CN202462207U

CN202462207U - 研磨垫及研磨装置

Info

Publication number: CN202462207U
Application number: CN2011205710988U
Authority: CN
Inventors: 周维娜; 王林松; 刘庚申; 董天枢
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2021-12-31

Abstract

本实用新型公开了一种研磨垫及研磨装置，所述研磨垫的研磨表面具有若干同心的圆形沟槽，所述研磨表面上还具有若干从所述研磨垫的中心向四周发散的导流槽。本实用新型还公开了一种采用如上所述的研磨垫的研磨装置。本实用新型通过在所述研磨表面上增设若干从所述研磨垫的中心向四周发散的导流槽，使得研磨表面上中心及靠近中心的圆形沟槽之间相互通过导流槽连通，从而使得位于研磨表面中心及靠近中心的研磨颗粒及研磨下来的薄膜的残留物可以经过导流槽向外流到研磨表面上整理器可以接触、整理的部位，从而有效提高研磨垫的整理、修复效果，确保研磨质量。

Description

研磨垫及研磨装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种研磨垫及研磨装置。

背景技术

在半导体的生产工艺中，经常需要进行化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)工艺，化学机械研磨也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，也称为研磨机台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研磨平台上，当该研磨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单元输送到研磨垫上，并通过离心力均匀地分布在研磨垫上。

请参阅图1，现有的研磨垫100的研磨表面上均匀分布着若干圆形沟槽101，这些圆形沟槽101具有相同的圆心。在研磨垫100的研磨表面上设置同心的圆形沟槽101，可以使研磨液在研磨垫100的研磨表面上的分布更加均匀，从而使得研磨后的晶圆上的薄膜的厚度更加均匀。

然而，研磨装置研磨一定量的晶圆后，会有一些研磨颗粒和研磨下来的薄膜的残留物留在研磨垫100上及圆形沟道101内，这些研磨颗粒和研磨下来的薄膜的残留物都会影响研磨液在研磨垫的分布，从而影响研磨的均匀性。因此，需要使用研磨垫整理器110对研磨垫100的研磨表面进行整理和修复。研磨垫整理器110的主要具有两个作用：一方面，使得研磨垫100的研磨表面的粗燥度得到修复，另一方面，可以吸走研磨颗粒及研磨下来的薄膜的残留物。

为了防止研磨垫整理器110不与研磨头（未图示）发生碰撞，研磨垫整理器110只能远离研磨垫100的中心区域进行整理和修复。由于现有研磨垫100上的沟槽是同心的圆形沟槽101，相邻的圆形沟槽101之间不是导通的，因此，位于内侧的圆形沟槽101内的研磨颗粒及研磨下来的薄膜的残留物不能向外位于外侧的圆形沟槽101流动，使得各靠近研磨垫100中心区域的圆形沟槽100内的研磨颗粒及研磨下来的薄膜的残留物不容易及时扩散到研磨垫100的外部区域即研磨垫整理器110可以接触、整理的区域。从而影响研磨垫100的修复效果，最终影响晶圆的研磨效果。

因此，如何提供一种提高研磨垫修复效率的研磨垫及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垫及研磨装置，通过在所述研磨表面上增设若干从所述研磨垫的中心向四周发散的导流槽，可以提高研磨垫的修复效果，确保研磨质量。

为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种研磨垫，所述研磨垫的研磨表面具有若干同心的圆形沟槽，所述研磨表面上还具有若干从所述研磨垫的中心向四周发散的导流槽。

优选的，在上述的研磨垫中，所述导流槽从所述研磨垫的中心向四周均匀发散分布。

优选的，在上述的研磨垫中，所述导流槽是曲线。

优选的，在上述的研磨垫中，所述导流槽是抛物线。

优选的，在上述的研磨垫中，所述导流槽是直线。

优选的，在上述的研磨垫中，所述导流槽具有内侧中心端和外侧发散端。

优选的，在上述的研磨垫中，所述导流槽的外侧发散端延伸到远离研磨垫的中心位置的1/3～1/2的研磨垫半径范围内。

本实用新型还公开了一种研磨装置，包括研磨头、研磨垫整理器、研磨平台与研磨垫，所述研磨垫铺设于所述研磨平台上，所述研磨头与所述研磨垫整理器分别设置于所述研磨垫上，所述研磨垫采用如上所述的研磨垫。

本实用新型提供的研磨垫及研磨装置，通过在研磨表面上增设若干从所述研磨垫的中心向四周发散的导流槽，使得研磨表面上靠中心的圆形沟槽之间相互通过导流槽连通，从而使得位于研磨表面中心及靠近中心的研磨颗粒及研磨下来的薄膜的残留物可以经过导流槽向外流到研磨表面上整理器可以接触整理的部位，有效提高研磨垫的整理效果，确保研磨质量。

附图说明

本实用新型的研磨垫及研磨装置由以下的实施例及附图给出。

图1是现有的研磨垫的研磨表面结构放大示意图；

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垫的研磨表面结构放大示意图。

图中，100、200-研磨垫，101、201-圆形沟槽，202-导流槽，110、210-研磨垫整理器，220-研磨头，230-研磨液供应单元。

具体实施方式

以下将对本实用新型的研磨垫及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，图2所示是本实用新型一实施例的研磨装置的结构示意图。该研磨装置，包括研磨头220、研磨垫整理器210、研磨平台（未图示）、研磨垫200以及研磨液供应单元230，所述研磨垫200铺设于所述研磨平台上，所述研磨头220、所述研磨垫整理器210以及研磨液供应单元230分别设置于所述研磨垫200上。

请参阅图3，图3是本实用新型一实施例的研磨垫的研磨表面结构放大示意图。所述研磨垫200的研磨表面具有若干同心的圆形沟槽201，所述研磨表面上还具有若干从所述研磨垫200的中心向四周发散的导流槽202。通过在所述研磨表面上增设若干从所述研磨垫200的中心向四周发散的导流槽202，使得研磨表面上中心及靠近中心的圆形沟槽201之间相互通过导流槽202连通，从而使得位于研磨表面中心及靠近中心的研磨颗粒及研磨下来的薄膜的残留物可以经过导流槽202向外流到研磨表面上整理器可以接触、整理的部位，从而有效提高研磨垫的整理、修复效果，确保研磨质量。

较佳的，在上述的研磨垫200中，所述导流槽202从所述研磨垫200的中心向四周均匀发散分布。由于所述导流槽202从所述研磨垫200的中心向四周均匀发散分布，因此，可以使得该研磨装置对晶圆（未图示）进行研磨时，研磨液在研磨垫200的研磨表面分布更加均匀，从而使得研磨后的晶圆上的薄膜的厚度更加均匀，有效提高研磨效果。

较佳的，在上述的研磨垫200中，所述导流槽202可以是曲线也可以是直线。但是，其中，曲线类型中的抛物线的导流效果最好。本实施例中，所述导流槽采用抛物线。抛物线型的导流槽202可以借助研磨垫200的旋转，使得位于研磨垫200的研磨表面内侧的（即研磨表面中心及靠近中心的）研磨颗粒及研磨下来的薄膜的残留物更加顺利地经过导流槽202向外流到研磨表面上研磨垫整理器210可以接触整理的部位。

在上述的研磨垫中，所述导流槽202具有内侧中心端和外侧发散端。较佳的，所述导流槽202的外侧发散端延伸到远离研磨垫200的中心位置的1/3～1/2的研磨垫半径范围内。因为，通常研磨垫整理器210可以到达该区域，当位于研磨表面中心及靠近中心的研磨颗粒及研磨下来的薄膜的残留物经过导流槽202向外流到导流槽202的外侧发散端时，研磨表面上研磨垫整理器210即可将这些研磨颗粒及薄膜的残留物进行清除，从而实现对研磨垫200的全面整理和修复。

综上所述，本实用新型提供的研磨垫及研磨装置，通过在所述研磨表面上增设若干从所述研磨垫的中心向四周发散的导流槽，使得研磨表面上靠中心的圆形沟槽之间相互通过导流槽连通，从而使得位于研磨表面中心及靠近中心的研磨颗粒及研磨下来的薄膜的残留物可以经过导流槽向外流到研磨表面上整理器可以接触整理的部位，有效提高研磨垫的整理效果，确保研磨质量。

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

1.一种研磨垫，所述研磨垫的研磨表面具有若干同心的圆形沟槽，其特征在于，所述研磨表面上还具有若干从所述研磨垫的中心向四周发散的导流槽。

2.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，所述导流槽从所述研磨垫的中心向四周均匀发散分布。

3.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，所述导流槽是曲线。

4.根据权利要求3所述的研磨垫，其特征在于，所述导流槽是抛物线。

5.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，所述导流槽是直线。

6.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，所述导流槽具有内侧中心端和外侧发散端。

7.根据权利要求6所述的研磨垫，其特征在于，所述导流槽的外侧发散端延伸到远离研磨垫的中心位置的1/3～1/2的研磨垫半径范围内。

8.一种研磨装置，包括研磨头、研磨垫整理器、研磨平台与研磨垫，所述研磨垫铺设于所述研磨平台上，所述研磨头与所述研磨垫整理器分别设置于所述研磨垫上，其特征在于，所述研磨垫采用如权利要求1～7中任意一项所述的研磨垫。