[實用新型]化學機械研磨裝置

有效

• 申請號: 201320259718.3
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN203282330U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 唐強
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: B24B37/10
• 分類號: B24B37/10
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本實用新型涉及集成電路制造技術領域，特別涉及一種化學機械研磨裝置。

背景技術

在化學機械平坦化(ChemicalMechanicalPlanarization，簡稱CMP)的制作工藝過程中，晶片表面與研磨墊接觸，并和研磨墊上承載的漿料接觸反應，通過物理和化學的作用，將晶片表面的突起磨平。

圖1為傳統的化學機械研磨裝置100的俯視圖，圖2為圖1中沿線AA'的剖面圖。如圖1和圖2所示，化學機械研磨裝置100利用研磨頭101固定晶片103并將其放到旋轉的研磨墊102上。所述研磨墊102采用彈性材料制成，并且常常具有一定的紋理，以有助于拋光工藝。所述研磨墊102在位于研磨墊102下面的臺板104或旋轉臺上以預定的速度旋轉。所述研磨頭101將晶片103固定在研磨墊102上的適當位置，并將晶片103的下表面下壓在研磨墊102上。當研磨墊102旋轉時，研磨頭101以預定的速度旋轉晶片103，并以預定大小的向下的力將晶片103壓在研磨墊102上。

為了保證研磨墊102的表面均勻性，研磨頭101在旋轉晶片103的同時，也會將晶片103在沿研磨墊102的徑向方向來回移動，以避免研磨墊102出現中部下凹邊緣凸起的表面不平整的情形。但是在晶片103在沿研磨墊102的徑向方向來回移動的過程中，當晶片103移動到研磨墊102的邊緣處時，晶片103會受到邊緣碰撞而劃傷，從而造成整個晶片103都報廢，導致不良率的上升。因此，有必要開發一種化學機械研磨裝置，以減少晶片在沿研磨墊的徑向方向來回移動而造成的邊緣碰撞和劃傷而產生的缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種化學機械研磨裝置，以解決現有技術中的晶片沿研磨墊徑向方向移動過程中造成的邊緣劃傷問題，減少報廢品和不良品的發生，從而達到提高良率降低生產成本的目的。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種化學機械研磨裝置，包括一研磨墊和位于所述研磨墊上方的研磨臂，其中，所述研磨臂的一端連接一第一馬達，所述第一馬達帶動所述研磨臂以預定的圓周進行旋轉，所述研磨臂的另一端連接一研磨頭，所述研磨頭固定一晶片，所述研磨臂的旋轉圓周的圓心與所述研磨墊的中心位置偏移預定距離，在所述研磨臂的旋轉過程中，所述晶片位于所述研磨墊內。

可選的，所述第一馬達按照預定條件帶動所述研磨臂沿所述研磨墊的徑向方向移動。

可選的，所述研磨臂通過所述研磨頭將所述晶片抵壓在所述研磨墊的表面。

可選的，所述研磨頭還連接一帶動所述研磨頭旋轉所述晶片的第二馬達，所述第二馬達位于所述研磨臂的另一端。

可選的，還包括一將所述漿料容器內的漿料散布在所述研磨墊的中心區域的漿料散管道，所述漿料散管道的一端連接一漿料容器，所述漿料散管道的另一端通至所述研磨墊的中心區域。

可選的，所述漿料散管道的另一端通過所述研磨臂的一端通至所述研磨墊的中心區域。

可選的，所述研磨墊固定于一旋轉臺上，所述旋轉臺連接一第三馬達，所述第三馬達帶動所述旋轉臺和研磨墊旋轉。

可選的，所述研磨墊為圓形。

本實用新型所提供的化學機械研磨裝置，包括一研磨墊和位于所述研磨墊上方的研磨臂，其中，所述研磨臂的一端連接一第一馬達，所述第一馬達帶動所述研磨臂以預定的圓周進行旋轉，所述研磨臂的另一端連接一研磨頭，所述研磨頭固定一晶片，所述研磨臂的旋轉圓周的圓心與所述研磨墊的中心位置偏移預定距離，在所述研磨臂的旋轉過程中，所述晶片位于所述研磨墊內。因為所述研磨臂的旋轉圓周的圓心與所述研磨墊的中心位置偏移預定距離，因此，所述晶片在研磨臂的旋轉過程中，晶片與所述研磨墊的接觸的范圍并不限于與所述研磨墊同心的圓周，因此保證了研磨墊的被研磨范圍并不總局限于與研磨墊同心的圓周內，并且可以通過調整偏移距離，保證研磨墊的不同區域都能得到研磨，而不致出現研磨墊表面不平整的情形。同時，上述研磨頭不會沿研磨墊徑向方向的運動，同時在研磨臂的旋轉過程中，晶片始終均位于所述研磨墊內。因此，晶片不可能接觸到研磨墊的邊緣區域，從根本上避免了晶片受到研磨墊邊緣的碰撞和劃傷的風險，從而杜絕了因此而造成的劃傷和劃痕缺陷的發生，實現了提高良率降低生產成本的目的。

附圖說明

圖1是現有技術中的化學機械研磨裝置的俯視圖；

圖2為圖1中沿線AA'的剖面圖；

圖3為本實用新型一實施例的化學機械研磨裝置的結構示意圖；

圖4為本實用新型一實施例的化學機械研磨裝置的俯視圖；

圖5為本實用新型另一實施例的化學機械研磨裝置的結構示意圖；