[發明專利]研磨液分配臂

在審

• 申請號: 201310211055.2
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103286693A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 戴文俊
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: B24B57/02
• 分類號: B24B57/02
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

技術領域

本發明屬于半導體技術領域，具體地說，涉及一種研磨液分配臂。

背景技術

隨著300mm化學機械研磨的廣泛應用和450mm制造工藝的開發，需要進行對基材先后進行銅的化學電鍍（ECP）和銅的化學機械研磨（CU-CMP）的應用越來越廣泛。但是，在生產能力（throughput）上，CU-CMP的生產相比前一站銅的化學電鍍（ECP）來說比較慢，因此，總體來說，CU-CMP成為制約后道銅工藝產能的一個大的瓶頸。

目前，已有眾多CMP設備廠商為提高CU-CMP的throughput而開發新設備。但是這些CU-CMP的型設備共同的解決方案為：擴大研磨臺面（platen）的面積、增加研磨頭（head）的數量。隨之而來的是研磨臺面（platen）越來越大，可以在platen上研磨的研磨頭（head）也隨之越來越來越多。而使得相應的作為重要耗材的研磨液（slurry）使用量也越來越大。

但是，無論是現有的CMP工藝還是改進的CMP工藝，其在CMP工藝過程中，為了實現對基材的研磨，調整的對象卻沒有較大區別。比如，通常的調整對象主要包括：

（1）調整head的壓力、轉速；

（2）調整platen的轉速；

（3）調整slurry的流量。

但是，現有技術中通過head和platen的轉速調整，對wafer的profile和Non-uniformity的控制是非線性的，僅靠轉速的調整很難達到需要的平坦度。另外，與slurry相關的調整僅限于流量，而不是分布式的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種研磨液分配臂，用以實現線性和分布式控制。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種研磨液分配臂，位于研磨臺面正上方，其包括：第一機械臂、第二機械臂和控制模塊，第一機械臂與第二機械臂的一端連接，第二機械臂的另外一端設置有研磨液輸出口，所述控制模塊通過控制所述第一機械臂擺動、所述第二機械臂擺動，以實現研磨液輸出口研磨液噴灑方向的控制。

優選地，在本發明的一實施例中，所述第一機械臂和第二機械臂內部設有貫通的研磨液管道，通過所述研磨液管道將研磨液輸送到所述研磨液輸出口。

優選地，在本發明的一實施例中，第一機械臂一端設置有第一軸承，另外一端通過第二軸承與第二機械臂的一端連接，第二機械臂的另外一端設置有研磨液輸出口。

優選地，在本發明的一實施例中，所述控制模塊通過控制所述第一機械臂圍繞所述第一軸承擺動、所述第二機械臂圍繞所述第二軸承擺動，以實現研磨液噴灑方向的控制。

優選地，在本發明的一實施例中，所述控制模塊包括伺服單元和傳動單元。

優選地，在本發明的一實施例中，所述伺服單元包括分別針對所述第一機械臂和所述第二機械臂的兩個獨立伺服單元，傳動單元包括使所述第二機械臂隨所述第一機械臂從動的傳動單元。

優選地，在本發明的一實施例中，所述傳動單元為皮帶，所述伺服單元為馬達。

優選地，在本發明的一實施例中，在所述第一機械臂的同一端上下不同的端面上分別設置一伺服單元。

本發明中，通過所述控制模塊控制所述第一機械臂擺動、所述第二機械臂擺動，不但可以實現流量的控制，還可以調整研磨液輸出口與研磨臺相對位置，從而實現研磨液輸出口研磨液噴灑方向的控制，最終實現了線性和分布式控制。

附圖說明

圖1為本發明實施例的研磨液分配臂俯視結構示意圖；

圖2為本發明實施例中第一機械臂結構示意圖；

圖3為本發明實施例中第一機械臂與第二機械臂的連接示意圖。

具體實施方式

以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明的實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題并達成技術功效的實現過程能充分理解并據以實施。

本發明下述實施例中，通過所述控制模塊控制所述第一機械臂擺動、所述第二機械臂擺動，不但可以實現流量的控制，還可以調整研磨液輸出口與研磨臺相對位置，從而實現研磨液輸出口研磨液噴灑方向的控制，最終實現了線性和分布式控制。