一种化学机械研磨装置的制作方法

专利2022-06-29  35


本实用新型涉及研磨设备领域,尤其涉及一种化学机械研磨装置。



背景技术:

化学机械研磨,晶圆制造中,随着制程技术的升级、导线与栅极尺寸的缩小,光刻(lithography)技术对晶圆表面的平坦程度(non-uniformity)的要求越来越高,ibm公司于1985年发展cmos产品引入,并在1990年成功应用于64mb的dram生产中。1995年以后,cmp技术得到了快速发展,大量应用于半导体产业。化学机械研磨亦称为化学机械抛光,其原理是化学腐蚀作用和机械去除作用相结合的加工技术,是目前机械加工中唯一可以实现表面全局平坦化的技术。

现有的化学机械研磨装置结构简单,功能单一,在制程中常常会在晶圆表面上造成许多缺陷,这些缺陷主要包括划痕微粒、研磨液结晶残留物等,其中特别引起关注的是划痕,因为它们通常是晶圆的致命的缺陷,会极大程度地降低晶圆的总的良率。

因此,有必要提供一种化学机械研磨装置解决上述技术问题。



技术实现要素:

本实用新型提供一种化学机械研磨装置,解决了现有的化学机械研磨装置结构简单,功能单一,不具有清理的作用的问题。

为解决上述技术问题,本实用新型提供的一种化学机械研磨装置,包括:底架;升降设备,所述升降设备设置于所述底架的顶部,所述升降设备包括升降框,并且所述升降框的内壁的底部固定连接有电动气缸;连接设备,所述连接设备设置于所述底架的顶部,所述连接设备包括固定杆,并且固定杆的表面滑动连接有移动架,所述移动架的左侧固定连接有顶架;驱动设备,所述驱动设备设置于所述顶架的顶部,并且所述驱动设备包括消音箱;驱动电机,所述驱动电机设置于所述消音箱的内壁的顶部,并且所述驱动电机的输出轴固定连接有转动杆,所述转动杆的底端固定连接有研磨头;支撑设备,所述支撑设备设置于所述底架的顶部,所述支撑设备包括稳定框,并且所述稳定框的内壁的底部转动连接有活动杆;放置设备,所述放置设备设置于所述活动杆的顶部,所述放置设备包括加热框,并且所述加热框的顶部固定连接有研磨槽;加液装置,所述加液装置设置于所述底架的顶部,并且所述加液装置包括清洗箱,所述清洗箱的顶部的左侧固定连接有吸泵。

优选的,所述电动气缸的顶部固定连接有固定块。

优选的,所述活动杆位于稳定框的内部的一端的表面固定连接有第一皮带轮。

优选的,所述稳定框的内壁底部的右侧固定连接有转动电机,并且所述转动电机的输出轴固定连接有第二皮带轮。

优选的,所述稳定框的内壁底部的左侧固定连接有供电箱,并且所述供电箱的内壁的底部设置有供电池。

优选的,所述加热框的内壁底部设置有加热块,所述加热框的内壁的两侧之间设置有加热管,并且所述加热管的表面缠绕有加热丝。

优选的,所述吸泵的吸口连通有吸液管,并且所述吸泵的排口连通有排液管,所述清洗箱的右侧连通有进液管。

与相关技术相比较,本实用新型提供的一种化学机械研磨装置具有如下有益效果:通过将研磨的材料放置在整个研磨槽内部,在利用稳定框内部的转动电机带动第二皮带轮和第一皮带轮进行转动,从而带动第一皮带轮轴心处的活动杆进行旋转,从而带动整个研磨槽进行旋转,利用电动气缸的动力带动顶架进行运动,随后利用驱动电机的动力带动转动杆和研磨头进行化学机械研磨,在研磨结束后,启动吸泵的动力带动吸液管和排液管对研磨头进行清洗,整个装置,对半导体晶圆进行化学机械研磨后对研磨头进行清洗,有效去除了在化学机械研磨中残留在研磨头或研磨头边缘上的颗粒、副产物以及研磨液结晶等残留物,防止了残留物对下一步化学机械研磨或下一片晶圆的化学机械研磨的损伤。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种化学机械研磨装置的一种较佳实施例的结构示意图;

图2为图1所示的稳定框内部的的结构示意图。

图中标号:1、底架,2、升降设备,21、升降框,22、电动气缸,23、固定块,3、连接设备,31、固定杆,32、移动架,33、顶架,4、驱动设备,41、消音箱,42、驱动电机,43、转动杆,44、研磨头,5、支撑设备,51、稳定框,52、活动杆,53、第一皮带轮,54、转动电机,55、第二皮带轮,56、供电箱,57、供电池,6、放置设备,61、加热框,62、研磨槽,63、加热块,64、加热管,65、加热丝,7、加液装置,71、清洗箱,72、吸泵,73、吸液管,74、排液管,75、进液管。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请结合参阅图1、和图2,其中,图1为本实用新型提供的一种化学机械研磨装置的一种较佳实施例的结构示意图;图2为为图1所示的稳定框内部的的结构示意图。一种化学机械研磨装置包括:底架1;升降设备2,所述升降设备2设置于所述底架1的顶部,所述升降设备2包括升降框21,并且所述升降框21的内壁的底部固定连接有电动气缸22;连接设备3,所述连接设备3设置于所述底架1的顶部,所述连接设备3包括固定杆31,并且固定杆31的表面滑动连接有移动架32,所述移动架32的左侧固定连接有顶架33,顶架33远离移动架32的一侧与固定块23的右侧固定连接;驱动设备4,所述驱动设备4设置于所述顶架33的顶部,并且所述驱动设备4包括消音箱41,消音箱41便于降低驱动电机42工作时产生的噪音;驱动电机42,所述驱动电机42设置于所述消音箱41的内壁的顶部,并且所述驱动电机42的输出轴固定连接有转动杆43,转动杆43贯穿并延伸至顶架33的底部,所述转动杆43的底端固定连接有研磨头44;支撑设备5,所述支撑设备5设置于所述底架1的顶部,所述支撑设备5包括稳定框51,并且所述稳定框51的内壁的底部转动连接有活动杆52,活动杆52贯穿并延伸至稳定框51的外部;放置设备6,所述放置设备6设置于所述活动杆52的顶部,所述放置设备6包括加热框61,并且所述加热框61的顶部固定连接有研磨槽62,研磨槽62的左侧的底部开设流孔;加液装置7,所述加液装置7设置于所述底架1的顶部,并且所述加液装置7包括清洗箱71,所述清洗箱71的顶部的左侧固定连接有吸泵72。

所述电动气缸22的顶部固定连接有固定块23。

所述活动杆52位于稳定框51的内部的一端的表面固定连接有第一皮带轮53。

所述稳定框51的内壁底部的右侧固定连接有转动电机54,并且所述转动电机54的输出轴固定连接有第二皮带轮55,第二皮带轮55的表面与第一皮带轮53的表面通过皮带传动连接。

所述稳定框51的内壁底部的左侧固定连接有供电箱56,并且所述供电箱56的内壁的底部设置有供电池57。

所述加热框61的内壁底部设置有加热块63,所述加热框61的内壁的两侧之间设置有加热管64,并且所述加热管64的表面缠绕有加热丝65。

所述吸泵72的吸口连通有吸液管73,吸液管73远离吸泵72的一端贯穿并延伸至清洗箱71的内部,并且所述吸泵72的排口连通有排液管74,排液管74远离吸泵72的一端贯穿并延伸至研磨槽62内部,所述清洗箱71的右侧连通有进液管75。

本实用新型提供的一种化学机械研磨装置的工作原理如下:

第一步:首先将研磨的材料放置在研磨槽62的内部,接着启动稳定框51内部的转动电机54,利用转动电机54的动力带的第二皮带轮55进行转动,通过转动的第二皮带轮55表面的皮带带动第一皮带轮53进行转动,从而可以带活动杆52进行转动,随后通过活动杆52的转动带动加热框61和研磨槽62进行旋转;

第二步:启动电动气缸22,利用电动气缸22的动力带动固定块23和顶架33进行上下移动,当移动到底合适的位置时,停止电动气缸22,启动驱动电机42,驱动电机42的动力带动转动杆43进行转动,从而通过转动杆43带研磨头44进行转动,完成化学研磨,在研磨结束后,启动吸泵72的动力带动吸液管73和排液管74对研磨头44进行清洗。

与相关技术相比较,本实用新型提供的一种化学机械研磨装置具有如下有益效果:通过将研磨的材料放置在整个研磨槽62内部,在利用稳定框51内部的转动电机54带动第二皮带轮55和第一皮带轮53进行转动,从而带动第一皮带轮53轴心处的活动杆52进行旋转,从而带动整个研磨槽62进行旋转,利用电动气缸22的动力带动顶架33进行运动,随后利用驱动电机42的动力带动转动杆43和研磨头44进行化学机械研磨,在研磨结束后,启动吸泵72的动力带动吸液管73和排液管74对研磨头44进行清洗,整个装置,对半导体晶圆进行化学机械研磨后对研磨头44进行清洗,有效去除了在化学机械研磨中残留在研磨头44或研磨头44边缘上的颗粒、副产物以及研磨液结晶等残留物,防止了残留物对下一步化学机械研磨或下一片晶圆的化学机械研磨的损伤。

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征:

1.一种化学机械研磨装置,其特征在于,包括:

底架;

升降设备,所述升降设备设置于所述底架的顶部,所述升降设备包括升降框,并且所述升降框的内壁的底部固定连接有电动气缸;

连接设备,所述连接设备设置于所述底架的顶部,所述连接设备包括固定杆,并且固定杆的表面滑动连接有移动架,所述移动架的左侧固定连接有顶架;

驱动设备,所述驱动设备设置于所述顶架的顶部,并且所述驱动设备包括消音箱;

驱动电机,所述驱动电机设置于所述消音箱的内壁的顶部,并且所述驱动电机的输出轴固定连接有转动杆,所述转动杆的底端固定连接有研磨头;

支撑设备,所述支撑设备设置于所述底架的顶部,所述支撑设备包括稳定框,并且所述稳定框的内壁的底部转动连接有活动杆;

放置设备,所述放置设备设置于所述活动杆的顶部,所述放置设备包括加热框,并且所述加热框的顶部固定连接有研磨槽;

加液装置,所述加液装置设置于所述底架的顶部,并且所述加液装置包括清洗箱,所述清洗箱的顶部的左侧固定连接有吸泵。

2.根据权利要求1所述的一种化学机械研磨装置,其特征在于,所述电动气缸的顶部固定连接有固定块。

3.根据权利要求1所述的一种化学机械研磨装置,其特征在于,所述活动杆位于稳定框的内部的一端的表面固定连接有第一皮带轮。

4.根据权利要求1所述的一种化学机械研磨装置,其特征在于,所述稳定框的内壁底部的右侧固定连接有转动电机,并且所述转动电机的输出轴固定连接有第二皮带轮。

5.根据权利要求1所述的一种化学机械研磨装置,其特征在于,所述稳定框的内壁底部的左侧固定连接有供电箱,并且所述供电箱的内壁的底部设置有供电池。

6.根据权利要求1所述的一种化学机械研磨装置,其特征在于,所述加热框的内壁底部设置有加热块,所述加热框的内壁的两侧之间设置有加热管,并且所述加热管的表面缠绕有加热丝。

7.根据权利要求1所述的一种化学机械研磨装置,其特征在于,所述吸泵的吸口连通有吸液管,并且所述吸泵的排口连通有排液管,所述清洗箱的右侧连通有进液管。

技术总结
本实用新型提供一种化学机械研磨装置。所述一种化学机械研磨装置,包括:底架;升降设备,所述升降设备设置于所述底架的顶部,所述升降设备包括升降框,并且所述升降框的内壁的底部固定连接有电动气缸;连接设备,所述连接设备设置于所述底架的顶部,所述连接设备包括固定杆,并且固定杆的表面滑动连接有移动架。本实用新型提供的一种化学机械研磨装置具有,启动吸泵的动力带动吸液管和排液管对研磨头进行清洗,整个装置,对半导体晶圆进行化学机械研磨后对研磨头进行清洗,有效去除了在化学机械研磨中残留在研磨头或研磨头边缘上的颗粒、副产物以及研磨液结晶等残留物,防止了残留物对下一步化学机械研磨或下一片晶圆的化学机械研磨的损。

技术研发人员:黄文聪;陈文超;刘彦棠
受保护的技术使用者:黄文聪
技术研发日:2019.07.04
技术公布日:2020.06.09

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