专利名称：一种化学机械研磨装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体制造技术领域，尤其是涉及一种化学机械研磨装置。
背景技术：
随着超大规模集成电路(Ultra Large Scale Intergration，ULSI)的飞速发展， 集成电路制造工艺变得越来越复杂和精细。为了提高集成度，降低制造成本，器件的特征尺寸(Feature Size)不断变小，芯片单位面积的元件数量不断增加，平面布线已难满足元件高密度分布的要求，采用多层布线技术，利用芯片的垂直空间，可进一步提高器件的集成密度。但多层布线技术的应用会造成硅片表面起伏不平，对图形制作极其不利。为此， 需要对不平坦的晶片表面进行平坦化(Planarization)处理。目前，化学机械研磨法 (Chemical Mechanical Polishing, CMP)是达成全局平坦化的最佳方法，尤其在半导体制作工艺进入亚微米(sub micron)领域后，化学机械研磨已成为一项不可或缺的制作工艺技术。化学机械研磨法(CMP)是通过化学反应和机械研磨相结合的方式将半导体结构表面的材料层去除的一种平坦化方法。请参见图1，图1是一种现有的化学机械研磨装置。 该装置包括作为化学机械研磨主体的研磨台11以及外罩10。所述外罩10为一面敞开的柜体结构，所述研磨台11设置于由该柜体结构形成的内部空间中，该柜体结构的敞开面110 用于在化学机械研磨时，进行晶圆的上片和下片，以及人员通过该敞开面对研磨台10进行操作。上述的化学机械研磨装置，虽然能够方便的使人员进行晶圆的更换动作，但是会存在如下的问题第一、由于通常在一个研磨台11上，会设有多组研磨垫，以实现多组晶圆的同时研磨，因此在对晶圆进行上下片动作时，往往多组晶圆需要同时更换，在这种情况下，敞开式的外罩会使人员比较容易产生误操作，导致晶圆的碰撞以及引起过多的警报中断；第二、尽管整个化学机械研磨工艺处于一个超净房间中进行，但是仍然无法避免由人员带来的各种颗粒物的产生，在这样情况下，敞开式的外罩在研磨过程中，在晶圆表面引入颗粒物污染，导致各种缺陷的产生。上述两个问题，将严重影响化学机械研磨工艺的效率和品质，因此有必要对现有的化学机械研磨装置做改进。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种化学机械研磨装置，不仅可以避免人员在进行上、下片时因误操作而引起的晶圆碰撞问题，还可以杜绝以及在化学机械研磨过程中由外界带来的污染颗粒物，从而提升化学机械研磨工艺的品质与效率。根据上述目的提出的一种化学机械研磨装置，包括研磨台和外罩，所述外罩为六面柜体结构，所述研磨台设置于由该柜体结构形成的内部空间内，该外罩的六个面中，有一面设有活动门，所述活动门于第一状态打开时，所述外罩形成一面敞开的柜体结构，所述活动门于第二状态关闭时，所述外罩形成六面封闭的柜体结构。可选的，所述研磨台上设有多组研磨垫，所述活动门包括多扇活动子门，该多扇活动子门与该多组研磨垫的位置对应。可选的，所述多扇活动子门的左右侧边中的一条侧边上设有铰链结构，该多扇活动子门以设有该铰链结构的边为轴进行左右翻转。可选的，所述多扇活动子门的上下侧边中的一条侧边上设有铰链结构，该多扇活动子门以设有该铰链结构的边为轴进行上下翻转。可选的，所述多扇活动子门下边设有滑轨，该多扇子门沿该滑轨进行左右移动，其中相邻两扇活动子门间的滑轨互不交错。可选的，所述外罩在设有活动门的一面还设有可视窗，该可视窗固定的设置于所述活动门的上方。可选的，所述外罩上还设有紧急制动按钮，该紧急制动按钮电性连接在所述研磨台上。上述的化学机械研磨装置，在原本敞开面上设置了活动门，从而实现了下列技术效果第一、该活动门在化学机械研磨装置进行研磨的过程中关闭，从而使研磨台工作在一个密闭的空间中，杜绝了外界颗粒物的污染。第二、该活动门设有多个子门，对应不同研磨垫，可以实现不同研磨垫上的晶圆在进行上、下片动作时，分别独立进行，从而避免了晶圆碰撞的可能。第三、该活动门外设有紧急制动按钮，如果在研磨过程中产生问题，可以直接由外部对研磨台进行关闭，方便人员对研磨过程进行控制。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的有关本实用新型的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是一种现有的化学机械研磨装置。图2是本实用新型实施例中的化学机械研磨装置结构示意图。图3是本实用新型实施例中将所有活动子门的铰链设置在每扇活动子门的上侧边的示意图。图4是本实用新型实施例中将所有活动子门的铰链设置在每扇活动子门的下侧边的示意图。图5是本实用新型实施例中在所有活动子门的下边设置一滑轨的示意图。
具体实施方式
正如背景技术部分所述，现有的化学机械研磨装置，由于研磨台设置在一个具有一面敞开的外罩中，因此会产生晶圆上下片时的碰撞问题，以及外界颗粒物的污染问题，严重影响化学机械研磨工艺的品质和效率。而本实用新型的目的在于杜绝该两个问题的产生，提高化学机械研磨工艺的品质和效率。为此，本实用新型设计了一种一面具有活动门的外罩，该外罩在研磨过程中，关闭该活动门，从而使得研磨台工作在一个密闭空间内，杜绝了外界颗粒物的污染。而当需要上下晶圆片的时候，则打开活动门。更进一步的，将该活动门设计成具有多扇子门的结构，分别对应不同的研磨垫，在对不同研磨垫上的晶圆进行上下片动作时，可以分别打开活动子门，从而避免了晶圆的碰撞问题，大大提高了整个研磨工艺的安全和效率。下面将对本实用新型的研磨装置做具体的说明。请参见图2，图2是本实用新型的化学机械研磨装置结构示意图，如图所示，该化学机械研磨装置包括外罩20和研磨台21。所述外罩20为六面柜体结构，该六面柜体结构中，有五个面通过柜体材料围成一个内部空间，第六面201上设有活动门202，所述研磨台 21设置于由该柜体结构形成的内部空间内。当所述活动门202于第一状态打开时，所述外罩20形成一面敞开的柜体结构，所述活动门于第二状态关闭时，所述外罩20形成六面封闭的柜体结构。通常情况下，该第六面201面向操作人员，操作人员可通过该活动门202对研磨台21进行晶圆的上下片动作以及其他操作。请再参见图2，所述研磨台21上设有多组研磨垫211，每组研磨垫211上都可以进行晶圆的研磨，所述活动门202包括多扇活动子门，该多扇活动子门与该多组研磨垫211的位置对应。即，当开启其中一扇活动子门时，可以对该活动子门对应的研磨垫进行操作，比如上下晶圆片或者其他的动作。如此一来，人员在更换研磨垫上的晶圆片时，可以从各自的活动子门进行，从而避免了晶圆在更换过程中的碰撞问题。所述的多扇活动子门，可以通过在其上下左右的其中一条侧边上设置铰链，并以该设有铰链的一条侧边为轴进行翻转，从而实现活动门的开启和关闭；也可以在每扇活动子门的下方设置滑轨，各扇子门通过滑轨左右移动，从而实现活动门的开启，请参见图2至图6，图2至图6为活动门的各种实施方式的示意图。如图2所示，该活动门202的多个活动子门是在左右侧边中的一条侧边上设有铰链结构(图中未示出)，该多扇活动子门以设有该铰链结构的边为轴进行左右翻转。同时在相对铰链的一条侧边上设有把手204，以方便人员开启活动子门。每两扇活动子门组成一个活动门的单元，在该活动门单元内的两扇活动子门以左右相对的方式设置铰链，从而当活动门单元内的两扇活动子门同时开启时，可以使得外罩20具有一个较大的敞开空间。如图3所示，图3是将所有活动子门的铰链设置在每扇活动子门的上侧边，使该活动子门可以以该上侧边为轴进行翻转，同时在该每扇活动子门的下侧边上设有把手205，以方便人员开启活动子门。当所有活动子门同时开启时，可以使得外罩20具有一个最大的敞开空间。如图4所示，图4是将所有活动子门的铰链设置在每扇活动子门的下侧边，使该活动子门可以以该下侧边为轴进行翻转，同时在该每扇活动子门的上侧边上设有把手206，以方便人员开启活动子门。当所有活动子门同时开启时，可以使得外罩20具有一个最大的敞开空间。如图5所示，图5是在所有活动子门的下边设置一滑轨，该多扇子门沿该滑轨进行左右移动，其中相邻两扇活动子门间的滑轨互不交错，同时在该每扇活动子门的一个侧边上设有隐形把手207，以方便人员开启活动子门。请再参见图2，所述外罩20在设有活动门202的第六面201上还设有可视窗208， 所述可视窗208固定的设置于所述活动门202的上方。所述外罩20上还设有紧急制动按钮209，该紧急制动按钮209电性连接在所述研磨台21上。当研磨台21在研磨过程中出现故障时，人员可以通过该紧急制动按钮209控制该研磨台21进行中断等操作，如此一来，即使外罩20上的所有活动门都处于关闭状态下，即研磨台21处于密闭空间中，仍然可以通过外部的紧急制动按钮209对研磨台21进行一些应急操作，从而使得本实用新型的化学机械研磨装置可以工作在一个可控的密闭环境中。综上所述，本实用新型提出了一种化学机械研磨装置，通过在原本敞开面上设置了活动门，从而实现了下列技术效果第一、该活动门在化学机械研磨装置进行研磨的过程中关闭，从而使研磨台工作在一个密闭的空间中，杜绝了外界颗粒物的污染。第二、该活动门设有多个子门，对应不同研磨垫，可以实现不同研磨垫上的晶圆在进行上、下片动作时，分别独立进行，从而避免了晶圆碰撞的可能。第三、该活动门外设有紧急制动按钮，如果在研磨过程中产生问题，可以直接由外部对研磨台进行关闭，方便人员对研磨过程进行控制。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种化学机械研磨装置，包括研磨台和外罩，其特征在于所述外罩为六面柜体结构，所述研磨台设置于由该柜体结构形成的内部空间内，该外罩的六个面中，有一面设有活动门，所述活动门于第一状态打开时，所述外罩形成一面敞开的柜体结构，所述活动门于第二状态关闭时，所述外罩形成六面封闭的柜体结构。
2.如权利要求1所述的化学机械研磨装置，其特征在于所述研磨台上设有多组研磨垫，所述活动门包括多扇活动子门，该多扇活动子门与该多组研磨垫的位置对应。
3.如权利要求2所述的化学机械研磨装置，其特征在于所述多扇活动子门的左右侧边中的一条侧边上设有铰链结构，该多扇活动子门以设有该铰链结构的边为轴进行左右翻转。
4.如权利要求2所述的化学机械研磨装置，其特征在于所述多扇活动子门的上下侧边中的一条侧边上设有铰链结构，该多扇活动子门以设有该铰链结构的边为轴进行上下翻转。
5.如权利要求2所述的化学机械研磨装置，其特征在于所述多扇活动子门下边设有滑轨，该多扇活动子门沿该滑轨进行左右移动，其中相邻两扇活动子门间的滑轨互不交错。
6.如权利要求1所述的化学机械研磨装置，其特征在于所述外罩在设有活动门的一面还设有可视窗，该可视窗固定的设置于所述活动门的上方。
7.如权利要求1所述的化学机械研磨装置，其特征在于所述外罩上还设有紧急制动按钮，该紧急制动按钮电连接在所述研磨台上。
专利摘要一种化学机械研磨装置，包括研磨台和外罩，外罩上有活动门，所述外罩为六面柜体结构，所述研磨台设置于由该柜体结构形成的内部空间内，该外罩的六个面中，有一面设有活动门。当该活动门关闭时，所述研磨台处于一个密闭的工作环境中，从而杜绝在化学机械研磨过程中由外界带来的污染颗粒物，以及避免人员在进行上、下片时因误操作而引起的晶圆碰撞问题，从而提升化学机械研磨工艺的品质与效率。
文档编号B24B37/34GK202317963SQ201120474039
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者夏伟, 陆铭 申请人:无锡华润上华科技有限公司