[发明专利]保持环及化学机械研磨装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体装置，特别涉及一种用于制造半导体装置的保持环及化学机械研磨装置。

背景技术

一般来说，半导体装置包括有成型于一底材上的电子元件(例如，晶体管、电容器等)。一个或多个金属层接着成型于电子元件之上，以提供在电子元件间的连接以及提供对外部装置的连接。传统上的金属层包括有一内金属介电层，而中介窗及内联机通常是以一单或双镶嵌工艺(single-or dual-damasceneprocess)成型于内金属介电层之中。

在上述工艺中，其可能需要进行一个或多个平坦化工艺。举例来说，晶体管及其它装置可能成型于一底材之上，如此以致于表面形态(topology)是不平坦的。由于此种不平坦表面形态的缘故，沉积于晶体管及其它装置上的一内金属介电层亦会展现一不平坦的表面形态。然而，在一平坦表面上成型一后来的金属层是较佳的，因此，在准备成型一金属层时，使内金属介电层平坦化是较佳的。

化学机械研磨(CMP)是使一表面平坦化的一种方法。一般来说，化学机械研磨需要将一晶片(晶圆)置放于一保持环(retainer ring)之中。在压力施加于晶片与一研磨垫时，保持环及晶片会转动。一化学溶液(即一研浆)沉积于研磨垫的表面上，以辅助平坦化。

在最理想的情形下，研浆均匀地涂布于研磨垫的表面上于晶片会接触研磨垫的一位置处。倘若研浆未被均匀地涂布，则整个晶片可能会被不均匀地研磨。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能均匀且有效涂布研浆的化学机械研磨装置及该装置中的保持环。

本发明基本上采用如下所详述的特征以为了要解决上述的问题。

本发明的一实施例提供一种保持环，其包括一圆环，具有一第一主表面、一第二主表面、一内边缘及一外边缘；多个沟槽，设置于该第一主表面之中，其中，每一个沟槽延伸通过该内边缘；以及多个开口，其中，每一个开口设置于每一沟槽之中。

本发明的另一实施例提供一种保持环，其包括一圆环，具有一内边缘及一外边缘，其中，该内边缘及该外边缘具有同心的形状；多个开口，设置于该圆环之上，其中，每一个开口延伸通过该保持环；以及多个沟槽，其中，每一个沟槽包围每一个开口，并且延伸至该内边缘。

本发明的又一实施例提供一种化学机械研磨装置，其包括一转动平台，承载一研磨垫，并且使该研磨垫转动；一转动载体，承载一半导体晶片；以及一保持环，耦合于该转动载体，并且具有一内边缘及一外边缘，其中，多个沟槽从该内边缘延伸至该外边缘，每一个沟槽具有一开口，以及该开口延伸通过该保持环，用以散布一研浆。

本发明的有益技术效果在于，本发明的化学机械研磨装置能够均匀且有效涂布研浆。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例并配合附图做详细说明。

附图说明

图1所示为根据本发明的一实施例的一研磨站的立体示意图；

图2所示为根据本发明的一实施例的一保持环的俯视示意图；

图3所示为根据本发明的一实施例的一保持环的部分剖面示意图；以及

图4所示为根据本发明的一实施例的另一保持环的俯视示意图。

其中，附图标记说明如下：

100～研磨站            110～转动载体

112～转动平台          114～转动台

116～研磨垫            120～转动载体头

122～保持环            130、132、220～箭头

202～半导体晶片           210～沟槽

212～开口                 222～斜槽侧壁

310～研浆                 410～第一斜侧壁

412～第二斜侧壁           θ～角度

θ₁、θ₂～补偿角度

具体实施方式

现配合附图说明本发明的较佳实施例。