[发明专利]用于化学机械抛光系统的载具头

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学机械抛光系统，具体的涉及在化学机械抛光过程中施加抛光压力于基板的载具头。

背景技术

当生产半导体或玻璃基板，和制造集成电路时，以特定的步骤抛光或平整基板表面的需求已增加。作为满足这个需求的技术，化学机械抛光（CMP）已被广泛的使用。

通常，基板的CMP通过在抛光盘上附着抛光垫，将基板安装于称作载具头的基板接收单元进行，然后，当应用抛光液到抛光垫上时，同时旋转抛光盘和载具头以产生抛光垫和基板之间的摩擦力。

基本上，载具头包括接收来自驱动轴的动力的基座和提供载具头部件可被安装的空间，基板可被安装的基板接收构件，和在抛光过程中阻止基板从载具头下方滑落的支撑基板的侧面的扣环。在CMP过程中，基板被通过基板接收构件施加抛光压力。然而，即使抛光压力被均匀的施加于整个基板，基板的特定区域（例如基板的边缘区域）可根据抛光的层的性质具有与其它区域不同的抛光速率。在这种情况下，为了保持好的抛光速率均匀性，需要通过独立的控制施加于基板的每个预定区域的抛光压力调整特定区域的抛光速率。

发明内容

本发明目的在于提供用于化学机械抛光系统在化学机械抛光过程中能够独立施加抛光压力于基板的每个预定区域的载具头。

一方面，本发明针对用于化学机械抛光系统中使用的载具头。所述载具头包括：基座；连接于基座的下侧部分的基板接收构件，其具有外表面倚靠所述外表面基板可被安装；位于基板接收构件内侧并与基座的下侧部分连接的至少两个气囊，其中所述至少两个气囊可通过膨胀和接触内表面独立的施加压力于基板接收构件的内表面的预定区域；和连接于基座的下侧部分的至少一个墙壁结构，其中所述至少一个墙壁结构可限制所述至少两个气囊的横向膨胀。

在另一方面，所述载具头包括：基座；连接于基座的下侧部分的基板接收构件，其具有外表面倚靠所述外表面基板可被安装；位于基板接收构件内侧并与基座的下侧部分连接的气囊，其中所述气囊可通过膨胀和接触内表面独立的施加压力于基板接收构件的内表面的预定区域；和连接于基座的下侧部分的至少一个墙壁结构，其中所述至少一个墙壁结构可限制所述气囊的横向膨胀。

附图说明

图1为根据本发明优选实施例的载具头的截面示意图。

图2为示出中心气囊的典型实施例的透视图。

图3为示出边缘气囊的典型实施例的透视图。

图4为示出用于固定中心气囊的气囊夹具的典型实施例的俯视图。

图5为示出用于固定边缘气囊的气囊夹具的典型实施例的俯视图。

图6为示出墙壁结构的典型实施例的透视图。

图7为示出了墙壁结构的另一个典型实施例的透视图。

图8为根据另一个典型实施例具有外部夹持的边缘气囊的载具头的截面示意图。

图9为示出图8中所示边缘气囊的典型实施例的透视图。

图10为沿图9的线AA’的截面图。

图11为示出具有圆形底部的边缘气囊的典型实施例的截面图。

图12为示出具有包括褶的侧部的边缘气囊的典型实施例的截面图。

图13和14为示出具有不对称边缘气囊的典型实施例的截面图。

图15为示出基板接收构件的另一个典型实施例的截面图。

图16仍为示出基板接收构件的另一个典型实施例的截面图。

图17仍为示出基板接收构件的另一个典型实施例的截面图。

图18为示出具有至少两个周边部分的基板接收构件的典型实施例的截面图。

图19为示出了载具头的截面示意图其中图18的基板接收构件被安装。

图20为示出根据本发明另一个典型实施例的载具头的截面图示意图。

图21仍为示出根据本发明的另一个典型实施例的载具头的截面示意图。

图22仍为示出根据本发明的另一个典型实施例的载具头的截面示意图。

图23和24为解释根据本发明优选实施例的载具头的操作的截面示意图。

图25，26和27为解释中心和边缘气囊根据它们腔压的不同横向的膨胀，和解释墙壁结构的作用的截面示意图。

图28和29为解释进一步包括边缘墙壁结构的载具头的结构和操作的截面示意图。

图30仍为根据本发明的另外一个典型实施例的载具头的截面示意图。

图31仍为根据本发明的另外一个典型实施例的载具头的截面示意图。

图32仍为根据本发明的另外一个典型实施例的载具头的截面示意图。