CN116079580A - 一种电化学机械抛光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电化学机械抛光装置，包括：抛光支撑结构；位于所述抛光支撑结构上的阴极结构；抛光垫，位于所述阴极结构背离抛光支撑结构的上方，所述抛光垫中具有贯穿所述抛光垫的导液孔；位于所述抛光支撑结构上且与所述阴极结构间隔的阳极结构；所述阴极结构包括：相互间隔设置的第一阴极件至第N阴极件，第一阴极件距离抛光垫的中心的横向距离至第N阴极件距离抛光垫的中心的横向距离互不相同，N为大于或等于2的整数。上述电化学机械抛光装置能够对待抛光晶圆的不同区域使用不同的抛光速率，进而提高待抛光晶圆的表面平坦度。

Description

一种电化学机械抛光装置

技术领域

本发明涉及电化学机械抛光技术领域，具体涉及一种电化学机械抛光装置。

背景技术

随着电子工业和精密物理领域的迅速发展，晶圆表面的抛光要求越来越严格。在平坦化过程中为了避免产生界面剥离和表面损伤等问题，要求必须在低压力或无应力条件下进行平坦化加工。现阶段传统的化学机械抛光(CMP)技术由于抛光压力较大，晶圆材料在切削力的作用下容易发生变形，从而导致尺寸误差，因此亟需新型抛光工艺解决压力变形等问题。

电化学机械抛光(ECMP)工艺相对于传统的抛光技术有很多的优势，具有抛光压力低，晶圆变形小等明显优势，是目前最具发展潜质的低压高效平坦化技术；但是由于待抛光晶圆沿直径方向上厚度不均衡，现有的电化学机械抛光装置还无法满足对待抛光晶圆的不同区域使用不同的抛光速率，影响待抛光晶圆的表面平坦度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于如何实现抛光过程中减小抛光压力、提高待抛光晶圆的表面平坦度的问题。

本发明提供一种电化学机械抛光装置，包括：抛光支撑结构；位于所述抛光支撑结构上的阴极结构；抛光垫，位于所述阴极结构背离抛光支撑结构的上方，所述抛光垫中具有贯穿所述抛光垫的导液孔；位于所述抛光支撑结构上且与所述阴极结构间隔的阳极结构；所述阴极结构包括：相互间隔设置的第一阴极件至第N阴极件，第一阴极件距离抛光垫的中心的横向距离至第N阴极件距离抛光垫的中心的横向距离互不相同，N为大于或等于2的整数。

可选的，任意第n阴极件包括第n阴极主环，n为大于或等于1且小于或等于N的整数，第i阴极主环环绕第i-1阴极主环，i为大于或等于2且小于或等于N的整数。

可选的，任意第n阴极件还包括第n连接部，第n连接部与第n阴极主环连接；任意第i阴极主环具有自第i阴极主环的部分内侧壁至第i阴极主环的部分外侧壁贯穿的第i开口；第i-1连接部穿过第i开口至第N开口。

可选的，任意的第i阴极主环和第i-1阴极主环之间的距离为1mm～2mm。

可选的，任意的第n阴极主环的环宽为5mm～100mm。

可选的，所述阳极结构包括一个或若干阳极触点。

可选的，所述阳极触点包括绝缘弹性芯和包裹所述绝缘弹性芯的导电层。

可选的，阳极触点为金属阳极触点。

可选的，所述绝缘弹性芯的材料包括自由有机聚合物、聚烯经、聚酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯或聚氨基甲酸酯中的至少一种材料。

可选的，所述阴极结构环绕所述阳极结构，所述抛光垫环绕所述阳极结构。

可选的，所述抛光支撑结构包括第一支撑区和环绕第一支撑区的第二支撑区，所述阴极结构和所述抛光垫位于第二支撑区上，所述阳极结构位于所述第一支撑区，所述第一支撑区相对于第二支撑区向下凹陷。

可选的，电化学机械抛光装置还包括：电源，所述电源的正极与所述阳极结构电连接，所述电源的负极与所述阴极结构电连接。

可选的，电化学机械抛光装置还包括：电量计，设置在电源的负极至所述阴极结构之间路径中，或设置在电源的正极至所述阳极结构之间路径中。

可选的，电化学机械抛光装置还包括：支撑板，所述支撑板位于所述抛光支撑结构背离阴极结构的下方；挡板，所述挡板固定在所述抛光支撑结构的边缘区域一侧且环绕所述抛光支撑结构、阴极结构和抛光垫；漏液孔，所述漏液孔贯穿所述支撑板。

可选的，电化学机械抛光装置还包括：回收单元、过滤单元和电解液存储单元，所述回收单元和所述漏液孔连通，所述过滤单元分别与所述回收单元和所述电解液存储单元连通。

可选的，电化学机械抛光装置还包括：喷淋单元，所述电解液存储单元和喷淋单元连通；喷淋单元位于所述抛光垫的上方，所述喷淋单元用于向所述抛光垫喷淋电解液。

可选的，电化学机械抛光装置还包括：第一流量控制单元和温度控制单元；所述第一流量控制单元设置在电解液存储单元至喷淋单元的路径中；所述温度控制单元设置在电解液存储单元至喷淋单元的路径中。

可选的，电化学机械抛光装置还包括：清洗液存储单元，所述清洗液存储单元与所述喷淋单元连通；第二流量控制单元，设置在所述清洗液存储单元至喷淋单元的路径中。

可选的，电化学机械抛光装置还包括：抛光头，所述抛光头位于所述抛光垫背离所述抛光支撑结构一侧的上方，用于吸附待抛光晶圆并对待抛光晶圆施加作用力。

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

本发明技术方案提供的电化学机械抛光装置，包括：抛光支撑结构；位于所述抛光支撑结构上的阴极结构；抛光垫，位于所述阴极结构背离抛光支撑结构的上方，所述抛光垫中具有贯穿所述抛光垫的导液孔；位于所述抛光支撑结构上且与所述阴极结构间隔的阳极结构；所述阴极结构包括：相互间隔设置的第一阴极件至第N阴极件，第一阴极件距离抛光垫的中心的横向距离至第N阴极件距离抛光垫的中心的横向距离互不相同，N为大于或等于2的整数。电化学机械抛光装置工作时，待抛光晶圆与抛光垫接触，使得待抛光晶圆的表面金属与阳极结构接触，阴极结构通过流经抛光垫的电解液的电连接作用下，与阳极结构构成闭合回路，通过电化学腐蚀作用，使待抛光晶圆表面生成了阻止对待抛光晶圆的进一步溶解的阻挡膜，然后通过抛光垫和抛光液的机械作用将阻挡膜的凸起部分刮除，从而实现待抛光晶圆表面不平整部分的优先去除，最终实现待抛光晶圆全局平坦化；由于阳极结构与阴极结构之间的电压越高，对待抛光晶圆的表面金属电化学腐蚀速率越高，抛光速率越大；第一阴极件至第N阴极件相互间隔设置，第一阴极件距离抛光垫的中心的横向距离至第N阴极件距离抛光垫的中心的横向距离互不相同，因此能在第一阴极件至第N阴极件上提供不同的电压，来控制对待抛光晶圆的表面金属的不同区域的不同腐蚀速率，从而实现电化学机械抛光装置对待抛光晶圆的不同区域使用不同的抛光速率，进而提高待抛光晶圆的表面平坦度。

进一步的，电化学机械抛光装置工作时，由于存在对待抛光晶圆的表面金属的电化学腐蚀，所以机械抛光的压力低，待抛光晶圆的变形小；电解液中不含氧化剂，对环境的污染小；同时，可以通过精确检测电化学抛光终点，提高过程控制的精度。因此，相对于传统的抛光工艺，电化学机械抛光工艺能够同时兼顾抛光压力低、抛光效率高和环境污染小三个关键指标，在新型抛光工艺中具有极大的发展空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例电化学机械抛光装置的结构示意图；

图2为本申请实施例电源分别与阳极结构、阴极结构连接的示意图；

图3为本申请一实施例阴极结构的示意图；

附图标记：

1、抛光支撑结构；2、阴极结构；21、第一阴极主环；211、第一连接部；22、第二阴极主环；221、第二连接部；23、第三阴极主环；231、第三连接部；24、第四阴极主环；241、第四连接部；25、第五阴极主环；251、第五连接部；3、阳极结构；4、抛光垫；41、导液孔；5、电源；51、导线；6、电量计；7、支撑板；71、漏液孔；8、挡板；9、抛光头；91、第一电机；92、摆臂；93、基座；94、保持环；95、第一旋转轴；10、回收单元；20、过滤单元；30、电解液存储单元；40、温度控制单元；50、第一流量控制单元；60、清洗液存储单元；70、第二流量控制单元；80、喷淋单元；801、喷嘴；802、喷头；803、喷头臂；11、第二电机；12、第二旋转轴；100、待抛光晶圆。

具体实施方式

在集成电路晶圆抛光工艺中，主流抛光工艺为化学机械抛光工艺(CMP)、无应力抛光工艺(SFP)或接触平坦化技术(CP)。

CMP是集合化学与机械两种外力作用的抛光技术，抛光过程中旋转的待抛光晶圆以一定的压力压在随抛光支撑结构一起旋转的抛光垫上，而由亚微米或纳米磨粒和化学溶液组成的抛光液在待抛光晶圆与抛光垫之间流动，并在待抛光晶圆表面产生化学反应，待抛光晶圆表面形成的化学反应物由磨粒的机械摩擦作用去除。但CMP工艺具有所需的机械力较大，高抛光压力下待抛光晶圆易发生变形、过度抛光、碟形凹陷、氮化物腐蚀等缺陷，且CMP的抛光液中化学成分复杂，抛光产生的废液难以处理且对环境污染严重。

无应力抛光是由电解抛光技术发展而来的平坦化技术，主要依靠电流密度效应按一系列同心环对铜结构表面进行平坦化。首先利用电解抛光去除大量的铜，再通过二次抛光，以确保全部去除顶部的铜，最后采用等离子体蚀刻工艺去除顶部的阻挡层金属。该技术无抛光压力，但在抛光过程中由于在电解液和待抛光晶圆之间电压分布不均匀，待抛光晶圆各部分的材料去除率不一致，影响表面平坦度，特别是对大尺寸晶圆，这种影响更突出。

接触平坦化技术是通过压力将要平坦化的物体压平，主要用于对电介质层的平坦化，可以有效地制备具有低介电常数(K＝1.5～3.8)和纳米尺度多孔结构的平坦化的硅介质膜。其平坦化原理和过程为：用旋涂、浸涂或CVD等方法将含有溶剂的硅基化合物沉积到晶圆上，通过化学反应和加热聚合使之形成凝胶体，再经过脱溶剂、加热和紫外线照射(或电子束、离子束等作用)固化和硬化成可用的薄膜。然后在足够大的压力下用一个平坦的物体与薄膜接触并压平。最后将平坦物体与薄膜分离，得到固化的平坦化介质膜。但由于存在大压力作用，使得待抛光晶圆易发生尺寸变形导致尺寸误差。

综上所述，现有主流抛光工艺无法在原理上同时兼顾减小抛光压力、提高抛光效率、减少环境污染这三个方面重要指标，而电化学机械抛光工艺(ECMP)能够同时兼顾抛光压力低、抛光效率高和环境污染小三个关键指标，在新型抛光工艺中具有极大的发展空间；但是由于待抛光晶圆沿直径方向上厚度不均衡，现有的电化学机械抛光装置还无法满足对待抛光晶圆的不同区域使用不同的抛光速率，影响待抛光晶圆的表面平坦度。

下面将结合附图对本发明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做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。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种电化学机械抛光装置，参考图1，包括：抛光支撑结构1；位于所述抛光支撑结构1上的阴极结构2；抛光垫4，位于所述阴极结构2背离抛光支撑结构1的上方，所述抛光垫4中具有贯穿所述抛光垫4的导液孔41；位于所述抛光支撑结构1上且与所述阴极结构2间隔的阳极结构3；所述阴极结构2包括：相互间隔设置的第一阴极件至第N阴极件，第一阴极件距离抛光垫4的中心的横向距离至第N阴极件距离抛光垫4的中心的横向距离互不相同，N为大于或等于2的整数。

电化学机械抛光装置工作时，待抛光晶圆100与抛光垫4接触，使得待抛光晶圆100的表面金属与阳极结构3接触，阴极结构2通过流经抛光垫4的电解液的电连接作用下，与阳极结构3构成闭合回路，通过电化学腐蚀作用，使待抛光晶圆100表面生成了阻止对待抛光晶圆100的进一步溶解的阻挡膜，然后通过抛光垫4和抛光液的机械作用将阻挡膜的凸起部分刮除，从而实现待抛光晶圆100表面不平整部分的优先去除，最终实现待抛光晶圆100全局平坦化；由于阳极结构3与阴极结构2之间的电压越高，对待抛光晶圆100的表面金属电化学腐蚀速率越高，抛光速率越大；第一阴极件至第N阴极件通过电源5负极端提供不同的电压，来控制对待抛光晶圆100的表面金属的不同区域的不同腐蚀速率，从而实现电化学机械抛光装置对待抛光晶圆100的不同区域使用不同的抛光速率，进而提高待抛光晶圆100的表面平坦度。

进一步的，电化学机械抛光装置工作时，由于存在对待抛光晶圆100的表面金属的电化学腐蚀，所以机械抛光的压力低，待抛光晶圆100的变形小；电解液中不含氧化剂，对环境的污染小；同时，可以通过精确检测电化学抛光终点，提高过程控制的精度。因此，相对于传统的抛光工艺，电化学机械抛光工艺能够同时兼顾抛光压力低、抛光效率高和环境污染小三个关键指标，在新型抛光工艺中具有极大的发展空间。

本实施例，电化学机械抛光装置还包括：抛光头9，所述抛光头9位于所述抛光垫4背离所述抛光支撑结构1一侧的上方，用于吸附待抛光晶圆100并对待抛光晶圆100施加作用力。具体的，电化学机械抛光装置还包括：基座93、摆臂92、第一电机91和第一旋转轴95，第一旋转轴95位于抛光头9的上方且与抛光头9固定连接，第一电机91驱动第一旋转轴95旋转带动抛光头9围绕抛光头9的中心轴旋转，摆臂92的一端与基座93连接，摆臂92的另一端与连接第一旋转轴95连接，摆臂92能在水平面上调节抛光头9的位置，抛光头9在第一电机91与摆臂92的共同作用下可独立完成旋转运动与往复运动。抛光头9包含保持环94，用于固定真空吸附的待抛光晶圆100；电化学机械抛光装置工作时，待抛光晶圆100接触抛光垫4，抛光头9可以对待抛光晶圆100施加低于1磅/平方英寸的压力，配合着带有磨料的电解液，通过待抛光晶圆100的旋转运动与往复运动完成机械抛光过程。

本实施例，任意第n阴极件包括第n阴极主环，n为大于或等于1且小于或等于N的整数，第i阴极主环环绕第i-1阴极主环，i为大于或等于2且小于或等于N的整数。确保第一阴极件至第N阴极件在待抛光晶圆100的直径方向上由内向外依次排布，使第一阴极件至第N阴极件均匀分布在抛光支撑结构1的表面。

本实施例，任意第n阴极件还包括第n连接部，第n连接部与第n阴极主环连接；任意第i阴极主环具有自第i阴极主环的部分内侧壁至第i阴极主环的部分外侧壁贯穿的第i开口；第i-1连接部穿过第i开口至第N开口。方便第一阴极件至第N阴极件与电源5的负极连接。具体的，参考图3，当N为5，第一阴极件包括第一阴极主环21和第一连接部211，第一连接部211与第一阴极主环21连接，第二阴极件包括第二阴极主环22和第二连接部221，第二连接部221与第二阴极主环22连接，第三阴极件包括第三阴极主环23和第三连接部231，第三连接部231与第三阴极主环23连接，第四阴极件包括第四阴极主环24和第四连接部241，第四连接部241与第四阴极主环24连接，第五阴极件包括第五阴极主环25和第五连接部251，第五连接部251与第五阴极主环25连接。第一阴极主环21为封闭的环状结构，第二阴极主环22具有自第二阴极主环22的部分内侧壁至第二阴极主环22的部分外侧壁贯穿的第二开口，第三阴极主环23具有自第三阴极主环23的部分内侧壁至第三阴极主环23的部分外侧壁贯穿的第三开口，第四阴极主环24具有自第四阴极主环24的部分内侧壁至第四阴极主环24的部分外侧壁贯穿的第四开口，第五阴极主环25具有自第五阴极主环25的部分内侧壁至第五阴极主环25的部分外侧壁贯穿的第五开口。第一连接部211穿过第二开口至第五开口；第二连接部221穿过第三开口至第五开口；第三连接部231穿过第四开口至第五开口；第四连接部241穿过第五开口。

在一实施例，任意的第i阴极主环和第i-1阴极主环之间的距离为1mm～2mm，例如：1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm或2mm。相邻的阴极主环之间存在间隙，防止阴极主环之间的电接触；若相邻的阴极主环之间的距离小于1mm，则相邻的阴极主环之间的距离太小，易造成相邻的阴极主环之间的电接触；由于相邻的阴极主环之间的间隙对应的待抛光晶圆100的表面区域无电化学腐蚀作用，若相邻的阴极主环之间的距离大于2mm，易造成对待抛光晶圆100表面的电化学腐蚀不均匀。

在一实施例，任意的第n阴极主环的环宽为5mm～100mm，例如5mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm或100mm。阴极主环的环宽越小，越有益于调节控制对待抛光晶圆100的表面金属的不同区域的不同腐蚀速率；同时，也意味着阴极主环的数量会增多，会增加调节的工艺难度；因此阴极主环的环宽可以根据实际需求来确定。

本实施例，所述阴极结构2环绕所述阳极结构3，所述抛光垫4环绕所述阳极结构3；具体的，阳极结构3背离所述抛光支撑结构1的一侧表面略高于所述抛光垫4背离所述抛光支撑结构1的第二支撑区的一侧表面，当待抛光晶圆100的表面与抛光垫4接触时，同时与阳极结构3接触，在电解液电连接阴极结构2的基础上，实现对待抛光晶圆100的表面金属的电化学腐蚀。电化学机械抛光装置还包括：第二电机11和第二旋转轴12；用于驱动抛光垫4旋转的抛光支撑结构1由第二电机11带动第二旋转轴12提供动力，抛光支撑结构1上先贴附阴极结构2，在阴极结构2上贴附抛光垫4，抛光垫4旋转时与待抛光晶圆100共同转动产生抛光效果。

进一步，所述抛光支撑结构1包括第一支撑区和环绕第一支撑区的第二支撑区，所述阴极结构2和所述抛光垫4位于第二支撑区上，所述阳极结构3位于所述第一支撑区；所述第一支撑区相对于第二支撑区向下凹陷；由于阳极结构3在抛光支撑结构1的轴向上的厚度大于阴极结构2在抛光支撑结构1的轴向上的厚度，如此设置，便于将阳极结构3设置在第一支撑区的表面，使得阳极结构3背离所述抛光支撑结构1的一侧表面略高于所述抛光垫4背离所述抛光支撑结构1的第二支撑区的一侧表面；同时，阳极结构3的底部区域嵌入第一支撑区和第二支撑区围成的凹陷中，这样使得阳极结构3的位置稳定性提高。

本实施例，所述阳极结构3包括一个或若干阳极触点。阳极结构3通过阳极触点与电源5的正极电连接。

进一步，所述阳极触点包括绝缘弹性芯和包裹所述绝缘弹性芯的导电层。绝缘弹性芯具有弹性形变，可增加与待抛光晶圆100的表面金属之间的接触面积，从而提高了阳极触点与待抛光晶圆100的表面金属之间的电流并由此改善抛光效果。

进一步，所述绝缘弹性芯的材料包括自由有机聚合物、聚烯经、聚酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯或聚氨基甲酸酯中的至少一种材料。

在其他实施例中，阳极触点为金属阳极触点。

本实施例，参考图1和图2，电化学机械抛光装置还包括：电源5，所述电源5的正极与所述阳极结构3电连接，所述电源5的负极与所述阴极结构2电连接。具体的，电源5的正极通过穿过抛光支撑结构1的导线51电连接至阳极结构3，电源5的负极通过穿过抛光支撑结构1的导线51电连接至阴极结构2。电连接至阳极结构3的导线51和电连接至阴极结构2的导线51间隔设置。

在一实施例，电化学机械抛光装置还包括：电量计61，设置在电源5的负极至所述阴极结构2之间路径中，通过检测流经电源5的负极至所述阴极结构2之间的电量或电流大小，获知电化学抛光终点，从而精确控制电化学抛光的进度；在对待抛光晶圆100的表面金属进行电化学腐蚀过程中，流经电源5的负极至所述阴极结构2之间的电量或电流恒定，当流经电源5的负极至所述阴极结构2之间的电量或电流突变减小，或突变为零，则到达电化学抛光终点。

在另一实施例，电量计61设置在电源5的正极至所述阳极结构3之间路径中，通过检测流经电源5的正极至所述阳极结构3之间的电量或电流大小，获知电化学抛光终点，从而精确控制电化学抛光的进度；在对待抛光晶圆100的表面金属进行电化学腐蚀过程中，流经电源5的正极至所述阳极结构3之间的电量或电流恒定，当流经电源5的正极至所述阳极结构3之间的电量或电流突变减小，或突变为零，则到达电化学抛光终点。

在其他实施例中，电化学机械抛光装置还可以采用电涡流传感器检测电化学抛光终点。

本实施例，电化学机械抛光装置还包括：支撑板7，所述支撑板7位于所述抛光支撑结构1背离阴极结构2的下方；挡板8，所述挡板8固定在所述抛光支撑结构1的边缘区域一侧且环绕所述抛光支撑结构1、阴极结构2和抛光垫4；漏液孔71，所述漏液孔71贯穿所述支撑板7。具体的，支撑板7与挡板8组成的空间形成电化学抛光过程中盛放电解液的容器，避免电解液溢出外界，污染环境。漏液孔71的设置，便于电解液的回收再利用，节省了成本。

本实施例，电化学机械抛光装置还包括：回收单元10、过滤单元20和电解液存储单元30，所述回收单元10和所述漏液孔71连通，所述过滤单元20分别与所述回收单元10和所述电解液存储单元30连通。具体的，反应后的电解液在旋转的抛光支撑结构1的离心作用下流至支撑板7底部，并经漏液孔71引流至回收单元10，通过过滤单元20的处理，将回收单元10回收的电解液中的杂质颗粒去除，净化后的电解液进入电解液存储单元30循环利用。

本实施例，电化学机械抛光装置还包括：喷淋单元80，所述电解液存储单元30和喷淋单元80连通；喷淋单元80位于所述抛光垫4的上方，所述喷淋单元80用于向所述抛光垫4喷淋电解液。具体的，喷淋单元由喷嘴801、喷头802和喷头臂803组成，喷嘴801设置在喷头802朝向抛光垫4的表面，喷头臂803与喷头802固定连接，电解液经输送管路传输至喷头802，并经喷嘴803导流流向抛光垫4表面参与电化学反应。

本实施例，电化学机械抛光装置还包括：第一流量控制单元50和温度控制单元40；所述第一流量控制单元50设置在电解液存储单元30至喷淋单元80的路径中；所述温度控制单元40设置在电解液存储单元30至喷淋单元80的路径中。具体的，电解液通过第一流量控制单元50与温度控制单元40将流量与温度控制在一定范围内，一般电解液温度控制在10℃～50℃，电解液流量根据需要进行控制，加热后的电解液经输送管路传输至喷淋单元80进行喷淋。实际操作中，加热温度与电解液流量由软件端控制完成，并在电化学机械抛光装置的工艺菜单中完成定义。

本实施例，电化学机械抛光装置还包括：清洗液存储单元60，所述清洗液存储单元60与所述喷淋单元80连通；第二流量控制单元70，设置在所述清洗液存储单元60至喷淋单元80的路径中。清洗液存储单元60用于存储去离子水，电化学机械抛光过程完成后，采用去离子水清洗抛光垫4上残留的电解液及污垢，其中去离子水流量根据需要由第二流量控制单元70进行控制，并在电化学机械抛光装置的工艺菜单中完成定义。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种电化学机械抛光装置，其特征在于，包括：

抛光支撑结构；

位于所述抛光支撑结构上的阴极结构；

抛光垫，位于所述阴极结构背离抛光支撑结构的上方，所述抛光垫中具有贯穿所述抛光垫的导液孔；

位于所述抛光支撑结构上且与所述阴极结构间隔的阳极结构；

所述阴极结构包括：相互间隔设置的第一阴极件至第N阴极件，第一阴极件距离抛光垫的中心的横向距离至第N阴极件距离抛光垫的中心的横向距离互不相同，N为大于或等于2的整数。

2.根据权利要求1所述的电化学机械抛光装置，其特征在于，任意第n阴极件包括第n阴极主环，n为大于或等于1且小于或等于N的整数，第i阴极主环环绕第i-1阴极主环，i为大于或等于2且小于或等于N的整数。

3.根据权利要求2所述的电化学机械抛光装置，其特征在于，任意第n阴极件还包括第n连接部，第n连接部与第n阴极主环连接；

任意第i阴极主环具有自第i阴极主环的部分内侧壁至第i阴极主环的部分外侧壁贯穿的第i开口；

第i-1连接部穿过第i开口至第N开口。

4.根据权利要求2所述的电化学机械抛光装置，其特征在于，任意的第i阴极主环和第i-1阴极主环之间的距离为1mm～2mm。

5.根据权利要求2所述的电化学机械抛光装置，其特征在于，任意的第n阴极主环的环宽为5mm～100mm。

6.根据权利要求1所述的电化学机械抛光装置，其特征在于，所述阳极结构包括一个或若干阳极触点；

优选的，所述阳极触点包括绝缘弹性芯和包裹所述绝缘弹性芯的导电层；

优选的，阳极触点为金属阳极触点；

优选的，所述绝缘弹性芯的材料包括自由有机聚合物、聚烯经、聚酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯或聚氨基甲酸酯中的至少一种材料。

7.根据权利要求1所述的电化学机械抛光装置，其特征在于，所述阴极结构环绕所述阳极结构，所述抛光垫环绕所述阳极结构；

优选的，所述抛光支撑结构包括第一支撑区和环绕第一支撑区的第二支撑区，所述阴极结构和所述抛光垫位于第二支撑区上，所述阳极结构位于所述第一支撑区；所述第一支撑区相对于第二支撑区向下凹陷。

8.根据权利要求1所述的电化学机械抛光装置，其特征在于，还包括：电源，所述电源的正极与所述阳极结构电连接，所述电源的负极与所述阴极结构电连接；

优选的，还包括：电量计，设置在电源的负极至所述阴极结构之间路径中，或设置在电源的正极至所述阳极结构之间路径中。

9.根据权利要求1～8任一项所述的电化学机械抛光装置，其特征在于，还包括：支撑板，所述支撑板位于所述抛光支撑结构背离阴极结构的下方；挡板，所述挡板固定在所述抛光支撑结构的边缘区域一侧且环绕所述抛光支撑结构、阴极结构和抛光垫；漏液孔，所述漏液孔贯穿所述支撑板；

优选的，还包括：回收单元、过滤单元和电解液存储单元，所述回收单元和所述漏液孔连通，所述过滤单元分别和所述回收单元和所述电解液存储单元连通。

10.根据权利要求9所述的电化学机械抛光装置，其特征在于，还包括：喷淋单元，所述电解液存储单元和喷淋单元连通；喷淋单元位于所述抛光垫的上方，所述喷淋单元用于向所述抛光垫喷淋电解液；

优选的，还包括：第一流量控制单元和温度控制单元；所述第一流量控制单元设置在电解液存储单元至喷淋单元的路径中；所述温度控制单元设置在电解液存储单元至喷淋单元的路径中；

优选的，还包括：清洗液存储单元，所述清洗液存储单元与所述喷淋单元连通；第二流量控制单元，设置在所述清洗液存储单元至喷淋单元的路径中。

11.根据权利要求1所述的电化学机械抛光装置，其特征在于，还包括：抛光头，所述抛光头位于所述抛光垫背离所述抛光支撑结构一侧的上方，用于吸附待抛光晶圆并对待抛光晶圆施加作用力。

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