[发明专利]提供用于夹持阶段的空气区域的系统和方法

说明书

技术领域

本发明基本上涉及带有固定环的机械夹具。更具体地来说，本发明涉及在夹具组件中的固定环的内直径提供空气区域的系统和方法。

背景技术

许多传统的系统使用夹具组件进行化学机械抛光(CMP)。抛光头位于顶部上，并且在水平面中具有环形形状。固定环包围着抛光头的圆周。通过利用真空将晶圆固定在抛光头上，将圆形的半导体晶圆装载到夹具中，其中，晶圆位于固定环中。然后，通过将晶圆暴露出的表面接触压盘(platen)上的抛光垫，闭合夹具系统。然后，将晶圆相对于抛光垫移动，从而实施抛光。

在一些实施例中，固定环由塑料构成。在传统的CMP系统中，在晶圆的边和固定环的边之间存在有大约1mm的间隙。换言之，固定环的内直径略大于晶圆的内直径，该间隙的目的是使得晶圆便于装载到抛光头中。

在抛光期间，上述间隙会造成晶圆相对于固定环移动。这种移动会导致CMP工艺期间产生接触应力，从而在固定环的内圆周上产生了凹痕。如果在凹痕中产生了副产品，则可能增加划损缺陷的可能性，增加坡口损坏(bevel damage)的可能性，并且可能降低产量。因此，亟需一种更为有效的CMP技术。

发明内容

本发明提供了许多不同的实施例。在一个实施例中，一种系统，包括：夹具，在夹具的第一表面上具有固定环，第一表面和固定环为环形，固定环具有第一内圆周；压盘，具有第二表面，第二表面面向第一表面，并且能够通过操作与第一表面一起移动；以及空气区域，由第一内圆周限定，并且提供有效内圆周，有效内圆周与第一内圆周不同。

在另一实施例中，一种用于在夹持阶段固定制造对象的方法，包括：将制造对象装载到夹具上，夹具包括固定环，固定环包围制造对象，固定环的第一内圆周大于制造对象的圆周，第一内圆周和制造对象的圆周之间的差距形成了第一间隙；在夹具上施加真空，从而将制造对象固定到夹具；以及将空气施加到制造对象的圆周和固定环的第一内圆周之间的空气区域，从而产生出有效第一间隙，有效第一间隙与第一间隙不同。

在另一实施例中，一种系统，包括：夹具，具有作用于接触表面的真空系统，真空系统用于将制造对象固定到夹具；固定环，限定出将制造对象固定在接触表面的区域，固定环具有第一内圆周；以及装置，用于在制造工艺期间，将压缩空气施加在第一内圆周处，从而将第一内圆周减小到有效内圆周，有效内圆周小于第一内圆周。

附图说明

根据以下结合附图的详细描述可以最好地理解本发明。需要强调的是，根据工业中的标准实践，各种不同部件没有按比例绘制，并且只是用于图示的目的。实际上，为了使论述清晰，可以任意增加或减小各种部件的数量和尺寸。

图1示出了根据一个实施例的示例性CMP系统。

图2是示出了晶圆圆周和固定环内圆周的未按比例绘制的概念上的顶视图。

图3-图5示出了根据一个示例性实施例的图1的抛光头的使用方法。

图6示出了根据一个实施例的抛光半导体晶圆的示例性方法。

具体实施方式

本发明基本上涉及制造工艺。更具体地来说，本发明涉及减小固定环和通过固定环进行限制的制造产品之间的间隙的系统和方法。尽管本文描述的实例将该技术应用到了CMP工艺，但是，应该注意，本文所描述的技术通常可以应用到使用了夹具系统的系统和方法，无论是否是半导体工业中的夹具系统。

应该理解，以下公开内容提供了许多用于实施所公开的不同特征的不同实施例或实例。以下描述组件和配置的具体实例以简化本发明。当然，这仅仅是实例，并不是用于限制本发明。另外，本公开的内容可以在不同实例中重复参考标号和/或字母。这种重复是为了简化和清晰的目的，并且没有在本质上表示各个实施例和/或所讨论配置之间的关系。

现在参考附图，图1示出了根据一个实施例的示例性CMP系统100。图1示出了抛光头或者夹具110和压盘150的横截面。抛光头110的外圆周以横截面的方式通过直径d1示出。直径d1在本实例中还对应于固定环120的外圆周。固定环120的内圆周以横截面的方式由直径d2示出。

抛光头110还包括真空组件，该真空组件具有端口111和接触表面114。端口111用于形成真空，从而将晶圆(未示出)固定到接触表面114。在CMP工艺完成之后，该端口111还可以用于将真空去除，从而将晶圆“去夹持”。