不打滑的抛光头背衬膜制造技术

一种能防止相对于背衬板（１５０）打滑的抛光头背衬膜（１４０）。在一个实施例中，提供了一种抛光头背衬膜／背衬板组件（１８０）。该抛光头背衬膜／背衬板组件（１８０）包括具有穿孔图形（１４８）的背衬膜（１４０）和从膜的一个表面伸出的固定销（１４４）。该组件还包括一个具有相应穿孔图形（１５８）和接收孔（１５４）的背衬板（１５０），使得背衬膜（１４０）和背衬板（１５０）上的穿孔图形能够对准。接收孔（１５４）可以接纳背衬膜（１４０）的固定销（１４４），使得在穿孔图形（１４８，１５８）对准时，固定销（１４４）也和接收孔（１５４）对准。因而在对准时固定销（１４４）可以插入接收孔（１５４）内，从而在固定销（１４４）适当地插入后，能防止背衬膜（１４０）相对于背衬板（１５０）运动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的领域涉及半导体制造工艺。更具体地说，本专利技术涉及到的一种方法和装置，能更有效地将一个背衬膜安装在一台化学机械抛光机的抛光头上。IC元件的图形的几何形状一般是通过一种被称为光刻的技术来确定的。利用这种技术可以精确地复制非常精细的表面形状。光刻工艺可用来确定元件区并把元件做在位于另一层顶上的一层中。复杂的IC往往有很多不同的结构层，每一层有它自己的元件，不同于相互连接，而且是堆叠在前一层的顶上。这些复杂IC的最终形貌往往象熟悉的陆地“山脉”，当IC元件形成在硅基片的基础表面上时，具有许多“山”和“谷”。在光刻过程中，利用紫外光将掩模象或确定各种元件的图形，聚焦在一个光敏层上。这个图象是用光刻设备中的光学装置聚焦到光敏层表面上，并印刻在光敏层中的。为了刻出越来越细的图形，必须把越来越细的象聚焦到光敏层的表面上，或者换句话说，必须提高光学分辨率。随着光学分辨率的提高，掩模象的焦深相应变小。这是因为光刻设备中透镜的数值孔径很大，而使得焦深范围变小。焦深小往往是能达到的分辨率程度的限制因素，因而限制了用光刻设备能获得的最小元件。如上所述的由“山”和“谷”界定的复杂IC的变化剧烈的形貌，使得焦深降低的影响更为严重。因此，为了将具有亚微米尺寸的掩模象正确聚焦到光敏层上，需要有一个精密的平面。精密的平的(例如经过平面化的)表面允许有极小的焦深，从而使元件有极小的分辨尺寸，并能将它们制造出来。化学机械抛光(CMP)已广泛用于半导体制造和处理中来使硅基片平面化和/或去掉上面的牺牲材料。通常，CMP利用基片和一块浸有抛光胶等化学制品的活动抛光板之间的机械接触将介电材料的牺牲层除掉。经过抛光使得基片上高、低处的高度差变得最小，因为在抛光过程中，较高的位置(“山”)比较低的位置(“山谷”)去除得更快。这种方式的抛光是在毫米级尺度检验时使经过处理的基片形貌光滑的唯一方法。就是说，基片的顶面为平面形貌。当在一毫米距离内测量时，它基本上是平的(经过平面化的)，而且经CMP后留下的高、低处之间的角度一般远小于1度。术语“基片”是指上面有任意层数的一块衬底。通常这个衬底是用半导体材料制成的，但也不一定。尽管具体设计可能不同，一个典型的CMP机带有一个抛光头和一个在抛光过程中将基片托住的支座。在抛光头内，一般在基片和支座的背衬板之间有一个背衬膜。在背衬板上有一个包含许多气孔的穿孔图形，用户可以用它来调节施加到基片上的背压力的大小和方向。背衬膜有一个与支座的背衬板上的穿孔图形相对应的穿孔图形。带孔的背衬膜连到背衬板上以使它们各自的穿孔图形对齐。这样，就能把用户规定的合适压力通过背衬板和背衬膜通过抛光头加到基片上。通常为了防止背衬膜在抛光过程中相对于支座转动(这将使背衬膜上的孔与背衬板上的气孔对不准)，在背衬膜和/或背衬板的接触面上加上一些粘接剂以将背衬膜固定在适当位置。但这种方法有些问题，因为时间长了在背衬膜/背衬板交界面上的粘接剂会消耗掉。结果背衬膜开始朝转动支座相反的方向滑动。对于需要很强的机械作用的过程，这种滑动趋势特别强。最终，背衬膜的穿孔再也不和背衬板上的气孔对齐，从而部分甚至完全将由抛光头施加到基片的气流堵塞。因此，无法将所需的压力正确地施加到基片上。与使用粘接剂有关的另一个问题涉及到某些高温抛光过程。在这种过程中，工作温度可远高于100°F，这时背衬膜的性能可能由于粘接剂的存在而变坏。另外，通常是采用强力粘接剂来粘固背衬膜以防止打滑。还有，采用强力粘接剂将在重新组装支座的过程中产生另一个问题，因为粘接剂很难被清洗掉。再有，采用稠粘接剂可能会阻塞背衬膜和/或背衬板中的孔，从而再次对支座的性能起负面影响，从而不能将正确的背压力加到基片的背面。总括起来说，以前的解决方法的这些缺陷对CMP机的性能有不利的影响。特别是，它们会使背衬膜和/或支座的预期寿命降低。至少，一旦产生如上所述的打滑现象，用户就必须重新调整或替换不对准的背衬膜，以正确地控制施加到正被CMP机处理的基片上的压力。因此，需要有一个机构来可靠地防止CMP机的抛光头中的背衬膜在抛光过程中打滑。此外，还要求该机构不仅能达到上述目的，而且还没有上述缺点，所述缺点包括背衬膜和/或支座的预期使用寿命短，很难重新组装支座，阻塞气孔和/或背衬膜孔，以及高温下的性能下降。本专利技术将提供一种满足所述要求的解决方案。相应地，本专利技术提供了一种用于CMP机的不打滑抛光头背衬膜。更具体地说，本专利技术能长期可靠地防止背衬膜发生打滑，因而背衬膜和支座的寿命都能延长。本专利技术还能防止在高温处理中的性能下降。另外，本专利技术对支座的重新装配没有不利的影响，而且不会造成气孔和背衬膜孔的阻塞。更具体地，在一个实施例中，本专利技术的抛光头背衬膜/背衬板组件包含具有穿孔图形的背衬膜以及一些从膜的一个表面伸出的固定销。背衬膜/背衬板组件还包括一个背衬板，它具有一个相应的穿孔图形和一些接收孔，使得背衬膜和背衬板上的穿孔图形能够对准。接收孔可以接纳背衬膜的固定销，其位置安排得使当穿孔图形对准时，固定销和接收孔也对准。因此，正确对准时，固定销可以插进接收孔内，而且一旦固定销正确插入后，背衬膜就不能相对于背衬板运动。所以本专利技术的这个实施装置不仅能让抛光头将适当的压力加到正被抛光的基片上，而且还能消除与上述采用粘接剂作为连接背衬膜的手段相关的问题。在一种实施装置中，固定销是沿着背衬膜的边缘配置的，这样它们就能最好地克服背衬膜在抛光过程中相对背衬板转动或打滑的趋势。在一种目前优选的实施装置中，固定销基本上是从背衬膜的表面垂直伸出的。在另一种实施装置中，本专利技术还提供锁紧机构，其可以在固定销被插入接收孔后被接合，以进一步确保固定销固定在适当位置，不会从接收孔中意外脱出。附图说明图1B为图1A所示CMP机的侧面剖视图。图2示出按本专利技术的一种实施装置将其连接之前的一个支座的背衬板和一个带孔的背衬膜。图3示出了在根据本专利技术一个实施例的CMP机抛光头背衬膜/背衬板组件中为防止背衬膜相对于背衬板打滑的一个过程各步骤的流程图。专利技术的详细描述下面将要详细参考本专利技术的一些优选实施装置，在附图中给出了一种不打滑的抛光头背衬膜的各种实例。虽然本专利技术是结合这些优选实施装置来描述的，但并不意味着本专利技术只限于这些装置。恰好相反，本专利技术包含如后面的权利要求书所界定的属于本专利技术的构思和范围内的各种替换物、改进物和等效物。另外，在本专利技术下面的详细描述中，采用了大量的特定细节，以求对本专利技术有一个透彻的了解。但很显然，对于一个本领域普通技术人员，不采用这些特定细节也可以实施本专利技术。另一方面，这里不去详细描述那些众所周知的方法、程序、元件和电路，以免使本专利技术的特征模糊不清。本专利技术提供一种用于CMP机的不打滑的抛光头背衬膜。更具体地说，本专利技术的不打滑的抛光头背衬膜在抛光过程中一直牢固地固定在支座的背衬板上，所以背衬板和背衬膜的穿孔图形保持对准。重要的是，背衬膜的打滑甚至在经过很长时间以后仍能完全避免，而且背衬膜和支座的有效寿命得以延长。另外，本专利技术可消除在高温处理中的性能下降，对支座的重新装配没有不好的影响，也不会造成气孔或背衬膜孔的阻塞，因为它不需要象以前那样使用粘接剂。关于本专利技术的这些和其它一些特征的详情将在下面讨论。具体来说，下面对本专利技术的描述将从一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于防止背衬膜（１４０）相对于背衬板（１５０）打滑的抛光头背衬膜／背衬板组件（１８０），该抛光头背衬膜／背衬板组件（１８０）包括：其上设有第一穿孔图形（１４８）的背衬膜（１４０），和从背衬膜（１４０）的一面伸出的固定装置（１４４）； 其上设有第二穿孔图形（１５８）和接收装置（１５４）的背衬板（１５０），第二穿孔图形（１５８）与背衬膜（１４０）上的第一穿孔图形相对应，使得第一和第二穿孔图形（１４８，１５８）能被对准，接收装置（１５４）用于接纳背衬膜（１４０）的固定装置 （１４４），使得当第一和第二穿孔图形（１４８，１５８）对准时，固定装置（１４４）也和接收装置（１５４）对准，其中在对准时固定装置（１４４）可插入接收装置（１５４）中，使得固定装置（１４４）插入接收装置（１５４）后能防止背衬膜（１４０）相对于背衬板（１５０）运动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AH刘，NW怀特二世，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]