[發明專利]一種底面具有波浪結構的保持環和承載頭

有效

• 申請號: 202010301605.X
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111318960B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 孟松林;趙德文;王宇
• 申請（專利權）人: 華海清科股份有限公司
• 主分類號: B24B37/30
• 分類號: B24B37/30;B24B37/32;B24B57/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種底面具有波浪結構的保持環和承載頭，所述保持環由環形部構成，所述環形部由金屬部和非金屬部層疊膠合而成；所述環形部包括頂面、底面、外側面和內側面，所述頂面與承載頭固定連接，所述底面與拋光表面抵接，所述外側面設置于環形部的外側并連接頂面與底面，所述內側面設置于環形部的內側并連接頂面與底面，所述底面設置有連通內側面和外側面的供液槽；所述頂面設置有螺紋孔，所述螺紋孔位于所述供液槽的對應位置。

技術領域

本發明屬于化學機械拋光技術領域，具體而言，涉及一種底面具有波浪結構的保持環和承載頭。

背景技術

化學機械拋光(Chemical Mechanical Planarization,CMP)是一種全局平整化的超精密表面加工技術。這種拋光方法通常將基板吸合于承載頭的下部，基板具有沉積層的底面抵接于旋轉的拋光墊，承載頭在驅動部件的帶動下與拋光墊同向旋轉并給予基板向下的載荷；同時，拋光液供給于拋光墊與基板之間，在化學和機械的共同作用下實現基板的材料去除。

承載頭的下部設置有保持環，其在基板拋光中的作用如下：一方面，保持環可以防止拋光過程的基板從承載頭的底部飛出；另一方面，保持環的底部設置有溝槽，其可以更新基板與拋光墊之間的拋光液；再者，保持環抵壓于拋光墊參與基板邊緣壓力的調整，有利于實現基板的全局平坦化。一般情況下，為了追求保持環底面的平整度需要在使用新的保持環的時候進行磨合(break in)以使新的保持環的底面平整度達到預設要求，為了縮短磨合的時間，諸如CN1910012B等技術將保持環的底面設置為規律性的波浪結構，但一般需要諸如CN105563306B所披露的復雜的工裝組合來產生這類微波浪結構。

發明內容

本發明旨在至少一定程度上解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明第一個方面提供了一種底面具有波浪結構的保持環，所述保持環由環形部構成，所述環形部由金屬部和非金屬部層疊膠合而成；所述環形部包括頂面、底面、外側面和內側面，所述頂面用于與承載頭固定連接，所述底面用于與拋光表面抵接，所述外側面設置于環形部的外側并連接頂面與底面，所述內側面設置于環形部的內側并連接頂面與底面，所述底面設置有連通內側面和外側面的供液槽；所述頂面設置有孔徑不同的螺紋孔，所述螺紋孔位于所述供液槽的豎直上方，使得固定于承載頭的保持環的底面沿圓周長度方向形成高度不同的波浪結構。

波浪作為優選實施例，所述螺紋孔相對于環形部的中心對稱分布，相鄰螺紋孔距環形部中心的距離不相等。

作為優選實施例，相鄰螺紋孔的孔徑不相等。

作為優選實施例，環形部內側的螺紋孔與外側面的距離為環形部寬度的1/2-2/3。

作為優選實施例，環形部外側的螺紋孔與外側面的距離為環形部寬度的1/4-1/2。

作為優選實施例，所述保持環的底面的平面度介于5μm-10μm。

作為優選實施例，所述螺紋孔內設置有螺紋套，所述螺紋套為鋼絲螺紋套，所述鋼絲牙套的表面涂覆有保護涂層。

作為優選實施例，所述保護涂層為聚四氟乙烯。

作為優選實施例，相鄰螺紋孔的螺孔深度不相等。

本發明第二個方面提供了一種承載頭，用于化學機械拋光，其包括上面所述的保持環。

本發明公開了一種底面具有波浪結構的保持環和承載頭，在保持環的頂面設置不同位置及尺寸的螺紋孔以產生所述波浪結構從而縮短保持環的磨合時間，控制化學機械拋光的成本。

附圖說明

通過結合以下附圖所作的詳細描述，本發明的優點將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，并不限制本發明的保護范圍，其中：

圖1是本發明所述底面具有波浪結構的保持環的結構示意圖；