专利名称：新型化学机械抛光装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体制造设备领域，特别是涉及一种新型化学机械抛光装置。
背景技术：
自二十世纪九十年代以来，随着芯片特征线宽的不断减小和芯片层数的不断增 加，化学机械抛光(CMP)已成为半导体制造工序中不可或缺的重要步骤。表面的平坦程度 会对光刻工艺的效果好坏产生极大的影响，化学机械抛光就地为解决这一问题而专门开发 出来的技术，它依靠优异的全局平坦化能力取代其它技术而成为芯片制造工艺中的标准工 序，产量的大小是评价设备好坏的重要指标。图4是目前最常见的旋转式化学机械抛光机，它是由抛光盘带着抛光垫旋转，而 抛光头带着硅片旋转，并且有水平方向的往复运动，抛光液输送口负责输送抛光液到抛光 垫上，这种结构方式特点在于它的抛光垫在下，硅片在上，抛光垫的面积比硅片大，它的优 点在于当抛光头与抛光盘的转速相同时，硅片上各点去除率完全相同，能够获得比较好的 全局平坦度，它的缺点也同样明显，抛光盘的直径至少为硅片直径的两倍，设备占地面积过 大，对面积的利用率不够，特别是对于硅片直径不断增加的今天来说，这一劣势也愈加明Mo发明内容为解决现有旋转式化学机械抛光设备面积利用率低，单位面积下产量偏低的问 题，本实用新型提供一种新型化学机械抛光装置。本实用新型的技术方案为该装置的结构包括由电机驱动旋转的抛光盘，固定 于抛光盘上方的抛光液输送口，位于抛光盘上方的抛光头，以及安装与抛光头下表面具有 曲线轮廓的抛光垫；待抛光的硅片安置在抛光盘上，并随抛光盘旋转，抛光头及抛光垫的尺 寸不小于硅片的直径；抛光液输出口直接向硅片输送抛光液，抛光头带动抛光垫一起做高 频振动，对硅片进行抛光。所述抛光头和抛光垫的高频振动由如下方式实现超声发生器产生高频交流电信 号并输送到功率放大器，功率放大器将高频交流电信号进行功率放大，压电陶瓷将功率放 大后的高频交流电信号转化成机械振动，从而驱动抛光头高频振动。所述抛光垫外形轮廓需满足
权利要求1.新型化学机械抛光装置，其特征在于，该装置的结构包括由电机驱动旋转的抛光 盘(102)，固定于抛光盘(10 上方的抛光液输送口(104)，位于抛光盘(10 上方的抛光 头(101)，以及安装于抛光头(101)下表面具有曲线轮廓的抛光垫(103)；待抛光的硅片 (105)安置在抛光盘(102)上，抛光头(101)及抛光垫(103)的尺寸不小于硅片(105)的直 径；超声发生器与功率放大器、压电陶瓷、抛光头(101)依次连接，使抛光头(101)及抛光垫 (103)产生高频振动。
2.根据权利要求1所述的新型化学机械抛光装置，其特征在于，所述抛光垫(103)外
3.根据权利要求2所述的一种新型化学机械抛光装置，其特征在于，所述的优选范 围为7mm彡rQ彡15mm, P (r)为常量或与r相关的变量。
4.根据权利要求1所述的新型化学机械抛光装置，其特征在于，所述抛光头(101)振动 的频率在IkHz到IMHz之间。
5.根据权利要求1所述的新型化学机械抛光装置，其特征在于，所述抛光头(101)振动 的振幅在Ium到50um之间。
专利摘要本实用新型涉及半导体制造设备领域，特别是涉及一种新型化学机械抛光装置。该装置的结构包括由电机驱动旋转的抛光盘，固定于抛光盘上方的抛光液输送口，位于抛光盘上方的抛光头，以及安装于抛光头下表面具有曲线轮廓的抛光垫；待抛光的硅片安置在抛光盘上，并随抛光盘旋转，抛光液输出口直接向硅片输送抛光液，抛光头带动抛光垫一起做高频振动，对硅片进行抛光。本实用新型中，抛光盘的尺寸仅为旋转式化学机械抛光机的一半，材料去除率能达到旋转式化学机械抛光机的40％以上，而设备的占地面积小，仅为旋转式化学机械抛光机的1/4，面积利用率高，能够提高单位面积下设备的产量。
文档编号B24B37/04GK201824235SQ201020510119
公开日2011年5月11日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者何永勇, 梅赫赓, 路新春, 雒建斌 申请人:清华大学