[发明专利]一种半导体晶圆用化学机械抛光设备

权利要求书

1.一种半导体晶圆用化学机械抛光设备，其特征在于：包括由上至下依次设置的晶圆夹持总成(1)、研磨浆液控制装置(2)、CMP装置(3)，

所述晶圆夹持总成(1)具有中空且两端开口的安装筒(10)，在所述安装筒(10)的上、下两端均设有密封端盖(11)，在两个密封端盖(11)之间转动连接有隔离套(12)，在所述隔离套(12)的内腔中通过轴承安装有驱动电机转轴(13)，在所述隔离套(12)的外壁上设有主动齿轮圈(14)，与所述主动齿轮圈(14)啮合设有从动齿轮圈(15)，所述从动齿轮圈(15)的下端设有连接端部，且所述从动齿轮圈(15)的连接端部向下延展并贯穿位于下端的密封端盖(11)，在所述从动齿轮圈(15)与安装筒(10)的内壁之间设有滚针轴承(16)，在所述安装筒(10)的外壁固定连接有由第一直线电机(17)驱动的垂直位移调整滑块(18)，以所述从动齿轮圈(15)为中心、在其连接端部的下端边缘旋转设有若干个吊爪(19)，在所述吊爪(19)的下方固定有晶圆固定板(100)，在所述晶圆固定板(100)的下表面固定有待加工晶圆(101)，

所述研磨浆液控制装置(2)具有可升降的安装环装置，所述安装环装置具有内、外分别设置的配水环(21)、固定环(22)，所述配水环(21)的上、下两端与固定环(22)转动连接，在所述配水环(21)的外侧设有环状分布的桨叶(211)，在所述配水环(21)的中部设有贯穿的环形沟槽缝(212)，所述配水环(21)的外侧与固定环(22)的内侧一起构成环状浆液腔室(23)，以所述固定环(22)的中心轴线为中心、在其外侧的切向方向旋转设有若干个高压入水口(24)，

所述CMP装置(3)具有上、下分别设置的化学机械抛光板(30)、旋转托板(31)，在所述化学机械抛光板(30)与旋转托板(31)的同一位置处开设有观察窗口(32)，在所述观察窗口(32)的下方设有激光检测头(33)，

且所述待加工晶圆(101)的外径、化学机械抛光板(30)的外径均小于配水环(21)的内径。

2.如权利要求1所述的一种半导体晶圆用化学机械抛光设备，其特征在于：所述吊爪(19)固定在从动齿轮圈(15)的连接端部的下端边缘的万向节，在所述万向节的下端设有至少三个伸缩气杆，所述伸缩气杆的伸缩端部均固定在晶圆固定板(100)的上表面。

3.如权利要求2所述的一种半导体晶圆用化学机械抛光设备，其特征在于：相邻两个高压入水口(24)之间在垂直方向上不位于同一水平面。

4.如权利要求3所述的一种半导体晶圆用化学机械抛光设备，其特征在于：所述高压入水口(24)的数量为4个，且分别沿固定环(22)的外侧的四等分点的切向位置设置。

5.如权利要求3所述的一种半导体晶圆用化学机械抛光设备，其特征在于：所述高压入水口(24)的数量为3个，且分别沿固定环(22)的外侧的三等分点的切向位置设置。

6.如权利要求4或5所述的一种半导体晶圆用化学机械抛光设备，其特征在于：所述设备还具有浆液回收装置(4)，所述浆液回收装置(4)具有至少一个与配水环(21)内侧固定连接的、呈半圆弧形的引流挡片(41)，且所述引流挡片(41)可密闭住环形沟槽缝(212)，在所述固定环(22)的上端面设有浆液回收环(42)，在所述浆液回收环(42)内设有环形废弃浆液容纳腔室(43)，在所述引流挡片(41)上设有与环形废弃浆液容纳腔室(43)相连通的流道(44)，在所述引流挡片(41)的内侧设有与流道(44)相连通的吸入缝隙(45)。

7.如权利要求6所述的一种半导体晶圆用化学机械抛光设备，其特征在于：所述引流挡片(41)的数量为两个，且两个引流挡片(41)之间均由环形沟槽缝(212)隔开。