研磨裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種研磨裝置，所述研磨頭包括：研磨頭、固定于所述研磨頭上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、及設(shè)置于所述研磨頭下方的研磨墊；其中，所述研磨頭包括第一擋板、及通過(guò)球體與所述第一擋板連接的第二擋板。通過(guò)對(duì)研磨頭的第一擋板與第二擋板件之間設(shè)置球體，使得第一擋板與第二擋板不直接接觸，由此，在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，固定在研磨頭上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)給予所述研磨頭的壓力不均勻時(shí)，僅改變了所述第二擋板與水平面之間的夾角，而所述第一擋板與所述研磨墊仍然保持緊密接觸的情況，提高了晶片的平坦度及后續(xù)的產(chǎn)品良率。
【專利說(shuō)明】
研磨裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種研磨裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著超大規(guī)模集成電路的飛速發(fā)展，集成電路制造工藝變得越來(lái)越復(fù)雜和精細(xì)。為了提高集成度，降低制造成本，元件的特征尺寸(FeatureSize)不斷變小，芯片單位面積內(nèi)的元件數(shù)量不斷增加，平面布線已難以滿足元件高密度分布的要求，只能采用多層布線技術(shù)利用芯片的垂直空間，進(jìn)一步提高器件的集成密度。但多層布線技術(shù)的應(yīng)用會(huì)造成晶片表面起伏不平，對(duì)圖形制作極其不利。為此，常需要對(duì)晶片進(jìn)行表面平坦化處理。目前，在平坦化技術(shù)中，優(yōu)選采用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)，因此化學(xué)機(jī)械研磨中所用到的研磨裝置也就成為了半導(dǎo)體工藝中重要的設(shè)備之一。
[0003]現(xiàn)有的研磨裝置如圖1所示，主要包括:研磨頭10、固定于所述研磨頭10上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11、及設(shè)置于研磨頭10下方的研磨墊12 ;其中所述研磨頭10用于吸附固定晶片13 ；所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)11包括:旋轉(zhuǎn)軸110、分布于所述旋轉(zhuǎn)軸110周圍的連接桿111、環(huán)繞于所述旋轉(zhuǎn)軸110上的氣缸112、及驅(qū)動(dòng)器113 ;所述旋轉(zhuǎn)軸110和所述連接桿111在所述驅(qū)動(dòng)器113的驅(qū)動(dòng)下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)所述旋轉(zhuǎn)軸110在所述氣缸112的給予的壓力下，使得所述研磨頭10上吸附的晶片13與設(shè)置于研磨頭10下方的研磨墊12接觸，開(kāi)始化學(xué)機(jī)械研磨。
[0004]但是，現(xiàn)有技術(shù)所設(shè)計(jì)的研磨裝置在進(jìn)行研磨工作時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)直接固定在研磨頭上，當(dāng)氣缸所給予所述旋轉(zhuǎn)軸和所述連接桿的壓力作用不均勻時(shí)，研磨頭容易與研磨墊之間產(chǎn)生縫隙，即研磨頭未與研磨墊緊密接觸，從而導(dǎo)致晶片表面被研磨成階梯狀，平坦度變差。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直在尋找能夠解決上述問(wèn)題的有效方法。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種研磨裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在點(diǎn)膠作業(yè)中由于受治具尺寸、夾具夾持力度、夾具定位等因素的影響，致使在點(diǎn)膠定位的精準(zhǔn)度不高及產(chǎn)品良率低的問(wèn)題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種研磨裝置，所述研磨裝置，包括:研磨頭、固定于所述研磨頭上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、及設(shè)置于所述研磨頭下方的研磨墊；其中，
[0007]所述研磨頭包括:第一擋板、及通過(guò)球體與所述第一擋板連接的第二擋板。
[0008]可選的，在所述的研磨裝置中，所述第一擋板與所述第二擋板之間的距離尺寸小于所述球體的直徑尺寸。
[0009]可選的，在所述的研磨裝置中，所述第一擋板一側(cè)設(shè)置有吸附晶片的凹槽。
[0010]可選的，在所述的研磨裝置中，所述第一擋板及所述第二擋板上均設(shè)置有球形盲孔。
[0011]可選的，在所述的研磨裝置中，所述第二擋板上還設(shè)置有設(shè)置于所述球形盲孔周圍的若干第一通孔、及設(shè)置于所述第一通孔一側(cè)的若干第二通孔。
[0012]可選的，在所述的研磨裝置中，所述第二擋板通過(guò)螺柱和螺釘固定于所述第一擋板上。
[0013]可選的，在所述的研磨裝置中，所述第二擋板沿著所述螺柱或所述螺釘?shù)姆较蜃鲞\(yùn)動(dòng)。
[0014]可選的，在所述的研磨裝置中，所述螺柱貫穿所述第二擋板上的所述第一通孔固定于所述第一擋板上。
[0015]可選的，在所述的研磨裝置中，所述螺釘貫穿所述第二擋板上的所述第二通孔固定于所述第一擋板上。
[0016]可選的，在所述的研磨裝置中，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括:旋轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)器、分布于所述旋轉(zhuǎn)軸周圍的若干連接桿以及環(huán)繞于所述旋轉(zhuǎn)軸上的氣缸；其中，所述旋轉(zhuǎn)軸和所述連接桿在所述驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。
[0017]在本實(shí)用新型所提供的研磨裝置中，通過(guò)對(duì)研磨頭的第一擋板與第二擋板件之間設(shè)置球體，使得第一擋板與第二擋板不直接接觸，由此，在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，固定在研磨頭上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)給予所述研磨頭的壓力不均勻時(shí)，僅改變了所述第二擋板與水平面之間的夾角，而所述第一擋板與所述研磨墊仍然保持緊密接觸的情況，提高了晶片的平坦度及后續(xù)的廣品良率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是現(xiàn)有的研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型的研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖1 中:
[0021]研磨頭-10 ;旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)-11 ;研磨墊-12 ;旋轉(zhuǎn)軸-110 ;連接桿_111 ;氣缸_112 ;驅(qū)動(dòng)器113 ;晶片13 ；
[0022]圖2 中:
[0023]研磨頭-20 ;旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)-21 ;研磨墊-22 ;旋轉(zhuǎn)軸_210 ;連接桿_211 ;氣缸-212 ;驅(qū)動(dòng)器-213 ;第一擋板-214 ;第二擋板-215 ;球體-216 ;晶片-23 ;螺柱-24 ;螺釘-25。

【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的研磨裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。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)的比例，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)參考圖1、圖2，其為本實(shí)用新型實(shí)施例的研磨裝置的相關(guān)示意圖。如圖2所示，所述研磨裝置包括:研磨頭20、固定于所述研磨頭20上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)21、及設(shè)置于所述研磨頭20下方的研磨墊22 ;其中，
[0026]所述研磨頭20包括:第一擋板214、及通過(guò)球體216與所述第一擋板214連接的第二擋板。
[0027]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括:旋轉(zhuǎn)軸210、驅(qū)動(dòng)器213、分布于所述旋轉(zhuǎn)軸210周圍的若干連接桿211以及環(huán)繞于所述旋轉(zhuǎn)軸210上的氣缸212 ;其中，所述旋轉(zhuǎn)軸210和所述連接桿211在所述驅(qū)動(dòng)器213的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。
[0028]具體的，所述連接桿211均勻的分布于所述旋轉(zhuǎn)軸210的周圍，所述連接桿211的數(shù)量?jī)?yōu)選為大于等于三個(gè)，較好的固定所述旋轉(zhuǎn)軸210固定在研磨頭20上的位置，延長(zhǎng)所述研磨裝置的使用壽命，提高其在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)的穩(wěn)定性。所述氣缸212環(huán)繞在所述旋轉(zhuǎn)軸210上，以便給予旋轉(zhuǎn)軸210 —個(gè)向下的壓力，使得固定在旋轉(zhuǎn)軸210 —端的研磨頭20與所述研磨墊22維持緊密的接觸，進(jìn)而提高晶片23研磨的平坦度。
[0029]進(jìn)一步地，所述第一擋板214及所述第二擋板上均設(shè)置有球形盲孔；所述第一擋板214與所述第二擋板之間的距離尺寸小于所述球體216的直徑尺寸。并且在所述第一擋板214與所述第二擋板上的球形盲孔之間放置球體216，本實(shí)施例中所述球體的直徑優(yōu)選為1cm?15cm。在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，避免了由于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)21直接固定在研磨頭20上，當(dāng)氣缸212所給予所述旋轉(zhuǎn)軸210和所述連接桿211的壓力作用不均勻時(shí)，研磨頭20容易與研磨墊22之間產(chǎn)生縫隙的現(xiàn)象。
[0030]具體的，通過(guò)將研磨頭20設(shè)計(jì)為:通過(guò)球體216使所述第一擋板214與所述第二擋板不接觸連接，當(dāng)氣缸212所給予所述旋轉(zhuǎn)軸210和所述連接桿211的壓力作用不均勻時(shí)，在所述第一擋板214與所述第二擋板之間球體216的作用下做細(xì)微的調(diào)節(jié)，只是改變了所述第二擋板與水平面之間的夾角，而所述第一擋板214仍然與所述研磨墊22緊密接觸，從而提高了晶片23的平坦度。
[0031]進(jìn)一步地，所述第一擋板214 —側(cè)設(shè)置有吸附晶片23的凹槽。在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，所述晶片23在所述凹槽內(nèi)保持位置固定，便于晶片23與研磨墊22之間進(jìn)行研磨，提聞廣品的良率。
[0032]進(jìn)一步地，所述第二擋板通過(guò)螺柱24和螺釘25固定于所述第一擋板214上，并且所述第二擋板沿著所述螺柱24或所述螺釘25的方向做運(yùn)動(dòng)。
[0033]進(jìn)一步地，所述第二擋板上還設(shè)置有設(shè)置于所述球形盲孔周圍的若干第一通孔、及設(shè)置于所述第一通孔一側(cè)的若干第二通孔。
[0034]本實(shí)施例中，所述螺柱24貫穿所述第二擋板上的所述第一通孔固定于所述第一擋板214上；所述螺釘25貫穿所述第二擋板上的所述第二通孔固定于所述第一擋板214上。在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，所述研磨頭20始終是在旋轉(zhuǎn)軸210及旋轉(zhuǎn)桿的帶動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，由于所述第一擋板214與所述第二擋板之間僅是通過(guò)球體216連接，為了使球體216不脫離所述第一擋板214與所述第二擋板上的球形盲孔，且維持所述第一擋板214與所述第二擋板的空間位置不變是通過(guò)增加設(shè)置螺釘25和螺柱24來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所述螺柱24較佳的維持所述第一擋板214與所述第二擋板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；而所述螺釘25相比螺柱24多了一個(gè)頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，使得所述第一擋板214與所述第二擋板在選擇的過(guò)程中，避免所述第二擋板脫離原有的位置，在豎直方向上限制固定了所述第一擋板214與所述第二擋板的空間位置。
[0035]綜上，在本實(shí)用新型所提供的研磨裝置中，通過(guò)對(duì)研磨頭的第一擋板與第二擋板件之間設(shè)置球體，使得第一擋板與第二擋板不直接接觸，由此，在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨時(shí)，固定在研磨頭上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)給予所述研磨頭的壓力不均勻時(shí)，僅改變了所述第二擋板與水平面之間的夾角，而所述第一擋板與所述研磨墊仍然保持緊密接觸的情況，提高了晶片的平坦度及后續(xù)的產(chǎn)品良率。
[0036]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)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)用新型也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種研磨裝置，其特征在于，包括:研磨頭、固定于所述研磨頭上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、及設(shè)置于所述研磨頭下方的研磨墊；其中， 所述研磨頭包括:第一擋板、及通過(guò)球體與所述第一擋板連接的第二擋板。
2.如權(quán)利要求1所述的研磨裝置，其特征在于，所述第一擋板與所述第二擋板之間的距離尺寸小于所述球體的直徑尺寸。
3.如權(quán)利要求1所述的研磨裝置，其特征在于，所述第一擋板一側(cè)設(shè)置有吸附晶片的凹槽。
4.如權(quán)利要求1所述的研磨裝置，其特征在于，所述第一擋板及所述第二擋板上均設(shè)置有球形盲孔。
5.如權(quán)利要求4所述的研磨裝置，其特征在于，所述第二擋板上還設(shè)置有設(shè)置于所述球形盲孔周圍的若干第一通孔、及設(shè)置于所述第一通孔一側(cè)的若干第二通孔。
6.如權(quán)利要求5所述的研磨裝置，其特征在于，所述第二擋板通過(guò)螺柱和螺釘固定于所述第一擋板上。
7.如權(quán)利要求6所述的研磨裝置，其特征在于，所述第二擋板沿著所述螺柱或所述螺釘?shù)姆较蜃鲞\(yùn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求6所述的研磨裝置，其特征在于，所述螺柱貫穿所述第二擋板上的所述第一通孔固定于所述第一擋板上。
9.如權(quán)利要求6所述的研磨裝置，其特征在于，所述螺釘貫穿所述第二擋板上的所述第二通孔固定于所述第一擋板上。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的研磨裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括:旋轉(zhuǎn)軸、驅(qū)動(dòng)器、分布于所述旋轉(zhuǎn)軸周圍的若干連接桿以及環(huán)繞于所述旋轉(zhuǎn)軸上的氣缸；其中，所述旋轉(zhuǎn)軸和所述連接桿在所述驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】B24B37/04GK203918738SQ201420330020
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】張恒輝, 湯敬計(jì), 胡杰 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司