一种承载头及化学机械抛光装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种承载头及化学机械抛光装置，所述承载头包括基座、弹性膜以及气管，所述基座包括与枢轴连接的第一部分和与所述弹性膜连接的第二部分，所述第一部分具有至少一个第一气孔，所述第二部分具有与所述第一气孔成对匹配的第二气孔，所述第一气孔和所述第二气孔通过所述气管连接以将气体从所述第一部分输送至所述第二部分以调节弹性膜与基座之间所形成的腔室的压力，用于连接所述第一气孔和所述第二气孔的所述气管沿所述第二部分的上表面弯曲延伸。

A bearing head and a chemical mechanical polishing device

【技术实现步骤摘要】
一种承载头及化学机械抛光装置
本专利技术属于化学机械抛光领域，具体而言，涉及一种承载头及化学机械抛光装置。
技术介绍
化学机械抛光是一种可接受的基板抛光的方法。这种抛光方法通常将基板吸合在承载头的下部，基板具有沉积层的一面抵接于旋转的抛光垫上，承载头在驱动部件的带动下与抛光垫同向旋转并给予基板向下的载荷；同时，抛光液供给于抛光垫的上表面并分布在基板与抛光垫之间，在化学及机械的综合作用下使基板完成全局抛光。承载头是化学机械抛光装置的重要组成部分，其作业性能直接关系到基板的化学机械抛光效果。如美国专利US20130065495A1公开了一种承载头，其包括基座及弹性膜，弹性膜可拆卸地设置在基座的下部，如图1所示。基座包括第一部分及第二部分，第一部分可移动的同心设置在第二部分的上部凹槽中使得第一部分和第二部分彼此之间可沿垂直于基座底面的方向运动。第二部分下部安装有弹性膜使得第二部分与弹性膜之间形成多个气腔以通过调节每个独立气腔的压力实现对基板压力轮廓的调节。现有技术中，外部空气经由第一部分上表面的气孔进入第一部分内部的通道并从第一部分侧壁上的气孔流出，然后经由气管输送至分别与独立气腔连通的第二部分的上表面的气孔。如图1所示，为防止气管与气孔连接松动，现有技术中的气管是沿垂直于基座底面的平面弯曲设置的，导致气管高于第一部分的上表面，进而使得气管的弯曲部分暴露在基座外壳的外部，导致气管因上部弯曲而无法密封在壳体内；抛光作业中，抛光液在离心力作用下飞溅而极易溅落至承载头的上部并进入承载头内部进而腐蚀气管及承载头的其他零部件，从而影响承载头及多种零部件的寿命，甚至形成结晶直接影响承载头的作业。尽管可以通过增大基座壳体上部空间的方式将气管完全密封在壳体内，但会导致承载头结构不紧凑并增加制造和安装成本。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种承载头，包括基座、弹性膜以及气管，所述基座包括与枢轴连接的第一部分和与所述弹性膜连接的第二部分，所述第一部分具有至少一个第一气孔，所述第二部分具有与所述第一气孔成对匹配的第二气孔，所述第一气孔和所述第二气孔通过所述气管连接以将气体从所述第一部分输送至所述第二部分以调节所述弹性膜与所述基座之间所形成的腔室的压力，用于连接所述第一气孔和所述第二气孔的所述气管沿所述第二部分的上表面弯曲延伸。在一个实施例中，所述承载头还包括接头，所述接头用于连接所述气管与所述第一气孔和/或所述第二气孔，以增强所述气管与所述气孔之间连接的可靠性。在一个实施例中，所述接头是直管接头、弯管接头、万向接头、L接头中的一种，其中，所述接头与所述气管连接的一端和/或与所述气孔连接的一端可绕所述气管中心线或所述气孔的中心线旋转。在一个实施例中，所述气管沿平行于所述第二部分的上表面的平面延伸，所述气管的中心线距所述第二部分上表面2mm至20mm。在一个实施例中，由所述气管连接的所述至少一对气孔中的第一气孔与第二气孔的径向距离不大于所述第二部分上表面径向宽度的2/3。在一个实施例中，所述气管绕所述第一部分的外圆周壁表面弯曲延伸。在一个实施例中，所述气管沿所述第一部分与第二部分的交汇线方向延伸。在一个实施例中，所述第一气孔与第二气孔彼此垂直。在一个实施例中，所述气管的长度不小于所述基座半径的1/2。此外，本专利技术还提供了一种化学机械抛光装置，其包括本专利技术任一项实施例所述的承载头和/或这些承载头的技术特征。本申请所述的用于化学机械抛光的承载头，其有益效果包括：解决了气管高于第一部分的上表面的问题，可以改变部分气管外漏于壳体的现象，以便于改善承载头上部的密封，改善了基座结构的紧凑性并从而改善了化学机械抛光装置的整体布局。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术的保护范围，其中：图1是现有技术中用于化学机械抛光的承载头的结构示意图；图2是根据本专利技术的用于化学机械抛光的承载头的结构示意图；图3是本专利技术所述承载头之弹性膜内部腔室的结构示意图；图4是本专利技术用于化学机械抛光的承载头一个实施例的俯视图；图5是本专利技术用于化学机械抛光的承载头另一个实施例的俯视图；图6是图2对应的承载头的主视图；图7a及图7b是承载头第二部分相对于第一部分移动的结构示意图；图8-图11是根据本专利技术所述用于化学机械抛光的承载头其他实施例的结构示意图；图12是具有根据本专利技术的承载头的化学机械抛光装置的示意图；其中，数字附图标记的含义如下：1000-化学机械抛光装置；100-承载头；10-基座；11-第一部分；111-第一气孔；12-第二部分；121-第二气孔；13-凹部；14-交汇线；20-弹性膜；20a-中心腔室；20b-第一中间腔室；20c-第二中间腔室；20d-边部腔室；30-枢轴连接件；40-气管；50-直管接头；60-弯管接头。200-抛光盘；300-供液装置；400-修整器；500-抛光垫；600-抛光液。具体实施方式下面结合具体实施例及其附图，对本专利技术所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本专利技术实施方式及本专利技术保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。应当理解的是，除非特别予以说明，为了便于理解，以下对本专利技术具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。如图2和图3所示，根据本专利技术的用于化学机械抛光的承载头100包括基座10、枢轴连接件30、气管40，基座10包括第一部分11和第二部分12，第一部分11同心设置于第二部分12内侧上部使得第一部分11和第二部分12可沿垂直于基座底面的方向相对移动；第一部分11经由基座10上部的枢轴连接件30与枢轴(未示出)连接并带动基座10运动；基座10的第二部分12下部安装有弹性膜20以形成多个例如中心腔室20a、第一中间腔室20b、第二中间腔室20c、边部腔室20d的用于调节施加于基板的压力的密封气腔；第一部分11的外壁上部设置有多个第一气孔111，第二部分12上表面具有与第一气孔111成对设置的第二气孔121，每一对气孔之间通过气管40连接，使得空气经由枢轴连接件30上表面的气孔301进入第一部分11后经由第一部分11中的诸如通道之类的空气传输结构输送至第一气孔111，然后再经由与第一气孔111密封连接的气管40输送至与气管40另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种承载头，包括基座、弹性膜以及气管，所述基座包括与枢轴连接的第一部分和与所述弹性膜连接的第二部分，所述第一部分具有至少一个第一气孔，所述第二部分具有与所述第一气孔成对匹配的第二气孔，所述第一气孔和所述第二气孔通过所述气管连接以将气体从所述第一部分输送至所述第二部分以调节所述弹性膜与所述基座之间所形成的腔室的压力，用于连接所述第一气孔和所述第二气孔的所述气管沿所述第二部分的上表面弯曲延伸。/n

【技术特征摘要】
1.一种承载头，包括基座、弹性膜以及气管，所述基座包括与枢轴连接的第一部分和与所述弹性膜连接的第二部分，所述第一部分具有至少一个第一气孔，所述第二部分具有与所述第一气孔成对匹配的第二气孔，所述第一气孔和所述第二气孔通过所述气管连接以将气体从所述第一部分输送至所述第二部分以调节所述弹性膜与所述基座之间所形成的腔室的压力，用于连接所述第一气孔和所述第二气孔的所述气管沿所述第二部分的上表面弯曲延伸。


2.如权利要求1所述的承载头，其特征在于，所述承载头还包括接头，所述接头用于连接所述气管与所述第一气孔和/或所述第二气孔，以增强所述气管与所述气孔之间连接的可靠性。


3.如权利要求1所述的承载头，其特征在于，所述接头是直管接头、弯管接头、万向接头、L接头中的一种，其中，所述接头与所述气管连接的一端和/或与所述气孔连接的一端可绕所述气管中心线或所述气孔的中心线旋转。


4.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥玉，赵德文，王同庆，
申请(专利权)人：天津华海清科机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12