[发明专利]用于半导体晶片抛光系统的载具的多流体供应设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于半导体晶片抛光系统的载具(carrier)的多流体供应设备。更具体地说，本发明涉及一种用于半导体晶片抛光系统的载具的多流体供应设备，其中，至少安装有一个载具的化学机械式抛光(CMP)机具具有双系统结构，即动力传送系统和操作流体供应系统是独立分离的，并能够固定地支撑旋转部件，从而能够阻止当动力传送轴旋转时，该动力传送轴两末端之间的细微滚动所造成的密封性能的下降，同时，操作流体可平稳地地供应至各个载具，因此，旋转体和非旋转体之间的接触部分被简化成单层密封结构，而仍然保持着该旋转体和非旋转体之间的高密封特性。

背景技术

一般而言，化学机械式抛光(CMP)机具是一种主要应用于半导体制造过程的机具，并且被认为是一种用于高精细平化过程的抛光机具，用于通过机械抛光和化学反应移除晶片表面多布线层之间的台阶。

现就CMP机具的普通结构简述如下，CMP机具包括：台板(抛光台)，该台板上附着有抛光垫(弹性抛光纸)；抛光载具(抛光头)，所述抛光载具用于在其夹紧晶片时往下压及旋转，以使抛光垫和晶片表面之间相互接触；研磨剂供应喷嘴，所述研磨剂供应喷嘴用于将研磨剂供应到抛光垫上；和调节器载具，所述调节器载具用于夹紧和旋转修整用调节器，该修整用调节器具有防止抛光垫表面变形或污染的发生的功能，所以，抛光垫的抛光性能可被连续地保持。在晶片与抛光垫表面接触的情况下，通过台板与抛光载具的相对移动，同时供应研磨剂到晶片表面上而使研磨剂与晶片表面起化学反应，使得CMP机具的设计具有物理平化晶片表面的凹凸部分的功能。

目前，CMP机具的研发着重于其每一部件性能的改良。针对此目的，本申请的申请人在韩国笫2003-39627号专利申请案(下文称之为‘627申请)中提出了名称为“a multiple fluid supplying apparatus for polishing andconditioner carriers of a polishing system of semiconductor wafer”的申请，其中，在非旋转体和旋转体各个部件的相对移动过程中，旋转管套节(rotaryunion)被应用于研磨剂的流动，同时仍能保持非旋转体和旋转体之间的高度气密性。

在‘627申请案中所提出的多流体供应设备的结构包括：位于驱动端的旋转管套节，其中的中空旋转轴形成有多个通孔，该中空旋转轴安装并旋转于形成有流体通道的不能旋转的中心固定轴上，安装有用于支撑的不能旋转的密封罩套，该密封罩套在该中空旋转轴外圆周上支撑该中空旋转轴并将操作流体排出，并且设置有堆叠式(stack-type)结构双密封杆，所述密封杆紧密地以堆叠方式分别插入该中空旋转轴的内外侧，用于保持中心固定轴、中空旋转轴和密封罩套三者之间的气密性；心轴，所述心轴与中空旋转轴相结合，在不相互干涉的情况下，该心轴能够绕着该中空旋转轴的外圆周旋转；用于支撑该心轴的心轴罩套；驱动装置，所述驱动装置用于分别旋转该中空旋转轴和该心轴：位于从动端(following side)的旋转管套节，其中的密封罩套形成有多个通孔，该密封罩套安装在中心旋转轴上，该中心旋转轴形成有多个流体通道，该多个流体通道与多个载具连接部件的载具轴结合为一体，所述多个载具连接部件以对称的方式安装在该心轴中的该中心固定轴周围，以便将操作流体供应给载具连接部件，使得位于从动端的旋转管套节通过连接于位于驱动端的旋转管套节的密封罩套的托架，在非旋转的状态下被支撑，设置有具有单层结构的堆叠式密封杆，该堆叠式密封杆紧密地以堆叠的方式插在中心旋转轴和密封罩套之间，用于保持它们之间的气密性：多个用于将通孔连接在一起的管道，所述通孔形成于位于驱动瑞的旋转管套节和位于从动端的旋转管套节的各个密封罩套之中；和动力传送部件，所述动力传送部件具有将旋转力从位于驱动端的旋转管套节传送至各个载具连接部件的功能。