化学机械研磨装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种化学机械研磨装置与方法。该化学机械研磨装置包括：研磨台、研磨垫、研磨头、调节器、研磨液供应装置以及分离器。研磨垫配置于研磨台上。研磨头与调节器配置于研磨垫上。分离器配置于研磨头与调节器之间。分离器的第一端靠近研磨垫的圆心，其第二端靠近研磨垫的圆周。分离器包括注入部与开口部。注入部靠近分离器的第一端，且与研磨液供应装置连接。开口部配置于注入部与研磨垫之间，用以涂布研磨液于研磨垫上。

Chemical mechanical polishing apparatus and method

The present invention discloses a chemical mechanical grinding apparatus and method. The chemical mechanical grinding device comprises a grinding table, a grinding pad, an abrasive head, a regulator, a grinding liquid supply device and a separator. The grinding pad is arranged on the grinding table. The grinding head and the adjuster are arranged on the grinding pad. The separator is disposed between the grinding head and the adjuster. The first end of the separator is close to the center of the grinding pad, and the second end is close to the circumference of the pad. The separator includes an injection portion and an opening portion. The injection portion is adjacent to the first end of the separator and is connected to the grinding fluid supply device. The opening part is arranged between the injection part and the grinding pad, and is used for coating the grinding liquid on the grinding pad.

【技术实现步骤摘要】
化学机械研磨装置与方法
本专利技术涉及一种化学机械研磨装置与方法，且特别是涉及一种具有分离器的化学机械研磨装置与方法。
技术介绍
化学机械研磨(ChemicalMechanicalPolish)制作工艺主要为利用研磨液中所含的微小研磨颗粒与芯片表面进行摩擦产生机械应力，并根据不同的芯片表面在研磨液中加入相对应的化学添加剂，以移除芯片表面上的待移除部分，从而达到增强研磨和选择性研磨的效果。随着半导体元件尺寸微缩，对于缺陷及研磨品质要求日益严苛。现行化学机械研磨装置的研磨液供应装置仅能够将研磨液单点注入在研磨垫上，并通过研磨平台旋转的离心力，将研磨液涂布在研磨垫上。然而，经研磨过的旧研磨液仅能凭借研磨平台旋转的离心力被甩离研磨平台。如此一来，研磨过的部分旧研磨液将会与新研磨液混合，而再次进行研磨步骤。由于现行化学机械研磨装置无法有效地将新、旧研磨液分离，因此，如何提供一种化学机械研磨装置与方法，其能有效分离新、旧研磨液，进而减少缺陷并提升研磨效率与品质将成为重要的一门课题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有分离器的化学机械研磨装置与方法，其能有效分离新、旧研磨液，进而减少缺陷并提升研磨效率与品质。为达上述目的，本专利技术提供一种化学机械研磨装置包括：研磨台、研磨垫、研磨头、调节器、研磨液供应装置以及分离器。研磨垫配置于研磨台上，用以研磨晶片。研磨头配置于研磨垫上，用以承载晶片使其与研磨垫接触。调节器配置于研磨垫上，用以调节研磨垫。研磨液供应装置用以提供研磨液。分离器配置于研磨头与调节器之间的研磨垫上。分离器的第一端靠近研磨垫的圆心，分离器的第二端靠近研磨垫的圆周。分离器包括注入部以及开口部。注入部靠近分离器的第一端，且与研磨液供应装置连接。开口部配置于注入部与研磨垫之间，用以涂布研磨液于研磨垫上。在本专利技术的一实施例中，上述开口部为条状开口。条状开口自分离器的第一端延伸至分离器的第二端。在本专利技术的一实施例中，上述研磨液从注入部注入条状开口中，并从条状开口沿着第一方向连续分布在研磨垫上。在本专利技术的一实施例中，上述研磨液靠近第一端的厚度大于靠近第二端的厚度。在本专利技术的一实施例中，上述分离器平贴在研磨垫的顶面上。在本专利技术的一实施例中，上述化学机械研磨装置还包括高压液体清洗装置配置于研磨垫上，用以输送高压液体至研磨垫上，以去除研磨垫上的研磨液与杂质。本专利技术提供一种化学机械研磨方法用以研磨晶片。上述化学机械研磨方法的步骤如下。提供研磨垫于研磨台上。通过配置在研磨垫上的研磨头，以承载晶片使其与研磨垫接触。通过配置于研磨垫上的调节器，以调节研磨垫。通过研磨液供应装置提供第一研磨液。通过配置于研磨头与调节器之间的研磨垫上的分离器，以分离经研磨过的部分第一研磨液与未经研磨过的第二研磨液。上述分离器的第一端靠近研磨垫的圆心，分离器的第二端靠近研磨垫的圆周。上述分离器包括注入部以及开口部。注入部靠近分离器的第一端，且与研磨液供应装置连接。开口部配置于注入部与研磨垫之间。在本专利技术的一实施例中，分离经研磨过的部分第一研磨液与未经研磨过的第二研磨液的步骤如下。将第一研磨液从注入部注入开口部中。旋转研磨台，使得研磨台上的研磨垫沿着第一方向旋转。同时第一研磨液自分离器的第一表面沿着第一方向连续分布在研磨垫上。将晶片与研磨垫接触，以进行研磨。经研磨过的部分第一研磨液被阻挡在分离器的第二表面，并通过研磨台旋转的离心力移除经研磨过的部分第一研磨液。将第二研磨液从注入部注入开口部中，使得第二研磨液自分离器的第一表面沿着第一方向连续分布在研磨垫上。在本专利技术的一实施例中，上述开口部为条状开口。条状开口自分离器的第一端延伸至分离器的第二端。在本专利技术的一实施例中，在进行研磨时，上述分离器为固定不动。基于上述，本专利技术可通过分离器以分离经研磨过的部分第一研磨液与未经研磨过的第二研磨液，其能有效分离新、旧研磨液，进而减少缺陷并提升研磨效率与品质。另外，本专利技术的分离器具有注入部以及开口部。由于注入部与研磨液供应装置连接，因此，上述分离器可用以涂布研磨液于研磨垫上。而且开口部为条状开口，相较于现有研磨液的单点注入，本专利技术也可提升研磨液涂布的均匀度，且减少研磨液的使用量，以降低制作工艺成本。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的一实施例的一种化学机械研磨装置的上视示意图；图2为图1的A-A’线的剖面示意图；图3为图1的分离器的立体透视示意图；图4为图3的第二表面的透视示意图；图5为本专利技术的一实施例的一种化学机械研磨方法的流程步骤图。符号说明10：化学机械研磨装置100：研磨台102：研磨垫104：研磨头106：调节器108：高压液体清洗装置110：分离器112：注入部114：开口部116：研磨液供应装置200、202、204：研磨液D1：第一方向D2：第二方向E1：第一端E2：第二端S1：第一表面S2：第二表面S001～S005：步骤具体实施方式图1为本专利技术的一实施例的一种化学机械研磨装置的上视示意图。图2为图1的A-A’线的剖面示意图。图3为图1的分离器的立体透视示意图。图4为图3的第二表面的透视示意图。请参照图1与图2，本实施例提供一种化学机械研磨装置10包括：研磨台100、研磨垫102、研磨头104、调节器106、研磨液供应装置116以及分离器110。研磨垫102配置于研磨台100上，用以研磨晶片W。研磨台100是通过一旋转轴(未绘示)而带动研磨垫102沿着第一方向D1旋转，并搭配各种研磨液，以对晶片W或是半导体制作工艺中需要平坦化(Plantation)的结构，进行化学机械研磨制作工艺。在一实施例中，研磨垫102的材料可例如是聚合材料。研磨头104配置于研磨垫102上，用以承载晶片W使其与研磨垫102接触。详细地说，如图2所示，研磨头104可吸附晶片W，使得晶片W的正面朝下，以接触研磨垫102的表面来进行研磨。在一实施例中，研磨头104可沿着第二方向D2旋转，进而带动晶片W本身旋转，以避免晶片W表面产生锥状外形。在一实施例中，第一方向D1与第二方向D2可例如是相同的逆时钟方向或顺时钟方向。此外，研磨头104亦会沿着相对于研磨垫102半径方向来回摆动(sweep)，以提升研磨后的晶片W表面的平坦度。调节器106配置于研磨垫102上，用以调节研磨垫102表面的纤维结构保持在直立状态(亦即活化)并尽可能具有弹性，以维持研磨垫102对晶片W的研磨速率与稳定度。在一实施例中，调节器106亦会沿着相对于研磨垫102半径方向来回摆动。在一实施例中，研磨头104与调节器106并不会干扰彼此的摆动。分离器110配置于研磨头104与调节器106之间的研磨垫102上。在一实施例中，分离器110的位置以不影响研磨头104与调节器106的摆动为主，其可依使用者需求来设计。详细地说，如图1所示，分离器110的第一端E1靠近研磨垫102的圆心，分离器110的第二端E2靠近研磨垫102的圆周。请参照图1至图4，从第二表面S2的视角来看，分离器110包括注入部112以及开口部114。注入部112靠近分离器110的第一端E1，且与研磨液供应装置116连接(如图1、图2所示)。在一实施例中，注入部112可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械研磨装置，包括：研磨垫，配置于一研磨台上，用以研磨晶片；研磨头，配置于该研磨垫上，用以承载该晶片使其与该研磨垫接触；调节器，配置于该研磨垫上，用以调节该研磨垫；研磨液供应装置，用以提供研磨液；以及分离器，配置于该研磨头与该调节器之间的该研磨垫上，其中该分离器的第一端靠近该研磨垫的圆心，该分离器的第二端靠近该研磨垫的圆周，该分离器包括：注入部，靠近该分离器的该第一端，且与该研磨液供应装置连接；以及开口部，配置于该注入部与该研磨垫之间，用以涂布该研磨液于该研磨垫上。

【技术特征摘要】
2015.08.31 TW 1041285991.一种化学机械研磨装置，包括：研磨垫，配置于一研磨台上，用以研磨晶片；研磨头，配置于该研磨垫上，用以承载该晶片使其与该研磨垫接触；调节器，配置于该研磨垫上，用以调节该研磨垫；研磨液供应装置，用以提供研磨液；以及分离器，配置于该研磨头与该调节器之间的该研磨垫上，其中该分离器的第一端靠近该研磨垫的圆心，该分离器的第二端靠近该研磨垫的圆周，该分离器包括：注入部，靠近该分离器的该第一端，且与该研磨液供应装置连接；以及开口部，配置于该注入部与该研磨垫之间，用以涂布该研磨液于该研磨垫上。2.如权利要求1所述的化学机械研磨装置，其中该开口部为条状开口，该条状开口自该分离器的该第一端延伸至该分离器的该第二端。3.如权利要求2所述的化学机械研磨装置，其中该研磨液从该注入部注入该条状开口中，并从该条状开口沿着一第一方向连续分布在该研磨垫上。4.如权利要求1所述的化学机械研磨装置，其中该研磨液靠近该第一端的厚度大于靠近该第二端的厚度。5.如权利要求1所述的化学机械研磨装置，其中该分离器平贴在该研磨垫的顶面上。6.如权利要求1所述的化学机械研磨装置，还包括高压液体清洗装置，配置于该研磨垫上，用以输送一高压液体至该研磨垫上，以去除该研磨垫上的该研磨液与杂质。7.一种化学机械研磨方法，用以研磨一晶片，该化学机械研磨方法包括：提供一研磨垫于一...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾国龙，陈义元，
申请(专利权)人：力晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71