[发明专利]基板载具头和加工系统

说明书

本发明公开一种基板载具头。在一个方面，载具头包括载具主体、基板保持器、第一弹性膜和第二弹性膜。载具头可以包括内支撑板。基板保持器附接到载具主体。基板保持器包括经配置成接收基板的孔。第一弹性膜包括宽度为W1的第一无孔基板支撑部分。第二弹性膜包括宽度为W2的第二无孔基板支撑部分。第二无孔基板支撑部分定位在第一基板支撑部分与载具主体之间，并且经配置成选择性地提供抵靠第一无孔基板支撑部分的至少内部区段的力。内支撑板相对于载具固定，并且包括经配置成支撑第二无孔基板支撑部分的支撑表面。

相关申请的交叉引用

本申请是要求于2019年2月14日提交的美国临时申请No.62/805,643的较早申请日期的权益的申请，该专利申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及基板加工设备，并且更具体地，涉及用于使用具有至少两个弹性膜的晶片载具来改进化学机械平坦化(CMP)性能以平坦化薄膜的系统和装置。

背景技术

在化学机械平坦化或抛光(CMP)期间，通过计量泵或质量流量控制调节器系统将研磨剂和酸性或碱性浆料施加到旋转抛光垫/压板上。晶片由晶片载具保持，晶片载具旋转并压靠在抛光压板上一段特定的时间。在CMP期间，通过磨损和腐蚀二者对晶片进行抛光或平坦化。在加工期间晶片与载具之间的压力和力可能导致晶片破裂或不均匀。因此，需要改进晶片载具性能，以提高CMP效率并降低制造成本。

发明内容

为了总结本公开以及相对于现有技术实现的优点，本文描述了本公开的某些目的和优点。并非所有这些目的或优点都可以在任何特定的实施例中实现。因此，例如，本领域技术人员将认识到，可以以实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点而不必实现如本文所教导或建议的其他目的或优点的方式，实施或执行本发明。

公开技术的一个方面是一种基板载具头，其包括：载具主体；基板保持器，附接到载具主体，基板保持器包括经配置成接收基板的孔；第一弹性膜，包括宽度为W1的第一无孔基板支撑部分；第二弹性膜，包括宽度为W2的第二无孔基板支撑部分，第二无孔基板支撑部分定位在第一基板支撑部分与载具主体之间，并且经配置成选择性地提供抵靠第一无孔基板支撑部分的至少内部区段的力；以及内支撑板，相对于载具主体固定并包括支撑表面，支撑表面经配置成支撑保持在第二无孔基板支撑部分上的基板。

根据实施例，W1大于W2。

根据一方面，基板载具头还包括形成在第一基板支撑部分与载具主体之间的单个第一膜腔。

根据另一方面，基板载具头还包括形成在第二基板支撑部分与内支撑板之间的单个第二膜腔。

根据又一方面，基板载具头还包括经配置成支撑第一基板支撑部分的外部区段的外支撑板。

根据又一方面，外支撑板包括经配置成围绕第二基板支撑部分的中心开口。

根据另一方面，外支撑板、第一膜和第二膜经配置成使得第二基板支撑部分能够穿过中心开口。

根据又一方面，外支撑板和内支撑板中的至少一个包括多个孔，这些孔经配置成延伸穿过外支撑板和内支撑板中的至少一个的厚度，并且在第一腔与第一基板支撑部分以及第二腔与第二基板支撑部分中的至少一对之间提供流体连通。

根据又一方面，多个孔包括延伸穿过外支撑板的厚度的第一多个孔和延伸穿过内支撑板的厚度的第二多个孔。

根据另一方面，第二多个孔包括延伸穿过内支撑板中心的中心孔，其中中心孔与其他多个孔中的至少一个具有相同的横截面积。

根据又一方面，多个孔中的每个都是圆形的，并且相对于彼此具有相同的直径。

根据又一方面，多个孔中的每个具有小于约0.4in²的面积。