[实用新型]导引环结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种研磨晶圆的导引环结构，特别是一种可增加研磨晶圆平整度的导引环结构。

背景技术

图1为现有应用于化学机械研磨(CMP)制程的导引环结构，当晶圆(wafer)10研磨时，研磨盘(Turn table)20贴上研磨布(Pad)(图中未示)以箭头A方向(逆时针)旋转；而研磨头(Top ring)30端部固设一导引环结构40，并将晶圆10固定于研磨盘20上；此时，研磨头30产生下压力(Down force)以箭头B方向(顺时针)旋转。为了达到最好的平整度(Uniformity)，研磨头30中心产生背压(Backside pressure)，不停地向下吹气，将晶圆10平均推出导引环40，紧密地贴合研磨布做研磨的动作。当紧密贴合后，导引环结构40为了释放向下的背压，研磨液(Slurry)被挤出研磨头30，造成研磨液无法均匀研磨晶圆10的背面，使得晶圆10的平整度无法有效地改善，半导体业者为了提高良率，唯有增加研磨液的流量，但因此生产成本亦随之提高。

再者，如图2A、图2B及图3所示为另一现有导引环结构的立体图、部份放大立体图及沿着线段AA’的剖视图。导引环结构50分别由塑料环52及金属环54组装而成，其中塑料环52设置多个沟渠56，以使研磨过程中，喷射的多余水份能顺利排出。但上述的导引环结构仍无法有效解决因背压的因素而均匀研磨晶圆的背面的问题；再者，金属环虽能增加塑料环的刚性，使塑料环不易产生变型；然而，金属环与塑料环于制作及装配时，其制作及装配精度需要精密地控制，以避免装配公差增加，故制作导引环结构的过程不但复杂且制作成本高。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型目的之一是提出一种研磨晶圆的导引环结构，其导引环结构与研磨布的接触面形成一斜面及多个圆弧沟渠，于化学机械研磨制程时，导引环结构的旋转方向顺向于圆弧沟渠的弯曲方向，而相对于研磨盘旋转方向，其研磨液能累积于斜面处并利用旋转力将研磨液经由圆弧沟渠送入晶圆的研磨面，以改善晶圆因背压的不平均产生平整度不佳的问题。

本实用新型的另一目的是提出一种研磨晶圆的导引环结构，其导引环结构的多个圆弧沟渠依据不同的晶圆尺寸，配合相对应的深宽比圆弧沟渠，以将适当数量的研磨液经由圆弧沟渠进入晶圆的研磨面，以减少研磨液的消耗量。

本实用新型的又一目的是提出一种研磨晶圆的导引环结构，其导引环的多个圆弧沟渠及斜面能提升产品的良率，缩短研磨时间有助于产量的增加。

本实用新型的又一目的是提出一种研磨晶圆的导引环结构，经由注塑成型的方式制作而成，得到具有高精度一体成型的结构，有效降低制作成本。

为了达到上述目的，本实用新型的一实施例提供一种导引环结构，为环形中空状固设于一研磨头端部，该导引环结构容纳一晶圆并设置于一研磨盘上，其中，该导引环结构于一顶面形成一斜面及多个圆弧沟渠，该导引环结构的旋转方向顺向于该些圆弧沟渠的弯曲方向，而相对于该研磨盘旋转方向，以于研磨旋转时，研磨液能累积于该斜面处，将其研磨液经由该些圆弧沟渠进入该晶圆的一研磨面。

本实用新型的有益技术效果在于，本实用新型的导引环结构能将研磨液累积于斜面处，当进行化学机械研磨时，导引环结构的旋转方向顺向于圆弧沟渠的弯曲方向，而相对于研磨盘旋转方向，因此旋转力可将研磨液经由圆弧沟渠送入晶圆的研磨面，以减少研磨液的使用量；又，导引环结构的多个圆弧沟渠依据不同的晶圆尺寸，配合相对应的深宽比圆弧沟渠，以将适当数量的研磨液经由圆弧沟渠送入晶圆的研磨面，使研磨液平均分布于晶圆的研磨面；另，导引环结构可经由注塑成型的方式制作而成，得到具有高精度一体成型的结构，有效降低制作成本。

附图说明

图1为现有应用于化学机械研磨(CMP)制程的导引环结构；

图2A所示为现有导引环结构的立体图；

图2B所示为现有导引环结构的部份放大立体图；

图3所示为现有导引环结构的剖视图；

图4A所示为依据本实用新型一实施例导引环结构的立体图；

图4B所示为依据本实用新型一实施例导引环结构的部份放大立体图；

图5为本实用新型的导引环结构的剖视图依据图4A的立体图；

图6A所示为依据本实用新型的导引环结构应用于研磨装置俯视图；

图6B所示为依据本实用新型的导引环结构应用于研磨装置的部份剖视图。

图中符号说明

10                  晶圆

20、200             研磨盘