CN202622547U - 研磨盘、研磨垫整理器及研磨装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种研磨盘、研磨垫整理器及研磨装置，该研磨盘包括包括内圈和外圈，所述外圈设置于所述内圈的外周，所述内圈和外圈之间具有间隙，所述内圈和外圈的工作表面位于同一水平面上，所述内圈的工作表面上均匀分布若干由内向外逐渐变大的内圈沟槽，所述外圈的工作表面上均匀分布若干由内向外逐渐变大的外圈沟槽。本实用新型可以利用内圈和外圈之间的间隙快速排放位于内圈上的研磨液副产物，从而实现研磨液副产物的有效、快速排除。
Description
技术领域
本实用新型涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种研磨盘、研磨垫整理器及研磨装置。
背景技术
通常，在半导体工艺车间(fab)内所进行的CMP工艺是指化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing)工艺或者称为化学机械平坦化(ChemicalMechanical Planarization)工艺。化学机械研磨工艺是一个复杂的工艺过程，它是将晶圆表面与研磨垫的研磨表面接触，然后，通过晶圆表面与研磨表面之间的相对运动将晶圆表面平坦化，通常采用化学机械研磨设备，也称为研磨装置或抛光机台来进行化学机械研磨工艺。所述研磨装置通常包括一化学机械研磨头，进行研磨工艺时，将要研磨的晶圆附着在研磨头上，该晶圆的待研磨面向下并接触相对旋转的研磨垫，研磨头提供的下压力将该晶圆紧压到研磨垫上，所述研磨垫是粘贴于平台上，当该平台在马达的带动下旋转时，研磨头也进行相应运动；同时，研磨液通过研磨液供应管路输送到研磨垫上，并通过离心力均匀地分布在研磨垫上。研磨工艺所使用的研磨液一般包含有化学腐蚀剂和研磨颗粒，通过化学腐蚀剂和所述待研磨表面的化学反应生成较软的容易被去除的材料，然后通过机械摩擦将这些较软的物质从被研磨晶圆的表面去掉，达到全局平坦化的效果。
当研磨过程中，研磨垫的表面容易出现污垢或表面磨坏现象，此时，需要同时用研磨垫整理器(pad conditioner)对研磨垫进行清洁或是改善研磨垫表面状况，以获得更好的研磨效果。
现有的研磨装置的研磨垫整理器包括用于整理研磨垫的研磨盘和驱动手臂，所述驱动手臂连接于所述研磨盘的上方，所述研磨盘一般是圆形的。所述研磨盘的工作表面设有研磨颗粒并且设有若干由内向外的沟槽，所述沟槽用于排除研磨液副产物。但是在使用中发现，由于研磨盘的工作表面上的沟槽较长，靠近中心区域的研磨液副产物不容易经沟槽流动到外面，致使研磨液副产物排除不畅，影响研磨垫的整理效率，最终降低产品良率。
因此，如何提供一种可以实现有效、快速排除研磨液副产物的研磨盘、研磨垫整理器及研磨装置是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种研磨盘、研磨垫整理器及研磨装置，以更加有效地排除研磨垫上的研磨液副产物。
为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种研磨盘，包括内圈和外圈，所述外圈设置于所述内圈的外周，所述内圈和外圈之间具有间隙，所述内圈和外圈的工作表面位于同一水平面上，所述内圈的工作表面上均匀分布若干由内向外逐渐变大的内圈沟槽，所述外圈的工作表面上均匀分布若干由内向外逐渐变大的外圈沟槽。
优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述外圈是环形的。
优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述内圈是圆形的。
优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述内圈沟槽从内圈的中心区域向外一直延伸到所述内圈的外圆周，所述外圈上的沟槽从外圈的内圆周一直延伸到所述外圈的外圆周。
优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述内圈和外圈之间的间隙的距离是10-20mm。
优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述外圈是环形的。
优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述内圈是圆形的。
优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述内圈上设有3至8个内圈沟槽。
优选的，在上述的研磨垫整理器中，所述外圈上设有5-10个外圈沟槽。
本实用新型还公开了一种研磨垫整理器，包括研磨盘和驱动手臂，所述驱动手臂连接于所述研磨盘的上方，所述研磨盘采用如上任意一种所述的研磨盘。
优选的，在上述的研磨垫整理器中，还包括旋转马达、用于支撑内圈的内圈支撑轴以及用于支撑外圈的外圈支撑轴，所述内圈支撑轴的一端固定设置于所述外圈支撑轴的内部，所述内圈支撑轴的另一端与所述旋转马达连接。
本实用新型还公开了一种研磨装置，包括研磨平台和研磨垫，所述研磨垫设置于所述研磨平台上，还包括上所述的研磨垫整理器，所述研磨垫整理器设置于所述研磨垫上。
本实用新型提供一种研磨盘、研磨垫整理器及研磨装置，通过将研磨盘设置成同心同向的双研磨盘形式，即研磨盘由内圈和外圈组成，所述内圈和外圈分别由各自的支撑驱动轴驱动旋转，所述外圈设置于所述内圈的外周，所述内圈和外圈的工作表面位于同一水平面上，所述内圈和外圈的工作表面上分别均匀分布若干由内向外逐渐变大的内圈沟槽和外圈沟槽，采用如上结构，可以利用内圈和外圈之间的间隙快速排放位于内圈上的研磨液副产物，实现研磨液副产物的有效、快速排除。
附图说明
本实用新型的研磨盘、研磨垫整理器及研磨装置由以下的实施例及附图给出。
图1为本实用新型一实施例的研磨装置的俯视示意图。
图2为本实用新型一实施例的研磨盘的仰视示意图。
图3为本实用新型一实施例的研磨盘及其支撑轴的侧视示意图。
图中，1-研磨垫整理器、11-研磨盘、111-外圈、1111-外圈沟槽、112-内圈、1121-内圈沟槽、113-间隙、114、内圈支撑轴、115-外圈支撑轴、12-驱动手臂、2-研磨垫、3-研磨液供应管、4-研磨、5-研磨液副产物。
具体实施方式
以下将对本实用新型的研磨盘、研磨垫整理器及研磨装置作进一步的详细描述。
下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关***或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
请参阅图1、图2和图3，本实用新型公开了一种研磨装置，包括研磨平台(图中未标示)、研磨垫2、研磨液供应管3和研磨头4，所述研磨垫2设置于所述研磨平台上。
所述研磨装置包括一研磨垫整理器1，所述研磨垫整理器1、研磨液供应管3以及研磨头4分别设置于所述研磨垫2上方。所述研磨垫整理器1包括研磨盘11和驱动手臂12，所述驱动手臂12连接于所述研磨盘11的上方。
请重点参阅图2，所述研磨盘11包括内圈111和外圈112，所述外圈112设置于所述内圈111的外周，所述内圈111和外圈112之间具有间隙113，所述内圈111和外圈112的工作表面位于同一水平面上，所述内圈111的工作表面上均匀分布若干由内向外逐渐变大的内圈槽1111，所述外圈112的工作表面上均匀分布若干由内向外逐渐变大的外圈沟槽1121。采用上述结构，位于内圈111上的研磨液副产物5可以经内圈111和外圈112之间的间隙113进行排放，位于外圈112上的研磨液副产物5直接排放到外圈112的外部，从而实现研磨液副产物5的有效、快速排除。
具体的，在本实施例的研磨垫整理器中，所述外圈112是环形的，所述内圈111是圆形的。所述内圈111上的内圈沟槽1111从内圈111的中心区域向外一直延伸到所述内圈111的外圆周，所述外圈112上的外圈沟槽1121从外圈112的内圆周一直延伸到所述外圈112的外圆周。
优选的，所述内圈111和外圈112之间的间隙113的距离是10-20mm。该距离的间隙112更加有利于研磨液副产物5的排放。
优选的，所述内圈111上设有3至8个内圈沟槽1111。本实施例中，所述内圈111上设有4个内圈沟槽1111。如此，可以进一步提高位于内圈111上的研磨液副产物5的排除速度。所述外圈112上设有5-10个外圈沟槽1121。在本实施例中，所述外圈112上设有7个外圈沟槽1121。如此，可以进一步提高位于外圈112上的研磨液副产物5的排除速度。
所述研磨垫整理器1还包括旋转马达(图中未示意)、用于支撑内圈111的内圈支撑轴114以及用于支撑外圈112的外圈支撑轴115，所述内圈支撑轴114的一端固定设置于所述外圈支撑轴115的内部，所述内圈支撑轴114的另一端与所述旋转马达连接，所述旋转马达驱动所述内圈支撑轴114旋转，进而带动整个由内圈111和外圈112组成的研磨盘转动。
综上所述，本实用新型提供一种研磨盘、研磨垫整理器及研磨装置，通过将研磨盘设置成同心同向的双研磨盘形式，即研磨盘由内圈和外圈组成，所述内圈和外圈分别由各自的支撑驱动轴驱动旋转，所述外圈设置于所述内圈的外周，所述内圈和外圈的工作表面位于同一水平面上，所述内圈和外圈的工作表面上分别均匀分布若干由内向外逐渐变大的内圈沟槽和外圈沟槽，采用如上结构，可以利用内圈和外圈之间的间隙快速排放位于内圈上的研磨液副产物，实现研磨液副产物的有效、快速排除。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种研磨盘，其特征在于，包括内圈和外圈，所述外圈设置于所述内圈的外周，所述内圈和外圈之间具有间隙，所述内圈和外圈的工作表面位于同一水平面上，所述内圈的工作表面上均匀分布若干由内向外逐渐变大的内圈沟槽，所述外圈的工作表面上均匀分布若干由内向外逐渐变大的外圈沟槽。
2.根据权利要求1所述的研磨盘，其特征在于，所述外圈是环形的。
3.根据权利要求2所述的研磨盘，其特征在于，所述内圈是圆形的。
4.根据权利要求3所述的研磨盘，其特征在于，所述内圈沟槽从内圈的中心区域向外一直延伸到所述内圈的外圆周，所述外圈沟槽从所述外圈的内圆周一直延伸到所述外圈的外圆周。
5.根据权利要求1所述的研磨盘，其特征在于，所述内圈和外圈之间的间隙的距离是10-20mm。
6.根据权利要求1所述的研磨盘，其特征在于，所述内圈上设有3至8个内圈沟槽。
7.根据权利要求1所述的研磨盘，其特征在于，所述外圈上设有5至10个外圈沟槽。
8.一种研磨垫整理器，包括研磨盘和驱动手臂，所述驱动手臂连接于所述研磨盘的上方，其特征在于，所述研磨盘采用如权利要求1～7中任意一项所述的研磨盘。
9.根据权利要求8所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述研磨垫整理器还包括旋转马达、用于支撑内圈的内圈支撑轴以及用于支撑外圈的外圈支撑轴，所述内圈支撑轴的一端固定设置于所述外圈支撑轴的内部，所述内圈支撑轴的另一端与所述旋转马达连接。
10.一种研磨装置，包括研磨平台和研磨垫，所述研磨垫设置于所述研磨平台上，其特征在于，还包括如权利要求8所述的研磨垫整理器，所述研磨垫整理器设置于所述研磨垫上。
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| CN105081962A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-11-25 | 河海大学 | 一种用于小样品硬质薄片研磨抛光的装置 |
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| GR01 | Patent grant | ||
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