CN203622169U - 研磨头以及研磨装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出了一种研磨头，隔膜、支撑垫、多个电磁铁以及控制器，所述隔膜固定在所述支撑垫一表面，所述电磁铁固定在所述支撑垫的另一表面，所述控制器与所述电磁铁信号连接。将电磁铁固定在支撑垫上，通过控制器控制电磁铁的吸合程度来控制电磁铁对所述支撑垫的下压力，从而间接控制不同区域的隔膜对晶圆的下压力，进而调节所述晶圆不同区域的研磨速率，使研磨后的晶圆形貌可控。

Description

研磨头以及研磨装置
技术领域
本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种研磨头以及研磨装置。
背景技术
半导体制造工艺中，在填充铜层等薄膜之后，通常需要使用研磨装置对其进行化学机械研磨（CMP）处理，研磨去除一部分薄膜，或者将薄膜的表面进行平坦化。
所述研磨装置包括一研磨头，所述研磨头设由一隔膜，在进行化学机械研磨工艺时，将待研磨的晶圆附着在所述隔膜上，所述晶圆的待研磨面向下并与相对旋转的研磨垫紧贴，所述隔膜提供的下压力将所述晶圆紧压到研磨垫的表面上，所述研磨垫粘贴于一研磨平台上，当所述研磨平台在一马达的带动下进行旋转时，所述研磨头也随之进行相应运动；同时，研磨液通过一研磨液供应单元涂覆在所述研磨垫上，所述研磨液由离心力均匀地分布在所述研磨垫上。
因此，所述隔膜对所述晶圆提供的下压力是影响研磨速率（Remove Rate）的一个重要参数。所述隔膜不同区域对所述晶圆提供的下压力若不相同，则不同区域的所述晶圆的研磨速率也不尽相同，这样便容易造成研磨后的晶圆形貌不符合工艺要求，严重的更会导致晶圆的良率降低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种研磨头以及研磨装置，能够调节对晶圆的下压力，从而调节研磨速率，使研磨后的晶圆形貌可控。
为了实现上述目的，本实用新型提出了一种研磨头，包括隔膜、支撑垫、多个电磁铁以及控制器，其中，所述隔膜固定在所述支撑垫一表面，所述电磁铁固定在所述支撑垫的另一表面，所述控制器与所述电磁铁信号连接。
进一步的，在所述的研磨头中，所述电磁铁包括铁芯、线圈及衔铁，所述线圈围绕在所述铁芯的表面，所述衔铁与所述铁芯保持一定距离，所述衔铁还连接一弹簧。
进一步的，在所述的研磨头中，所述电磁铁的个数为四个，均匀分布在所述支撑垫的边缘位置。
进一步的，在所述的研磨头中，所述控制器通过一控制信号线和一反馈信号线与所述电磁铁信号连接。
进一步的，在所述的研磨头中，所述支撑垫设有多个通孔。
进一步的，在所述的研磨头中，所述隔膜设有多个通孔。
进一步的，在所述的研磨头中，所述研磨头还包括定位环，所述隔膜和支撑垫固定在所述定位环的内侧。
进一步的，在所述的研磨头中，所述隔膜和支撑垫的俯视图为圆形。
进一步的，本实用新型还提出了一种研磨装置，采用如上文所述的任意一种研磨头，所述研磨装置包括研磨垫，所述研磨头位于所述研磨垫的上方，并与所述研磨垫的表面紧贴。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在：将电磁铁固定在支撑垫上，通过控制器控制电磁铁的吸合程度来控制电磁铁对所述支撑垫的下压力，从而间接控制不同区域的隔膜对晶圆的下压力，进而调节所述晶圆不同区域的研磨速率，使研磨后的晶圆形貌可控。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中研磨头和研磨装置的结构示意图；
图2为本实用新型一实施例中电磁铁的结构示意图；
图3为本实用新型一实施例中支撑垫的俯视图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本实用新型的研磨头以及研磨装置进行更详细的描述，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，必须做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。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
请参考图1，在本实施例中，提出了一种研磨装置，所述研磨装置包括研磨头和研磨垫100，所述研磨头位于所述研磨垫100的上方，能够移动且与所述研磨垫100的表面紧贴。
在本实施例中，所述研磨头包括隔膜310、支撑垫320、多个电磁铁400以及控制器430，其中，所述隔膜310固定在所述支撑垫320一表面，晶圆200粘附于所述隔膜310的表面，所述电磁铁400固定在所述支撑垫320的另一表面，所述控制器430与所述电磁铁400信号连接。
请参考图2，在本实施例中，所述电磁铁400包括铁芯410、线圈411及衔铁420，所述线圈411围绕在所述铁芯410的表面，所述衔铁420与所述铁芯410保持一定距离，所述衔铁420还连接一弹簧430，所述弹簧430起到一定的弹性作用；所述电磁铁400能够通过调节输入的电流来调节磁场的大小，进而能够调整所述衔铁420对所述铁芯410的吸引力的大小，以此来调节所述支撑垫320的下压力。
请参考图3，所述电磁铁400的个数为四个，均匀分布在所述支撑垫320的边缘位置，所述支撑垫320设有多个通孔321，所述隔膜310也设有多个通孔，所述通孔用于通气，从而能够将晶圆200吸附在所述隔膜310的表面。
在本实施例中，所述控制器430通过一控制信号线450和一反馈信号线440与所述电磁铁400信号连接，所述控制信号线450和反馈信号线440用于传输和反馈信号，以便所述控制器430控制所述电磁铁400和得到电磁铁400的状态反馈；所述研磨头还包括定位环（图未示出），所述隔膜310和支撑垫320的俯视图为圆形，从而能够固定在所述定位环内侧。
综上，在本实用新型实施例提供的研磨头以及研磨装置中，将电磁铁固定在支撑垫上，通过控制器控制电磁铁的吸合程度来控制电磁铁对所述支撑垫的下压力，从而间接控制不同区域的隔膜对晶圆的下压力，进而调节所述晶圆不同区域的研磨速率，使研磨后的晶圆形貌可控。
上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种研磨头，其特征在于，所述研磨头包括隔膜、支撑垫、多个电磁铁以及控制器，其中，所述隔膜固定在所述支撑垫一表面，所述电磁铁固定在所述支撑垫的另一表面，所述控制器与所述电磁铁信号连接。
2.如权利要求1所述的研磨头，其特征在于，所述电磁铁包括铁芯、线圈及衔铁，所述线圈围绕在所述铁芯的表面，所述衔铁与所述铁芯保持一定距离，所述衔铁还连接一弹簧。
3.如权利要求2所述的研磨头，其特征在于，所述电磁铁的个数为四个，均匀分布在所述支撑垫的边缘位置。
4.如权利要求2所述的研磨头，其特征在于，所述控制器通过一控制信号线和一反馈信号线与所述电磁铁信号连接。
5.如权利要求1所述的研磨头，其特征在于，所述支撑垫设有多个通孔。
6.如权利要求1所述的研磨头，其特征在于，所述隔膜设有多个通孔。
7.如权利要求1所述的研磨头，其特征在于，所述研磨头还包括定位环，所述隔膜和支撑垫固定在所述定位环的内侧。
8.如权利要求7所述的研磨头，其特征在于，所述隔膜和支撑垫的俯视图为圆形。
9.一种研磨装置，采用如权利要求1至8中任意一种研磨头，其特征在于，所述研磨装置包括研磨垫，所述研磨头位于所述研磨垫的上方，并与所述研磨垫的表面紧贴。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112605848A (zh) * 2020-11-29 2021-04-06 厦门理工学院 电磁式重心可调抛光盘机构及抛光方法
CN114700873A (zh) * 2022-03-11 2022-07-05 上海致领半导体科技发展有限公司 集成臭氧发生装置的化学机械抛光机和抛光液供应装置

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