[发明专利]研磨头的芯片定位器

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种研磨头的芯片定位器。

背景技术

随着半导体器件尺寸日益减小，由于多层互连或填充深度比较大的沉积过程导致了晶片表面过大的起伏，引起光刻工艺聚焦的困难，使得对线宽的控制能力减弱，降低了整个晶片上线宽的一致性，因此，业界引入了化学机械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)来平坦化晶片表面。

在化学机械研磨制程中，采用研磨头(polishing head)吸附晶片，晶片随研磨头一起旋转，为防止晶片在旋转过程中脱离研磨头，研磨头设有芯片定位器，如图1所示，所述芯片定位器设有用以吸住晶片101的真空孔洞102以及设置在研磨头103底端的定位环104，所述晶片101设置在所述定位环104内。研磨时，所述研磨头103吸附住所述晶片101的背面，将所述晶片101的正面抵压在研磨垫105上，所述研磨头103带动所述晶片101相对所述研磨垫102旋转，为了优化所述晶片101边沿的研磨速率，使它与整个所述晶片101的研磨速率一致，在所述定位环104上同样施加压力，因此，在研磨过程中所述定位环104也是抵压在所述研磨垫105上的，所述定位环104也对所述研磨垫105上的沟槽造成损耗，所述研磨垫105上沟槽的损耗会使所述研磨垫105的表面变得光滑，降低研磨速率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种研磨头的芯片定位器，不仅定位晶片，防止晶片脱离研磨头，而且修整研磨垫的表面。

为了达到上述的目的，本发明提供一种研磨头的芯片定位器，包括定位环，所述定位环的底端设有多个硬质颗粒，该硬质颗粒在研磨过程中修整研磨垫的表面。

上述研磨头的芯片定位器，其中，所述多个硬质颗粒的大小相同或相近。

上述研磨头的芯片定位器，其中，所述多个硬质颗粒的材质为钻石、陶瓷或不锈钢。

上述研磨头的芯片定位器，其中，各个所述硬质颗粒露出的高度相等。

上述研磨头的芯片定位器，其中，所述多个硬质颗粒均匀分布在所述定位环的底端。

上述研磨头的芯片定位器，其中，所述多个硬质颗粒排成多个同心圆，均匀分布在所述定位环的底端。

本发明研磨头的芯片定位器在定位环的底端设置硬质颗粒，该硬质颗粒在研磨制程中研磨研磨垫的表面，使研磨垫恢复成凹凸不平的表面并去除其表面上沟槽内的研磨材料，改善研磨垫容纳研磨材料的能力，从而维持研磨速率并延长研磨垫的使用寿命。

本发明研磨头的芯片定位器由于定位环紧靠晶片，其底端的硬质颗粒对研磨垫的修整效果更好。

附图说明

本发明的研磨头的芯片定位器由以下的实施例及附图给出。

图1是现有技术中研磨头的芯片定位器的示意图。

图2是本发明研磨头的芯片定位器的示意图。

图3是图2中虚线圈部分的局部放大图。

图4是本发明中定位环的仰视图。

具体实施方式

以下将结合图2～图4对本发明的研磨头的芯片定位器作进一步的详细描述。

参见图2，本发明研磨头的芯片定位器包括用以吸住晶片201的真空孔洞202以及设置在研磨头203底端的定位环204，所述定位环204的底端设有多个硬质颗粒205，该硬质颗粒205在研磨过程中修整研磨垫206的表面，所述晶片201设置在所述定位环204内。

所述多个硬质颗粒205的大小相同或相近；

所述定位环204采用不锈钢材料制成，所述多个硬质颗粒205的材质可以是钻石、陶瓷或不锈钢。

参见图3，所述多个硬质颗粒205镶嵌在所述定位环204的底端，各个所述硬质颗粒205露出的高度H相等，该露出的高度H不应影响研磨所述晶片201。

参见图4，所述多个硬质颗粒205均匀分布在所述定位环204的底端，本实施例中，所述多个硬质颗粒205排成多个同心圆，均匀分布在所述定位环204的底端。

所述多个硬质颗粒205的分布密度以及大小根据实际情况确定。

在化学机械研磨制程中，所述定位环204底端的硬质颗粒205在压力作用下抵压在所述研磨垫206的表面上，该硬质颗粒205研磨所述研磨垫206的表面，使所述研磨垫206恢复成凹凸不平的表面并去除其表面上沟槽内的研磨材料，改善所述研磨垫206容纳研磨材料的能力，从而维持研磨速率并延长所述研磨垫206的使用寿命。

本发明研磨头的芯片定位器由于定位环紧靠晶片，其底端的硬质颗粒对研磨垫的修整效果更好。