[發(fā)明專(zhuān)利]用于化學(xué)機(jī)械拋光的修整裝置、方法及化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210442761.7
• 申請(qǐng)日: 2022-04-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114536220B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王春龍;許振杰;陳映松;路新春;王同慶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華海清科股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B24B53/017
• 分類(lèi)號(hào): B24B53/017;B24B57/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于化學(xué)機(jī)械拋光的修整裝置、方法及化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)，所述修整裝置包括固定座、擺臂和修整器，所述修整器設(shè)置于擺臂的端部并繞固定座擺動(dòng)；所述修整器包括可旋轉(zhuǎn)的修整頭，所述修整頭包括連接盤(pán)、承載盤(pán)和修整盤(pán)，所述連接盤(pán)的至少一部分具有彈性，所述承載盤(pán)鉸接于連接盤(pán)的下方，承載盤(pán)的下方固定有所述修整盤(pán)，以實(shí)現(xiàn)所述修整盤(pán)的自適應(yīng)傾斜和/或移動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于化學(xué)機(jī)械拋光的修整裝置、方法及化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)。

背景技術(shù)

化學(xué)機(jī)械拋光（Chemical Mechanical Polishing, CMP）是一種全局平坦化的超精密表面加工技術(shù)。化學(xué)機(jī)械拋光通常將晶圓吸合于承載頭的底面，晶圓具有沉積層的一面抵接拋光墊上表面，承載頭在驅(qū)動(dòng)組件的致動(dòng)下與拋光墊同向旋轉(zhuǎn)并給予晶圓向下的載荷；拋光液供給于拋光墊的上表面并分布在晶圓與拋光墊之間，使得晶圓在化學(xué)和機(jī)械的共同作用下完成晶圓的化學(xué)機(jī)械拋光。

拋光過(guò)程中，為保證拋光墊具有良好的表面特性，拋光墊表面溝槽能夠容納更多的拋光液，高效穩(wěn)定地去除待拋光材料，需要使用修整裝置對(duì)拋光墊表面進(jìn)行修整處理。修整裝置的底部配置修整盤(pán)（Disk），修整盤(pán)的底面鑲嵌有金剛石顆粒；修整裝置給予修整盤(pán)一個(gè)下壓力和旋轉(zhuǎn)力矩，修整盤(pán)在拋光墊表面相對(duì)滑動(dòng)，以修整拋光墊表面。

目前修整盤(pán)為鋼性結(jié)構(gòu)，在修整過(guò)程中其整體對(duì)拋光墊表面施加一均勻分布的壓力，然而拋光墊表面會(huì)由于初始粘貼的不平整缺陷或者使用過(guò)程導(dǎo)致該表面存在不規(guī)則的凹凸面，這樣造成，修整盤(pán)對(duì)拋光墊施加的均勻壓力不適用于凹凸不平的拋光墊表面，導(dǎo)致修整效果差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于化學(xué)機(jī)械拋光的修整裝置、方法及化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)，旨在至少一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。

為此，本發(fā)明實(shí)施例的第一方面提供了一種用于化學(xué)機(jī)械拋光的修整裝置，包括固定座、擺臂和修整器，所述修整器設(shè)置于擺臂的端部并繞固定座擺動(dòng)；所述修整器包括可旋轉(zhuǎn)的修整頭，所述修整頭包括連接盤(pán)、承載盤(pán)和修整盤(pán)，所述連接盤(pán)的至少一部分具有彈性，所述承載盤(pán)鉸接于連接盤(pán)的下方，承載盤(pán)的下方固定有所述修整盤(pán)，以實(shí)現(xiàn)所述修整盤(pán)的自適應(yīng)傾斜和/或移動(dòng)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述連接盤(pán)具有彈性的部分為金屬、非金屬或復(fù)合材料。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述連接盤(pán)具有彈性的部分的彈性模量大于160MPa。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述連接盤(pán)包括筒部、盤(pán)部和環(huán)部；所述盤(pán)部自所述筒部的外周側(cè)向外延伸設(shè)置，所述環(huán)部同心設(shè)置于所述盤(pán)部的外緣；所述盤(pán)部的至少一部分具有彈性，以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)變形。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述盤(pán)部的頂面和/或底面配置有凹槽。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述凹槽的數(shù)量為多個(gè)，且均勻分布。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述凹槽靠近所述筒部的邊緣寬度小于其靠近環(huán)部的邊緣寬度。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述凹槽的延伸方向與所述修整頭的旋轉(zhuǎn)方向同向。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述連接盤(pán)通過(guò)球面鉸接于所述承載盤(pán)的上方。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述連接盤(pán)具有彈性的部分為彈簧鋼、樹(shù)脂、或者復(fù)合材料；其中，復(fù)合材料包括金屬和/或樹(shù)脂，其混合有玻璃纖維和/或碳纖維。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述修整裝置還包括位姿檢測(cè)部，以檢測(cè)修整盤(pán)的高度、位置、傾斜方向和/或傾斜角度。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述位姿檢測(cè)部設(shè)置于所述修整頭內(nèi)部或者修整頭的上方。

在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所述位姿檢測(cè)部檢測(cè)到的修整盤(pán)的姿態(tài)信息獲取拋光墊的實(shí)時(shí)表面形貌，并根據(jù)所述實(shí)時(shí)表面形貌調(diào)整所述修整頭在不同區(qū)域或不同位置的下壓力和/或修整時(shí)間。