[发明专利]耐腐蚀保持环

说明书

本文所述的实施方式保护抛光系统的保持环不受腐蚀性抛光化学物质的影响。在一个实施方式中，保持环具有环形主体，所述环形主体具有顶表面、内径侧壁、外径侧壁和底表面。内径侧壁被配置成用于限定基板。环形主体具有：刚性环形部分；聚合物环形部分，所述聚合物环形部分堆叠在刚性环形部分上且覆盖刚性环形部分的至少三侧；多个槽，所述多个槽形成在底表面中；和多个排水口，所述多个排水口穿过聚合物环形部分形成，其中排水口与刚性环形部分隔离。

技术领域

本发明的实施方式涉及用于抛光基板，比如半导体基板的抛光系统。更特定而言，实施方式涉及保持环、化学机械平坦化(chemical mechanical planarization；CMP)系统和用于提高保持环寿命的方法。

背景技术

化学机械抛光(Chemical mechanical polishing；CMP)是在高密度集成电路制造中用以平坦化或抛光沉积在基板上的材料层的常用工艺。承载头可将保持在其中的基板提供至CMP系统的抛光站，且在存在抛光液的情况下相抵于移动的抛光垫可控地推动基板。通过化学和机械活动的组合，材料从与抛光表面接触的基板的特征侧去除。抛光时从基板去除的材料悬浮在抛光液中。悬浮的材料通过抛光液从抛光站去除。

承载头通常包括保持环，所述保持环限定(circumscribe)基板且可促进将基板保持在承载头中。保持环的底表面通常在抛光期间与抛光垫接触。保持环可具有槽以促进抛光液运动至及离开基板。当抛光基板时，浆料和已去除的悬浮材料可粘附和累积在基板和保持环之间的区域中。粘附的物质侵蚀保持环的金属表面。另外，粘附的物质可能结块且回退到抛光垫上且从而成为基板缺陷的来源。

因此，需要一种改进的保持环、具有改进的保持环的抛光系统。

发明内容

本文所述的实施方式保护抛光系统的保持环不受腐蚀性抛光化学物质的影响。在一个实施方式中，保持环具有环形主体，所述环形主体具有顶表面、内径侧壁、外径侧壁和底表面。内径侧壁被配置成用于限定基板。环形主体具有：刚性环形部分；聚合物环形部分，所述聚合物环形部分堆叠在刚性环形部分上且覆盖刚性环形部分的至少三侧；多个槽，所述多个槽形成在底表面中；和多个排水口(wash port)，所述多个排水口穿过聚合物环形部分形成，其中排水口与刚性环形部分隔离。

附图说明

为了可详细地理解本发明的上述特征的方式，可参考实施方式获得本发明的更特定的描述，在附图中示出实施方式的一些实施方式。然而，应注意的是，附图仅示出本发明的典型实施方式，并且因此不被视为限制本发明的范围，因为本发明可允许其他同等有效的实施方式。

图1是抛光系统的部分截面图。

图2是具有保持环的承载头的部分截面图。

图3是保持环的俯视图。

图4A和图4B是示出耐腐蚀保持环的一个实施方式的截面图。

图5A和图5B是示出耐腐蚀保持环的另一实施方式的截面图。

图6A和图6B是示出耐腐蚀保持环的又一实施方式的截面图。

为了促进理解，在可能的情况下，已使用相同的标记数字表示诸图共用的相同元件。可以预期，在一个实施方式中公开的元件可有利地用于其他实施方式，而无需特定叙述。

具体实施方式

本文描述了保持环、化学机械平坦化系统(CMP)和用于抛光基板的方法。保持环包括金属部分的封装以延长保持环的使用寿命。