一种研磨垫修整设备制造技术

本实用新型专利技术属于半导体制造领域，提供了一种研磨垫修整设备，包括研磨垫修整器、用于支撑所述研磨垫修整器的手臂，所述手臂底端设有毛刷底材，所述毛刷底材底面设有用于对研磨垫进行刷洗的毛刷，所述毛刷沿所述手臂长度方向布置。该研磨设备中，毛刷可以对研磨垫进行充分刷洗，有效减少研磨垫表面的副产物以及颗粒数，降低研磨过程的缺陷，提高晶圆良率。通过升降装置可以调节毛刷的高度，进而调整毛刷对研磨垫的压力，调整毛刷对研磨垫的清扫力度。而且当手臂处于空闲时，可以通过保湿装置对毛刷和修整器表面进行喷水处理，达到清洗和保湿的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
一种研磨垫修整设备


[0001]本技术属于半导体制造领域，具体涉及一种研磨垫修整设备。

技术介绍

[0002]随着半导体集成电路制造工艺的飞速发展，化学机械平坦化(CMP)工艺的运用也越来越广泛。CMP的目的主要用来对晶圆进行全局平坦化，去除多余膜层结构，同时也为后续工艺提供平坦的界面。
[0003]化学机械平坦化设备主要包含研磨、清洗、干燥等部分。研磨部分包含研磨盘、研磨垫、研磨头、研磨液、修整器等部分。研磨过程为晶圆被吸在研磨头上面，在一定压力和转速下晶圆与研磨盘上的研磨垫进行研磨，同时研磨垫上不断滴入研磨液，在物理机械和化学作用的双重作用下，达到研磨效果。由于研磨过程会产生副产物同时研磨过程会改变抛光垫的表面形貌，因此，为了维持抛光垫处于稳定的状态，会采用研磨垫修整器对研磨垫进行修整，去除研磨垫沟槽里面的研磨副产物以及修复研磨垫表面的泡孔形貌，稳定研磨速率。
[0004]研究发现，研磨垫表面聚集的大颗粒是造成CMP工艺机械刮伤的主要因素。而现有的研磨垫修整器由于受限于尺寸大小以及修整器钻石的尺寸形貌等影响，不能对研磨垫整个区域进行充分的刷洗，对研磨垫的清洗效果非常差。而且目前的研磨机台都没有配备对研磨垫进行单独刷洗的装置。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本技术提供了一种研磨垫修整设备，可以实现对研磨垫的充分刷洗，有效减少研磨垫表面的副产物以及颗粒数，降低研磨过程的缺陷，提高晶圆良率。
[0006]为达到上述目的，本技术采用以下技术方案：一种研磨垫修整设备，包括研磨垫修整器、用于支撑所述研磨垫修整器的手臂，所述手臂底端设有毛刷底材，所述毛刷底材底面设有用于对研磨垫进行刷洗的毛刷，所述毛刷沿所述手臂长度方向布置。
[0007]作为优选的，所述手臂底端安装有升降装置，所述升降装置固定端与所述手臂固定连接，所述升降装置升降端与所述毛刷底材固定连接。
[0008]作为优选的，所述毛刷底材内置有压力传感器，所述毛刷顶端与所述压力传感器相抵触，所述压力传感器用于检测所述毛刷在研磨垫上的压力。
[0009]作为优选的，所述毛刷呈矩阵式分布。
[0010]作为优选的，所述毛刷可拆卸的安装在所述毛刷底材底面。
[0011]作为优选的，所述设备还包括用于对所述毛刷和所述研磨垫修整器进行保湿清洗处理的保湿装置，所述保湿装置包括用于提供清洗水的主管道、设置于所述主管道上的喷嘴，所述主管道设置于所述手臂初始位置的正下方。
[0012]作为优选的，所述主管道平行于所述手臂。
[0013]作为优选的，所述喷嘴沿所述主管道长度方向均匀间隔排布。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0015]1、本技术提供的一种研磨垫修整设备，其中，毛刷可以对研磨垫进行充分刷洗，有效减少研磨垫表面的副产物以及颗粒数，降低研磨过程的缺陷，提高晶圆良率。
[0016]2、本技术提供的一种研磨垫修整设备，通过升降装置可以调节毛刷的高度，进而调整毛刷对研磨垫的压力，调整毛刷对研磨垫的清扫力度。
[0017]3、本技术提供的一种研磨垫修整设备，当手臂处于空闲时，可以通过保湿装置对毛刷和修整器表面进行喷水处理，达到清洗和保湿的目的。
附图说明
[0018]图1为本技术实施例提供的一种研磨垫修整设备的俯视结构示意图；
[0019]图2为本技术实施例提供的一种研磨垫修整设备的部分立体结构示意图；
[0020]图3为本技术实施例提供的一种研磨垫修整设备的部分侧面结构示意图；
[0021]图4为本技术实施例提供的一种研磨垫修整设备的保湿装置工作时的侧面结构示意图。
[0022]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0023]1、研磨垫修整器；2、手臂；3、保湿装置；4、毛刷底材；5、毛刷；301、主管道；302、喷嘴；6、研磨垫；7、研磨液供应系统；8、研磨头。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例对本技术作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本技术。
[0025]需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语中“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型结构。对于本领域的普通技术人员，可以根据具体情况理解该类术语在本专利中的具体含义。
[0026]现有的研磨垫修整器由于受限于尺寸大小以及修整器钻石的尺寸形貌等影响，其对研磨垫的清洗效果非常差。
[0027]举例来说，在现有的CMP设备中，研磨垫修整器手臂部分的主要构造为：disk(钻石修整器)位于修整器手臂下方，通过手臂带动disk在研磨垫上进行一定范围的修整。disk的主要结构为在4.25英寸左右的金属圆盘下方通过电镀工艺或者其他生长工艺镶嵌金刚石颗粒，金刚石颗粒具有一定的尖锐形貌，其尖锐程度可以调节。
[0028]因此，仅仅通过研磨垫修整器对研磨垫进行刷洗，其刷洗范围较小，刷洗效率也很低。
[0029]为了解决上述问题，本实施例提供了一种研磨垫修整设备，如图1
‑
4所示，包括研磨垫修整器1、用于支撑所述研磨垫修整器1的手臂2，所述手臂2底端设有毛刷底材4，所述毛刷底材4底面设有用于对研磨垫6进行刷洗的毛刷5，所述毛刷5沿所述手臂2长度方向布置。
[0030]如图1所示，所述手臂2可以为固定在转动机构(图中未示出)上，研磨垫6设置在研磨盘上，研磨液供应系统7和研磨头8均设置在研磨垫6上方。
[0031]为了提升对研磨垫6的刷洗效果，本实施例中，所述研磨垫修整器1与研磨垫6上表面接触时，所述毛刷5正好与研磨垫6上表面接触，这样所述毛刷5即可对研磨垫6进行刷洗。
[0032]具体的，当设备收到刷洗指令时，可以通过转动机构，使得所述手臂2摆动至研磨垫6区域内，研磨盘开始旋转并带动研磨垫6同步转动，同时研磨液供应系统7开始喷射去离子水，这样，所述毛刷5和所述研磨垫修整器1可以同时对研磨垫6上表面进行刷洗。有效避免因所述研磨垫修整器1的尺寸限制，出现对研磨垫6清洗不充分的现象。从而减少研磨垫表面的副产物以及颗粒数，降低研磨过程的缺陷，提高晶圆良率。
[0033]在刷洗的过程中，所述手臂2也可以进行左右摆动，使得所述毛刷5对研磨垫6的清扫效果达到最佳。
[0034]为了保证所述毛刷5可以对研磨垫6进行有效清扫，同时还不会对研磨垫6造成损害，所述毛刷5的高度需要调整至合适位置。本实施例中，所述手臂2底端安装有升降装置，所述升降装置固定端与所述手臂2固定连接，所述升降装置升降端与所述毛刷底材4固定连接。
[0035]通过所述升降装置可以随时对所述毛刷5的高度位置进行调节，使得所述毛刷5与研磨垫6充分接触，且不会损坏研磨垫6的上表面材质。其中，所述升降装置可以为气缸驱动装置。
[0036]所述毛刷底材4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研磨垫修整设备，包括研磨垫修整器(1)、用于支撑所述研磨垫修整器(1)的手臂(2)，其特征在于，所述手臂(2)底端设有毛刷底材(4)，所述毛刷底材(4)底面设有用于对研磨垫(6)进行刷洗的毛刷(5)，所述毛刷(5)沿所述手臂(2)长度方向布置。2.根据权利要求1所述的一种研磨垫修整设备，其特征在于，所述手臂(2)底端安装有升降装置，所述升降装置固定端与所述手臂(2)固定连接，所述升降装置升降端与所述毛刷底材(4)固定连接。3.根据权利要求2所述的一种研磨垫修整设备，其特征在于，所述毛刷底材(4)内置有压力传感器，所述毛刷(5)顶端与所述压力传感器相抵触，所述压力传感器用于检测所述毛刷(5)在研磨垫(6)上的压力。4.根据权利要求1所述的一种研磨垫修整设备，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：程平，程国云，
申请(专利权)人：湖北九峰山实验室，
类型：新型
国别省市：