[实用新型]研磨头和化学机械研磨装置

说明书

一种研磨头和化学机械研磨装置，其中所述研磨头包括：吸附膜，所述吸附膜用于吸附晶圆；外部装置，所述外部装置包括本体部和与本体部连接的环形侧壁部，所述吸附膜位于本体部表面，且被环形侧壁部环绕；位于侧壁部中的吹气装置，所述吹气装置包括气体喷嘴，所述气体喷嘴正对所述吸附膜与吸附膜上吸附的晶圆之间的交界面，当化学机械研磨过程结束，研磨头需要将吸附膜上的晶圆卸载到晶圆控制装卸装置上时，所述吹气装置通过气体喷嘴向吸附膜与晶圆的交界面喷射气体。本实用新型的研磨头能防止晶圆的破片。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造设备，尤其涉及一种研磨头和化学机械研磨装置。

背景技术

在半导体制作工艺中，化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是非常重要的一道工序，有时也称之为化学机械抛光或平坦化。所谓化学机械研磨，它是采用化学与机械综合作用从半导体硅片上去除多余材料，并使其获得平坦表面的工艺过程。

化学机械研磨是通过化学机械研磨设备进行，现有的化学机械研磨设备一般包括：研磨台、研磨垫、研磨液供给端和研磨头，其中研磨垫设置于研磨台上；研磨头用于固定待研磨晶圆，使所述待研磨晶圆与研磨垫接触；研磨液供给端用于供应研磨液(Slurry)至研磨垫表面。在进行研磨时，研磨液以一定的速率流到研磨垫的表面，研磨头给待研磨晶圆施加一定的压力，使得待研磨晶圆的待研磨面与研磨垫产生机械接触，在研磨过程中，研磨头、研磨台分别以一定的速度旋转，通过机械和化学作用去除待研磨晶圆表面的薄膜，从而达到待研磨晶圆表面平坦化的目的。

现有的研磨头一般包括本体和位于本体上的吸附膜，所述吸附膜在负压下吸附待研磨的晶圆，在化学机械研磨过程结束时，研磨头需要将研磨后的晶圆卸载到晶圆控制装卸装置上，但是将晶圆从研磨头上卸载的过程存在晶圆破片的风险。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是怎样防止晶圆从研磨头上卸载时发生破片。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种研磨头，包括：

吸附膜，所述吸附膜用于吸附晶圆；

外部装置，所述外部装置包括本体部和与本体部连接的环形侧壁部，所述吸附膜位于本体部表面，且被环形侧壁部环绕；

位于侧壁部中的吹气装置，所述吹气装置包括气体喷嘴，所述气体喷嘴正对所述吸附膜与吸附膜上吸附的晶圆之间的交界面，当化学机械研磨过程结束，研磨头需要将吸附膜上的晶圆卸载到晶圆控制装卸装置上时，所述吹气装置通过气体喷嘴向吸附膜与晶圆的交界面喷射气体。

可选的，所述吹气装置还包括气体输送管道，所述气体输送管道用于输送气体，所述气体输送管道的出口与气体喷嘴连接。

可选的，吹气装置还包括设置于气体输送管道上的控制阀和流速调节阀，所述控制阀用于关闭和打开气体输送管道中的气体的路径，所述流速调节阀用于调节气体输送管道中气体的流速。

可选的，所述气体输送管道包括主管路和与主管路连通的环形管路，所述环形管路设置于环形侧壁部中，环形管路上设置有若干气体喷嘴，若干气体喷嘴与吸附膜与晶圆的交界面处于同一水平高度。

可选的，若干气体喷嘴均匀的分布在环形管路上。

可选的，所述气体为纯氮气。

可选的，所述气体为氮气和异丙醇的混合气体。

可选的，所述吸附膜和晶圆的交界面上具有水，气体喷嘴向吸附膜与晶圆的交界面喷射气体时，去除交界面上的水。

可选的，研磨头将吸附膜上的晶圆卸载到晶圆控制装卸装置上时，所述吸附膜停止对晶圆的吸附。

本发明还提供了一种化学机械研磨装置，包括如前述所述的研磨头。