专利名称：化学机械研磨头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体制造技术，尤其是涉及一种化学机械研磨头。
背景技术：
在化学机械平坦化工艺中，一研磨平台带动一研磨垫旋转，以一喷嘴向研磨垫喷射研磨液；同时，以研磨头吸附住待研磨的晶圆，将晶圆的待研磨面按压在研磨垫上，并带动晶圆一起旋转，通过晶圆的待研磨面与研磨垫的研磨表面的相对运动使晶圆的待研磨面平坦化。通常，研磨头包括本体、夹具和隔膜组，隔膜组用于吸附晶圆，本体设于隔膜组上方并与隔膜组连接，夹具环绕隔膜组并定位晶圆。在本体与隔膜组之间具有一定的间隙，在夹具和隔膜组之间也具有一定的间隙，这些间隙形成了容易积存研磨液结晶的死角，而研磨液结晶又会增加晶圆的表面缺陷。因此，有必要对上述间隙进行清洗，现有技术中对研磨液结晶的清洗需要一个外部清洗设备，其向整个研磨头喷射大量的去离子水，清洗效率不高。因此，业界期望获得一种带有自清洗结构的研磨头，其不需利用外部清洗设备进行清洗，清洗效率更高。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可自清洗的研磨头，其清洗效率更高。为实现上述目的，本实用新型技术方案如下一种化学机械研磨头，包括本体、夹具和隔膜组，隔膜组用于吸附晶圆，本体设于隔膜组上方，本体与隔膜组间通过连接件连接并具有第一间隙，夹具以间隔第二间隙的距离围绕隔膜组并定位晶圆，第一间隙和第二间隙相连通；其中，本体中设有清洗通道，清洗通道贯穿本体并具有至少一个朝向第一间隙的出液口。优选地，清洗通道的出液口为多个，且均匀分布。优选地，清洗通道中铺设有清洗液管道，清洗液管道的出液口具有液体导向性结构。优选地，清洗通道包括第一清洗通道和第二清洗通道，第一清洗通道和第二清洗通道相隔一定的距离设置，清洗通道的出液口为多个，且均匀分布。优选地，第一清洗通道出液口靠近连接件设置，第二清洗通道出液口靠近夹具设置。本实用新型提供的化学机械研磨头设有自清洗结构，通入清洗液后，其能直接对本体与隔膜组之间的间隙进行清洗，还可进一步地冲洗夹具与隔膜组之间的间隙，因而清洗效率更高。
[0014]图[0015]图[0016]图[0017]图[0018]图
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式
作进一步的详细说明。如图1和图2所示，本实用新型第一实施例提供的化学机械研磨头包括本体10、夹具20、隔膜组30，隔膜组30吸附晶圆于其下方，本体10设于隔膜组30上方，本体10和隔膜组30均呈圆柱体，夹具20环绕隔膜组30并定位晶圆，其呈圆环柱体，本体10和隔膜组30之间设有连接件40 ;本体10和隔膜组30之间具有间隙50，夹具20和隔膜组30之间具有间隙60。 其中，本体10中设有第一清洗通道11，其包括4个均匀分布的分支通道部，相互之间的径向角度为90度，每个分支通道部的出液口 110均朝向隔膜组30与本体10之间的间隙50。当向清洗通道11中通入去离子水或其他清洗液时，将直接对隔膜组30与本体10之间的间隙50进行冲洗，也能够冲洗到夹具20与隔膜组30之间的间隙60，清洗效率较现有技术明显提高，且能节省大量清洗液。
进一步地,第一清洗通道11中铺设有清洗液管道，清洗液管道的出液口具有液体导向性结构，对准本体10和隔膜组30之间的间隙50。可以理解，无论为第一清洗通道设置4个或任意多个分支通道部，无论各分支通道部是否均匀分布，只要分支通道部的出液口朝向隔膜组30与本体10之间的间隙50，均不影响本实用新型的实施效果，应落入本实用新型的保护范围。如图3所示，本实用新型第二实施例提供的化学机械研磨头包括本体10、夹具20、隔膜组30，本体10和隔膜组之间设有连接件40，该研磨头结构及形状与第一实施例中相似；本体10和隔膜组30之间具有间隙50，夹具20和隔膜组30之间具有间隙60。其中，本体10中除了设有第一清洗通道11外，还设有第二清洗通道12，第一清洗通道11和第二清洗通道12具有共用的起始部13。与第一实施例中相似，第一清洗通道11具有4个均匀分布的分支通道部，其出液口 110靠近连接件40，在第一清洗通道11的4个分支通道部中铺设有清洗液管道，清洗液管道的出液口具有液体导向性结构，将清洗液导向隔膜组30与本体10之间的间隙50 ;第二清洗通道12具有4个均匀分布的分支通道部，其出液口 120靠近夹具20的内侧壁，在第二清洗通道12的4个分支通道部中铺设有清洗液管道，清洗液管道的出液口具有液体导向性结构，同样将清洗液导向隔膜组30与本体10之间的间隙50。当向起始部13中通入去离子水流或其他清洗液时，从出液口 110、120流出的清洗液经过液体导向性结构的引导，分别从两端同时对隔膜组30与本体10之间的间隙50进行冲洗，随后，清洗液还可对夹具20和隔膜组30之间的间隙60进行冲洗。采用这种结构的研磨头，容易冲洗干净之前在间隙50、60中沉积的研磨液结晶，具有更高的冲洗效率。[0028]可以理解，第一清洗通道11和第二清洗通道12也可以分别设置不共用的起始部，分别同时通入清洗液后也可以实现同样的清洗效果。可以理解，第一、第二清洗通道11、12的分支通道部的数量及分布可以作其他设置，只要从第一清洗通道11出口 110、第二清洗通道12出口 120流出的清洗液，可同时清洗隔膜组30与本体10之间的间隙50，均不影响本实用新型的实施效果，应落入本实用新型的保护范围。如图4和5所示，本实用第三实施例提供的化学机械研磨头包括本体10、夹具20、隔膜组30，本体10和隔膜组之间设有连接件40，该研磨头结构及形状与第一实施例中相似；本体10和隔膜组30之间具有间隙50，夹具20和隔膜组30之间具有间隙60。其中，本体10上设有一圆环柱形凹槽13，圆环柱形凹槽13底部设置有4个通孔131、132、133、134，该4个通孔直通本体IO的下表面，朝向本体IO与隔膜组30之间的间隙50 ;该4个通孔131、132、133、134均匀分布于圆环柱形凹槽13底面的4个径向方向上。具体地，圆环柱形凹槽13作为清洗液入口，通孔131、132、133、134作为清洗通道进液端。进一步地，4个通孔131、132、133、134靠近连接件40设置。进一步的，该4个通孔131、132、133、134的出液口设有液体导向性结构，导向本体10与隔膜组30之间的间隙50。当向圆环柱形凹槽13通入去离子水流或其他清洗液时，流经4个通孔131、132、133、134的清洗液直接对本体10和隔膜组30之间的间隙50进行冲洗，也能够冲洗到夹具20与隔膜组30之间的间隙60。根据该实施例的改进实施方式，在本体10上表面还可以设有另一圆环柱形凹槽(附图未示出)，其底部设有多个通孔，也朝向本体10与隔膜组30之间的间隙50，更靠近夹具20的内侧壁。这些通孔的出液口还可进一步地设有液体导向性结构，导向本体10与隔膜组30之间的间隙50，从而这些通孔和前述的通孔131、132、133、134可以从间隙50的两端喷射清洗液，同时对间隙50进行冲洗。进一步地，在两个圆环柱形凹槽中，其底部的通孔可以一一对应并设置于同一径向方向上。可以理解，在圆环柱形凹槽中设置4个或任意多个通孔，或在径向方向上任意调整通孔的分布，均不影响本实用新型的实施效果，应落入本实用新型的保护范围。以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所述实施例并非用以限制本实用新型的专利保护范围，因此凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种化学机械研磨头，包括本体、夹具和隔膜组，所述隔膜组用于吸附晶圆，所述本体设于所述隔膜组上方，所述本体与所述隔膜组间通过连接件连接并具有第一间隙，所述夹具以间隔第二间隙的距离围绕所述隔膜组并定位所述晶圆，所述第一间隙和第二间隙相连通；其特征在于，所述本体中设有清洗通道，所述清洗通道贯穿所述本体并具有至少一个朝向所述第一间隙的出液口。
2.如权利要求1所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述清洗通道的出液口为多个， 且均匀分布。
3.如权利要求1或2所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述清洗通道中铺设有清洗液管道，所述清洗液管道的出液口具有液体导向性结构。
4.如权利要求3所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述本体的上表面具有起清洗液入口作用的第一凹槽，所述清洗通道进液端位于所述第一凹槽的底部。
5.如权利要求4所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述本体呈圆柱形，所述第一凹槽呈圆环柱形并与所述本体同轴心，所述第一凹槽中所述清洗通道进液端成对设置，并关于所述轴心对称。
6.如权利要求5所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述清洗通道进液端为4个。
7.如权利要求1所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述清洗通道包括第一清洗通道和第二清洗通道，所述第一清洗通道和第二清洗通道相隔一定的距离设置，所述清洗通道的出液口为多个，且均匀分布。
8.如权利要求7所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述第一清洗通道出液口靠近所述连接件设置，所述第二清洗通道出液口靠近所述夹具设置。
9.如权利要求7所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述第一清洗通道和所述第二清洗通道具有共用的起始部。
10.如权利要求7或8所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述第一清洗通道和所述第二清洗通道中铺设有清洗液管道，所述清洗液管道的出液口具有液体导向性结构。
11.如权利要求10所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述本体的上表面具有起清洗液入口作用的第一凹槽和第二凹槽，所述第一清洗通道进液端位于所述第一凹槽的底部，所述第二清洗通道进液端位于所述第二凹槽的底部。
12.如权利要求11所述的化学机械研磨头，其特征在于，所述本体呈圆柱形，所述第一、第二凹槽呈圆环柱形槽并与所述本体同轴心，所述第二凹槽环绕于所述第一凹槽的外围。
专利摘要本实用新型涉及一种化学机械研磨头，包括本体、夹具和隔膜组，隔膜组用于吸附晶圆，本体设于隔膜组上方，本体与隔膜组间通过连接件连接并具有第一间隙，夹具以间隔第二间隙的距离围绕隔膜组并定位晶圆，第一间隙和第二间隙相连通；其中，本体中设有清洗通道，清洗通道贯穿本体并具有至少一个朝向第一间隙的出液口。本实用新型提供的化学机械研磨头设有自清洗结构，通入清洗液后，其能直接对本体与隔膜组之间的第一间隙进行冲洗，还可进一步冲洗夹具与隔膜组之间的第二间隙，因而清洗效率更高。
文档编号B24B37/34GK202878100SQ201220552999
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者戴文俊 申请人:上海集成电路研发中心有限公司