一种研磨装置制造方法及图纸

技术编号:11029120 阅读:142 留言:0更新日期:2015-02-11 15:59
本实用新型专利技术提供一种研磨装置,至少包括:盘状内研磨盘;套设于所述内研磨盘外侧的环状外研磨盘;所述内研磨盘连接于控制所述内研磨盘升降的第一伸缩装置的下端;所述外研磨盘连接于控制所述外研磨盘升降的第二伸缩装置的下端;所述第一伸缩装置的上端连接于控制所述内研磨盘自转的第一电机,所述第二伸缩装置的上端连接于控制所述外研磨盘自转的第二电机。本实用新型专利技术的研磨装置将研磨盘分为内、外两部分,并以压缩空气分别控制内、外研磨盘的升降,利用内、外研磨盘与研磨垫的接触面积不同、研磨速率不同来调节研磨速率,使研磨速率保持稳定,进一步提高研磨的均匀性。同时,研磨盘在整个生命周期中都能被充分利用,大大节约了资源和成本。

【技术实现步骤摘要】
—种研磨装置
本技术涉及半导体制造领域,特别是涉及一种研磨装置。
技术介绍
随着高科技电子消费市场的迅速发展,晶圆制造行业要求越来越高的器件密度、越来越小的线宽,随之而来,晶圆表面平坦程度的要求越来越高。化学机械研磨(ChemicalMechanical Polishing, CMP)是目前半导体制造行业最常用的晶圆表面平坦化处理方法,化学机械研磨通过化学反应过程和机械研磨过程共同作用完成平坦化处理。 如图1所示,化学机械研磨的主要设备包括:研磨垫调整器1、研磨台2、研磨垫3 (Pad)、研磨液供给器4、研磨头5。研磨垫3设置于研磨台2上;研磨头5的下端装配有待研磨晶圆6,所述待研磨晶圆6与研磨垫3接触;研磨液供给器4用于提供研磨液(Slurry)至研磨垫3表面;研磨垫调整器I的下端装配有研磨盘12 (Disk),用于对研磨垫3的表面进行修整,同时提高研磨液在所述研磨垫3上分布的均匀性;研磨液以一定的速率流到研磨垫3的表面,研磨头5给待研磨晶圆6施加一定的压力,使得待研磨晶圆6的待研磨面与研磨垫3产生机械接触,在研磨过程中,研磨头5、研磨垫调整器1、研磨台2分别以一定的速度旋转,通过机械和化学作用去除待研磨晶圆6表面的薄膜,从而达到待研磨晶圆6表面平坦化的目的。通常研磨垫3的表面具有许多助于研磨的凹凸结构,因此研磨垫3的表面呈现I μ m?2 μ m的粗糙程度。一般化学机械研磨设备在研磨数片晶圆后,研磨垫3原先凹凸不平的表面将会变得平坦,以致研磨垫3的研磨能力降低,同时研磨的均匀性也得不到保障。同时,在研磨过程中待研磨晶圆6上被研磨掉的物质会残留在研磨垫3表面,同时,研磨液中的某些研磨液副料也会残留在研磨垫3表面,这些颗粒状的杂质将使研磨特性发生改变,进而影响研磨效果。因此,需要时刻保持研磨垫3表面的粗糙程度一致,同时及时去除掉落在研磨垫3表面的残留物质。而研磨垫调整器I正是用于调节研磨垫3的,可使研磨垫3的表面恢复成凹凸不平的表面并保持其粗糙程度的稳定性,同时刮除研磨垫3上的残留物质,确保研磨质量。 研磨垫调整器I主要包括起支撑作用的研磨垫调整器手臂11以及用于保持研磨垫3表面粗糙度及去除研磨垫3表面残留物质的研磨装置12,如图2所示,所述研磨装置12为一个圆盘状的研磨盘12,其表面镶嵌有高硬度研磨件,正是这些高硬度磨件与研磨垫3表面的机械接触使得研磨垫3表面保持一定的粗糙度。新研磨盘表面研磨件的表面比较锋利,相应地研磨速率也很快,但是随着研磨盘使用时间的增加,其高硬度研磨件会磨损,其对于研磨垫3表面的修整效果将降低,研磨速率大受影响。新研磨盘的研磨速率快、旧研磨盘的研磨速率慢,势必会造成生产过程中的研磨速率不稳定,研磨的均匀性也得不到保障。此外,旧研磨盘的研磨速率慢,对于大规模的工业生产是很不利的,但是如果将磨损的旧研磨盘丢弃不用则会造成很大的资源浪费。 因此,如何在不影响研磨速率的情况下,尽量降低成本已成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术的目的在于提供一种研磨装置,用于解决现有技术中研磨速率不稳定、均匀性差等问题。 为实现上述目的及其他相关目的,本技术提供一种研磨装置,所述研磨装置至少包括:盘状内研磨盘;套设于所述内研磨盘外侧的环状外研磨盘;所述内研磨盘连接于控制所述内研磨盘升降的第一伸缩装置的下端;所述外研磨盘连接于控制所述外研磨盘升降的第二伸缩装置的下端;所述第一伸缩装置的上端连接于控制所述内研磨盘自转的第一电机,所述第二伸缩装置的上端连接于控制所述外研磨盘自转的第二电机。 优选地,所述内研磨盘为圆盘状结构,所述外研磨盘为圆环状结构。 优选地,所述内研磨盘的外径与所述外研磨盘的内径一致。 优选地,所述第一伸缩装置及所述第二伸缩装置为具有密闭空间的中空伸缩轴、所述第二伸缩装置套设于所述第一伸缩装置的外侧。 更优选地,所述第一伸缩装置及所述第二伸缩装置分别通过通气管路与压缩空气产生装置实现连接,通过通入气体的压强不同分别实现所述第一伸缩装置及所述第二伸缩装置的伸展或收缩。 优选地,所述内研磨盘及所述外研磨盘分别包括基盘及设置于所述基盘下表面的磨件。 更优选地,所述内研磨盘及所述外研磨盘的基座材质为钢。 更优选地所述内研磨盘及所述外研磨盘的磨件材质为金刚石。 优选地,所述第一伸缩装置及所述第二伸缩装置的材质为不锈钢。 优选地,所述内研磨盘及所述外研磨盘旋转方向一致。 如上所述,本技术的研磨垫调整器,具有以下有益效果: 本技术的研磨装置将研磨盘分为内、外两部分,并以压缩空气分别控制内、夕卜研磨盘的升降,利用内、外研磨盘与研磨垫的接触面积不同、研磨速率不同来调节研磨速率,使研磨速率保持稳定,进一步提高研磨的均匀性。同时,研磨盘在整个生命周期中都能被充分利用,大大节约了资源和成本。 【附图说明】 图1显示为现有技术中的化学机械研磨设备示意图。 图2显示为现有技术中的研磨盘示意图。 图3显示为本技术的研磨装置示意图。 图4显示为本技术的研磨装置的研磨盘示意图。 元件标号说明 I研磨垫调整器 11 研磨垫调整器手臂 12 研磨装置 1211 内研磨盘 1212 外研磨盘 1213基盘 1214磨件 1221第一伸缩装置 1222第二伸缩装置 1231第一电机 1232第二电机 1241第一压缩空气产生装置 1242第二压缩空气产生装置 1251第一通气管路 1252第二通气管路 2研磨台 3研磨垫 4研磨液供给器 5研磨头 6待研磨晶圆 【具体实施方式】 以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。 请参阅图3及图4。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想,遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。 如图3所示,本技术提供一种研磨装置12,所述研磨装置12至少包括:盘状内研磨盘1211 ;套设于所述内研磨盘1211外侧的环状外研磨盘1212 ;所述内研磨盘1211连接于控制所述内研磨盘1211升降的第一伸缩装置1221的下端;所述外研磨盘1212连接于控制所述外研磨盘1212升降的第二伸缩装置1222的下端;所述第一伸缩装置1221的上端连接于控制所述内研磨盘1211自转的第一电机1231,所述第二伸缩装置1222的上端连接于控制所述外研磨盘1212自转的第二电机1232。 如图4所示,在本实施例中,所述内研磨盘1211为圆盘状结构,所述外研磨盘1212为圆环状结构。所述内研磨盘1211的外径与所述外研磨盘1212的内径一致。 如图3所示,所述第一伸缩装置1221及所述第二伸缩装置1222分别用于控制所本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种研磨装置,其特征在于,所述研磨装置至少包括:盘状内研磨盘;套设于所述内研磨盘外侧的环状外研磨盘;所述内研磨盘连接于控制所述内研磨盘升降的第一伸缩装置的下端;所述外研磨盘连接于控制所述外研磨盘升降的第二伸缩装置的下端;所述第一伸缩装置的上端连接于控制所述内研磨盘自转的第一电机,所述第二伸缩装置的上端连接于控制所述外研磨盘自转的第二电机。

【技术特征摘要】
1.一种研磨装置,其特征在于,所述研磨装置至少包括:盘状内研磨盘;套设于所述内研磨盘外侧的环状外研磨盘;所述内研磨盘连接于控制所述内研磨盘升降的第一伸缩装置的下端;所述外研磨盘连接于控制所述外研磨盘升降的第二伸缩装置的下端;所述第一伸缩装置的上端连接于控制所述内研磨盘自转的第一电机,所述第二伸缩装置的上端连接于控制所述外研磨盘自转的第二电机。2.根据权利要求1所述的研磨装置,其特征在于:所述内研磨盘为圆盘状结构,所述外研磨盘为圆环状结构。3.根据权利要求1所述的研磨装置,其特征在于:所述内研磨盘的外径与所述外研磨盘的内径一致。4.根据权利要求1所述的研磨装置,其特征在于:所述第一伸缩装置及所述第二伸缩装置为具有密闭空间的中空伸缩轴、所述第二伸缩装置套设于所述第一伸缩装置的外...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐强张溢钢钱继君朱海青施成
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造北京有限公司
类型:新型
国别省市:北京;11

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