[實(shí)用新型]多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)及研磨裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320260006.3
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN203245737U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳楓
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: B24B57/02
• 分類號: B24B57/02;B24B53/017;B24B37/04
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時(shí)云

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)及研磨裝置。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體的生產(chǎn)工藝中，經(jīng)常需要進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(Chemical?Mechanical?Polishing，CMP)工藝，化學(xué)機(jī)械研磨也稱為化學(xué)機(jī)械平坦化(Chemical?Mechanical?Planarization)。化學(xué)機(jī)械研磨工藝是一個(gè)復(fù)雜的工藝過程，它是將晶圓表面與研磨墊的研磨表面接觸，然后，通過晶圓表面與研磨表面之間的相對運(yùn)動將晶圓表面平坦化，通常采用化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備，也稱為研磨機(jī)臺或拋光機(jī)臺來進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝。

請參閱圖1，其是研磨機(jī)臺的結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有的研磨機(jī)臺，一般包括多個(gè)研磨裝置，每個(gè)研磨裝置包括一個(gè)上面鋪設(shè)研磨墊1的研磨平臺、研磨頭2和清洗裝置8，即一片晶圓通常經(jīng)過幾個(gè)研磨平臺進(jìn)行研磨。

請參閱圖2，其是現(xiàn)有的研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有的研磨裝置，包括一上面鋪設(shè)研磨墊1（pad）的研磨平臺（platen）、研磨頭2（head）以及研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行研磨工藝時(shí)，將要研磨的晶圓附著在研磨頭2上，該晶圓的待研磨面向下并接觸相對旋轉(zhuǎn)的研磨墊1，研磨頭提供的下壓力將該晶圓緊壓到研磨墊1上，所述研磨墊1是粘貼于研磨平臺上，當(dāng)該研磨平臺在馬達(dá)的帶動下旋轉(zhuǎn)時(shí)，研磨頭2也進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動；同時(shí)，研磨液(slurry)通過研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)輸送到研磨墊1上，并通過離心力均勻地分布在研磨墊1上。

由于每片晶圓在一個(gè)研磨平臺上研磨完成后，常常需要到下一個(gè)研磨平臺上進(jìn)行后續(xù)研磨，且不同的研磨平臺的采用的研磨液的PH值常常是不同。因此，如果不對晶圓進(jìn)行徹底清洗，一方面，晶圓上粘附的研磨液及研磨液副產(chǎn)物，會被帶入下一個(gè)研磨平臺上，如此，會造成后續(xù)的研磨工藝出現(xiàn)PH值稀釋問題；另一方面，晶圓上粘附的研磨液及研磨液副產(chǎn)物容易腐蝕晶圓上的金屬結(jié)構(gòu)，從而，導(dǎo)致產(chǎn)品良率降低。

此外，請繼續(xù)參閱圖2，現(xiàn)有的研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)，包括臂3和穿設(shè)于所述臂桿內(nèi)部的研磨液管31和去離子水管32（DIW）。研磨液管31用于在晶圓進(jìn)行研磨的時(shí)候提供研磨液。去離子水管32用于在晶圓研磨完成后實(shí)現(xiàn)對研磨墊1的清洗和晶圓的清洗。現(xiàn)有的晶圓只能通過研磨頭將晶圓壓在流動著去離子水的研磨墊1上進(jìn)行清洗。但是，由于晶圓壓在研磨墊1上進(jìn)行清洗，研磨墊1上的研磨顆粒及研磨副產(chǎn)物容易劃傷晶圓，造成產(chǎn)品良率下降。

因此，如何提供可以解決上述問題的一種多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)及研磨裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)及研磨裝置，不但可以實(shí)現(xiàn)研磨液的供應(yīng)和研磨墊的清洗，而且可以在晶圓和研磨墊不接觸的情況，實(shí)現(xiàn)對晶圓的清洗。

為了達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)，包括橫向設(shè)置的臂桿以及穿設(shè)于所述臂桿內(nèi)的研磨液管和清洗管，還包括環(huán)形導(dǎo)軌，所述環(huán)形導(dǎo)軌環(huán)繞設(shè)置于研磨平臺的周緣外側(cè)，所述臂桿的一端與所述環(huán)形導(dǎo)軌滑動連接，所述臂桿能夠沿所述環(huán)形導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動，所述清洗管上設(shè)有向上噴射的清洗液的噴口。

優(yōu)選的，在上述的多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)中，還包括支撐架，所述支撐架設(shè)置于所述環(huán)形導(dǎo)軌的下方。

優(yōu)選的，在上述的多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)中，所述清洗管的上側(cè)沿所述清洗管的軸向間隔設(shè)有若干向上噴射的噴口。

優(yōu)選的，在上述的多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)中，所述清洗管的下側(cè)沿清洗管的軸向間隔設(shè)有若干向下噴射的噴口。

優(yōu)選的，在上述的多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)中，所述清洗管上遠(yuǎn)離所述環(huán)形導(dǎo)軌的一端設(shè)有一角度可調(diào)的噴口。

優(yōu)選的，在上述的多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)中，所述清洗管包括水管和化學(xué)清洗液管。

優(yōu)選的，在上述的多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)中，所述水管的數(shù)量是一根以上，所述化學(xué)清洗液管的數(shù)量是兩個(gè)以上。

優(yōu)選的，在上述的多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)中，所述研磨液管上遠(yuǎn)離環(huán)形導(dǎo)軌的一端設(shè)有一角度可調(diào)的噴口，所述研磨液管的上側(cè)沿研磨液管的軸向間隔設(shè)有若干向上噴射的噴口，所述研磨液管的下側(cè)沿研磨液管的軸向間隔設(shè)有若干向下噴射的噴口。

本實(shí)用新型還公開了一種研磨裝置，包括研磨頭、研磨平臺與研磨墊，所述研磨墊鋪設(shè)于所述研磨平臺上，所述研磨頭設(shè)置于所述研磨墊上，還包括如上所述的多功能研磨液供應(yīng)結(jié)構(gòu)。