[实用新型]化学机械研磨系统的晶元装载装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化学机械研磨系统的晶元装载装置，更为详细地涉及一种晶元装载装置，所述晶元装载装置能够将用于投入于化学机械研磨工艺的晶元以晶元没有损伤的形式准确地装载于载体头。

背景技术

化学机械研磨(CMP)系统是一种为了实现全面平坦化与由用于形成电路的接触(contact)/布线膜分离以及高度集成的元件化而产生的晶元表面粗糙度的改善等而用于对晶元的表面进行精细研磨加工的装置，所述全面平坦化是清除在半导体元件制造过程中反复进行掩蔽(masking)、刻蚀(etching)及布线工艺等的同时生成的晶元表面的凹凸而导致的单元(cell)区域与周围电路区域间的高度差。

CMP系统将晶元装载于载体头90后，如韩国登记专利公报第10-1188579号等所示，在载体头进行移动的同时，在规定的研磨平板对于晶元的研磨面同时进行通过机械摩擦的机械研磨与通过研磨液的化学研磨。

此时，如图1所示，载体头90在化学机械研磨工艺中将用于通过底板92a向下方加压晶元W的膜92固定于本体部91，在膜92和本体部91之间形成有压力腔(chamber)92C，利用从压力调节部95通过空气压力供给管95a来施加的空气压力可将晶元W向下方加压。并且，在膜92的周围设置有防止晶元W脱离的护环(retainer ring)93，在化学机械研磨工艺中，通过护圈室(retaining chamber)93C的空气压力可将护环93向下方加压。

此外，如图1所示，将晶元W装载于载体头90的装载装置1包括，放置架10，其支撑晶元W；驱动部MH，其使得放置架10向上下方向10d移动。换句话说，如图2所示，在将晶元W放置在放置架10的中央区域A1的状态下，如果将放置架10向上方10d1移动至规定的高度9H，则载体头90接近放置架10并将吸入压施加于中央的贯通孔95X，据此，晶元W成为紧贴于载体头90的膜底板92a并得到装载的状态。

但是，在未进行化学机械研磨工艺期间，通过压力调节部95，载体头90的护圈室(retainer chamber)93C的压力不能得到精确地调节，因此载体头90的护环93以向下方下沉的状态移动。不仅如此，通过移动驱动部M来移动的载体头90的高度难以精确地调节至具有1mm之内的误差的高度。

因此，具有的问题在于，即使将装载装置1的放置架10的高度设置为一定，抓握晶元W的膜底板92a和放置于装载装置1的放置架10的晶元W之间的间距e也无法保存一定，在所述间距e比规定的间距较大的情况下，产生无法使得放置于装载装置10的晶元W装载于载体头90的错误。

为了解决上述问题，提出了在本申请的申请日之前未被公开的方案。如图3a及图3b所示，在晶元装载装置1的边缘以通过弹簧30来得到弹性支撑的状态可设置有首先与载体头9的护环93接触的移动接触部20。据此，与膜93的底板相比，向下方下沉的护环93与移动接触部20接触，随着载体头9向下方移动，通过护环93移动接触部20被按压，可更精确地调节膜92的底板92a与装载装置1的晶元W之间的间隙,晶元W吸附固定于所述膜92。

但是，若在放置有晶元W的放置架10上晶元W的位置只要有一点偏差，也会产生如下严重的问题：在载体头9向下方移动9d的同时，护环93的底面93a和晶元W的边缘产生碰撞，从而晶元W的位置产生偏差，不仅无法正确地装载至载体头9，还会引起晶元W的损伤。

因此，就将晶元W从装载装置1装载至载体头9而言，切实有必要以排除晶元W的损伤可能性的状态能够无误地进行装载。

实用新型内容

本实用新型是在上述的技术背景下提出的，本实用新型的目的在于，提供一种晶元装载装置，所述晶元装载装置能够将用于投入于化学机械研磨工艺的晶元以无误的形式准确地装载于载体头。

此外，本实用新型目的在于，就将晶元装载至载体头而言，根本性地排除晶元的边缘和载体头的碰撞，防止在装载工艺中产生晶元的破损。

为了达成所述目的，本实用新型提供一种晶元装载装置，所述晶元装载装置作为一种在化学机械研磨工艺中将所述晶元装载于载体头的晶元装载装置，所述载体头包括与晶元的板面接触的膜、配置于所述膜的周围的护环，所述晶元装载装置的特征在于，包括：排列部件，其包括引导隔壁和接触面，并且辅助对于所述载体头的位置排列，所述引导隔壁与所述护环的外周面接触并将所述护环引导至规定位置，所述接触面与所述护环的底面相接触；放置架，其将想要装载于所述载体头的第一晶元放置于支撑面。