CN111002216B - 一种研磨设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种研磨设备，包括相对设置的第一研磨盘和第二研磨盘，所述第一研磨盘上设置有用于承载待研磨物体的承载盘，所述第二研磨盘上设置有保护垫，所述保护垫位于所述第二研磨盘朝向所述第一研磨盘的一侧的边缘。本发明实施例通过在第二研磨盘的边缘设置保护垫，当晶圆移动至第一研磨盘和第二研磨盘以外的区域之后，再次移动回第一研磨盘和第二研磨盘之间时，由于保护垫的存在，避免了第二研磨盘的边缘与晶圆直接接触，降低了导致晶圆表面出现划痕的可能性，有助于提高晶圆研磨质量。

Description

一种研磨设备
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，尤其涉及一种研磨设备。
背景技术
研磨设备通常包括相对设置的两个研磨盘，使用过程中，两个研磨盘相对旋转，以实现对于位于两个研磨盘之间的半导体的研磨，例如对于晶圆的研磨。
如图1所示，研磨过程中，晶圆101并非始终处于研磨盘102之间，而是可能移动到研磨盘102以外的区域然后再返回研磨盘102之间。而当晶圆101返回研磨盘102之间这一过程中，如图2所示，研磨盘102和晶圆101之间的研磨液分布的均匀性较差，可能导致晶圆101表面出现划痕，影响晶圆101研磨质量。
发明内容
本发明实施例提供一种研磨设备，以解决现有研磨设备可能导致晶圆表面出现划痕，影响晶圆研磨质量的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
本发明实施例提供了一种研磨设备，包括相对设置的第一研磨盘和第二研磨盘，所述第一研磨盘上设置有用于承载待研磨物体的承载盘，所述第二研磨盘上设置有保护垫，所述保护垫位于所述第二研磨盘朝向所述第一研磨盘的一侧的边缘。
可选的，所述保护垫呈环形，且环绕所述第二研磨盘的边缘设置。
可选的，所述第二研磨盘的边缘开设有容置槽，所述保护垫设置于所述容置槽内。
可选的，所述保护垫朝向所述第一研磨盘一侧与所述第一研磨盘之间的距离小于所述第二研磨盘朝向所述第一研磨盘的一侧表面与所述第一研磨盘之间的距离。
可选的，所述保护垫的宽度不大于所述承载盘在所述第二研磨盘上的正投影的中心与所述第二研磨盘的边缘之间的距离。
可选的，所述承载盘上开设有多个容纳孔，所述容纳孔用于容纳所述待研磨物体。
可选的，还包括传动组件，所述承载盘与所述传送组件传动连接，并在所述传动组件的驱动下绕自身的轴线旋转以及绕所述第一研磨盘的中轴线旋转。
可选的，所述传动组件包括设置于所述第一研磨盘中心的太阳轮和环绕所述第一研磨盘设置的内齿轮，所述承载盘上设置有环绕所述承载盘的外齿轮，且所述承载盘通过所述外齿轮与所述太阳轮和所述内齿轮相啮合。
可选的，还包括提供研磨液的研磨液供应组件，所述研磨液供应组件与所述第二研磨盘上的研磨液供应孔相连通，以将研磨液提供至所述第一研磨盘和所述第二研磨盘之间。
本发明实施例通过在第二研磨盘的边缘设置保护垫，当晶圆移动至第一研磨盘和第二研磨盘以外的区域之后，再次移动回第一研磨盘和第二研磨盘之间时，由于保护垫的存在，避免了第二研磨盘的边缘与晶圆直接接触，降低了导致晶圆表面出现划痕的可能性，有助于提高晶圆研磨质量。
附图说明
图1是相关技术中晶圆的研磨示意图；
图2是相关技术中晶元的损伤示意图；
图3是本发明一实施例提供的研磨设备的结构示意图；
图4是本发明一实施例提供的研磨设备的又一结构示意图；
图5是本发明一实施例提供的研磨设备的又一结构示意图；
图6是本发明一实施例提供的研磨设备的又一结构示意图；
图7是本发明一实施例中承载盘的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种研磨设备。
如图3和图4所示，该研磨设备包括相对设置的第一研磨盘310和第二研磨盘320，第一研磨盘310上设置有用于承载待研磨物体的承载盘330，第二研磨盘320上设置有保护垫321，保护垫321位于第二研磨盘320朝向第一研磨盘310的一侧的边缘。
本实施例中以待研磨的物体为晶圆(wafer)350为例说明，如图5所示，使用时，待研磨的晶圆350设置在承载盘330上，然后将承载盘330设置于第一研磨盘310和第二研磨盘320之间，第一研磨盘310和第二研磨盘320相对旋转时，实现利用第一研磨盘310和第二研磨盘320对晶圆350进行研磨。
应当理解的是，如图4所示，一般来说，第二研磨盘320的尺寸小于第一研磨盘310的尺寸，所以，当承载盘330在第一研磨盘310和第二研磨盘320之间时，承载盘330的一部分位于第二研磨盘320的外侧，因此，承载盘330在转动过程中会带动至晶圆350移动至第二研磨盘320以外的区域，由于研磨液分布的不均匀，且第二研磨盘320的边缘处的研磨液较为稀薄，所以当晶圆350回到第二研磨盘320和第一研磨盘310之间时，可能与第二研磨盘320的边缘接触而导致被划伤。
本实施例中，在第二研磨盘320的边缘处设置保护垫321，这样，当晶圆350离开第二研磨盘320后并再次与第二研磨盘320相接触时，首先接触的是保护垫321，然后才与第二研磨盘320的表面相接触，由于在靠近第二研磨盘320内部的区域，研磨液分布的相对均匀，且研磨液的数量相对较多，所以能够降低晶圆350被划伤的可能性。
本实施例中，研磨液通过研磨液供应组件提供，研磨液供应组件与第二研磨盘320上的研磨液供应孔相连通，以将研磨液提供至第一研磨盘310和第二研磨盘320之间。
本发明实施例通过在第二研磨盘320的边缘设置保护垫321，当晶圆350移动至第一研磨盘310和第二研磨盘320以外的区域之后，再次移动回第一研磨盘310和第二研磨盘320之间时，由于保护垫321的存在，避免了第二研磨盘320的边缘与晶圆350直接接触，降低了导致晶圆350表面出现划痕的可能性，有助于提高晶圆350研磨质量。
在一个具体实施方式中，如图4所示，保护垫321呈环形，且环绕第二研磨盘320的边缘设置，以起到对于各个方向的保护作用。应当理解的是，保护垫321需要采用硬度相对较小的材料制成，以避免划伤晶圆350，第二研磨盘320的边缘开设有容置槽，保护垫321设置于容置槽内，已通过该容置槽容纳和固定保护垫321。
为了提高对于保护垫321对于晶圆350的保护效果，本实施例中，保护垫321朝向第一研磨盘310一侧与第一研磨盘310之间的距离小于第二研磨盘320朝向第一研磨盘310的一侧表面与第一研磨盘310之间的距离。
也可以理解为，保护垫321的高度高于第二研磨盘320朝向第一研磨盘310的一侧表面，也就是说，相对于第二研磨盘320的表面，保护垫321的表面更靠近第一研磨盘310，从而提高对于晶圆350的保护效果。
进一步的，保护垫321的宽度不大于承载盘330在第二研磨盘320上的正投影的中心与第二研磨盘320的边缘之间的距离。此处，保护垫321的宽度指的是研磨垫在第二研磨盘320半径的方向上的尺寸。
应当理解的是，如果保护垫321的宽度过宽，则可能导致晶圆350无法与第二研磨盘320相接触，从而导致研磨过程无法正常进行，而如果保护垫321的宽度过窄，则可能无法有效保护晶圆350。
本实施例中，通过控制保护垫321的宽度，有助于兼顾研磨效果和保护效果，能够在确保研磨效果的前提下，提高对于晶圆350的保护效果。
本实施例中，承载盘330设置在第一研磨盘310和第二研磨盘320之间，承载盘330上开设有多个容纳孔，容纳孔用于容纳待研磨物体。
如图5和图6所示，本实施例中，设置了五个承载盘330，如图7所示，每个承载盘330上开设有四个容纳孔，显然，承载盘330和容纳孔的数量均可以根据需求调整。
使用时，待研磨的物体，例如晶圆350，设置在容纳孔内，并随承载盘330转动，这样，承载盘330相对于研磨盘转动，实现对于晶圆350的研磨。本实施例中通过传动组件驱动承载盘330转动，承载盘330与传送组件传动连接，使用过程中，承载盘330在驱动下绕自身的轴线旋转且绕第一研磨盘310的中轴线旋转。
在一个具体实施方式中，传动组件包括设置于第一研磨盘310中心的太阳轮341和环绕第一研磨盘310设置的内齿轮342，承载盘330上设置有环绕承载盘330的外齿轮，且承载盘330通过外齿轮与太阳轮341和内齿轮342相啮合。
实施时，太阳轮341和内齿轮342分别绕第一研磨盘310的中轴线沿相反的方向转动，这样，承载盘330在内齿轮342和太阳轮341的驱动下能够绕自身的轴线自转，同时，还绕第一研磨盘310的中轴线转动，从而实现对承载盘330所承载的晶圆350研磨。
仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种研磨设备，其特征在于，包括相对设置的第一研磨盘和第二研磨盘，所述第一研磨盘上设置有用于承载待研磨物体的承载盘，所述第二研磨盘上设置有保护垫，所述保护垫位于所述第二研磨盘朝向所述第一研磨盘的一侧的边缘；
所述研磨设备还包括传动组件，所述承载盘与所述传动组件传动连接，并在所述传动组件的驱动下绕自身的轴线旋转以及绕所述第一研磨盘的中轴线旋转，所述传动组件包括设置于所述第一研磨盘中心的太阳轮和环绕所述第一研磨盘设置的内齿轮，所述承载盘上设置有环绕所述承载盘的外齿轮，且所述承载盘通过所述外齿轮与所述太阳轮和所述内齿轮相啮合；
所述保护垫的宽度不大于所述承载盘在所述第二研磨盘上的正投影的中心与所述第二研磨盘的边缘之间的距离。
2.如权利要求1所述的研磨设备，其特征在于，所述保护垫呈环形，且环绕所述第二研磨盘的边缘设置。
3.如权利要求1或2所述的研磨设备，其特征在于，所述第二研磨盘的边缘开设有容置槽，所述保护垫设置于所述容置槽内。
4.如权利要求3所述的研磨设备，其特征在于，所述保护垫朝向所述第一研磨盘一侧与所述第一研磨盘之间的距离小于所述第二研磨盘朝向所述第一研磨盘的一侧表面与所述第一研磨盘之间的距离。
5.如权利要求1所述的研磨设备，其特征在于，所述承载盘上开设有多个容纳孔，所述容纳孔用于容纳所述待研磨物体。
6.如权利要求1所述的研磨设备，其特征在于，还包括提供研磨液的研磨液供应组件，所述研磨液供应组件与所述第二研磨盘上的研磨液供应孔相连通，以将研磨液提供至所述第一研磨盘和所述第二研磨盘之间。
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