[发明专利]抛光装置及半导体晶圆平坦化设备

说明书

本申请涉及半导体制造技术领域，尤其是涉及一种抛光装置及半导体晶圆平坦化设备。抛光装置包括摆动机构、直线行走机构和抛光头组件；摆动机构包括摆动悬臂、摆动驱动装置和减速机；摆动驱动装置和减速机连接，摆动驱动装置用于驱动减速机转动；减速机与摆动悬臂连接，减速机用于驱动摆动悬臂沿设定轨迹摆动；摆动悬臂上安装有直线行走机构，直线行走机构与抛光头组件相连接，直线行走机构使得抛光头组件能够沿摆动悬臂的长度方向往复运动。本申请提供的抛光装置可实现直线往复式Sweep方式、弧线往复式Sweep方式及直线和弧线复合的Sweep方式，解决了Sweep工艺清扫运动轨迹单一，运动距离短，晶圆抛光效率较低的技术问题。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，尤其是涉及一种抛光装置及半导体晶圆平坦化设备。

背景技术

在半导体晶圆的制造过程中，CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)是目前认可度最高、最有效的微晶圆全局平坦化技术，其中，抛光过程中的Sweep(清扫)工艺是其中的重要一环，抛光头的Sweep能够确保晶圆抛光过程中整体平坦化的均匀性以及晶圆与抛光液均匀接触。在现有的Sweep工艺过程中，清扫的运动轨迹单一，且运动距离较短，造成了晶圆抛光效率较低的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种抛光装置及半导体晶圆平坦化设备，用于对晶圆的表面进行抛光，晶圆抛光过程中可实现多种Sweep方式，包括既可实现单独的直线往复式Sweep方式、弧线往复式Sweep方式，又可实现直线和弧线复合的Sweep方式，解决了现有技术中存在的在Sweep工艺过程中，清扫的运动轨迹单一，且运动距离较短，造成了晶圆抛光效率较低的技术问题。

本申请提供了一种抛光装置，包括摆动机构、直线行走机构和抛光头组件；

所述摆动机构包括摆动悬臂、摆动驱动装置和减速机；所述摆动驱动装置和所述减速机连接，所述摆动驱动装置用于驱动所述减速机转动；所述减速机与所述摆动悬臂连接，所述减速机用于驱动所述摆动悬臂沿设定轨迹摆动；

所述摆动悬臂上安装有所述直线行走机构，所述直线行走机构与所述抛光头组件相连接，所述直线行走机构使得所述抛光头组件能够沿所述摆动悬臂的长度方向往复运动。

在上述技术方案中，进一步地，所述摆动机构还包括固定座和转动座，所述摆动驱动装置安装于所述固定座上，所述减速机的固定端与所述固定座连接，且所述减速机的输出端与所述转动座相连接；所述固定座与所述转动座连接，所述转动座能够相对于所述固定座转动；所述转动座与所述摆动悬臂相连接，所述摆动悬臂能够相对于所述固定座转动。

在上述技术方案中，进一步地，所述固定座具有第一容纳腔，所述摆动驱动装置位于所述第一容纳腔内，且所述摆动驱动装置与所述固定座可拆卸连接；所述转动座具有第二容纳腔，所述减速机位于所述第二容纳腔内，且所述减速机与所述转动座可拆卸连接，所述减速机与所述固定座可拆卸连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述固定座与所述转动座通过轴承连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述直线行走机构包括轨道组件；所述轨道组件包括滑块和滑轨，所述滑轨安装于所述摆动悬臂上，所述滑块能够沿所述滑轨的导向方向滑动，所述抛光头组件与所述滑块相连接。

在上述技术方案中，进一步地，所述直线行走机构还包括直行驱动装置，所述直行驱动装置与所述摆动悬臂连接，所述直行驱动装置的输出轴与所述滑块相连接，所述直行驱动装置用于驱动所述滑块沿所述滑轨的导向方向往复运动。

在上述技术方案中，进一步地，所述摆动悬臂包括间隔设置的两个支臂，所述轨道组件的数量为两个，两个所述轨道组件分别位于两个所述支臂上；所述抛光头组件位于两个所述支臂之间。