专利名称：化学机械抛光设备及其研磨液输送方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体生产设备，具体涉及一种化学机械抛光设备。本发明还涉 及一种化学机械抛光设备的研磨液输送方法。
背景技术：
CMP(Chemical Mechanical Polishing)是半导体行业中进行化学机械抛光工艺 的设备。典型的CMP设备如图1所示，硅片7通过硅片保持环6固定于研磨头5的底部，研 磨头5的顶部设有研磨头加压装置1，研磨头加压装置1上设有旋转马达2，研磨头5通过 固定环4连接在研磨头加压装置1的旋转终端上，研磨头加压装置1设置于研磨头平动滑 轨3内，研磨头平动滑轨3沿研磨台9的半径方向设置。研磨头5的下方设置有研磨台9， 研磨台9的上表面设置有研磨垫8。这种CMP设备的工作原理为旋转马达2驱动研磨头加压装置1，使研磨头加压装 置1 一边旋转，一边在研磨头平动滑轨3上来回平动；研磨头加压装置1随之带动固定环4、 研磨头5以及硅片7 —同运动，同时研磨头加压装置1通过研磨头5对硅片7背面加压，使 硅片7在研磨垫8上进行研磨。研磨时由研磨液输送装置10提供研磨液。现有的CMP设备中，化学研磨液的输送采用定点输送的方法，即在研磨台9上方的 某个固定位置处放置一研磨液输送装置10，研磨台9旋转的同时，研磨液输送装置10向研 磨台9输送药液，通过研磨台9的旋转使研磨液在研磨垫8上均勻分布。这种输送化学研 磨液的方法比较简单，但存在一定的弊端由于研磨过程中硅片7在研磨台9上沿半径方向 来回平动，而研磨液的输送位置固定不变，则硅片7离研磨液输送装置10时远时近，因此存 在一定量研磨液的浪费和硅片7研磨均一性不良的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种化学机械抛光设备，它可以改善硅片的研 磨效果。为解决上述技术问题，本发明化学机械抛光设备的技术解决方案为研磨头加压装置、旋转马达、研磨头平动滑轨、固定环、研磨头、硅片保持环、硅片、 研磨垫、研磨台、研磨液输送装置；硅片通过硅片保持环固定于研磨头的底部，研磨头的顶 部设有研磨头加压装置，研磨头加压装置上设有旋转马达，研磨头通过固定环连接在研磨 头加压装置的旋转终端上，研磨头加压装置设置于研磨头平动滑轨内，研磨头的下方设置 有研磨台，研磨台的上表面设置有研磨垫；所述研磨头设置有研磨液输送器，研磨液输送器 的一端与研磨液输送装置的管路连通，研磨液输送器的另一端通向硅片保持环边缘，研磨 液输送器的出口设置于硅片的一侧。所述研磨液输送器设置于研磨头内部。所述研磨液输送器通过研磨头加压装置内的管路连接研磨液输送装置。所述研磨头加压装置内的管路与研磨液输送装置的管路之间通过由抗酸抗碱的
3PFA材料制成的3/8inch两通接头连接。所述研磨液输送器采用抗酸抗碱的PFA材料加工而成。本发明还提供了一种化学机械抛光设备的研磨液输送方法，其技术解决方案为将研磨液输送装置移至研磨头加压装置上方，并将研磨液输送装置的管路与研磨 头加压装置内的管路一端连通；研磨头加压装置内管路的另一端通过研磨液输送器连通至 硅片保持环边缘；研磨液输送装置将研磨液通过研磨头加压装置内的管路、研磨液输送器， 输送到硅片的一侧。本发明可以达到的技术效果是本发明在研磨液输送装置与研磨台之间设置了研磨液输送器，并将研磨液输送器 设置于研磨头上，研磨过程中，研磨液输送器与研磨头在研磨头平动滑轨内同步运动，研磨 液输送装置输送的研磨液随着研磨头及硅片同步平动，形成一种动态的输送过程，能够提 高药液输送效率，避免浪费研磨液，大量节省研磨液使用量，增加研磨液的使用效率。本发明将研磨液输送器的出口设置于硅片的一侧，能够将研磨液输送到研磨头的 硅片保持环边缘，可以实现离硅片最近位置输送研磨液。由于研磨液输入的位置离硅片越 近，研磨速率越高，均一性越好，因此本发明能够提高硅片的研磨均一性，从而提高研磨质 量。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是现有的化学机械抛光设备的结构示意图；图2是本发明化学机械抛光设备的结构示意图。图中附图标记说明1为研磨头加压装置， 2为旋转马达， 3为研磨头平动滑轨，4为固定环，5为研磨头， 6为硅片保持环，7为硅片，8为研磨垫， 9为研磨台，10为研磨液输送装置，11为研磨液输送器。
具体实施例方式如图2所示，本发明化学机械抛光设备，包括研磨头加压装置1、旋转马达2、研磨 头平动滑轨3、固定环4、研磨头5、硅片保持环6、硅片7、研磨垫8、研磨台9、研磨液输送装 置10 ；硅片7通过硅片保持环6固定于研磨头5的底部，研磨头5的顶部设有研磨头加压 装置1，研磨头加压装置1上设有旋转马达2，研磨头5通过固定环4连接在研磨头加压装 置1的旋转终端上，研磨头加压装置1设置于研磨头平动滑轨3内，研磨头平动滑轨3沿研 磨台9的半径方向设置。研磨头5的下方设置有研磨台9，研磨台9的上表面设置有研磨垫 8。研磨头5内设置有研磨液输送器11，研磨液输送器11的一端通过研磨头加压装置 1内的管路与其上方的研磨液输送装置10的管路连通，另一端通过研磨头5内部通向硅片 保持环6边缘，研磨液输送器11的出口设置于硅片7的一侧。研磨液输送器11采用抗酸抗碱的PFA材料加工，研磨液输送器11的直径为10mm。
研磨头加压装置1内管路的高度H = 550mm,管路直径为10mm。研磨液通过研磨液输送装置10、研磨头加压装置1内的管路、研磨液输送器11，输 送到硅片7的一侧，即研磨头5的硅片保持环6边缘。研磨头加压装置1内的管路与研磨液输送装置10的管路之间通过由抗酸抗碱的 PFA材料制成的3/8inch两通接头连接。本发明化学机械抛光设备的研磨液输送方法，采用以下方法输送研磨液将研磨液输送装置10移至研磨头加压装置1的上方，并将研磨液输送装置10的 管路与研磨头加压装置1内的管路一端连通；研磨头加压装置1内管路的另一端通过研磨 液输送器11连通至硅片保持环6边缘；研磨液输送装置10将研磨液通过研磨头加压装置 1内的管路、研磨液输送器11，输送到硅片7的一侧。
权利要求
一种化学机械抛光设备，包括研磨头加压装置、旋转马达、研磨头平动滑轨、固定环、研磨头、硅片保持环、硅片、研磨垫、研磨台、研磨液输送装置；硅片通过硅片保持环固定于研磨头的底部，研磨头的顶部设有研磨头加压装置，研磨头加压装置上设有旋转马达，研磨头通过固定环连接在研磨头加压装置的旋转终端上，研磨头加压装置设置于研磨头平动滑轨内，研磨头的下方设置有研磨台，研磨台的上表面设置有研磨垫；其特征在于所述研磨头设置有研磨液输送器，研磨液输送器的一端与研磨液输送装置的管路连通，研磨液输送器的另一端通向硅片保持环边缘，研磨液输送器的出口设置于硅片的一侧。
2.根据权利要求1所述的化学机械抛光设备，其特征在于所述研磨液输送器设置于 研磨头内部。
3.根据权利要求2所述的化学机械抛光设备，其特征在于所述研磨液输送器通过研 磨头加压装置内的管路连接研磨液输送装置。
4.根据权利要求3所述的化学机械抛光设备，其特征在于所述研磨头加压装置内的 管路与研磨液输送装置的管路之间通过由抗酸抗碱的PFA材料制成的3/8inch两通接头连接。
5.根据权利要求1所述的化学机械抛光设备，其特征在于所述研磨液输送器采用抗 酸抗碱的PFA材料加工而成。
6.一种权利要求1所述的化学机械抛光设备的研磨液输送方法，其特征在于将研磨液输送装置移至研磨头加压装置上方，并将研磨液输送装置的管路与研磨头加 压装置内的管路一端连通；研磨头加压装置内管路的另一端通过研磨液输送器连通至硅片 保持环边缘；研磨液输送装置将研磨液通过研磨头加压装置内的管路、研磨液输送器，输送 到硅片的一侧。
全文摘要
本发明公开了一种化学机械抛光设备，包括研磨头加压装置、旋转马达、研磨头平动滑轨、固定环、研磨头、硅片保持环、硅片、研磨垫、研磨台、研磨液输送装置；所述研磨头设置有研磨液输送器，研磨液输送器的一端与研磨液输送装置的管路连通，研磨液输送器的另一端通向硅片保持环边缘，研磨液输送器的出口设置于硅片的一侧。本发明在研磨液输送装置与研磨台之间设置了研磨液输送器，并将研磨液输送器设置于研磨头上，使研磨液随着研磨头及硅片同步平动，能够提高药液输送效率；并且能够将研磨液输送到研磨头的硅片保持环边缘，可以提高硅片的研磨均一性，从而提高研磨质量。本发明还公开了一种化学机械抛光设备的研磨液输送方法。
文档编号B24B37/04GK101920476SQ200910057408
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月11日 优先权日2009年6月11日
发明者牛晓翔, 瞿治军 申请人:上海华虹Nec电子有限公司