[发明专利]化学机械抛光装置用扣环结构物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学机械抛光（chemical-mechanical polishing，简称为“CMP”）装置用扣环结构物及其制造方法，更具体地涉及通过防止用于固定化学机械抛光工序中硅晶片（wafer）的位置的扣环结构物的金属材料环向外部暴露，能够预防金属材料环受到污染和腐蚀，从而能够提高耐久性，并且通过使用低成本的金属材料，减少制造成本，从而能够提高商品价值的化学机械抛光装置用扣环结构物及其制造方法。

背景技术

通常，随着半导体元件的高速化及高集成化，在多层配线结构中，配线层数的增加与配线图案的精细化相关要求越来越高，多层配线技术成为亚微米工序中的重要问题。

尤其，随着进入0.35μm以下的工序时代，用于实现微细图案形成的曝光装置的焦点深度相关工序空间逐渐减少，为了确保足够的焦点深度，需要一种在芯片领域中的全局平坦化技术。

因此，为了实现全局平坦化，目前广泛利用称为化学机械抛光的技术，它不仅作为半导体元件制造工序的必要技术而被广泛应用，而且对其下一代元件也开展着积极的研究活动。并且，上述化学机械抛光技术不仅广泛应用于为了实现元件的高速化而要求多层配线的逻辑型元件，而且在存储型元件中，也呈现出随着多层化的出现而逐步被应用的趋势。

并且，在上述化学机械抛光装置中，在为了发挥机械作用而固定晶片的抛光头部上，设有扣环（retainer ring)，这种扣环用于固定被夹持的晶片的定位。

但上述扣环由作为树脂材料的塑料制造而成，不仅强度弱，而且在化学机械抛光工序之前实施的环本身的平坦化作业时消耗的时间长，也会因盖螺栓拧紧作用下的力度不均衡而导致不均匀磨损。

由此，虽然使用由金属和塑料等树脂材料制造的环，但金属材料的环和树脂材料的环不易结合，由此，不仅导致作业性低下，而且结合时虽然能够利用键合或焊接等方式，但由于其功能不完善和结合不均匀，导致出现不均匀磨损的问题。

而且，由于在金属材料的环上形成的螺栓孔等向外部暴露，不仅受到抛光材料等的污染，而且易于腐蚀，存在耐久性被减少的问题。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述存在问题而提出的，本发明的目的是提供通过防止扣环结构物的金属材料环向外部暴露，来能够预防金属材料环受到污染和腐蚀，从而能够提高耐久性，并且通过使用低成本的金属材料，减少制造成本，从而能够提高商品价值的化学机械抛光装置用扣环结构物及其制造方法。

通过本发明能够达到上述目的，根据本发明的一实施方式，化学机械抛光装置用扣环结构物，其特征在于，包括：金属材料的插入环，在上面形成有用于与上述化学机械抛光装置的头部相结合的多个孔；树脂材料的插入销，包括销体和一个以上的长槽部，该插入销压入到上述插入环的孔并进行丝锥加工，其中，上述销体具有上面开放的中空部，上述一个以上的长槽部以沿长度方向的方式形成在上述销体的侧面；以及外部环，包围上述插入销和上述插入环。

根据本发明的再一个实施方式，化学机械抛光装置用扣环结构物，其特征在于，包括：金属材料的插入环，在上面形成有用于与上述化学机械抛光装置的头部相结合的多个孔，并在上述插入环的内侧形成有母螺纹；树脂材料的插入销，包括具有上面开放的中空部的圆筒形的销体，并在上述销体的侧面形成有公螺纹，通过与上述插入环的孔进行螺纹结合来实现丝锥加工；以及外部环，包围上述插入销和上述插入环。

根据本发明的另一个实施方式，化学机械抛光装置用扣环结构物的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：在金属材料的插入环的上面形成用于与上述化学机械抛光装置的头部相结合的多个孔的步骤；将树脂材料的多个插入销与上述插入环的多个孔相结合的步骤，其中，上述树脂材料的多个插入销包括具有上面开放的中空部的销体和以沿长度方向的方式形成在上述销体的侧面的一个以上的长槽部；将与上述插入销相结合的上述插入环安装到模具，并将树脂材料注塑，来由树脂材料包围上述插入环而形成外部环的步骤；以及对上述插入销进行丝锥加工的步骤。

根据本发明的还有一个实施方式，化学机械抛光装置用扣环结构物的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：在金属材料的插入环的上面形成用于与上述化学机械抛光装置的头部相结合的多个孔，并且在上述插入环的内侧形成母螺纹的步骤；将树脂材料的多个插入销与上述插入环的多个孔进行螺纹结合的步骤，其中，上述插入销包括具有上面开放的中空部的圆筒形的销体，并在上述销体的侧面形成有公螺纹；将与上述插入销相结合的上述插入环安装到模具，并将树脂材料注塑，来由树脂材料包围上述插入环而形成外部环的步骤；以及对上述插入销进行丝锥加工的步骤。