[实用新型]化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头

说明书

本实用新型涉及化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头，所述卡环安装于在化学机械式研磨工序中将基板加压于研磨垫的承载头，用于约束基板的脱离，所述卡环包括卡环主体、向卡环主体的内周面供应清洗液的清洗液供应部、使清洗液在卡环主体的内周面暂时残留的清洗液残留部，可以获得有效去除流入到卡环内周面的浆料的有利效果。

技术领域

本实用新型涉及化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头，更具体而言，涉及一种能够有效去除流入到卡环内周面的浆料及杂质的化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头。

背景技术

在半导体元件制造过程中，化学机械式研磨(CMP)装置用于去除因反复执行掩膜、蚀刻及配线工序等而在晶片表面生成凸凹所导致电池区域与周边电路区域间高度差，实现广域平坦化，并且为了提高随着电路形成用触点/配线膜的分离及高集成元件化而要求的晶片表面粗糙度等，对晶片的表面进行精密研磨加工。

在这种CMP装置中，在研磨工序前后，承载头以晶片的研磨面与研磨垫相向的状态，对所述晶片加压，以实施研磨工序，同时，一旦研磨工序结束，则直接或间接地真空吸附晶片，以把持的状态，移动到下一个工序。

图1是承载头1的概略图。如图1所示，承载头1包括：本体110；底座120，其与本体110一同旋转；卡环130，其以环绕底座120的环形态，能上下移动地安装，从而与底座120一同旋转；弹性材质的隔膜140，其固定于底座120，在与底座120之间的空间形成压力腔C1、C2、C3、C4、C5；压力控制部150，其在通过空气压力供应通道155对于压力腔C1、C2、C3、C4、C5供应或排出空气的同时调节压力。

弹性材质的隔膜140在用于对晶片W加压的平坦底板141的边缘末端折弯形成有侧面142。隔膜140的中央部末端140a固定于底座120，形成直接吸入晶片W的吸入孔77。在隔膜140的中央部，也可以不形成吸入孔，而是以对晶片W加压的面形成。在从隔膜140的中心至侧面142之间，形成有多个固定于底座120的环形态的隔壁143，以隔壁143为基准，以同心圆形态排列有多个压力腔C1、C2、C3、C4、C5。

因此，在化学机械式研磨工序中，借助于从压力控制部150施加的空气压力，压力腔C1、C2、C3、C4、C5在膨胀的同时，通过隔膜底板141对晶片W的板面加压。

与此同时，与本体110及底座120一同旋转的卡环130的底面130s也对研磨垫11加压并旋转，从而防止被卡环130环绕的晶片W脱离到承载头1之外。

另一方面，卡环130相对于本体110及底座120可上下移动地安装，因而为了保障卡环相对于固定安装于本体101的隔膜的上下移动(保持非接触状态)，在隔膜与卡环之间形成间隙。

可是，以往在研磨工序中，存在供应到研磨垫11的研磨面的浆料S流入在隔膜140与卡环130之间形成的间隙后残留的问题。

特别是如果无法迅速去除流入隔膜140与卡环130的间隙L1的浆料S，则随着流入间隙L1的浆料固着，存在妨碍卡环130顺畅的上下移动的问题，并且存在残留于间隙L1的浆料重新附着于基板或隔膜，或作为S/C源进行作用的问题。

因此，以往向在隔膜140与卡环130之间形成的间隙L1喷射清洗液，从而可以去除流入间隙L1的浆料S，但隔膜140与卡环130的间隙以非常窄的宽度(0.5㎜)形成，因而清洗液15无法充分流入间隙而反弹回来，存在难以有效去除残留于隔膜140与卡环130的间隙的浆料的问题。

为此，最近正在进行旨在有效去除残留于卡环与隔膜的间隙的杂质(浆料及颗粒)的多样探讨，但还远远不够，要求对此的开发。

实用新型内容

所要解决的技术问题

本实用新型目的在于提供一种能够有效去除残留于卡环与隔膜的间隙的杂质的化学机械式研磨装置用承载头的卡环及具备其的承载头。