化学机械研磨系统的晶元装载装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种化学机械研磨系统的晶元装载装置，其作为一种在化学机械研磨工艺中将所述晶元装载于载体头的晶元装载装置，所述载体头包括膜和护环，所述膜与晶元的板面接触，所述护环配置于所述膜的周围，所述化学机械研磨系统的晶元装载装置包括：排列部件，其包括引导隔壁和接触面，所述引导隔壁与所述护环的外周面相接触，并与所述护环引导至规定的位置，所述接触面与所述护环的底面相接触，所述排列部件辅助对于所述载体头的位置排列；放置架，其将想要装载于所述载体头的第一晶元放置于支撑面。因此在晶元的装载过程中防止由于不排列晶元和载体头的位置而导致晶元被装载至错误的位置，或者防止由于与护环的接触而导致晶元的边缘受到损伤或破损，在将与晶元和载体头的间距保持为规定的间距的状态下，可将晶元无误地装载于载体头。

Loading device of chemical mechanical polishing system of wafer

The utility model provides a chemical mechanical polishing system of the wafer loading device, a loading device as described in the chemical mechanical polishing process in the wafer carrier wafer loading head, wherein the carrier head includes a membrane and a retaining ring, contacting the membrane and wafer surface around the retaining ring is arranged in the the film, the chemical mechanical polishing system of the wafer loading device includes arrangement of components, including guide wall and contact surface, the guide next door in contact with the outer peripheral surface of the retaining ring, and the retaining ring to a prescribed position, the contact surface and the bottom surface of the the retaining ring, the arrangement position of the components for the auxiliary carrier head arrangement; placing frame, the first wafer will want to load in the vehicle head is arranged on the supporting surface. It was wrong to prevent the wafer loading position caused by wafer carrier arrangement and the position of the head in the process of loading the wafer, or prevent the retaining ring and the wafer edge contact and cause injury or damage, in the distance and the wafer and carrier head is maintained to a prescribed spacing condition, can the wafer correctly loaded on the carrier head.

【技术实现步骤摘要】
化学机械研磨系统的晶元装载装置
本技术涉及一种化学机械研磨系统的晶元装载装置，更为详细地涉及一种晶元装载装置，所述晶元装载装置能够将用于投入于化学机械研磨工艺的晶元以晶元没有损伤的形式准确地装载于载体头。
技术介绍
化学机械研磨(CMP)系统是一种为了实现全面平坦化与由用于形成电路的接触(contact)/布线膜分离以及高度集成的元件化而产生的晶元表面粗糙度的改善等而用于对晶元的表面进行精细研磨加工的装置，所述全面平坦化是清除在半导体元件制造过程中反复进行掩蔽(masking)、刻蚀(etching)及布线工艺等的同时生成的晶元表面的凹凸而导致的单元(cell)区域与周围电路区域间的高度差。CMP系统将晶元装载于载体头90后，如韩国登记专利公报第10-1188579号等所示，在载体头进行移动的同时，在规定的研磨平板对于晶元的研磨面同时进行通过机械摩擦的机械研磨与通过研磨液的化学研磨。此时，如图1所示，载体头90在化学机械研磨工艺中将用于通过底板92a向下方加压晶元W的膜92固定于本体部91，在膜92和本体部91之间形成有压力腔(chamber)92C，利用从压力调节部95通过空气压力供给管95a来施加的空气压力可将晶元W向下方加压。并且，在膜92的周围设置有防止晶元W脱离的护环(retainerring)93，在化学机械研磨工艺中，通过护圈室(retainingchamber)93C的空气压力可将护环93向下方加压。此外，如图1所示，将晶元W装载于载体头90的装载装置1包括，放置架10，其支撑晶元W；驱动部MH，其使得放置架10向上下方向10d移动。换句话说，如图2所示，在将晶元W放置在放置架10的中央区域A1的状态下，如果将放置架10向上方10d1移动至规定的高度9H，则载体头90接近放置架10并将吸入压施加于中央的贯通孔95X，据此，晶元W成为紧贴于载体头90的膜底板92a并得到装载的状态。但是，在未进行化学机械研磨工艺期间，通过压力调节部95，载体头90的护圈室(retainerchamber)93C的压力不能得到精确地调节，因此载体头90的护环93以向下方下沉的状态移动。不仅如此，通过移动驱动部M来移动的载体头90的高度难以精确地调节至具有1mm之内的误差的高度。因此，具有的问题在于，即使将装载装置1的放置架10的高度设置为一定，抓握晶元W的膜底板92a和放置于装载装置1的放置架10的晶元W之间的间距e也无法保存一定，在所述间距e比规定的间距较大的情况下，产生无法使得放置于装载装置10的晶元W装载于载体头90的错误。为了解决上述问题，提出了在本申请的申请日之前未被公开的方案。如图3a及图3b所示，在晶元装载装置1的边缘以通过弹簧30来得到弹性支撑的状态可设置有首先与载体头9的护环93接触的移动接触部20。据此，与膜93的底板相比，向下方下沉的护环93与移动接触部20接触，随着载体头9向下方移动，通过护环93移动接触部20被按压，可更精确地调节膜92的底板92a与装载装置1的晶元W之间的间隙,晶元W吸附固定于所述膜92。但是，若在放置有晶元W的放置架10上晶元W的位置只要有一点偏差，也会产生如下严重的问题：在载体头9向下方移动9d的同时，护环93的底面93a和晶元W的边缘产生碰撞，从而晶元W的位置产生偏差，不仅无法正确地装载至载体头9，还会引起晶元W的损伤。因此，就将晶元W从装载装置1装载至载体头9而言，切实有必要以排除晶元W的损伤可能性的状态能够无误地进行装载。
技术实现思路
本技术是在上述的技术背景下提出的，本技术的目的在于，提供一种晶元装载装置，所述晶元装载装置能够将用于投入于化学机械研磨工艺的晶元以无误的形式准确地装载于载体头。此外，本技术目的在于，就将晶元装载至载体头而言，根本性地排除晶元的边缘和载体头的碰撞，防止在装载工艺中产生晶元的破损。为了达成所述目的，本技术提供一种晶元装载装置，所述晶元装载装置作为一种在化学机械研磨工艺中将所述晶元装载于载体头的晶元装载装置，所述载体头包括与晶元的板面接触的膜、配置于所述膜的周围的护环，所述晶元装载装置的特征在于，包括：排列部件，其包括引导隔壁和接触面，并且辅助对于所述载体头的位置排列，所述引导隔壁与所述护环的外周面接触并将所述护环引导至规定位置，所述接触面与所述护环的底面相接触；放置架，其将想要装载于所述载体头的第一晶元放置于支撑面。其目的在于，包括排列部件，以便在将晶元装载至载体头的工艺前，与载体头的护环周围外面相接触，可先对护环和排列部件之间的位置进行排列，由此，在放置于放置架的晶元和载体头的膜底板的相对位置准确地被排列至预定的位置的状态下，晶元能够被装载于载体头。由此，本技术可得到的有利的效果在于，可防止在装载晶元的过程中由于没有对晶元与载体头的位置进行排列，因此晶元被装载于错误的位置，或者由于与护环的接触导致晶元边缘损伤或破损。在此，优选地，所述排列部件通过弹簧得到弹性支撑。据此，载体头的护环相对于排列部件进行排列的过程中，通过弹簧的弹性变形，可收容从载体头向排列部件施加的力，即使载体头的护环按压排列部件，也可防止排列部件的姿态被扭曲的变位或变形的产生。此外，所述排列部件通过弹簧来得到弹性支撑，由此，排列部件通过弹簧的弹性复原力而自动恢复到原来的位置，从而可进行连续性的装载工艺。并且，所述排列部件还包括测定部，所述测定部与所述护环接触，同时对所述弹簧向下方移动并被按压的力进行测定，也可构成为通过所述测定部来测定由于所述弹簧的压缩变形量而产生的弹性复原力，并传送至所述载体头的控制部。据此，在将晶元装载至载体头的过程中，载体头的护环的底面与膜的底板相比位于下侧，因此从护环首先与排列部件接触并通过护环向下方推动而移动的排列部件的移动距离，可更加准确地感知与载体头的膜底板和支架上的晶元的间距，从而利用其在将与晶元和载体头的间距保持为规定间距的状态下，使得晶元装载于载体头。因此，可得到的有利的效果在于，可完全消除如下错误：在现有技术中，以载体头和放置架的绝对位置为基准来调节晶元和载体头之间的间距，由于如此被调节的间距的误差而导致无法将晶元装载于载体头。不仅如此，由于排列部件通过弹簧来得到弹性支撑，由此根据排列部件向下方进行移动的距离来测定护环和排列部件之间的被按压的力，因此考虑到随着护环的向下方的移动量而被按压的力和位于护环的上侧的护圈室的空气压力的合力状态，可更加准确地确定与载体头和放置架的相对位置。在此，所述测定部对通过排列部件而向下方移动距离进行测定，并从弹簧的弹性复原力来测定护环按压排列部件的力，从而也可感知所述护环对所述接触面进行加压的力是否达到规定的值。与此并行或另外地，所述测定部包括负荷传感器(loadcell)，所述负荷传感器测定所述排列部件向下方被按压的力，从而所述测定部也可感知所述护环对所述接触面进行加压的力是否到达规定的值。如此，如果护环对排列部件向下方按压的力到达规定的值，则通过所述规定的值可得知载体头和放置于支撑面的晶元之间的距离达到适合于装载的距离，由此，此时通过在载体头得到吸入压的施加等来进行将晶元抓握于膜底板的装载工艺。因此，由于晶元在始终与载体头保持一定的距离的状态下装载至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶元装载装置，其作为一种在化学机械研磨工艺中将所述晶元装载至载体头的晶元装载装置，所述载体头包括膜和护环，所述膜与晶元的板面接触，所述护环配置于所述膜的周围，所述晶元装载装置的特征在于，包括：排列部件，其包括引导隔壁与接触面，所述引导隔壁与所述护环的外周面相接触，并将所述护环引导至规定的位置，所述接触面与所述护环的底面相接触，所述排列部件辅助对于所述载体头的位置排列；放置架，其将想要装载于所述载体头的第一晶元放置于支撑面。

【技术特征摘要】
2015.11.27 KR 10-2015-01669461.一种晶元装载装置，其作为一种在化学机械研磨工艺中将所述晶元装载至载体头的晶元装载装置，所述载体头包括膜和护环，所述膜与晶元的板面接触，所述护环配置于所述膜的周围，所述晶元装载装置的特征在于，包括：排列部件，其包括引导隔壁与接触面，所述引导隔壁与所述护环的外周面相接触，并将所述护环引导至规定的位置，所述接触面与所述护环的底面相接触，所述排列部件辅助对于所述载体头的位置排列；放置架，其将想要装载于所述载体头的第一晶元放置于支撑面。2.根据权利要求1所述的晶元装载装置，其特征在于，所述排列部件通过弹簧得到弹性支撑。3.根据权利要求2所述的晶元装载装置，其特征在于，还包括测定部，所述测定部对在所述排列部件与所述护环相接触的同时所述弹簧向下方移动并被按压的力进行测定。4.根据权利要求3所述的晶元装载装置，其特征在于，所述测定部测定所述弹簧的压缩变形量，并感知所述护环对所述接触面进行加压的力是否到达规定的值。5.根据权利要求3所述的晶元装载装置，其特征在于，所述测定部包括负荷传感器，所述负荷传感器测定所述排列部件被向下方按压的力。6.根据权利要求1所述的晶元装载装置，其特征在于，所述引导隔壁的上端形成有内向倾斜面。7.根据权利要求1所述的晶元装载装置，其特征在于，所述排列部件和所述放置架形成为一体。8.根据权利要求7所述的晶元装载装置，其特征在于，所述排列部件和所述放置架形成为环形态。9.根据权利要求7所述的晶元装...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙昞澈，
申请(专利权)人：KC科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：韩国,KR