本公開涉及半導(dǎo)體加工,具體而言,涉及一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置。
背景技術(shù):
1、化學(xué)機(jī)械研磨(chemical?mechanical?polishing,cmp)是一種表面平坦化工藝,通過化學(xué)腐蝕和機(jī)械研磨的協(xié)同作用,實現(xiàn)材料的高精度、低損傷去除,被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、光學(xué)元件加工、精密模具等領(lǐng)域,特別是在集成電路制造中用于晶圓全局平坦化。
2、常用的cmp加工裝置是通過承載研磨墊(pad)的水平研磨盤做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,晶圓被固定在研磨頭上,通過平穩(wěn)的鉛垂壓力將晶圓壓在旋轉(zhuǎn)的研磨墊上,通過研磨墊、研磨液與晶圓的相互配合使用,對晶圓形成化學(xué)結(jié)合機(jī)械的研磨作用。由于研磨墊在研磨盤上的裝配誤差以及研磨墊的長期使用磨損,會使得研磨墊與晶圓的接觸部位形成空隙,在晶圓研磨過程中,會形成研磨缺陷,而目前的cmp加工裝置無法克服晶圓的表面與研磨墊的表面無法貼合的問題。
3、需要說明的是,在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強(qiáng)對本公開的背景的理解,因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,提供了一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置,該裝置通過傳動組件調(diào)整晶圓表面與研磨墊之間的位置關(guān)系,以提高晶圓表面與研磨墊之間的接觸均勻性,保證研磨過程中晶圓表面與研磨墊表面之間的貼合性,從而提高晶圓的良率。
2、本公開的其他特性和優(yōu)點(diǎn)將通過下面的詳細(xì)描述變得顯然,或部分地通過本公開的實踐而習(xí)得。
3、根據(jù)本公開的一個方面,提供了一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置,該裝置包括:
4、研磨墊,所述研磨墊固定在研磨臺的表面上,所述研磨臺用于帶動所述研磨墊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動;
5、研磨頭,所述研磨頭用于夾持晶圓,所述研磨頭與所述研磨墊配合使用,以對所述晶圓進(jìn)行研磨;
6、傳動組件,所述傳動組件包括依次連接的第一傳動軸、活動連接部和第二傳動軸,所述第二傳動軸的一端與所述研磨頭遠(yuǎn)離所述晶圓的一端連接,所述第二傳動軸的另一端通過所述活動連接部與所述第一傳動軸連接,以在所述晶圓的表面與所述研磨墊的表面之間產(chǎn)生夾角時,所述第二傳動軸能夠相對于所述第一傳動軸進(jìn)行偏轉(zhuǎn),使所述晶圓的表面與所述研磨墊的表面相貼合。
7、在本公開的一種示例性實施例中,所述活動連接部包括限位組件,所述限位組件分別與所述第一傳動軸、所述第二傳動軸連接,以使所述第二傳動軸與所述第一傳動軸同步轉(zhuǎn)動。
8、在本公開的一種示例性實施例中,所述活動連接部還包括第一叉接部和第二叉接部,所述第一叉接部與所述第一傳動軸連接,所述第二叉接部與所述第二傳動軸連接;所述限位組件包括交叉布置的第一鉸接部和第二鉸接部,所述第一鉸接部與所述第一叉接部鉸接,所述第二鉸接部與所述第二叉接部鉸接。
9、在本公開的一種示例性實施例中,所述第一鉸接部和所述第二鉸接部相互垂直。
10、在本公開的一種示例性實施例中,所述活動連接部為球叉式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)。
11、在本公開的一種示例性實施例中,所述裝置還包括多條導(dǎo)氣管道,多條所述導(dǎo)氣管道分別貫穿所述第一傳動軸、所述活動連接部與所述第二傳動軸,所述導(dǎo)氣管道與所述研磨頭連接,所述導(dǎo)氣管道用于為所述研磨頭提供壓縮氣體。
12、在本公開的一種示例性實施例中,所述裝置還包括至少一個可軸向旋轉(zhuǎn)的密封接頭,所述密封接頭設(shè)置在第一連接位和/或第二連接位上,以實現(xiàn)所述傳動組件內(nèi)的所述導(dǎo)氣管道的密封連接,其中,所述第一連接位為所述活動連接部與所述第一傳動軸的連接處,所述第二連接位為所述活動連接部與所述第二傳動軸的連接處。
13、在本公開的一種示例性實施例中,所述裝置還包括密封腔體,所述密封腔體至少包覆所述傳動組件,以對所述傳動組件所在區(qū)域和所述研磨頭所在區(qū)域進(jìn)行隔離。
14、在本公開的一種示例性實施例中,所述第二傳動軸相對于所述第一傳動軸的偏轉(zhuǎn)角度為0°~5°。
15、在本公開的一種示例性實施例中,所述研磨頭通過快拆接環(huán)與所述第二傳動軸的一端連接。
16、本公開提供的化學(xué)機(jī)械研磨裝置,該裝置包括具有第一傳動軸、活動連接部和第二傳動軸的傳動組件,該傳動組件的一端連接研磨頭,在晶圓的表面與研磨墊的表面之間產(chǎn)生夾角時,第二傳動軸能夠相對于第一傳動軸進(jìn)行偏轉(zhuǎn),使晶圓的表面與研磨墊的表面相貼合,以使得研磨頭相對于不同的研磨墊表面進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整,提高了晶圓表面與研磨墊表面之間的接觸均勻性和貼合性,從而提高了裝置對晶圓的研磨效果,進(jìn)而提升了晶圓的良率。
17、應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本公開。
1.一種化學(xué)機(jī)械研磨裝置,其特征在于,包括?:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械研磨裝置,其特征在于,所述活動連接部包括限位組件,所述限位組件分別與所述第一傳動軸、所述第二傳動軸連接,以使所述第二傳動軸與所述第一傳動軸同步轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)機(jī)械研磨裝置,其特征在于,所述活動連接部還包括第一叉接部和第二叉接部,所述第一叉接部與所述第一傳動軸連接,所述第二叉接部與所述第二傳動軸連接;所述限位組件包括交叉布置的第一鉸接部和第二鉸接部,所述第一鉸接部與所述第一叉接部鉸接,所述第二鉸接部與所述第二叉接部鉸接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)機(jī)械研磨裝置,其特征在于,所述第一鉸接部和所述第二鉸接部相互垂直。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)機(jī)械研磨裝置,其特征在于,所述活動連接部為球叉式萬向節(jié)結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械研磨裝置,其特征在于,所述裝置還包括多條導(dǎo)氣管道,多條所述導(dǎo)氣管道分別貫穿所述第一傳動軸、所述活動連接部與所述第二傳動軸,所述導(dǎo)氣管道與所述研磨頭連接,所述導(dǎo)氣管道用于為所述研磨頭提供壓縮氣體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化學(xué)機(jī)械研磨裝置,其特征在于,所述裝置還包括至少一個可軸向旋轉(zhuǎn)的密封接頭,所述密封接頭設(shè)置在第一連接位和/或第二連接位上,以實現(xiàn)所述傳動組件內(nèi)的所述導(dǎo)氣管道的密封連接,其中,所述第一連接位為所述活動連接部與所述第一傳動軸的連接處,所述第二連接位為所述活動連接部與所述第二傳動軸的連接處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械研磨裝置,其特征在于,所述裝置還包括密封腔體,所述密封腔體至少包覆所述傳動組件,以對所述傳動組件所在區(qū)域和所述研磨頭所在區(qū)域進(jìn)行隔離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械研磨裝置,其特征在于,所述第二傳動軸相對于所述第一傳動軸的偏轉(zhuǎn)角度為0°~5°。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的化學(xué)機(jī)械研磨裝置,其特征在于,所述研磨頭通過快拆接環(huán)與所述第二傳動軸的一端連接。