研磨盘和研磨垫调整器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种研磨盘和研磨垫调整器，其中，所述研磨盘至少包括：两个分研磨盘，所述分研磨盘包括圆形连接片和两组形状相同的扇形研磨片，所述圆形连接片与每组扇形研磨片的内端固定连接；两个分研磨盘适于通过所述圆形连接片的重合组成圆形结构的研磨盘。本实用新型的研磨盘采用可分体式结构分为两个分研磨盘，可以在研磨垫进行研磨时使用组合后的研磨盘，在研磨垫进行表面的副产物去除时使用分体后的分研磨盘，在副产物较少时，仅使用一个分研磨盘，并在每次进行副产物去除时交替使用两个分研磨盘，减少了分研磨盘的使用频率，能够有效延长研磨盘的使用寿命，降低了生产成本。
【专利说明】研磨盘和研磨垫调整器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种化学机械研磨装置和调整装置，特别是涉及一种研磨盘和研磨垫调整器。
【背景技术】
[0002]目前,在进行化学机械研磨(CMP, Chemical Mechanical Polishing)时,采用研磨垫调整器中的研磨盘对研磨垫表面的研磨液或者药液进行铺平，使研磨液或者药液均匀分布，同时采用研磨盘去除研磨后产生的副产物，但是由于现有研磨盘去除副产物的效率较低，副产物很容易在研磨垫表面的沟槽中沉积，而副产物的存在与否和研磨液的均匀性同样对研磨后的晶圆表面的形态存在着影响，一旦存在大量副产物或，将导致晶圆表面不平整或者存在刮伤，因此，研磨垫调整器对去除副产物和使研磨液均匀分布起到至关重要的调整作用，其调整研磨垫表面状态的好坏将影响到研磨的效果。
[0003]如图1所示为现有技术中化学机械研磨时研磨垫表面工作状态的俯视示意图，载体105的底部装载晶圆(wafer) 104后使晶圆104与研磨垫107表面接触，研磨垫107自转，机械手臂103向研磨垫107表面喷洒研磨液106，研磨垫调整器100对研磨液106进行调整，以使研磨液106在研磨垫107表面能够分布均匀，从而研磨掉晶圆104表面的材料；在研磨垫107闲置时(即需要卸载或者更换载体底部的晶圆时)，去除研磨时产生在研磨垫107表面的副产物；其中，研磨垫调整器100包括活动轴101和研磨盘102，活动轴101的一端带动研磨盘102在研磨垫107表面以活动轴101的另一端为轴以一定角度正逆时针反复转动，如图2所示为现有技术中研磨盘的结构示意图，研磨盘102为整体式圆盘，从圆心到边缘均匀延伸若干个弧形研磨条，相邻弧形研磨条之间具有间隙。通常情况下，研磨垫调整器100位于研磨垫107的一侧，部分活动轴101位于研磨垫107上方且其位于研磨垫107上方的部分的长度不超过研磨垫107的半径，如图1中活动轴101 —端的两种移动位置，其只能对研磨垫107部分区域的副产物进行去除，而在研磨垫107表面还有很多区域无法进行去除(如活动轴101两个端部之间的区域在正逆时针反复转动时无法去除副产物)，这些无法去除的区域可能存在大量副产物，从而使研磨后的晶圆表面不平整或者存在刮伤，为了避免出现这种现象，往往需要花费大量时间对研磨垫表面进行副产物的去除，较低的副产物去除效率使得生产时间被大量浪费。与此同时，由于研磨盘进行了大量时间的去除工作，其使用寿命也大大缩短了，因此对研磨盘的经常性更换也使得生产成本增加。
[0004]因此，如何对研磨垫表面均匀分布研磨液以及如何快速有效地去除副产物是本实用新型所要解决的主要技术问题，在解决该主要技术问题的基础上，如何延长研磨盘的使用寿命也是本实用新型所要解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种研磨盘和研磨垫调整器，用于解决现有技术中研磨垫表面的副产物的去除效率较低，导致浪费生产时间的问题，以及研磨盘的使用寿命较短，必须经常更换研磨盘，导致生产成本增加的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种研磨盘，其中，所述研磨盘至少包括:两个分研磨盘，所述分研磨盘包括圆形连接片和两组形状相同的扇形研磨片，所述圆形连接片与每组扇形研磨片的内端固定连接；两个分研磨盘适于通过所述圆形连接片的重合组成圆形结构的研磨盘。
[0007]优选地，两组扇形研磨片位于所述圆形连接片相对的两端。
[0008]优选地，所述扇形研磨片至少包括:多个形状相同的弧形研磨条，所述弧形研磨条自所述圆形连接片由内向外延伸，相邻弧形研磨条间具有间隙，所述弧形研磨条的面积大于所述间隙的面积。
[0009]优选地，所述扇形研磨片的下表面设有研磨颗粒。
[0010]优选地，所述研磨微粒采用金刚石或者陶瓷氧化铝材质。
[0011]本实用新型还提供一种研磨垫调整器，用于调整研磨垫表面，其中，所述研磨垫调整器至少包括:如上述的研磨盘、活动轴、第一连接杆和第二连接杆，所述活动轴位于所述研磨垫的上方，所述第一连接杆的顶部连接所述活动轴的一端，所述第二连接杆的顶部连接在所述活动轴上并在所述活动轴上水平移动；所述研磨盘至少包括:两个分研磨盘，所述分研磨盘包括圆形连接片和两组形状相同的扇形研磨片，所述圆形连接片与每组扇形研磨片的内端固定连接；两个分研磨盘适于通过所述圆形连接片的重合组成圆形结构的研磨盘，并与所述第一连接杆的底部活动连接，或者两个分研磨盘适于通过所述圆形连接片的分离分开，并分别与所述第一连接杆和所述第二连接杆的底部活动连接。
[0012]优选地，所述研磨垫调整器还包括:基座和转动轴，所述基座位于所述研磨垫的一侦U，所述转动轴连接在所述基座的顶部，所述活动轴的另一端固定连接所述转动轴的侧壁，所述转动轴适于带动所述活动轴在所述研磨垫的上方以所述转动轴为轴转动。
[0013]优选地，所述研磨垫调整器还包括:转动电机，所述转动电机连接所述转动轴，适于控制所述转动轴转动，从而带动所述活动轴在所述研磨垫的上方以所述转动轴为轴转动。
[0014]优选地，所述研磨垫调整器还包括:传动电机，所述传动电机与所述第二连接杆连接，适于控制所述第二连接杆在所述传动轴上水平移动。
[0015]优选地，所述研磨垫调整器还包括:第一通气管和第二通气管，所述第一通气管依次穿过所述活动轴、所述第一连接杆的内部，并与所述第一连接杆的底部同时活动连接所述研磨盘或所述分研磨盘；所述第二通气管依次穿过所述活动轴、所述第二连接杆的内部，并与所述第二连接杆的底部同时活动连接所述分研磨盘。
[0016]优选地，所述第一通气管、所述第二通气管、所述第一连接杆和所述第二连接杆均为可伸缩结构，所述第一通气管适于在其中抽真空以吸附所述分研磨盘，从而使所述第一通气管和所述第一连接杆收缩而抬起所述分研磨盘，或者所述第一通气管适于在其中通气体以通过所述研磨盘或所述分研磨盘向所述研磨垫施加压力；所述第二通气管适于在其中抽真空以吸附所述分研磨盘，从而使所述第二通气管和所述第二连接杆收缩而抬起所述分研磨盘，或者所述第二通气管适于在其中通气体以通过所述分研磨盘向所述研磨垫施加压力。
[0017]优选地，所述研磨垫调整器还包括:第一旋转电机和第二旋转电机，所述第一旋转电机与所述第一连接杆连接，适于控制所述第一连接杆旋转，从而带动所述研磨盘或者所述分研磨盘旋转运动，所述第二旋转电机与所述第二连接杆连接，适于控制所述第二连接杆旋转，从而带动所述分研磨盘旋转运动。
[0018]如上所述，本实用新型具有以下有益效果:
[0019]本实用新型的研磨盘采用可分体式结构分为两个分研磨盘，可以在研磨垫进行研磨时使用组合后的研磨盘，在研磨垫进行表面的副产物去除时使用分体后的分研磨盘，在副产物较少时，仅使用一个分研磨盘，并在每次进行副产物去除时交替使用两个分研磨盘，减少了分研磨盘的使用频率，能够有效延长研磨盘的使用寿命，降低了生产成本。
[0020]本实用新型的研磨垫调整器采用上述的可分体式结构的研磨盘，能够快速有效地对研磨垫表面均匀分布研磨液，在去除副产物时，可以利用两个连接杆分别连接一个分研磨盘，通过两个分研磨盘同时或者分别去除研磨垫表面的副产物，能够快速有效地去除副产物，提高了副产物的去除效率，节约了生产时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1显示为本实用新型现有技术中化学机械研磨时研磨垫表面工作状态的俯视示意图。
[0022]图2显示为本实用新型现有技术中研磨盘的结构示意图。
[0023]图3显示为本实用新型第一实施方式中研磨盘的结构示意图。
[0024]图4-图5显示为本实用新型第一实施方式中两个分研磨盘的结构示意图。
[0025]图6显示为本实用新型第二实施方式中研磨垫进行研磨时的结构示意图。
[0026]图7显示为本实用新型第二实施方式中研磨垫进行副产物去除时的结构示意图。
[0027]元件标号说明
[0028]
【权利要求】
1.一种研磨盘，其特征在于，所述研磨盘至少包括:两个分研磨盘，所述分研磨盘包括圆形连接片和两组形状相同的扇形研磨片，所述圆形连接片与每组扇形研磨片的内端固定连接；两个分研磨盘适于通过所述圆形连接片的重合组成圆形结构的研磨盘。
2.根据权利要求1所述的研磨盘，其特征在于，两组扇形研磨片位于所述圆形连接片相对的两端。
3.根据权利要求1所述的研磨盘，其特征在于，所述扇形研磨片至少包括:多个形状相同的弧形研磨条，所述弧形研磨条自所述圆形连接片由内向外延伸，相邻弧形研磨条间具有间隙，所述弧形研磨条的面积大于所述间隙的面积。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的研磨盘，其特征在于，所述扇形研磨片的下表面设有研磨颗粒。
5.根据权利要求4所述的研磨盘，其特征在于，所述研磨微粒采用金刚石或者陶瓷氧化招。
6.一种研磨垫调整器，用于调整研磨垫表面，其特征在于，所述研磨垫调整器至少包括:研磨盘、活动轴、第一连接杆和第二连接杆，所述活动轴位于所述研磨垫的上方，所述第一连接杆的顶部连接所述活动轴的一端，所述第二连接杆的顶部连接在所述活动轴上并在所述活动轴上水平移动；所述研磨盘至少包括:两个分研磨盘，所述分研磨盘包括圆形连接片和两组形状相同 的扇形研磨片，所述圆形连接片与每组扇形研磨片的内端固定连接；两个分研磨盘适于通过所述圆形连接片的重合组成圆形结构的研磨盘，并与所述第一连接杆的底部活动连接，或者两个分研磨盘适于通过所述圆形连接片的分离分开，并分别与所述第一连接杆和所述第二连接杆的底部活动连接。
7.根据权利要求6所述的研磨垫调整器，其特征在于，所述研磨垫调整器还包括:基座和转动轴，所述基座位于所述研磨垫的一侧，所述转动轴连接在所述基座的顶部，所述活动轴的另一端固定连接所述转动轴的侧壁，所述转动轴适于带动所述活动轴在所述研磨垫的上方以所述转动轴为轴转动。
8.根据权利要求7所述的研磨垫调整器，其特征在于，所述研磨垫调整器还包括:转动电机，所述转动电机连接所述转动轴，适于控制所述转动轴转动，从而带动所述活动轴在所述研磨垫的上方以所述转动轴为轴转动。
9.根据权利要求6所述的研磨垫调整器，其特征在于，所述研磨垫调整器还包括:传动电机，所述传动电机与所述第二连接杆连接，适于控制所述第二连接杆在所述传动轴上水平移动。
10.根据权利要求6所述的研磨垫调整器，其特征在于，所述研磨垫调整器还包括:第一通气管和第二通气管，所述第一通气管依次穿过所述活动轴、所述第一连接杆的内部，并与所述第一连接杆的底部同时活动连接所述研磨盘或所述分研磨盘；所述第二通气管依次穿过所述活动轴、所述第二连接杆的内部，并与所述第二连接杆的底部同时活动连接所述分研磨盘。
11.根据权利要求10所述的研磨垫调整器，其特征在于，所述第一通气管、所述第二通气管、所述第一连接杆和所述第二连接杆均为可伸缩结构，所述第一通气管适于在其中抽真空以吸附所述分研磨盘，从而使所述第一通气管和所述第一连接杆收缩而抬起所述分研磨盘，或者所述第一通气管适于在其中通气体以通过所述研磨盘或所述分研磨盘向所述研磨垫施加压力；所述第二通气管适于在其中抽真空以吸附所述分研磨盘，从而使所述第二通气管和所述第二连接杆收缩而抬起所述分研磨盘，或者所述第二通气管适于在其中通气体以通过所述分研磨盘向所述研磨垫施加压力。
12.根据权利要求6所述的研磨垫调整器，其特征在于，所述研磨垫调整器还包括--第一旋转电机和第二旋转电机，所述第一旋转电机与所述第一连接杆连接，适于控制所述第一连接杆旋转，从而带动所述研磨盘或者所述分研磨盘旋转运动，所述第二旋转电机与所述第二连接杆连接，适于控制所述第二连接杆旋转，从而带动所述分研磨盘旋转运动。
【文档编号】B24B37/20GK203726325SQ201420070067
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日
【发明者】唐强 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司