一种用于化学机械研磨设备的研磨头的挡圈制造技术

本发明专利技术涉及一种用于化学机械研磨设备的研磨头的挡圈，包括：金属材料环；以及塑料嵌包结构，所述塑料嵌包结构嵌包所述金属材料环，并且所述塑料嵌包结构通过耦合结构与所述金属材料环连接；其中，所述挡圈设置有贯穿其内外侧壁的至少一个通孔。本发明专利技术的挡圈通过设置贯穿其内外侧壁的通孔，使得用于清洗研磨头的液体可以从侧面进入到挡圈和隔膜之间的缝隙中，从而去除残留在缝隙中的研磨液，减少研磨液结晶，进而减少结晶掉落导致的晶圆刮伤。进而减少结晶掉落导致的晶圆刮伤。进而减少结晶掉落导致的晶圆刮伤。

【技术实现步骤摘要】
一种用于化学机械研磨设备的研磨头的挡圈


[0001]本专利技术涉及半导体集成电路制造设备
，具体涉及一种用于化学机械研磨设备的研磨头的挡圈。

技术介绍

[0002]化学机械研磨(Chemical Mechanical Polish，CMP)是一种晶圆表面平坦化的精密加工技术。化学机械研磨设备中最核心的部件是研磨头，而研磨头中最重要的组件之一是用于固定晶圆的挡圈。挡圈通常为环形圈，套设在隔膜外围，起到防止晶圆滑出同时使得研磨液均匀分布在研磨垫表面的作用。
[0003]研磨过程中不断供应的研磨液很容易残留在挡圈和隔膜之间的缝隙中并形成结晶，结晶落到研磨垫上会造成晶圆刮伤，使其存在瑕疵甚至报废。目前只能实现对研磨头下表面的清洗，而无法清除缝隙中的研磨液。
[0004]因此，需要开发一种新的挡圈，利用该挡圈能够减少所述缝隙中研磨液结晶的存在，从而减少结晶掉落导致的晶圆刮伤。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，提供一种用于化学机械研磨设备的研磨头的挡圈，该挡圈通过设置贯穿其内外侧壁的通孔，使得用于清洗研磨头的液体可以从侧面进入到挡圈和隔膜之间的缝隙中，从而去除残留在缝隙中的研磨液，减少研磨液结晶，进而减少结晶掉落导致的晶圆刮伤。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种包括上述挡圈的研磨头。
[0007]本专利技术的又一目的是提供一种包括上述研磨头的化学机械研磨设备。
[0008]为了实现以上目的，本专利技术提供如下技术方案。
>[0009]一种用于化学机械研磨设备的研磨头的挡圈，包括：
[0010]金属材料环；以及
[0011]塑料嵌包结构，所述塑料嵌包结构嵌包所述金属材料环，并且所述塑料嵌包结构通过耦合结构与所述金属材料环连接；
[0012]其中，所述挡圈设置有贯穿其内外侧壁的至少一个通孔。
[0013]本专利技术还提供一种用于化学机械研磨设备的研磨头，包括：
[0014]基部；
[0015]隔膜，设置在所述基部下表面；以及
[0016]上述挡圈，套设在所述隔膜的外围。
[0017]本专利技术还提供一种化学机械研磨设备，包括上述研磨头。
[0018]相比现有技术，本专利技术的有益效果：
[0019]本专利技术提供了一种用于化学机械研磨设备的研磨头的挡圈，该挡圈通过设置贯穿其内外侧壁的通孔，使得用于清洗研磨头的液体可以从侧面进入到挡圈和隔膜之间的缝隙
中，从而去除残留在缝隙中的研磨液，减少研磨液结晶，进而减少结晶掉落导致的晶圆刮伤。
附图说明
[0020]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0021]图1为本专利技术的一个示例性挡圈的俯视图。
[0022]图2
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4为图1在A
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A方向的剖面图。
[0023]图5为本专利技术的另一示例性挡圈的俯视图。
[0024]图6
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8为图3在A
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A方向的剖面图。
[0025]图9为本专利技术的研磨头的截面图。
[0026]附图标记说明
[0027]100为金属材料环，101为螺栓孔，200为塑料嵌包结构，300为耦合结构，400为通孔，500为研磨头，600为基部，700为隔膜。
具体实施方式
[0028]以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
[0029]在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0030]在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
[0031]下面将结合附图对本专利技术的挡圈作进一步说明。
[0032]图1给出了本专利技术的一个示例性挡圈的俯视图。图2
‑
4给出了图1在A
‑
A方向的剖面图。具体地，如图1
‑
4所示，本专利技术的用于化学机械研磨设备的研磨头的挡圈包括：金属材料环100；以及塑料嵌包结构200，塑料嵌包结构200嵌包金属材料环100，并且塑料嵌包结构200通过耦合结构300与金属材料环100连接；其中，所述挡圈设置有贯穿其内外侧壁的至少一个通孔400。
[0033]在本专利技术中，所述挡圈设置有从上表面向内部延伸的螺栓孔101，并且所述通孔位于相邻两个螺栓孔的中心线之间。这样可以减少对所述挡圈强度的影响。所述挡圈设置有从上表面向内部延伸的螺栓孔101，并且通孔400位于相邻两个螺栓孔的中心线之间。
[0034]优选地，通孔400的数量可为18
‑
36个。
[0035]在一些具体实施例中，通孔400开设在嵌包有金属材料环100的塑料嵌包结构部分的侧壁上，并且通孔400贯穿塑料嵌包结构200和金属材料环100，如图2所示。在本专利技术中，可以首先在金属材料环100上形成贯穿其内外侧壁的第一孔结构，之后通过成型工艺将金属材料环100嵌包在塑料嵌包结构200中，然后对应地在塑料嵌包结构200上形成第二孔结构，使所述第二孔结构和所述第一孔结构连通，从而形成通孔400。在本专利技术中，通孔400优选贯穿塑料嵌包结构200和金属材料环100，这样布置可以保证通孔400在研磨过程中不发生变形，避免通孔发生堵塞，从而确保用于清洗研磨头的液体到达挡圈和隔膜之间的缝隙，实现清洗目的。
[0036]在另一具体实施例中，至少部分通孔400开设在未嵌包金属材料环100的塑料嵌包结构部分的侧壁上，并且通孔400贯穿塑料嵌包结构200。
[0037]在另一具体实施例中，至少部分通孔400开设在嵌包有金属材料环100的塑料嵌包结构部分的侧壁上，并且通孔400贯穿塑料嵌包结构200和金属材料环100；以及至少部分通孔400开设在未嵌包金属材料环100的塑料嵌包结构部分的侧壁上，并且通孔400贯穿塑料嵌包结构200。
[0038]优选地，本专利技术挡圈外侧壁处的孔径大于其内侧壁处的孔径。这样能够使用于清洗研磨头的液体以较大压力冲洗挡圈和隔膜之间的缝隙，从而实现更好的清洗效果。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于化学机械研磨设备的研磨头的挡圈，其特征在于，包括：金属材料环；以及塑料嵌包结构，所述塑料嵌包结构嵌包所述金属材料环，并且所述塑料嵌包结构通过耦合结构与所述金属材料环连接；其中，所述挡圈设置有贯穿其内外侧壁的至少一个通孔。2.根据权利要求1所述的挡圈，其特征在于，所述通孔开设在嵌包有所述金属材料环的塑料嵌包结构部分的侧壁上，并且所述通孔贯穿所述塑料嵌包结构和所述金属材料环；和/或，所述通孔开设在未嵌包所述金属材料环的塑料嵌包结构部分的侧壁上，并且所述通孔贯穿所述塑料嵌包结构。3.根据权利要求1或2所述的挡圈，其特征在于，所述挡圈外侧壁处的孔径大于其内侧壁处的孔径。4.根据权利要求1或2所述的挡圈，其特征在于，所述挡圈设置有多个所述通孔，并且至少部分所述通孔设置在所述挡圈的不同高度处。5.根据权利要求1或2所述的挡圈，其特征在于，所述挡圈设置有从上表面向内部延伸的螺栓孔，并且所述通孔位于相邻两个螺栓孔的中心线之间。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：左少杰，李春龙，刘小俊，卓鸿俊，
申请(专利权)人：北京子牛亦东科技有限公司，
类型：发明
国别省市：