晶圆载出，所述研磨头清洗及晶圆装卸单元13的上表面设有用于研磨头清洗及晶圆装卸单元13与研磨头装置12进行位置对准的校准测试用标记141，研磨头清洗及晶圆装卸单元13处于与研磨头装置12对准的位置时，所述红外发射器121的红外线照射到所述校准测试用标记141。其中，所述红外发射器121至少包括一个设置在研磨头装置12朝向研磨台10的表面的中心位置的红外发射器(图3所示)，所述校准测试用标记141包括至少一个设置在所述研磨头清洗及晶圆装卸单元13的中心位置的标记(图4所示)，多个红外发射器和多个校准测试用标记的设置可以进一步提高对准精度。红外发射器和校准测试用标记可以分别沿研磨头的形状和HCLU的形状进行适应性的均匀布设。请参考图2至图4，本实施例中，所述校准测试用标记141为红色圆圈，所述化学机械研磨机台还包括放置在所述研磨头清洗及晶圆装卸单元13上，与所述研磨头装置12对准的校准测试用晶圆14，所述校准测试用晶圆14的中心设置有所述校准测试用标记141 ;所述研磨头清洗及晶圆装卸单元13包括加载杯131，所述加载杯131设置于其中心位置的升降台132，将待研磨晶圆加载至研磨垫11上与从研磨垫11上将待研磨晶圆载出。
[0030]在本实用新型的其他实施中，若无特制的校准测试用晶圆14，所述校准测试用标记141也可以设置在所述加载杯131的中心或升降台132的中心。
[0031]优选的，在本实用新型的各个实施例中，所述化学机械研磨机台还包括:红外接收器(未图示)，设置在所述校准测试用标记141处，用于接收所述红外发射器121的红外线，并根据接收红外线的强度确定红外发射器121的红外线照射到所述校准测试用标记141上。所述研磨垫11为多个，实现多个晶圆的同时研磨，以提高生产效率。
[0032]本实施例的化学机械研磨机台还包括:研磨垫调节器15，置于所述研磨垫11上，用于刮平所述研磨垫11的表面且去除研磨垫11上的杂质；去离子水自动清洗装置17，对准研磨垫11设置，用于自动清洗研磨垫11 ;以及设置于研磨头装置上的固定环(retainerring) 122，所述固定环122在晶圆研磨时，与研磨垫11相接触。
[0033]本实施的化学机械研磨机台在对待研磨晶圆研磨之前，需要相对研磨头装置和HCLU的位置进行对准。对准时，先将中心设有校准测试用标记141的校准测试用晶圆14放置在HCLU的加载杯131上；然后调整研磨头装置12的位置，直至其上设置的红外发射器121发出的红外线照射到校准测试用晶圆14中心位置的校准测试用标记141时，在化学机械研磨机台(CMP机台)上保存该点的位置参数，至此就完成了对研磨头装置12 (polishhead)至HCLU13的位置校准。然后就可以通过升降台132将校准测试晶圆14取走，将待研磨晶圆放置在加载杯131上，进而加载到研磨垫11上。当进行化学机械研磨时，研磨台10与研磨头装置12分别沿一定的方向旋转，研磨头装置12吸取住晶圆的背面，将晶圆的正面置于所述研磨垫11上与所述研磨垫相接触，研磨液输送装置12将研磨液持续不断地供应到研磨垫11上，晶圆14在研磨垫11上借助研磨液中的研磨粒(abrasive particles)辅助进行机械研磨，形成平坦的表面。
[0034]在实际应用中，为了更近一步的减少生产成本，可以按照本实用新型的技术构思，直接对原有的CMP机台进行拆装，首先拆除研磨头装置的研磨头台座membrane，量测确定研磨头台座的中心位置，选取一红外线发射器安装在该中心位置处，并且以研磨头台座的支撑架作为红外线发射器的固定支架，确保红外线发射器与研磨头台座平面之间成垂直方向，并将此研磨头台座安装至旋转座上；选取一枚校准测试用晶圆wafer，以两条直径交点的方式确定校准测试用晶圆的中心位置，并在该校准测试用晶圆中心位置标注红圈作为校准测试用标记，将该校准测试用晶圆放置在HCLU上，至此安装部分完成。然后调整polishhead位置，直至红外发射器的红外线照射到红圈时，完成了对polish head至HCLU的位置校准。
[0035]综上所述，本实用新型提供的化学机械研磨台，包括研磨台、研磨垫、研磨液输送装置、研磨头装置以及研磨头清洗及晶圆装卸单元，所述研磨头装置设置有红外发射器，所述研磨头清洗及晶圆装卸单元设有与红外发射器相对应的所述校准测试用标记，当红外发射器发射的红外光线照射到校准测试用标记上时，研磨头装置与研磨头清洗及晶圆装卸单元对准，通过位置校准方式，非常直观、简便的去校准polish head至HCLU的位置，可以最大程度的保证polish head至HCLU的位置不存在偏差，大大提升了 CMP机台的装机与修机效率，从而保证化学机械研磨机台的正常工作以及产品质量。
[0036]显然，本领域的技术人员可以对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。
【主权项】
1.一种化学机械研磨机台，其特征在于，包括: 研磨台，以一方向旋转； 研磨垫，设于所述研磨台上； 研磨液输送装置，置于所述研磨垫上方而未与研磨垫相接触并输送研磨液至所述研磨垫上； 研磨头装置，设置在研磨台上方，用于在研磨过程中吸取住晶圆且对晶圆朝向研磨垫的表面加压，包括用于与下述的研磨头清洗及晶圆装卸单元位置对准的红外发射器； 研磨头清洗及晶圆装卸单元，设置在研磨台上，将待研磨晶圆加载至研磨垫上与从研磨垫上将晶圆载出，所述研磨头清洗及晶圆装卸单元上表面设有用于研磨头清洗及晶圆装卸单元与研磨头装置进行位置对准的校准测试用标记，研磨头清洗及晶圆装卸单元处于与研磨头装置对准的位置时，所述红外发射器的红外线照射到所述校准测试用标记。
2.如权利要求1所述的化学机械研磨机台，其特征在于，所述红外发射器至少包括一个设置在研磨头装置朝向研磨台的表面中心位置的红外发射器，所述校准测试用标记包括至少一个设置在所述研磨头清洗及晶圆装卸单元的中心位置的标记。
3.如权利要求2所述的化学机械研磨机台，其特征在于，所述化学机械研磨机台还包括放置在所述研磨头清洗及晶圆装卸单元上并与所述研磨头装置对准的校准测试用晶圆，所述校准测试用晶圆的中心设置有所述校准测试用标记。
4.如权利要求2所述的化学机械研磨机台，其特征在于，所述研磨头清洗及晶圆装卸单元包括加载杯，所述加载杯设置于其中心位置的升降台，将待研磨晶圆加载至研磨垫上与从研磨垫上将晶圆载出，所述校准测试用标记设置在所述加载杯的中心或升降台的中心。
5.如权利要求2所述的化学机械研磨机台，其特征在于，所述化学机械研磨机台还包括:红外接收器，设置在所述校准测试用标记处，用于接收所述红外发射器的红外线，并根据接收红外线的强度确定红外发射器的红外线照射到所述校准测试用标记。
6.如权利要求1至5中任一项所述的化学机械研磨机台，其特征在于，所述校准测试用标记为红色圆圈。
7.如权利要求1至5中任一项所述的化学机械研磨机台，其特征在于，所述化学机械研磨机台还包括:研磨垫调节器，置于所述研磨垫上，用于刮平所述研磨垫的表面且去除研磨垫上的杂质。
8.如权利要求1至5中任一项所述的化学机械研磨机台，其特征在于，所述化学机械研磨机台还包括:去离子水自动清洗装置，对准研磨垫设置，用于自动清洗研磨垫。
9.如权利要求1至5中任一项所述的化学机械研磨机台，其特征在于，所述化学机械研磨机台还包括设置于研磨头装置上的固定环，所述固定环在晶圆研磨时，与研磨垫相接触。
10.如权利要求1至5中任一项所述的化学机械研磨机台，其特征在于，所述研磨垫为多个。
【专利摘要】本实用新型提供一种化学机械研磨机台，包括研磨台、研磨垫、研磨液输送装置、研磨头装置以及研磨头清洗及晶圆装卸单元，所述研磨头装置设置有红外发射器，所述研磨头清洗及晶圆装卸单元设有与红外发射器相对应的所述校准测试用标记，当红外发射器发射的红外光线照射到校准测试用标记上时，研磨头装置与研磨头清洗及晶圆装卸单元对准。通过红外发射器和校准测试用标记点对点的位置校准，非常直观、简便的去校准研磨头装置至研磨头清洗及晶圆装卸单元的位置，可以最大程度的保证研磨头装置至研磨头清洗及晶圆装卸单元的位置不存在偏差，大大提升了化学机械研磨机台的装机与修机效率，从而保证化学机械研磨机台的正常工作以及产品质量。
【IPC分类】B24B37-005, B24B37-04
【公开号】CN204504984
【申请号】CN201420463227
【发明人】宋恺, 张弢, 蒋德念
【申请人】上海华力微电子有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2014年8月15日