修整组件和化学机械研磨设备的制作方法

本实用新型涉及半导体设备领域，尤其涉及一种修整组件和化学机械研磨设备。

背景技术：

随着半导体工业飞速发展，电子器件的尺寸逐渐缩小，对晶圆的表面平整度的要求达到了纳米级。当最小特征尺寸达到0.25μm以下时，必须进行全局平坦化。常见的全局平坦化技术包括化学机械抛光(CMP)技术，能够从加工性能和速度上同时满足晶圆的图形加工要求。

现有技术中，常见的化学机械抛光(CMP)系统中包括抛光垫、修整盘和固定盘，其中所述抛光垫用于放置待抛光的晶圆。所述修整盘设置于所述抛光垫上方，用于与所述抛光垫接触、摩擦，来保持所述抛光垫的粗糙度，所述固定盘用于安装修整盘。所述修整盘设置于所述抛光垫上方，当所述修整盘发生掉落时，会砸落在抛光垫上，影响后续的研磨过程。且一旦修整盘掉落，当所述抛光垫上放置有晶圆时，会造成晶圆的毁损，影响晶圆的产率。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种修整组件和化学机械研磨设备，能够检测修整盘的异常，减少修整盘掉落对晶圆的损伤。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种修整组件，包括：修整盘，用于修整抛光垫的抛光面，使所述抛光垫的抛光面保持粗糙度；固定盘，具有一连接面，用于吸附所述修整盘的背面；检测单元，包括：管道，所述管道的第一端贯穿所述固定盘，当所述固定盘吸附于所述修整盘的背面时，所述管道、固定盘以及所述修整盘背面之间形成密闭空间；液体箱，与所述管道的第二端连接，用于向所述管道内提供液体；流量传感器，设置于所述管道上，用于检测所述管道内的流量。

可选的，所述检测单元还包括密封圈，套设于所述管道与所述固定盘的连接处，使所述管道与所述固定盘之间密封连接。

可选的，所述密封圈包括O型密封圈、唇形密封圈中的至少一种。

可选的，所述检测单元包括补液箱，连接至所述液体箱，用于向所述液体箱内补充液体。

可选的，所述补液箱与所述液体箱之间的连接管路上设置有阀门。

可选的，所述液体箱内设置有液位传感器，用于检测所述液体箱内的液体的液位。

可选的，所述阀门与所述液位传感器连接，用于当所述液体箱内的液体液位到达设定高度时，切换至关闭状态。

可选的，所述固定盘包括磁性吸附部件，通过所述磁性吸附部件吸附所述修整盘。

可选的，还包括报警单元，与所述流量传感器连接，用于当所述流量传感器检测到管道内的液体流量大于设定值时，发送报警信号。

本实用新型的具体实施方式还提供一种化学机械研磨设备，包括：上述任一项所述的修整组件和控制器，所述控制器连接至所述修整组件的流量传感器，用于当所述流量传感器检测到的流量大于设定值时，控制所述化学机械研磨设备停止工作。

本实用新型的修整组件包括检测单元，包括贯穿所述固定盘的管道，所述管道、固定盘以及所述修整盘背面之间形成密闭空间；还包括液体箱用于向所述管道内通入液体，当所述修整盘掉落，会导致管道内液体发生流动，通过检测管道内液体流量可以检测到修整盘是否掉落。

附图说明

图1为本实用新型一具体实施方式的修整组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的修整组件和化学机械研磨设备的具体实施方式做详细说明。

请参考图1，为本实用新型一具体实施方式的修整组件的结构示意图。

所述修整组件包括：修整盘102、固定盘101以及检测单元。

所述修整盘102，用于修整抛光垫的抛光面，使所述抛光垫的抛光面保持粗糙度。

在一种具体实施方式中，所述修整盘102包括基体以及设置于所述基体一侧表面的修整刃。所述基体为圆盘形，由金属镍、钴、钛、铁、铜等中的至少一种制成。所述修整刃由多个磨料颗粒构成，所述磨料颗粒包括金刚石、立方氮化硼、多晶金刚石、多晶立方氮化硼、CVD气相生长金刚石中的至少一种。实际上，本领域的技术人员可以根据需要设置所述修整盘102上的磨料颗粒，只需要保证所述磨料颗粒具有一定的硬度、可以与所述抛光垫摩擦以保证所述抛光垫的粗糙度。

所述固定盘101，具有一连接面，用于吸附所述修整盘102的背面。具体的，所述固定盘101包括一磁性吸附部件，用于通过磁性吸附部件吸附所述修整盘102。由于所述修整盘102用于与抛光垫相接触，以保持所述抛光垫的粗糙度，所以所述修整盘102经常与所述抛光垫摩擦，损耗较大，经常需要拆换，当所述修整盘102通过磁性吸附部件与所述修整盘102相连接时，所述修整盘102便于拆卸。

所述检测单元包括管道103、液体箱104和流量传感器105。所述管道103的第一端贯穿所述固定盘101，当所述固定盘101吸附于所述修整盘102的背面时，所述管道103、固定盘101以及所述修整盘102背面之间形成密闭空间；所述液体箱104，与所述管道103的第二端连接，用于向所述管道103内提供液体；所述流量传感器105，设置于所述管道103上，用于检测所述管道103内的液体流量。在该具体实施方式中，所述液体箱104为水箱，用于盛放去离子水。在其他具体实施方式中，所述液体箱104也可以盛放其他液体。

在所述固定盘101与修整盘102之间紧密固定的情况下，所述管道103、固定盘101以及所述修整盘102之间的密闭空间完整，所述管道103内不会产生液体流动，所述流量传感器105检测到的流量为0；当修整盘102发生移动，会导致所述管道103、固定盘101以及所述修整盘102之间的密闭空间被破坏，所述修整盘102、管道103与所述修整盘102之间发生漏水，从而导致所述管道103内发生液体流动，流量传感器105检测到液体流量大于0，此时可以认为修整盘102异常，将从固定盘101上掉落，或者已经从所述固定盘101上掉落。

在一个具体实施方式中，所述修整组件还包括一报警单元，与所述流量传感器105连接，当所述流量传感器105检测到所述管道103内的液体流量大于设定值时，触发所述报警单元发送报警信号。所述预设值为0或略大于0。

在一个具体实施方式中，所述流量传感器105还用于连接至化学机械研磨设备机台，在所述流量传感器105检测到管道103内液体流量大于预设值时，机台停止工作，从而避免掉落的修整盘对晶圆造成损伤。

该具体实施方式中，所述检测单元还包括密封圈106，套设于所述管道103的第一端的外表面，与所述管道103的外表面相贴合，以使得所述管道103与所述固定盘101之间密封连接，避免管道103内液体自所述管道103与所述固定盘101之间的缝隙流出。所述密封圈106包括O型密封圈、唇形密封圈中的至少一种。事实上，本领域的技术人员可根据需要合理设置所述密封圈106的类型与位置。

该具体实施方式中，所述检测单元还包括补液箱107，连接至所述液体箱104，用于向所述液体箱104内补充液体。当所述液体箱104内液体的液位过低，会导致无法向所述管道103内提供液体，需要通过补液箱107向所述液体箱104内补充液体。

所述补液箱107与所述液体箱104之间的连接管路上还设置有阀门108，用于控制所述补液箱107与所述液体箱104之间的连通状态。当需要向所述液体箱104内补入液体时，开启所述阀门108；当所述液体箱104内液体足够时，关闭所述阀门108。所述补液箱107内可以设置有水泵，向所述液体箱104内泵入液体。

该具体实施方式中，所述液体箱104内还可以设置有液位传感器，用于检测所述液体向内的液体的液位。所述液位传感器还连接至所述阀门108，用于根据所述液位传感器的检测结果，控制所述阀门108的开关状态。具体的，当所述液体箱104内的液位低于设定高度时，控制所述阀门108开启，所述补液箱107与所述液体箱104之间的管路连通，所述补液箱107向液体箱104内补入液体；当所述液体的液位达到设定值时，控制所述阀门108关闭，所述补液箱107与液体箱104之间的管路中断，所述补液箱107停止向液体箱104内补入液体。所述液位传感器可以是光纤液位传感器、超声波液位传感器、激光液位传感器等各种液位传感器中的任意一种。所述液位的设定高度高于所述管道103与所述液体箱104之间的连接端，以便于在所述修整盘102与固定盘101之间出现空隙时，向管道内流入液体，使得所述管道内液体产生流动。

本实用新型的具体实施方式还提供一种化学机械研磨设备，包括上述具体实施方式中提供的修整组件。所述化学机械研磨设备的修整组件，能够及时检测到修整盘位置的掉落。所述化学机械研磨设备还包括一控制器，所述控制器连接至所述修整组件的流量传感器，当所述流量传感器检测到的流量大于设定值时，立即控制所述化学机械研磨设备停止工作，从而避免修整盘掉落损伤研磨垫上的晶圆。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。