化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头，承载头，包括：承载头本体；隔膜，其加装于承载头本体的下面，将基板加压于研磨垫；卡环，其结合于所述承载头本体，约束所述基板的侧面，包括结合于承载头本体的卡环主体、在所述卡环主体形成并与所述承载头本体接触的平坦部、在所述卡环主体形成且不与所述承载头本体接触的非平坦部。

Clasp and bearing head of bearing head for chemical mechanical grinding device

【技术实现步骤摘要】
化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头
本技术涉及化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头，更具体而言，涉及一种能够提高稳定性及可靠性、提高精密度的化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头。
技术介绍
在半导体元件制造过程中，由于反复执行掩蔽、蚀刻及布线工序等而生成的晶片表面的凹凸，导致单元区域与周边电路区域间发生高度差，为了实现消除这种高度差的全面平坦化，改善因电路形成用触点/布线膜分离及高集成元件化导致的晶片表面粗糙度等，对晶片表面进行精密研磨加工，化学机械式研磨(CMP)装置正是用于此的装置。在这种CMP装置中，承载头在研磨工序前后，以晶片的研磨面与研磨垫相向的状态对所述晶片加压，使得进行研磨工序，同时，研磨工序结束后，以直接或间接真空吸附并把持晶片的状态，移送到下个工序。如果参照图1及图2所示，承载头1包括：本体部110；底座部120，其与本体部110一同旋转；卡环130，其以环绕底座部120的环形态，能上下移动地加装，与底座部120一同旋转；弹性材质的隔膜140，其固定于底座部120，在与底座部120之间的空间形成压力腔C1、C2、C3、C4、C5；压力控制部150，其在通过空气压力供应通道155向压力腔C1、C2、C3、C4、C5供应或排出空气的同时调节压力。弹性材质的隔膜140在对晶片W加压的平坦底板141的边缘末端折弯形成有侧面142。隔膜140的中央部末端140a固定于底座部120，形成直接吸入晶片W的吸入孔77。在隔膜140的中央部，也可以不形成吸入孔，而是形成为对晶片W加压的面。在从隔膜140的中心至侧面142之间，形成有固定于底座部120的环形态的多个隔壁143，以隔壁143为基准，多个压力腔C1、C2、C3、C4、C5以同心圆形态排列。因此，在化学机械式研磨工序中，借助于从压力调节部150接入的空气压力，压力腔C1、C2、C3、C4、C5在膨胀的同时，通过膜底板141对晶片W的板面加压。与此同时，与本体部110及底座部120一同旋转的卡环130的下面130s也对研磨垫11加压并旋转，从而防止被卡环130环绕的晶片W脱离到承载头1的外侧。另一方面，卡环130能相对于本体部110及底座部120上下移动地加装，卡环130的下面为了均一地对研磨垫11加压，固定安装于本体100的卡环的安装面应能够以高加工精密度加工。即，如果贴紧本体100的卡环130的安装面(例如，上面)的加工精密度低，则卡环130的安装面无法贴紧本体100，存在发生卡环130的下面与研磨垫11的平行度偏差(卡环的姿势倾斜)的问题。另外，在发生卡环130的下面与研磨垫11的平行度偏差的状态下，即使向卡环130的上部施加均一的加压力，也存在卡环130的下面无法全部地对研磨垫11均一加压的问题。如上所述，卡环130的下面为了均一地对研磨垫11加压，安装于本体100的卡环130安装面应能够具有高加工精密度(平坦度)，但随着卡环130需要高加工精密度，存在卡环130的生产效率低下、制造成本上升的问题。特别是，在卡环130的上面形成有用于供连结螺栓连结的连结孔，如果在连结孔的入口部发生毛刺(burr)或变形(向卡环上面凸出地变形)，则存在卡环上面的平坦度大幅恶化的问题。为此，最近正在进行旨在提高卡环的加工性及组装性、提高生产效率的多样探讨，但还远远不够，要求对此的开发。
技术实现思路
本技术目的是提供一种能够提高稳定性及可靠性、提高精密度的化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头。特别是，本技术目的是使得能够提高卡环的加工性及组装性、提高卡环相对于研磨垫的平坦度。另外，本技术目的是使得能够简化卡环的更换工序、缩短更换工序需要的时间。另外，本技术目的是使得能够提高生产率及收率、节省制造成本。根据旨在达成所述本技术目的的本技术优选实施例，提供一种承载头，包括：隔膜，其加装于承载头本体的下面，将基板加压于研磨垫；卡环，其结合于所述承载头本体，约束所述基板的侧面，包括结合于承载头本体的卡环主体、在所述卡环主体形成并与所述承载头本体接触的平坦部、在所述卡环主体形成且不与所述承载头本体接触的非平坦部。综上所述，根据本技术，可以获得提高稳定性及可靠性、提高精密度的有利效果。特别是，根据本技术，可以获得提高卡环的加工性及组装性、提高卡环相对于研磨垫的平坦度的有利效果。另外，根据本技术，可以获得简化卡环的更换工序、缩短更换工序需要的时间的有利效果。另外，根据本技术，可以获得提高生产率及收率、节省制造成本的有利效果。附图说明图1是图示以往承载头的半剖面图，图2是图1的“A”部分的放大图，图3是用于说明本技术的承载头的图，图4是图3的“B”部分的放大图，图5至图6作为本技术的承载头，是用于说明卡环的平坦部和非平坦部的平面图，图7作为本技术的承载头，是用于说明连结螺栓的图，图8是用于说明本技术另一实施例的承载头的图。标号说明100：承载头101：承载头本体103：引导凸起110：本体部120：底座部130：卡环131：卡环主体132：第一环构件134：第二环构件136：引导槽140：隔膜FZ：平坦部NFZ：非平坦部B：连结螺栓UZ：平坦面具体实施方式下面参照附图，详细说明本技术的优选实施例，但本技术并非由实施例所限制或限定。作为参考，在本说明中，相同的标号指称实质上相同的要素，在这种规则下，可以引用不同图中记载的内容进行说明，判断为从业人员不言而喻或重复的内容可以省略。图3是用于说明本技术的承载头的图，图4是图3的“B”部分的放大图。另外，图5至图6作为本技术的承载头，是用于说明卡环的平坦部和非平坦部的平面图，图7作为本技术的承载头，是用于说明连结螺栓的图。如果参照图3至图7，本技术的承载头100包括：承载头本体101；隔膜140，其加装于承载头本体101的下面，将基板加压于研磨垫11；卡环130，其结合于承载头本体101，约束基板W的侧面，包括结合于承载头本体101的卡环主体131、在卡环主体131形成并与承载头本体101接触的平坦部FZ、在卡环主体131形成且不与承载头本体101接触的非平坦部NFZ。这是为了提高卡环130的加工效率、提高精密度。即，卡环130能相对于本体部110及底座部120而上下移动地加装，为了使卡环130的下面对研磨垫11均一地加压，固定安装于承载头本体101的卡环130的安装面应能够以高加工精密度加工。可是，如果贴紧承载头本体101的卡环130的安装面(例如，上面)的加工精密度低，则卡环130的安装面无法贴紧本体100，存在导致发生卡环130的下面与研磨垫11的平行度偏差(卡环的姿势倾斜)的问题。另外，在发生卡环130的下面与研磨垫11的平行度偏差的状态下，存在即使向卡环130的上部施加均一的加压力，卡环130的下面也无法全部地对研磨垫11均一加压的问题。因此，卡环130的下面为了对研磨垫11均一加压，安装于承载头本体101的卡环130的安装面应能够具有高加工精密度(高平坦度)，但由于需要以高加工精密度加工卡环130的整个安装面，存在卡环130的生产效率低下、制造成本上升的问题。但是，本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种承载头，作为在化学机械式研磨工序中将基板加压于研磨垫的承载头，其特征在于，包括：承载头本体；隔膜，其加装于所述承载头本体的下面，将所述基板加压于所述研磨垫；卡环，其结合于所述承载头本体，约束所述基板的侧面，包括结合于所述承载头本体的卡环主体、在所述卡环主体形成并与所述承载头本体接触的平坦部、在所述卡环主体形成且不与所述承载头本体接触的非平坦部。

【技术特征摘要】
2018.11.28 KR 10-2018-01492091.一种承载头，作为在化学机械式研磨工序中将基板加压于研磨垫的承载头，其特征在于，包括：承载头本体；隔膜，其加装于所述承载头本体的下面，将所述基板加压于所述研磨垫；卡环，其结合于所述承载头本体，约束所述基板的侧面，包括结合于所述承载头本体的卡环主体、在所述卡环主体形成并与所述承载头本体接触的平坦部、在所述卡环主体形成且不与所述承载头本体接触的非平坦部。2.根据权利要求1所述的承载头，其特征在于，所述平坦部与所述非平坦部在所述卡环主体的上面形成。3.根据权利要求2所述的承载头，其特征在于，所述非平坦部在所述卡环主体的上面全部面积中占据比所述平坦部大的面积。4.根据权利要求2所述的承载头，其特征在于，沿着所述卡环主体的半径方向，在所述非平坦部的两侧形成有所述平坦部。5.根据权利要求2所述的承载头，其特征在于，所述非平坦部在所述卡环主体的上面凹陷地形成。6.根据权利要求5所述的承载头，其特征在于，包括：引导槽，其在所述非平坦部凹陷形成；引导凸起，其在所述承载头本体的下面凸出，容纳于所述引导槽。7.根据权利要求6所述的承载头，其特征在于，所述引导槽的深度形成得大于所述引导凸起的凸出长度。8.根据权利要求1所述的承载头，其特征在于，在所述承载头本体的下面，形成有贴紧所述平坦部的平坦面。9.根据权利要求2所述的承载头，其特征在于，包括在所述非平坦部凸出形成的引导凸起，在所述承载头本体的下面，形成有容纳所述引导凸起的容纳槽。10.根据权利要求1所述的承载头，其特征在于，所述非平坦部形成为具有比所述平坦部低的平坦度。11.根据权利要求1所述的承载头，其特征在于，所述非平坦部沿所述卡环主体的圆周方向，以连续的环形态形成。12.根据权利要求1所述的承载头，其特征在于，沿所述卡环主体的圆周方向隔开地形成多个所述非平坦部。13.根据权利要求1所述的承载头，其特征在于，沿所述卡环主体的半径方向隔开地形成多个所述非平坦部。14.根据权利要求1至9中任意一项所述的承载头，其特征在于，还包括连结螺栓，其连结所述承载头本体与所述卡环主体。15.根据权利要求14所述的承载头，其特征在于，所述连结螺栓连结于所述非平坦部。16.根据权利要求1至9中任意一项所述的承载头，其特征在于，所述卡环主体包括：第一环构件，其结合于所述承载头本体；第二环构件，其配置于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：申盛皓，孙准晧，
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