[发明专利]抛光垫修整器、化学机械抛光装置及用其抛光晶圆的方法

说明书

本揭示公开一种抛光垫修整器，其包括壳体、修整盘及抽吸器件。所述壳体包括底壁及围绕所述底壁的侧壁。所述底壁设有开口。所述修整盘设置在所述侧壁上远离所述底壁的一端。所述修整盘设有多个通孔。所述修整盘与所述壳体共同构成一个与所述多个通孔连通的腔室。所述抽吸器件的一端通过所述底壁的开口抽吸所述腔室内的气体，以使所述修整盘的多个通孔内产生真空吸力。本揭示还公开一种包括所述抛光垫修整器的化学机械抛光装置，以及一种使用所述化学机械抛光装置抛光晶圆的方法。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光装置的技术领域，特别是涉及一种抛光垫修整器、一种包括所述抛光垫修整器的化学机械抛光装置，以及一种使用所述化学机械抛光装置抛光晶圆的方法。

背景技术

在半导体产业中，晶圆(wafer)必须先经过化学机械抛光(chemical mechanicalpolishing，CMP)以使其表面平坦，再于其上进行制作芯片(chip)的制程，以提升制作芯片的良率。

化学机械抛光包括：将晶圆压置于抛光垫(polishing pad)上，在抛光垫上加入含有抛光颗粒的抛光浆(slurry)，以及通过旋转抛光垫来抛光所述晶圆。在完成一片晶圆的抛光之后，通常会以去离子水(deionized water，DIW)清洗(rinse)抛光垫及晶圆。在清洗抛光垫及晶圆之后，通常会有大量的去离子水残留在抛光垫的表面上。在下一片晶圆抛光时，残留的去离子水会稀释抛光浆，从而降低抛光初期的抛光速度。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种抛光垫修整器，其包括壳体、修整盘及抽吸器件；所述壳体包括底壁及围绕所述底壁的侧壁，所述底壁设有开口；所述修整盘设置在所述侧壁上远离所述底壁的一端，所述修整盘设有多个通孔，所述修整盘与所述壳体共同构成一个与所述多个通孔连通的腔室；所述抽吸器件的一端通过所述底壁的开口抽吸所述腔室内的气体，以使所述修整盘的多个通孔内产生真空吸力。

在一方面，所述多个通孔仅设置在所述修整盘的周缘。

在一方面，所述抽吸器件为抽吸管，所述抽吸管的一端通过所述底壁的开口设置于所述腔室内。

在一方面，所述抛光垫修整器还包括转动轴，所述转动轴包括连接于所述底壁远离所述修整盘的表面上的第一端，以及与所述底壁的开口连通且容纳所述抽吸管的一部分的第一通道；所述转动轴用于使所述壳体及设置于所述壳体内的修整盘转动。

在一方面，所述抛光垫修整器还包括机械手臂，所述机械手臂用于使所述修整盘相对于所述抛光垫待修整的表面进行垂直移动或水平移动；所述机械手臂包括第二通道以及连接至所述转动轴的第二端的终端；所述第二端与所述第一端相对；所述终端设有终端开口；所述第二通道通过所述终端开口与所述第一通道连通，用以容纳所述抽吸管的一部分。

在一方面，所述抛光垫修整器还包括输水管，所述输水管的一端通过所述底壁的所述开口设置于所述腔室内，且配置成向所述腔室内输出清洗液，以清洗所述修整盘的多个通孔。

在一方面，所述修整盘包括基盘及抛光颗粒；所述多个通孔沿所述基盘的边缘排成一圈；所述抛光颗粒设置在所述基盘远离所述底壁的表面上，用以修整抛光垫待修整的表面。

在一方面，所述基盘远离所述底壁的表面包括叶轮状通道区，所述叶轮状通道区包括中心区、环状区及多个从所述中心区延伸至所述环状区的肋状区，所述叶轮状通道区内未设置所述抛光颗粒。

在一方面，所述多个通孔设置在所述环状区内。

本发明还提供一种化学机械抛光装置，其特征在于，包括：抛光垫；

载台，被配置成承载并旋转所述抛光垫；抛光浆注入器，被配置成将抛光浆注入到所述抛光垫上；冲洗器，被配置成释出冲洗液，以冲洗所述抛光垫；以及前述抛光垫修整器，被配置成在修整所述抛光垫时，移动到所述抛光垫的上方，使得所述抛光垫修整器的修整盘面向并接触所述抛光垫待修整的表面。