[發明專利]保持環和研磨設備

在審

• 申請號: 202310082121.4
• 申請日: 2023-01-16
• 公開（公告）號: CN115958523A
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 汝浩
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: B24B37/11
• 分類號: B24B37/11;B24B37/34;B24B57/02
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 孫寶海

本公開實施例提供了一種保持環和研磨設備。該保持環包括環形本體，環形本體具有內周壁、外周壁以及連接于內周壁和外周壁的頂端的研磨表面；環形本體還具有自研磨表面凹陷的多個間隔設置的溝槽，溝槽自內周壁向外周壁延伸并貫通；其中，溝槽的兩個側壁之間的寬度在垂直于溝槽底壁的方向上不完全相同，所有溝槽的兩個側壁底部之間的寬度之和大于或等于所有溝槽的兩個側壁頂部之間的寬度之和。本公開實施例的保持環，能夠減少半導體結構研磨的表面的研磨缺陷，提高研磨率。

技術領域

本公開涉及半導體加工技術領域，尤其涉及一種保持環和研磨設備。

背景技術

化學機械研磨(Chemical?Mechanical?Polish，CMP)是一個通過化學反應過程和機械研磨過程共同作用的工藝，經常應用于半導體結構的平坦化中。研磨過程中，研磨設備的研磨頭抓取待研磨的半導體結構，例如晶圓，施加一定的壓力在晶圓背面，使得晶圓正面緊貼研磨墊。通常，在研磨頭的下方設有保持環，用以維持晶圓，避免晶圓滑落。

為了增大產能和滿足工藝要求，半導體結構(如晶圓)的直徑和集成度不斷加大，在對半徑為150mm的晶圓研磨過程中，隨著保持環的不斷磨削消耗，晶圓與研磨墊之間的研磨液以及副產物不能及時排出導致副產物聚集，且新的研磨液不能及時補充，且隨著保持環的進一步磨削，使得研磨液的流速不穩定，導致晶圓表面出現研磨缺陷，降低研磨率。

在所述背景技術部分公開的上述信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的相關技術的信息。

發明內容

本公開實施例提供了一種保持環和研磨設備，能夠減少半導體結構研磨的表面出現研磨缺陷，提高研磨率。

本公開實施例提供了一種保持環，包括環形本體，具有內周壁、外周壁以及連接于所述內周壁和所述外周壁的頂端的研磨表面；所述環形本體還具有自所述研磨表面凹陷的多個間隔設置的溝槽，所述溝槽自所述內周壁向所述外周壁延伸并貫通；其中，所述溝槽的兩個側壁之間的寬度在垂直于所述溝槽底壁的方向上不完全相同，所有所述溝槽的兩個側壁底部之間的寬度之和大于或等于所有所述溝槽的兩個側壁頂部之間的寬度之和。

在本公開的一些實施例中，多個所述溝槽包括：第一梯形槽，具有相對的第一底壁和第一開口，在垂直于所述第一底壁的方向上，所述第一梯形槽的寬度自所述第一底壁向所述第一開口的方向逐漸增大；第二梯形槽，具有相對的第二底壁和第二開口，在垂直于所述第二底壁的方向上，所述第二梯形槽的寬度自所述第二底壁向所述第二開口的方向逐漸減小。

在本公開的一些實施例中，所述第一梯形槽的第一開口的寬度與所述第二梯形槽的第二開口的寬度之和等于所述第一梯形槽的第一底壁的寬度與所述第二梯形槽的第二底壁的寬度之和。

在本公開的一些實施例中，所述第一梯形槽在垂直于所述第一底壁方向的橫截面具有第一形狀，所述第二梯形槽在垂直于所述第二底壁的方向上的橫截面具有第二形狀，所述第一形狀在旋轉180°后與所述第二形狀重合。

在本公開的一些實施例中，所述第一梯形槽和所述第二梯形槽的數量相同。

在本公開的一些實施例中，所述第一梯形槽和所述第二梯形槽相鄰且等間隔設置。

在本公開的一些實施例中，多個所述溝槽包括擴充槽，所述擴充槽的兩個側壁的表面向相互遠離的方向凹陷，且所述擴充槽的開口的寬度等于所述擴充槽的底壁的寬度。

在本公開的一些實施例中，所述擴充槽的兩個側壁的表面為弧形面或彎折面。

在本公開的一些實施例中，多個所述溝槽還包括擴充槽，所述擴充槽的兩個側壁的表面為向相互遠離的方向凹陷的弧形面，且所述擴充槽的開口的寬度等于所述擴充槽的底壁的寬度；所述擴充槽設于所述第一梯形槽和所述第二梯形槽之間。

在本公開的一些實施例中，所述溝槽的底壁的表面與所述研磨表面平行。