[實(shí)用新型]研磨調(diào)整裝置及化學(xué)機(jī)械研磨裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320260008.2
• 申請(qǐng)日: 2013-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN203245721U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號(hào): B24B37/34
• 分類號(hào): B24B37/34;B24B37/11;B24B37/00
• 代理公司: 上海思微知識(shí)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)用新型涉及集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種研磨調(diào)整裝置及化學(xué)機(jī)械研磨裝置。

背景技術(shù)

IC制造工藝中平坦化技術(shù)已成為與光刻和刻蝕同等重要且相互依賴的不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)之一。而化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝便是目前最有效、最成熟的平坦化技術(shù)。化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)是集清洗、干燥、在線檢測(cè)、終點(diǎn)檢測(cè)等技術(shù)于一體的化學(xué)機(jī)械平坦化技術(shù)。是集成電路(IC)向微細(xì)化、多層化、平坦化、薄型化發(fā)展的產(chǎn)物。

圖1所示為當(dāng)前主流CMP裝置的俯視圖，CMP裝置100包括研磨頭（Polishinghead）101、置于研磨平臺(tái)上面的研磨墊（Pad）102、漿料傳送裝置（Slurrydelivery）103以及研磨墊調(diào)整裝置（PadConditioner）104。其中，研磨頭101上裝有待化學(xué)機(jī)械研磨的晶片，在一定下壓力的作用下，晶片表面薄膜與研磨墊102以及漿料相互作用實(shí)現(xiàn)化學(xué)機(jī)械拋光，研磨頭101相對(duì)研磨墊102在其徑向方向上做直線運(yùn)動(dòng)以及自身的圓周運(yùn)動(dòng)；漿料傳送裝置103用于提供研磨時(shí)所需要的漿料，其中漿料是化學(xué)機(jī)械研磨過程中一種關(guān)鍵的材料，研磨不同的薄膜選擇不同的漿料，它對(duì)CMP的速度、拋光質(zhì)量有很大的影響；研磨墊102通常由多孔、有彈性的聚合物制成，具有一定硬度、耐用性、可再生性、多孔性和填充性，能夠在吸收研磨漿料并在夾具的壓力下輸送到晶片表面。在研磨墊102和研磨頭101相互作用的使用過程中，研磨墊102的表面會(huì)吸收一些殘留的漿料和顆粒物而變得平滑，平滑后的研磨墊102會(huì)導(dǎo)致對(duì)晶片的研磨速率下降。為了保持研磨墊102的粗糙度，利用研磨墊調(diào)整裝置104重新調(diào)整研磨墊102的表面、去除研磨過程中殘留的漿料和顆粒物，并將漿料傳送裝置103提供的新漿料重新分布均勻。

如圖2為所述研磨調(diào)整裝置104的俯視圖，所述漿料傳送裝置的表面為金剛石圓盤，通過金剛石圓盤與研磨墊之間的作用，將填充在研磨墊表面內(nèi)的殘留的漿料和顆粒物打磨去除掉，使研磨墊的表面恢復(fù)一定的粗糙度，從而保持對(duì)晶片具有一定的研磨速度。但是，上述包括金剛石圓盤的研磨調(diào)整裝置在去除研磨墊中間留下殘留漿料和顆粒物效果并不理想，沒有去除的殘留漿料和顆粒物會(huì)在晶片薄膜表面形成刮痕、表面粒子等缺陷。通常，為了改善研磨調(diào)整效果，在工作過程中可以通過調(diào)整研磨調(diào)整裝置的下壓力，調(diào)整金剛石圓盤與研磨墊之間的作用，從而使研磨調(diào)整的效果得到改善。但是，通過加強(qiáng)施加下壓力的方法來優(yōu)化去除研磨墊中殘留的漿料及顆粒，會(huì)導(dǎo)致研磨墊使用壽命的降低。

因此，有必要開發(fā)一種研磨調(diào)整裝置提高對(duì)研磨墊的研磨調(diào)整效果，同時(shí)不會(huì)降低研磨墊的壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種研磨調(diào)整裝置及化學(xué)機(jī)械研磨裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的通過增加研磨調(diào)整裝置的下壓力而導(dǎo)致的研磨墊壽命縮短的問題，減少劃傷和表面離子缺陷的發(fā)生，并同時(shí)保證了研磨墊的壽命，從而達(dá)到提高良率并且降低生產(chǎn)成本的目的。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種研磨調(diào)整裝置，包括一研磨調(diào)整臂和位于所述研磨調(diào)整臂一端的金剛石圓盤，另外，還包括位于所述研磨調(diào)整臂上的盤刷，所述研磨調(diào)整臂帶動(dòng)所述盤刷與所述金剛石圓盤一起移動(dòng)。

可選的，所述研磨調(diào)整裝置還包括與所述盤刷連接的第一馬達(dá)，所述第一馬達(dá)帶動(dòng)所述盤刷自轉(zhuǎn)。

可選的，所述研磨調(diào)整裝置還包括與所述盤刷連接的第二馬達(dá)，所述第二馬達(dá)帶動(dòng)所述盤刷沿著所述研磨調(diào)整臂的臂長(zhǎng)方向移動(dòng)。

可選的，所述研磨調(diào)整裝置還包括與所述金剛石圓盤連接的第三馬達(dá)，所述第三馬達(dá)帶動(dòng)所述金剛石圓盤自轉(zhuǎn)。

可選的，所述研磨調(diào)整裝置還包括一上下控制器，與所述研磨調(diào)整臂相連接。

可選的，所述研磨調(diào)整裝置還包括：

第一壓力調(diào)整器，與所述金剛石圓盤相連接；以及

第二壓力調(diào)整器，與所述盤刷相連接。

相應(yīng)的，本實(shí)用新型還提供一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置，包括：

一研磨墊；以及

一所述研磨調(diào)整裝置，所述研磨調(diào)整裝置位于所述研磨墊的上方。

可選的，在所述化學(xué)機(jī)械研磨裝置中，所述上下控制器將所述金剛石圓盤和盤刷下壓至與所述研磨墊的表面接觸。

可選的，所述化學(xué)機(jī)械研磨裝置還包括：

位于所述研磨墊上方的研磨頭，所述研磨頭上固定一待研磨晶片；以及

位于所述研磨墊上方的漿料傳送裝置。