[發(fā)明專利]研磨頭氣動裝置及研磨頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010695429.2
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111823129B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 魯容碩;張月;盧一泓;劉青
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;真芯（北京）半導體有限責任公司
• 主分類號: B24B37/30
• 分類號: B24B37/30;B24B37/34
• 代理公司: 北京蘭亭信通知識產權代理有限公司 11667
• 代理人: 趙永剛

本發(fā)明提供一種研磨頭氣動裝置，包括：底部膜片；邊緣側壁，設置在所述底部膜片上表面邊緣，所述邊緣側壁呈環(huán)形；頂板，蓋設于所述邊緣側壁的頂部，以使所述底部膜片、邊緣側壁和頂板之間形成第一腔體；所述頂板上設置有供氣體通過的通道；分隔結構，在所述第一腔體內呈環(huán)形設置，所述分隔結構的頂部與所述頂板抵接，所述分隔結構的底部與所述底部膜片抵接，以將所述第一腔體分隔為至少兩個能通過所述通道分別進行充氣的第二腔體；其中，所述分隔結構包括第一側壁和第二側壁以及至少由所述第一側壁、第二側壁和底部膜片共同構成第三腔體。本發(fā)明能夠避免相鄰可充氣腔體之間的干擾，提高對晶圓壓力的控制能力。

技術領域

本發(fā)明涉及研磨技術領域，尤其涉及一種研磨頭氣動裝置及研磨頭。

背景技術

化學機械研磨(CMP)方法是常用的晶圓平坦化方法之一，在進行化學機械研磨時，需要將晶圓固定在研磨頭上，研磨頭上一般設置有氣動的膜結構。在研磨過程中，通過氣動的膜結構將晶圓壓緊在研磨墊上，然后通過研磨頭和研磨墊之間的旋轉的同時供給研磨液，從而實現(xiàn)晶圓的研磨。

現(xiàn)有技術中，氣動膜片通常被由外向內的劃分為多個環(huán)形的區(qū)域，每個環(huán)形的區(qū)域上對應一個可充氣的腔體，通過對不同的可充氣腔體沖入不同壓力的氣體，從而能夠對晶圓的不同區(qū)域進行不同壓力的壓緊。相鄰的可充氣腔體之間通過硅膠或其他材質的分隔膜進行分隔，但是，由于分隔膜的抗變形能力差，因此，當相鄰的兩個可充氣腔體之間氣壓不同時，會導致相鄰兩個可充氣腔體的邊界處的下壓力難以控制。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供的研磨頭氣動裝置及研磨頭，能夠避免相鄰可充氣腔體之間的干擾，提高對晶圓壓力的控制能力。

第一方面，本發(fā)明提供一種研磨頭氣動裝置，包括：

底部膜片；

邊緣側壁，設置在所述底部膜片上表面邊緣，所述邊緣側壁呈環(huán)形；

頂板，蓋設于所述邊緣側壁的頂部，以使所述底部膜片、邊緣側壁和頂板之間形成第一腔體；所述頂板上設置有供氣體通過的通道；

分隔結構，在所述第一腔體內呈環(huán)形設置，所述分隔結構的頂部與所述頂板抵接，所述分隔結構的底部與所述底部膜片抵接，以將所述第一腔體分隔為至少兩個能通過所述通道分別進行充氣的第二腔體；

其中，所述分隔結構包括第一側壁和第二側壁以及至少由所述第一側壁、第二側壁和底部膜片共同構成第三腔體。

可選地，所述第一側壁與所述第二側壁的頂部間隔距離小于所述第一側壁與所述第二側壁的底部間隔距離。

可選地，所述第一側壁的頂部與所述第二側壁的頂部連接，所述第一側壁的底部和所述第二側壁的底部與所述底部膜片的上表面連接，所述第一側壁、第二側壁和所述底部膜片形成沿垂直于所述底部膜片的截面為三角形的所述第三腔體。

可選地，所述分隔結構還包括第三側壁，所述第三側壁的底部與所述第一側壁和所述第二側壁頂部連接，所述第三側壁的頂部與所述頂板連接。

可選地，所述分隔結構的數(shù)量為多個，多個所述分隔結構由所述底部膜片的中心向所述底部膜片的邊緣依次間隔設置。

可選地，所述第三腔體內填充有氣體，所述氣體的比重與空氣的比重的比值不小于0.808。

可選地，所述第三腔體內填充有氮氣、空氣或比重大于空氣的氣體中的一種或幾種的混合物。

可選地，所述分隔結構的材質比重小于或等于所述底部膜片的材質比重。

可選地，所述分隔結構的材質硬度小于或等于所述底部膜片的材質硬度。