研磨頭以及研磨裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出了一種研磨頭，隔膜、支撐墊、多個電磁鐵以及控制器，所述隔膜固定在所述支撐墊一表面，所述電磁鐵固定在所述支撐墊的另一表面，所述控制器與所述電磁鐵信號連接。將電磁鐵固定在支撐墊上，通過控制器控制電磁鐵的吸合程度來控制電磁鐵對所述支撐墊的下壓力，從而間接控制不同區(qū)域的隔膜對晶圓的下壓力，進(jìn)而調(diào)節(jié)所述晶圓不同區(qū)域的研磨速率，使研磨后的晶圓形貌可控。
【專利說明】研磨頭以及研磨裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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以及研磨裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制造工藝中，在填充銅層等薄膜之后，通常需要使用研磨裝置對其進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)處理，研磨去除一部分薄膜，或者將薄膜的表面進(jìn)行平坦化。
[0003]所述研磨裝置包括一研磨頭，所述研磨頭設(shè)由一隔膜，在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝時，將待研磨的晶圓附著在所述隔膜上，所述晶圓的待研磨面向下并與相對旋轉(zhuǎn)的研磨墊緊貼，所述隔膜提供的下壓力將所述晶圓緊壓到研磨墊的表面上，所述研磨墊粘貼于一研磨平臺上，當(dāng)所述研磨平臺在一馬達(dá)的帶動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時，所述研磨頭也隨之進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動；同時，研磨液通過一研磨液供應(yīng)單元涂覆在所述研磨墊上，所述研磨液由離心力均勻地分布在所述研磨墊上。
[0004]因此，所述隔膜對所述晶圓提供的下壓力是影響研磨速率(Remove Rate)的一個重要參數(shù)。所述隔膜不同區(qū)域?qū)λ鼍A提供的下壓力若不相同，則不同區(qū)域的所述晶圓的研磨速率也不盡相同，這樣便容易造成研磨后的晶圓形貌不符合工藝要求，嚴(yán)重的更會導(dǎo)致晶圓的良率降低。
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頭以及研磨裝置，能夠調(diào)節(jié)對晶圓的下壓力，從而調(diào)節(jié)研磨速率，使研磨后的晶圓形貌可控。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種研磨頭，包括隔膜、支撐墊、多個電磁鐵以及控制器，其中，所述隔膜固定在所述支撐墊一表面，所述電磁鐵固定在所述支撐墊的另一表面，所述控制器與所述電磁鐵信號連接。
[0007]進(jìn)一步的，在所述的研磨頭中，所述電磁鐵包括鐵芯、線圈及銜鐵，所述線圈圍繞在所述鐵芯的表面，所述銜鐵與所述鐵芯保持一定距離，所述銜鐵還連接一彈簧。
[0008]進(jìn)一步的，在所述的研磨頭中，所述電磁鐵的個數(shù)為四個，均勻分布在所述支撐墊的邊緣位置。
[0009]進(jìn)一步的，在所述的研磨頭中，所述控制器通過一控制信號線和一反饋信號線與所述電磁鐵信號連接。
[0010]進(jìn)一步的，在所述的研磨頭中，所述支撐墊設(shè)有多個通孔。
[0011]進(jìn)一步的，在所述的研磨頭中，所述隔膜設(shè)有多個通孔。
[0012]進(jìn)一步的，在所述的研磨頭中，所述研磨頭還包括定位環(huán)，所述隔膜和支撐墊固定在所述定位環(huán)的內(nèi)側(cè)。
[0013]進(jìn)一步的，在所述的研磨頭中，所述隔膜和支撐墊的俯視圖為圓形。
[0014]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型還提出了一種研磨裝置，采用如上文所述的任意一種研磨頭，所述研磨裝置包括研磨墊，所述研磨頭位于所述研磨墊的上方，并與所述研磨墊的表面緊貼。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在:將電磁鐵固定在支撐墊上，通過控制器控制電磁鐵的吸合程度來控制電磁鐵對所述支撐墊的下壓力，從而間接控制不同區(qū)域的隔膜對晶圓的下壓力，進(jìn)而調(diào)節(jié)所述晶圓不同區(qū)域的研磨速率，使研磨后的晶圓形貌可控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例中研磨頭和研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例中電磁鐵的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例中支撐墊的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合示意圖對本實(shí)用新型的研磨頭以及研磨裝置進(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)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本實(shí)用新型的限制。
[0020]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贡緦?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)施例的開發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(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，由一個實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0021]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實(shí)用新型。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0022]請參考圖1，在本實(shí)施例中，提出了 一種研磨裝置，所述研磨裝置包括研磨頭和研磨墊100，所述研磨頭位于所述研磨墊100的上方,能夠移動且與所述研磨墊100的表面緊貼。
[0023]在本實(shí)施例中，所述研磨頭包括隔膜310、支撐墊320、多個電磁鐵400以及控制器430，其中，所述隔膜310固定在所述支撐墊320 —表面，晶圓200粘附于所述隔膜310的表面，所述電磁鐵400固定在所述支撐墊320的另一表面，所述控制器430與所述電磁鐵400
信號連接。
[0024]請參考圖2,在本實(shí)施例中，所述電磁鐵400包括鐵芯410、線圈411及銜鐵420,所述線圈411圍繞在所述鐵芯410的表面，所述銜鐵420與所述鐵芯410保持一定距離，所述銜鐵420還連接一彈簧430，所述彈簧430起到一定的彈性作用；所述電磁鐵400能夠通過調(diào)節(jié)輸入的電流來調(diào)節(jié)磁場的大小，進(jìn)而能夠調(diào)整所述銜鐵420對所述鐵芯410的吸引力的大小，以此來調(diào)節(jié)所述支撐墊320的下壓力。
[0025]請參考圖3，所述電磁鐵400的個數(shù)為四個，均勻分布在所述支撐墊320的邊緣位置，所述支撐墊320設(shè)有多個通孔321，所述隔膜310也設(shè)有多個通孔，所述通孔用于通氣，從而能夠?qū)⒕A200吸附在所述隔膜310的表面。[0026]在本實(shí)施例中，所述控制器430通過一控制信號線450和一反饋信號線440與所述電磁鐵400信號連接，所述控制信號線450和反饋信號線440用于傳輸和反饋信號，以便所述控制器430控制所述電磁鐵400和得到電磁鐵400的狀態(tài)反饋；所述研磨頭還包括定位環(huán)(圖未示出)，所述隔膜310和支撐墊320的俯視圖為圓形，從而能夠固定在所述定位環(huán)內(nèi)側(cè)。
[0027]綜上，在本實(shí)用新型實(shí)施例提供的研磨頭以及研磨裝置中，將電磁鐵固定在支撐墊上，通過控制器控制電磁鐵的吸合程度來控制電磁鐵對所述支撐墊的下壓力，從而間接控制不同區(qū)域的隔膜對晶圓的下壓力，進(jìn)而調(diào)節(jié)所述晶圓不同區(qū)域的研磨速率，使研磨后的晶圓形貌可控。
[0028]上述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對本實(shí)用新型起到任何限制作用。任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對本實(shí)用新型揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種研磨頭，其特征在于，所述研磨頭包括隔膜、支撐墊、多個電磁鐵以及控制器，其中，所述隔膜固定在所述支撐墊一表面，所述電磁鐵固定在所述支撐墊的另一表面，所述控制器與所述電磁鐵信號連接。
2.如權(quán)利要求1所述的研磨頭，其特征在于，所述電磁鐵包括鐵芯、線圈及銜鐵，所述線圈圍繞在所述鐵芯的表面，所述銜鐵與所述鐵芯保持一定距離，所述銜鐵還連接一彈簧。
3.如權(quán)利要求2所述的研磨頭，其特征在于，所述電磁鐵的個數(shù)為四個，均勻分布在所述支撐墊的邊緣位置。
4.如權(quán)利要求2所述的研磨頭，其特征在于，所述控制器通過一控制信號線和一反饋信號線與所述電磁鐵信號連接。
5.如權(quán)利要求1所述的研磨頭，其特征在于，所述支撐墊設(shè)有多個通孔。
6.如權(quán)利要求1所述的研磨頭，其特征在于，所述隔膜設(shè)有多個通孔。
7.如權(quán)利要求1所述的研磨頭，其特征在于，所述研磨頭還包括定位環(huán)，所述隔膜和支撐墊固定在所述定位環(huán)的內(nèi)側(cè)。
8.如權(quán)利要求7所述的研磨頭，其特征在于，所述隔膜和支撐墊的俯視圖為圓形。
9.一種研磨裝置,采用如權(quán)利要求1至8中任意一種研磨頭,其特征在于,所述研磨裝置包括研磨墊，所述研磨頭位于所述研磨墊的上方，并與所述研磨墊的表面緊貼。
【文檔編號】B24B37/11GK203622169SQ201320804368
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】唐強(qiáng), 徐依協(xié) 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司