提供用于夹持阶段的空气区域的系统和方法技术方案

一种系统，包括：夹具，在夹具的第一表面上具有固定环，第一表面和固定环为环形，固定环具有第一内圆周；压盘，具有第二表面，第二表面面向第一表面，并且能够通过操作与第一表面一起移动；以及空气区域，由第一内圆周进行限定，并且提供有效内圆周，有效内圆周与第一内圆周不同。本发明专利技术还公开了提供用于夹持阶段的空气区域的系统和方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术基本上涉及带有固定环的机械夹具。更具体地来说，本专利技术涉及在夹具组件中的固定环的内直径提供空气区域的系统和方法。
技术介绍
许多传统的系统使用夹具组件进行化学机械抛光(CMP)。抛光头位于顶部上，并且在水平面中具有环形形状。固定环包围着抛光头的圆周。通过利用真空将晶圆固定在抛光头上，将圆形的半导体晶圆装载到夹具中，其中，晶圆位于固定环中。然后，通过将晶圆暴露出的表面接触压盘(platen)上的抛光垫，闭合夹具系统。然后，将晶圆相对于抛光垫移动，从而实施抛光。在一些实施例中，固定环由塑料构成。在传统的CMP系统中，在晶圆的边和固定环的边之间存在有大约Imm的间隙。换言之，固定环的内直径略大于晶圆的内直径，该间隙的目的是使得晶圆便于装载到抛光头中。在抛光期间，上述间隙会造成晶圆相对于固定环移动。这种移动会导致CMP工艺期间产生接触应力，从而在固定环的内圆周上产生了凹痕。如果在凹痕中产生了副产品，则可能增加划损缺陷的可能性，增加坡口损坏(bevel damage)的可能性，并且可能降低产量。因此，亟需一种更为有效的CMP技术。
技术实现思路
本专利技术提供了许多不同的实施例。在一个实施例中，一种系统，包括夹具，在夹具的第一表面上具有固定环，第一表面和固定环为环形，固定环具有第一内圆周；压盘，具有第二表面，第二表面面向第一表面，并且能够通过操作与第一表面一起移动；以及空气区域，由第一内圆周限定，并且提供有效内圆周，有效内圆周与第一内圆周不同。在另一实施例中，一种用于在夹持阶段固定制造对象的方法，包括将制造对象装载到夹具上，夹具包括固定环，固定环包围制造对象，固定环的第一内圆周大于制造对象的圆周，第一内圆周和制造对象的圆周之间的差距形成了第一间隙；在夹具上施加真空，从而将制造对象固定到夹具；以及将空气施加到制造对象的圆周和固定环的第一内圆周之间的空气区域，从而产生出有效第一间隙，有效第一间隙与第一间隙不同。在另一实施例中，一种系统，包括夹具，具有作用于接触表面的真空系统，真空系统用于将制造对象固定到夹具；固定环，限定出将制造对象固定在接触表面的区域，固定环具有第一内圆周；以及装置，用于在制造工艺期间，将压缩空气施加在第一内圆周处，从而将第一内圆周减小到有效内圆周，有效内圆周小于第一内圆周。 附图说明根据以下结合附图的详细描述可以最好地理解本专利技术。需要强调的是，根据工业中的标准实践，各种不同部件没有按比例绘制，并且只是用于图示的目的。实际上，为了使论述清晰，可以任意増加或减小各种部件的数量和尺寸。图I示出了根据ー个实施例的示例性CMP系统。图2是示出了晶圆圆周和固定环内圆周的未按比例绘制的概念上的顶视图。图3-图5示出了根据ー个示例性实施例的图I的抛光头的使用方法。图6示出了根据ー个实施例的抛光半导体晶圆的示例性方法。具体实施方式 本专利技术基本上涉及制造エ艺。更具体地来说，本专利技术涉及减小固定环和通过固定环进行限制的制造产品之间的间隙的系统和方法。尽管本文描述的实例将该技术应用到了CMPエ艺，但是，应该注意，本文所描述的技术通常可以应用到使用了夹具系统的系统和方法，无论是否是半导体エ业中的夹具系统。应该理解，以下公开内容提供了许多用于实施所公开的不同特征的不同实施例或实例。以下描述组件和配置的具体实例以简化本专利技术。当然，这仅仅是实例，并不是用于限制本专利技术。另外，本公开的内容可以在不同实例中重复參考标号和/或字母。这种重复是为了简化和清晰的目的，并且没有在本质上表示各个实施例和/或所讨论配置之间的关系。现在參考附图，图I示出了根据ー个实施例的示例性CMP系统100。图I示出了抛光头或者夹具110和压盘150的横截面。抛光头110的外圆周以横截面的方式通过直径dl示出。直径dl在本实例中还对应于固定环120的外圆周。固定环120的内圆周以横截面的方式由直径d2示出。抛光头110还包括真空组件，该真空组件具有端ロ 111和接触表面114。端ロ 111用于形成真空，从而将晶圆(未示出)固定到接触表面114。在CMPエ艺完成之后，该端ロ111还可以用于将真空去除，从而将晶圆“去夹持”。端ロ 112和113提供了穿过抛光头110和固定环120的主体的空气通道。在各个实施例中，将加压空气施加穿过端ロ 112和113，从而形成空气区域115和116，进而形成由直径d3以横截面的方式示出的固定环120的有效内圆周。在各个实施例中，抛光头110和固定环120可以包括多于两个端ロ(类似于端ロ 112和113)，这些端ロ围绕着固定环120的内圆周提供了附加的空气区域。系统100还包括面向抛光头110的压盘150。压盘150包括位于其上的抛光垫160，在使用过程中，该抛光垫160接触在固定环120的边界中固定的晶圆。抛光头110和压盘150可以相互之间在用于产生接触的ζ轴上相对移动，在χ-y平面中进行旋转。在一个实例中，在抛光エ艺开始时，抛光头110和/或压盘150在ζ轴上方向上移动，从而使得晶圆与抛光垫160相接触。抛光头110和/或压盘150旋转，从而通过抛光垫160对晶圆实施研磨运动。抛光头110和/或压盘150还可以在x-y平面上产生平移运动，从而提高晶圆表面上的研磨均匀性。而且，晶圆可以围绕着多个轴旋转，同样提高了研磨的均匀性。尽管未在本文中示出，但是系统100还可以包括其他部分。例如，为了更利于CMPエ艺，其他实施例可以包括垫调节器、衆液敷料器(slurry applicator)等等。另外,ー些实施例包括与端ロ 111-113相连通的空气压缩机/真空系统，以提供真空，用于固定晶圆并且在端ロ 112、113中提供压缩空气。而且，一些实施例可以包括用于控制系统移动和晶圆定位的控制系统。另外，图I未按比例绘制，并且在一些实施例中，压盘150的直径可以比抛光头110的外直径大若干倍。图2示出了间隙的概念，有助于解释晶圆如何根据ー个实施例与固定环相配合。图2是示出了晶圆圆周202和固定环内圆周201的未按比例绘制的概念上的顶视图。在一些实施例中，202小于201，从而使得在抛光期间，晶圆能够相对于固定环移动。图2中所示出的间隙为晶圆和固定环的内表面之间的最大距离。在本文中，各个实施例都通过在抛光期间使用空气区域减小了有效的固定环内直径201，从而减小了间隙。该实施例可以减小晶圆和固定环之间的接触应カ，该接触应カ基本上足以减少接触环的凹坑。在一个实例中，降低了有效的内圆周，从而将间隙从Imm(通常是ー些传统系统中的大小)降低到大约O. 5mmο图3-图5示出了根据ー个示例性实施例的抛光头110的使用方法。在图3中，将晶圆300置于抛光头110下。在图4中，通过施加真空将晶圆300固定到接触表面114。尽管未在图4中示出，但是在一些实施例中，接触表面114中有小洞，从而将晶圆300暴露到真空，有利于图4中的固定。端ロ 111用于降低抛光头110中的气压来供应真空。 在图5中，施加压缩空气穿过端ロ 112、113，从而在固定环120的内圆周处形成空气区域115、116。空气区域115、116所包含的空气被压缩为高于环境压力，从而对晶圆300的边施加了ー些作用力，进而減少了在抛光期间的晶圆300的移动。因此，压缩空气有效地减小了固定环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.21 US 13/031,3441.一种系统，包括 夹具，在所述夹具的第一表面上具有固定环，所述第一表面和所述固定环为环形，所述固定环具有第一内圆周； 压盘，具有第二表面，所述第二表面面向所述第一表面，并且能够通过操作与所述第一表面一起移动；以及 空气区域，由所述第一内圆周进行限定，并且提供有效内圆周，所述有效内圆周与所述第一内圆周不同。2.根据权利要求I所述的系统，其中，所述夹具和固定环包括端口，所述端口用于将压缩空气传送到所述固定环的所述内圆周；或者 所述系统包括化学机械抛光(CMP)系统；或者 所述夹具包括真空系统，所述真空系统将真空施加到所述第一内圆周中；或者 所述夹具的第一外圆周小于所述固定环的第一外圆周；或者 所述有效内圆周容纳半导体晶圆且具有O. 5mm的间隙。3.根据权利要求I所述的系统，进一步包括 抛光垫，位于所述第二表面上；或者 用于使所述夹具和所述压盘相互之间移动的装置；或者 半导体晶圆，通过真空固定在所述夹具上，并且通过所述有效内圆周进行限定。4.一种用于在夹持阶段固定制造对象的方法，所述方法包括 将所述制造对象装载到夹具上，所述夹具包括固定环，所述固定环包围所述制造对象，所述固定环的第一内圆周大于所述制造对象的圆周，所述第一内圆周和所述制造对象的圆周之间的差形成了第一间隙； 在所述夹具上施加真空，从而将所述制造对象固定至所述夹具；以及将空气...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡蕙婷，巫丰印，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：