[发明专利]承载头及具有其的抛光装置

说明书

本发明涉及半导体制造工艺抛光技术领域，具体涉及一种承载头及具有其的抛光装置。承载头包括：非柔性材质的本体，本体靠近待抛光晶圆的端部开设有多个凹腔，每个凹腔上设有与气源连接的通气孔；柔性膜固定连接在端部，适于与待抛光晶圆接触。通过将本体设置为非柔性材质，使得在本体上开设多个凹腔比较方便，在凹腔上设置与气源连接的通气孔，使每个凹腔的气压控制较方便，由于在本体靠近待抛光晶圆的端部固定连接柔性膜，采用柔性膜与待抛光晶圆接触，保证了柔性膜与待抛光晶圆的贴合度，由于无需在各腔室之间单独设置密封机构，而是采用非柔性材质的本体直接开设凹腔配合柔性膜的形式保证各腔室的独立控制，使承载头的结构和工艺制造较简单。

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺抛光技术领域，具体涉及一种承载头及具有其的抛光装置。

背景技术

集成电路制造工艺过程通常是指将导体、半导体、绝缘层以一定的工艺顺序沉积在特定的基板(如硅基晶圆)上。在制造工艺过程中，CMP(Chemical MechanicalPolishing，化学机械抛光)装置主要用于对晶圆在膜沉积工艺后的微观粗糙表面进行全局平坦化处理,以便进行后续的半导体工艺过程。

化学机械抛光装置，是通过负压吸附的方式将晶圆的一个面固定在承载头上，并通过工位旋转使另外一个面(即工艺面)在工艺过程中与抛光盘上的抛光垫相接触，即其上的承载头主要用于对晶圆进行吸附和施加压力。现有技术中的承载头通常采用多层膜隔离腔室技术，通过膜的凸起和褶皱等特征将各腔室进行区域分割，并在不同的腔室区域根据工艺需要通入不同的压力值。以图1所示的承载头采用五区域腔室为例进行说明，该膜片通过在基体的基础上形成凸起和褶皱来完成五区域的划分，即通过边缘的环形密封筋条形成第一密闭腔室1；通过临近的环形密封筋条形成第二密封腔室2；通过再向内相邻的环形密封筋条形成第三密闭腔室3；通过再向内相邻的环形密封筋条形成第四密封腔室4；通过中心的环形密封筋条形成第五密封腔室5。

但是该结构的承载头由于采用柔性膜来完成分割腔室，各腔室之间需要设置密封以防止各腔室泄露，使得结构较复杂，且由于不同腔室的压力可能不同，需要做到各腔室互不干扰，这又会给加工、制造带来很大困难。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的承载头结构复杂，工艺制造困难，从而提供一种结构相对简单、工艺制造简单的承载头及具有其的抛光装置。

一种承载头，包括：

本体，所述本体为非柔性材质，且所述本体靠近待抛光产品的端部开设有多个凹腔，每个所述凹腔上设有通气孔，所述通气孔适于与气源连接；

柔性膜，固定连接在所述本体的所述端部，适于与所述待抛光产品接触。

所述本体采用金属材质。

所述本体为圆盘结构，所述凹腔为环状结构。

沿径向方向，由所述本体的边缘向所述本体的中心方向，所述凹腔的体积逐渐增大。

若干个所述凹腔的深度相同，沿所述本体的边缘向所述本体的中心方向，所述凹腔的底面积逐渐增大。

至少一个所述凹腔上设有若干凸筋，所述凸筋由所述凹腔的底部向靠近所述柔性膜的方向延伸，且所述凸筋的延伸长度小于所述凹腔的延伸长度。

所述柔性膜粘接在所述本体上。

所述柔性膜为橡胶膜。

所述承载头还包括：气管，设于所述本体远离所述柔性膜的一端，所述气管的一端与所述通气孔连接，另一端伸出所述本体外，适于与所述气源连接。

所述气管与所述本体的侧部之间设有密封装置。

所述承载头还包括：

压力传感器，设于所述通气孔处，所述压力传感器与所述凹腔一一对应设置；