CN202825549U

CN202825549U - 研磨垫整理器及研磨装置

Info

Publication number: CN202825549U
Application number: CN 201220521054
Authority: CN
Inventors: 唐强; 李佩
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2012-10-11
Filing date: 2012-10-11
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2022-10-11

Abstract

本实用新型公开了一种研磨装置，包括整理盘和驱动臂，所述驱动臂的一端与所述整理盘连接，还包括研磨液供应管和研磨液喷头，研磨液供应管和所述喷头连通，所述研磨液喷头安装于所述整理盘上。本实用新型还公开了一种研磨装置，包括研磨垫、研磨平台和研磨头，所述研磨垫铺设于所述研磨平台上，所述研磨头设置于所述研磨垫上，所述研磨装置还包括如上所述的研磨垫整理器，所述研磨垫整理器设置于所述研磨垫上。本实用新型提供的研磨垫整理器和研磨装置，通过将研磨液供应管和研磨液喷头设置于研磨垫整理器中，使得研磨盘和研磨液直接接触，研磨液能随研磨盘一起摆动，可以更快、更好地将研磨液均匀平铺研磨垫上，有利于提高研磨效率和研磨效率。

Description

研磨垫整理器及研磨装置

技术领域

本实用新型涉及半导体制造的研磨领域，尤其涉及一种研磨垫整理器及研磨装置。

背景技术

CMP工艺是指化学机械研磨工艺(Chemical Mechanical Polishing)，或称为化学机械平坦化工艺(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相接触，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，也称为研磨装置来进行化学机械研磨工艺。

现有的研磨装置通常包括研磨头、研磨垫、研磨液供应管和研磨垫整理器。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，研磨头跟随研磨平台转动；同时，研磨液通过研磨液供应管输送到研磨垫上，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，以达到全局平坦化的效果。

在研磨的同时，需要采用研磨垫整理器对研磨垫进行整理，一方面，研磨垫整理器可以使得研磨垫粗糙，确保对晶圆的研磨效果；另一方面，研磨垫整理器可以使得研磨垫上的研磨液更加均匀，以进一步提高晶圆的研磨效果。

请重点参阅图1，现有的研磨装置包括研磨垫整理器1’、研磨垫2’、研磨平台（未图示）、研磨头3’以及磨液供应管4’，所述研磨垫2’铺设于所述研磨平台上，所述研磨头3’和所述研磨液供应管4’分别设置于所述研磨垫2’上，所述研磨垫整理器1’也设置于所述研磨垫2’上方。

通常，现有的研磨垫整理器包括整理盘和驱动手臂，所述整理盘做旋转运动和来回摆动运动。请参阅图2，现有的整理盘10’包括基座101’和研磨盘102’，所述研磨盘102’设置于所述基座101’内。

由图1和图2可见，由于所述研磨液供应管4’和所述研磨垫整理器1’分开设置于所述研磨垫2’上，因此，研磨盘102’不能及时接触到研磨液，需要较长的时间才能将研磨液在研磨垫2’上铺平，即，需要较长的时间研磨垫整理器1’才可以使得研磨垫2’上的研磨液均匀，从而影响研磨效率和研磨效果。

因此，如何提供一种可以快速铺平研磨液以提高研磨效果的研磨垫整理器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整理器及研磨装置，可以快速将研磨液均匀铺平到研磨垫上，提高研磨垫整理效率，改善研磨效果。

为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种研磨垫整理器，包括整理盘和驱动臂，所述驱动臂的一端与所述整理盘连接，所述研磨垫整理器还包括研磨液供应管和研磨液喷头，所述研磨液供应管和所述喷头连通，所述研磨液喷头安装于所述整理盘上。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述整理盘包括挡圈架、基座以及研磨盘，所述挡圈架、基座以及研磨盘由上至下依次安装于所述驱动臂的一端下方，所述研磨液供应管沿所述驱动臂的纵向设置于所述驱动臂内，所述研磨液喷头呈锥形，所述研磨液喷头的锥顶伸入所述驱动臂内并设有与所述研磨液供应管连通的研磨液进口，所述研磨液喷头的锥底设置带有若干喷口的锥底板，所述基座的底部中间开设用于安装锥底板的基座通孔，所述研磨盘的中部开设与锥底板相对应的研磨盘通孔。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述研磨盘的下表面设有圆形通道和若干由内向外发散的流道，所述圆形通道同心设置于所述研磨盘通孔的外侧，所述流道的内端连接于所述圆形通道，所述流道的外端连接于所述圆磨盘的外边缘，相邻的流道之间的区域均匀设有若干研磨颗粒。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述若干由内向外发散的流道围绕所述圆形通道均匀设置。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述流道为抛物线型。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述流道的宽度由内向外依次变宽。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述若干喷口均匀设置于所述锥底板上。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述研磨盘的直径范围是6~9厘米。

本实用新型还公开了一种研磨装置，包括研磨垫、研磨平台和研磨头，所述研磨垫铺设于所述研磨平台上，所述研磨头设置于所述研磨垫上，所述研磨装置包括如上所述的研磨垫整理器，所述研磨垫整理器设置于所述研磨垫上。

本实用新型提供的研磨垫整理器和研磨装置，通过将研磨液供应管和研磨液喷头设置于研磨垫整理器中，使得整理盘和研磨液直接接触，研磨液能随整理盘一起摆动，从而可以更快、更好地将研磨液均匀平铺研磨垫上，有利于提高研磨效率和研磨效率。

附图说明

本实用新型的研磨垫整理器及研磨装置由以下的实施例及附图给出。

图1为现有的研磨装置的结构示意图。

图2为现有的整理盘的结构示意图。

图3为本实用新型一实施例的研磨装置的结构示意图。

图4为本实用新型一实施例的研磨垫整理器的结构剖视示意图。

图5为本实用新型一实施例中研磨液喷头的结构示意图。

图6为本实用新型一实施例的装配有研磨液喷头的整理盘的下表面仰视图。

图中，1、1’-研磨垫整理器，10、10’-整理盘，101-圆心通道，102-流道，102a-内端，102b-外端，103-研磨颗粒，11-挡圈架，101、12-基座，102’、13-研磨盘，20-驱动臂，30-研磨液供应管，40-研磨液喷头，41-锥顶，42-锥底板，421-喷口，2-、2’研磨垫，3、3’-研磨头，4’-研磨液供应管。

具体实施方式

以下将对本实用新型的研磨垫整理器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3，这种研磨装置，包括研磨垫2、研磨平台（未图示）和研磨头3，所述研磨垫2铺设于所述研磨平台上，所述研磨头3设置于所述研磨垫2上，所述研磨装置还包括一研磨垫整理器1，所述研磨垫整理器1设置于所述研磨垫2上。

请参阅图4，并结合图3，这种研磨垫整理器1，包括整理盘10、驱动臂20、研磨液供应管30以及研磨液喷头40，所述驱动臂20的一端与所述整理盘10连接，所述研磨液供应管30和所述喷头连通，所述研磨液喷头40安装于所述整理盘10上。通过将研磨液供应管30和研磨液喷头40设置于研磨垫整理器1中，使得整理盘10和研磨液直接接触，研磨液能整理盘10一起摆动，从而可以更快、更好地将研磨液均匀平铺研磨垫2上，有利于提高研磨效率和研磨效率。

请参阅图4和图5，并结合图3，较佳的，所述整理盘10包括挡圈架11、基座12以及研磨盘13，所述挡圈架11、基座12以及研磨盘13由上至下依次安装于所述驱动臂20的一端下方，所述研磨液供应管30沿所述驱动臂20的纵向设置于所述驱动臂20内，所述研磨液喷头40优选呈锥形，所述研磨液喷头40的锥顶41伸入所述驱动臂20内并设有与所述研磨液供应管30连通的研磨液进口，所述研磨液喷头40的锥底设置带有若干喷口421的锥底板42，所述基座12的底部中间开设用于安装锥底板42的基座通孔，所述研磨盘13的中部开设与锥底板42相对应的研磨盘通孔。采用上述结构，研磨液供应管30流出的研磨液经过研磨液喷头40从研磨盘通孔射于研磨垫2上后，可以立即跟随研磨垫2摆动，从而可以更快、更好地将研磨液均匀平铺研磨垫2上，有利于提高研磨效率和研磨效率。另外，通过将所述研磨液供应管30沿所述驱动臂20的纵向设置于所述驱动臂20内，可以充分利用驱动臂20中的空间，简化整个研磨装置的部件数量。

请参阅图6，并请结合图3至图5，较佳的，所述研磨盘13的下表面设有一圆形通道101和若干由内向外发散的流道102，所述圆形通道101同心设置于所述研磨盘通孔的外侧，所述流道102的内端102a连接于所述圆形通道101，所述流道102的外端102b连接于所述圆磨盘的外边缘，相邻的流道102之间区域的均匀设有若干用于研磨的研磨颗粒103。通过设置圆形通道101和若干由内向外发散的流道102，可以使得研磨液向四周流动，减小研磨液在研磨垫2上实现均匀分布所需的时间，以提高研磨效率和研磨效果。需要注意的是，图6只是示意性的表示出一部分的研磨颗粒103，实际上，各个相邻的流道之间的区域均设置有研磨颗粒的。

请继续参阅图3至图6，较佳的，所述若干由内向外发散的流道102围绕所述圆形通道101均匀设置，从而可以使得研磨液向四周均匀流动，进一步减小研磨液在研磨垫2上实现均匀分布所需的时间，以提高研磨效率和研磨效果。

较佳的，所述流道102为抛物线型，从而可以使得研磨液流动的更加顺畅，以提高研磨效率和研磨效果。

较佳的，所述流道102的宽度由内向外依次变宽，在一定程度上，可以防止研磨液的副产物即杂质在堵塞流道102，使得研磨液流动更加顺畅，以提高研磨效率和研磨效果。

较佳的，所述若干喷口421均匀设置于所述锥底板42上，从而可以实现均匀喷洒研磨液的目的，进一步减小研磨液在研磨垫2上实现均匀分布所需的时间。

较佳的，所述研磨盘13的直径范围是6~9厘米。

综上所述，本实用新型提供的研磨垫整理器和研磨装置，通过将研磨液供应管和研磨液喷头设置于研磨垫整理器中，使得整理盘和研磨液直接接触，研磨液能随整理盘一起摆动，从而可以更快、更好地将研磨液均匀平铺研磨垫上，有利于提高研磨效率和研磨效率。

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

1.一种研磨垫整理器，包括整理盘和驱动臂，所述驱动臂的一端与所述整理盘连接，其特征在于，还包括研磨液供应管和研磨液喷头，所述研磨液供应管和所述研磨液喷头连通，所述研磨液喷头安装于所述整理盘上。

2.根据权利要求1所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述整理盘包括挡圈架、基座以及研磨盘，所述挡圈架、基座以及研磨盘由上至下依次安装于所述驱动臂的一端下方，所述研磨液供应管沿所述驱动臂的纵向设置于所述驱动臂内，所述研磨液喷头呈锥形，所述研磨液喷头的锥顶伸入所述驱动臂内并设有与所述研磨液供应管连通的研磨液进口，所述研磨液喷头的锥底设置带有若干喷口的锥底板，所述基座的底部中间开设用于安装锥底板的基座通孔，所述研磨盘的中部开设与锥底板相对应的研磨盘通孔。

3.根据权利要求2所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述研磨盘的下表面设有圆形通道和若干由内向外发散的流道，所述圆形通道同心设置于所述研磨盘通孔的外侧，所述流道的内端连接于所述圆形通道，所述流道的外端连接于所述圆磨盘的外边缘，相邻的流道之间的区域均匀设有若干研磨颗粒。

4.根据权利要求3所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述若干由内向外发散的流道围绕所述圆形通道均匀设置。

5.根据权利要求3所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述流道为抛物线型。

6.根据权利要求3所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述流道的宽度由内向外依次变宽。

7.根据权利要求3所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述若干喷口均匀设置于所述锥底板上。

8.根据权利要求2所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述研磨盘的直径范围是6~9厘米。

9.一种研磨装置，包括研磨垫、研磨平台和研磨头，所述研磨垫铺设于所述研磨平台上，所述研磨头设置于所述研磨垫上，其特征在于，包括如权利按要求1~9中任意一项所述的研磨垫整理器，所述研磨垫整理器设置于所述研磨垫上。