CN202428311U

CN202428311U - 研磨头和研磨装置

Info

Publication number: CN202428311U
Application number: CN2011205714300U
Authority: CN
Inventors: 冯惠敏
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2021-12-30

Abstract

本实用新型公开了一种研磨头，包括用于限制晶圆位移的限位环，还包括一研磨液供给管与若干喷管，所述限位环的上部内侧设有一圆环型的导流槽，所述研磨液供给管的一端外接研磨液源，研磨液供给管的另一端与导流槽相连通，所述若干喷管分布于所述限位环的上部外周，且所述若干喷管分别与所述导流槽相连通。通过将研磨液供给管从现有的位于研磨头的外侧改成位于研磨头的内侧，一方面，可以避免研磨液结晶到研磨液供给管上，从而可以避免研磨液结晶物质掉落到研磨垫上而发生晶圆刮伤现象，另一方面，可以避免研磨液供给管和研磨头因碰擦产生颗粒物质，这两个方面都可以有效减少颗粒物质的产生，进而防止晶圆被颗粒物质刮伤，从而有效提高产品良率。

Description

研磨头和研磨装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种研磨头和研磨装置。

背景技术

CMP是指化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing)，或称为化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization)。化学机械研磨工艺是一个复杂的工艺过程，它是将晶圆表面与研磨垫的研磨表面接触，然后，通过晶圆表面与研磨表面之间的相对运动将晶圆表面平坦化，通常采用化学机械研磨设备，也称为研磨装置或抛光机台来进行化学机械研磨工艺。所述研磨装置包括一化学机械研磨头，进行研磨工艺时，将要研磨的晶圆附着在研磨头上，该晶圆的待研磨面向下并接触相对旋转的研磨垫，研磨头提供的下压力将该晶圆紧压到研磨垫上，所述研磨垫是粘贴于平台上，当该平台在马达的带动下旋转时，研磨头也进行相应运动；同时，研磨液通过研磨液供应管路输送到研磨垫上，并通过离心力均匀地分布在研磨垫上。研磨工艺所使用的研磨液一般包含有化学腐蚀剂和研磨颗粒，通过化学腐蚀剂和所述待研磨表面的化学反应生成较软的容易被去除的材料，然后通过机械摩擦将这些较软的物质从被研磨晶圆的表面去掉，达到全局平坦化的效果。

具体请参阅图1，现有的研磨装置中，一般采用设置于研磨头100的外侧的研磨液供给管110供应研磨液，研磨液供给管110横向设置于研磨垫120上方，由于研磨液非常容易结晶，因此，研磨液供给管110经常产生大量的研磨液结晶，这些结晶物质非常容易掉落到研磨垫120上，从而产生大的颗粒物质，造成晶圆刮伤，严重时，会造成晶圆报废。此外，研磨液供给管110和研磨头100的摩擦也是产生颗粒物质的根源。

因此，如何提供一种减少颗粒物质产生的研磨头和研磨装置是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种研磨头和研磨装置，可以避免由于研磨液结晶而产生的晶圆刮伤现象，有效减少颗粒物质的产生，提高产品良率。

为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种研磨头，包括用于限制晶圆位移的限位环，还包括一研磨液供给管与若干喷管，所述限位环的上部内侧设有一圆环型的导流槽，所述研磨液供给管的一端外接研磨液源，所述研磨液供给管的另一端与所述导流槽相连通，所述若干喷管分布于所述限位环的上部外周，且所述若干喷管分别与所述导流槽相连通。

优选的，在上述的研磨头中，所述喷管均匀分布于所述限位环的上部外周。

优选的，在上述的研磨头中，所述限位环包括上圈体与下圈体，所述上圈体设置于所述下圈体的上方，所述上圈体与下圈体为形状和大小相对应的圆环体。

优选的，在上述的研磨头中，所述上圈体是金属环。

优选的，在上述的研磨头中，所述下圈体由弹性材料制成。

优选的，在上述的研磨头中，所述上圈体的内侧设置所述圆环型的导流槽，所述上圈体上开设有若干分别与所述若干喷管一一对应的喷管容置孔，所述喷射管的一端与所述导流槽相连通，所述喷射管的另一端伸出所述上圈体的外侧壁。

优选的，在上述的研磨头中，所述喷射管伸出所述上圈体的外侧壁的那一端具有一向下的喷射口。

本实用新型还公开了一种研磨装置，包括研磨垫和研磨头，所述研磨头放置于所述研磨垫上，其特征在于，所述研磨头采用如上所述的研磨头。

本实用新型提供的研磨头和研磨装置，该研磨头包括用于限制晶圆位移的限位环、研磨液供给管以及若干喷管，所述限位环的上部内侧设有一圆环型的导流槽，所述研磨液供给管的一端外接研磨液源，所述研磨液供给管的另一端与所述导流槽相连通，所述若干喷管分布于所述限位环的上部外周，且所述若干喷管分别与所述导流槽相连通。通过将研磨液供给管从现有的位于研磨头的外侧改成位于研磨头的内侧，一方面，可以避免研磨液结晶到研磨液供给管上，从而可以避免研磨液结晶物质掉落到研磨垫上而发生晶圆刮伤现象，另一方面，可以避免研磨液供给管和研磨头因碰擦产生颗粒物质，这两个方面都可以有效减少颗粒物质的产生，进而防止晶圆被颗粒物质刮伤，从而有效提高产品良率。

附图说明

本实用新型的研磨头和研磨装置由以下的实施例及附图给出。

图1是现有的研磨装置的立体示意图；

图2是本实用新型一实施例的研磨装置的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的研磨装置的俯视示意图。

图中，100-研磨头，110-研磨液供给管，120-研磨垫，210-研磨液供给管，220-研磨垫，230-限位环，231-上圈体，232-下圈体，233-导流槽，234-喷管，2341-喷射口，240-晶圆。

具体实施方式

以下将对本实用新型的研磨头和研磨装置作进一步的详细描述。

下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

请参阅图2和图3，本实施例提供的一种研磨装置，包括研磨垫220和研磨头，所述研磨头放置于所述研磨垫220上。所述研磨头100包括用于限制晶圆位移的限位环230，还包括研磨液供给管210与若干喷管234，所述限位环230的上部内侧设有一圆环型的导流槽233，所述研磨液供给管210的一端外接研磨液源，所述研磨液供给管210的另一端与所述导流槽233相连通，所述若干喷管234分布于所述限位环230的上部外周，且所述若干喷管分别与所述导流槽233相连通。通过将研磨液供给管210从现有的位于研磨头的外侧改成位于研磨头的内侧，一方面，可以避免研磨液结晶到研磨液供给管210上，从而可以避免研磨液结晶物质掉落到研磨垫220上而发生晶圆刮伤现象，另一方面，可以避免研磨液供给管210和研磨头因碰擦产生颗粒物质，这两个方面都可以有效减少颗粒物质的产生，进而防止晶圆被颗粒物质刮伤，从而有效提高产品良率。

较佳地，在本实施例的研磨头中，所述喷管234均匀分布于所述限位环230的上部外周。由于所述喷管234均匀分布于所述限位环230的上部外周，因此可以实现研磨液的均匀供应，提高研磨效果。

优选的，在上述的研磨头中，所述限位环230包括上圈体231与下圈体232，所述上圈体231设置于所述下圈体232的上方，所述上圈体231与下圈体232为形状和大小相对应的圆环体。

优选的，在上述的研磨头中，所述上圈体231的内侧设置所述圆环型的导流槽233，所述上圈体231上开设有若干分别与所述若干喷管234一一对应的喷管容置孔，所述喷射管234的一端与所述导流槽233相连通，所述喷射管234的另一端伸出所述上圈体232的外侧壁。所述上圈体231优选是金属环。上圈体231采用金属环，具有一定强度，并且可以简化加工工艺。

较佳地，在本实施例的研磨头中，所述喷射管伸出所述上圈体的外侧壁的那一端具有一向下的喷射口2341。所述喷射口2341位于所述喷射管234上伸出所述上圈体232外侧壁的那一端。通过设置向下的喷射口2341，可以使得研磨液向下流出，可以缩短研磨液流到研磨垫220上的流经路线，提高研磨液的供应效率。

优选的，在上述的研磨头中，所述下圈体232由弹性材料制成。由于下圈体232会接触晶圆，所以下圈体232要采用弹性材料，从而可以避免晶圆240被下圈体232刮伤。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种研磨头，包括用于限制晶圆位移的限位环，其特征在于，还包括一研磨液供给管与若干喷管，所述限位环的上部内侧设有一圆环型的导流槽，所述研磨液供给管的一端外接研磨液源，所述研磨液供给管的另一端与所述导流槽相连通，所述若干喷管分布于所述限位环的上部外周，且所述若干喷管分别与所述导流槽相连通。

2.根据权利要求1所述的研磨头，其特征在于，所述喷管均匀分布于所述限位环的上部外周。

3.根据权利要求1所述的研磨头，其特征在于，所述限位环包括上圈体与下圈体，所述上圈体设置于所述下圈体的上方，所述上圈体与下圈体为形状和大小相对应的圆环体。

4.根据权利要求3所述的研磨头，其特征在于，所述上圈体是金属环。

5.根据权利要求3所述的研磨头，其特征在于，所述下圈体由弹性材料制成。

6.根据权利要求3所述的研磨头，其特征在于，所述上圈体的内侧设置所述圆环型的导流槽，所述上圈体上开设有若干分别与所述若干喷管一一对应的喷管容置孔，所述喷射管的一端与所述导流槽相连通，所述喷射管的另一端伸出所述上圈体的外侧壁。

7.根据权利要求6所述的研磨头，其特征在于，所述喷射管伸出所述上圈体的外侧壁的那一端具有一向下的喷射口。

8.一种研磨装置，包括研磨垫和研磨头，所述研磨头放置于所述研磨垫上，其特征在于，所述研磨头采用如权利要求1～7中任意一项所述的研磨头。