一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备，所述柔性膜包括用于接收基板的底板部；圆环状的边缘侧壁，该边缘侧壁具有沿所述底板部的周缘向上延伸形成的直立部、设置于所述直立部上侧的弯折部、从所述弯折部上端向内侧水平延伸形成的第一水平延伸部；与所述边缘侧壁同心相邻设置的内侧壁，所述内侧壁在其顶端具有弯向内侧水平延伸的第二水平延伸部；以及从所述边缘侧壁的内表面朝径向内侧延伸的间隔板，所述间隔板的壁厚小于所述底板部的厚度，所述间隔板的内沿较所述第一水平延伸部的内沿靠近所述底板部的中心位置。中心位置。中心位置。

【技术实现步骤摘要】
一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备


[0001]本技术涉及化学机械抛光领域，特别涉及一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备。

技术介绍

[0002]集成电路产业是信息技术产业的核心，在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体，芯片制造涉及芯片设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。其中，化学机械抛光属于晶圆制造工序。
[0003]化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization,CMP)是一种全局平坦化的超精密表面加工技术。化学机械抛光通常将晶圆吸合于承载头的底面，晶圆具有沉积层的一面抵压于抛光垫上表面，承载头在驱动组件的致动下与抛光垫同向旋转并给予晶圆向下的载荷；同时，抛光液供给于抛光垫的上表面并分布在晶圆与抛光垫之间，使得晶圆在化学和机械的共同作用下完成晶圆的化学机械抛光。
[0004]现有技术的CMP承载头，多腔室隔膜具有五个可调压的腔室分别作用于基板的不同环形区域，这五个腔室配合进行抵压抛光作业可以相较于仅具有一个腔室或少于五个腔室的承载头提升抛光的均匀性和一致性。为了更均匀一致的对基板进行抛光作业，业界一致追求对承载头中用于对基板作业的隔膜划分更多腔室，例如六个可调压的腔室。
[0005]另外，在增加腔室个数的同时还要尽量减小“边缘效应”(晶圆边缘抛光难于调控，由于转速高于晶圆内侧等原因导致过抛)，即通过对最边缘的两个或三个腔室进行结构优化从而增强该区域的调控有效性、稳定性、精确性等。
[0006]总之，业界希望提供一种化学机械承载头以解决抛光均匀性、一致性、边缘效应、加载有效性、加载可靠性、加载精确度等问题，特别是解决基板边缘部分过抛和/或欠抛等问题，然而，这些问题之间通常又存在彼此影响导致承载头的设计难以权衡。

技术实现思路

[0007]本技术实施例提供了一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备，旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0008]根据本技术的一个方面，本技术提供了一种用于化学机械抛光的柔性膜，包括：用于接收基板的底板部；圆环状的边缘侧壁，该边缘侧壁具有沿所述底板部的周缘向上延伸形成的直立部、设置于所述直立部上侧的弯折部、从所述弯折部上端向内侧水平延伸形成的第一水平延伸部，所述直立部与所述底板部交接处的内侧设置有凹槽部；与所述边缘侧壁同心相邻设置的内侧壁，所述内侧壁在其顶端具有弯向内侧水平延伸的第二水平延伸部；以及从所述边缘侧壁的内表面朝径向内侧延伸的间隔板，所述间隔板的壁厚小于所述底板部的壁厚，所述间隔板的内沿较所述第一水平延伸部的内沿靠近所述底板部的中心位置。
[0009]作为优选实施例，所述间隔板自所述边缘侧壁的内表面水平向内延伸而成。
[0010]作为优选实施例，所述间隔板的壁厚为所述直立部壁厚的1/3～1。
[0011]作为优选实施例，所述间隔板包括自所述边缘侧壁的内表面水平向内延伸形成的间隔板第一水平部、自所述间隔板第一水平部的端部朝向上侧拱起形成的凸起部和自所述凸起部的端部水平向内延伸形成的间隔板第二水平部，三者一体成型。
[0012]作为优选实施例，所述间隔板第一水平部与所述间隔板第二水平部位于同于水平面。
[0013]作为优选实施例，所述间隔板第二水平部位于所述间隔板第一水平部的上侧。
[0014]作为优选实施例，所述间隔板第二水平部的底面与所述间隔板第一水平部的底面的高度差为3mm
‑
10mm。
[0015]作为优选实施例，所述间隔板自所述边缘侧壁的内表面水平向内延伸后再朝上向内倾斜延伸，朝上向内倾斜延伸段与水平面的夹角为5～45
°
。
[0016]根据本技术的另一个方面，本技术提供了一种化学机械承载头，其包括上面所述的用于化学机械抛光的柔性膜。
[0017]根据本技术的另一个方面，本技术提供了一种抛光设备，其包括上面所述的化学机械承载头。
[0018]本技术的有益效果包括：通过对边缘腔室进行结构优化从而增强该区域的调控有效性、稳定性、精确性等并提供一种化学机械抛光柔性膜、承载头和抛光设备以解决抛光均匀性、一致性、边缘效应、加载有效性、加载可靠性、加载经确定等问题，特别是在一定程度上解决了基板边缘部分过抛和/或欠抛等问题；此外，在不影响所述承载头及化学机械抛光设备作业功能及可靠性的前提下改善及提升抛光过程中膜厚测量的准确性从而提升抛光制程控制及抛光结果的准确性等。
附图说明
[0019]通过结合以下附图所作的详细描述，本技术的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本技术的保护范围，其中：
[0020]图1是根据本技术所述用于化学机械抛光的承载头300的结构示意图；
[0021]图2是根据本技术所述柔性膜14的结构示意图；
[0022]图3是图2中的柔性膜14边缘部分的局部放大图；
[0023]图4至图7是本技术所述柔性膜14边缘部分的示意图；
[0024]图8是现有技术中柔性膜14
’
在加压状态时直立部142的形变图；
[0025]图9是本技术所述抛光设备1000的结构示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例及其附图，对本技术所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本技术的特定的具体实施方式，用于说明本技术的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本技术实施方式及本技术保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
[0027]本说明书的附图为示意图，辅助说明本技术的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本技术实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。
[0028]化学机械抛光设备简称抛光设备，其一般包括抛光盘、抛光垫、供液装置、修整装置、检测装置、控制装置等，其构成方案作为现有技术已在现有技术中予以充分体现，本技术中不再赘述，但应当理解的是，根据本技术的化学机械抛光设备亦包括抛光盘、抛光垫、供液装置、修整装置、检测装置、控制装置等作业的必要零部件及构件。下面主要介绍根据本技术的化学机械抛光设备中的核心件承载头的构造和功能，下面的所描述的承载头可以应用在根据本技术的化学机械抛光设备中。需要指出的是，如未做特别说明，本实施方式中所述的向内、径向向内是指沿底板部141的半径方向向内，所述的向外、径向向外是指沿底板部141的半径方向向外；并且下述任何关于承载头和柔性膜的技术特征都是可以组合和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于化学机械抛光的柔性膜，其特征在于，包括：用于接收基板的底板部；圆环状的边缘侧壁，该边缘侧壁具有沿所述底板部的周缘向上延伸形成的直立部、设置于所述直立部上侧的弯折部、从所述弯折部上端向内侧水平延伸形成的第一水平延伸部，所述直立部与所述底板部交接处的内侧设置有凹槽部；与所述边缘侧壁同心相邻设置的内侧壁，所述内侧壁在其顶端具有弯向内侧水平延伸的第二水平延伸部；以及从所述边缘侧壁的内表面朝径向内侧延伸的间隔板，所述间隔板的壁厚小于所述底板部的壁厚，所述间隔板的内沿较所述第一水平延伸部的内沿靠近所述底板部的中心位置。2.如权利要求1所述的柔性膜，其特征在于，所述间隔板自所述边缘侧壁的内表面水平向内延伸而成。3.如权利要求2所述的柔性膜，其特征在于，所述间隔板的壁厚为所述底板部壁厚的1/3～1。4.如权利要求1所述的柔性膜，其特征在于，所述间隔板包括自所述边缘侧壁的内表面水平向内延伸形成的间隔板第一水...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵德文，王宇，路新春，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：新型
国别省市：