专利名称：一种研磨垫整理器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体机械研磨领域，特别涉及一种研磨垫整理器。
背景技术：
随着超大规模集成电路ULSI (Ultra Large Scale Integration)的飞速发展，集 成电路制造工艺变得越来越复杂和精细。为了提高集成度，降低制造成本，元件的特征尺寸 (Feature Size)不断变小，芯片单位面积内的元件数量不断增加，平面布线已难以满足元 件高密度分布的要求，只能采用多层布线技术利用芯片的垂直空间，进一步提高器件的集 成密度。但多层布线技术的应用会造成衬底表面起伏不平，对图形制作极其不利，为此，常 需要对衬底进行表面平坦化(Planarization)处理。目前，化学机械研磨法(CMP，Chemical Mechanical Polishing)是达成全局平坦化的最佳方法，尤其在半导体制作工艺进入亚微 米(sub-micron)领域后，其已成为一项不可或缺的制作工艺技术。化学机械抛光(CMP)是利用混有极小磨粒的化学溶液与加工表面发生化学反应 来改变其表面的化学健，生成容易以机械方式去除的产物，再经机械摩擦去除化学反应物 获得超光滑无损伤的平坦化表面的。图1为现有的化学机械研磨设备的结构示意图，如图1所示，该装置包括外壳 (图中未示)，表面贴有研磨垫(polish pad)的转台(platen) 101，研磨头102和用于输送 研磨液(slurry)的研磨液供应管(tube) 103。研磨时，先将待研磨的衬底的待研磨面向下 附着在研磨头102上，通过在研磨头102上施加下压力，使衬底紧压到研磨垫上；然后，表面 贴有研磨垫的转台101在电机的带动下旋转，研磨头102也进行同向转动，实现机械研磨； 同时，研磨液通过研磨液供应管(tube) 103输送到研磨垫上，并利用转台旋转的离心力分 布在研磨垫上，在待研磨衬底和研磨垫之间形成一层液体薄膜，该薄膜与待研磨衬底的表 面发生化学反应，生成易去除的产物。这一过程结合机械作用和化学反应将衬底表面的材 料去除。然而在经过一段时间的研磨制程之后，研磨垫会因为研磨头持续的研磨而变的不 够粗糙，从而影响到研磨性能。因此现有技术的化学机械研磨设备还包括研磨垫调整器 104，该研磨垫调整器104包括活动臂105和在活动臂105 —端固定的调整头106组成，该 调整头106包括不锈钢材质所构成的底层、位于底层之上的固定层以及在固定层上固定的 散布的钻石颗粒。研磨垫调整器活动臂105位于研磨垫之上，可进行上下、左右的移动，其 调整头106上固定的钻石颗粒可在研磨垫转动和活动臂105左右移动的共同作用下对研磨 垫的表面进行打磨，使其表面更加粗糙。请参看图2，图2为研磨垫沟槽内残留颗粒的堆积情况示意图。如图2所示，在化 学机械研磨的过程中，研磨垫201的沟槽202内会有残留颗粒(Particle) 203堆积，这些颗 粒203有的来自于研磨液中的研磨微粒，有的则可能是来自晶圆上被研磨去除的薄膜。因 此，研磨垫整理器也有用于去除研磨垫上的残留颗粒，保持研磨垫的清洁，以增加研磨垫的 使用寿命及效能的作用。但由于研磨垫上的沟槽较深，通过现有技术的研磨垫调整器无法将研磨垫沟槽内的残留颗粒物彻底清除出来。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种研磨垫整理器，以解决现有技术的研磨 垫调整器无法将研磨垫沟槽中的残留颗粒物彻底清除出来的问题。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种研磨垫整理器，包括活动臂和固定于 活动臂一端的调整头，所述调整头包括底层、位于底层之上的固定层以及在固定层上固定 的散布的钻石颗粒，所述底层和固定层上还具有中空的用以通入气体的通气口。可选的，所述通气口位于所述底层和固定层的中心。可选的，所述活动臂中具有通气管路同所述底层和固定层上的通气口相通。可选的，所述气体为惰性气体。本实用新型的研磨垫整理器通过在调整头上设置通气口，在使用研磨垫整理器对 研磨垫的表面进行打磨的同时，通气口中通入的气体吹向研磨垫沟槽，可使研磨垫沟槽底 部的残留颗粒被吹至研磨垫的表面得到清理，从而可使研磨垫沟槽内的残留颗粒能够得到 更为彻底的清理。
图1为现有的化学机械研磨设备的结构示意图；图2为研磨垫沟槽内残留颗粒的堆积情况示意图；图3为本实用新型的研磨垫整理器的结构示意图；图4为使用本实用新型的研磨垫整理器清理研磨垫沟槽内残留颗粒堆积的情况 示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，
以下结合附图对本 实用新型的具体实施方式
做详细的说明。本实用新型的研磨垫整理器可广泛应用于多种领域，并且可以利用多种替换方式 实现，下面是通过较佳的实施例来加以说明，当然本实用新型并不局限于该具体实施例，本 领域内的普通技术人员所熟知的一般的替换无疑地涵盖在本实用新型的保护范围内。其次，本实用新型利用示意图进行了详细描述，在详述本实用新型实施例时，为了 便于说明，示意图不依一般比例局部放大，不应以此作为对本实用新型的限定。请参看图3，图3为本实用新型的研磨垫整理器的结构示意图。如图3所示，本实 用新型的研磨垫整理器包括活动臂310和固定于活动臂310 —端的调整头320，所述调整头 包括底层321、位于底层321之上的固定层322以及在固定层322上固定的散布的钻石颗 粒323，所述底层321和固定层322上还具有中空的通气口 324，所述活动臂310中具有通 气管路325同所述底层321和固定层322上的通气口 3M相通。所述通气管路325用以通 入氮气等惰性气体。优选的，所述通气口 3M位于所述底层321和固定层322的中心。请参看图4，图4为使用本实用新型的研磨垫整理器清理研磨垫沟槽内残留颗粒 堆积的情况示意图。本实用新型的研磨垫整理器在使用时活动臂可进行上下升降或左右摆动，当所述活动臂进行上下升降时决定研磨垫整理器的调整头是否同研磨垫相接触，当 研磨垫整理器的调整头同研磨垫想接触时，活动臂左右摆动，带动调整头在研磨垫上来回 摩擦，通过调整头上固定的钻石颗粒对研磨垫的表面进行打磨，使其表面更加粗糙。与此同 时，活动臂内的通气管路内通入惰性气体，如图4所示，惰性气体通过调整头上的通气口吹 向研磨垫400的沟槽401内，通过惰性气体将研磨垫沟槽401内的残留颗粒402吹至研磨 垫400表面，同时结合研磨垫整理器调整头上镶嵌的钻石对研磨垫沟槽内残留颗粒的清除 作用，使研磨垫沟槽内残留颗粒被不断清理到研磨垫的表面，同时通过水流将清理到研磨 垫表面的残留颗粒冲走。本实用新型的研磨垫整理器通过在调整头上设置通气口，在使用研磨垫整理器对 研磨垫的表面进行打磨的同时，通气口中通入的气体吹向研磨垫沟槽，可使研磨垫沟槽底 部的残留颗粒被吹至研磨垫的表面得到清理，从而可使研磨垫沟槽内的残留颗粒能够得到 更为彻底的清理。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。
权利要求1.一种研磨垫整理器，包括活动臂和固定于活动臂一端的调整头，所述调整头包括 底层、位于底层之上的固定层以及在固定层上固定的散布的钻石颗粒，其特征在于，所述底 层和固定层上还具有中空的用以通入气体的通气口。
2.如权利要求1所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述通气口位于所述底层和固定 层的中心。
3.如权利要求1或2所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述活动臂中具有通气管路同 所述底层和固定层上的通气口相通。
4.如权利要求1所述的研磨垫整理器，其特征在于，所述气体为惰性气体。
专利摘要本实用新型提供一种研磨垫整理器，通过在调整头上设置通气口，在使用研磨垫整理器对研磨垫的表面进行打磨的同时，通气口中通入的气体吹向研磨垫沟槽，可使研磨垫沟槽底部的残留颗粒被吹至研磨垫的表面得到清理，从而可使研磨垫沟槽内的残留颗粒能够得到更为彻底的清理。
文档编号B24B53/12GK201913549SQ20102064415
公开日2011年8月3日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者刘庚申, 周维娜, 王林松, 董天枢 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司