[发明专利]一种用于CMP研磨的保持环

说明书

本发明公开了一种用于CMP研磨的保持环，包括金属环和磨损树脂环，所述金属环与磨损树脂环采用燕尾槽式结构连接，本发明的化学机械抛光设备的保持环同时满足粘结型环和整体包覆型环的优点，而且还满足了金属环回收的问题，还可以防止渗漏，通过燕尾槽结构与燕尾结构扣合一起，成本低、工艺简单。

技术领域：

本发明涉及一种化学机械抛光装置的挡圈，更具体地，涉及一种用于CMP研磨的保持环。

背景技术：

在半导体晶片制造过程中，通过化学机械抛光设备(Chemical MechanicalPolishing，CMP)对半导体晶片进行表面平坦化操作。

化学机械抛光装置是利用化学作用和物理作用涂覆在半导体晶片上的氧化膜。它是一种通过磨削使金属薄膜变平或去除的装置。

在现有技术中，如图1所示，化学机械抛光设备具有用于容纳半导体晶片7的下部晶片容纳部，抛光头5形成于表面，连接电机旋转，设置在抛光头5下方，抛光垫6，用于抛光容纳在5中的半导体晶片7的表面，以及涂敷在抛光垫6上的化学抛光剂，抛光头5配备有保持环，该保持环在下表面上形成晶片接收部分。半导体晶片7的外周面在研磨头5的承接部的化学机械研磨作业中被卡在挡圈的内周面而不会脱离。由研磨剂供给部向研磨垫供给的作为化学研磨剂的浆料通过接触环体1b的研磨剂供给槽供给到半导体收容部内，对半导体晶片的表面进行氧化。化学机械抛光装置是通过浆料的化学氧化作用，使抛光头和抛光垫旋转。一边反复对半导体晶片的表面进行抛光动作，一边重复抛光与抛光垫接触的半导体晶片的表面的抛光动作均匀地压平；现有技术CMP保持环的主要设计分为粘合型和整体包覆型，在图1中，粘合型是用粘合剂把1a金属环和1b磨损树脂层粘合，CMP环在磨损过程中会旋转或移动，1b会受到剪切力的影响，当受到的压力或者速度过高，剪切增大，粘合界面有脱离的风险；

粘合剂同时有固化不良或者泄露的风险，泄漏的接合材料在抛光操作过程中硬化和分离，并且晶片表面被弄脏，而且同时因为采用粘合剂，其很难去除，1a金属环很难回收利用；在1a和8之间的间隙，研磨液也会飞溅到，间隙狭小，1a金属环因为金属是亲水材料，清洗也很难清洗干净，有存在残留研磨液的风险，当有干燥后跌落就会在晶圆表面造成划痕。

另外整体包覆型，金属嵌件由树脂层包覆，其确实减少了粘合剂泄露和粘接不良的情况，而且树脂层本身是疏水材料，也使得划痕减少。但是其金属环被完全包裹，而且是异形，很难取出再利用，而且树脂的用量比粘合层多出许多，这些树脂都是高性能树脂，价格昂贵，使得其成本高昂。

发明内容：

针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种用于CMP研磨的保持环，以解决上述背景技术中的传统保持环粘合界面有脱离的风险，以及粘合剂泄露和粘接不良的情况。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于CMP研磨的保持环，包括金属环和磨损树脂环，所述金属环与磨损树脂环采用燕尾槽式结构连接。

作为本发明进一步的方案，所述金属环的内外圈表面涂覆有一层疏水涂层，其中疏水涂层的表面能不大于100mJ/m²。

作为本发明进一步的方案，所述磨损树脂环设有用于研磨液流动的凹槽，设有与金属环连接限制左右移动的燕尾槽结构和设有均匀分布插入金属环中限制旋转移动的凸起限位。

作为本发明进一步的方案，所述凸起限位的数量不小于3个。

作为本发明进一步的方案，所述金属环设有与研磨头连接的螺钉孔，设有与磨损树脂环连接限制左右移动的燕尾结构和设有均匀分布是磨损树脂环插入限制旋转移动的定位槽，定位槽的数量不小于3。

作为本发明进一步的方案，所述燕尾槽结构与所述燕尾结构连接构成所述燕尾槽式结构，所述凸起限位与所述定位槽卡合。

作为本发明进一步的方案，所述金属环由SUS不锈钢材料制成。