專利名稱：新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置。
背景技術(shù)：
自二十世紀(jì)九十年代以來，隨著芯片特征線寬的不斷減小和芯片層數(shù)的不斷增 加，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)已成為半導(dǎo)體制造工序中不可或缺的重要步驟。表面的平坦程度 會(huì)對(duì)光刻工藝的效果好壞產(chǎn)生極大的影響，化學(xué)機(jī)械拋光就地為解決這一問題而專門開發(fā) 出來的技術(shù)，它依靠?jī)?yōu)異的全局平坦化能力取代其它技術(shù)而成為芯片制造工藝中的標(biāo)準(zhǔn)工 序，產(chǎn)量的大小是評(píng)價(jià)設(shè)備好壞的重要指標(biāo)。圖4是目前最常見的旋轉(zhuǎn)式化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)，它是由拋光盤帶著拋光墊旋轉(zhuǎn)，而 拋光頭帶著硅片旋轉(zhuǎn)，并且有水平方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，拋光液輸送口負(fù)責(zé)輸送拋光液到拋光 墊上，這種結(jié)構(gòu)方式特點(diǎn)在于它的拋光墊在下，硅片在上，拋光墊的面積比硅片大，它的優(yōu) 點(diǎn)在于當(dāng)拋光頭與拋光盤的轉(zhuǎn)速相同時(shí)，硅片上各點(diǎn)去除率完全相同，能夠獲得比較好的 全局平坦度，它的缺點(diǎn)也同樣明顯，拋光盤的直徑至少為硅片直徑的兩倍，設(shè)備占地面積過 大，對(duì)面積的利用率不夠，特別是對(duì)于硅片直徑不斷增加的今天來說，這一劣勢(shì)也愈加明Mo發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)式化學(xué)機(jī)械拋光設(shè)備面積利用率低，單位面積下產(chǎn)量偏低的問 題，本實(shí)用新型提供一種新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為該裝置的結(jié)構(gòu)包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的拋光盤，固定 于拋光盤上方的拋光液輸送口，位于拋光盤上方的拋光頭，以及安裝與拋光頭下表面具有 曲線輪廓的拋光墊；待拋光的硅片安置在拋光盤上，并隨拋光盤旋轉(zhuǎn)，拋光頭及拋光墊的尺 寸不小于硅片的直徑；拋光液輸出口直接向硅片輸送拋光液，拋光頭帶動(dòng)拋光墊一起做高 頻振動(dòng)，對(duì)硅片進(jìn)行拋光。所述拋光頭和拋光墊的高頻振動(dòng)由如下方式實(shí)現(xiàn)超聲發(fā)生器產(chǎn)生高頻交流電信 號(hào)并輸送到功率放大器，功率放大器將高頻交流電信號(hào)進(jìn)行功率放大，壓電陶瓷將功率放 大后的高頻交流電信號(hào)轉(zhuǎn)化成機(jī)械振動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)拋光頭高頻振動(dòng)。所述拋光墊外形輪廓需滿足
權(quán)利要求1.新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置，其特征在于，該裝置的結(jié)構(gòu)包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的拋光 盤(102)，固定于拋光盤(10 上方的拋光液輸送口(104)，位于拋光盤(10 上方的拋光 頭(101)，以及安裝于拋光頭(101)下表面具有曲線輪廓的拋光墊(103)；待拋光的硅片 (105)安置在拋光盤(102)上，拋光頭(101)及拋光墊(103)的尺寸不小于硅片(105)的直 徑；超聲發(fā)生器與功率放大器、壓電陶瓷、拋光頭(101)依次連接，使拋光頭(101)及拋光墊 (103)產(chǎn)生高頻振動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置，其特征在于，所述拋光墊(103)外
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置，其特征在于，所述的優(yōu)選范 圍為7mm彡rQ彡15mm, P (r)為常量或與r相關(guān)的變量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置，其特征在于，所述拋光頭(101)振動(dòng) 的頻率在IkHz到IMHz之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置，其特征在于，所述拋光頭(101)振動(dòng) 的振幅在Ium到50um之間。
專利摘要本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種新型化學(xué)機(jī)械拋光裝置。該裝置的結(jié)構(gòu)包括由電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的拋光盤，固定于拋光盤上方的拋光液輸送口，位于拋光盤上方的拋光頭，以及安裝于拋光頭下表面具有曲線輪廓的拋光墊；待拋光的硅片安置在拋光盤上，并隨拋光盤旋轉(zhuǎn)，拋光液輸出口直接向硅片輸送拋光液，拋光頭帶動(dòng)拋光墊一起做高頻振動(dòng)，對(duì)硅片進(jìn)行拋光。本實(shí)用新型中，拋光盤的尺寸僅為旋轉(zhuǎn)式化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)的一半，材料去除率能達(dá)到旋轉(zhuǎn)式化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)的40％以上，而設(shè)備的占地面積小，僅為旋轉(zhuǎn)式化學(xué)機(jī)械拋光機(jī)的1/4，面積利用率高，能夠提高單位面積下設(shè)備的產(chǎn)量。
文檔編號(hào)B24B37/04GK201824235SQ201020510119
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者何永勇, 梅赫賡, 路新春, 雒建斌 申請(qǐng)人:清華大學(xué)