研磨頭的晶片定位器的製作方法

2023-05-19 02:46:31

專利名稱：研磨頭的晶片定位器的製作方法
技術領域：
本發明涉及半導體製造領域，尤其涉及一種研磨頭的晶片定位器。
背景技術：
隨著半導體器件尺寸日益減小，由於多層互連或填充深度比較大的沉積過程導致了晶片表面過大的起伏，引起光刻工藝聚焦的困難，使得對線寬的控制能力減弱，降低了整個晶片上線寬的一致性，因此，業界引入了化學機械研磨(chemical mechanical polishing, CMP)來平坦化晶片表面。在化學機械研磨製程中，採用研磨頭(polishing head)吸附晶片，晶片隨研磨頭一起旋轉，為防止晶片在旋轉過程中脫離研磨頭，研磨頭設有晶片定位器，如圖1所示，所述晶片定位器設有用以吸住晶片101的真空孔洞102以及設置在研磨頭103底端的定位環 104，所述晶片101設置在所述定位環104內。研磨時，所述研磨頭103吸附住所述晶片101 的背面，將所述晶片101的正面抵壓在研磨墊105上，所述研磨頭103帶動所述晶片101相對所述研磨墊102旋轉，為了優化所述晶片101邊沿的研磨速率，使它與整個所述晶片101 的研磨速率一致，在所述定位環104上同樣施加壓力，因此，在研磨過程中所述定位環104 也是抵壓在所述研磨墊105上的，所述定位環104也對所述研磨墊105上的溝槽造成損耗， 所述研磨墊105上溝槽的損耗會使所述研磨墊105的表面變得光滑，降低研磨速率。

發明內容
本發明的目的在於提供一種研磨頭的晶片定位器，不僅定位晶片，防止晶片脫離研磨頭，而且修整研磨墊的表面。為了達到上述的目的，本發明提供一種研磨頭的晶片定位器，包括定位環，所述定位環的底端設有多個硬質顆粒，該硬質顆粒在研磨過程中修整研磨墊的表面。上述研磨頭的晶片定位器，其中，所述多個硬質顆粒的大小相同或相近。上述研磨頭的晶片定位器，其中，所述多個硬質顆粒的材質為鑽石、陶瓷或不鏽鋼。上述研磨頭的晶片定位器，其中，各個所述硬質顆粒露出的高度相等。上述研磨頭的晶片定位器，其中，所述多個硬質顆粒均勻分布在所述定位環的底端。上述研磨頭的晶片定位器，其中，所述多個硬質顆粒排成多個同心圓，均勻分布在所述定位環的底端。本發明研磨頭的晶片定位器在定位環的底端設置硬質顆粒，該硬質顆粒在研磨製程中研磨研磨墊的表面，使研磨墊恢復成凹凸不平的表面並去除其表面上溝槽內的研磨材料，改善研磨墊容納研磨材料的能力，從而維持研磨速率並延長研磨墊的使用壽命。本發明研磨頭的晶片定位器由於定位環緊靠晶片，其底端的硬質顆粒對研磨墊的修整效果更好。


本發明的研磨頭的晶片定位器由以下的實施例及附圖給出。圖1是現有技術中研磨頭的晶片定位器的示意圖。圖2是本發明研磨頭的晶片定位器的示意圖。圖3是圖2中虛線圈部分的局部放大圖。圖4是本發明中定位環的仰視圖。
具體實施例方式以下將結合圖2 圖4對本發明的研磨頭的晶片定位器作進一步的詳細描述。參見圖2，本發明研磨頭的晶片定位器包括用以吸住晶片201的真空孔洞202以及設置在研磨頭203底端的定位環204，所述定位環204的底端設有多個硬質顆粒205，該硬質顆粒205在研磨過程中修整研磨墊206的表面，所述晶片201設置在所述定位環204內。所述多個硬質顆粒205的大小相同或相近；所述定位環204採用不鏽鋼材料製成，所述多個硬質顆粒205的材質可以是鑽石、 陶瓷或不鏽鋼。參見圖3，所述多個硬質顆粒205鑲嵌在所述定位環204的底端，各個所述硬質顆粒205露出的高度H相等，該露出的高度H不應影響研磨所述晶片201。參見圖4，所述多個硬質顆粒205均勻分布在所述定位環204的底端，本實施例中， 所述多個硬質顆粒205排成多個同心圓，均勻分布在所述定位環204的底端。所述多個硬質顆粒205的分布密度以及大小根據實際情況確定。在化學機械研磨製程中，所述定位環204底端的硬質顆粒205在壓力作用下抵壓在所述研磨墊206的表面上，該硬質顆粒205研磨所述研磨墊206的表面，使所述研磨墊 206恢復成凹凸不平的表面並去除其表面上溝槽內的研磨材料，改善所述研磨墊206容納研磨材料的能力，從而維持研磨速率並延長所述研磨墊206的使用壽命。本發明研磨頭的晶片定位器由於定位環緊靠晶片，其底端的硬質顆粒對研磨墊的修整效果更好。
權利要求
1.一種研磨頭的晶片定位器，包括定位環，其特徵在於，所述定位環的底端設有多個硬質顆粒，該硬質顆粒在研磨過程中修整研磨墊的表面。
2.如權利要求1所述的研磨頭的晶片定位器，其特徵在於，所述多個硬質顆粒的大小相同或相近。
3.如權利要求1所述的研磨頭的晶片定位器，其特徵在於，所述多個硬質顆粒的材質為鑽石、陶瓷或不鏽鋼。
4.如權利要求1所述的研磨頭的晶片定位器，其特徵在於，各個所述硬質顆粒露出的高度相等。
5.如權利要求1所述的研磨頭的晶片定位器，其特徵在於，所述多個硬質顆粒均勻分布在所述定位環的底端。
6.如權利要求1所述的研磨頭的晶片定位器，其特徵在於，所述多個硬質顆粒排成多個同心圓，均勻分布在所述定位環的底端。
全文摘要
本發明的研磨頭的晶片定位器包括定位環，所述定位環的底端設有多個硬質顆粒，該硬質顆粒在研磨過程中修整研磨墊的表面。本發明的研磨頭的晶片定位器不僅定位晶片，防止晶片脫離研磨頭，而且修整研磨墊的表面。
文檔編號B24B41/04GK102554771SQ20101061024
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月23日 優先權日2010年12月23日
發明者餘文軍, 曹開瑋, 王懷鋒, 詹明松 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司