一种用于CMP抛光头的气路正压通路系统技术方案

一种用于化学机械抛光头的气路正压通路系统，属于半导体制造设备中的气路正压系统技术领域。其特征在于所述的气路正压通路系统包括共用的压力源、正压减压阀、气囊、电控比例阀、开关阀以及过滤器。该气路压力系统通过对支路i的压力与流量控制实现对远端腔室i的压力控制，其中i＝1，2，...，N。各腔室的气路正压通路系统由与压力源依次相连的减压阀、气囊、电控比例阀、开关阀以及过滤器组成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造设备中的气路正压系统，特别涉及一种用于化学机械抛光 (Chemical Mechanical Polishing, CMP)抛光头的气路正压系统。
技术介绍
当前，CMP是半导体制造工艺中晶圆全局平坦化最有效的技术。在CMP抛铜领域 中，抛光头夹持硅片将待抛铜层表面压向旋转的抛光盘，通过抛光盘上的抛光垫摩擦以及 抛光液腐蚀实现有效快速的铜层移除。其中，抛光头可以通过控制硅片背面各环形区腔室 压力实现对硅片抛光压力的全局动态调节。抛光头内部腔室等效于多个密闭腔室，可膨胀与收缩，腔室之间可互相挤压或者 无挤压。当CMP抛光时，各腔室之间相互耦合，腔室之间的耦合主要有两种情况一种是体 积耦合，即各腔室之间的挤压或收缩引发腔室容积的变化；另一种是气源输入耦合，各腔室 同时加压时引发气源瞬间供气压力波动。对于体积耦合的情况通常解决的办法是改变结构 设计或软件补偿等办法；而气源输入耦合却可以通过改变气路控制结构设计实现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于化学机械抛光头的气路正压通路系统。其特征在于所述系统的每条正压通路由作为压力源的共用气源、正压减压阀、气 囊、电控比例阀、开关阀和过滤器依次串联而成，所述正压减压阀的输入端与所述压力源的 输出端相连，所述过滤器的输出端与抛光头内腔室的输入端相连，其中，所述电控比例阀设 有一个压差信号输入端，所述压差是指所述内部腔室的压力设定值与压力实测值之间的差 值，压差大于零，表示向所述内部腔室加压，小于零，表示向所述腔室减压，等于零，表示所 述腔室处于稳压状态，所述开关阀，设有一个通断信号输入端，接通表示正压系统工作。本专利技术具有以下优点以及效果本专利技术的气路正压通路系统中的每条正压通路由于各自独立添加了正压减压阀 以及气囊，所以能够非常有效的克服气源输入耦合的影响，各通路之间互不影响。附图说明图1为本专利技术气路正压系统的结构示意图；Li，L2, ... Ln表示通往腔室的每条支 路；具体实施例方式本专利技术提供的一种用于化学机械抛光头的气路正压通路系统，属于半导体制造设 备中的气路正压系统
其特征在于所述的气路正压通路系统包括共用的压力源、 正压减压阀、气囊、电控比例阀、开关阀以及过滤器。该气路压力系统通过对支路i的压力 与流量控制实现对远端腔室i的压力控制，其中i = 1，2，. . .，N。各腔室的气路正压通路系统由与压力源依次相连的减压阀、气囊、电控比例阀、开关阀以及过滤器组成。进一步地，所述的传输气路包括至少一条分支管路和过滤器构成的通路。进一步地，所述的每一条分支管路中比例阀前端添加气囊。进一步地，所述的每一条分支管路添加减压阀。以下将结合附图对本专利技术的气压控制系统做进一步的详细阐述。图1为本专利技术气路正压系统的结构示意图。本专利技术的气路正压系统包括压力源 20，减压阀11、气囊12、电控比例阀13、开关阀14以及过滤器15。每一支路Li连接着气源 20与远端腔室Zi (i = 1 η)。系统工作时，开关阀14打开，根据用户设定的压力通过电 控系统调节电控比例阀13，由软件控制实现腔室压力与设定压力一致。权利要求1.一种用于化学机械抛光头的气路正压通路系统，其特征在于所述系统的每条正压通 路由作为压力源的共用气源、正压减压阀、气囊、电控比例阀、开关阀和过滤器依次串联而 成，所述正压减压阀的输入端与所述压力源的输出端相连，所述过滤器的输出端与抛光头 内腔室的输入端相连，其中，所述电控比例阀设有一个压差信号输入端，所述压差是指所述 内部腔室的压力设定值与压力实测值之间的差值，压差大于零，表示向所述内部腔室加压， 小于零，表示向所述腔室减压，等于零，表示所述腔室处于稳压状态，所述开关阀，设有一个 通断信号输入端，接通表示正压系统工作。2.如权利要求1所述的任何一种用于化学机械抛光头的气路正压通路系统，其特征在 于所述的过滤器为双向过滤器。全文摘要一种用于化学机械抛光头的气路正压通路系统，属于半导体制造设备中的气路正压系统
其特征在于所述的气路正压通路系统包括共用的压力源、正压减压阀、气囊、电控比例阀、开关阀以及过滤器。该气路压力系统通过对支路i的压力与流量控制实现对远端腔室i的压力控制，其中i＝1，2，...，N。各腔室的气路正压通路系统由与压力源依次相连的减压阀、气囊、电控比例阀、开关阀以及过滤器组成。文档编号B24B37/00GK102133732SQ20111000212公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日专利技术者叶佩青, 张辉, 王同庆, 路新春, 门延武 申请人:清华大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于化学机械抛光头的气路正压通路系统，其特征在于所述系统的每条正压通路由作为压力源的共用气源、正压减压阀、气囊、电控比例阀、开关阀和过滤器依次串联而成，所述正压减压阀的输入端与所述压力源的输出端相连，所述过滤器的输出端与抛光头内腔室的输入端相连，其中，所述电控比例阀设有一个压差信号输入端，所述压差是指所述内部腔室的压力设定值与压力实测值之间的差值，压差大于零，表示向所述内部腔室加压，小于零，表示向所述腔室减压，等于零，表示所述腔室处于稳压状态，所述开关阀，设有一个通断信号输入端，接通表示正压系统工作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，门延武，王同庆，路新春，叶佩青，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11