用于化学机械抛光的承载头组件和化学机械抛光设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于化学机械抛光的承载头组件和化学机械抛光设备，其中，承载头组件包括用于相互连接的主轴法兰和承载头法兰，所述主轴法兰和承载头法兰之间设有定位结构，用于组装时使各处位置对应；所述主轴法兰的底部和/或所述承载头法兰的顶部设有磁吸结构，用于辅助安装。用于辅助安装。用于辅助安装。

【技术实现步骤摘要】
用于化学机械抛光的承载头组件和化学机械抛光设备


[0001]本技术涉及化学机械抛光
，尤其涉及一种用于化学机械抛光的承载头组件和化学机械抛光设备。

技术介绍

[0002]化学机械抛光(CMP，Chemical Mechanical Polishing)是晶圆制造工艺中非常重要的一个环节。抛光过程是利用承载头将晶圆压于抛光垫表面，依靠晶圆和抛光垫之间的相对运动并借助抛光液中的磨粒实现晶圆表面抛光。
[0003]生产过程中需要定期对承载头进行装卸、更换部件等操作，以开展维保作业、保证承载头的使用寿命。进行承载头的维保时，由于承载头法兰会因为自重掉落，一般需要人工手动托住承载头法兰，保持上下两个法兰始终处于贴紧状态才能完成固定。因为承载头法兰自重较大，需要使用较大的力量才能托住，两个法兰面的连接存在较大的难度，一般需要两名操作人员才能完成，大大增加了维保过程的难度和耗时。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供了一种用于化学机械抛光的承载头组件和化学机械抛光设备，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0005]本技术实施例的第一方面提供了一种用于化学机械抛光的承载头组件，包括用于相互连接的主轴法兰和承载头法兰，所述主轴法兰和承载头法兰之间设有定位结构，用于组装时使各处位置对应；所述主轴法兰的底部和/或所述承载头法兰的顶部设有磁吸结构，用于辅助安装。
[0006]在一个实施例中，所述磁吸结构为嵌入的磁体，磁体由钕磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁或铁氧体磁铁形成。
[0007]在一个实施例中，所述主轴法兰的底部设有磁吸结构，承载头法兰顶部的材料为铁磁性材料。
[0008]在一个实施例中，所述承载头法兰的顶部设有磁吸结构，主轴法兰底部的材料为铁磁性材料。
[0009]在一个实施例中，所述主轴法兰的底部设有第一磁吸结构，承载头法兰的顶部设有第二磁吸结构，第一磁吸结构和第二磁吸结构的相对位置的磁极极性相反。
[0010]在一个实施例中，所述定位结构包括设于主轴法兰的底部和/或承载头法兰的顶部的定位销。
[0011]在一个实施例中，所述主轴法兰和承载头法兰之间设有辅助拆卸结构。
[0012]在一个实施例中，所述辅助拆卸结构为设于主轴法兰的底面边缘和/或承载头法兰的顶面边缘的V型槽。
[0013]在一个实施例中，所述磁吸结构不超出主轴法兰和承载头法兰的表面。
[0014]本技术实施例的第二方面提供了一种化学机械抛光设备，包括承载头以及用
于连接承载头的如上所述的承载头组件，还包括抛光盘、修整器和抛光液供给装置。
[0015]本技术实施例的有益效果包括：能够大幅减小承载头维保的难度，提高安装效率，降低操作门槛，降低维保成本。
附图说明
[0016]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，但这些附图只是示意性的，并不限制本技术的保护范围，其中：
[0017]图1示出了本技术一实施例提供的化学机械抛光设备；
[0018]图2示出了本技术一实施例提供的承载头组件的安装过程；
[0019]图3示出了本技术一实施例提供的主轴法兰和承载头法兰；
[0020]图4示出了本技术又一实施例提供的主轴法兰和承载头法兰。
具体实施方式
[0021]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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。应当理解的是，除非特别予以说明，为了便于理解，以下对本技术具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。
[0022]此外，还需要说明的是，本申请中使用的例如前、后、上、下、左、右、顶、底、正、背、水平、垂直等表示方位的术语仅仅是为了便于说明，用以帮助对相对位置或方向的理解，并非旨在限制任何装置或结构的取向。
[0023]为了说明本技术所述的技术方案，下面将参考附图并结合实施例来进行说明。
[0024]在本申请中，化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing)也称为化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization)，晶圆(wafer)也称为晶片、硅片、基片或基板(substrate)等，其含义和实际作用等同。
[0025]如图1所示，本技术一实施例提供的化学机械抛光设备1包括抛光盘10、粘接在抛光盘10上的抛光垫20、吸附晶圆并带动晶圆旋转的承载头30、修整抛光垫20的修整器40、以及向抛光垫20表面提供抛光液的抛光液供给装置50。
[0026]在抛光开始前，机械手将晶圆搬运至存片部处，承载头30从存片部装载晶圆后沿抛光盘10的径向移动至抛光盘10的上方。在化学机械抛光过程中，承载头30将晶圆按压在抛光盘10表面覆盖的抛光垫20上，抛光垫20的尺寸大于待抛光的晶圆的尺寸，例如为晶圆尺寸的1.2倍或更大，由此保证均匀地对晶圆进行抛光。承载头30做旋转运动以及沿抛光盘10的径向往复移动使得与抛光垫20接触的晶圆表面被逐渐抛除，同时抛光盘10旋转，抛光液供给装置50向抛光垫20表面喷洒抛光液。在抛光液的化学作用下，通过承载头30与抛光
盘10的相对运动使晶圆与抛光垫20摩擦以进行抛光。由亚微米或纳米磨粒和化学溶液组成的抛光液在晶圆与抛光垫20之间流动，抛光液在抛光垫20的传输和旋转离心力的作用下均匀分布，以在晶圆和抛光垫20之间形成一层液体薄膜，液体中的化学成分与晶圆产生化学反应，将不溶物质转化为易溶物质，然后通过磨粒的微机械摩擦将这些化学反应物从晶圆表面去除，溶入流动的液体中带走，即在化学成膜和机械去膜的交替过程中去除表面材料实现表面平坦化处理，从而达到全局平坦化的目的。在抛光期间，修整器40用于对抛光垫20表面形貌进行修整和活化。使用修整器40可以移除残留在抛光垫20表面的杂质颗粒，例如抛光液中的研磨颗粒以及从晶圆表面脱落的废料等，还可以将由于研磨导致的抛光垫20表面形变进行平整化，保证了在抛光期间抛光垫20表面形貌的一致性，进而使抛光去除速率保持稳定。在抛光完成后，承载头30吸附晶圆以将其放置在存片部上，机械手从存片部取得晶圆后将晶圆运送至后处理单元。
[0027]用于化学机械抛光的承载头30包括连轴盘、平衡架、承载盘、柔性膜和保持环。
[0028]其中，平衡架可滑动地设置于连轴盘滚轮的中心本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于化学机械抛光的承载头组件，其特征在于，包括用于相互连接的主轴法兰和承载头法兰，所述主轴法兰和承载头法兰之间设有定位结构，用于组装时使各处位置对应；所述主轴法兰的底部和/或所述承载头法兰的顶部设有磁吸结构，用于辅助安装。2.如权利要求1所述的承载头组件，其特征在于，所述磁吸结构为嵌入的磁体，磁体由钕磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁或铁氧体磁铁形成。3.如权利要求1所述的承载头组件，其特征在于，所述主轴法兰的底部设有磁吸结构，承载头法兰顶部的材料为铁磁性材料。4.如权利要求1所述的承载头组件，其特征在于，所述承载头法兰的顶部设有磁吸结构，主轴法兰底部的材料为铁磁性材料。5.如权利要求1所述的承载头组件，其特征在于，所述主轴法兰的底部设有第一磁吸结构，承...

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