[實用新型]一種化學機械研磨冷卻裝置

有效

• 申請號: 201920993130.8
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN210210008U
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 田得暄;辛君;林宗賢
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: B24B55/02
• 分類號: B24B55/02
• 代理公司: 上海智晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 張東梅

本實用新型公開了一種化學機械研磨冷卻裝置，包括：研磨頭；冷卻水入口，所述冷卻水入口從所述研磨頭的上面中間接入；冷卻水出口，所述冷卻水出口從所述研磨頭的上面中間接出；以及冷卻水通路，所述冷卻水通路緊鄰研磨頭的研磨面設置，所述冷卻水通路與所述冷卻水入口、所述冷卻水出口構成循環通路。

技術領域

本實用新型涉及半導體設備技術領域，尤其涉及一種化學機械研磨冷卻裝置。

背景技術

在半導體制造設備中，化學機械研磨拋光(CMP)是非常重要的工藝。化學機械研磨工藝中，研磨區域的溫度對工藝的影響非常重要，過熱問題可能帶來潛在的缺陷風險。

為了克服化學機械研磨工藝過程中由于機械研磨產生的熱量，達到控制晶圓表面溫度的目的，目前現有的技術方案是在晶圓研磨平臺下方安裝冷卻水回路，來控制研磨平臺的溫度。具體如圖1所示。但該種重方案是對整個研磨平臺進行冷卻，由于實際熱量產生主要集中在磨頭和接觸的硅片之間，因此冷卻效果一般。

針對現有的化學機械拋光設備在研磨平臺進行冷卻存在冷卻效果不佳，無法實現對熱量聚集的磨頭進行快速、有效降溫的問題，本實用新型提出一種化學機械研磨冷卻裝置，可以顯著降低甚至避免上述問題。

實用新型內容

針對現有的化學機械拋光設備在研磨平臺進行冷卻存在冷卻效果不佳，無法實現對熱量聚集的磨頭進行快速、有效降溫的問題，根據本實用新型的一個實施例，提供一種化學機械研磨冷卻裝置，包括：

研磨頭；

冷卻水入口，所述冷卻水入口從所述研磨頭的上面中間接入；

冷卻水出口，所述冷卻水出口從所述研磨頭的上面中間接出；以及

冷卻水通路，所述冷卻水通路緊鄰研磨頭的研磨面設置，所述冷卻水通路與所述冷卻水入口、所述冷卻水出口構成循環通路。

在本實用新型的一個實施例中，所述冷卻水入口從所述研磨頭上面中間接入后，再從所述研磨頭邊緣靠近研磨面的位置連接至冷卻水通路，最后從所述研磨頭中間靠近研磨面的位置連接至所述冷卻水出口。

在本實用新型的一個實施例中所述冷卻水出口從所述研磨頭上面中間接入后，再從所述研磨頭邊緣靠近研磨面的位置連接至冷卻水通路。

在本實用新型的一個實施例中，所述冷卻水入口從所述研磨頭上面中間接入后，再從所述研磨頭中間靠近研磨面的位置連接至冷卻水通路，最后從所述研磨頭邊緣靠近研磨面的位置連接至所述冷卻水出口。

在本實用新型的一個實施例中，所述冷卻水通路位于所述磨頭靠近研磨面，且與所述研磨面平行的表面。

在本實用新型的一個實施例中，所述冷卻水通路成環形平面布局。

在本實用新型的一個實施例中，所述冷卻水通路成螺旋環形平面布局。

本實用新型提供一種化學機械研磨冷卻裝置，利用在化學機械拋光設備的研磨頭上設置冷卻水回路，直接對研磨頭和晶圓進行冷卻。基于本實用新型的該種化學機械研磨冷卻裝置可以解決現有化學機械拋光設備在研磨平臺進行冷卻存在冷卻效果不佳，無法實現對熱量聚集的磨頭進行快速、有效降溫的問題，改善化學機械研磨工藝的缺陷。

附圖說明

為了進一步闡明本實用新型的各實施例的以上和其它優點和特征，將參考附圖來呈現本實用新型的各實施例的更具體的描述。可以理解，這些附圖只描繪本實用新型的典型實施例，因此將不被認為是對其范圍的限制。在附圖中，為了清楚明了，相同或相應的部件將用相同或類似的標記表示。

圖1示出現有的化學機械拋光設備在研磨平臺進行冷卻的示意圖。

圖2示出根據本實用新型的一個實施例形成的一種化學機械研磨冷卻裝置200的截面圖。