[发明专利]一种研磨头及化学机械研磨设备

说明书

本发明提供一种研磨头及化学机械研磨设备，用于晶片的承载的主体部件、连接部件、金属卡环以及接地线；其中，所述连接部件固定于所述主体部件，所述连接部件包括导电材料；卡环，所述卡环设置于所述主体部件的外周，卡环为导电材料，电连接所述连接部件的金属材料以及卡环的电连接线。通过电连接线，可以将研磨时反应产生的副产物而导致的晶片上分布不均匀的电荷导至地端，从而，避免由不均匀电荷而导致的平坦化缺陷，提高平坦化程度。

技术领域

本发明涉及半导体设备领域，特别涉及一种研磨头及化学机械研磨设备。

背景技术

化学机械研磨(Chemical Mechanical Planarization，CMP)是半导体制造过程中，对晶片表面进行平坦化的工艺。在化学机械研磨过程中，将晶片放置于研磨头上，将晶片的抛光面朝向研磨垫，通过研磨头给晶片施加压力，同时晶片与研磨垫之间供给有研磨液，通过晶片与抛光垫之间的相对运动以及与研磨液之间的化学反应，实现晶片表面的平坦化。

在研磨过程中，在填充区域往往容易出现碟陷(dishing)和侵蚀(erosion) 的缺陷，随着集成电路技术的不断发展以及集成度不断提高，对制造工艺的要求也越来越苛刻，例如在3D NAND的铜制造工艺中，对CMP的dishing 和erosion的标准(spec)就远远小于200-300埃的普通标准，而现有的CMP 设备的平坦化程度无法满足该要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种研磨头及化学机械研磨设备，提高平坦化程度。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种研磨头，包括：用于晶片的承载的主体部件、连接部件、卡环以及接地线；其中，

所述连接部件固定于所述主体部件，所述连接部件包括导电材料；

卡环，所述卡环设置于所述主体部件的外周，所述卡环为导电材料；

一条或多条电连接线，用于电连接所述连接部件与所述卡环。

可选地，所述电连接线一部分位于所述主体部件上部，另一部分穿过所述通孔并在所述主体部件内部连接至卡环。

可选地，所述电连接线沿所述主体部件的外表面连接至卡环。

可选地，所述连接部件和/或所述卡环的导电材料为金属材料。

可选地，所述主体部件中设置有多个同心且彼此隔离的空腔，所述空腔用于压力控制。

可选地，所述空腔通过隔膜形成，所述隔膜通过所述主体内部的定心夹具固定。

可选地，所述定心夹具为导电材料，所述电连接线经由主体部件内部依次电连接至所述定心夹具与所述卡环。

可选地，所述主体部件上还设置有晶片探测器。

可选地，所述电连接线为多条，多条电连接线沿所述卡环的轴向平均分布。

一种化学机械研磨设备，包括底座、研磨液供给装置以及上述任一的研磨头。

本发明实施例提供的研磨头及化学机械研磨设备，用于晶片的承载的主体部件、连接部件、金属卡环以及接地线；其中，所述连接部件固定于所述主体部件，所述连接部件包括导电材料；卡环，所述卡环设置于所述主体部件的外周，卡环为导电材料，电连接所述连接部件的金属材料以及卡环的电连接线。通过电连接线，可以将研磨时反应产生的副产物而导致的晶片上分布不均匀的电荷导至地端，从而，避免由不均匀电荷而导致的平坦化缺陷，提高平坦化程度。

附图说明