[实用新型]一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备

说明书

本实用新型公开了一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备，所述柔性膜包括用于接收基板的底板部；圆环状的边缘侧壁，该边缘侧壁具有沿所述底板部的周缘向上延伸形成的直立部、从直立部上端朝上向内折弯延伸后朝上向外折弯延伸形成的弯折部、从弯折部向上拱起的凸起部和从所述凸起部下端向内侧水平延伸形成的第一水平延伸部；以及与所述边缘侧壁同心相邻设置的内侧壁，所述内侧壁在其顶端具有弯向内侧水平延伸的第二水平延伸部；所述弯折部与所述凸起部之间设置有过渡部，所述过渡部向外延伸不超过所述直立部的圆周外表面。

技术领域

本实用新型涉及化学机械抛光领域，特别涉及一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备。

背景技术

集成电路产业是信息技术产业的核心，在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体，芯片制造涉及芯片设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。其中，化学机械抛光属于晶圆制造工序。

化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization,CMP)是一种全局平坦化的超精密表面加工技术。化学机械抛光通常将晶圆吸合于承载头的底面，晶圆具有沉积层的一面抵压于抛光垫上表面，承载头在驱动组件的致动下与抛光垫同向旋转并给予晶圆向下的载荷；同时，抛光液供给于抛光垫的上表面并分布在晶圆与抛光垫之间，使得晶圆在化学和机械的共同作用下完成晶圆的化学机械抛光。

现有技术的CMP承载头，多腔室隔膜具有五个可调压的腔室分别作用于基板的不同环形区域，这五个腔室配合进行抵压抛光作业可以相较于仅具有一个腔室或少于五个腔室的承载头提升抛光的均匀性和一致性。为了更均匀一致的对基板进行抛光作业，业界一致追求对承载头中用于对基板作业的隔膜划分更多腔室，例如六个可调压的腔室。

另外，在增加腔室个数的同时还要尽量减“边缘效应”(晶圆边缘抛光难于调控，由于转速高于晶圆内侧等原因导致过抛)，即通过对最边缘的两个或三个腔室进行结构优化从而增强该区域的调控有效性、稳定性、精确性等。

总之，业界希望提供一种化学机械承载头以解决抛光均匀性、一致性、边缘效应、加载有效性、加载可靠性、加载精确度等问题，特别是解决基板边缘部分过抛和/或欠抛等问题，然而，这些问题之间通常又存在彼此影响导致承载头的设计难以权衡。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备，旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种化学机械抛光的柔性膜，包括：用于接收基板的底板部；圆环状的边缘侧壁，该边缘侧壁具有沿所述底板部的周缘向上延伸形成的直立部、从直立部上端朝上向内折弯延伸后朝上向外折弯延伸形成的弯折部、从弯折部向上拱起的凸起部和从所述凸起部下端向内侧水平延伸形成的第一水平延伸部；以及与所述边缘侧壁同心相邻设置的内侧壁，所述内侧壁在其顶端具有弯向内侧水平延伸的第二水平延伸部；所述弯折部与所述凸起部之间设置有过渡部，所述过渡部向外延伸不超过所述直立部的圆周外表面；所述凸起部从所述过渡部的上端竖直向上延伸、经圆弧过渡后再竖直向下延伸，所述凸起部沿水平方向的宽度小于所述第一水平延伸部的长度。

作为优选实施例，所述弯折部向内延伸的水平投影超过所述凸起部竖直向下延伸的外表面。

作为优选实施例，所述弯折部的壁厚小于等于所述凸起部的壁厚，所述过渡部的壁厚大于所述弯折部的壁厚且小于所述凸起部的壁厚。

作为优选实施例，柔性膜还包括从所述边缘侧壁的内表面朝径向内侧水平延伸的间隔板，所述间隔板的壁厚小于等于所述底板部的壁厚。

作为优选实施例，所述间隔板的壁厚是所述底板部壁厚的1/3-4/5。

作为优选实施例，所述过渡部的壁厚大于所述弯折部的壁厚且小于所述凸起部的壁厚。