[发明专利]一种半导体晶圆用化学机械抛光设备

摘要

本发明涉及一种半导体晶圆用化学机械抛光设备，包括由上至下依次设置的晶圆夹持总成、研磨浆液控制装置、CMP装置。本发明结构简单，摒弃传统的磨床结构，不直接控制驱动晶圆转动的电机主轴升降，而是设置安装筒，并将晶圆的校验水平装置与电机主轴联动，一齐设置在安装筒内，通过对安装筒单独的线性驱动直接进行升降，精度更高，隔离电机震动的问题，也能够解决在接触瞬间的啃咬问题，同时通过研磨浆液控制装置在晶圆和抛光板之间形成均质的环状水膜层，既能够避免气隙的问题产生，又能够稳定抛光的过程，便于激光干涉的监测，提升抛光精度。

主权项

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。