[實用新型]化學機械研磨設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120189723.2
• 申請日: 2011-06-07
• 公開（公告）號: CN202088086U
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 唐強;李佩
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: B24B37/00
• 分類號: B24B37/00
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本實用新型涉及一種半導體器件加工工藝設備，尤其涉及一種化學機械研磨設備。

背景技術

隨著超大規(guī)模集成電路(ULSI，Ultra?Large?Scale?Integration)的飛速發(fā)展，集成電路制造工藝變得越來越復雜和精細，為了提高集成度，降低制造成本，元件的特征尺寸(Feature?Size)不斷變小，芯片單位面積內的元件數(shù)量不斷增加，平面布線已難以滿足元件高密度分布的要求，只能采用多層布線技術，利用芯片的垂直空間，進一步提高器件的集成密度。但是多層布線技術的應用會造成硅片表面起伏不平，對圖形制作及其不利。為此，需要對不規(guī)則的晶圓表面進行平坦化(Planarization)處理。目前，化學機械研磨法(CMP，Chemical?Mechanical?Polishing)是達成全局平坦化的最佳方法，尤其在半導體制作工藝進入亞微米(Sub-micron)領域后，化學機械研磨已成為一項不可或缺的制作工藝技術。

化學機械研磨法(CMP)是一個復雜的工藝過程，它是通過晶圓和研磨墊之間的相對運動平坦化晶圓表面，其所用設備常稱為化學機械研磨設備或化學機械拋光設備。研磨時，將需要研磨的晶圓的待研磨面向下固定在研磨頭上，研磨頭在研磨頭帶動裝置的帶動下，帶動晶圓使晶圓的待研磨面接觸相對旋轉的研磨墊，研磨頭提供的下壓力將晶圓緊壓至研磨墊上，當表面貼有研磨墊在電機的帶動下旋轉時，研磨頭也進行相對轉動。同時研磨液通過研磨液供應管(tube)輸送到研磨墊上，并通過離心力均勻地分布在研磨墊上，該研磨液中的化學成分與被研磨晶圓發(fā)生化學反應，將不溶物質轉為易溶物質，然后通過機械摩擦將上述易溶物從被拋光晶圓表面去除，實現(xiàn)結合機械作用和化學作用將晶圓的表面材料去除，達到全局平坦化的效果。

在研磨過程中，研磨頭下方固定晶圓，上方固定于研磨頭帶動裝置下，在研磨頭帶動裝置的帶動下，將晶圓壓于研磨墊上方。研磨頭帶動裝置通過機械夾持件固定研磨頭，然而由于研磨過程中研磨液中化學物質腐蝕以及研磨壓力與摩擦力使機械夾持件非常容易損壞，則極易造成研磨頭滑脫，造成晶圓磨損甚至破片，從而影響化學機械研磨的效率和晶圓成品率。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種利用磁力固定研磨頭帶動裝置與研磨頭，從而減少研磨頭滑脫，以提高化學機械研磨質量。

一種化學機械研磨設備，包括研磨頭和位于研磨頭上方的研磨頭帶動裝置，所述研磨頭上方固定設置第一磁體，所述研磨頭帶動裝置設置第二磁體，所述第一磁體與所述第二磁體位置相對且磁性相反。

進一步的，所述第一磁體的形狀為圓柱形，所述第二磁體的形狀為圓環(huán)形，所述第二磁體的內徑大于所述第一磁體的直徑。

進一步的，所述第一磁體與所述第二磁體的形狀均為平板形，所述第一磁體與所述第二磁體正對。

進一步的，所述第一磁體為永磁體，所述第二磁體為電磁體，所述電磁體在通電后所帶磁性與所述永磁體的磁性相反。

進一步的，所述第一磁體與第二磁體均為電磁體，通電后所述第一磁體與所述第二磁體的磁性相反。

進一步的，所述電磁體包括鐵芯和圍繞所述鐵芯的線圈，所述線圈由外部電源供電。

進一步的，所述研磨頭帶動裝置還包括外罩，設置于所述外罩中的轉動馬達、轉動桿和帶動平臺，所述轉動馬達通過轉動桿與帶動平臺固定連接，所述第二磁體設置于所述帶動平臺下。

綜上所述，所述化學機械研磨裝置在研磨頭帶動裝置與研磨頭之間通過磁力固定連接，無需使用機械夾持件，以避免利用機械夾持件，減小腐蝕損傷，從而提高化學機械研磨質量。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例中所述化學機械研磨設備的部分結構示意圖。

圖2為本實用新型第二實施例中所述化學機械研磨設備的部分結構示意圖。

圖3為本實用新型第二實施例中所述第一磁力與第二磁力結構俯視圖。

具體實施方式

為使本實用新型的內容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本實用新型的內容作進一步說明。當然本實用新型并不局限于該具體實施例，本領域內的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本實用新型的保護范圍內。其次，本實用新型利用示意圖進行了詳細的表述，在詳述本實用新型實例時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應以此作為對本實用新型的限定。