一种化学机械抛光装置及化学机械抛光设备的制作方法

本发明涉及半导体制造，具体涉及一种化学机械抛光装置及化学机械抛光设备。

背景技术：

1、cmp(chemical mechanical planarization)是一种通过化学作用和机械作用对晶圆进行平坦化处理的技术。如图1所示，目前的技术中，整个cmp方式主要包括：在抛光平台上粘贴抛光垫，晶圆装在晶圆载体上，抛光面朝下接触抛光垫，抛光平台的旋转运动、晶圆载体的旋转运动和晶圆载体的摆动三部分组合，使得晶圆与抛光垫形成相对运动，同时抛光液管路往抛光垫上喷洒抛光液，实现晶圆的抛光过程。当前cmp技术存在着以下缺点：需要一个很大的抛光平台和抛光垫(远大于加工的晶圆尺寸)，才能保证平坦化效果，使得cmp设备庞大，占用了较大的洁净厂房面积。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的cmp设备占用空间较大的缺陷，从而提供一种占用空间较小的化学机械抛光装置及化学机械抛光设备。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种化学机械抛光装置，包括：

3、承载台，可绕中心转动，具有承载面，适于承载待抛光件；

4、抛光液供给组件，出口朝向所述承载面设置，适于提供抛光液；

5、抛光组件，设于所述承载台上方，具有工作面，所述工作面的面积小于或等于所述承载面的面积，所述抛光组件适于在外力作用下同时绕中心转动和沿径向往复摆动，以与所述承载台相对运动，对所述待抛光件进行抛光。

6、可选地，所述抛光液供给组件包括自上而下贯穿所述抛光组件的通孔和与所述通孔对应设置的供液管，所述通孔延伸至所述承载面，所述供液管与所述抛光组件同步运动，以使得所述供液管的出口始终与所述通孔对应。

7、可选地，所述抛光组件包括上下叠置的抛光盘和抛光垫，所述工作面成型于所述抛光垫上。

8、可选地，所述承载面包括多个承载区，每个所述承载区内设有一个所述抛光组件。

9、可选地，多个所述承载区包括位于中央的圆形承载区和设于所述圆形承载区外周的多个环形承载区，多个所述环形承载区与所述圆形承载区同心设置。

10、可选地，位于所述环形承载区的所述抛光组件的抛光面的直径等于相应环形承载区的外径和内径之差，位于所述圆形承载区的所述抛光组件的抛光面的直径小于所述圆形承载区的直径且同时大于所述圆形承载区的半径。

11、可选地，多个所述承载区为至少部分重叠的圆形承载区或多边形承载区。

12、可选地，还包括施压组件，设于所述抛光组件上方，适于对所述抛光组件施加朝向所述待抛光件的压紧力。

13、可选地，所述待抛光件为晶圆。

14、还提供了一种化学机械抛光设备，包括所述的化学机械抛光装置。

15、本发明技术方案，具有如下优点：

16、1.本发明提供的化学机械抛光装置，将待抛光件的抛光面向上放置在承载台上，同时启动承载台和抛光组件，使二者相对运动，抛光液通过抛光供给组件洒向承载面，从而对待抛光件的抛光面进行抛光。由于抛光组件的工作面的面积小于或等于承载面的面积，即抛光组件在承载面上运动，因此减小了整个装置的占用空间；同时抛光组件可以在外力作用下同时绕中心转动和沿径向往复摆动，由此保证了平坦化效果。

17、2.本发明提供的化学机械抛光装置，抛光液经自上而下贯穿抛光组件的通孔洒向承载面，使得绝大部分抛光液都能参与抛光过程，实现了抛光液的充分利用，减少了浪费。

18、3.本发明提供的化学机械抛光装置，承载面包括多个承载区，每个承载区内设有一个抛光组件，实现了对不同区域的待抛光件分别进行抛光，灵活度更高，且待抛光件的边缘抛光效果较好，提高了待抛光件的利用率。

技术特征：

1.一种化学机械抛光装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述抛光液供给组件包括自上而下贯穿所述抛光组件的通孔(3)和与所述通孔(3)对应设置的供液管(4)，所述通孔(3)延伸至所述承载面，所述供液管(4)与所述抛光组件同步运动，以使得所述供液管(4)的出口始终与所述通孔(3)对应。

3.根据权利要求2所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述抛光组件包括上下叠置的抛光盘(5)和抛光垫(6)，所述工作面成型于所述抛光垫(6)上。

4.根据权利要求1－3任一项所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述承载面包括多个承载区，每个所述承载区内设有一个所述抛光组件。

5.根据权利要求4所述的化学机械抛光装置，其特征在于，多个所述承载区包括位于中央的圆形承载区(7)和设于所述圆形承载区(7)外周的多个环形承载区(8)，多个所述环形承载区(8)与所述圆形承载区(7)同心设置。

6.根据权利要求5所述的化学机械抛光装置，其特征在于，位于所述环形承载区(8)的所述抛光组件的抛光面的直径等于相应环形承载区(8)的外径和内径之差，位于所述圆形承载区(7)的所述抛光组件的抛光面的直径小于所述圆形承载区(7)的直径且同时大于所述圆形承载区(7)的半径。

7.根据权利要求4所述的化学机械抛光装置，其特征在于，多个所述承载区为至少部分重叠的圆形承载区或多边形承载区。

8.根据权利要求1－3任一项所述的化学机械抛光装置，其特征在于，还包括施压组件，设于所述抛光组件上方，适于对所述抛光组件施加朝向所述待抛光件(2)的压紧力。

9.根据权利要求1－3任一项所述的化学机械抛光装置，其特征在于，所述待抛光件(2)为晶圆。

10.一种化学机械抛光设备，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的化学机械抛光装置。

技术总结
本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种化学机械抛光装置及化学机械抛光设备。一种化学机械抛光装置，包括：承载台，可绕中心转动，具有承载面，适于承载待抛光件；抛光液供给组件，出口朝向所述承载面设置，适于提供抛光液；抛光组件，设于所述承载台上方，具有工作面，所述工作面的面积小于或等于所述承载面的面积，所述抛光组件适于在外力作用下同时绕中心转动和沿径向往复摆动，以与所述承载台相对运动，对所述待抛光件进行抛光。本发明提供了一种占用空间较小的化学机械抛光装置及化学机械抛光设备。

技术研发人员：刘永进
受保护的技术使用者：北京晶亦精微科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21