專利名稱：用于化學(xué)機(jī)械拋光裝置的托架頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)裝置，并且更具體地涉及用于通過(guò)拋光半導(dǎo)體晶片而使將其磨平的化學(xué)機(jī)械拋光裝置的托架頭。
背景技術(shù)：
通常，化學(xué)機(jī)械拋光裝置用于磨平半導(dǎo)體晶片的表面以減小由于半導(dǎo)體晶片制造工藝(比如掩蔽、蝕刻和布線工藝)的重復(fù)而引起半導(dǎo)體晶片表面的不均勻性。
這種化學(xué)機(jī)械拋光裝置通過(guò)利用兩種工藝的相互作用來(lái)拋光半導(dǎo)體晶片。第一個(gè)是化學(xué)拋光工藝，其中形成有預(yù)定多層的半導(dǎo)體晶片放置在拋光墊上并且拋光液(比如膏劑)以如此的方式涂覆在拋光墊的上表面上以使得在半導(dǎo)體晶片的表面上形成化學(xué)反應(yīng)，從而削弱半導(dǎo)體晶片的化學(xué)鍵強(qiáng)度。第二個(gè)是機(jī)械拋光工藝，其中借助于托架頭對(duì)半導(dǎo)體晶片施壓，并且與此同時(shí)，移動(dòng)拋光墊或托架頭以使得在半導(dǎo)體晶片的表面上發(fā)生摩擦，從而從半導(dǎo)體晶片的表面上移除活性膜。
為了磨平半導(dǎo)體晶片，該半導(dǎo)體晶片的非拋光表面裝載在托架頭上，并且該半導(dǎo)體晶片的拋光表面與拋光墊相對(duì)地排列。在此狀態(tài)下，膏劑在拋光墊和半導(dǎo)體晶片的拋光表面之間供給以便拋光該半導(dǎo)體晶片。
托架頭具有附著段，在進(jìn)行拋光工藝之前半導(dǎo)體晶片附著至該附著段。另外，托架頭用于在其中容納半導(dǎo)體晶片同時(shí)通過(guò)托架頭和拋光墊之間的相互作用進(jìn)行拋光工藝。在進(jìn)行了拋光工藝之后，半導(dǎo)體晶片從托架頭上卸下并且被傳送入下一階段的位置。
然而，在進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝之前將半導(dǎo)體晶片附著至托架頭，或者在完成化學(xué)機(jī)械拋光工藝之后將半導(dǎo)體晶片從托架頭或拋光墊卸下，是很困難的事情。
為了在化學(xué)機(jī)械拋光工藝之前將晶片附著至托架頭，就需要另外的晶片附著工藝。通常，半導(dǎo)體晶片借助于真空壓力吸引等附著至托架頭。
美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)No.2000/71788和日本專利公開(kāi)出版物No.9-168969公開(kāi)了這種托架頭的例子。根據(jù)以上專利申請(qǐng)，如圖1所示，多個(gè)吸孔28形成于晶片支撐組件6的膜片下保持架11中并且膜片12附著至膜片下保持架11的外側(cè)上部。另外，柔性凸緣段32從膜片12的下部鄰近膜片下保持架11邊緣地整體突出。因此，當(dāng)半導(dǎo)體晶片借助于通過(guò)吸孔28供應(yīng)的真空壓力吸引而裝載在膜片12上時(shí)，膜片12的凸緣段32完全地包圍半導(dǎo)體晶片的邊緣。
也就是說(shuō)，在具有上述結(jié)構(gòu)的常規(guī)托架頭180中，半導(dǎo)體晶片被牢固地安裝在由柔性材料制成的膜片12上，并且隨后通過(guò)吸孔28將真空壓力作用于膜片12以使得膜片12被朝著調(diào)節(jié)腔13偏置。因此，半導(dǎo)體晶片也朝著調(diào)節(jié)腔13偏離。另外，為了將半導(dǎo)體晶片牢固地裝載在膜片12上，柔性凸緣段32與膜片12的邊緣整體地形成。
然而，根據(jù)上述常規(guī)的結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)腔13作用于半導(dǎo)體晶片的真空壓力相對(duì)地低于作用于膜片12的真空壓力，因此可能會(huì)出現(xiàn)反對(duì)半導(dǎo)體晶片裝載在膜片12上的吸引誤差。因此，當(dāng)半導(dǎo)體晶片被移動(dòng)或者當(dāng)晶片與膜片12分離時(shí)，半導(dǎo)體晶片可能會(huì)從托架頭180上墜下，從而導(dǎo)致晶片模式上的劃痕或打破半導(dǎo)體晶片。
另外，當(dāng)在已經(jīng)完成拋光工藝之后通過(guò)將半導(dǎo)體晶片與拋光墊分離而將半導(dǎo)體晶片附著至托架頭180時(shí)，必須將更大的吸引力作用于半導(dǎo)體晶片，因?yàn)橛捎谡掣街翏伖鈮|的去離子水或殘留膏劑而在半導(dǎo)體晶片表面上可以形成表面張力。因而，為了形成用于常規(guī)托架頭180的預(yù)期真空壓力，半導(dǎo)體晶片必須通過(guò)將更大的物質(zhì)力量作用于柔性凸緣段32而緊緊地安裝在膜片12上。為此，過(guò)度的力可作用于半導(dǎo)體晶片，導(dǎo)致了對(duì)半導(dǎo)體晶片的損傷。
另外，常規(guī)的托架頭180另外需要晶片檢測(cè)功能以便檢測(cè)是否半導(dǎo)體晶片在適當(dāng)?shù)膲毫χ赂街镣屑茴^180。然而，托架頭180的內(nèi)部結(jié)構(gòu)必須很復(fù)雜以實(shí)現(xiàn)托架頭180里的晶片檢測(cè)功能同時(shí)形成了相對(duì)較高的檢測(cè)錯(cuò)誤。
此外，盡管形成有凸緣段32的膜片12可牢固地吸引其上的半導(dǎo)體晶片，但是凸緣段32必須從膜片12上突出。另外，為了利用凸緣段32，凸緣段32必須通過(guò)控制氣壓而從膜12的晶片附著段充分地向下延伸。因而，需要用于氣壓控制的額外結(jié)構(gòu)，其會(huì)使托架頭180的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。在這種情況下，需要另外的內(nèi)部傳感器來(lái)檢測(cè)半導(dǎo)體晶片。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述問(wèn)題，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的第一個(gè)目標(biāo)是提供一種托架頭，在進(jìn)行晶片拋光工藝時(shí)，其能通過(guò)直接地將真空壓力作用于半導(dǎo)體晶片而在低真空壓力下將半導(dǎo)體晶片吸引到其上，同時(shí)通過(guò)均勻地將壓力作用在半導(dǎo)體晶片的整個(gè)表面上來(lái)均勻地拋光該半導(dǎo)體晶片的表面。
本發(fā)明的第二個(gè)目標(biāo)是提供一種托架頭，其能通過(guò)利用壓力調(diào)節(jié)單元直接地檢測(cè)真空管道內(nèi)氣壓的變化來(lái)檢測(cè)半導(dǎo)體晶片的附著狀態(tài)，而無(wú)需安裝一個(gè)導(dǎo)致托架頭結(jié)構(gòu)復(fù)雜的晶片檢測(cè)設(shè)備。
本發(fā)明的第三個(gè)目標(biāo)是提供一種托架頭，其能容易地移除在晶片拋光工藝期間會(huì)進(jìn)入托架頭的雜質(zhì)，比如膏劑殘留。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，提供了一種化學(xué)機(jī)械拋光裝置的托架頭，該托架頭包括由托架驅(qū)動(dòng)軸所驅(qū)動(dòng)的托架殼體；安裝在托架殼體的較低中心部分處并且具有環(huán)形形狀的保持架殼體；沿著保持架殼體的內(nèi)壁豎直地上下移動(dòng)的晶片支撐組件；和用于允許晶片支撐組件沿著保持架殼體的內(nèi)壁滑動(dòng)地上下移動(dòng)的安裝腔，其中晶片支撐組件包括壓力作用于其上的調(diào)節(jié)腔，和在其中心處形成有孔的膜片，受壓流體被引入調(diào)節(jié)腔同時(shí)進(jìn)行拋光工藝以致于膜片被向外擴(kuò)展，從而將力作用于晶片背面的預(yù)定部分，吸引單元形成于膜片的中心處以使得吸引單元通過(guò)穿過(guò)調(diào)節(jié)腔而連接至真空管道，以及擋環(huán)以如此的方式安裝在晶片支撐組件的外部以致于擋環(huán)與晶片支撐組件的下表面垂直地豎直移動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，晶片支撐組件包括有插入形成于保持架殼體中心處的孔中并且在孔中豎直地移動(dòng)的保持架軸，安裝在保持架軸下部處的膜片上保持架，和定位在膜片上保持架的下部處的膜片下保持架，膜片的兩端被固定至上保持架8和膜片下保持架以便提供用于晶片的安裝表面。
擋環(huán)和調(diào)節(jié)器以如此的方式安裝在擋環(huán)的外部以使得擋環(huán)和調(diào)節(jié)器與晶片支撐組件的下表面垂直地豎直移動(dòng)。擋環(huán)和調(diào)節(jié)器的上/下移動(dòng)可以與晶片支撐組件的上/下移動(dòng)無(wú)關(guān)地進(jìn)行控制。
具有壓力計(jì)的真空壓力調(diào)節(jié)單元連接至真空管道以測(cè)量作用于晶片的真空壓力，從而檢測(cè)晶片的附著狀態(tài)。


從下述結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的前述和其它目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加明顯，在附圖中圖1是示出常規(guī)托架頭的截面圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的托架頭的截面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的托架頭的截面圖，其中通過(guò)將真空壓力作用于晶片而將晶片附著至托架頭；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的托架頭的截面圖，其中晶片被壓在托架頭中；和圖5是示出由根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的托架頭所拋光的晶片狀況的視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在更詳細(xì)地涉及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
以下，將參考附圖2至5描述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和操作。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的托架頭的截面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的托架頭的截面圖，其中通過(guò)將真空壓力作用于晶片而將晶片附著至托架頭；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的托架頭的截面圖，其中晶片被壓在托架頭中；和圖5是示出一個(gè)晶片在該晶片被根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的托架頭所拋光時(shí)狀況的視圖。
根據(jù)本發(fā)明的托架頭180被固定至托架驅(qū)動(dòng)軸(未示出)并且包括有托架殼體1、保持架殼體3、晶片支撐組件6、擋環(huán)殼體2、擋環(huán)保持架4、擋環(huán)7、調(diào)節(jié)環(huán)殼體43和調(diào)節(jié)器37。
托架殼體1被以如此的方式固定至托架驅(qū)動(dòng)軸(未示出)以使得其能繞著基本上垂直于拋光墊表面的旋轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)。
保持架殼體3是安裝在托架殼體1較低中心處的環(huán)形本體。晶片支撐組件6借助于氣壓沿著保持架殼體3的內(nèi)壁豎直地上下移動(dòng)。保持架殼體3在其預(yù)定的內(nèi)部部分處形成有階梯段，用于確保當(dāng)晶片支撐組件6由于其皮重而向下移動(dòng)時(shí)晶片支撐組件6的下限位置。
晶片支撐組件6用于容易地將晶片60裝載在托架頭180上。晶片支撐組件6借助于從與壓力管道53相通的安裝腔10所供應(yīng)的壓力而豎直地上下移動(dòng)。當(dāng)晶片60被裝載在晶片支撐組件6上時(shí)，氣壓通過(guò)保持架殼體3的通道提供給晶片支撐組件6以使得晶片支撐組件6向下移動(dòng)。另外，當(dāng)晶片60在已經(jīng)完成拋光工藝之后從晶片支撐組件6上卸下時(shí)，晶片支撐組件6向上移動(dòng)。
晶片支撐組件6包括有以如此的方式插入形成于保持架殼體3的中心處的孔以使得保持架軸5能豎直地上下移動(dòng)的保持架軸5、安裝在保持架5的下部以便支撐膜片12的兩端的膜片上保持架8、以及安裝在膜片上保持架8的下部處的膜片下保持架11。膜片12在膜片上保持架8和膜片下保持架11之間固定地排列以便給晶片60提供一個(gè)安裝表面。
調(diào)節(jié)腔13形成于膜片上保持架8和膜片下保持架11之間以調(diào)節(jié)形成于膜片上保持架8和膜片下保持架11之間的空間段的內(nèi)壓。另外，膜片12的兩端被固定至調(diào)節(jié)腔13的兩端。
膜片下保持架11在其中心處形成有孔洞34。當(dāng)在拋光晶片60的同時(shí)將壓力作用于調(diào)節(jié)腔13時(shí)，該壓力通過(guò)孔洞34均勻地作用于膜片12的背面，從而防止晶片60在膜片12上滑動(dòng)。另外，該壓力在晶片60的整個(gè)表面上均勻地作用，因此晶片60的表面能被均勻地拋光。
膜片12由柔性材料制成并且晶片60的安裝表面設(shè)在膜片12的下表面。優(yōu)選地，膜片12的直徑稍大于晶片60的直徑。柔性膜片12包括具有彈性的橡膠或硅材料。尤其，晶片吸引部41形成于膜片12的中心。晶片吸引部41通過(guò)穿過(guò)形成于膜片下保持架11中的孔洞34而連接至真空管道35以直接地將壓力作用于晶片60。
晶片吸引部41與連接至托架殼體1的真空管道35相通以便調(diào)節(jié)氣壓從而適當(dāng)?shù)乇３终婵諌毫痛髿鈮毫?。去離子水被容易地通過(guò)真空管道35供應(yīng)以使得能容易地清洗真空管道35和托架頭180。
擋環(huán)殼體2附著至托架殼體1的下端并且在其下部形成有環(huán)形槽以便將擋環(huán)保持架4和調(diào)節(jié)環(huán)殼體43安裝在該環(huán)形槽中。
擋環(huán)保持架4被可滑動(dòng)地插入擋環(huán)殼體2的環(huán)形槽中并且與壓力管道51相通的擋環(huán)腔39形成于擋環(huán)保持架4和擋環(huán)殼體2之間。
擋環(huán)7被固定至借助于撓性件(flexer)14與晶片支撐組件6相連接的擋環(huán)保持架4，其防止雜質(zhì)進(jìn)入托架頭180。因而，通過(guò)控制連接至壓力管道51的擋環(huán)腔39的壓力，能使擋環(huán)7與晶片支撐組件6的豎直移動(dòng)無(wú)關(guān)地上下移動(dòng)。擋環(huán)7由硬質(zhì)塑料或陶瓷材料制成并且為具有平底面40的環(huán)形形狀。
擋環(huán)7借助于從擋環(huán)腔39供應(yīng)的氣壓而上下移動(dòng)。在拋光晶片60時(shí)，擋環(huán)7被向下移動(dòng)，并且工作臺(tái)的臺(tái)板被向上移動(dòng)。在這種狀態(tài)下，擋環(huán)7與拋光墊120相接觸，從而形成晶片容納空間，用于防止晶片60與膜片12的安裝表面分離。
調(diào)節(jié)環(huán)殼體43被固定地附著至擋環(huán)殼體2的外部并且在其下部形成有環(huán)形凹進(jìn)，環(huán)管夾49和調(diào)節(jié)環(huán)管42被固定至該環(huán)形凹進(jìn)。與壓力管道50相通的調(diào)節(jié)環(huán)腔38形成于一個(gè)在調(diào)節(jié)環(huán)殼體43內(nèi)形成的空間段中。
調(diào)節(jié)器37的高度可以借助于與壓力管道50相通的調(diào)節(jié)器腔的氣壓而與晶片支撐組件6的豎直移動(dòng)無(wú)關(guān)地進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)器37直接地與拋光墊相接觸以便調(diào)節(jié)拋光墊120的粗糙度。
拋光墊120的調(diào)節(jié)工作在拋光晶片60的同時(shí)通過(guò)根據(jù)拋光墊120的種類和表面粗糙度而將適當(dāng)?shù)膲毫ψ饔糜趻伖鈮|120來(lái)進(jìn)行。也就是說(shuō)，拋光墊120的調(diào)節(jié)工作能借助于可在晶片60的拋光工藝期間以及拋光工藝之后上下移動(dòng)的調(diào)節(jié)器37而進(jìn)行。
以下將參考附圖3描述晶片60的吸引工藝(suction process)。
參考圖3，托架頭180借助于裝載杯(loading cup)(未示出)被向上推動(dòng)，并且當(dāng)托架頭180被停止時(shí)真空壓力通過(guò)設(shè)在托架頭180中心處的真空管道35作用于托架頭180。此時(shí)，由于晶片60和膜片12之間的密封動(dòng)作而在晶片吸引部(suction part)41中形成真空。然而，壓力作用于擋環(huán)腔39以使得擋環(huán)7被向下移動(dòng)以便開(kāi)始晶片60的拋光工藝。于是，擋環(huán)7被布置在化學(xué)機(jī)械拋光工藝的備用狀態(tài)。
在拋光晶片60之后，需要利用真空力借助于托架頭180吸引放置在拋光墊120上的晶片60。此時(shí)，因?yàn)樵诰?0的表面由于形成于晶片60的拋光表面和拋光墊120之間的殘余膏劑或去離子水而形成的表面張力，和在利用裝載杯(未示出)裝載晶片60時(shí)作用于晶片60的吸引力相比，需要更大的吸引力來(lái)將晶片60與拋光墊120分開(kāi)。為了允許晶片60與托架頭180的膜片12相接觸以使得晶片60受到真空吸引，真空壓力作用于擋環(huán)腔39以便向上移動(dòng)擋環(huán)7，并且與此同時(shí)，真空壓力還作用于真空管道35，從而吸引晶片60。
圖4是示出每個(gè)用于對(duì)晶片60進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝的腔的受壓狀態(tài)的截面圖。如圖4所示，擋環(huán)7已經(jīng)被向下移動(dòng)并且其上具有拋光墊120的臺(tái)板(未示出)已經(jīng)被向上移動(dòng)。在晶片60的拋光工藝期間，供應(yīng)入托架頭180的流體壓力通過(guò)壓力管道52被傳送至調(diào)節(jié)腔13。另外，膜片12被擴(kuò)展同時(shí)由于膜片12的彈性特性而打開(kāi)孔洞34。此時(shí)，根據(jù)一般物理原理，壓力在晶片60的整個(gè)面積上均勻分布，并且在吸引晶片60時(shí)作為晶片吸引部41一部分的孔段暫時(shí)消失。另外，均勻的壓力作用于晶片60的中心部分。
另外，壓力作用于調(diào)節(jié)器腔38以執(zhí)行拋光墊120的調(diào)節(jié)工作，因此由彈性材料制成的調(diào)節(jié)器管42被擴(kuò)展，并且與此同時(shí)，調(diào)節(jié)器37被向下移動(dòng)，因此能在拋光工藝期間或拋光工藝之后進(jìn)行相對(duì)于拋光墊的調(diào)節(jié)工作。
根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光裝置，通過(guò)直接地將真空壓力作用于晶片，晶片60被吸引至晶片托架180，因此能夠檢查是否晶片60在適當(dāng)?shù)膲毫ο抡_地容納在托架頭180上而無(wú)需用于晶片60的額外設(shè)備。如果晶片60從托架頭180脫落或者被放置在托架頭180上的錯(cuò)誤位置，可以通過(guò)檢測(cè)安裝為穿過(guò)托架頭180的真空管道中真空壓力的變化來(lái)輕易地識(shí)別晶片的狀態(tài)而無(wú)需使用額外的設(shè)備。也就是說(shuō)，當(dāng)晶片60從托架頭180上脫離時(shí)，壓力變化被傳遞入連接至真空管道35且安裝在托架頭180外部的壓力調(diào)節(jié)單元(未示出)中。因而，壓力調(diào)節(jié)單元可測(cè)量壓力變化，從而如果判斷晶片60從托架頭180上脫離則停止拋光工藝。
另外，在根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光裝置的托架頭中，能夠在拋光墊120中安裝額外的傳感設(shè)備，用于當(dāng)晶片60從其在擋環(huán)7之上的位置偏離同時(shí)通過(guò)托架頭180和拋光墊120的相互作用進(jìn)行拋光工藝時(shí)檢測(cè)晶片60。
通常，在已經(jīng)進(jìn)行了化學(xué)機(jī)械拋光工藝之后拋光墊120上仍然存在著殘余膏劑。這種殘余膏劑在晶片60借助于托架頭180被向上升高時(shí)會(huì)直接進(jìn)入真空管線或者在已經(jīng)完成化學(xué)機(jī)械拋光工藝之后會(huì)粘附至托架頭180。長(zhǎng)時(shí)間保留在真空管線中的這種膏劑會(huì)在真空管線中硬化以致于流體不能順利地流動(dòng)穿過(guò)真空管線。另外，粘附至托架頭180的膏劑在化學(xué)機(jī)械拋光工藝期間會(huì)導(dǎo)致晶片60表面上的劃痕或者在移動(dòng)托架頭180的內(nèi)部部件時(shí)增加摩擦，從而干擾了內(nèi)部部件的移動(dòng)。為了解決以上問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明，在化學(xué)機(jī)械拋光工藝之前或之后，去離子水被間斷地供給通過(guò)真空管道35，從而清洗該真空管線。
在構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光裝置的托架頭180之后，已經(jīng)利用托架頭180對(duì)晶片60進(jìn)行了拋光。因此，晶片60的整個(gè)表面被均勻地拋光為具有如圖5所示圖表所表示的均勻厚度。
工業(yè)實(shí)用性從前面能看出，根據(jù)本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光裝置的托架頭通過(guò)直接將真空壓力作用于晶片而吸引該晶片，因此減少了與晶片相關(guān)的吸引誤差或吸引故障。另外，本發(fā)明能容易地檢查是否晶片在適當(dāng)?shù)膲毫ο抡_地容納在柔性膜片的安裝表面上，從而在實(shí)現(xiàn)晶片的良好拋光質(zhì)量的同時(shí)改進(jìn)化學(xué)機(jī)械拋光工藝的可靠性。
另外，根據(jù)本發(fā)明，殘留在真空管線內(nèi)或者粘附至托架頭縫隙的膏劑可通過(guò)將去離子水供給入該真空管線而被清洗，因此能防止化學(xué)機(jī)械拋光裝置的托架頭被污染。也就是說(shuō)，本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光裝置能減少與晶片相關(guān)的吸引誤差或吸引故障，因此化學(xué)機(jī)械拋光裝置能在不會(huì)被晶片的不對(duì)準(zhǔn)所干擾之下運(yùn)行。另外，因?yàn)楸景l(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光裝置能完全地清洗殘留在托架頭內(nèi)或真空管線內(nèi)的雜質(zhì)，就可以改進(jìn)化學(xué)機(jī)械拋光裝置的可靠性和半導(dǎo)體設(shè)備的生產(chǎn)率。
雖然已經(jīng)就目前視為本發(fā)明最實(shí)際和最優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解到，本發(fā)明并不限于所公開(kāi)的實(shí)施例和附圖，而是相反，其應(yīng)當(dāng)涵蓋所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)機(jī)械拋光裝置的托架頭，該托架頭包括由托架驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)的托架殼體1；安裝在托架殼體1的較低中心部分處并且具有環(huán)形形狀的保持架殼體3；沿著保持架殼體3的內(nèi)壁豎直地上下移動(dòng)的晶片支撐組件6；和用于允許晶片支撐組件6沿著保持架殼體3的內(nèi)壁可滑動(dòng)地上下移動(dòng)的安裝腔10，所述內(nèi)壁形成在保持架殼體3的中心；其中晶片支撐組件6包括壓力作用于其上的調(diào)節(jié)腔13，和在其中心處形成的且有孔的膜片12，受壓流體在進(jìn)行拋光工藝的同時(shí)被引入調(diào)節(jié)腔13以致于膜片12被向外擴(kuò)展，從而將力作用于晶片背表面的預(yù)定部分，吸引單元形成于膜片12的中心處以使得吸引單元通過(guò)經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)腔13而連接至真空管道35，并且擋環(huán)7以如此的方式安裝在晶片支撐組件6的外部，從而擋環(huán)7與晶片支撐組件6的下表面垂直地豎直移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的托架頭，其特征在于，晶片支撐組件6包括有插入在形成于保持架殼體3中心處的孔中并且在該孔中豎直地移動(dòng)的保持架軸5，安裝在保持架軸5下部處的膜片上保持架8，和定位在膜片上保持架8的下部的膜片下保持架11，膜片12的兩端被固定至上保持架8和膜片下保持架11以便提供用于晶片60的安裝表面。
3.如權(quán)利要求1所述的托架頭，其特征在于，還包括有調(diào)節(jié)器37，其以如此的方式安裝在擋環(huán)的外部處從而得該調(diào)節(jié)器與晶片支撐組件6的下表面垂直地豎直移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的托架頭，其特征在于，還包括有用于將洗滌液供應(yīng)入真空管道35的清洗裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的托架頭，其特征在于，還包括有連接至真空管道35以測(cè)量真空管道35內(nèi)真空壓力的真空壓力測(cè)量單元。
全文摘要
公開(kāi)了一種用于磨平半導(dǎo)體晶片的化學(xué)機(jī)械拋光裝置的托架頭。調(diào)節(jié)腔設(shè)在形成于晶片支撐組件的膜片下保持架和膜片上保持架之間的空間段內(nèi)。作用于調(diào)節(jié)腔的壓力在拋光工藝期間通過(guò)形成于膜片下保持架中心處的孔被傳送至膜片的背面。膜片的中心部分通過(guò)穿過(guò)膜片下保持架和調(diào)節(jié)腔的孔而連接至真空管道。真空壓力直接地作用于晶片以致于晶片能在較低壓力下容易地附著至托架頭。壓力在晶片的整個(gè)面積上均勻地分布以致晶片被均勻地拋光。
文檔編號(hào)B24B37/04GK1723546SQ02830069
公開(kāi)日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2002年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月7日
發(fā)明者鄭澤洙 申請(qǐng)人:斗山Dnd株式會(huì)社