[實用新型]一種化學機械研磨設備

有效

• 申請號: 201420716657.3
• 申請日: 2014-11-25
• 公開（公告）號: CN204248633U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 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: B24B37/26
• 分類號: B24B37/26;B24B37/04
• 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

本實用新型屬于半導體集成電路工藝技術領域，更具體的，涉及一種化學機械研磨設備。

背景技術

隨著半導體器件高密度化，多層配線和與其相伴的層間絕緣膜形成、插入(plug)、鑲嵌(damascene)等電極形成等的技術的重要性增大。與此相伴，這些層間絕緣膜、電極的金屬膜的平坦化處理的重要性也增大。作為用于該平坦化處理的高效技術，被稱為CMP(Chemical?Mechanical?Polishing，化學機械拋光)的研磨技術得到普及。

一般而言，CMP裝置包括夾持半導體晶圓的研磨頭、研磨墊、以及研磨臺。半導體晶圓的CMP研磨具體而言為使用漿液，通過使半導體晶圓(以下簡稱為晶圓)與研磨墊相對運動，從而去除晶圓表面的層的突出部分，以使晶圓表面的層平坦化。因此，在CMP研磨工藝過程中，確保晶圓的局部平坦性、整體平坦性、防止缺陷的發生顯得尤為重要。

在CMP研磨前，工作人員根據實際生產的需要，會將研磨臺上表面的研磨墊去除，更換新的研磨墊至研磨臺表面。然而，現有的生產工藝過程中，現有的研磨墊在更換過程中，存在以下缺陷：

(1)工作人員在去除研磨墊時，由于研磨墊的受力不均勻，導致研磨墊的背膠殘留在研磨臺上，形成殘膠，而進一步清除殘膠，會降低更換研磨墊的效率，如殘膠清理不干凈，則會影響新的研磨墊的平坦性；

(2)工作人員在粘貼研磨墊時，研磨墊和研磨臺之間容易產生氣泡，而氣泡的存在會影響研磨墊的平坦性，進一步會影響晶圓在工藝過程中的均勻性，在研磨墊存有氣泡的情況下，長時間的機械研磨甚至會導致晶圓的破片。

因此，業界亟需提供一種新的化學機械研磨設備，在去除研磨墊時，防止殘膠現象，同時在粘貼研磨墊時，防止氣泡的產生。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術中存在上述缺陷，提供了一種化學機械研磨設備，能夠防止研磨墊產生氣泡現象或殘膠現象。

為解決上述問題，本實用新型提供一種化學機械研磨設備，包括：研磨臺；貼合于所述研磨臺表面上方的研磨墊，用于對晶圓待研磨表面進行研磨；以及用于夾持所述待研磨晶圓的研磨頭；所述化學機械研磨設備通過所述研磨臺與所述研磨頭之間的相對運動，對所述待研磨晶圓進行研磨；

所述研磨墊包括研磨層以及背膠層，所述背膠層設于所述研磨層的下方，用于粘合所述研磨臺，所述背膠層的下表面設有用于導氣的溝槽結構，所述溝槽結構由所述研磨墊的中心延伸至所述研磨墊的邊緣；其中，在粘貼所述研磨墊時，所述研磨墊在向下的外力作用下，其與所述研磨臺之間的空氣沿所述溝槽結構被擠出所述研磨墊。

優選的，所述溝槽結構包括多條線形溝槽，沿所述背膠層的中心向其邊緣延伸，且呈放射狀均布。

優選的，所述溝槽結構由若干個規則幾何形狀的溝槽組成，且相互貫通的布滿所述背膠層的下表面。

優選的，所述溝槽結構由若干個正六邊形溝槽組成，相互貫通的布滿所述背膠層的下表面。

優選的，所述溝槽結構由若干個方形溝槽組成，相互貫通的布滿所述背膠層的下表面。

優選的，所述溝槽均勻的布滿所述背膠層的下表面。

優選的，所述溝槽結構中溝槽的深度一致。

優選的，所述溝槽結構由不規則的幾何形狀的溝槽組成。

從上述技術方案可以看出，本實用新型提供的化學機械研磨設備，通過在研磨墊的背膠層上設置用于導氣的溝槽結構，使研磨墊在粘貼時，研磨墊?與研磨臺之間的空氣由溝槽結構擠出，防止研磨墊產生氣泡現象，提高了粘貼研磨墊的效率，降低了返工率；此外，在去除研磨墊時，溝槽結構將研磨墊的背膠層分割成若干受力均勻的塊狀，從而使研磨墊的受力更加均勻，降低了去除研磨墊時的殘膠現象，提高了更換研磨墊的效率。

附圖說明

結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本實用新型有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優點和特征，其中：

圖1是本實用新型化學機械研磨設備的結構示意圖；

圖2是本實用新型中研磨墊的剖面結構示意圖；

圖3是本實用新型優選實施例的研磨墊的水平橫截面的結構示意圖；

圖4是本實用新型另一優選實施例的研磨墊的水平橫截面的結構示意圖。

[圖中附圖標記]：

10、研磨臺；20、研磨墊；21、研磨層；22、背膠層；23、溝槽結構；30、研磨頭；40、晶圓。

具體實施方式