CN202702036U - 研磨液供应臂定位辅助工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种研磨液供应臂定位辅助工具，用于调整研磨液供应臂的位置，所述研磨液供应臂的一端设有喷嘴，所述研磨液供应臂定位辅助工具包括参考垫，所述参考垫同心铺设于研磨平台上，所述参考垫与所述研磨平台的形状和大小相应，所述参考垫的上表面设有用于指示研磨液供应臂一端的喷嘴与参考垫的中心之间的位置关系的若干同心圆凹槽，若干同心圆凹槽以所述参考垫的中心为圆心。使用时，操作人员可以通过参照所述参考垫的上表面设有的用于指示研磨液供应臂一端的喷嘴与参考垫的中心之间的位置关系的若干同心圆凹槽的位置，进行对研磨液供应臂，从而可以快速到达正确的位置，因而实现了对研磨液供应臂的准确、快速定位。

Description

研磨液供应臂定位辅助工具

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种研磨液供应臂定位辅助工具。

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(ChemicalMechanical 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(Wafer)表面与研磨垫(Pad)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(Head)，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臂(TSDA,Tunable Slurry Distribute Arm)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，在进行研磨制程之前，先要将研磨头4和研磨液供应臂3设置于研磨平台2上方的正确位置上，对于直径为15英寸（即381毫米）的研磨平台，设置研磨头4的中心O1与所述研磨平台2的中心O2的距离h1为5英寸（即127毫米）。而研磨液供应臂3的位置需要操作人员通过目测手动调整。一般是通过目测观察研磨头4的切线和研磨液供应臂3的喷嘴(Nozzle)31的距离来确定研磨液供应臂3的位置。由于通过目测寻找研磨头4的切线，会因个人的熟练程度而有所区别，经常出现研磨液供应管3的位置设置不准确的情况，一方面，容易导致研磨液供应臂3碰撞研磨头4，另一方面，容易使得研磨液的供应不符合要求，造成产品良率降低。

因此，如何提供一种可以实现研磨液供应臂的准确、快速定位的研磨液供应臂定位辅助工具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液供应臂定位辅助工具，可以实现对研磨液供应臂的准确、快速定位，以提高研磨效果和研磨效率。

为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种研磨液供应臂定位辅助工具，用于调整研磨液供应臂的位置，所述研磨液供应臂的一端设有喷嘴，所述研磨液供应臂定位辅助工具包括参考垫，所述参考垫同心铺设于研磨平台上，所述参考垫与所述研磨平台的形状和大小相应，所述参考垫的上表面设有用于指示研磨液供应臂一端的喷嘴与参考垫的中心之间的位置关系的若干同心圆凹槽，若干同心圆凹槽以所述参考垫的中心为圆心。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述若干同心圆凹槽包括密集型同心圆凹槽组和稀疏型同心圆凹槽组，所述密集型同心圆凹槽组位于所述稀疏型同心圆凹槽组的内部。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述密集型同心圆凹槽组包括3-8个小同心圆凹槽，相邻的小同心圆凹槽之间的距离相等。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述稀疏型同心圆凹槽组包括2-3个大同心圆凹槽，相邻的大同心圆凹槽的距离与相邻的大、小同心圆凹槽之间的距离相等。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述密集型同心圆凹槽组包括4个小同心圆凹槽，所述稀疏型同心圆凹槽组包括2个大同心圆凹槽。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述密集型同心圆凹槽组中位于最内侧的小同心圆凹槽的半径是90毫米，相邻的小同心圆凹槽之间的距离是7毫米，相邻的大同心圆凹槽的距离以及相邻的大、小同心圆凹槽之间的距离均是14毫米。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，还包括若干半径线，所述半径线均匀分布于所述参考垫的下半圆内。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，相邻的半径线之间的夹角是30度。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述参考垫的材质是聚亚安酯。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述若干同心圆凹槽中每个同心圆凹槽边上标有表示各自距离参考垫的中心的距离的标记。

本实用新型提供的研磨液供应臂定位辅助工具，采用参考垫，所述参考垫同心铺设于研磨平台上，所述参考垫与所述研磨平台的形状和大小相应，所述参考垫的上表面设有用于指示研磨液供应臂一端的喷嘴与参考垫的中心之间的位置关系的若干同心圆凹槽，所述若干同心圆凹槽以所述参考垫的中心为圆心，操作人员通过参照所述若干同心圆凹槽的位置，使研磨液供应臂可以快速到达正确的位置，因而实现了对研磨液供应臂的准确、快速定位。

附图说明

本实用新型的研磨液供应臂定位辅助工具由以下的实施例及附图给出。

图1为现有的研磨液供应臂调整方法的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的研磨液供应臂定位辅助工具的结构示意图。

图3为研磨后的理想的晶圆表面状态示意图。

图4为采用现有的方法对研磨液供应臂调整后进行研磨的晶圆表面状态示意图。

图5为采用本实用新型一实施例的研磨液供应臂定位辅助工具对研磨液供应臂调整后进行研磨的晶圆表面状态示意图。

图中，1-参考垫、11-小同心圆凹槽、12-大同心圆凹槽、13-半径线、2-研磨平台、3-研磨液供应臂、31-喷嘴、4-研磨头。

具体实施方式

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，并结合图1，本实例提供的研磨液供应臂定位辅助工具，用于调整研磨液供应臂3的位置，所述研磨液供应,3的一端设有喷嘴31，所述研磨液供应臂3的另一端枢接于研磨机台的机架（未图示），所述研磨液供应臂3能够绕其另一端进行旋转，所述研磨液供应臂定位辅助工具包括参考垫1，所述参考垫1同心铺设于研磨平台2上，所述参考垫1的中心O与所述研磨平台2的中心重合。所述参考垫1与所述研磨平台2的形状和大小相应，所述参考垫1的上表面设有用于指示研磨液供应臂3一端的喷嘴31与参考垫1的中心O之间的位置关系的若干同心圆凹槽，所述若干同心圆凹槽以所述参考垫1的中心O为圆心。

当需要设置研磨液供应臂3的位置时，操作人员通过参照所述若干同心圆凹槽的位置，转动所述研磨液供应臂3，直至使得喷嘴31到达指定的位置，从而，可以实现对研磨液供应臂3的准确、快速定位。

本实施例中，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述若干同心圆凹槽包括密集型同心圆凹槽组和稀疏型同心圆凹槽组，所述密集型同心圆凹槽组位于所述稀疏型同心圆凹槽组的内部。通过设置密集型同心圆凹槽组和稀疏型同心圆凹槽组，稀疏型同心圆凹槽组可以起到预警作用，因为，在研磨液供应臂3的旋转过程中，喷嘴31首先到达稀疏型同心圆凹槽组，从而促使操作人员提高警惕。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述密集型同心圆凹槽组包括3-8个小同心圆凹槽11，相邻的小同心圆凹槽11之间的距离相等。所述密集型同心圆凹槽组中小同心圆凹槽11的数量根据需要设定，不同的小同心圆凹槽11对应不同半径，也分别对应了不用尺度的晶圆所需的喷嘴设定位置，从而扩大了研磨液供应臂定位辅助工具的应用范围。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述稀疏型同心圆凹槽组包括2-3个大同心圆凹槽12，相邻的大同心圆凹槽12的距离与相邻的大、小同心圆凹槽12、11之间的距离相等。

具体的，本实施例中，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述密集型同心圆凹槽组包括4个小同心圆凹槽11，所述稀疏型同心圆凹槽组包括2个大同心圆凹槽12。

本实施例中，研磨平台的直径是15英寸，优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述密集型同心圆凹槽组中位于最内侧的小同心圆凹槽11的半径是90毫米，相邻的小同心圆凹槽11之间的距离是7毫米，相邻的大同心圆凹槽12的距离以及相邻的大、小同心圆凹槽12、11之间的距离均是14毫米。

本实施例中，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，还包括若干半径线13，所述半径线13均匀分布于所述参考垫1的下半圆内。本实施例中，相邻的半径线13之间的夹角是30度。通过设置半径线，可以方便操作人员进行喷嘴定位。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述参考垫1的材质是聚亚安酯（polyurethane）。当然，参考垫1也可以是由其他价格适中、粘接性能好且不会污染机台的材质制成。

优选的，在上述的研磨液供应臂定位辅助工具中，所述若干同心圆凹槽中每个同心圆凹槽边上（即附近）标有表示各自距离参考垫1的中心O的距离的标记（未图示）。通过设置所述标记，操作人员可以直观读取各个同心圆凹槽的距离参考垫1的中心O的距离，从而便于操作人员旋转研磨液供应臂3，使得研磨液供应臂3一端上的喷嘴31调整合适的位置，即使得喷嘴31与参考垫1的中心O的之间保持正确的距离关系。

请继续参阅图2，本实施例的使用方法如下：

首先，将研磨液供应臂3旋转到研磨平台2的边缘A点。

然后，继续旋转研磨液供应臂3，当喷嘴31进入稀疏型同心圆凹槽组中的大同心圆凹槽12时，操作人员会减慢旋转的速度，时刻关注喷嘴31是否到达指定地点B。

最后，继续旋转研磨液供应臂3，使得喷嘴31到达指定地点B，可以是密集型同心圆凹槽组中的任意一个小同心圆凹槽11，本实施例中指定地点B是位于最外侧的小同心圆凹槽11。

请参阅图3至图5，其中，图3为研磨后的理想的晶圆表面状态示意图（即晶圆表面轮廓线示意图），图4为采用现有的方法对研磨液供应臂调整后进行研磨的晶圆表面状态示意图，图5为采用本实用新型一实施例的研磨液供应臂定位辅助工具对研磨液供应臂调整后进行研磨的晶圆表面状态示意图。上述三个图分别表征了对应晶圆上的49个取样点的厚度，49个取样点布置方法如下：在晶圆上画两条相互垂直的直径，一条水平直径，一条竖直直径，首先，沿水平直径从左至右依次均匀设置第1至第25个取样点，然后沿竖直直径从上至下依次均匀设置第26至第49个取样点。分别对上述49个取样点进行测试，获得各个点对应的厚度，分别得到上述三个晶圆表面状态示意图。

由图3至图5对比可以见，采用图5所示的本实用新型一实施例的研磨液供应臂定位辅助工具对研磨液供应臂调整后进行研磨的晶圆的表面状态更加接近理想状态的表面，尤其对比表征晶圆边缘表面的第1个、第25个、第26以及第49个取样点的厚度可知，图5所示的表征晶圆边缘表面的取样点更加接近理想的晶圆边缘表面，由此可知，采用采用本实用新型对研磨液供应臂调整后进行研磨的晶圆，其研磨均匀性更加好，提高了研磨质量，显著提高了对晶圆边缘的研磨后的表面控制，使得晶圆边缘的研磨效果更接近理想状态，从而避免后面制程中再晶圆边缘出现缺陷，提高了产品良率。

综上所述，本实用新型提供的研磨液供应臂定位辅助工具，采用参考垫，所述参考垫同心铺设于研磨平台上，所述参考垫与所述研磨平台的形状和大小相应，所述参考垫的上表面设有的用于指示研磨液供应臂一端的喷嘴与参考垫的中心之间的位置关系的若干同心圆凹槽，若干同心圆凹槽以所述参考垫的中心为圆心，操作人员通过参照所述参考垫的上表面设有用于指示研磨液供应臂一端的喷嘴与参考垫的中心之间的位置关系的若干同心圆凹槽的位置，进行对研磨液供应臂，从而可以快速到达正确的位置，因而实现了对研磨液供应臂的准确、快速定位。

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 (10)

1.一种研磨液供应臂定位辅助工具，用于调整研磨液供应臂的位置，所述研磨液供应臂的一端设有喷嘴，其特征在于，所述研磨液供应臂定位辅助工具包括参考垫，所述参考垫同心铺设于研磨平台上，所述参考垫与所述研磨平台的形状和大小相应，所述参考垫的上表面设有用于指示研磨液供应臂一端的喷嘴与参考垫的中心之间的位置关系的若干同心圆凹槽，所述若干同心圆凹槽以所述参考垫的中心为圆心。

2.根据权利要求1所述的研磨液供应臂定位辅助工具，其特征在于，所述若干同心圆凹槽包括密集型同心圆凹槽组和稀疏型同心圆凹槽组，所述密集型同心圆凹槽组位于所述稀疏型同心圆凹槽组的内部。

3.根据权利要求1所述的研磨液供应臂定位辅助工具，其特征在于，所述密集型同心圆凹槽组包括3-8个小同心圆凹槽，相邻的小同心圆凹槽之间的距离相等。

4.根据权利要求3所述的研磨液供应臂定位辅助工具，其特征在于，所述稀疏型同心圆凹槽组包括2-3个大同心圆凹槽，相邻的大同心圆凹槽的距离与相邻的大、小同心圆凹槽之间的距离相等。

5.根据权利要求4所述的研磨液供应臂定位辅助工具，其特征在于，所述密集型同心圆凹槽组包括4个小同心圆凹槽，所述稀疏型同心圆凹槽组包括2个大同心圆凹槽。

6.根据权利要求5所述的研磨液供应臂定位辅助工具，其特征在于，所述密集型同心圆凹槽组中位于最内侧的小同心圆凹槽的半径是90毫米，相邻的小同心圆凹槽之间的距离是7毫米，相邻的大同心圆凹槽的距离以及相邻的大、小同心圆凹槽之间的距离均是14毫米。

7.根据权利要求4所述的研磨液供应臂定位辅助工具，其特征在于，还包括若干半径线，所述半径线均匀分布于所述参考垫的下半圆内。

8.根据权利要求7所述的研磨液供应臂定位辅助工具，其特征在于，相邻的半径线之间的夹角是30度。

9.根据权利要求1所述的研磨液供应臂定位辅助工具，其特征在于，所述参考垫的材质是聚亚安酯。

10.根据权利要求1~9中任意一项所述的研磨液供应臂定位辅助工具，其特征在于，所述若干同心圆凹槽中每个同心圆凹槽边上标有表示各自距离参考垫的中心的距离的标记。

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