[发明专利]一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备

说明书

本发明公开了一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备，所述柔性膜包括用于接收基板的底板部；圆环状的边缘侧壁，该边缘侧壁具有沿所述底板部的周缘向上延伸形成的直立部、从直立部上端朝上延伸形成的竖向延伸部、从竖向延伸部朝上向内拱起的凸起部和从所述凸起部下端向内侧水平延伸形成的第一水平延伸部；以及与所述边缘侧壁同心相邻设置的内侧壁，所述内侧壁在其顶端具有弯向内侧水平延伸的第二水平延伸部；所述凸起部的壁厚小于所述底板部的壁厚。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光领域，特别涉及一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备。

背景技术

集成电路产业是信息技术产业的核心，在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体，芯片制造涉及芯片设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。其中，化学机械抛光属于晶圆制造工序。

化学机械抛光（Chemical Mechanical Planarization, CMP）是一种全局平坦化的超精密表面加工技术。化学机械抛光通常将晶圆吸合于承载头的底面，晶圆具有沉积层的一面抵压于抛光垫上表面，承载头在驱动组件的致动下与抛光垫同向旋转并给予晶圆向下的载荷；同时，抛光液供给于抛光垫的上表面并分布在晶圆与抛光垫之间，使得晶圆在化学和机械的共同作用下完成晶圆的化学机械抛光。

现有技术的广泛应用的典型的用于化学机械抛光的承载头，多腔室隔膜具有五个可调压的腔室分别作用于基板的不同环形区域，这五个腔室配合进行抵压抛光作业可以相较于仅具有一个腔室或少于五个腔室的承载头提升抛光的均匀性和一致性。为了更均匀一致的对基板进行抛光作业，业界一致追求对承载头中用于对基板作业的隔膜划分更多腔室，例如六个可调压的腔室。

另外，在增加腔室个数的同时还要尽量减小 “边缘效应”，边缘效应为晶圆边缘抛光难于调控，由于转速高于晶圆内侧等原因导致过抛。即通过对最边缘的两个或三个腔室进行结构优化从而增强该区域的调控有效性、稳定性、精确性等。

总之，业界希望提供一种化学机械承载头以解决抛光均匀性、一致性、边缘效应、加载有效性、加载可靠性、加载精确度等问题，特别是解决基板边缘部分过抛和/或欠抛等问题，然而，这些问题之间通常又存在彼此影响导致承载头的设计难以权衡。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于化学机械抛光的柔性膜、承载头及抛光设备，旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种化学机械抛光的柔性膜，包括：用于接收基板的底板部；圆环状的边缘侧壁，该边缘侧壁具有沿所述底板部的周缘向上延伸形成的直立部、从直立部上端朝上延伸形成的竖向延伸部、从竖向延伸部朝上向内拱起的凸起部和从所述凸起部下端向内侧水平延伸形成的第一水平延伸部；以及与所述边缘侧壁同心相邻设置的内侧壁，所述内侧壁在其顶端具有弯向内侧水平延伸的第二水平延伸部；所述凸起部的壁厚小于所述底板部的壁厚。

作为优选实施例，所述凸起部的壁厚小于所述竖向延伸部的壁厚。

作为优选实施例，所述凸起部的横向宽度为所述第一水平延伸部的1/4～1/2。

作为优选实施例，所述凸起部沿竖直方向拱起的高度为所述竖向延伸部长度的1/5-1/3。

作为优选实施例，所述边缘侧壁还包括过渡部，其位于所述竖向延伸部与所述凸起部之间，所述过渡部自竖向延伸部的上端朝上向内延伸，所述凸起部自所述过渡部的上端竖直向上延伸、经圆弧过渡后再竖直向下延伸。

作为优选实施例，所述过渡部为圆弧过渡或直线过渡，其壁厚等于所述竖向延伸部的壁厚。

作为优选实施例，还包括从所述边缘侧壁的内表面朝径向内侧水平延伸的间隔板，所述间隔板的壁厚小于所述底板部的壁厚。