[發明專利]兆聲輔助的研磨盤及研磨總成

在審

• 申請號: 202211702503.4
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN115972081A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 孫勇
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團電子材料有限公司
• 主分類號: B24B37/11
• 分類號: B24B37/11;B24B37/34;B24B47/00;B24B57/00
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 王媛媛;楊仁波

本發明提供一種兆聲輔助的研磨盤及研磨總成。兆聲輔助的研磨盤包括：研磨盤本體，其第一表面開設有容納槽；上盤，覆蓋研磨盤本體的第一表面，并與研磨盤本體可拆卸連接；兆聲發生器；換能器，設置于容納槽內，并與兆聲發生器電連接；匹配層，在容納槽內與換能器朝向上盤的一側表面固定連接，并與上盤抵接；傳動軸，與研磨盤本體固定連接；驅動組件，與傳動軸驅動連接，驅動傳動軸轉動。采用本發明，借助兆聲帶動研磨盤本體及其上固定的研磨墊高頻振動，則研磨墊窠室里的研磨液高頻振動，在更小流量的情況下達到傳統研磨液大流量所能達到的研磨效果，同時研磨墊窠室里的大顆粒雜質在高頻振動和研磨液微流動的作用下離開研磨墊，減少晶圓刮傷。

技術領域

本發明涉及半導體集成電路芯片制造技術領域，具體涉及一種兆聲輔助的研磨盤及研磨總成。

背景技術

近二十年來，半導體工業隨摩爾定律飛速發展，集成電路特征尺寸不斷縮小。導線寬度從0.18μm到5/7nm標志著集成電路己經進入到了納米級時代。納米級芯片要求高性能、高集成度、高速度、穩定性，集成電路互連各層材料的平坦度要求也隨之進入納米級別。

現代集成電路晶圓中各層材料沉積的技術包含物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、等離子體增強的化學氣相沉積(PECVD)和電化學電鍍(ECP)等。由于沉積技術本身的技術限制，后續要對沉積材料表面進行平坦化處理。平坦化技術可有效移除材料沉積過程中不符合電路需求的表面形貌和表面缺陷，例如高度不平，表面粗糙、材料聚結、晶格損壞、刮痕和污染等。化學機械平坦化或化學機械拋光(CMP)是一種用以拋光或平坦化工件(例如半導體晶圓)的常見技術。在傳統化學機械拋光(CMP)中，晶圓固定于研磨頭上，研磨盤上固定研磨墊，研磨時，晶圓與研磨墊直接接觸，二者之間提供可控壓力，并由研磨液供液臂輸送研磨液，同時以不同轉速同向旋轉，晶圓上的薄膜在研磨墊和研磨頭的相對運動作用下被研磨，直至達到預設厚度。在此過程中，研磨液大量留存在研磨墊窠室里，利用率較低，且大顆粒雜質容易藏在研磨墊窠室里，會對晶圓造成損傷。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種兆聲輔助的研磨盤及研磨總成。借助兆聲帶動研磨盤本體及其上固定的研磨墊高頻振動，則研磨墊窠室里的研磨液高頻振動，在更小流量的情況下達到傳統研磨液大流量所能達到的研磨效果，提高利用率，同時研磨墊窠室里的大顆粒雜質在高頻振動和研磨液微流動的作用下離開研磨墊，減少晶圓刮傷。

本發明提供的兆聲輔助的研磨盤包括：研磨盤本體，所述研磨盤本體的第一表面開設有容納槽；上盤，所述上盤覆蓋所述研磨盤本體的第一表面，并與所述研磨盤本體可拆卸連接；兆聲發生器；換能器，所述換能器設置于所述容納槽內，并與所述兆聲發生器電連接；匹配層，所述匹配層在所述容納槽內與所述換能器朝向所述上盤的一側表面固定連接，并與所述上盤抵接；傳動軸，所述傳動軸與所述研磨盤本體固定連接；驅動組件，所述驅動組件與所述傳動軸驅動連接，驅動所述傳動軸轉動。

可選地，所述兆聲輔助的研磨盤還包括：研磨墊，所述研磨墊與所述上盤背向所述容納槽的一側表面固定連接。

可選地，所述研磨墊朝向所述上盤的一側表面設置有膠粘層，所述研磨墊與所述上盤膠粘連接。

可選地，所述兆聲輔助的研磨盤還包括：用于監測晶圓表面膜層厚度的終點檢測裝置，所述終點檢測裝置設置于所述容納槽內。

可選地，所述終點檢測裝置包括光學終點檢測裝置和電渦流終點檢測裝置中的至少一種。

可選地，所述換能器、所述匹配層和所述研磨盤本體同軸設置。

可選地，所述兆聲發生器發出的兆聲頻率為850KHz-1.4MHz。

可選地，所述上盤與所述研磨盤本體螺栓連接。

可選地，所述匹配層朝向所述換能器的一側表面設置有膠粘層，所述匹配層和所述換能器膠粘連接。