研磨垫调整装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种研磨垫调整装置，包括支架、机械臂和安装在机械臂上的研磨头组件，机械臂固定在支架上，所述研磨头组件用于研磨研磨垫，所述研磨垫调整装置还包括设置在支架上的平移装置，用于驱动机械臂水平移动；设置在机械臂内的旋转装置，用于带动研磨头组件旋转；以及供气装置，一端连接气源，另一端设置在研磨头组件上方，提供压力并控制研磨头组件的升降。本实用新型专利技术采用平移和旋转装置带动研磨头组件平移和旋转运动，结构简单，采用研磨底盘装载多个研磨盘，对大尺寸研磨垫进行研磨，研磨垫表面平坦度好，其上研磨液更均匀，从而用所述研磨垫研磨晶圆时，研磨效果好，提高了晶圆的电子迁移率，改善了晶圆和各晶圆之间表面的均匀性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体领域，特别涉及一种研磨垫调整装置。
技术介绍
化学机械研 磨是将晶片表面与研磨垫表面接触，然后通过晶片表面与研磨垫表面之间的相对运动将所述晶片表面平坦化的过程。因此，研磨垫的研磨表面的平整度对于化学机械研磨工艺来说至关重要。目前，业界通常利用化学机械研磨设备的研磨垫调整装置(pad conditioner)来调整研磨垫的研磨表面的平整度。通常，化学机械研磨工艺包括在线进行的研磨抛光步骤，以及在经过一段时间的研磨抛光步骤后所执行的研磨垫调节(pad conditioning)步骤,其中的调节步骤系用以调节研磨垫的轮廓以及研磨垫上的研磨液的均匀性，并利用配置于研磨垫上方的研磨垫调整装置来施行，而且一般进行此调节步骤的研磨垫调整装置的处理程序是固定不变的。现有技术的研磨垫调整装置如图I所示，所述研磨垫调整装置包括机械臂10、支撑件20、调整件30、头组件40、致动器50、驱动器60、马达70，其中调整件30连接于头组件40的底部，并可选择性的压抵粘附于化学机械研磨设备的平台上的研磨垫，所述调整件30通常为钻石盘。当需要使用调整件30调整所述研磨垫时，致动器50可使机械臂10绕所述支撑件20旋转，因此可使头组件40移动，以将所述调整件30定位在所述研磨垫上方，且头组件40可选择性地相对于所述研磨表面对调整件30施压，此时，马达70带动驱动轴60、滑轮15和传送带16旋转,进而带动调整件30旋转以调整所述研磨垫表面。现有技术采用的上述研磨垫调整装置结构复杂，硬件的稳定性差，当使用上述研磨垫调整装置研磨大尺寸的研磨垫时，研磨垫的表面调整效果不理想，平坦度不好，用调整后的所述研磨垫研磨大尺寸晶圆时，容易造成晶圆表面不均匀，从而影响晶圆的电子迁移率以及产生其它缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种研磨垫调整装置，以简化研磨垫调整装置的结构，并适合大尺寸研磨垫的研磨。本技术的技术解决方案是一种研磨垫调整装置，包括支架、机械臂和安装在机械臂上的研磨头组件，所述机械臂固定在支架上，所述研磨头组件用于研磨研磨垫，所述研磨垫调整装置还包括平移装置，设置在支架上，驱动机械臂水平移动；旋转装置，设置在机械臂内，带动研磨头组件旋转；所述供气装置，一端连接气源，另一端设置在研磨头组件上方，向研磨头组件提供压力并控制研磨头组件的升降。作为优选所述平移装置包括固定在支架一端的平移电机、通过驱动轴与平移电机连接的第一滑轮、固定在支架另一端的第二滑轮，所述第一滑轮通过传送带与第二滑轮相连。作为优选所述旋转装置包括旋转电机,所述研磨头组件通过驱动轴与旋转电机连接。作为优选供气装置包括供气管和气缸，所述供气管一端连接气源，另一端连接气缸，所述气缸设置在研磨头组件上方，所述供气装置提供压力并控制研磨头组件的升降。作为优选所述研磨头组件包括研磨头、设置于研磨头上的研磨底盘以及装载在研磨底盘内的研磨盘。作为优选所述研磨头上设有多个研磨底盘。作为优选所述研磨底盘有导磁材料制成。 作为优选所述研磨盘上设有凹形物，所述研磨底盘上设有与所述凹形物相配合的突起物。作为优选所述研磨盘为钻石盘。与现有技术相比，本技术采用平移装置和旋转装置带动研磨垫调整装置的平移和旋转，结构简单稳定，采用研磨底盘装载多个研磨盘，对大尺寸研磨垫进行研磨，研磨垫表面平坦度调整效果好，研磨垫上的研磨液更均匀，从而用调整后的所述研磨垫研磨大尺寸晶圆时，研磨效果好，提高了晶圆的电子迁移率，改善了晶圆和各个晶圆之间表面的均匀性，此外，由于在研磨底盘和研磨盘上分别设置了相配合的突起物和凹型物，使得装载研磨盘到研磨底盘简单方便。附图说明图I是现有技术研磨垫调整装置的结构示意图。图2是本技术研磨垫调整装置的结构示意图。图3是本技术研磨头组件的结构示意图。具体实施方式本技术下面将结合附图作进一步详述在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。其次，本专利技术利用示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。图2示出了本技术的研磨垫调整装置的结构示意图。请参阅图2所示，在本实施例中，一种研磨垫调整装置，包括支架I、机械臂2和安装在机械臂2上的研磨头组件3，所述机械臂2固定在支架I上，所述研磨头组件3用于研磨研磨垫4，所述研磨垫调整装置还包括平移装置，设置在支架I上，驱动机械臂2水平移动；旋转装置，设置在机械臂2内，带动研磨头组件3旋转；以及供气装置，一端连接气源(图中未示)，另一端设置在研磨头组件3上方，向研磨头组件3提供压力并控制研磨头组件3的升降。所述研磨垫调整装置的平移装置包括固定在支架I 一端的平移电机51、通过驱动轴与平移电机51连接的第一滑轮52、固定在支架I另一端的第二滑轮54，所述第一滑轮52通过传送带53与第二滑轮54相连。所述研磨垫调整装置的旋转装置包括旋转电机61，所述研磨头组件3通过驱动轴62与旋转电机61连接。所述研磨垫调整装置的供气装置包括供气管71和气缸72，所述供气管71 一端连接气源(图中未示)，另一端连接气缸72，所述气缸72设置在研磨头组件3上方，所述供气装置控制研磨头组件3的升降，所述供气装置还提供研磨垫调整装置在研磨研磨垫4时的压力。如图3所示,所述研磨垫调整装置的研磨头组件3包括研磨头31、设置于研磨头31上的研磨底盘32以及装载在研磨底盘32内的研磨盘33。所述研磨头31上设有多个研磨底盘32，所述研磨底盘32由导磁材料制成。所述研磨盘33为钻石盘，其上设有凹形物331，所述研磨底盘32上设有与所述研磨盘33上凹形物331相配合的突起物321，从而便于安装。所述研磨调整装置的工作原理如下先将研磨盘33装载到研磨底盘32内，再将研磨头组件3安装在机械臂2上，开启平移电机51和旋转电机61，带动研磨头组件3平移和旋转，提供气源，操作供气装置的气缸72控制研磨头组件3的升降，同时提供研磨垫调整装置在研磨研磨垫4时的压力，通过所述研磨盘33的平移和旋转实现研磨垫4的研磨。本技术采用平移装置和旋转装置带动研磨垫调整装置的平移和旋转，结构简单稳定，采用研磨底盘装载多个研磨盘，对大尺寸研磨垫进行研磨，研磨垫表面平坦度调整效果好，研磨垫上的研磨液更均勻，从而用所述研磨垫研磨大尺寸晶圆时，研磨效果好，提高了晶圆的电子迁移率，改善了晶圆和各个晶圆之间表面的均匀性，同时采用具有导磁性能的研磨底盘和研磨底盘上的突起物配合研磨盘上凹型物，使得装载研磨底盘到研磨底盘简单方便。以上所述仅为本技术的较佳实施例，凡依本技术权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本技术权利要求的涵盖范围。权利要求1.一种研磨垫调整装置，包括支架、机械臂和安装在机械臂上的研磨头组件，所述机械臂固定在支架上，所述研磨头组件用于研磨一研磨垫，其特征在于，所述研磨垫调整装置还包括 平移装置，设置在支架上，驱动机械臂水平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐强，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：