研磨台及研磨装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种研磨台及研磨装置，研磨装置包括研磨台和研磨垫，所述研磨台，包括圆状的内平台和环状的外平台、内驱动机构、外驱动机构以及升降机构，所述外平台设环绕所述内平台设置，内驱动机构驱动所述内平台转动，所述外驱动机构驱动所述外平台转动，升降机构能够驱动所述内平台或者外平台上下移动，通过改变内、外平台之间的高度关系，调整研磨垫整理器和研磨垫之间的压力，从而实现对研磨速率的调节。在研磨垫整理器的高度一定的情况下，研磨垫下方的内、平台或者外平台的高度越高，研磨垫整理器和研磨垫之间的距离越小，研磨垫整理器和研磨垫之间的压力越大，则研磨垫上表面上的沟槽的深度越浅，研磨速率越高，反之，研磨速率越低。
【专利说明】研磨台及研磨装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种研磨台及研磨装置。
【背景技术】
[0002]在半导体的生产工艺中，经常需要进行化学机械研磨(Chemical MechanicalPolishing, CMP)工艺，化学机械研磨也称为化学机械平坦化(Chemical MechanicalPlanarization)。化学机械研磨工艺是一个复杂的工艺过程,它是将晶圆表面与研磨垫的研磨表面接触，然后，通过晶圆表面与研磨表面之间的相对运动将晶圆表面平坦化，通常采用化学机械研磨设备，也称为研磨机台或抛光机台来进行化学机械研磨工艺。所述研磨装置包括一研磨头，进行研磨工艺时，将要研磨的晶圆附着在研磨头上，该晶圆的待研磨面向下并接触相对旋转的研磨垫，研磨头提供的下压力将该晶圆紧压到研磨垫上，所述研磨垫是粘贴于研磨台上，当该研磨平台在马达的带动下旋转时，研磨头也进行相应运动；同时，研磨液通过研磨液供应单元输送到研磨垫上，并通过离心力均匀地分布在研磨垫上。
[0003]目前，主要通过调整研磨液的流量大小，和通过调整研磨垫整理器对研磨垫的压力，来实现研磨速率的调整。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种研磨台及研磨装置，实现一种新型的研磨速率调整结构，其可以通过改变内、外平台之间的高度关系，调整研磨垫整理器和研磨垫之间的压力，从而实现对研磨速率的调节。
[0005]为了达到上述的目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种研磨台，包括圆状的内平台和环状的外平台、内驱动机构、外驱动机构以及升降机构，所述外平台设环绕所述内平台设置，所述内驱动机构驱动所述内平台转动，所述外驱动机构驱动所述外平台转动，所述升降机构能够驱动所述内平台或者外平台上下移动。
[0007]优选的，在上述的研磨台中，所述升降机构包括升降马达、驱动杆、丝杠以及设置于所述内平台或者外平台的螺纹孔，所述升降马达经所述驱动杆与所述丝杠连接，所述丝杠远离所述驱动杆的一端与所述内平台或者外平台的螺纹孔相匹配。
[0008]优选的，在上述的研磨台中，所述内平台和外平台之间的间隙小于I毫米。
[0009]优选的，在上述的研磨台中，所述内平台和外平台之间的间隙是0.2?0.5毫米。
[0010]优选的，在上述的研磨台中，所述内平台或者外平台之间的高度差为2_3mils。
[0011]优选的，在上述的研磨台中，所述内平台高于所述外平台的高度。
[0012]优选的，在上述的研磨台中，所述内平台低于所述外平台的高度。
[0013]优选的，在上述的研磨台中，所述内平台和所述外平台相对的表面上设有保护膜。
[0014]优选的，在上述的研磨台中，所述研磨垫和所述研磨台之间还设有缓冲层。
[0015]本发明还公开了一种研磨装置，包括研磨头、研磨垫整理器、研磨台与研磨垫，所述研磨垫铺设于所述研磨台上，所述研磨头与所述研磨垫整理器分别设置于所述研磨垫上，所述研磨台采用如上所述的研磨台。
[0016]本实用新型提供的研磨装置包括研磨台和研磨垫，所述研磨台，包括圆状的内平台和环状的外平台、内驱动机构、外驱动机构以及升降机构，所述外平台设环绕所述内平台设置，所述内驱动机构驱动所述内平台转动，所述外驱动机构驱动所述外平台转动，所述升降机构能够驱动所述内平台或者外平台上下移动，当研磨垫铺设在所述研磨台上后，可以通过升降机构调整外平台和内平台之间的位置关系，即通过改变内、外平台之间的高度关系，调整研磨垫整理器和研磨垫之间的压力，从而实现对研磨速率的调节。在研磨垫整理器的高度一定的情况下，研磨垫下方的内、平台或者外平台的高度越高，研磨垫整理器和研磨垫之间的距离越小，研磨垫整理器和研磨垫之间的压力越大，则研磨垫上表面上的沟槽的深度越浅，研磨速率越高，反之，研磨速率越低。本实用新型使用方式灵活，可以使得内平台高于外平台，以适应于研磨台中间轮廓不够好或者需要中间高研磨速率的产品，或者可以使得内平台低于外平台，以适应于研磨台边缘轮廓不够好或者需要边缘高研磨速率的产品，或者，可以使得内、外平台一样高，像普通研磨台一样进行研磨晶圆，由此，本实用新型提供了一种新型的调整研磨速率的装置，使用灵活，提高了研磨台的应用场合，提高了产品良率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]本实用新型的研磨台及研磨装置由以下的实施例及附图给出。
[0018]图1是本实用新型一实施例的研磨台的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型一实施例的升降机构和内平台的装配示意图；
[0020]图3是本实用新型一实施例的研磨头在研磨垫上的运动示意图；
[0021]图4是内平台和外平台高度一致时的研磨垫结构示意图；
[0022]图5是内平台高于外平台高度时的研磨垫结构示意图；
[0023]图6是内平台低于外平台高度时的研磨垫结构示意图。
[0024]图中，1-研磨头、2-研磨垫、21-底部、22-沟槽壁、23-沟槽、3-内平台、4_外平台、5-内驱动机构、6-外驱动机构、7-升降机构、71-升降马达、72-驱动杆、73-、8_晶圆、9-保护膜、10-缓冲层，Gl-研磨头在研磨垫上的运动轨迹。
【具体实施方式】
[0025]以下将对本实用新型的研磨台及研磨装置作进一步的详细描述。
[0026]下面将参照附图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型而仍然实现本实用新型的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
[0027]为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须作出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。[0028]为使本实用新型的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
[0029]请参阅图1至图3,这种研磨装置,包括研磨头1、研磨垫整理器(未图示)、研磨台与研磨垫2，所述研磨垫2铺设于所述研磨台上，所述研磨头I与所述研磨垫整理器分别设置于所述研磨垫2上。所述研磨垫2和所述研磨台上还设有缓冲层10，以起到缓冲作用。其中，轨迹Gl是研磨头I在研磨垫2上的运动轨迹。
[0030]所述研磨台，包括圆状的内平台3和环状的外平台4、内驱动机构5、外驱动机构6以及升降机构7，所述外平台4设环绕所述内平台3设置，所述内驱动机构5驱动所述内平台3转动，所述外驱动机构6驱动所述外平台4转动，所述升降机构7能够驱动所述内平台3或者外平台4上下移动。当研磨垫2铺设在所述研磨台上后，具体是指铺设于内平台3和外平台4组成的上表面上之后，可以通过升降机构7调整外平台4和内平台3之间的位置关系，即通过改变内、外平台3、4之间的高度关系，调整研磨垫整理器和研磨垫2之间的压力，从而实现对研磨速率的调节。本实用新型提供了一种新型的调整研磨速率的装置，使用灵活，提高了研磨台的应用场合，提高了产品良率。
[0031]优选的，在上述的研磨台中，所述升降机构7的具体结构包括升降马达71、驱动杆72、丝杠73以及设置于所述内平台3或者外平台4的螺纹孔(未图示)。所述升降马达71经所述驱动杆72与所述丝杠73连接，所述丝杠73远离所述驱动杆72的一端与所述内平台3或者外平台4的螺纹孔相匹配。本实施例中，所述螺纹孔设置于所述内平台3的底部，当然，升降机构7还可以驱动外平台4上下移动来实现内、外平台3、4的位置差。此外，升降机构7也采用其他本领域的常规结构，在此不再赘述了。
[0032]优选的，在上述的研磨台中，所述内平台3和外平台4之间的间隙小于I毫米。本实施例中，所述内平台3和外平台4之间的间隙是0.2?0.5毫米。
[0033]优选的，本实施例中，所述内平台3或者外平台4之间的高度差为2_3mils。mils:PCB或晶圆布局的长度单位，Imils=千分之一英寸。
[0034]在使用时，可以使得所述内平台3和所述外平台4 一样高，此时，研磨垫的结构形态如图4所示，所述研磨垫2，包括底部21和间隔设置于底部21上的若干沟槽壁22，所述相邻的沟槽壁22之间具有沟槽23，此状态等同于放置于普通的研磨台上的研磨垫的结构形态，此时像普通研磨台一样进行研磨晶圆8。
[0035]当然，所述内平台3也可以高于所述外平台4的高度，内平台3上面的研磨垫2由于位置比较高，此时，研磨垫的结构形态如图5所示，其和研磨垫整理器之间的压力更加大，因此，此处的研磨速率较高，因此，其适应于研磨台中间轮廓不够好或者需要中间高研磨速率的产品。可以使得内平台3高于外平台4，以适应于研磨台中间轮廓不够好或者需要中间高研磨速率的产品。原因，如下，在研磨垫整理器的高度一定的情况下，研磨垫2下方的内平台3或者外平台4的高度越高，研磨垫整理器和研磨垫2之间的距离越小，研磨垫整理器和研磨垫2之间的压力越大，则研磨垫2上表面上的沟槽的深度越浅，研磨速率越高。
[0036]当然，所述内平台3也可以低于所述外平台4的高度，此时，研磨垫的结构形态如图5所示，以适应于研磨台边缘轮廓不够好或者需要边缘高研磨速率的产品。
[0037]优选的，在上述的研磨台中，所述内平台3和所述外平台4相对的表面上设有保护膜9，以防止内、外平台3、4在相对运动中摩擦产生杂质，影响产品良率。
[0038]综上所述，本实用新型提供的研磨装置包括研磨台和研磨垫，所述研磨台，包括圆状的内平台和环状的外平台、内驱动机构、外驱动机构以及升降机构，所述外平台设环绕所述内平台设置，所述内驱动机构驱动所述内平台转动，所述外驱动机构驱动所述外平台转动，所述升降机构能够驱动所述内平台或者外平台上下移动，当研磨垫铺设在所述研磨台上后，可以通过升降机构调整外平台和内平台之间的位置关系，可以使得内平台高于外平台，以适应于研磨台中间轮廓不够好或者需要中间高研磨速率的产品，或者可以使得内平台低于外平台，以适应于研磨台边缘轮廓不够好或者需要边缘高研磨速率的产品，或者，可以使得内、外平台一样高，像普通研磨台一样进行研磨晶圆，由此，本实用新型提供了一种新型的调整研磨速率的装置，使用灵活，提高了研磨台的应用场合，提高了产品良率。
[0039]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】
1.一种研磨台，其特征在于，包括圆状的内平台和环状的外平台、内驱动机构、外驱动机构以及升降机构，所述外平台设环绕所述内平台设置，所述内驱动机构驱动所述内平台转动，所述外驱动机构驱动所述外平台转动，所述升降机构能够驱动所述内平台或者外平台上下移动。
2.根据权利要求1所述的研磨台，其特征在于，所述升降机构包括升降马达、驱动杆、丝杠以及设置于所述内平台或者外平台的螺纹孔，所述升降马达经所述驱动杆与所述丝杠连接，所述丝杠远离所述驱动杆的一端与所述内平台或者外平台的螺纹孔相匹配。
3.根据权利要求1所述的研磨台，其特征在于，所述内平台和外平台之间的间隙小于I毫米。
4.根据权利要求3所述的研磨台，其特征在于，所述内平台和外平台之间的间隙是0.2?0.5晕米。
5.根据权利要求1所述的研磨台，其特征在于，所述内平台或者外平台之间的高度差为 2_3mils。
6.根据权利要求1所述的研磨台，其特征在于，所述内平台高于所述外平台的高度。
7.根据权利要求1所述的研磨台，其特征在于，所述内平台低于所述外平台的高度。
8.根据权利要求1所述的研磨台，其特征在于，所述内平台和所述外平台相对的表面上设有保护膜。
9.根据权利要求1所述的研磨台，其特征在于，所述研磨垫和所述研磨台之间还设有缓冲层。
10.一种研磨装置，包括研磨头、研磨垫整理器、研磨台与研磨垫，所述研磨垫铺设于所述研磨台上，所述研磨头与所述研磨垫整理器分别设置于所述研磨垫上，其特征在于，所述研磨台采用如权利要求1?9中任意一项所述的研磨台。
【文档编号】B24B37/34GK203622166SQ201320804356
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年12月9日 优先权日:2013年12月9日
【发明者】唐强, 洪中山 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司