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研磨頭和研磨裝置的制作方法

文檔序號(hào):3388741閱讀:236來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:研磨頭和研磨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,尤其涉及一種研磨頭和研磨裝置。
背景技術(shù)
CMP是指化學(xué)機(jī)械研磨(Chemical Mechanical Polishing),或稱為化學(xué)機(jī)械平坦化(Chemical Mechanical Planarization)?;瘜W(xué)機(jī)械研磨工藝是一個(gè)復(fù)雜的工藝過(guò)程,它是將晶圓表面與研磨墊的研磨表面接觸,然后,通過(guò)晶圓表面與研磨表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將晶圓表面平坦化,通常采用化學(xué)機(jī)械研磨設(shè)備,也稱為研磨裝置或拋光機(jī)臺(tái)來(lái)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝。所述研磨裝置包括一化學(xué)機(jī)械研磨頭,進(jìn)行研磨工藝時(shí),將要研磨的晶圓附著在研磨頭上,該晶圓的待研磨面向下并接觸相對(duì)旋轉(zhuǎn)的研磨墊,研磨頭提供的下壓力將該晶圓緊壓到研磨墊上,所述研磨墊是粘貼于平臺(tái)上,當(dāng)該平臺(tái)在馬達(dá)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí),研磨頭也進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動(dòng);同時(shí),研磨液通過(guò)研磨液供應(yīng)管路輸送到研磨墊上,并通過(guò)離心力均勻地分布在研磨墊上。研磨工藝所使用的研磨液一般包含有化學(xué)腐蝕劑和研磨顆粒,通過(guò)化學(xué)腐蝕劑和所述待研磨表面的化學(xué)反應(yīng)生成較軟的容易被去除的材料,然后通過(guò)機(jī)械摩擦將這些較軟的物質(zhì)從被研磨晶圓的表面去掉,達(dá)到全局平坦化的效果。具體請(qǐng)參閱圖1,現(xiàn)有的研磨裝置中,一般采用設(shè)置于研磨頭100的外側(cè)的研磨液供給管110供應(yīng)研磨液,研磨液供給管110橫向設(shè)置于研磨墊120上方,由于研磨液非常容易結(jié)晶,因此,研磨液供給管110經(jīng)常產(chǎn)生大量的研磨液結(jié)晶, 這些結(jié)晶物質(zhì)非常容易掉落到研磨墊120上,從而產(chǎn)生大的顆粒物質(zhì),造成晶圓刮傷,嚴(yán)重時(shí),會(huì)造成晶圓報(bào)廢。此外,研磨液供給管110和研磨頭100的摩擦也是產(chǎn)生顆粒物質(zhì)的根源。因此,如何提供一種減少顆粒物質(zhì)產(chǎn)生的研磨頭和研磨裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種研磨頭和研磨裝置,可以避免由于研磨液結(jié)晶而廣生的晶圓刮傷現(xiàn)象,有效減少顆粒物質(zhì)的廣生,提聞廣品良率。為了達(dá)到上述的目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案—種研磨頭,包括用于限制晶圓位移的限位環(huán),還包括一研磨液供給管與若干噴管,所述限位環(huán)的上部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一圓環(huán)型的導(dǎo)流槽,所述研磨液供給管的一端外接研磨液源,所述研磨液供給管的另一端與所述導(dǎo)流槽相連通,所述若干噴管分布于所述限位環(huán)的上部外周,且所述若干噴管分別與所述導(dǎo)流槽相連通。優(yōu)選的,在上述的研磨頭中,所述噴管均勻分布于所述限位環(huán)的上部外周。優(yōu)選的,在上述的研磨頭中,所述限位環(huán)包括上圈體與下圈體,所述上圈體設(shè)置于所述下圈體的上方,所述上圈體與下圈體為形狀和大小相對(duì)應(yīng)的圓環(huán)體。優(yōu)選的,在上述的研磨頭中,所述上圈體是金屬環(huán)。優(yōu)選的,在上述的研磨頭中,所述下圈體由彈性材料制成。[0012]優(yōu)選的,在上述的研磨頭中,所述上圈體的內(nèi)側(cè)設(shè)置所述圓環(huán)型的導(dǎo)流槽,所述上圈體上開(kāi)設(shè)有若干分別與所述若干噴管一一對(duì)應(yīng)的噴管容置孔,所述噴射管的一端與所述導(dǎo)流槽相連通,所述噴射管的另一端伸出所述上圈體的外側(cè)壁。優(yōu)選的,在上述的研磨頭中,所述噴射管伸出所述上圈體的外側(cè)壁的那一端具有一向下的噴射ロ。本實(shí)用新型還公開(kāi)了ー種研磨裝置,包括研磨墊和研磨頭,所述研磨頭放置于所述研磨墊上,其特征在于,所述研磨頭采用如上所述的研磨頭。本實(shí)用新型提供的研磨頭和研磨裝置,該研磨頭包括用于限制晶圓位移的限位環(huán)、研磨液供給管以及若干噴管,所述限位環(huán)的上部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一圓環(huán)型的導(dǎo)流槽,所述研磨液供給管的一端外接研磨液源,所述研磨液供給管的另一端與所述導(dǎo)流槽相連通,所述若干噴管分布于所述限位環(huán)的上部外周,且所述若干噴管分別與所述導(dǎo)流槽相連通。通過(guò)將 研磨液供給管從現(xiàn)有的位于研磨頭的外側(cè)改成位于研磨頭的內(nèi)側(cè),一方面,可以避免研磨液結(jié)晶到研磨液供給管上,從而可以避免研磨液結(jié)晶物質(zhì)掉落到研磨墊上而發(fā)生晶圓刮傷現(xiàn)象,另ー方面,可以避免研磨液供給管和研磨頭因碰擦產(chǎn)生顆粒物質(zhì),這兩個(gè)方面都可以有效減少顆粒物質(zhì)的廣生,進(jìn)而防止晶圓被顆粒物質(zhì)刮傷,從而有效提聞廣品良率。

本實(shí)用新型的研磨頭和研磨裝置由以下的實(shí)施例及附圖給出。圖I是現(xiàn)有的研磨裝置的立體示意圖;圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例的研磨裝置的俯視示意圖。圖中,100-研磨頭,110-研磨液供給管,120-研磨墊,210-研磨液供給管,220-研磨墊,230-限位環(huán),231-上圈體,232-下圈體,233-導(dǎo)流槽,234-噴管,2341-噴射ロ,240-晶圓。
具體實(shí)施方式
以下將對(duì)本實(shí)用新型的研磨頭和研磨裝置作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。下面將參照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述,其中表示了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實(shí)用新型而仍然實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的有利效果。因此,下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道,而并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限制。為了清楚,不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中,不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu),因?yàn)樗鼈儠?huì)使本實(shí)用新型由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中,必須作出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo),例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制,由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱愆`個(gè)實(shí)施例。另外,應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的,但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)僅僅是常規(guī)工作。為使本實(shí)用新型的目的、特征更明顯易懂,
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步的說(shuō)明。需說(shuō)明的是,附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率,僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。[0025]請(qǐng)參閱圖2和圖3,本實(shí)施例提供的ー種研磨裝置,包括研磨墊220和研磨頭,所述研磨頭放置于所述研磨墊220上。所述研磨頭100包括用于限制晶圓位移的限位環(huán)230,還包括研磨液供給管210與若干噴管234,所述限位環(huán)230的上部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一圓環(huán)型的導(dǎo)流槽233,所述研磨液供給管210的一端外接研磨液源,所述研磨液供給管210的另一端與所述導(dǎo)流槽233相連通,所述若干噴管234分布于所述限位環(huán)230的上部外周,且所述若干噴管分別與所述導(dǎo)流槽233相連通。通過(guò)將研磨液供給管210從現(xiàn)有的位于研磨頭的外側(cè)改成位于研磨頭的內(nèi)側(cè),一方面,可以避免研磨液結(jié)晶到研磨液供給管210上,從而可以避免研磨液結(jié)晶物質(zhì)掉落到研磨墊220上而發(fā)生晶圓刮傷現(xiàn)象,另ー方面,可以避免研磨液供給管210和研磨頭因碰擦產(chǎn)生顆粒物質(zhì),這兩個(gè)方面都可以有效減少顆粒物質(zhì)的產(chǎn)生,進(jìn)而防止晶圓被顆粒物質(zhì)刮傷,從而有效提高產(chǎn)品良率。較佳地,在本實(shí)施例的研磨頭中,所述噴管234均勻分布于所述限位環(huán)230的上部外周。由于所述噴管234均勻分布于所述限位環(huán)230的上部外·周,因此可以實(shí)現(xiàn)研磨液的均勻供應(yīng),提高研磨效果。優(yōu)選的,在上述的研磨頭中,所述限位環(huán)230包括上圈體231與下圈體232,所述上圈體231設(shè)置于所述下圈體232的上方,所述上圈體231與下圈體232為形狀和大小相對(duì)應(yīng)的圓環(huán)體。優(yōu)選的,在上述的研磨頭中,所述上圈體231的內(nèi)側(cè)設(shè)置所述圓環(huán)型的導(dǎo)流槽233,所述上圈體231上開(kāi)設(shè)有若干分別與所述若干噴管234 —一對(duì)應(yīng)的噴管容置孔,所述噴射管234的一端與所述導(dǎo)流槽233相連通,所述噴射管234的另一端伸出所述上圈體232的外側(cè)壁。所述上圈體231優(yōu)選是金屬環(huán)。上圈體231采用金屬環(huán),具有一定強(qiáng)度,并且可以簡(jiǎn)化加工エ藝。較佳地,在本實(shí)施例的研磨頭中,所述噴射管伸出所述上圈體的外側(cè)壁的那一端具有一向下的噴射ロ 2341。所述噴射ロ 2341位于所述噴射管234上伸出所述上圈體232外側(cè)壁的那一端。通過(guò)設(shè)置向下的噴射ロ 2341,可以使得研磨液向下流出,可以縮短研磨液流到研磨墊220上的流經(jīng)路線,提高研磨液的供應(yīng)效率。優(yōu)選的,在上述的研磨頭中,所述下圈體232由弾性材料制成。由于下圈體232會(huì)接觸晶圓,所以下圈體232要采用彈性材料,從而可以避免晶圓240被下圈體232刮傷。本實(shí)用新型提供的研磨頭和研磨裝置,該研磨頭包括用于限制晶圓位移的限位環(huán)、研磨液供給管以及若干噴管,所述限位環(huán)的上部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一圓環(huán)型的導(dǎo)流槽,所述研磨液供給管的一端外接研磨液源,所述研磨液供給管的另一端與所述導(dǎo)流槽相連通,所述若干噴管分布于所述限位環(huán)的上部外周,且所述若干噴管分別與所述導(dǎo)流槽相連通。通過(guò)將研磨液供給管從現(xiàn)有的位于研磨頭的外側(cè)改成位于研磨頭的內(nèi)側(cè),一方面,可以避免研磨液結(jié)晶到研磨液供給管上,從而可以避免研磨液結(jié)晶物質(zhì)掉落到研磨墊上而發(fā)生晶圓刮傷現(xiàn)象,另ー方面,可以避免研磨液供給管和研磨頭因碰擦產(chǎn)生顆粒物質(zhì),這兩個(gè)方面都可以有效減少顆粒物質(zhì)的廣生,進(jìn)而防止晶圓被顆粒物質(zhì)刮傷,從而有效提聞廣品良率。顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣,倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi),則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種研磨頭,包括用于限制晶圓位移的限位環(huán),其特征在于,還包括一研磨液供給管與若干噴管,所述限位環(huán)的上部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一圓環(huán)型的導(dǎo)流槽,所述研磨液供給管的一端外接研磨液源,所述研磨液供給管的另一端與所述導(dǎo)流槽相連通,所述若干噴管分布于所述限位環(huán)的上部外周,且所述若干噴管分別與所述導(dǎo)流槽相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的研磨頭,其特征在于,所述噴管均勻分布于所述限位環(huán)的上部外周。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的研磨頭,其特征在于,所述限位環(huán)包括上圈體與下圈體,所述上圈體設(shè)置于所述下圈體的上方,所述上圈體與下圈體為形狀和大小相對(duì)應(yīng)的圓環(huán)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的研磨頭,其特征在于,所述上圈體是金屬環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的研磨頭,其特征在于,所述下圈體由弾性材料制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的研磨頭,其特征在于,所述上圈體的內(nèi)側(cè)設(shè)置所述圓環(huán)型的 導(dǎo)流槽,所述上圈體上開(kāi)設(shè)有若干分別與所述若干噴管一一對(duì)應(yīng)的噴管容置孔,所述噴射管的一端與所述導(dǎo)流槽相連通,所述噴射管的另一端伸出所述上圈體的外側(cè)壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的研磨頭,其特征在于,所述噴射管伸出所述上圈體的外側(cè)壁的那一端具有一向下的噴射ロ。
8.ー種研磨裝置,包括研磨墊和研磨頭,所述研磨頭放置于所述研磨墊上,其特征在于,所述研磨頭采用如權(quán)利要求I 7中任意一項(xiàng)所述的研磨頭。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種研磨頭,包括用于限制晶圓位移的限位環(huán),還包括一研磨液供給管與若干噴管,所述限位環(huán)的上部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有一圓環(huán)型的導(dǎo)流槽,所述研磨液供給管的一端外接研磨液源,研磨液供給管的另一端與導(dǎo)流槽相連通,所述若干噴管分布于所述限位環(huán)的上部外周,且所述若干噴管分別與所述導(dǎo)流槽相連通。通過(guò)將研磨液供給管從現(xiàn)有的位于研磨頭的外側(cè)改成位于研磨頭的內(nèi)側(cè),一方面,可以避免研磨液結(jié)晶到研磨液供給管上,從而可以避免研磨液結(jié)晶物質(zhì)掉落到研磨墊上而發(fā)生晶圓刮傷現(xiàn)象,另一方面,可以避免研磨液供給管和研磨頭因碰擦產(chǎn)生顆粒物質(zhì),這兩個(gè)方面都可以有效減少顆粒物質(zhì)的產(chǎn)生,進(jìn)而防止晶圓被顆粒物質(zhì)刮傷,從而有效提高產(chǎn)品良率。
文檔編號(hào)B24B37/20GK202428311SQ201120571430
公開(kāi)日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者馮惠敏 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
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