CN102873640B - 研磨垫修整器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了研磨垫修整器，其包括修整器摆臂和修整头，该修整器摆臂上或内置固定有液体管路，该液体管路一端连至液体供应源，另一端连至该修整头，且该修整头上具有与液体管路相通并供液体流出的出液口。本发明使研磨垫修整器同时具备传输研磨液和去离子水的功能，利用研磨垫修整器修整头的摆动，增加与研磨头之间的相对运动，提高研磨液的利用率，减少研磨液的浪费；在修整时，可以使去离子水或研磨液的喷洒与修整完全同步，以少量液体即可达到很高的切削率，缩短了修整时间，增加了修整盘的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路设备技术领域，尤其涉及一种研磨垫修整器。
背景技术
随着芯片制造工艺的发展，12寸晶圆、铜互连工艺广泛应用及更大尺寸的晶圆的研发，CMP工艺在整个芯片制造流程的重要性日益提升。但是，因为设备和耗材尺寸的增大，研磨头、研磨垫修整器、研磨液喷嘴的相对距离变得越来越远。
目前，普遍使用的研磨液传输系统虽然具有研磨液的喷洒功能，但是无法进行横向摆动，即研磨液始终只能喷在一小部分特定区域，虽然可以通过研磨台面的高速旋转扩散一小部分，但是因为其工艺旋转速度一般可以达到70rpm到90rpm，以及由于研磨头的摆动，使得相当一部分研磨液没有来得及被使用就因为离心力被甩出台面，造成分布不均匀和很大的浪费，从而影响化学机械研磨工艺的控制。
而研磨垫修整器在修整的同时需要有高压水来对台面进行冲刷或者研磨液同时喷洒来增加切削率使台面保持一个粗糙度。现有的设计使水或研磨液的来源与修整器分为两个独立的部分，使得为达到一定的切削率就必须使用大量的水或者研磨液，同样会造成很大的浪费。
由此可见，研磨和修整过程中研磨液喷洒不均、研磨液浪费、修整不均，是本领域技术人员亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术存在的问题，提供一种研磨垫修整器，以提高研磨液的利用率和均匀度，从而提高研磨效率。
本发明的研磨垫修整器包括：修整器摆臂和修整头，该修整器摆臂上或内置固定有液体管路，该液体管路一端连至液体供应源，另一端连至该修整头，且该修整头上具有与液体管路相通并供该液体流出的出液口。
其中，修整器摆臂上固定液体管路是指在修整器摆臂结构的外围一圈上的任何位置固定液体管路；修整器摆臂内置固定液体管路是指在修整器摆臂结构的内部空间固定液体管路。
进一步地，该出液口设于修整头的底部，且由一个或数个孔组成。
进一步地，该修整头顶部设有一条或数条凹槽，该凹槽一端通向液体管路，另一端延至修整头边缘，而使液体可以从修整头顶部，沿着该凹槽流下至研磨垫。
进一步地，该修整头顶部设有四条两两相互垂直的凹槽。
进一步地，该液体管路中输送的液体是研磨液或去离子水。
进一步地，该修整器摆臂下方或内置固定有高压水管路，该高压水管路下部设有一个或数个伸出于修整器摆臂之外的喷水口。
与现有技术相比，本发明通过使研磨垫修整器具备传输研磨液和去离子水的功能，利用研磨垫修整器修整头的摆动，研磨液和去离子水的流出部位也随之摆动，从而增加与研磨头之间的相对运动，提高研磨液的利用率，减少研磨液的浪费；在修整时，可以使去离子水或研磨液的喷洒与修整完全同步，以少量液体即可达到很高的切削率，缩短了修整时间，增加了修整盘的使用寿命。
附图说明
为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：
图1是本发明研磨垫修整器的结构示意图；
图2是本发明研磨垫修整器的第一使用状态图；
图3是本发明研磨垫修整器的第二使用状态图。
具体实施方式
请同时参阅图1和图2，本实施例的研磨垫修整器包括：修整器摆臂2和修整头5（虚线方框内所示），修整头5通过气缸连杆连接于修整器摆臂2上，修整器摆臂2内置固定有研磨液管路3，研磨液管路3一端连至研磨液供应源，另一端连至修整头5，且修整头5的底部中心部位设有与研磨液管路3相通并供研磨液流出的出液口51，出液口51是一个小孔。同时，修整头5的顶部设有四条两两相互垂直的凹槽52，凹槽52一端通向研磨液管路，另一端延至修整头5的边缘，以使得在需要较大水压的情况下，使研磨液可以从修整头5顶部，沿着该凹槽52流下至研磨垫1上，如图2所示。
其中，修整器摆臂2的下方还固定有高压水管路4，高压水管路4下部设有五个喷水口41，喷水口41自然伸出于修整器摆臂2之外，以在修整时喷射高压去离子水，对研磨垫进行均匀的冲洗。
在实际应用中，修整头顶部的凹槽以两两相对排布为最佳，但不仅限于相互垂直，也可为螺旋形排布，数量也不仅限于四条。
图2还示出了研磨头7和修整头5的摆动方向8，利用修整头5和研磨头7的相对摆动，实现研磨液和去离子水的喷洒均匀，提高利用率和效率。
图3还示出了在进行研磨工艺时，修整器摆臂2沿图2中的摆动方向8随着研磨头7进行摆动，即当研磨头7向研磨台面1的圆心移动时，修整器摆臂2远离研磨台面1；当研磨头7远离研磨台面1时，修整器摆臂2向研磨台面的圆心摆动。修整头5以逆时针方向91旋转，研磨液顺着凹槽随着修整头5逆时针旋转而沿喷洒方向92喷洒出，从而达到研磨液分布的最大化。
此外，在非研磨工艺时，可以以去离子水代替研磨液（研磨液管路即成去离子水管路），随着修整头5的运动旋转而喷洒，对研磨垫进行清洗。这样，就可以省去修整器摆臂2下方的高压水管路4，或者在同时设置高压水管路4的情况下，增加了一个清洗研磨垫的出水方式。
Claims (5)
1.一种研磨垫修整器，其特征在于：其包括修整器摆臂和修整头，该修整器摆臂上或内置固定有液体管路，该液体管路一端连至液体供应源，另一端连至该修整头，且该修整头上具有与液体管路相通并供该液体流出的出液口；该修整头顶部设有一条或数条凹槽，该凹槽一端通向液体管路，另一端延至修整头边缘，而使液体可以从修整头顶部，沿着该凹槽流下至研磨垫；修整头顶部的凹槽两两相对排布或螺旋形排布。
2.根据权利要求1所述的研磨垫修整器，其特征在于：该出液口设于修整头的底部，且由一个或数个孔组成。
3.根据权利要求1所述的研磨垫修整器，其特征在于：该修整头顶部设有四条两两相互垂直的凹槽。
4.根据权利要求1至3任一项所述的研磨垫修整器，其特征在于：该液体是研磨液或去离子水。
5.根据权利要求4所述的研磨垫修整器，其特征在于：该修整器摆臂下方或内置固定有高压水管路，该高压水管路下部设有一个或数个伸出于修整器摆臂之外的喷水口。
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