[发明专利]抛光头、最终抛光设备和最终抛光方法

说明书

本公开涉及抛光头、最终抛光设备和最终抛光方法，该抛光头包括：保持模块，其具有相反的第一表面和第二表面，并且用于将待抛光的硅片保持在第一表面处；以及控温环，其设置在保持模块的第二表面处且设置成当硅片被保持在第一表面处时控温环的中心轴线与硅片的中心轴线重合，以用于通过在控温环中通入控温流体来使得在抛光过程中硅片的边缘的温度能够低于硅片的中央的温度。通过本公开的抛光头、最终抛光设备和最终抛光方法，实现了对硅片表面平坦度的改善。

技术领域

本公开涉及半导体加工制造技术领域，具体地，涉及抛光头、最终抛光设备和最终抛光方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，对作为硅片质量重要评价因素的平坦度的要求越来越高。通常，可以依次借助于双面抛光工艺和最终抛光工艺来实现平坦度的改善。

在仅对硅片正面进行抛光的最终抛光工艺中，硅片通过例如带有吸附功能的抛光头与抛光垫进行面对面接触，以使旋转的抛光垫能够作用于例如同样处于旋转中的硅片的正面，从而实现对硅片正面的抛光。

然而，在抛光过程中，抛光液在与硅片接触后会因硅片旋转产生的离心力而趋向于向硅片的边缘移动并容易由此聚集在该边缘处，而抛光液在硅片边缘的聚集又会导致对硅片边缘施加相比于硅片中央更大的抛磨量，从而使硅片边缘的厚度相比于硅片中央变薄并因此使硅片表面平坦度恶化。此外，当硅片与抛光垫接触时，抛光垫在接触区域会发生一定程度的压缩变形，而这种变形会在硅片的靠近倒角的外缘施加较大作用，从而相对地增大了对硅片边缘的抛磨，这同样或更进一步会导致硅片边缘的厚度相比于硅片中央变薄并因此导致硅片表面平坦度恶化。

发明内容

本部分提供了本公开的总体概要，而不是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。

本公开的目的在于提供一种能够降低对硅片边缘的抛磨程度的抛光头。

为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供了一种抛光头，其包括：

保持模块，其具有相反的第一表面和第二表面，并且用于将待抛光的硅片保持在第一表面处；以及

控温环，其设置在保持模块的第二表面处且设置成当硅片被保持在第一表面处时控温环的中心轴线与硅片的中心轴线重合，以用于通过在控温环中通入控温流体来使得在抛光过程中硅片的边缘的温度能够低于硅片的中央的温度。

在上述抛光头中，控温环可以设置在第二表面的与被保持在第一表面处的硅片的边缘对应的位置处。

在上述抛光头中，控温环可以为能够彼此独立地控温的多个同心环。

在上述抛光头中，控温环可以由陶瓷材料制成。

在上述抛光头中，控温环可以为集成到保持模块的第二表面的一体的环形部分。

在上述抛光头中，控温流体可以为冷却空气、冷却水或冷却油。

在上述抛光头中，控温环的温度能够通过调节控温流体的温度和/或流量来进行控制。

在上述抛光头中，保持模块可以由塑性材料或陶瓷材料制成。

根据本公开的另一方面，提供了一种最终抛光设备，其包括根据前述段落中的任一个所述的抛光头。

根据本公开的又一方面，提供了一种最终抛光方法，该最终抛光方法使用根据前述段落所述的最终抛光设备进行，该最终抛光方法包括：

在抛光过程中，通过在控温环中通入控温流体来使硅片的边缘的温度低于硅片的中央的温度。