[发明专利]抛光头

说明书

技术领域

本发明涉及一种抛光头。

背景技术

在化学机械抛光过程中，抛光头起着非常重要的作用。现有的一类抛光头采用有蜡贴片的方式进行晶圆的拾取和固定。现有的另一类抛光头本身不能上下移动，在拾取晶圆时，需要工位盘上下移动才可以实现拾取晶圆。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种抛光头。

为了实现上述目的，根据本发明的实施例提出一种抛光头，所述抛光头包括：气缸，所述气缸包括：缸体，所述缸体内具有腔室，所述缸体上设有分别与所述腔室连通的第一和第二进气通道，所述第一和第二进气通道适于与气源相连；活塞，所述活塞设在所述腔室内以将所述腔室分隔为上子腔室和下子腔室，其中所述第一进气通道与所述上子腔室连通且所述第二进气通道与所述下子腔室连通；和活塞杆，所述活塞杆设在所述腔室内且所述活塞杆的下端伸出所述缸体，所述活塞杆与所述活塞相连以便在所述活塞的带动下上下移动，其中所述腔室的顶壁和所述活塞杆的上表面中的一个上设有凹槽，所述腔室的顶壁和所述活塞杆的上表面中的另一个上设有配合在所述凹槽内的凸起，所述凹槽的形状与所述凸起的形状适配以便所述缸体带动所述活塞杆旋转;旋转基盘组件，所述旋转基盘组件与所述活塞杆相连以在所述活塞杆的带动下旋转和上下移动；固定盘组件，所述固定盘组件与所述旋转基盘组件相连以在所述旋转基盘组件的带动下旋转和上下移动；吸附盘组件，所述吸附盘组件与所述固定盘组件相连以在所述固定盘组件的带动下旋转和上下移动；以及保持环组件，所述保持环组件与所述固定盘组件相连且绕所述吸附盘组件设置。

根据本发明实施例所述的抛光头不仅可以带动吸附在所述吸附盘组件上的晶圆上下移动，而且可以传递较大的扭矩。此外，根据本发明实施例所述的抛光头还可以对不同尺寸的晶圆进行抛光，并且可以提高晶圆的材料去除率和抛光效率。

另外，根据本发明实施例的抛光头还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述旋转基盘组件和所述固定盘组件中的一个上设有调节凹槽，所述调节凹槽的侧壁构造成第一曲面，所述旋转基盘组件和所述固定盘组件中的另一个的外周面的一部分为第二曲面且配合在所述调节凹槽内，所述第一曲面的形状与所述第二曲面的形状适配。

由此所述固定盘组件可以相对所述旋转基盘组件转动，即所述吸附盘组件可以相对所述旋转基盘组件转动，从而在抛光过程中可以使晶圆始终与抛光垫接触，从而提高晶圆的抛光均匀性，即可以提高所述抛光头的自适应性。

根据本发明的一个实施例，所述旋转基盘组件包括：旋转基盘，所述旋转基盘与所述活塞杆相连；和上调节件，所述上调节件设在所述旋转基盘的下表面上；所述固定盘组件包括：固定盘，所述固定盘与所述旋转基盘相连；和下调节件，所述下调节件设在所述固定盘的上表面上；其中所述上调节件和所述下调节件中的一个上设有所述调节凹槽，所述上调节件和所述下调节件中的另一个的外周面的至少一部分为所述第二曲面。

由此不仅可以使所述抛光头的结构更加合理，而且可以降低所述调节凹槽和所述第二曲面的加工难度。

根据本发明的一个实施例，所述第一和第二曲面中的每一个为球面的一部分。由此可以进一步提高晶圆的抛光均匀性，即可以进一步提高所述抛光头的自适应性。

根据本发明的一个实施例，所述旋转基盘上设有上连接孔，所述固定盘上设有与所述上连接孔相对的下连接孔，所述旋转基盘与所述固定盘之间设有弹性垫，其中所述旋转基盘和所述固定盘通过依次穿过所述下连接孔、所述弹性垫和所述上连接孔的第一连接件相连，所述上连接孔的孔径大于所述第一连接件的直径。这样可以使所述固定盘组件更加容易地相对所述旋转基盘组件转动，即可以使所述固定盘更加容易地相对所述旋转基盘转动。

根据本发明的一个实施例，所述抛光头还包括第一弹性件，所述第一弹性件与所述旋转基盘和所述第一连接件相连，在所述固定盘相对所述旋转基盘静止时所述第一弹性件处于自然状态，在所述固定盘相对所述旋转基盘移动后所述第一弹性件处于形变状态。由此可以使所述固定盘及时复位。

根据本发明的一个实施例，所述缸体上设有与外界连通的上气体通道，所述抛光头具有下气体通道且所述下气体通道沿上下方向贯通所述旋转基盘组件和所述固定盘组件，所述活塞杆内具有上端和下端均敞开的空腔，所述空腔的上端与所述上气体通道连通且下端与所述下气体通道连通，其中所述吸附盘组件包括微孔陶瓷盘，所述微孔陶瓷盘设在所述固定盘组件的下表面上且与所述下气体通道相对。由此可以使所述抛光头的结构更加合理、简洁。