[发明专利]用于化学机械研磨的固定环

说明书

技术领域

本发明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)。

背景技术

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)。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)，甚至极大规模集成电路(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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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％。

依照本发明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％。

本发明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。

依照本发明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。

依照本发明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。

依照本发明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％。

本发明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)。

依照本发明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，本发明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，本发明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。

为让本发明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为本发明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为本发明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为本发明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为本发明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为本发明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”’。

具体实施方式

在本发明实施例中，“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。