本实用新型专利技术提供一种密封圈及包含其的化学机械抛光装置，所述密封圈呈圆环型；所述密封圈自外环向内环依次包括第一平部、第一凸部和第二平部；所述第一凸部为倒U型凸起，所述倒U型凸起下部中空；所述第一平部靠近所述第一凸部的凸起侧设置有第一凹槽；所述第二平部与第一凸部的端部通过圆弧凹槽连接；所述密封圈形成有7区活动密封圈，能够保障在化学机械抛光过程中研磨头内部气压状态与外部隔绝，从而达到精准研磨抛光的效果，包含其的化学机械抛光装置提高了化学机械抛光的精确度，应用前景广阔。广阔。广阔。
【技术实现步骤摘要】
一种密封圈及包含其的化学机械抛光装置
[0001]本技术涉及半导体
，尤其涉及化学机械抛光
，特别涉及一种密封圈及包含其的化学机械抛光装置。
技术介绍
[0002]随着半导体工艺制程的不断进步，集成电路特征尺寸不断缩小。化学机械抛光技术是化学作用和机械作用相结合的技术。其工作原理是，首先工件表面材料与抛光液中的氧化剂、催化剂等发生化学反应，生成一层相对容易去除的软质层,然后在抛光液中的磨料和抛光垫的机械作用下去除该软质层，使工件表面重新裸露出来，随后再进行化学反应，藉此在化学作用过程和机械作用过程的交替进行中完成工件表面抛光。
[0003]目前，化学机械抛光技术已经发展成集在线量测、在线终点检测、清洗等技术于一体的化学机械抛光技术是集成电路向微细化、多层化、薄型化、平坦化工艺发展的产物。同时也是晶圆由200mm向300mm乃至更大直径过渡、提高生产率、降低制造成本、衬底全局平坦化所必需的工艺技术，如CN102240927A和CN109732474A均公开了针对晶圆的化学机械抛光的工艺和方法。
[0004]一个典型的化学机械平坦化设备通常包括多个抛光单元以及清洗、晶圆运输、干燥等辅助装置。现有抛光单元的抛光主轴，由于在抛光的工作环境下会有酸碱性的气体腐蚀抛光轴内部，所以需要对主轴进行密封。
[0005]CN109333314A公开了一种晶圆抛光主轴的密封结构，该密封结构包含主轴转子，其端部有旋转法兰与主轴转子同步转动，旋转法兰内部设有旋转密封圈，主轴定子与旋转法兰同侧的端面上设置倒置法兰，倒置法兰中含有吸气通道，所述旋转法兰与所述倒置法兰通过旋转密封圈贴合密封，比如通过O型圈预紧。旋转密封圈和倒置法兰的间隙保持在0.15mm～0.25mm范围，但其仍然存在密封不严实以及无法精确调控气压的问题。
[0006]因此，需要开发一种新的密封装置来提高密封的情况并提高机械研磨的精度。
技术实现思路
[0007]鉴于现有技术中存在的问题，本技术提供一种密封圈及包含其的化学机械抛光装置，所述密封圈形成有7区活动密封圈，一方面能够保障在化学机械抛光过程中研磨头内部气压状态与外部隔绝，另一方面能够调节自身的变形程度协调研磨头内部多个气压区从而达到设定的气压值，达到精准研磨抛光的效果，包含其的化学机械抛光装置提高了化学机械抛光的精确度，应用前景广阔。
[0008]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0009]第一方面，本技术提供一种密封圈，所述密封圈呈圆环型；所述密封圈自外环向内环依次包括第一平部、第一凸部和第二平部；所述第一凸部为倒U型凸起，所述倒U型凸起下部中空；所述第一平部靠近所述第一凸部的凸起侧设置有第一凹槽；所述第二平部与第一凸部的端部通过圆弧凹槽连接。
[0010]本技术提供的密封圈通过设置第一凸部，并在第一平部中设置第一凹槽，且通过圆弧凹槽连接第二平部和第一凸部，从而能够形成7区活动密封圈，是具有7个气压区的可活动的密封圈，不仅能够保障在化学机械抛光过程中研磨头内部气压状态与外部隔绝，而且能够调节自身的变形程度协调研磨头内部多个气压区从而达到设定的气压值，使化学机械抛光更精确和灵活。
[0011]本技术对所述密封圈的尺寸没有特殊限定，可以根据实际工艺情况进行确定，例如可以是500mm密封圈、300mm密封圈、220mm密封圈、200mm密封圈或150mm密封圈等。本技术所述密封圈可适用于不同尺寸的化学机械抛光机台，如型号为AMAT 300mm CMP Tool的机台。
[0012]本技术对所述密封圈的材质也没有特殊限定，可采用本领域技术人员常用的密封圈的材质，例如可以是硅胶、橡胶或树脂等，也可根据实际工艺进行调整，优选为硫化橡胶。
[0013]优选地，所述第一凹槽包括直角梯形凹槽，所述直角梯形凹槽的直角腰靠近第一凸部设置。
[0014]优选地，所述第一凹槽的槽底边比槽口边短。
[0015]优选地，所述第一凹槽的直角腰的长度与所述第一平部的高度比为0.1～0.15:1，例如可以是0.1:1、0.11:1、0.12:1、0.13:1、0.14:1或0.15:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0016]优选地，所述倒U型凸起包括一体连接的半圆部和直边部。
[0017]优选地，所述第一平部的宽度与所述密封圈的宽度之比为0.2～0.4:1，例如可以是0.2:1、0.23:1、0.25:1、0.27:1、0.29:1、0.32:1、0.34:1、0.36:1、0.38:1或0.4:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0018]优选地，所述倒U型凸起的高度与所述第一平部的高度比为1.9～2.1:1，例如可以是1.9:1、1.93:1、1.95:1、1.97:1、1.99:1、2.02:1、2.04:1、2.06:1、2.08:1或2.1:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0019]优选地，所述半圆部的内径与所述密封圈的宽度之比为0.12～0.23:1，例如可以是0.12:1、0.14:1、0.15:1、0.16:1、0.17:1、0.19:1、0.2:1、0.21:1、0.22:1或0.23:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0020]优选地，所述倒U型凸起的厚度为1.0～2.0mm，例如可以是1.0mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2.0mm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0021]优选地，所述圆弧凹槽的槽宽与所述半圆部的内径之比为0.4～0.8:1，例如可以是0.4:1、0.45:1、0.49:1、0.54:1、0.58:1、0.63:1、0.67:1、0.72:1、0.76:1或0.8:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0022]优选地，所述U型凹槽的深度与所述第一凹槽的深度之比为1.5～4:1，例如可以是1.5:1、1.8:1、2.1:1、2.4:1、2.7:1、2.9:1、3.2:1、3.5:1、3.8:1或4:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0023]优选地，所述第二平部的宽度与所述密封圈的宽度之比为0.2～0.4:1，例如可以是0.2:1、0.23:1、0.25:1、0.27:1、0.29:1、0.32:1、0.34:1、0.36:1、0.38:1或0.4:1等，但不
限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
[0024]优选地，所述第二平部与所述第一平部的宽度之比为1.1～1.4:1，例如可以是1.1:1、1.14:1、1.17:1、1.2:1、1.24:1、1.27:1、1.3:1、1.34:1、1.37:1或1.本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种密封圈，其特征在于，所述密封圈呈圆环型；所述密封圈自外环向内环依次包括第一平部、第一凸部和第二平部；所述第一凸部为倒U型凸起，所述倒U型凸起下部中空；所述第一平部靠近所述第一凸部的凸起侧设置有第一凹槽；所述第二平部与第一凸部的端部通过圆弧凹槽连接。2.根据权利要求1所述的密封圈，其特征在于，所述第一凹槽包括直角梯形凹槽，所述直角梯形凹槽的直角腰靠近第一凸部设置。3.根据权利要求2所述的密封圈，其特征在于，所述第一凹槽的直角腰的长度与所述第一平部的高度比为0.1～0.15:1。4.根据权利要求1～3任一项所述的密封圈，其特征在于，所述倒U型凸起包括一体连接的半圆部和直边部。5.根据权利要求4所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚力军，潘杰，惠宏业，王学泽，范兴泼，
申请(专利权)人：上海江丰平芯电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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