磨工序和建立的化學機械研磨工序與所述化學機械研磨模塊的對應關系，將所述晶片依次傳送到每道工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內；在將所述晶片傳送到當前工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內之后，向所述對應的化學機械研磨模塊發送接收晶片指令； 每個所述化學機械研磨模塊，包括一個或多個類型相同的研磨清洗子裝置，用于根據從所述控制模塊接收的所述接收晶片指令，接收所述晶片后，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置進行與當前工序對應的化學機械研磨或者清洗處理；當前工序完成后，將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部； 所述傳輸模塊，用于將所述晶片依次傳送到每道工序對應的化學機械研磨模塊的獲取范圍內。
8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述化學機械研磨模塊的獲取范圍是指，所述化學機械研磨模塊的頂部上方或者所述化學機械研磨模塊的側壁外側。
9.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，每個所述化學機械研磨模塊還包括控制子模塊，晶片輸入子模塊，以及晶片輸出子模塊； 所述清洗研磨清洗子裝置，還用于在所述化學機械研磨或者清洗處理后，向所述控制子模塊發送發送晶片指令； 所述控制子模塊，用于根據接收的接收晶片指令，控制所述晶片輸入子模塊在所述化學機械研磨模塊的獲取范圍內承載晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置；用于接收所述晶片輸入子模塊發送的所述處理晶片指令，根據接收的所述處理晶片指令，控制所述研磨清洗子裝置對晶片進行化學機械研磨或者清洗處理；用于接收所述研磨清洗子裝置發送的所述發送晶片指令，根據接收的所述發送晶片指令，控制所述晶片輸出子模塊，將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部； 所述晶片輸入子模塊，用于在所述化學機械研磨模塊的獲取范圍內承載晶片，將所述晶片放入所述研磨清洗子裝置；所述晶片放入所述研磨清洗子裝置之后，向所述控制子模塊發送處理晶片指令； 所述晶片輸出子模塊，用于將處理后的晶片傳送到所述化學機械研磨模塊外部。
10.如權利要求9所述的裝置，其特征在于，所述晶片輸入子模塊，包括晶片輸入口和帶有真空吸盤的第一機械臂； 所述晶片輸入口，位于所述化學機械研磨模塊頂部或側壁； 所述帶有真空吸盤的第一機械臂，用于通過所述晶片輸入口從所述化學機械研磨模塊外部承載晶片，將所述晶片放置于所述研磨清洗子裝置中； 所述晶片輸出子模塊，包括晶片輸出口和帶有真空吸盤的第二機械臂； 所述晶片輸出口，位于所述化學機械研磨模塊頂部或側壁； 所述帶有真空吸盤定位第二機械臂，用于從所述研磨清洗子裝置中承載晶片，將所述晶片通過所述晶片輸出口傳遞到 所述化學機械研磨模塊外部。
【文檔編號】B24B37/00GK103659569SQ201210361846
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月25日 優先權日:2012年9月25日
【發明者】陳楓 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司