CN203125323U

CN203125323U - 研磨垫整理器及研磨装置

Info

Publication number: CN203125323U
Application number: CN 201320094036
Authority: CN
Inventors: 唐强
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-03-01

Abstract

本实用新型公开了一种研磨装置及研磨垫整理器，所述研磨垫整理器用于整理研磨垫，包括整理机构、连接机构和驱动机构，驱动机构经连接机构驱动所述整理机构在研磨垫上绕研磨垫的圆心转动，整理机构包括滚筒和若干研磨晶体，若干研磨晶体设置于滚筒的外圆周面上，整理机构能够相对所述连接机构转动。通过将研磨晶体设置于滚筒上作为整理机构，相比现有的将研磨晶体设置于整理盘上的结构，可以减少研磨晶体整体和研磨垫的接触面积，从而有效防止研磨晶体脱落，避免研磨垫和晶圆被脱落的研磨晶体刮伤，从而提高产品良率。此外，由于滚动的滚筒更加容易甩掉携带的研磨残留物，故可以减少研磨残留物的堆积，从而进一步提高研磨垫的整理效果。

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领域，尤其涉及研磨垫整理器及研磨装置。

背景技术

通常，在半导体工艺车间内经常采用化学机械研磨(Chemical MechanicalPolishing，简称CMP)工艺。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。

在研磨过程中，研磨垫的表面容易出现污垢或表面磨坏现象，此时，需要用研磨垫整理器对研磨垫进行清洁或是改善研磨垫表面状况，以获得更好的研磨效果。

请参阅图1和图2，现有的研磨装置，包括铺设于研磨平台的研磨垫3’、研磨头2’以及研磨垫整理器1’，所述研磨头2’与所述研磨垫整理器1’分别设置于所述研磨垫3’上，所述研磨垫3’上设有若干同心的研磨垫沟槽31’，所述研磨垫沟槽31’内有许多研磨残留物5’。现有的研磨垫整理器1’包括整理机构、连接机构和驱动机构（图中未示出），所述驱动机构驱动所述整理机构在研磨垫上进行转动，所述整理机构包括整理盘11’和若干研磨晶体12’，所述若干研磨晶体12’设置于所述整理盘11’的下表面上，所述驱动机构经所述连接机构驱动所述整理机构转动。整理机构和研磨垫3’之间的配合方式如图2所示。由图1和图2可见，现有的研磨垫整理器1’在整理时，所有研磨晶体12’始终和研磨垫3’相互接触摩擦，使得整理盘11’上的研磨晶体12’比较容易脱落，如此，一方面，脱落的研磨晶体12会造成对研磨垫3’表面的刮伤，使得晶圆的研磨效果不稳定；另一方面，脱落的研磨晶体12’会造成对晶圆表面的刮伤，使得晶圆的良率进一步降低。

因此，如何提供一种可以防止研磨晶体脱落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研磨垫整理器及研磨装置，通过将研磨晶体设置于滚筒上作为整理机构，可以减少研磨晶体和研磨垫接触的概率，从而有效防止研磨晶体脱落。

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，用于整理研磨垫，包括整理机构、连接机构和驱动机构，所述驱动机构经所述连接机构驱动所述整理机构在所述研磨垫上绕所述研磨垫的圆心转动，所述整理机构包括滚筒和若干研磨晶体，所述若干研磨晶体设置于所述滚筒的外圆周面上，所述整理机构能够相对所述连接机构转动。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述连接机构包括两根驱动臂，所述两根驱动臂的一端分别与所述滚筒的两端可旋转式连接，所述两根驱动臂的另一端分别与所述驱动部件连接。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述研磨晶体沿所述滚筒的轴向以螺旋形式分布。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述整理机构的运动轨迹椭圆形。

优选的，在上述的研磨垫整理器中，还包括喷水管，所述喷水管在所述滚筒的两侧分别设有喷水口。

本实用新型还公开了一种研磨装置，包括铺设于研磨平台的研磨垫以及研磨垫整理器，所述研磨垫整理器设置于所述研磨垫上，所述研磨垫整理器采用如上所述的研磨垫整理器。

优选的，在上述的整理装置中，所述整理机构的转动方向和所述研磨垫的转动方向相反。

优选的，在上述的整理装置中，还包括研磨头，所述研磨头设置于所述研磨垫上。

本实用新型提供的研磨垫整理器及研磨装置，通过将研磨晶体设置于滚筒上作为整理机构，相比现有的将研磨晶体设置于整理盘上的结构，可以减少研磨晶体和研磨垫接触的概率，即减少研磨晶体整体和研磨垫的接触面积，从而有效防止研磨晶体脱落，避免研磨垫和晶圆被脱落的研磨晶体刮伤，从而提高晶圆的研磨工艺的稳定性。此外，由于滚动的滚筒更加容易甩掉携带的研磨残留物，因此可以减少研磨残留物的堆积，从而进一步提高研磨垫的整理效果，并最终提高产品良率。

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是现有的研磨装置的结构示意图；

图2是现有的研磨垫整理器和研磨垫的配合示意图；

图3是本实用新型一实施例的研磨装置的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的研磨垫整理器的结构示意图；

图中，1、1’-研磨垫整理器，11’-整理盘，12’-研磨晶体，11-滚筒，12-研磨晶体，21-驱动臂，30-驱动机构，40-喷水管，41-喷水口，2、2’-研磨头，3、3’-研磨垫，31’-研磨垫沟槽，5’-研磨残留物。

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3，图3所示是本实用新型一实施例的研磨装置的结构示意图。本实施例提供的研磨装置，包括铺设于研磨平台的研磨垫3、研磨头2以及研磨垫整理器1，所述研磨头2与所述研磨垫整理器1分别设置于所述研磨垫3上。

请参阅图4，并请结合图3，图4所示是本实用新型一实施例的研磨垫整理器的结构示意图。本实施例提供的研磨垫整理器1，用于整理研磨垫3，包括整理机构、连接机构和驱动机构30，所述驱动机构30经所述连接机构驱动所述整理机构在所述研磨垫3上绕所述研磨垫3的圆心转动，所述整理机构包括滚筒11和若干研磨晶体12，所述若干研磨晶体12设置于所述滚筒11的外圆周面上，且所述整理机构能够相对所述连接机构自由转动。通过将研磨晶体12设置于滚筒上作为整理机构，相比现有的将研磨晶体设置于整理盘上的结构而言，可以减少研磨晶体12和研磨垫3接触的概率，即减少研磨晶体12整体和研磨垫3的接触面积，从而有效防止研磨晶体12脱落，避免研磨垫3和晶圆被脱落的研磨晶体12刮伤，从而提高晶圆的研磨工艺的稳定性。此外，由于滚动的滚筒11更加容易甩掉携带的研磨残留物，因此可以减少研磨残留物的堆积，从而进一步提高研磨垫的整理效果，并最终提高产品良率。

较佳的，在本实施例中，所述连接机构包括两根驱动臂21，所述两根驱动臂21的一端分别与所述滚筒11的两端可旋转式连接，所述两根驱动臂21的另一端分别与所述驱动部件30连接。

优选的，在本实施例中，所述研磨晶体12沿所述滚筒11的轴向以螺旋形式分布。

优选的，在本实施例中，所述整理机构的运动轨迹为椭圆形，如此，即可以防止整理机构和研磨头2发生碰撞，而且可以使得整理机构对研磨垫实现更加均衡的整理。

优选的，在本实施例中，还包括喷水管40，所述喷水管40在所述滚筒11的两侧分别设有喷水口41，通过喷水管40及喷水口41可以对滚筒11及其上的研磨晶体12进行清洗，以防止研磨残留物堆积于滚筒11上，从而进一步提高研磨垫整理器对研磨垫3的整理效率。

优选的，在实施例中，所述整理机构的转动方向和所述研磨垫3的转动方向相反，从而可以进一步提高研磨垫整理器研磨垫3的整理效率。

综上所述，本实用新型提供的研磨垫整理器及研磨装置，通过将研磨晶体设置于滚筒上作为整理机构，相比现有的将研磨晶体设置于整理盘上的结构，可以减少研磨晶体和研磨垫接触的概率，即减少研磨晶体整体和研磨垫的接触面积，从而有效防止研磨晶体脱落，避免研磨垫和晶圆被脱落的研磨晶体刮伤，从而提高晶圆的研磨工艺的稳定性。此外，由于滚动的滚筒更加容易甩掉携带的研磨残留物，因此可以减少研磨残留物的堆积，从而进一步提高研磨垫的整理效果，并最终提高产品良率。

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，用于整理研磨垫，其特征在于，包括整理机构、连接机构和驱动机构，所述驱动机构经所述连接机构驱动所述整理机构在所述研磨垫上绕所述研磨垫的圆心转动，所述整理机构包括滚筒和若干研磨晶体，所述若干研磨晶体设置于所述滚筒的外圆周面上，所述整理机构能够相对所述连接机构转动。

2.根据权利要求1所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述连接机构包括两根驱动臂，所述两根驱动臂的一端分别与所述滚筒的两端可旋转式连接，所述两根驱动臂的另一端分别与所述驱动部件连接。

3.根据权利要求1所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述研磨晶体沿所述滚筒的轴向以螺旋形式分布。

4.根据权利要求1所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述整理机构的运动轨迹为椭圆形。

5.根据权利要求1所述的研磨垫整理器，其特征在于，还包括喷水管，所述喷水管在所述滚筒的两侧分别设有喷水口。

6.一种研磨装置，包括铺设于研磨平台的研磨垫以及研磨垫整理器，所述研磨垫整理器设置于所述研磨垫上，其特征在于，所述研磨垫整理器采用如权利要求1～5中任意一项所述的研磨垫整理器。

7.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征在于，所述整理机构的转动方向和所述研磨垫的转动方向相反。

8.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征在于，还包括研磨头，所述研磨头设置于所述研磨垫上。