[实用新型]化学机械研磨设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种化学机械研磨设备。

背景技术

随着电子设备的广泛应用，半导体的制造工艺得到了飞速的发展，在半导体的制造流程中，一般需涉及化学机械研磨工艺(CMP)。化学机械研磨设备通常采用一研磨头固定晶片，并通过所述研磨头将所述晶片的待研磨面紧压于研磨垫上，从而随着晶片和研磨垫之间的先对运动，实现对晶片的研磨过程。

然而，在研磨的过程中，一般无法确保晶片上的每个区域的研磨速率均保持一致，使晶片的研磨均匀性较差，进而导致晶片上的部分区域产生研磨过度或研磨不足的问题。目前，针对晶片上部分区域研磨过度或研磨不足的问题，通常是通过对异常晶片进行重工(rework)处理，或者更换化学机械研磨设备中的部分零部件等方法，以改善对晶片的研磨均匀性，缓解晶片在研磨工艺后存在厚度不均的风险，然而，这种方式必然会导致制造成本的增加。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种化学机械研磨设备，以解决现有的化学机械研磨设备在对晶片进行研磨时发生研磨不均的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种化学机械研磨设备，用于对晶片进行化学机械研磨工艺，包括：一用于固定晶片的研磨台；多个用于对晶片的待研磨面进行研磨的研磨头，多个所述研磨头中，至少两个研磨头的尺寸不同。

可选的，所述研磨头为可旋转研磨头，在进行化学机械研磨的过程中，所述研磨头与晶片接触并发生旋转。

可选的，所述研磨头为均可移动研磨头，在进行化学机械研磨的过程中，所述研磨头移动至晶片的待研磨区域。

可选的，所述化学机械研磨设备还包括一研磨垫，在进行化学机械研磨的过程中，所述研磨垫贴附于所述研磨头面对所述研磨台的表面上，以用于对晶片的待研磨面进行研磨；

可选的，所述研磨头在朝向所述研磨台一侧的表面为圆形。

可选的，多个所述研磨头的直径等倍增长。

可选的，所述化学机械研磨设备包括三个所述研磨头，一个研磨头的直径等于晶片的直径，一个研磨头的直径等于晶片直径的1/2，一个研磨头的直径等于晶片直径的1/4。

可选的，所述研磨台的台面为圆形。

可选的，所述研磨台的中心位置与位于所述研磨台上的晶片的中心位置重合。

可选的，所述研磨台为可旋转研磨台，其带动晶片旋转以执行化学机械研磨工艺。

可选的，所述化学机械研磨设备还包括一研磨液供给手臂，所述研磨液供给手臂在朝向所述研磨台的一侧上设置有喷嘴。

可选的，所述研磨液供给手臂为可移动手臂，所述研磨液供给手臂移动至所述研磨台的上方以在化学机械研磨过程中提供研磨液。

在本实用新型提供的化学机械研磨设备中，晶片固定于研磨台上，并设置多个研磨头，所述研磨头可对晶片施加一负载，进而实现对晶片进行研磨的目的。与现有的化学机械研磨设备相比，本实用新型采用了不同的研磨方式，使研磨头的尺寸不会受到晶片尺寸的影响，进而可根据实际需求设置成相应尺寸的研磨头。即，多个研磨头中可设置成多种尺寸，从而可针对晶片上的特定区域进行研磨，确保晶片上膜层的厚度均匀性，避免在化学机械研磨工艺中，晶片的部分区域出现研磨过度或研磨不足的问题。

附图说明

图1为一种化学机械研磨设备的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中的化学机械研磨设备的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中的化学机械研磨设备中三种尺寸的研磨头的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述，在执行化学机械过程中，研磨头固定晶片并在朝向研磨台的方向上对晶片施加一定的压力，从而随着研磨台的旋转，可通过位于研磨台上的研磨垫对晶片进行研磨。具体可参考图1所示，所述化学机械研磨设备通常包括一用于承载研磨垫的研磨台11和一研磨头12。当对晶片W进行研磨时，首先将待研磨的晶片W固定在研磨头12上，使晶片W的待研磨面与旋转的研磨垫对向配置，此时，在研磨垫上可提供由研磨粒和化学助剂所构成的研浆(slurry)；接着，研磨头12提供给晶片W可控制的负载如压力，而将晶片W的待研磨面紧压于研磨垫上，随着晶片W与研磨垫之间的相对运动，以及研磨垫上研浆的喷洒，实现对晶片W的研磨，形成晶片平坦的表面。

然而，在这种研磨方式中，无法确保晶片上的每个区域的研磨速率均保持一致，例如晶片上的各个区域所承受到的压力存在差异，进而会导致同一晶片上的部分区域过度研磨或研磨不足的问题。