研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置以及補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置以及補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的化學(xué)機(jī)械研磨工藝主要是通過研磨頭壓住硅片并使之與研磨墊間的相互作用達(dá)到硅片器件區(qū)的整體平整化，而研磨頭上的研磨護(hù)圈會(huì)隨著與研磨墊之間的互相研磨導(dǎo)致不可避免的物理磨損，從而改變硅片邊緣所受到的壓力。
[0003]目前，研磨業(yè)界對(duì)于該現(xiàn)象所導(dǎo)致的研磨頭邊緣(具體區(qū)域?yàn)檠心ヮ^外徑290mm?299mm之間)部分定義為不可控區(qū)域。但是隨著器件集成度增加及成本降低的需求促使硅片有效使用面積的提高，硅片上的有效器件區(qū)無限往邊緣擴(kuò)展，這就對(duì)整片硅片所受的研磨壓力本身特性的穩(wěn)定性提出更高的要求，尤其是要確保290mm?299mm之間部分研磨效果。而該處的壓力不穩(wěn)定性目前作為全球性業(yè)界難題，其表現(xiàn)為:
[0004]1.研磨護(hù)圈初期機(jī)械磨損較少，器件可控厚度正常；
[0005]2.研磨護(hù)圈后期機(jī)械磨損較多，研磨護(hù)圈變薄，研磨頭所給硅片的壓力變大，器件厚度變薄，接近下層器件，導(dǎo)致電性失效。
[0006]因此，如何提供一種可以解決上述兩項(xiàng)問題的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置以及補(bǔ)償方法，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置以及補(bǔ)償方法，以解決上述技術(shù)問題。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括:研磨支架、安裝在所述研磨支架底部的研磨頭和設(shè)置在所述研磨頭邊緣的研磨護(hù)圈，所述研磨護(hù)圈與所述研磨支架之間通過升降裝置連接。
[0009]作為優(yōu)選，所述升降裝置采用電機(jī)。
[0010]作為優(yōu)選，所述研磨支架由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。
[0011]作為優(yōu)選，所述升降裝置與研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)連接。
[0012]作為優(yōu)選，所述研磨護(hù)圈采用鋼圈。
[0013]本發(fā)明還提供一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償方法，采用所述的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，研磨機(jī)臺(tái)通過升降裝置控制所述研磨護(hù)圈升降，以補(bǔ)償研磨護(hù)圈的磨損量。
[0014]作為優(yōu)選，研磨機(jī)臺(tái)中設(shè)置有用于檢測(cè)所述研磨護(hù)圈磨損量的傳感器，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)通過所述傳感器控制所述升降裝置。
[0015]作為優(yōu)選，當(dāng)所述傳感器檢測(cè)到所述研磨護(hù)圈存在磨損后，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)控制所述升降裝置對(duì)所述研磨護(hù)圈進(jìn)行定時(shí)補(bǔ)償。
[0016]作為優(yōu)選，當(dāng)所述傳感器檢測(cè)到所述研磨護(hù)圈存在磨損后，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)值控制所述升降裝置對(duì)所述研磨護(hù)圈進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開了一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置以及補(bǔ)償方法，該研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括:研磨支架、安裝在所述研磨支架底部的研磨頭和設(shè)置在所述研磨頭邊緣的研磨護(hù)圈，所述研磨護(hù)圈與所述研磨支架之間通過升降裝置連接。本發(fā)明通過設(shè)置升降裝置，利用升降裝置來控制所述研磨護(hù)圈下降，進(jìn)而補(bǔ)償化學(xué)機(jī)械研磨過程中研磨護(hù)圈的磨損量，成本低廉，控制方便，便于實(shí)現(xiàn)，保證了研磨時(shí)的研磨壓力及平整度的穩(wěn)定性，從而可以穩(wěn)定器件的電性及其良率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中所示:
[0020]10-研磨頭、20-研磨支架、30-研磨護(hù)圈、40-升降裝置、50-驅(qū)動(dòng)裝置、60-驅(qū)動(dòng)件。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。需說明的是，本發(fā)明附圖均采用簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明提供一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括:研磨支架20、安裝在所述研磨支架20底部的研磨頭10和設(shè)置在所述研磨頭10邊緣的研磨護(hù)圈30，所述研磨護(hù)圈30與所述研磨支架20之間通過升降裝置40連接。通過在研磨支架20與所述研磨護(hù)圈30之間增設(shè)升降裝置40，可以在研磨護(hù)圈30出現(xiàn)磨損時(shí)，控制所述研磨護(hù)圈30下降，進(jìn)而補(bǔ)償化學(xué)機(jī)械研磨過程中研磨護(hù)圈30的磨損量，成本低廉，控制方便，便于實(shí)現(xiàn)，保證了研磨時(shí)的研磨壓力及平整度的穩(wěn)定性，從而可以穩(wěn)定器件的電性及其良率。
[0023]進(jìn)一步的，所述升降裝置40采用電機(jī)或者氣缸，所述電機(jī)或者氣缸設(shè)置有有一組或多組，所述多組電機(jī)或者氣缸均勻排布在研磨護(hù)圈30與研磨支架20之間，實(shí)現(xiàn)對(duì)研磨護(hù)圈30整體同時(shí)控制，避免研磨護(hù)圈30因受力不均發(fā)生傾斜。
[0024]繼續(xù)參照?qǐng)D1，所述研磨支架20由驅(qū)動(dòng)裝置50驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)裝置50通過驅(qū)動(dòng)件60連接至研磨支架20，進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)件60采用彈簧。
[0025]作為優(yōu)選，所述升降裝置40與研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)連接，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)控制所述升降裝置40，實(shí)現(xiàn)對(duì)研磨護(hù)圈30的補(bǔ)償。具體地，所述研磨機(jī)臺(tái)中設(shè)置有用于檢測(cè)所述研磨護(hù)圈30磨損量的傳感器，所述傳感器用于檢測(cè)所述研磨護(hù)圈30的磨損量，并將相關(guān)測(cè)試數(shù)值傳遞至所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)根據(jù)該測(cè)試數(shù)據(jù)控制所述升降裝置40升降。
[0026]作為優(yōu)選，所述研磨護(hù)圈30采用鋼圈，具有耐磨損，使用壽命高的特點(diǎn)，當(dāng)然，所述研磨護(hù)圈30也可以采用其它材料。
[0027]請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1，本發(fā)明還提供一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償方法，利用所述的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，研磨機(jī)臺(tái)通過升降裝置40控制所述研磨護(hù)圈30的升降，以補(bǔ)償研磨護(hù)圈30的磨損量。本發(fā)明利用研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，通過在研磨支架20與所述研磨護(hù)圈30之間增設(shè)升降裝置40，可以在研磨護(hù)圈30出現(xiàn)磨損時(shí)，控制所述研磨護(hù)圈30下降，進(jìn)而補(bǔ)償化學(xué)機(jī)械研磨過程中研磨護(hù)圈30的磨損量，成本低廉，控制方便，便于實(shí)現(xiàn)，保證了研磨時(shí)的研磨壓力及平整度的穩(wěn)定性，從而可以穩(wěn)定器件的電性及其良率。
[0028]作為優(yōu)選，研磨機(jī)臺(tái)中設(shè)置有用于檢測(cè)所述研磨護(hù)圈30磨損量的傳感器，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)通過所述傳感器控制所述升降裝置40進(jìn)行升降，以補(bǔ)償所述研磨護(hù)圈30的磨損量。
[0029]作為優(yōu)選，當(dāng)所述傳感器檢測(cè)到所述研磨護(hù)圈30存在磨損后，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)控制所述升降裝置40對(duì)所述研磨護(hù)圈30進(jìn)行定時(shí)補(bǔ)償，即工作人員可以根據(jù)研磨護(hù)圈30工作時(shí)的損耗量，來設(shè)計(jì)所述升降裝置40的工作狀態(tài)，使所述升降裝置40在固定時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)研磨護(hù)圈30進(jìn)行補(bǔ)償。
[0030]除定時(shí)補(bǔ)償外，當(dāng)所述傳感器檢測(cè)到所述研磨護(hù)圈30存在磨損后，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)還可以根據(jù)傳感器的實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)值控制所述升降裝置40對(duì)所述研磨護(hù)圈30進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，即一旦發(fā)現(xiàn)研磨護(hù)圈30存在磨損，便及時(shí)補(bǔ)償。
[0031]綜上所述，本發(fā)明提供一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置以及補(bǔ)償方法，該研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置包括:研磨支架20、安裝在所述研磨支架20底部的研磨頭10和設(shè)置在所述研磨頭10邊緣的研磨護(hù)圈30，所述研磨護(hù)圈30與所述研磨支架20之間通過升降裝置40連接。通過在研磨支架20與所述研磨護(hù)圈30之間增設(shè)升降裝置40，可以在研磨護(hù)圈30出現(xiàn)磨損時(shí)，控制所述研磨護(hù)圈30下降，進(jìn)而補(bǔ)償化學(xué)機(jī)械研磨過程中研磨護(hù)圈30的磨損量，成本低廉，控制方便，便于實(shí)現(xiàn)，保證了研磨時(shí)的研磨壓力及平整度的穩(wěn)定性，從而可以穩(wěn)定器件的電性及其良率。
[0032]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括:研磨支架、安裝在所述研磨支架底部的研磨頭和設(shè)置在所述研磨頭邊緣的研磨護(hù)圈，所述研磨護(hù)圈與所述研磨支架之間通過升降裝置連接。2.如權(quán)利要求1所述的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述升降裝置采用電機(jī)。3.如權(quán)利要求1所述的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述研磨支架由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。4.如權(quán)利要求1所述的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述升降裝置與研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)連接。5.如權(quán)利要求1所述的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述研磨護(hù)圈采用鋼圈。6.一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，研磨機(jī)臺(tái)通過升降裝置控制所述研磨護(hù)圈升降，以補(bǔ)償研磨護(hù)圈的磨損量。7.如權(quán)利要求6所述的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，研磨機(jī)臺(tái)中設(shè)置有用于檢測(cè)所述研磨護(hù)圈磨損量的傳感器，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)通過所述傳感器控制所述升降裝置。8.如權(quán)利要求7所述的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，當(dāng)所述傳感器檢測(cè)到所述研磨護(hù)圈存在磨損后，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)控制所述升降裝置對(duì)所述研磨護(hù)圈進(jìn)行定時(shí)補(bǔ)償。9.如權(quán)利要求7所述的研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償方法，其特征在于，當(dāng)所述傳感器檢測(cè)到所述研磨護(hù)圈存在磨損后，所述研磨機(jī)臺(tái)的控制系統(tǒng)根據(jù)傳感器的實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)值控制所述升降裝置對(duì)所述研磨護(hù)圈進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置以及補(bǔ)償方法，該研磨護(hù)圈磨損自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括：研磨支架、安裝在所述研磨支架底部的研磨頭和設(shè)置在所述研磨頭邊緣的研磨護(hù)圈，所述研磨護(hù)圈與所述研磨支架之間通過升降裝置連接。本發(fā)明通過設(shè)置升降裝置，利用升降裝置來控制所述研磨護(hù)圈下降，進(jìn)而補(bǔ)償化學(xué)機(jī)械研磨過程中研磨護(hù)圈的磨損量，成本低廉，控制方便，便于實(shí)現(xiàn)，保證了研磨時(shí)的研磨壓力及平整度的穩(wěn)定性，從而可以穩(wěn)定器件的電性及其良率。
【IPC分類】B24B37/11, B24B37/34
【公開號(hào)】CN105364701
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510680557
【發(fā)明人】王哲, 文靜, 張傳民, 倪立華
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月19日