用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈及具备其的载体头和化学机械研磨装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈及具备其的载体头和化学机械研磨装置，卡圈包括卡圈主体、贯通槽、第一延长槽，贯通槽贯通形成于卡圈主体的底面，第一延长槽与贯通槽连通，向上部方向延长形成于卡圈主体的内周面,据此，可以获得有效地去除流入至卡圈的内面的研磨液的有利效果。

Clamping ring for carrier head of chemical mechanical polishing device, carrier head and chemical mechanical polishing device equipped with the same

The utility model relates to a clamp ring for a carrier head of a chemical mechanical grinding device and a carrier head and a chemical mechanical grinding device. The ring comprises a ring body, a through slot and a first extension slot, and the through groove is connected to form the bottom surface of the ring body, and the first extension slot is connected with the through groove, and the upper direction is extended to the upper direction. The utility model can be applied to the inner circumference of the main body of the clamping ring, thereby obtaining the beneficial effect of effectively removing the grinding fluid flowing into the inner surface of the clamping ring.

【技术实现步骤摘要】
用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈及具备其的载体头和化学机械研磨装置
本技术涉及一种用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈及具备其的载体头和化学机械研磨装置，更为具体地，涉及一种能够有效地去除流入至卡圈的内面的研磨液及异物的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈及具备其的载体头和化学机械研磨装置。
技术介绍
化学机械研磨(CMP，chemical-mechanicalpolishing)装置是一种在半导体元件制造过程中，为了实现根据全面平坦化和用于形成电路的接触(contact)/配线膜分离及集成元件化的晶元表面粗糙度提高等而在对晶元的表面进行精密研磨加工时使用的装置，所述全面平坦化是指去除由通过反复进行掩蔽(masking)、蚀刻(etching)及配线工艺等而生成的晶元表面的凹凸所造成的单元(cell)区域与周围电路区域间的高度差。在所述CMP装置中，载体头在研磨工艺前后以晶元的研磨面与研磨垫相面对的状态对所述晶元进行加压从而进行研磨工艺，同时，如果研磨工艺结束则直接及间接地对晶元进行真空吸附，从而以抓握的状态向下一个工艺移动。图1是载体头1的略图。如图1所示，载体头1包括：本体110；基底120，其与本体110一起旋转；卡圈130，其以能够上下移动的形式安装为围绕基底120的环形态，与基底120一起旋转；弹性材料的膜140，其固定于基底120，在与基底120的空隙之间形成有压力室C1、C2、C3、C4、C5；压力控制部150，其在通过空压供给通道155向压力室C1、C2、C3、C4、C5供给或放出空气的同时对压力进行调节。就弹性材料的膜140而言，侧面142弯曲形成于加压晶元W的平坦的底板141的边缘末端。膜140的中央部末端140a固定于基底120，形成有直接吸入晶元W的吸入孔77。在膜140的中央部未形成有吸入孔，也可以形成为对晶元W进行加压的面。从膜140的中心到侧面142之间，形成多个固定于基底120的环形态的隔壁143，以隔壁143为基准，多个压力室C1、C2、C3、C4、C5排列为同心圆形态。据此，在化学机械研磨工艺中，利用从压力调节部150施加的空压，压力室C1、C2、C3、C4、C5膨胀，同时通过膜底板141对晶元W的板面进行加压。与此同时，与本体110及基底120一起旋转的卡圈130的底面130s也在加压研磨垫11的同时进行旋转，据此，防止被卡圈130围绕的晶元W脱离至载体头1的外面。另外，由于以能够相对于本体110及基底120上下移动的形式安装卡圈130，因此，为了保障相对于固定设置于本体110的膜的卡圈的上下移动(保持非接触状态)，在膜和卡圈之间形成有间隙。但是，现有技术中存在如下问题：在研磨工艺中，供给至研磨垫11的研磨面的研磨液S在流入至形成于膜140和卡圈130之间的间隙后会残留。尤其，如果不能迅速地去除流入至膜140和卡圈130的间隙L1的研磨液S，则具有随着流入至间隙L1的研磨液固着而防碍卡圈130的顺畅的上下移动的问题，并且，具有残留于间隙L1的研磨液再次附着于基板或膜的问题。因此，虽然现有技术中通过向膜140和卡圈130的间隙L1喷射洗涤水从而可以去除流入至间隙L1的研磨液S，但是由于膜140和卡圈130的间隙以非常窄的宽度(0.5mm)形成，因此，洗涤水15不能充分地流入至间隙而是会迸溅出来，因而具有难以有效地去除残留于膜140和卡圈130的间隙的研磨液的问题。为此，最近进行了用于有效地去除残留于卡圈和膜的间隙的异物(研磨液及颗粒)的多种研究，但还存在不足，需要对此的开发。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种能够有效地去除残留于卡圈和膜的间隙的异物的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈及具备其的载体头和化学机械研磨装置。尤其，本技术的目的在于，能够使得洗涤水充分地流入至卡圈和膜的狭窄的间隙之间，从而可以有效地去除流入至卡圈的内面的研磨液及异物。另外，本技术的目的在于，能够节减费用，使得工艺效率及收率提高。根据用于实现上述的本技术的目的的本技术的优选实施例，卡圈安装于载体头，从而对晶元进行束缚，防止晶元脱离，载体头在化学机械研磨工艺中用于将晶元加压于研磨垫，所述卡圈包括：卡圈主体；贯通槽，其贯通形成于所述卡圈主体的底面；第一延长槽，其与贯通槽连通，在卡圈主体的内周面向上部方向延长形成。其目的在于，有效地去除残留于卡圈和膜的狭窄的间隙之间的研磨液。尤其，本技术中，在卡圈主体的内周面形成有以与贯通槽连通的形式向上部方向延长形成的第一延长槽，贯通槽在卡圈主体的底面沿着半径方向贯通形成，据此可以有效地向膜和卡圈的间隙供给洗涤水，因此可以获得如下有利效果：有效地去除残留于膜和卡圈的间隙的研磨液。而且，本技术中，在膜的外侧面和卡圈的内周面之间形成有洗涤水进入通道，洗涤水进入通道具有包括第一延长槽和间隙的扩宽的宽度(间隙宽度+第一延长槽宽度)，据此洗涤水可以充分地流入至膜和卡圈之间，因此可以获得如下有利效果：有效地去除残留于膜和卡圈的间隙的研磨液。换句话说，由于现有技术中膜和卡圈的间隙以非常窄的宽度(0.5mm)形成，因此，即使向膜和卡圈的间隙喷射洗涤水，洗涤水也不能充分地流入至间隙而是会迸溅出来，因而具有难以有效地去除残留于膜和卡圈的间隙的研磨液的问题。但是，本技术中，在膜和卡圈之间形成有洗涤水进入通道，洗涤水进入通道具有比现有间隙扩宽的宽度(间隙宽度+第一延长槽宽度)，据此洗涤水可以充分地供给至膜和卡圈的间隙，因此可以获得如下有利效果：有效地去除(清洗)残留于膜和卡圈的间隙的研磨液。例如，卡圈主体包括：第一环部件；第二环部件，其以层叠的形式形成于第一环部件的下部，贯通槽形成于第二环部件的底面，第一延长槽形成于第二环部件的内周面。优选地，使得第一延长槽的下端部和贯通槽的内侧端部以完全重叠的形式形成(从底面看第二环部件时，第一延长槽的下端部以配置于贯通槽的区域内的形式形成)，据此可以获得如下有利效果：通过由第一延长槽的下端部露出至第二环部件的底面所导致的接触面积变化(相对于研磨垫的第二环部件的接触面积变化)来防止研磨垫的平坦度降低。换句话说，第二环部件的底面直接旋转接触于软质的研磨垫，如果形成于第二环部件的内周面的第一延长槽的下端部露出至第二环部件的底面内侧(与第二环部件的内周面相邻的底面部位)，则形成有槽的部位(第一区域、第一延长槽的下端部)和没有形成槽的部位(第二区域)共存于第二环部件的底面，在第一区域没有形成对于研磨垫的接触，只在第二区域形成对于研磨垫的接触(加压)。因此，研磨垫只在第二环部件的底面中与外周面相邻的底面部位(第二区域)被加压，所以，由于沿着第二环部件的半径方向的第一区域和第二区域的加压面积差，难以使得研磨垫的平坦度保持一定。相反，由于贯通槽在第二环部件的底面沿着半径方向整体形成，即，由于形成有贯通槽的区域整体上与研磨垫不接触，因此，沿着第二环部件的半径方向的接触面积得以保持一定(在第一区域和第二区域的加压面积保持一定)。如此，本技术中，在第二环部件的底面沿着半径方向整体形成的贯通槽没有给研磨垫的平坦度造成影响，以这一点为基础，使得第一延长槽的下端部重叠地形成于贯通槽区域上，据此可以防止由第一延长槽的下端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，卡圈安装于载体头，从而对晶元进行束缚，以防止晶元脱离，载体头在化学机械研磨工艺中用于将晶元加压于研磨垫，所述用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈的特征在于，包括：卡圈主体；贯通槽，其贯通形成于所述卡圈主体的底面；第一延长槽，其与所述贯通槽连通，并在所述卡圈主体的内周面向上部方向延长形成。

【技术特征摘要】
2016.11.29 KR 10-2016-01597851.一种用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，卡圈安装于载体头，从而对晶元进行束缚，以防止晶元脱离，载体头在化学机械研磨工艺中用于将晶元加压于研磨垫，所述用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈的特征在于，包括：卡圈主体；贯通槽，其贯通形成于所述卡圈主体的底面；第一延长槽，其与所述贯通槽连通，并在所述卡圈主体的内周面向上部方向延长形成。2.根据权利要求1所述的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，其特征在于，所述第一延长槽的下端部和露出至卡圈主体的内周面的所述贯通槽的内侧端部以相互重叠的形式形成。3.根据权利要求1所述的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，其特征在于，所述卡圈主体包括：第一环部件；第二环部件，其以层叠的形式形成于所述第一环部件的下部，所述贯通槽形成于第二环部件的底面，所述第一延长槽形成于第二环部件的内周面。4.根据权利要求3所述的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，其特征在于，在所述第一环部件的内周面形成有第二延长槽，第二延长槽与所述第一延长槽连通并向上部方向延长。5.根据权利要求4所述的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，其特征在于，所述第二延长槽包括从所述第一延长槽分岔的多个分岔槽。6.根据权利要求4所述的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，其特征在于，所述第二延长槽以朝向所述第一环部件的切线方向的形式倾斜地形成。7.根据权利要求6所述的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，其特征在于，所述第二延长槽以直线形态形成。8.根据权利要求6所述的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，其特征在于，所述第二延长槽以曲线形态形成。9.根据权利要求3所述的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，其特征在于，所述贯通槽和所述第一延长槽沿着所述第二环部件的圆周方向以隔开的形式形成有多个。10.根据权利要求1所述的用于化学机械研磨装置的载体头的卡圈，其特征在于，所述贯通槽在所述卡圈主体的底面沿着半径方向贯通形成。11.一种用于化学机械研磨装置的载体头，载体头在化学机械研磨工艺中用于将晶元加压于研磨垫，所述用于化学机械研磨装置的载体头的特征在于，包括：载体头本体；膜，其安装于所述载体头本体的底面，并且用于将所述晶元加压于所述研磨垫；卡圈，其包括卡圈主体、贯通槽、第一延长槽，并且用于对晶元进行束缚，以防止晶元脱离，卡圈主体以与所述膜的外侧面隔开的形式配置，贯通槽贯通形成于所述卡圈主体的底面，第一延长槽与所述贯通槽连通，并在所述卡圈主体的内周面向上部方向延长形成。12.根据权利要求11所述的用于化学机械研磨装置的载体头，其特征在于，所述第一延长槽的下端部和露出至第二环部件的内周面的所述贯通槽的内侧端部以相互重叠的形式形成。13.根据权利要求11所述的用于化学机械研磨装置的载体头，其特征在于，所述第一延长槽与形成于...

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