[实用新型]研磨调整装置及化学机械研磨装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种研磨调整装置及化学机械研磨装置。

背景技术

IC制造工艺中平坦化技术已成为与光刻和刻蚀同等重要且相互依赖的不可缺少的关键技术之一。而化学机械抛光(CMP)工艺便是目前最有效、最成熟的平坦化技术。化学机械研磨系统是集清洗、干燥、在线检测、终点检测等技术于一体的化学机械平坦化技术。是集成电路(IC)向微细化、多层化、平坦化、薄型化发展的产物。

图1所示为当前主流CMP装置的俯视图，CMP装置100包括研磨头（Polishinghead）101、置于研磨平台上面的研磨垫（Pad）102、浆料传送装置（Slurrydelivery）103以及研磨垫调整装置（PadConditioner）104。其中，研磨头101上装有待化学机械研磨的晶片，在一定下压力的作用下，晶片表面薄膜与研磨垫102以及浆料相互作用实现化学机械抛光，研磨头101相对研磨垫102在其径向方向上做直线运动以及自身的圆周运动；浆料传送装置103用于提供研磨时所需要的浆料，其中浆料是化学机械研磨过程中一种关键的材料，研磨不同的薄膜选择不同的浆料，它对CMP的速度、抛光质量有很大的影响；研磨垫102通常由多孔、有弹性的聚合物制成，具有一定硬度、耐用性、可再生性、多孔性和填充性，能够在吸收研磨浆料并在夹具的压力下输送到晶片表面。在研磨垫102和研磨头101相互作用的使用过程中，研磨垫102的表面会吸收一些残留的浆料和颗粒物而变得平滑，平滑后的研磨垫102会导致对晶片的研磨速率下降。为了保持研磨垫102的粗糙度，利用研磨垫调整装置104重新调整研磨垫102的表面、去除研磨过程中残留的浆料和颗粒物，并将浆料传送装置103提供的新浆料重新分布均匀。

如图2为所述研磨调整装置104的俯视图，所述浆料传送装置的表面为金刚石圆盘，通过金刚石圆盘与研磨垫之间的作用，将填充在研磨垫表面内的残留的浆料和颗粒物打磨去除掉，使研磨垫的表面恢复一定的粗糙度，从而保持对晶片具有一定的研磨速度。但是，上述包括金刚石圆盘的研磨调整装置在去除研磨垫中间留下残留浆料和颗粒物效果并不理想，没有去除的残留浆料和颗粒物会在晶片薄膜表面形成刮痕、表面粒子等缺陷。通常，为了改善研磨调整效果，在工作过程中可以通过调整研磨调整装置的下压力，调整金刚石圆盘与研磨垫之间的作用，从而使研磨调整的效果得到改善。但是，通过加强施加下压力的方法来优化去除研磨垫中残留的浆料及颗粒，会导致研磨垫使用寿命的降低。

因此，有必要开发一种研磨调整装置提高对研磨垫的研磨调整效果，同时不会降低研磨垫的寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种研磨调整装置及化学机械研磨装置，以解决现有技术中的通过增加研磨调整装置的下压力而导致的研磨垫寿命缩短的问题，减少划伤和表面离子缺陷的发生，并同时保证了研磨垫的寿命，从而达到提高良率并且降低生产成本的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种研磨调整装置，包括一研磨调整臂和位于所述研磨调整臂一端的金刚石圆盘，另外，还包括位于所述研磨调整臂上的盘刷，所述研磨调整臂带动所述盘刷与所述金刚石圆盘一起移动。

可选的，所述研磨调整装置还包括与所述盘刷连接的第一马达，所述第一马达带动所述盘刷自转。

可选的，所述研磨调整装置还包括与所述盘刷连接的第二马达，所述第二马达带动所述盘刷沿着所述研磨调整臂的臂长方向移动。

可选的，所述研磨调整装置还包括与所述金刚石圆盘连接的第三马达，所述第三马达带动所述金刚石圆盘自转。

可选的，所述研磨调整装置还包括一上下控制器，与所述研磨调整臂相连接。

可选的，所述研磨调整装置还包括：

第一压力调整器，与所述金刚石圆盘相连接；以及

第二压力调整器，与所述盘刷相连接。

相应的，本实用新型还提供一种化学机械研磨装置，包括：

一研磨垫；以及

一所述研磨调整装置，所述研磨调整装置位于所述研磨垫的上方。

可选的，在所述化学机械研磨装置中，所述上下控制器将所述金刚石圆盘和盘刷下压至与所述研磨垫的表面接触。

可选的，所述化学机械研磨装置还包括：

位于所述研磨垫上方的研磨头，所述研磨头上固定一待研磨晶片；以及

位于所述研磨垫上方的浆料传送装置。