研磨头及研磨装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种研磨头及研磨装置，所述研磨头包括基座、吸附机构、设置于所述基座和吸附机构之间并与两者连接的密封圈、至少一个主动部件和被动部件，所述主动部件固定于所述基座上，所述被动部件固定于所述吸附机构上，所述主动部件跟随所述基座进行旋转运动，并推动所述被动部件进行旋转运动，以带动所述吸附机构进行旋转运动。由于主动部件和被动部件的存在，基座进行旋转运动时的部分扭矩由被动部件承受，减少了密封圈所承受的扭矩，延长了密封圈的使用寿命，进而延长研磨头的使用时间，提高了产品生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种研磨头及研磨装置。
技术介绍
20世纪70年代，多层金属化技术被引入到集成电路制造工艺中，此技术使芯片的垂直空间得到有效的利用，并提高了器件的集成度。但这项技术也使得衬底表面不平整度加剧，由此引发的一系列问题(如引起光刻胶厚度不均进而导致光刻受限)严重影响了大规模集成电路(ULSI)的发展。针对这一问题，业界先后开发了多种平坦化技术，主要有反刻、玻璃回流、旋涂膜层等，但效果并不理想。80年代末，IBM公司将化学机械抛光(Chemical-MechanicalPlanarization，CMP)技术进行了发展使之应用于衬底的平坦化，其在表面平坦化上的效果较传统的平坦化技术有了极大的改善，从而使之成为了大规模集成电路制造中有关键地位的平坦化技术。化学机械抛光工艺使用具有研磨性和腐蚀性的抛光液，并配合使用研磨垫。研磨垫的尺寸通常比晶圆要大。研磨垫和晶圆被一个可活动的研磨头压在一起，晶圆和研磨垫同时转动(通常是以相反的方向转)，但是它们的中心并不重合。在这个过程中晶圆表面的材料和不规则结构都被除去，从而达到平坦化的目的。平坦化后的晶圆表面使得干法刻蚀中的图样的成型更加容易。平滑的晶圆表面还使得使用更小的金属图样成为可能，从而能够提高集成度。现有的研磨头通常包括：基座、吸附机构及密封圈，所述密封圈设置于所述基座和所述吸附机构之间，并将两者连接；其中密封圈由弹性材料制成的环<br>形圈，所述环形圈的内径边缘套接于靠近所述吸附机构的所述基座上，所述环形圈的外径边缘套接于靠近所述基座的所述吸附机构上，以将基座和吸附机构通过密封圈间接连接。研磨头实际工作时，吸附机构中吸附有晶圆，基座在驱动器的驱动下转动，在密封圈的传递作用下带动吸附机构转动，使得吸附机构中吸附的晶圆相对研磨垫旋转完成对晶圆的平坦化处理。这里，密封圈的作用主要是调整压力大小及保持基座和吸附机构之间的密封，此外，由研磨头工作的原理可知，密封圈还起到将基座的旋转力传递给吸附机构的媒介作用。但是，上述结构的研磨头需要定期更换，以确保研磨效果，主要是因在密封圈传递传动力时，吸附机构旋转时的扭矩作用于密封圈上，密封圈长期承受扭矩会出现破裂的现象，影响密封圈的密封性，进而影响研磨头的工作性能，导致研磨的产品良率下降。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种研磨头及研磨装置，以解决由于研磨头的密封圈易破裂，使得密封圈的密封性下降，导致研磨头的工作性能下降，需要定期更换研磨头的问题。为了解决上述技术问题，本技术提供一种研磨头，所述研磨头，包括：基座、吸附机构及设置于所述基座和吸附机构之间并与两者连接的密封圈，其特征在于，还包括至少一个主动部件和至少一个被动部件，所述主动部件固定于所述基座上，所述被动部件固定于所述吸附机构上，所述主动部件跟随所述基座进行旋转运动，并推动所述被动部件进行旋转运动，以带动所述吸附机构进行旋转运动。可选的，在所述的研磨头中，所述被动部件为磁铁杆，所述主动部件包括壳体和磁铁，所述磁铁套接于所述壳体中并沿所述壳体做伸缩运动。可选的，在所述的研磨头中，所述磁铁的自由端与所述磁铁杆的自由端的极性相同。可选的，在所述的研磨头中，所述磁铁的自由端与所述磁铁杆的自由端的极性不同。可选的，在所述的研磨头中，所述主动部件和所述被动部件均为磁铁杆。可选的，在所述的研磨头中，所述主动部件的自由端与所述被动部件的自由端的极性相同。可选的，在所述的研磨头中，所述主动部件的自由端与所述被动部件的自由端的极性不同。可选的，在所述的研磨头中，所述主动部件和所述被动部件均为永磁铁杆。可选的，在所述的研磨头中，所述主动部件水平固定于所述基座上，所述被动部件竖直固定于所述吸附机构上，所述主动部件推动所述被动部件进行旋转运动时，所述主动部件的自由端与所述被动部件的自由端相交叠。可选的，在所述的研磨头中，所述吸附机构为底面具有凹槽的圆盘，所述基座为圆台体或圆柱体，所述基座设置在所述吸附机构的顶面上，所述密封圈为环形圈，所述密封圈的内径边缘套接于靠近所述吸附机构的所述基座上，所述密封圈的外径边缘套接于靠近所述基座的所述吸附机构上。可选的，在所述的研磨头中，所述主动部件的数量为多个，多个主动部件沿所述基座的径向均匀分布。可选的，在所述的研磨头中，所述主动部件的数量小于或等于所述被动部件的数量。相应的，本技术还提供了一种研磨装置，所述研磨装置包括上述研磨头。在本技术所提供的研磨头及研磨装置中，所述研磨头包括基座、吸附机构、设置于所述基座和吸附机构之间并与两者连接的密封圈、至少一个主动部件和至少一个被动部件，所述主动部件固定于所述基座上，所述被动部件固定于所述吸附机构上，所述主动部件跟随所述基座进行旋转运动，并推动所述被动部件进行旋转运动，以带动所述吸附机构进行旋转运动。由于主动部件和被动部件的存在，基座进行旋转运动时的部分扭矩由被动部件承受，减少了密封圈所承受的扭矩，延长了密封圈的使用寿命，进而延长研磨头的使用时间，提高了产品生产效率。附图说明图1是本技术一实施例中研磨头的主视图；图2是本技术一实施例中研磨头的爆炸示意图；图3a-3b是本技术另一实施例中主动部件和被动部件不同时刻的侧视剖面图；图4a-4b是本技术另一实施例中主动部件和被动部件不同时刻的俯视图。图中：研磨头1；基座10；密封圈11；吸附机构12；主动部件13；壳体130；磁铁131；被动部件14。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的研磨头及研磨装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。请参考图1及图2，图1是本技术一实施例中研磨头的主视图；图2是本技术一实施例中研磨头的爆炸示意图。如图1及图2所示，所述研磨头1包括：基座10、吸附机构12及设置于所述基座10和吸附机构12之间并与两者连接的密封圈11、至少一个主动部件13和至少一个被动部件14，所述主动部件13固定于所述基座10上，所述被动部件14固定于所述吸附机构12上，所述主动部件13跟随所述基座10进行旋转运动，并推动所述被动部件14进行旋转运动，以带动所述吸附机构12进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨头，所述研磨头包括基座、吸附机构及设置于所述基座和吸附机构之间并与两者连接的密封圈，其特征在于，还包括至少一个主动部件和至少一个被动部件，所述主动部件固定于所述基座上，所述被动部件固定于所述吸附机构上，所述主动部件跟随所述基座进行旋转运动，并推动所述被动部件进行旋转运动，以带动所述吸附机构进行旋转运动。

【技术特征摘要】
1.一种研磨头，所述研磨头包括基座、吸附机构及设置于所述基座和吸附
机构之间并与两者连接的密封圈，其特征在于，还包括至少一个主动部件和至
少一个被动部件，所述主动部件固定于所述基座上，所述被动部件固定于所述
吸附机构上，所述主动部件跟随所述基座进行旋转运动，并推动所述被动部件
进行旋转运动，以带动所述吸附机构进行旋转运动。
2.如权利要求1所述的研磨头，其特征在于，所述被动部件为磁铁杆，所
述主动部件包括壳体和磁铁，所述磁铁套接于所述壳体中并沿所述壳体做伸缩
运动。
3.如权利要求2所述的研磨头，其特征在于，所述磁铁的自由端与所述磁
铁杆的自由端的极性相同。
4.如权利要求2所述的研磨头，其特征在于，所述磁铁的自由端与所述磁
铁杆的自由端的极性不同。
5.如权利要求1所述的研磨头，其特征在于，所述主动部件和所述被动部
件均为磁铁杆。
6.如权利要求5所述的研磨头，其特征在于，所述主动部件的自由端与所
述被动部件的自由端的极性相同。
7.如权利要求5所述的研磨头，其特征在于，所述主动部件的自由端与所
述被动部件的自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭巧敏，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造天津有限公司，中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12