[发明专利]研磨用固定环以及研磨头

说明书

本发明提供一种研磨用固定环，包括：环形主体；所述环形主体至少在下表面和内表面之间具有第一过渡区域，所述第一过渡区域的内侧高度高于所述第一过渡区域的外侧高度，所述第一过渡区域的由所述表面向所述下表面平滑过渡。本发明提供的研磨用固定环能够避免抛光垫的形变对晶圆边缘的过度研磨。

技术领域

本发明涉及研磨技术领域，尤其涉及一种研磨用固定环以及研磨头。

背景技术

现有的化学机械抛光系统使用夹具组件进行化学机械抛光(CMP)。抛光头位于顶部上，并且在水平面中具有环形形状。固定环包围着抛光头的圆周。通过利用真空将晶圆固定在抛光头上，将圆形的半导体晶圆装载到夹具中，其中，晶圆位于固定环中。然后，通过将晶圆暴露出的表面接触压盘(platen)上的抛光垫，闭合夹具系统。然后，将晶圆相对于抛光垫移动，从而实施抛光。

由于抛光垫具有一定的柔性，在固定环对抛光垫施加压力时，抛光垫在固定环的两侧发生形变而隆起，该隆起部分会造成对晶圆边缘的过度研磨，影响晶圆的研磨结果。

发明内容

本发明提供的研磨用固定环以及研磨头，能够避免抛光垫的形变对晶圆边缘的过度研磨。

第一方面，本发明提供一种研磨用固定环，包括：环形主体；

所述环形主体至少在下表面和内表面之间具有第一过渡区域，所述第一过渡区域的内侧高度高于所述第一过渡区域的外侧高度，所述第一过渡区域由所述内表面向所述下表面平滑过渡。

可选地，所述环形主体进一步在所述下表面和外表面之间具有第二过渡区域，所述第二过渡区域的外侧高度高于所述第二过渡区域的内侧高度，所述第二过渡区域由所述外表面向所述内表面平滑过渡。

可选地，所述第一过渡区域为与所述下表面和所述内表面相接的圆角，所述第二过渡区域为与所述下表面和外表面相接的圆角。

可选地，所述第一过渡区域的圆角半径与所述底面宽度之比为1:99～99:1；或者，

所述第一过渡区域和所述第二过渡区域的圆角半径之和与所述底面宽度之比为1:99～99:1。

可选地，所述环形主体的内径与外径之差为1cm～10cm。

可选地，所述环形主体采用层叠设置的复合材料制成，其中，所述第一过渡区域设置在与研磨垫接触的一层材质上。

可选地，所述复合材料为聚醚醚酮和不锈钢的复合材料；或者，

所述复合材料为聚苯硫醚和不锈钢的复合材料。

本发明提供的研磨用固定环，通过在环形主体的内表面与下表面之间形成第一过渡区域，并且第一过渡区域的内侧高度高于外侧高度；当固定环向抛光垫施加压力时，固定环的下表面接触抛光垫，抛光垫的由于受到压力发生形变，从而抛光垫在固定环下表面两侧的部分发生隆起，此时，由于固定环具有第一过渡区域，且第一过渡区域的内侧高于外侧，该隆起的部分将容纳在第一过渡区域下方，从而不会影响晶圆边缘的研磨。

第二方面，本发明提供一种研磨头，包括：

承载结构；

设置在承载结构下表面并与所述承载结构连接的竖向驱动机构；以及，

如上述任意一项所述研磨用固定环；所述研磨用固定环环绕所述竖向驱动机构设置并与所述承载结构连接。

可选地，所述竖向驱动机构用于驱动晶圆在竖直方向上运动，以使所述待研磨件下表面与所述固定环的下表面形成台阶。

可选地，所述研磨用固定环的第一过渡区域与所述待研磨件的边缘间隔设置。