[發明專利]一種化學機械研磨用保持環及其粘接方法

在審

• 申請號: 202111563271.4
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114178981A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 姚力軍;潘杰;惠宏業;王學澤;張薇
• 申請（專利權）人: 上海江豐平芯電子科技有限公司
• 主分類號: B24B37/32
• 分類號: B24B37/32;B24C1/04;H01L21/67
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 牛海燕

本發明提供了一種化學機械研磨用保持環及其粘接方法，所述粘接方法包括：將保持環的兩部分結構的表面進行噴砂處理，然后進行清洗；將清洗后的保持環的兩部分結構的粘接面上涂抹粘接劑，然后將兩者的粘接面扣合并固定；將固定后的保持環進行加熱固化，得到粘接后的保持環。本發明所述方法通過對保持環的兩部分結構進行噴砂、清洗等前處理工藝，增加表面粗糙度和比表面積，再經涂抹粘接劑后扣合固定，避免在粘接劑固化前造成兩者相對位置的移動，調節粘接工藝參數，可縮短粘接時間，提高生產效率，并保持較高的粘接強度；粘接時間的減少，可減少夾具的占用時間，從而提高夾具的使用效率；所述方法操作簡單，節約成本，可有效擴展應用范圍。

技術領域

本發明屬于半導體加工技術領域，涉及一種化學機械研磨用保持環及其粘接方法。

背景技術

化學機械研磨是半導體制造領域中的一種主流表面平坦化方法，亦可稱之為化學機械拋光，對于控制晶圓表面厚度的均勻性至關重要，在化學機械拋光時，拋光頭夾持著晶圓，并將晶圓壓緊在拋光墊上。由于晶圓制備的精細化要求以及晶圓直徑的不斷增大，容易在晶圓邊緣形成過度研磨現象，因而通常在晶圓外添加一個保持環，保持環能夠起到容納和定位晶圓的作用；基于保持環的使用環境，其需要具有較高的強度和良好的耐磨性。

現有的保持環通常是采用粘接劑將剛性材料環和彈性材料環粘接在一起形成，該種結構的粘接面積較小，造成兩者間的結合強度不足，容易在使用過程中出現脫膠現象；同時由于兩部分結構的材質選擇，與粘接劑之間難以快速結合，耗時較長，造成保持環的生產效率較低。

CN 214322993U公開了一種保持環，所述保持環包括剛性環和彈性環，所述剛性環包括第一粘結面，在所述第一粘結面上徑向分布有至少2個環形凹槽；所述彈性環包括第二粘結面，在所述第二粘結面上徑向分布有與環形凹槽的相匹配的環形凸起；所述第一粘結面上設置第一噴砂層，所述第二粘結面上設置第二噴砂層，所述第一粘結面與第二粘結面通過粘結劑緊貼固定。該專利主要介紹了保持環兩部分結構粘接面的結構特征，通過環形凹槽和凸起的匹配關系，增加接觸面積，但對于保持環的粘結工藝并未明確。

CN 111823131A公開了一種半導體化學機械研磨用保持環的粘接結構，所述粘接結構包括相互粘接的第一環體和第二環體，所述第一環體的粘接面的橫截面為L型，所述第一環體的粘結面上間隔設置有凹槽，所述第二環體的粘接面與所述第一環體的粘接面相互配合。該專利同樣是對環體的結構進行改進，以增強其粘接強度，防止產品使用過程中錯位或脫膠，但對于粘接工藝過程并未公開，無法明確其在產品生產中的作用。

CN113352231A公開了一種化學機械拋光保持環及其加工方法，該加工方法包括以下步驟：粘結待加工保持環與背板，得到待加工組合件；固定所得待加工組合件并進行找正處理；對所得找正處理后的待加工組合件進行銑削處理；其中，所述待加工保持環的材質為碳纖維增強聚醚醚酮。該方法通過保持環材料的選擇，避免加工過程中發生斷裂現象，有助于提高使用壽命，但對于粘結工藝并未具體介紹，而是著重強調了組合件的銑削處理，側重點不同。

綜上所述，對于化學機械研磨用保持環的粘接過程，還需要選擇合適的組合工藝，以提高保持環的粘接強度，并提高生產效率。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種化學機械研磨用保持環及其粘接方法，所述方法通過對保持環的兩部分結構進行噴砂、清洗等前處理工藝，調節其表面性能，再經涂抹粘接劑后扣合固定，調節粘接工藝參數，縮短粘接時間，提高生產效率，并保持較高的粘接強度，擴展其應用范圍。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種化學機械研磨用保持環的粘接方法，所述粘接方法包括以下步驟：

(1)將保持環的兩部分結構的表面進行噴砂處理，然后進行清洗；

(2)將步驟(1)處理后的保持環的兩部分結構的粘接面上涂抹粘接劑，然后將兩者的粘接面扣合并固定；