[發(fā)明專利]化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備及其研磨液輸送方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910057408.1
• 申請(qǐng)日: 2009-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101920476A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛曉翔;瞿治軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號(hào): B24B29/02
• 分類號(hào): B24B29/02;B24B37/04;B24B57/02;H01L21/304
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 張?bào)K

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備，具體涉及一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的研磨液輸送方法。

背景技術(shù)

CMP(Chemical?Mechanical?Polishing)是半導(dǎo)體行業(yè)中進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝的設(shè)備。典型的CMP設(shè)備如圖1所示，硅片7通過(guò)硅片保持環(huán)6固定于研磨頭5的底部，研磨頭5的頂部設(shè)有研磨頭加壓裝置1，研磨頭加壓裝置1上設(shè)有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)2，研磨頭5通過(guò)固定環(huán)4連接在研磨頭加壓裝置1的旋轉(zhuǎn)終端上，研磨頭加壓裝置1設(shè)置于研磨頭平動(dòng)滑軌3內(nèi)，研磨頭平動(dòng)滑軌3沿研磨臺(tái)9的半徑方向設(shè)置。研磨頭5的下方設(shè)置有研磨臺(tái)9，研磨臺(tái)9的上表面設(shè)置有研磨墊8。

這種CMP設(shè)備的工作原理為：旋轉(zhuǎn)馬達(dá)2驅(qū)動(dòng)研磨頭加壓裝置1，使研磨頭加壓裝置1一邊旋轉(zhuǎn)，一邊在研磨頭平動(dòng)滑軌3上來(lái)回平動(dòng)；研磨頭加壓裝置1隨之帶動(dòng)固定環(huán)4、研磨頭5以及硅片7一同運(yùn)動(dòng)，同時(shí)研磨頭加壓裝置1通過(guò)研磨頭5對(duì)硅片7背面加壓，使硅片7在研磨墊8上進(jìn)行研磨。研磨時(shí)由研磨液輸送裝置10提供研磨液。

現(xiàn)有的CMP設(shè)備中，化學(xué)研磨液的輸送采用定點(diǎn)輸送的方法，即在研磨臺(tái)9上方的某個(gè)固定位置處放置一研磨液輸送裝置10，研磨臺(tái)9旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，研磨液輸送裝置10向研磨臺(tái)9輸送藥液，通過(guò)研磨臺(tái)9的旋轉(zhuǎn)使研磨液在研磨墊8上均勻分布。這種輸送化學(xué)研磨液的方法比較簡(jiǎn)單，但存在一定的弊端：由于研磨過(guò)程中硅片7在研磨臺(tái)9上沿半徑方向來(lái)回平動(dòng)，而研磨液的輸送位置固定不變，則硅片7離研磨液輸送裝置10時(shí)遠(yuǎn)時(shí)近，因此存在一定量研磨液的浪費(fèi)和硅片7研磨均一性不良的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備，它可以改善硅片的研磨效果。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的技術(shù)解決方案為：

研磨頭加壓裝置、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)、研磨頭平動(dòng)滑軌、固定環(huán)、研磨頭、硅片保持環(huán)、硅片、研磨墊、研磨臺(tái)、研磨液輸送裝置；硅片通過(guò)硅片保持環(huán)固定于研磨頭的底部，研磨頭的頂部設(shè)有研磨頭加壓裝置，研磨頭加壓裝置上設(shè)有旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，研磨頭通過(guò)固定環(huán)連接在研磨頭加壓裝置的旋轉(zhuǎn)終端上，研磨頭加壓裝置設(shè)置于研磨頭平動(dòng)滑軌內(nèi)，研磨頭的下方設(shè)置有研磨臺(tái)，研磨臺(tái)的上表面設(shè)置有研磨墊；所述研磨頭設(shè)置有研磨液輸送器，研磨液輸送器的一端與研磨液輸送裝置的管路連通，研磨液輸送器的另一端通向硅片保持環(huán)邊緣，研磨液輸送器的出口設(shè)置于硅片的一側(cè)。

所述研磨液輸送器設(shè)置于研磨頭內(nèi)部。

所述研磨液輸送器通過(guò)研磨頭加壓裝置內(nèi)的管路連接研磨液輸送裝置。

所述研磨頭加壓裝置內(nèi)的管路與研磨液輸送裝置的管路之間通過(guò)由抗酸抗堿的PFA材料制成的3/8inch兩通接頭連接。

所述研磨液輸送器采用抗酸抗堿的PFA材料加工而成。

本發(fā)明還提供了一種化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的研磨液輸送方法，其技術(shù)解決方案為：

將研磨液輸送裝置移至研磨頭加壓裝置上方，并將研磨液輸送裝置的管路與研磨頭加壓裝置內(nèi)的管路一端連通；研磨頭加壓裝置內(nèi)管路的另一端通過(guò)研磨液輸送器連通至硅片保持環(huán)邊緣；研磨液輸送裝置將研磨液通過(guò)研磨頭加壓裝置內(nèi)的管路、研磨液輸送器，輸送到硅片的一側(cè)。

本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是：

本發(fā)明在研磨液輸送裝置與研磨臺(tái)之間設(shè)置了研磨液輸送器，并將研磨液輸送器設(shè)置于研磨頭上，研磨過(guò)程中，研磨液輸送器與研磨頭在研磨頭平動(dòng)滑軌內(nèi)同步運(yùn)動(dòng)，研磨液輸送裝置輸送的研磨液隨著研磨頭及硅片同步平動(dòng)，形成一種動(dòng)態(tài)的輸送過(guò)程，能夠提高藥液輸送效率，避免浪費(fèi)研磨液，大量節(jié)省研磨液使用量，增加研磨液的使用效率。

本發(fā)明將研磨液輸送器的出口設(shè)置于硅片的一側(cè)，能夠?qū)⒀心ヒ狠斔偷窖心ヮ^的硅片保持環(huán)邊緣，可以實(shí)現(xiàn)離硅片最近位置輸送研磨液。由于研磨液輸入的位置離硅片越近，研磨速率越高，均一性越好，因此本發(fā)明能夠提高硅片的研磨均一性，從而提高研磨質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

圖1是現(xiàn)有的化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1為研磨頭加壓裝置，????2為旋轉(zhuǎn)馬達(dá)，????3為研磨頭平動(dòng)滑軌，

4為固定環(huán)，?????????5為研磨頭，????6為硅片保持環(huán)，

7為硅片，???????????8為研磨墊，????9為研磨臺(tái)，

10為研磨液輸送裝置，11為研磨液輸送器。

具體實(shí)施方式