[实用新型]基座系统以及化学机械研磨装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体设备技术领域，特别是涉及一种基座系统以及化学机械研磨装置。

背景技术

随着超大规模集成电路的发展，集成电路制造工艺变得越来越复杂和精细。为了提高集成度，降低制造成本，器件的特征尺寸不断变小，芯片单位面积的元件数量不断增加，平面布线已经难以满足元件高密度分布的要求，采用多层布线技术，利用芯片的垂直空间，可进一步提高器件的集成密度。

但多层布线技术的应用会造成晶圆表面起伏不平，对图形制作极其不利。所以，需要对不平坦的晶圆表面进行平坦化(Planarization)处理。目前，化学机械研磨法(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是达成全局平坦化的最佳方法，尤其在半导体制作工艺进入亚微米领域后，化学机械研磨已成为一项不可或缺的制作工艺技术。

化学机械研磨法(CMP)是通过化学反应和机械研磨相结合的方法将半导体结构表面的材料层去除的一种平坦化方法。请参见图1，图1为现有技术的化学机械研磨装置。所述化学机械研磨装置100包括研磨头110以及基座系统(又称研磨头清洗及晶圆装卸单元，head clean load/unload，HCLU)，当所述研磨头110具有装载晶圆任务时(图1中未具体示出所述晶圆)，所述基座系统提供一个晶圆装载和卸载的中转站，以及对放置在所述基座系统上的晶圆实施清洗动作。

所述基座系统包括：晶圆承载台121、基座内腔122、基座支架123、用于控制所述晶圆承载台移动的装卸单元124、水路125、气路126以及控制线127，所述基座支架123支撑所述晶圆承载台121，所述晶圆承载台121用于放置待装载的晶圆，所述基座内腔122位于所述晶圆承载台121的内部以及所述基座支架123的内部，所述水路125以及气路126连接所述基座内腔122，以向所述晶圆提供水或真空压力，并通过所述控制线127控制提供水或真空压力。当晶圆被放置于所述晶圆承载台121上时，所述控制线127控制所述气路126通过所述基座内腔122向所述晶圆提供负压，将所述晶圆吸附在所述晶圆承载台121上。然后，所述控制线127控制所述水路125通过所述基座内腔122向所述晶圆提供水，以对所述晶圆进行清洗。

但是，在现有技术的所述基座系统中，所述装卸单元124为三个基座圆筒(pedestal cylinder)，三个基座圆筒(pedestal cylinder)均匀围绕于所述基座支架123外，每两个基座圆筒之间呈120°的夹角，如图2所示。所述装卸单元124和所述基座支架123之间还有一密封套131，并通过密封环(pedestal seal)132与O型圈(O-ring)133进行密封。所述装卸单元124包围所述基座支架123内的所述基座内腔122，使得密封结构复杂；并且，当所述装卸单元124上下移动对晶圆进行装卸时，所述密封环132与O型圈133会磨损，从而影响密封性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种基座系统以及化学机械研磨装置，可以防止液体回流进入真空泵，并且可以方便地对液体进行收集和处理。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基座系统，包括基座内腔、水路、气路、水阀以及气阀，其特征在于，所述水路以及气路分别单独连接所述基座内腔，所述水阀设置于所述水路上，所述气阀设置于所述气路上。

进一步的，在所述基座系统中，所述基座系统还包括晶圆承载台以及基座支架，所述基座支架支撑所述晶圆承载台，所述基座内腔位于所述晶圆承载台的内部以及至少部分所述基座支架的内部。

进一步的，在所述基座系统中，所述基座内腔位于所述晶圆承载台的内部以及所述基座支架与所述晶圆承载台连接部分的内部。

进一步的，在所述基座系统中，所述基座系统还包括用于控制所述晶圆承载台移动的装卸单元，所述装卸单元独立设置于所述基座支架旁。

进一步的，在所述基座系统中，所述装卸单元为一个基座圆筒。

进一步的，在所述基座系统中，所述晶圆承载台远离所述基座支架的一侧具有若干通孔，所述通孔通至所述基座内腔。

根据本实用新型的另一面，本实用新型还提供一种化学机械研磨装置，包括研磨头以及所述的基座系统。

与现有技术相比，本实用新型提供的基座系统以及化学机械研磨装置具有以下优点：