CN206105652U - 一种研磨垫安装时的气泡消除装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种研磨垫安装时的气泡消除装置，通过在研磨盘表面设置密布的气孔，并通过其连通的真空管路进行抽真空，可将研磨垫与研磨盘之间的气体全部吸走，使研磨垫完全平整地与研磨盘接触，从而可有效消除安装时在研磨垫和研磨盘之间出现的气泡问题，并因此减少保养失败率，省去研磨垫的重新更换，节省资本和减少晶圆厚度差值，提高良率。
Description
技术领域
本实用新型涉及化学机械研磨设备，更具体地，涉及一种用于化学机械研磨设备、在安装研磨垫时可消除其与研磨盘之间产生的气泡的装置。
背景技术
随着晶圆加工工艺集成度越来越高，晶圆制作成本也越来越高。在晶圆的集成电路制造过程中，化学机械研磨起着越来越重要的作用。同时，对于化学机械研磨后晶圆的厚度差值(Range)要求也越来越小。
请参阅图1，图1是现有的一种化学机械研磨装置示意图。如图1所示，晶圆在化学机械研磨装置中进行研磨过程中，是被研磨头12(Head)压着在研磨垫11(Pad)上进行研磨的。而研磨垫11需要平整地粘贴在研磨盘10(Platen)上，之间不能有气泡。研磨垫11上不断喷洒有研磨液(Slurry)以及去离子水(D.I.)。研磨垫调节器13(Disk)置于研磨垫11上，用于在研磨作业过程中刮平研磨垫的表面并去除研磨垫上的杂质。
请参阅图2，图2是研磨垫和研磨盘之间产生气泡时的示意图。如图2所示，在对研磨垫11进行更换的过程中，由于操作人员的因素(例如技能较低)或者研磨垫自身存在的问题(研磨垫有软硬之分，更换软研磨垫时极易产生气泡)等，经常会造成研磨垫11和研磨盘10之间有气泡14(Bubble)产生。这不仅造成了研磨垫的不平整，而且还会使得研磨垫与研磨盘之间粘贴不牢固(研磨垫下表面涂敷有胶水层)。当研磨头12运动到存在气泡14的部位时，就会产生研磨不良。这将导致晶圆Range过大和研磨垫的重新更换，使得良率下降和保养失败率提高，最终导致成本的上升。
因此，为了解决研磨垫和研磨盘之间的气泡问题，减少保养失败率，节省资本和减少晶圆Range，提高良率，我们需要对研磨盘进行相应改造。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种研磨垫安装时的气泡消除装置，以解决安装时在研磨垫和研磨盘之间出现的气泡问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种研磨垫安装时的气泡消除装置，包括：
多数个气孔，密布于化学机械研磨设备的研磨盘表面；
真空管路，设于研磨盘下方，并连通所述气孔；
在将所述研磨垫平放在研磨盘表面上时，通过对真空管路抽真空，并通过气孔将研磨垫与研磨盘之间的气体全部吸走，使研磨垫完全平整地与研磨盘接触以消除气泡。
优选地，所述气孔按规则方式均匀密布于研磨盘表面。
优选地，所述气孔以研磨盘轴心为中心，按组成多圈同心圆方式均匀密布于研磨盘表面。
优选地，所述气孔为圆形、方形或多边形。
优选地，所述真空管路设有真空压力表。
优选地，所述真空管路设有气体反吹支路，通过所述气体反吹支路向气孔反向吹入气体，以将研磨垫与研磨盘分离。
优选地，所述气体反吹支路设有气压表。
优选地，所述气体反吹支路设有流量控制器。
优选地，还包括控制模块，用于通过控制对真空管路持续抽真空，以将研磨垫吸附安装在研磨盘表面上，并在研磨垫安装后，使研磨垫与研磨盘之间形成持续的真空吸力进行研磨工艺，以及在进行研磨垫保养时，通过控制对真空管路反向吹入气体，使研磨垫与研磨盘分离以进行更换。
从上述技术方案可以看出，本实用新型通过在研磨盘表面设置密布的气孔，并通过其连通的真空管路进行抽真空，可将研磨垫与研磨盘之间的气体全部吸走，使研磨垫完全平整地与研磨盘接触，从而可有效消除安装时在研磨垫和研磨盘之间出现的气泡问题，并因此减少保养失败率，省去研磨垫的重新更换，节省资本和减少晶圆厚度差值，提高良率。
附图说明
图1是现有的一种化学机械研磨装置示意图；
图2是研磨垫和研磨盘之间产生气泡时的示意图；
图3是本实用新型一较佳实施例的一种研磨垫安装时的气泡消除装置结构示意图；
图4是本实用新型一较佳实施例的研磨盘气孔设置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本实用新型的实施方式时，为了清楚地表示本实用新型的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本实用新型的限定来加以理解。
在以下本实用新型的具体实施方式中，请参阅图3，图3是本实用新型一较佳实施例的一种研磨垫安装时的气泡消除装置结构示意图。如图3所示，本实用新型的一种研磨垫安装时的气泡消除装置，包括以密布方式加工在化学机械研磨设备研磨盘表面的多数个气孔21，以及设置在研磨盘20下方、并连通所述气孔的真空管路26。
请参阅图4，图4是本实用新型一较佳实施例的研磨盘气孔设置结构示意图。如图4所示，所述气孔21可按照规则的方式均匀密布于研磨盘20的表面。例如，可根据研磨盘20的圆形形状，将气孔21以研磨盘轴心为中心，按组成多圈同心圆的方式均匀密布于研磨盘表面。
请参阅图3。各个气孔21向研磨盘20下方延伸，并可通过气道27汇总后连通真空管路26；真空管路26可进一步连接至真空泵(未示出)。
作为可选的实施方式，所述气孔可加工成圆形、方形或多边形等孔型。
当需要将研磨垫安装在研磨盘上时，可先将所述研磨垫平放在研磨盘表面上，然后通过对真空管路进行抽真空，即可通过设置在研磨盘表面的各个气孔将研磨垫与研磨盘之间的气体(空气)和小的杂质、水汽等全部吸走，可使得研磨垫完全平整地与研磨盘接触，从而可以有效地消除存在于研磨垫与研磨盘之间的气泡。
作为一优选的实施方式，可以在所述真空管路中设置真空压力表25，以便实时检测管路中的真空压力，并加以控制，确保研磨垫能够平整、无气泡地贴附在研磨盘表面上，并且不会对后续的研磨作业产生影响。
在跑产品的过程中，也可将真空管路打开，并维持适当的真空压力，使研磨盘和研磨垫贴合得更紧密。这样还可以省去研磨垫上原有的胶水涂敷层，使更换研磨垫起来更容易，而且没有了残胶问题的影响。在研磨垫定期保养(PM)的时候将真空关掉，即可方便地更换研磨垫。
作为一优选的实施方式，还可以在所述真空管路中接入一个气体反吹支路22，沿此气体反吹支路22可以连通真空管路26和研磨盘表面上的各个气孔21；气体反吹支路可进一步连接至用于鼓风的增压泵(未示出)。在对研磨垫进行保养时，可通过所述气体反吹支路向真空管路中反向吹入气体，例如吹入洁净空气(CDA)，并从气孔吹出，将研磨垫与研磨盘分离，从而可更方便地对研磨垫进行保养。
为了控制反向吹入气体的压力，可进一步在所述气体反吹支路22加装气压表23。以及为了控制反向吹入气体的流量，可进一步在所述气体反吹支路加装流量控制器24。
作为进一步优选的实施方式，还可通过设置一控制模块(图略)，用于对本实用新型的上述装置进行控制。可通过控制模块控制对真空管路持续抽真空，以将研磨垫平整、无气泡地吸附安装在研磨盘表面上；在研磨垫安装后，可通过控制模块实时监测真空管路中的压力，控制使研磨垫与研磨盘之间形成持续的真空吸力，稳定进行研磨工艺；在进行研磨垫保养时，可通过控制模块控制关闭抽真空，并可进一步通过控制对真空管路反向吹入一定流量及压力的洁净气体，洁净气体由各个气孔均匀吹出，使研磨垫与研磨盘更容易地分离，从而可更方便地对研磨垫进行保养、更换。
综上所述，本实用新型通过在研磨盘表面设置密布的气孔，并通过其连通的真空管路进行抽真空，可将研磨垫与研磨盘之间的气体全部吸走，使研磨垫完全平整地与研磨盘接触，从而可有效消除安装时在研磨垫和研磨盘之间出现的气泡问题，并因此减少保养失败率，省去研磨垫的重新更换，节省资本和减少晶圆厚度差值，提高良率。
以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种研磨垫安装时的气泡消除装置，其特征在于，包括：
多数个气孔，密布于化学机械研磨设备的研磨盘表面；
真空管路，设于研磨盘下方，并连通所述气孔；
在将所述研磨垫平放在研磨盘表面上时，通过对真空管路抽真空，并通过气孔将研磨垫与研磨盘之间的气体全部吸走，使研磨垫完全平整地与研磨盘接触以消除气泡。
2.根据权利要求1所述的研磨垫安装时的气泡消除装置，其特征在于，所述气孔按规则方式均匀密布于研磨盘表面。
3.根据权利要求2所述的研磨垫安装时的气泡消除装置，其特征在于，所述气孔以研磨盘轴心为中心，按组成多圈同心圆方式均匀密布于研磨盘表面。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的研磨垫安装时的气泡消除装置，其特征在于，所述气孔为圆形、方形或多边形。
5.根据权利要求1所述的研磨垫安装时的气泡消除装置，其特征在于，所述真空管路设有真空压力表。
6.根据权利要求1所述的研磨垫安装时的气泡消除装置，其特征在于，所述真空管路设有气体反吹支路，通过所述气体反吹支路向气孔反向吹入气体，以将研磨垫与研磨盘分离。
7.根据权利要求6所述的研磨垫安装时的气泡消除装置，其特征在于，所述气体反吹支路设有气压表。
8.根据权利要求6所述的研磨垫安装时的气泡消除装置，其特征在于，所述气体反吹支路设有流量控制器。
9.根据权利要求1所述的研磨垫安装时的气泡消除装置，其特征在于，还包括控制模块，用于通过控制对真空管路持续抽真空，以将研磨垫吸附安装在研磨盘表面上，并在研磨垫安装后，使研磨垫与研磨盘之间形成持续的真空吸力进行研磨工艺，以及在进行研磨垫保养时，通过控制对真空管路反向吹入气体，使研磨垫与研磨盘分离以进行更换。
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| CN110153885A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-23 | 西安奕斯伟硅片技术有限公司 | 一种研磨垫的处理方法和研磨垫的处理装置 |
| CN110774164A (zh) * | 2018-07-31 | 2020-02-11 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 化学机械平坦化系统以及方法 |
| CN115461194A (zh) * | 2020-05-19 | 2022-12-09 | 信越半导体株式会社 | 双面研磨装置的研磨垫粘贴方法 |
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