CN221604121U - 一种化学机械抛光装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种化学机械抛光装置，属于晶圆抛光技术领域，包括抛光台、修整组件、清洗组件和挡液组件，抛光台上设置有抛光垫；修整组件设置于所述抛光台的一侧；清洗组件设置于所述修整组件的一侧，用于喷出清洗液以清洗所述修整组件；挡液组件设置于所述抛光台和所述清洗组件之间，以遮挡溅射的所述清洗液。本实用新型提供的化学机械抛光装置，挡液组件阻挡清洗液向抛光台方向喷溅，保证了研磨液在抛光垫上的均布分布，使得晶圆在抛光垫上磨削过程更加均匀，有效保证抛光效率和产品良率；同时，也遮挡了抛光台上甩出的研磨液，隔绝了修整组件和研磨液的接触，减少修整组件上结晶的产生，从而减小了晶圆受研磨液结晶刮伤的概率。
Description
技术领域
本实用新型涉及晶圆抛光技术领域，具体涉及一种化学机械抛光装置。
背景技术
化学机械研磨是一种使用化学腐蚀以及机械力对加工过程中的硅晶圆或其它衬底材料进行平坦化处理。抛光过程中需要使用修整器将抛光过程中产生的残渣等废弃物清理掉，并且重新打磨抛光垫，保证研磨速率处于一个稳定环境。修整器在修整过程中会沾染残渣、研磨液等废弃物，等修整结束后，需要将修整器清洗干净。
传统的抛光装置中的清洗单元设置在抛光台的一侧，在清洗时清洗液容易飞溅到抛光垫上，导致研磨液浓度稀释和均匀性不一致，造成该位置处产品不能被同步磨削，对抛光效率和产品良率产生影响。
实用新型内容
因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的清洗液容易飞溅到抛光垫上，导致研磨液浓度稀释和均匀性不一致，对抛光效率和产品良率产生影响的缺陷，从而提供一种化学机械抛光装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种化学机械抛光装置，包括：
抛光台，其上设置有抛光垫；
修整组件，设置于所述抛光台的一侧；
清洗组件，设置于所述修整组件的一侧，用于喷出清洗液以清洗所述修整组件；
挡液组件，设置于所述抛光台和所述清洗组件之间，以遮挡溅射的所述清洗液。
可选地，所述修整组件包括：
修整盘；
连接臂，一端与所述修整盘连接，另一端与转动驱动件连接，所述转动驱动件驱动所述连接臂绕所述转动驱动件的轴向转动，所述连接臂带动所述修整盘在第一状态和第二状态之间切换；
其中，在所述第一状态时，所述修整盘移动至所述抛光台上方以修整所述抛光垫，在所述第二状态时，所述修整盘移动至所述清洗组件的上方进行清洗。
可选地，所述挡液组件包括：
挡液板，设置于所述抛光台和所述清洗组件之间；
升降件，与所述挡液板连接，以驱动所述挡液板在竖直方向上移动。
可选地，所述挡液板的长度尺寸大于所述清洗组件的喷射范围长度尺寸。
可选地，所述挡液板升起后，所述挡液板高于所述修整组件；所述挡液板降下后，所述挡液板低于所述修整组件。
可选地，所述挡液板为PTFE材质、塑料材质或者不锈钢材质。
可选地，所述清洗组件包括：
安装件；
喷嘴，具有多个，间隔设置于所述安装件的顶面，所述喷嘴朝上设置。
可选地，所述喷嘴的喷射范围覆盖所述修整盘和所述连接臂。
可选地，所述清洗液为去离子水。
可选地，所述抛光台上方设置有抛光头，所述抛光头用于吸附晶圆，并对晶圆施加作用力；所述抛光台的一侧设置有浆液输送组件，用于向所述抛光垫上输送研磨液。
本实用新型技术方案，具有如下优点：
1.本实用新型提供的化学机械抛光装置，包括抛光台、修整组件、清洗组件和挡液组件，清洗组件设置在修整组件的一侧，清洗组件用于喷出清洗液以清洗修整组件，挡液组件设置与抛光台和清洗组件之间，在清洗组件工作时，挡液组件阻挡清洗液向抛光台方向喷溅，保证了研磨液在抛光垫上的均布分布，使得晶圆在抛光垫上磨削过程更加均匀，有效保证抛光效率和产品良率；
同时，挡液组件也遮挡了抛光台上甩出的研磨液，隔绝了修整组件和研磨液的接触，减少修整组件上结晶的产生，从而减小了晶圆受研磨液结晶刮伤的概率。
2.本实用新型提供的化学机械抛光装置，修整组件包括修整盘、连接臂和转动驱动件，转动驱动件和修整盘分别设置于连接臂的两端，转动驱动件驱动连接臂转动，进而带动修整盘移动在抛光台上方和清洗组件上方之间切换，进行修整状态和清洗状态的切换，根据设定可以自动实现对修整组件的清洗，保证了修整组件的干净状态，也保证了修整组件对抛光垫的修整效果。
3.本实用新型提供的化学机械抛光装置，挡液组件包括挡液板和升降件，升降件驱动挡液板在竖直方向上移动，在修整盘需要移动至抛光台上进行修整时，将挡液板降下，避免干涉修整盘和连接臂的运动。
4.本实用新型提供的化学机械抛光装置，挡液板的长度尺寸大于清洗组件的喷射范围长度尺寸，可以对清洗组件喷出的清洗液进行全方位遮挡；挡液板升起后，挡液板高于修整组件，避免清洗液从修整组件反溅至抛光台上；挡液板降下后，挡液板低于修整组件，避免了挡液板对修整组件运动的干涉。
5.本实用新型提供的化学机械抛光装置，清洗组件包括安装件和喷嘴，喷嘴具有多个，间隔设置在安装件的顶面，喷嘴朝上设置，向上喷出清洗液，对位于其上方的修整组件进行清洗，清洗效果较好，且喷嘴的喷射范围覆盖修整盘和连接臂，对修整过程中修整盘和连接臂上接触的研磨液进行了整体清洗，避免清洗不到位后形成研磨液结晶，掉落至抛光垫后划伤晶圆。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的实施例中提供的化学机械抛光装置的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为图1中的主视结构示意图；
图3为图2中的俯视结构示意图。
附图标记说明：
1、抛光台；2、修整组件；3、清洗组件；4、清洗液；5、挡液组件；6、修整盘；7、连接臂；8、挡液板；9、升降件；10、安装件；11、喷嘴；12、转动驱动件。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供的化学机械抛光装置，研磨过程中通过抛光头将晶圆压在抛光垫上，通过抛光头和抛光垫的重压及旋转机械运动，配合抛光垫旋转将研磨液和晶圆接触产生化学作用，在机械和化学双重作用下晶圆表面完成抛光。在化学机械研磨过程中，抛光后的产品均匀性对研磨液的浓度、均匀性和落点要求极高，无论哪个因素被破坏都会对最终产品产生影响。
如图1至图3所示，为本实施例提供的化学机械抛光装置的一种具体实施方式，包括抛光台1、修整组件2、清洗组件3和挡液组件5，抛光台1上设置有抛光垫；修整组件2设置于所述抛光台1的一侧；清洗组件3设置于所述修整组件2的一侧，用于喷出清洗液4以清洗所述修整组件；挡液组件5设置于所述抛光台1和所述清洗组件3之间，以遮挡溅射的所述清洗液4。
遮挡效果如图2所示，在清洗组件3工作时，挡液组件5阻挡清洗液4向抛光台1方向喷溅，保证了研磨液在抛光垫上的均布分布，使得晶圆在抛光垫上磨削过程更加均匀，有效保证抛光效率和产品良率；同时，如图3所示，图3中的小圆圈表示的是研磨液的甩出方向，在修整组件2清洗时，而此时抛光过程是继续的，挡液组件5也遮挡了抛光台1上甩出的研磨液，隔绝了修整组件2和研磨液的接触，减少修整组件2上结晶的产生，从而减小了晶圆受研磨液结晶刮伤的概率，且在产生结晶后，需要停机进行结晶的处理，浪费较多时间；若修整组件2在修整过程中沾上研磨液，清洗组件3会对其进行清洗，避免产生结晶。
如图1所示，本实施例提供的化学机械抛光装置，所述修整组件2包括修整盘6和连接臂7，连接臂7的一端与所述修整盘6连接，连接臂7的另一端与转动驱动件12连接，所述转动驱动件12驱动所述连接臂7绕所述转动驱动件12的轴向转动，所述连接臂7带动所述修整盘6在第一状态和第二状态之间切换；其中，在所述第一状态时，所述修整盘6移动至所述抛光台1上方以修整所述抛光垫，在所述第二状态时，所述修整盘6移动至所述清洗组件3的上方进行清洗。修整组件2进行修整状态和清洗状态的切换，根据设定可以自动实现对修整组件2的清洗，保证了修整组件2的干净状态，也保证了修整组件2对抛光垫的修整效果。
具体地，转动驱动件12可以为电动旋转盘，也可以为旋转电机；修整盘6在修整过程中可以进行独立转动实现对抛光垫的修整，其独立转动的完成可以通过传动带传输实现，也可以通过旋转电机实现。另外，作为可替换实施方式，修整盘6除了通过转动驱动件12实现摆动在第一状态和第二状态之间切换之外，也可以通过其他驱动结构，例如可以通过伸缩驱动件实现修整盘6在第一状态和第二状态之间切换，伸缩驱动件可以为直线电机或者直线滑台或者螺纹螺杆传输。
如图1和图2所示，本实施例提供的化学机械抛光装置，所述挡液组件5包括挡液板8和升降件9，挡液板8设置于所述抛光台1和所述清洗组件3之间；升降件9与所述挡液板8连接，以驱动所述挡液板8在竖直方向上移动。在修整盘6需要移动至抛光台1上进行修整时，将挡液板8降下，避免干涉修整盘6和连接臂7的运动。具体地，升降件9为气缸或者电缸，也可以不设置驱动，通过人工放置的放置实现挡液板8的遮挡；挡液板8为矩形，挡设在抛光台1和清洗组件3之间，另外，作为可替换实施方式，挡液板8也可以为弧形，弧形可以朝向清洗组件3，也可以朝向抛光台1；为了提高遮挡效果，在具体的实施方式中，在挡液板8的顶部两侧可以分别设置倾斜板，设于抛光台1一侧的倾斜板向抛光台1一侧倾斜，设于清洗组件3一侧的倾斜板向清洗组件3一侧倾斜。
本实施例提供的化学机械抛光装置，所述挡液板8的长度尺寸大于所述清洗组件3的喷射范围长度尺寸，可以对清洗组件3喷出的清洗液4进行全方位遮挡；所述挡液板8升起后，所述挡液板8高于所述修整组件2，避免清洗液4从修整组件2反溅至抛光台1上；所述挡液板8降下后，所述挡液板8低于所述修整组件2，避免了挡液板8对修整组件2运动的干涉。挡液板8可以全方位的避免清洗液4喷溅到抛光台1上及研磨液喷溅到在清洗状态下的修整组件2上。
本实施例提供的化学机械抛光装置，所述挡液板8为PTFE材质、塑料材质或者不锈钢材质，其中PTFE材质洁净度高、抗腐蚀程度高，抗污染程度高。
如图1和图2所示，本实施例提供的化学机械抛光装置，所述清洗组件3包括安装件10和喷嘴11，喷嘴11具有多个，间隔设置于所述安装件10的顶面，所述喷嘴11朝上设置，喷嘴11向上喷出清洗液4，对位于其上方的修整组件2进行清洗，清洗效果较好；所述喷嘴11的喷射范围覆盖所述修整盘6和所述连接臂7，对修整过程中修整盘6和连接臂7上接触的研磨液进行了整体清洗，避免清洗不到位后形成研磨液结晶，掉落至抛光垫后划伤晶圆。具体地，安装件10可以为安装支架，喷嘴11沿安装支架的长度方向间隔设置，喷嘴同时与清洗液的输送管道连接，实现了多个喷嘴11同时喷出清洗液4。
本实施例提供的化学机械抛光装置，清洗液4为去离子水。去离子水不含杂质，可以更好地保护修整组件2不受污染和腐蚀，提高了清洗效果。
本实施例提供的化学机械抛光装置，所述抛光台1上方设置有抛光头，所述抛光头用于吸附晶圆，并对晶圆施加作用力；所述抛光台1的一侧设置有浆液输送组件，用于向所述抛光垫上输送研磨液，抛光头、抛光垫和研磨液的配合实现了对晶圆最终的抛光。
挡液组件5的使用过程：修整组件2转动至清洗组件3上方时，挡液板8在升降件9的作用下上升，清洗组件3喷出清洗液4对修整组件2进行清洗，挡液板8避免了清洗液4喷溅到抛光台1上，也避免了研磨液甩到修整组件2上，清洗结束后，挡液板8在升降件9的作用下降下，转动驱动件12驱动连接臂7带动修整盘6移动至抛光垫的上方进行修整过程。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种化学机械抛光装置，其特征在于，包括：
抛光台(1)，其上设置有抛光垫；
修整组件(2)，设置于所述抛光台(1)的一侧；
清洗组件(3)，设置于所述修整组件(2)的一侧，用于喷出清洗液(4)以清洗所述修整组件；
挡液组件(5)，设置于所述抛光台(1)和所述清洗组件(3)之间，以遮挡溅射的所述清洗液(4)。
2.根据权利要求1所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述修整组件(2)包括：
修整盘(6)；
连接臂(7)，一端与所述修整盘(6)连接，另一端与转动驱动件(12)连接，所述转动驱动件(12)驱动所述连接臂(7)绕所述转动驱动件(12)的轴向转动，所述连接臂(7)带动所述修整盘(6)在第一状态和第二状态之间切换；
其中，在所述第一状态时，所述修整盘(6)移动至所述抛光台(1)上方以修整所述抛光垫，在所述第二状态时，所述修整盘(6)移动至所述清洗组件(3)的上方进行清洗。
3.根据权利要求2所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述挡液组件(5)包括：
挡液板(8)，设置于所述抛光台(1)和所述清洗组件(3)之间；
升降件(9)，与所述挡液板(8)连接，以驱动所述挡液板(8)在竖直方向上移动。
4.根据权利要求3所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述挡液板(8)的长度尺寸大于所述清洗组件(3)的喷射范围长度尺寸。
5.根据权利要求3所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述挡液板(8)升起后，所述挡液板(8)高于所述修整组件(2)；所述挡液板(8)降下后，所述挡液板(8)低于所述修整组件(2)。
6.根据权利要求3所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述挡液板(8)为PTFE材质、塑料材质或者不锈钢材质。
7.根据权利要求2所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述清洗组件(3)包括：
安装件(10)；
喷嘴(11)，具有多个，间隔设置于所述安装件(10)的顶面，所述喷嘴(11)朝上设置。
8.根据权利要求7所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述喷嘴(11)的喷射范围覆盖所述修整盘(6)和所述连接臂(7)。
9.根据权利要求1所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述清洗液(4)为去离子水。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述抛光台(1)上方设置有抛光头，所述抛光头用于吸附晶圆，并对晶圆施加作用力；所述抛光台(1)的一侧设置有浆液输送组件，用于向所述抛光垫上输送研磨液。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN120228632A (zh) * | 2025-05-30 | 2025-07-01 | 深圳西可实业有限公司 | 全自动大尺寸单面研磨抛光设备及其控制方法 |
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2023
- 2023-10-20 CN CN202322833326.XU patent/CN221604121U/zh active Active
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |