用于化学机械研磨的固定环制造技术

本发明专利技术提供一种用于化学机械研磨的固定环。其适于固定晶片。固定环的内壁与晶片接触，且固定环的内壁与晶片之间的总接触长度小于晶片的周长的８０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于化学机械研磨的设备，且特别涉及一种用于化学机械研磨的 固定环(retainer ring) 0
技术介绍
在半导体工艺技术中，表面平坦化是处理高密度微影的一项重要技术。没有 高低起伏的平坦表面才能够避免曝光时造成散射，以达成精密的图案转移(pattern transfer) 0化学机械研磨法为现在唯一能提供超大规模集成电路(very-large scale integration, VLSI),(ultra-large scale integration, ULSI)工 艺“全面性平坦化(globalplanarization)”的一种技术。因此，目前晶片的平坦化都是以 化学机械研磨工艺来完成。一般来说，化学机械研磨工艺是先以研磨头将晶片的背面固定住，然后将晶片的 正面压在具有研磨垫的研磨台上来进行研磨。此外，在研磨的过程中，通常会将固定环 (retainer ring)配置在晶片的周围，以防止晶片滑脱。为了使固定环能够有效地防止晶片滑脱，通常会施加极大的下压力来固定晶片。 然而，极大的下压力往往会造成晶片周围的研磨垫产生形变(rebound)，导致晶片边缘的研 磨速率不易控制。此外，由于固定环的内壁与晶片的边缘完全接触，使得研浆或研磨副产物 容易残留在固定环的内壁与晶片的边缘之间且不容易清洗，因而产生许多颗粒(particle) 而导致晶片受到损害。
技术实现思路
本专利技术提供一种化学机械研磨的固定环，其可以减小晶片周围的研磨垫产生变形 的面积。本专利技术提供一种化学机械研磨的固定环，其可以减少残留在固定环的内壁与晶片 的边缘之间的研浆或研磨副产物。本专利技术再提供一种化学机械研磨的固定环，其可以提高对晶片边缘的研磨速率的 控制。本专利技术提出一种用于化学机械研磨的固定环，其适于固定晶片。固定环的内壁与 晶片接触，且固定环的内壁与晶片之间的总接触长度小于晶片的周长的80%。依照本专利技术实施例所述的用于化学机械研磨的固定环，上述的固定环的内壁例如 具有多个沟槽，且这些沟槽的宽度的总和大于晶片的周长的20%。本专利技术还提出一种用于化学机械研磨的固定环，其适于固定晶片。固定环的内壁 与晶片接触，且固定环的内壁的形状与晶片的形状不同。依照本专利技术实施例所述的用于化学机械研磨的固定环，上述的固定环的内壁的形 状例如为非圆形。依照本专利技术实施例所述的用于化学机械研磨的固定环，上述的固定环的内壁的形状例如为多边形。依照本专利技术实施例所述的用于化学机械研磨的固定环，上述的固定环的内壁与晶 片之间的总接触长度例如小于晶片的周长的80%。本专利技术再提出一种用于化学机械研磨的固定环，其适于固定晶片。固定环的内壁 与晶片接触，且固定环的内壁具有多个突出结构(protrusion)。依照本专利技术实施例所述的用于化学机械研磨的固定环，上述的突出结构与晶片之 间的接触长度的总和例如小于晶片的周长的80%。基于上述，本专利技术减少了固定环的内壁与晶片接触的面积，因此可以较容易地清 洗固定环的内壁与晶片边缘之间的研浆以及研磨副产物，以避免残留的研浆以及研磨副产 物对晶片造成伤害。此外，本专利技术亦有效地减少了晶片周围的研磨垫产生变形的面积，因此 更容易控制晶片边缘的研磨速率而具有更佳的研磨表现。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下面特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。附图说明图1为本专利技术第一实施例的一种用于化学机械研磨的固定环的俯视示意图。图2为本专利技术第一实施例的另一种用于化学机械研磨的固定环的俯视示意图。图3为本专利技术第二实施例的用于化学机械研磨的固定环的俯视示意图。图4为本专利技术第三实施例的一种用于化学机械研磨的固定环的俯视示意图。图5为本专利技术第三实施例的另一种用于化学机械研磨的固定环的俯视示意图。主要元件符号说明晶片-102；突出结构-104、104a ；沟槽-106;宽度-W;固定环-100、100a、100，、100”、100”，。具体实施例方式在本专利技术实施例中，“接触长度”是指由俯视图来看固定环的内壁与晶片接触部分 的长度。在第一实施例中，通过位于固定环的内壁上的突出结构而使固定环的内壁与晶片 接触的面积减少，以达到减少晶片周围的研磨垫产生变形的面积、提高对晶片边缘的研磨 速率的控制以及有效清洗固定环的内壁与晶片边缘之间的研浆与研磨副产物的目的。此外，在第二实施例中，通过使固定环的内壁与晶片之间的总接触长度小于晶片 的周长的80%来减少固定环的内壁与晶片接触的面积，以达到减少晶片周围的研磨垫产生 变形的面积、提高对晶片边缘的研磨速率的控制以及有效清洗固定环的内壁与晶片边缘之 间的研浆与研磨副产物的目的。另外，在第三实施例中，通过改变固定环的内壁的形状而使固定环的内壁的形状 与晶片的形状不同，以减少固定环的内壁与晶片接触的面积，进而达到减少晶片周围的研 磨垫产生变形的面积、提高对晶片边缘的研磨速率的控制以及有效清洗固定环的内壁与晶 片边缘之间的研浆与研磨副产物的目的。为了方便描述，在以下各实施例中将省略化学机械研磨工艺中的其他设备(如研 磨垫等)，而仅描述固定环与晶片之间的关系。此外，在以下各实施例中，相同的元件将以相 同的标号来表示。第一实施例图1为本专利技术第一实施例的一种用于化学机械研磨的固定环的俯视示意图。请参 照图1，用于化学机械研磨的固定环100适于固定晶片102，而晶片102上已形成有各种待 研磨的膜层(未绘示)。固定环100位于晶片的周围且固定环100的内壁与晶片102接触， 以将晶片102固定住而避免晶片102在研磨的过程中滑脱。固定环100的内壁具有多个突 出结构104。在本实施例中，突出结构104例如是半圆状的结构。由于突出结构104为半圆 状的结构，因此由俯视图来看每一个突出结构104与晶片102的接触部分为“点”，亦即减少 了固定环的内壁与晶片之间的接触部分。在本实施例中，由于减少了固定环的内壁与晶片之间的接触部分，因此可以减小 晶片周围的研磨垫在研磨过程中产生变形的面积，进而可以有效地控制晶片边缘的研磨速 率。此外，由于固定环的内壁仅与晶片的一部分边缘接触，而非完全接触，因此易于清洗固 定环的内壁与晶片边缘之间的研浆与研磨副产物。需要说明的是，在其他实施例中，突出结构也可以具有其他合适的数量与形状，只 要能够与晶片接触而将晶片固定住即可。举例来说，图2为本专利技术第一实施例的另一种用 于化学机械研磨的固定环的俯视示意图。在图2中，固定环IOOa的突出结构104a例如是 正方形的突出结构。此外，视实际需求，还可以进一步使突出结构与晶片之间的接触长度的总和小于 晶片的周长的80%，以有效地减少固定环的内壁与晶片之间的接触部分。第二实施例图3为本专利技术第二实施例的用于化学机械研磨的固定环的俯视示意图。为了减少 了固定环的内壁与晶片之间的接触部分，在本实施例中固定环的内壁与晶片之间的总接触 长度小于晶片的周长的80%，且使用于固定环的内壁形成沟槽的方式来减少固定环的内壁 与晶片之间的总接触长度。请参照图3，固定环100’的内壁具有多个沟槽106，且这些沟槽 106的宽度W的总和大于晶片102的周长的20%。也就是说，由于固定环100’的内壁具有 宽度总和大于晶片102的周长的20%的沟槽106，因此使得固定环10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于化学机械研磨的固定环，适于固定一晶片，该固定环的内壁与该晶片接触，且该固定环的内壁与该晶片之间的总接触长度小于该晶片的周长的８０％。

【技术特征摘要】
一种用于化学机械研磨的固定环，适于固定一晶片，该固定环的内壁与该晶片接触，且该固定环的内壁与该晶片之间的总接触长度小于该晶片的周长的80％。2.根据权利要求1所述的用于化学机械研磨的固定环，其中该固定环的内壁具有多个 沟槽，且该些沟槽的宽度的总和大于该晶片的周长的20%。3.一种用于化学机械研磨的固定环，适于固定一晶片，该固定环的内壁与该晶片接触， 且该固定环的内壁的形状与该晶片的形状不同。4.根据权利要求3所述的用于化学机械研磨的固定环，其中该固定环的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大仁，林春宾，张双燻，刘庆冀，
申请(专利权)人：瑞晶电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]