CN201168928Y - 一种用于衬底化学机械抛光装置的载具头及其柔性膜 - Google Patents
一种用于衬底化学机械抛光装置的载具头及其柔性膜 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201168928Y CN201168928Y CNU2006201394069U CN200620139406U CN201168928Y CN 201168928 Y CN201168928 Y CN 201168928Y CN U2006201394069 U CNU2006201394069 U CN U2006201394069U CN 200620139406 U CN200620139406 U CN 200620139406U CN 201168928 Y CN201168928 Y CN 201168928Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flexible membrane
- thin slice
- core
- horizontal expansion
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 54
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 3
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229920000965 Duroplast Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000004055 fourth ventricle Anatomy 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/27—Work carriers
- B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
Abstract
本实用新型公开了一种用于衬底化学机械抛光装置载具头的柔性膜，它具有中心部分、周边部分和至少一个薄片，中心部分具有提供衬底支撑表面的外表面，周边部分用于将中心部分连接到载具头的基座，薄片从中心部分的内表面延伸。薄片包括横向延伸的第一部分和垂直延伸的第二部分，所述第二部分将横向延伸的第一部分连接到中心部分。
Description
技术领域
本实用新型一般地涉及衬底的化学机械抛光，更具体地说，涉及用于化学机械抛光的载具头。
背景技术
集成电路通常是通过在硅晶片上依次沉积导体层、半导体层或绝缘层而在衬底上形成的。一种制造步骤包括在非平表面上方沉积填充物层，并对填充物层进行平面化直到该非平表面暴露出来。例如，可以在经过图案化的绝缘层上沉积导体填充物层来填充绝缘层中的沟槽或孔洞。然后对填充物层进行抛光，直到绝缘层的凸起图案暴露出来。在平面化之后，绝缘层的凸起图案之间遗留的那部分导体层形成过孔、插塞和导线，它们在衬底上的薄膜电路之间提供导电路径。另外，还需要平面化来使衬底表面成为平面以便进行光刻。
化学机械抛光(CMP)是一种可接受的平面化方法。这种平面化方法通常需要将衬底安装在载具头或抛光头上。衬底的暴露表面靠着转动的抛光盘状垫垫或带状垫设置。抛光垫可以是“标准”的垫，也可以是固定研磨(fixed-abrasive)垫。标准垫具有耐用的粗糙表面，而固定研磨垫具有保持在容纳介质(containment media)中的研磨颗粒。载具头向衬底提供可控载荷以将其推靠到抛光垫。向抛光垫表面供给抛光浆液，抛光浆液包括至少一种化学反应剂，并且如果采用标准垫，抛光浆液还包括研磨颗粒。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于衬底化学机械抛光装置的载具头及其柔性膜，其可以提高抛光均匀性和各个晶片之间的抛光均匀性。
在一个方面，本实用新型针对一种用于衬底化学机械抛光装置载具头的柔性膜。该膜具有中心部分、周边部分和至少一个薄片，中心部分具有提供衬底支撑表面的外表面，周边部分用于将中心部分连接到载具头的基座，薄片从中心部分的内表面延伸。薄片包括横向延伸的第一部分和垂直延伸的第二部分，所述第二部分将横向延伸的第一部分连接到中心部分。
在另一个方面，本实用新型针对一种柔性膜，其中横向延伸的第一部分比垂直延伸的第二部分至少长50％。
在另一个方面，本实用新型针对一种柔性膜，其中垂直延伸的第二部分具有第一厚度和长度，第一厚度小于中心部分的第二厚度，长度约等于第二厚度。
这些实用新型的实施方式可以包括下列特征中的一项或多项。柔性膜可以包括多个薄片，每个薄片包括横向延伸的第一部分和垂直延伸的第二部分。薄片可以环形同心布置。第二部分可以比第一部分厚，例如比第一部分厚2到4倍。中心部分可以比第二部分厚，例如比第二部分厚3到6倍。凹槽可以位于薄片中第一部分与第二部分之间的连接处。柔性膜可以是单一体。第二部分可以具有与中心部分厚度相当的长度。第一部分可以比第二部分长，例如是第二部分长度的1.5到3倍。
在另一个方面，本实用新型针对一种用于对衬底进行化学机械抛光的载具头，它包括基座和本实用新型的柔性膜。薄片将柔性膜与基座之间的体积分成多个室。
本实用新型的实施方式可以包括下列特征中的一项或多项。柔性膜可以包括多个薄片，这些薄片可以设置为提供三个可独立加压的室。周边部分可以直接连接到基座。保持环围绕衬底支撑表面上的衬底。柔性膜的第一部分可以在垂直方向上充分可动，使得施加到衬底的压力分布对保持环的磨损基本上不敏感。
根据上述方案，抛光均匀性和晶片之间的抛光均匀性可以被提高。
附图说明
图1是根据本实用新型的载具头的剖视图。
图2和图3图示了用于载具头的柔性膜的实施方式。
图4图示了用于柔性膜边缘部分的可选实施方式。
图5是载具头的放大视图，其图示了在各个薄片与柔性膜基座部分之间有较宽的连接(wide connection)的柔性膜。
具体实施方式
参考图1，载具头100包括外壳102、基座组件104、万向节机构106(可以认为基座组件的一部分)、装载室108、保持环110以及衬底支持组件112，衬底支持组件112包括五个可加压室。对类似载具头的描述可以在美国专利No.6,183,354中找到，该专利的全部公开内容通过引用而结合于此。
外壳102通常可以是圆形，并可以连接到驱动轴以在抛光期间随之转动。垂直孔120可以穿过外壳102形成，五个附加通道122(只图示出了两个)可以穿过外壳102延伸，用于对载具头进行气动控制。O形环124可以用于在穿过外壳的通道与穿过驱动轴的通道之间形成液体密封装置。
基座组件104是位于外壳102下方的可垂直运动的组件。基座组件104包括基本上刚性的环形主体130、外部夹持环134和万向节机构106。万向节机构106包括万向节杆136和弯曲环138，万向节杆136沿孔120垂直滑动以使基座组件104进行垂直运动，弯曲环138可以弯曲以使基座组件可以相对于外壳102枢转，使保持环110可以保持与抛光垫的表面基本平行。
如图1所示，万向节杆136和弯曲环138可以是单块体而不是由螺钉或螺栓连接的分离件。例如，可以由一块原始材料(例如硬塑料或金属)机加工得到万向节杆136和弯曲环138。单块的万向节可以减少头的耗损、使得晶片传感器更易于访问、简化载具头的改造过程并减少或消除室间串扰的来源。另外，可以在万向节机构106的底面中心形成凹陷。可以将部分衬底传感器机构(例如美国专利No.6,663,466中描述的可动销)配装到凹陷中。与之类似，刚性环形主体130和弯曲环138也可以是单块体。或者，弯曲环138可以通过例如螺钉连到环形主体130，像上述美国专利No.6,183,354中描述的那样。
装载室108位于外壳102与基座组件104之间以向基座组件104施加负载，即向下的压力或重力。基座组件104相对于抛光垫的垂直位置也通过装载室108来控制。基本上环形的旋转振动膜(rolling diaphragm)126的外边缘可以由内部夹持环134夹持到基座组件104。
保持环110可以是紧固到基座组件104外边缘的基本上环形的环状物。在将流体泵送到装载室108中并将基座组件104向下推时，保持环110也被向下推动以向抛光垫施加负载。保持环110的底面116可以是基本上平的，也可以具有多个通道以便将抛光液从保持环外部向衬底传送。保持环110的内表面118与衬底接合以防其从载具头下方脱离。
衬底支持组件112包括柔性膜140，柔性膜140包括基本上平的主体部分142和从主体部分142延伸的五个同心环形薄片150、152、154、156、158。最外侧薄片158的边缘提供了该柔性膜的周界部分，该周界部分夹持在基座组件104与第一夹持环146之间。两个另外的薄片150、152由第二夹持环147夹持到基座组件104，剩下的两个薄片154和156由第三夹持环148夹持到基座组件104。主体部分142的下表面144提供了衬底10所用的安装表面。
基座组件104与柔性膜140之间由第一薄片150密封的体积提供了第一环形可加压室160。基座组件104与柔性膜140之间由第一薄片150和第二薄片152密封的体积提供了围绕第一室160的第二可加压环形室162。类似地，第二薄片152与第三薄片154之间的体积提供了第三可加压室164，第三薄片14与第四薄片156之间的体积提供了第四可加压室166，第四薄片156与第五薄片158之间的体积提供了第五可加压室168。如图所示，最外侧的室168是最狭窄的室。实际上，这些室160、162、164、166、168可以设置为逐渐变窄。
每个室可以由穿过基座组件104和外壳102的通道流体地耦合到有关的压力源，例如泵、压力管线或真空管线。基座组件104的一个或多个通道可以由柔性管道连接到外壳中的通道，所述柔性管道在装载室108内部或载具头外部延伸。这样，可以独立控制每个室的压力以及由衬底10上柔性膜140的主体部分142的有关部分施加的力。这样可以在抛光期间对衬底的不同径向区域施加不同的压力，从而对其他因素造成的抛光率不均匀或输入的衬底厚度不均匀进行补偿。
为了对衬底10进行真空夹紧，对一个室(例如最外侧的室168)加压以迫使柔性膜140的有关部分靠在衬底10上形成密封。然后将位于已加压室径向内侧的一个或多个其他室(例如第四室166或第二室162)抽空，使柔性膜140的有关部分向内弯曲。在柔性膜140与衬底10之间产生的低压袋将衬底10真空夹紧到载具头100，同时外侧室168加压形成的密封防止了周围空气进入低压袋。
由于真空夹紧过程可能失效，所以期望对衬底是否真的安装到载具头进行判定。为了判定衬底是否安装到了柔性膜，将通往室中之一(例如第三室164)的流体控制管线封闭，使得该室与压力源或真空源隔离。在真空夹紧过程之后，用连接到流体控制管线的气压计测量室中的压力。如果存在衬底，则在抽空室162时它会被向下拉，从而压缩第三室164并使第三室中的压力升高。另一方面，如果衬底不存在，则第三室164中的压力应当保持基本稳定(它仍然可能升高，但是升高得不像存在衬底时那么多)。可以对连接到压力计的通用计算机编程，使用压力测量结果来判定衬底是否安装到了载具头。没有用于密封、真空夹紧或压力传感的那些室可以向大气压开放。
参考图2和图3，在一种实施方式中，柔性膜140a中除了最外侧薄片158之外的每个环形薄片150a、152a、154a和156a都包括垂直延伸部分200和水平延伸部分202(图3中只示出了一个薄片150a)。该柔性膜可以在垂直延伸部分200与水平延伸部分202之间的顶角相交处形成有凹槽204。主体部分142具有厚度T1，垂直延伸部分200具有小于T1的厚度T2，水平延伸部分202具有小于T2的厚度T3。特别地，厚度T2可以是厚度T1的约1/3到1/6，厚度T3可以是厚度T2的约1/2到1/4。垂直延伸部分200可以沿长度L1基本垂直地延伸，而水平延伸部分202可以沿大于L1的长度L2基本水平地延伸。特别地，长度L2可以是长度L1的约1.5到3倍。
在工作中，当对这些室之一加压或抽空时，水平延伸部分202弯曲，使主体部分142可以上下运动。这减小了扭矩或者可能由于相邻室中压力不等而造成经过薄片向柔性膜的主体部分142传递的其他负载。这样，可以减小主体部分142在主体部分与薄片连接处的不期望的压缩。因此，压力不同的两个室之间过渡的区域处衬底上的压力分布应当是基本没有变化，从而改善了抛光均匀性。
这种柔性膜结构的另一个潜在优点是改善了在保持环磨损时各个晶片间的均匀性。随着保持环的磨损，柔性膜的名义底部平面会改变。但是，采用本实用新型，随着保持环的磨损，柔性膜的水平延伸部分202可以弯曲以使柔性膜的底面可以向新的名义平面垂直运动，而不在垂直壁连接到主体部分142时引入负载峰值(load spike)。
参考图4，在可以与其他实施方式相结合的另一种实施方式中，柔性膜140b包括主体部分142b和三角形截面的外侧部分220，外侧部分220连接到主体部分142b的外边缘。内侧的三个环形薄片连接到柔性膜140b的主体部分142b，但是外侧的两个环形薄片156b和158b连接到三角形外侧部分220的两个顶点。内侧的薄片既包括水平部分也包括垂直部分，而在外侧的两个环形薄片156b和158b中，水平部分224直接连接到三角形外侧部分220。
两个外侧室166b和168b可以用于控制衬底外周边的压力分布。如果最外侧室168b中的压力P1大于第二室166b中的压力P2，则向下驱动柔性膜140b的外侧部分220，使外侧部分220的下部顶点226向衬底外边缘施加负载。另一方面，如果最外侧室168b中的压力P1小于第二室166b中的压力P2(如图4所示)，则外侧部分220发生枢转使得下部顶点226被向上拉。这使得主体部分142b的外边缘被向上拉并离开衬底的周边部分，从而减小或消除了施加到这个周边部分的压力。通过改变室166b和168b中的相对压力，该膜中脱离衬底的部分的径向宽度也可以改变。因此，在载具头的这种实施方式中，可以对柔性膜与衬底之间的接触区域外径以及施加在该接触区域中的压力进行控制。
参考图5，在另一种实施方式中，柔性膜140c包括主体部分142c和具有三角形界面的外侧部分220，外侧部分220连接到主体部分142c的外边缘。主体部分142c的下表面144提供了衬底10所用的安装表面。三个内侧的环形薄片150c、152c和154c连接到柔性膜140c的主体部分142c。两个外侧的环形薄片156c和158c连接到三角形外侧部分220的两个顶点。柔性膜的每个薄片150c、152c、154c、156c和158c包括夹持在夹持环与基座之间的厚边沿222以及从厚边沿222径向延伸开的基本水平部分224。对于两个外侧的环形薄片156c和158c，水平部分224直接连接到三角形外侧部分220、对于三个内侧的环形薄片150c、152c和154c，水平部分224由同样具有三角形截面的厚楔形部分230连接到主体部分142c。楔形部分230可以在薄片上与边沿222相同的那侧具有斜面232并在相反那侧具有基本垂直的面234。在工作中，当室中之一被加压或抽空时，基本水平部分224弯曲，使主体142c可以上下运动。
载具头中各个元件的结构，例如柔性膜中的保持环、基座组件或薄片的相对大小和间距是示意性而非限制性的。载具头可以构造成不带装载室，基座组件和外壳可以是单一结构，也可以组装而成。凹槽可以形成在膜上其他位置处，不同的薄片可以具有不同数目的凹槽，薄片中的一些或全部可以形成为不带凹槽，最外侧的薄片上可以有一个或多个凹槽。薄片可以用夹具之外的其他夹紧结构、机构来紧固到基座，例如可以用粘合剂来紧固柔性膜，某些薄片可以紧固到载具头的另外部分而不是基座。
上面通过若干实施例对本实用新型进行了说明。但是，本实用新型不限于所示和所述的实施例。本实用新型的范围由权利要求来限定。
Claims (11)
1.一种用于衬底化学机械抛光装置载具头的柔性膜，其特征在于，所述膜包括：
中心部分，具有提供衬底支撑表面的外表面；
周边部分，用于将所述中心部分连接到所述载具头的基座；以及
至少一个薄片，从所述中心部分的内表面延伸，所述薄片包括横向延伸的第一部分和垂直延伸的第二部分，所述第二部分将所述横向延伸的第一部分连接到所述中心部分，所述横向延伸的第一部分比所述垂直延伸的第二部分至少长百分之五十。
2.根据权利要求1所述的柔性膜，其特征在于，所述第二部分比所述第一部分厚。
3.根据权利要求2所述的柔性膜，其特征在于，所述第二部分比所述第一部分厚约二到四倍。
4.根据权利要求1所述的柔性膜，其特征在于，所述中心部分比所述第二部分厚。
5.根据权利要求4所述的柔性膜，其特征在于，所述中心部分比所述第二部分厚约三到六倍。
6.根据权利要求1所述的柔性膜，其特征在于，还在所述薄片中所述第一部分与所述第二部分之间连接处包括凹槽。
7.根据权利要求1所述的柔性膜，其特征在于，所述膜包括单一体。
8.根据权利要求1所述的柔性膜，其特征在于，所述第一部分的长度是所述第二部分长度的1.5到3倍。
9.根据权利要求1所述的柔性膜，其特征在于，所述横向延伸的第一部分具有将所述薄片连接到所述基座的固定端，所述横向延伸的第一部分中连接到所述垂直延伸的第二部分的部分可以自由弯曲。
10.根据权利要求9所述的柔性膜，其特征在于，所述横向延伸的第一部分中的所述部分在弯曲时使所述中心部分可以垂直运动。
11.一种用于衬底化学机械抛光装置的载具头，其特征在于，包括：
基座；以及
在所述基座下方延伸的柔性膜，所述柔性膜包括中心部分、周边部分和至少一个薄片，所述中心部分具有提供衬底支撑表面的外表面，所述周边部分将所述中心部分连接到所述基座，所述至少一个薄片从所述中心部分的内表面延伸，所述薄片将所述柔性膜与所述基座之间的体积分为多个室，所述薄片包括横向延伸的第一部分和垂直延伸的第二部分，所述垂直延伸的第二部分将所述横向延伸的第一部分连接到所述中心部分，所述横向延伸的第一部分比所述垂直延伸的第二部分至少长百分之五十。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/321,006 US7198561B2 (en) | 2000-07-25 | 2005-12-28 | Flexible membrane for multi-chamber carrier head |
| US11/321,006 | 2005-12-28 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200820184659U Division CN201371411Y (zh) | 2005-12-28 | 2006-12-28 | 一种用于衬底化学机械抛光装置的载具头及其柔性膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201168928Y true CN201168928Y (zh) | 2008-12-24 |
Family
ID=40227649
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200820184659U Expired - Lifetime CN201371411Y (zh) | 2005-12-28 | 2006-12-28 | 一种用于衬底化学机械抛光装置的载具头及其柔性膜 |
| CNU2006201394069U Expired - Lifetime CN201168928Y (zh) | 2005-12-28 | 2006-12-28 | 一种用于衬底化学机械抛光装置的载具头及其柔性膜 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200820184659U Expired - Lifetime CN201371411Y (zh) | 2005-12-28 | 2006-12-28 | 一种用于衬底化学机械抛光装置的载具头及其柔性膜 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7198561B2 (zh) |
| CN (2) | CN201371411Y (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104854680A (zh) * | 2012-11-30 | 2015-08-19 | 应用材料公司 | 三区域承载头和柔性膜 |
| CN105190845A (zh) * | 2013-03-14 | 2015-12-23 | 应用材料公司 | 用于cmp抛光头的基板进动机制 |
| CN110574145A (zh) * | 2017-02-01 | 2019-12-13 | 姜准模 | 包括接触翼片的化学机械抛光装置用承载头 |
| CN110962037A (zh) * | 2019-01-10 | 2020-04-07 | 天津华海清科机电科技有限公司 | 一种承载头及化学机械抛光装置 |
| CN111823129A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-27 | 中国科学院微电子研究所 | 研磨头气动装置及研磨头 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7255771B2 (en) | 2004-03-26 | 2007-08-14 | Applied Materials, Inc. | Multiple zone carrier head with flexible membrane |
| JP4814677B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-11-16 | 株式会社荏原製作所 | 基板保持装置および研磨装置 |
| US7727055B2 (en) * | 2006-11-22 | 2010-06-01 | Applied Materials, Inc. | Flexible membrane for carrier head |
| US7699688B2 (en) * | 2006-11-22 | 2010-04-20 | Applied Materials, Inc. | Carrier ring for carrier head |
| US20100210192A1 (en) * | 2007-11-20 | 2010-08-19 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Polishing head and polishing apparatus |
| KR101617716B1 (ko) * | 2008-03-25 | 2016-05-03 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 개량된 캐리어 헤드 멤브레인 |
| US8475231B2 (en) * | 2008-12-12 | 2013-07-02 | Applied Materials, Inc. | Carrier head membrane |
| US10160093B2 (en) * | 2008-12-12 | 2018-12-25 | Applied Materials, Inc. | Carrier head membrane roughness to control polishing rate |
| US8460067B2 (en) | 2009-05-14 | 2013-06-11 | Applied Materials, Inc. | Polishing head zone boundary smoothing |
| JP5392483B2 (ja) * | 2009-08-31 | 2014-01-22 | 不二越機械工業株式会社 | 研磨装置 |
| KR20130131120A (ko) * | 2012-05-23 | 2013-12-03 | 삼성전자주식회사 | 연마 헤드용 가요성 멤브레인 |
| JP5875950B2 (ja) | 2012-06-29 | 2016-03-02 | 株式会社荏原製作所 | 基板保持装置および研磨装置 |
| JP2014223684A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | 株式会社東芝 | 研磨装置および研磨方法 |
| US9610672B2 (en) * | 2014-06-27 | 2017-04-04 | Applied Materials, Inc. | Configurable pressure design for multizone chemical mechanical planarization polishing head |
| KR101673140B1 (ko) * | 2014-12-22 | 2016-11-08 | 주식회사 케이씨텍 | 화학 기계적 연마 장치의 캐리어 헤드의 멤브레인 및 이를 구비한 캐리어 헤드 |
| US10160091B2 (en) * | 2015-11-16 | 2018-12-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | CMP polishing head design for improving removal rate uniformity |
| JP7141222B2 (ja) * | 2017-04-12 | 2022-09-22 | 株式会社荏原製作所 | 弾性膜、基板保持装置、及び研磨装置 |
| SG10202008012WA (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-30 | Ebara Corp | Elastic membrane and substrate holding apparatus |
| CN112775825B (zh) * | 2021-02-03 | 2022-11-04 | 华海清科股份有限公司 | 一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备 |
| CN112792725B (zh) * | 2021-02-03 | 2022-09-30 | 华海清科股份有限公司 | 一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备 |
| CN114952610B (zh) * | 2021-11-10 | 2024-02-09 | 华海清科股份有限公司 | 一种用于化学机械抛光的承载头和抛光设备 |
Family Cites Families (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4373991A (en) * | 1982-01-28 | 1983-02-15 | Western Electric Company, Inc. | Methods and apparatus for polishing a semiconductor wafer |
| FR2558095B1 (fr) | 1984-03-14 | 1988-04-08 | Ribard Pierre | Perfectionnements apportes aux tetes de travail des machines de polissage et analogues |
| JPS6125768A (ja) | 1984-07-13 | 1986-02-04 | Nec Corp | 平面研摩装置の被加工物保持機構 |
| NL8503217A (nl) | 1985-11-22 | 1987-06-16 | Hoogovens Groep Bv | Preparaathouder. |
| JPS63300858A (ja) | 1987-05-29 | 1988-12-08 | Hitachi Ltd | 空気軸受式ワ−クホルダ |
| JPS63114870A (ja) | 1987-10-22 | 1988-05-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ウェハの真空吸着方法 |
| US4918869A (en) * | 1987-10-28 | 1990-04-24 | Fujikoshi Machinery Corporation | Method for lapping a wafer material and an apparatus therefor |
| JPH01216768A (ja) | 1988-02-25 | 1989-08-30 | Showa Denko Kk | 半導体基板の研磨方法及びその装置 |
| JPH079896B2 (ja) * | 1988-10-06 | 1995-02-01 | 信越半導体株式会社 | 研磨装置 |
| JPH02224263A (ja) | 1989-02-27 | 1990-09-06 | Hitachi Ltd | 半導体チップの冷却装置 |
| JP2527232B2 (ja) | 1989-03-16 | 1996-08-21 | 株式会社日立製作所 | 研磨装置 |
| US5230184A (en) * | 1991-07-05 | 1993-07-27 | Motorola, Inc. | Distributed polishing head |
| US5193316A (en) * | 1991-10-29 | 1993-03-16 | Texas Instruments Incorporated | Semiconductor wafer polishing using a hydrostatic medium |
| US5205082A (en) * | 1991-12-20 | 1993-04-27 | Cybeq Systems, Inc. | Wafer polisher head having floating retainer ring |
| JPH05277929A (ja) | 1992-04-01 | 1993-10-26 | Mitsubishi Materials Corp | ポリッシング装置の上軸機構 |
| US5498199A (en) * | 1992-06-15 | 1996-03-12 | Speedfam Corporation | Wafer polishing method and apparatus |
| EP0911115B1 (en) * | 1992-09-24 | 2003-11-26 | Ebara Corporation | Polishing apparatus |
| JP3370112B2 (ja) * | 1992-10-12 | 2003-01-27 | 不二越機械工業株式会社 | ウエハーの研磨装置 |
| US5443416A (en) * | 1993-09-09 | 1995-08-22 | Cybeq Systems Incorporated | Rotary union for coupling fluids in a wafer polishing apparatus |
| US5584746A (en) | 1993-10-18 | 1996-12-17 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Method of polishing semiconductor wafers and apparatus therefor |
| US5643053A (en) * | 1993-12-27 | 1997-07-01 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing apparatus with improved polishing control |
| US5624299A (en) * | 1993-12-27 | 1997-04-29 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing apparatus with improved carrier and method of use |
| US5449316A (en) * | 1994-01-05 | 1995-09-12 | Strasbaugh; Alan | Wafer carrier for film planarization |
| US5423716A (en) * | 1994-01-05 | 1995-06-13 | Strasbaugh; Alan | Wafer-handling apparatus having a resilient membrane which holds wafer when a vacuum is applied |
| US5423558A (en) * | 1994-03-24 | 1995-06-13 | Ipec/Westech Systems, Inc. | Semiconductor wafer carrier and method |
| JP3158934B2 (ja) * | 1995-02-28 | 2001-04-23 | 三菱マテリアル株式会社 | ウェーハ研磨装置 |
| US5908530A (en) * | 1995-05-18 | 1999-06-01 | Obsidian, Inc. | Apparatus for chemical mechanical polishing |
| US5643061A (en) * | 1995-07-20 | 1997-07-01 | Integrated Process Equipment Corporation | Pneumatic polishing head for CMP apparatus |
| US5762544A (en) * | 1995-10-27 | 1998-06-09 | Applied Materials, Inc. | Carrier head design for a chemical mechanical polishing apparatus |
| US5738574A (en) * | 1995-10-27 | 1998-04-14 | Applied Materials, Inc. | Continuous processing system for chemical mechanical polishing |
| ATE228915T1 (de) * | 1996-01-24 | 2002-12-15 | Lam Res Corp | Halbleiterscheiben-polierkopf |
| US5762539A (en) * | 1996-02-27 | 1998-06-09 | Ebara Corporation | Apparatus for and method for polishing workpiece |
| JP3663767B2 (ja) * | 1996-09-04 | 2005-06-22 | 信越半導体株式会社 | 薄板の鏡面研磨装置 |
| US6146259A (en) | 1996-11-08 | 2000-11-14 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with local pressure control for a chemical mechanical polishing apparatus |
| US6183354B1 (en) | 1996-11-08 | 2001-02-06 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a flexible membrane for a chemical mechanical polishing system |
| US5851140A (en) * | 1997-02-13 | 1998-12-22 | Integrated Process Equipment Corp. | Semiconductor wafer polishing apparatus with a flexible carrier plate |
| US6056632A (en) * | 1997-02-13 | 2000-05-02 | Speedfam-Ipec Corp. | Semiconductor wafer polishing apparatus with a variable polishing force wafer carrier head |
| US5957751A (en) * | 1997-05-23 | 1999-09-28 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a substrate detection mechanism for a chemical mechanical polishing system |
| US5964653A (en) | 1997-07-11 | 1999-10-12 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a flexible membrane for a chemical mechanical polishing system |
| US6116992A (en) * | 1997-12-30 | 2000-09-12 | Applied Materials, Inc. | Substrate retaining ring |
| US6080050A (en) * | 1997-12-31 | 2000-06-27 | Applied Materials, Inc. | Carrier head including a flexible membrane and a compliant backing member for a chemical mechanical polishing apparatus |
| JP2000015572A (ja) * | 1998-04-29 | 2000-01-18 | Speedfam Co Ltd | キャリア及び研磨装置 |
| US6159079A (en) | 1998-09-08 | 2000-12-12 | Applied Materials, Inc. | Carrier head for chemical mechanical polishing a substrate |
| US6422927B1 (en) * | 1998-12-30 | 2002-07-23 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with controllable pressure and loading area for chemical mechanical polishing |
| US6162116A (en) * | 1999-01-23 | 2000-12-19 | Applied Materials, Inc. | Carrier head for chemical mechanical polishing |
| US6241593B1 (en) * | 1999-07-09 | 2001-06-05 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with pressurizable bladder |
| US6291253B1 (en) * | 1999-08-20 | 2001-09-18 | Advanced Micro Devices, Inc. | Feedback control of deposition thickness based on polish planarization |
| US6157078A (en) * | 1999-09-23 | 2000-12-05 | Advanced Micro Devices, Inc. | Reduced variation in interconnect resistance using run-to-run control of chemical-mechanical polishing during semiconductor fabrication |
| US6663466B2 (en) * | 1999-11-17 | 2003-12-16 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a substrate detector |
| US6390905B1 (en) | 2000-03-31 | 2002-05-21 | Speedfam-Ipec Corporation | Workpiece carrier with adjustable pressure zones and barriers |
| JP2002187060A (ja) * | 2000-10-11 | 2002-07-02 | Ebara Corp | 基板保持装置、ポリッシング装置、及び研磨方法 |
| US6582277B2 (en) * | 2001-05-01 | 2003-06-24 | Speedfam-Ipec Corporation | Method for controlling a process in a multi-zonal apparatus |
| JP2005515904A (ja) * | 2002-01-22 | 2005-06-02 | マルチ プレイナー テクノロジーズ インコーポレイテッド | スラリー分配のための形状付けされた表面を持つ保持リングを有する化学的機械研磨装置及び方法 |
-
2005
- 2005-12-28 US US11/321,006 patent/US7198561B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2006
- 2006-12-28 CN CN200820184659U patent/CN201371411Y/zh not_active Expired - Lifetime
- 2006-12-28 CN CNU2006201394069U patent/CN201168928Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104854680A (zh) * | 2012-11-30 | 2015-08-19 | 应用材料公司 | 三区域承载头和柔性膜 |
| TWI613038B (zh) * | 2012-11-30 | 2018-02-01 | 應用材料股份有限公司 | 三區承載頭和柔性膜 |
| CN104854680B (zh) * | 2012-11-30 | 2018-02-02 | 应用材料公司 | 三区域承载头和柔性膜 |
| US10532441B2 (en) | 2012-11-30 | 2020-01-14 | Applied Materials, Inc. | Three-zone carrier head and flexible membrane |
| US11338409B2 (en) | 2012-11-30 | 2022-05-24 | Applied Materials, Inc. | Three-zone carrier head and flexible membrane |
| US11370079B2 (en) | 2012-11-30 | 2022-06-28 | Applied Materials, Inc. | Reinforcement ring for carrier head with flexible membrane |
| CN105190845A (zh) * | 2013-03-14 | 2015-12-23 | 应用材料公司 | 用于cmp抛光头的基板进动机制 |
| CN105190845B (zh) * | 2013-03-14 | 2019-02-22 | 应用材料公司 | 用于cmp抛光头的基板进动机制 |
| CN110574145A (zh) * | 2017-02-01 | 2019-12-13 | 姜准模 | 包括接触翼片的化学机械抛光装置用承载头 |
| CN110574145B (zh) * | 2017-02-01 | 2023-08-15 | 姜准模 | 包括接触翼片的化学机械抛光装置用承载头 |
| CN110962037A (zh) * | 2019-01-10 | 2020-04-07 | 天津华海清科机电科技有限公司 | 一种承载头及化学机械抛光装置 |
| CN111823129A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-10-27 | 中国科学院微电子研究所 | 研磨头气动装置及研磨头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN201371411Y (zh) | 2009-12-30 |
| US20060154580A1 (en) | 2006-07-13 |
| US7198561B2 (en) | 2007-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201168928Y (zh) | 一种用于衬底化学机械抛光装置的载具头及其柔性膜 | |
| US7101273B2 (en) | Carrier head with gimbal mechanism | |
| US7001257B2 (en) | Multi-chamber carrier head with a flexible membrane | |
| CN101456154B (zh) | 具有弹性膜的多区域承载体 | |
| JP4212776B2 (ja) | 化学機械的研磨ヘッド | |
| US6220944B1 (en) | Carrier head to apply pressure to and retain a substrate | |
| US6979250B2 (en) | Carrier head with flexible membrane to provide controllable pressure and loading area | |
| CN101045286B (zh) | 基底夹持装置、抛光装置及抛光方法 | |
| US6068549A (en) | Structure and method for three chamber CMP polishing head | |
| CN102246280B (zh) | 承载头膜 | |
| US6447368B1 (en) | Carriers with concentric balloons supporting a diaphragm | |
| US9452505B2 (en) | Textured membrane for a multi-chamber carrier head | |
| US6890249B1 (en) | Carrier head with edge load retaining ring | |
| JP5072161B2 (ja) | ウェーハキャリヤヘッド組立体 | |
| JP2008302495A (ja) | 基板保持リング | |
| JPH10270538A (ja) | 柔軟なキャリアプレートを有する半導体ウェハポリシング装置 | |
| CN103889656A (zh) | 具有复合塑胶部分的载体头部 | |
| US6358121B1 (en) | Carrier head with a flexible membrane and an edge load ring | |
| US7063604B2 (en) | Independent edge control for CMP carriers | |
| CN102246279B (zh) | 控制研磨速率的载具头膜粗糙度 | |
| CN214135511U (zh) | 用于化学机械抛光的承载头和用于化学机械抛光的系统 | |
| WO2022187249A1 (en) | Polishing carrier head with floating edge control | |
| EP1117506B1 (en) | Cmp polishing head with three chambers and method for using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20081224 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |