[发明专利]定位器环

说明书

技术领域

本公开的各种方面总体上涉及化学机械抛光/平面化。更特别地，本公开涉及可以在化学机械抛光中使用的定位器环（retainer ring）。

背景技术

通常，集成电路包括集成到半导体材料（例如硅）的薄晶片/衬底中的电子部件（例如晶体管、电容器等等）。沉积并且模制（pattern）附加的材料以形成所述电子部件之间的互连。

在制造过程期间，可能必须或者期望在晶片/衬底上执行一个或多个平面化过程，以便在特征级别实现原子平滑并且无损坏的表面。实现平坦表面的通常接受的过程涉及化学机械抛光/平面化（CMP）。CMP是用于材料去除的过程，其使用化学和机械机制以产生平面镜状晶片表面以供后续处理。这一过程通常需要把晶片/衬底安装在CMP设备的载体或抛光头上。所暴露的衬底表面被放置成靠着至少部分地被浆覆盖的旋转抛光盘垫或带垫。在使用标准垫的情况下包括至少一种化学活性剂和磨料颗粒的抛光浆被供应给抛光垫的表面。持续的浆移动和所述设备的盘垫的不断研磨都导致抛光的晶片表面。载体头在晶片/衬底上提供标称均匀的可控负载以推动其靠着抛光垫。载体头具有在抛光期间把衬底保持在应有的位置的定位器环。

发明内容

提供一种用于结合化学机械抛光设备使用的定位器环，所述抛光被用来对衬底进行抛光。特别地，所述定位器环包括限定定位器区域的内表面、外表面、在内表面与外表面之间延伸的前表面（所述前表面在抛光期间与抛光垫接触）、以及外表面与前表面之间的过渡区。还提供一种包括至少一个具有上述特征的环的CMP设备。

在本公开的另一方面中，所述过渡区具有圆锥形轮廓。该圆锥形轮廓可以减少在其寿命期间对于所述环的磨损。在本公开的另一方面中，所述过渡区具有45度的锥形。所述过渡区也可以具有不同的形状，例如凹形或凸形。在本公开的其他方面中，所述区可以被最大化以减少对被用来抛光衬底的抛光垫的磨损。

此外，所述环可以包括至少部分地从内表面延伸到外表面的通道。在本公开的一个方面中，所述通道的至少一个壁包括至少部分地沿着其长度的第二过渡区。所述过渡区和第二过渡区可以会合以形成斜接边缘。此外，所述过渡区可以延伸到超出定位器环的预期服务磨损深度的深度。可替换地，所述过渡区可以不与所述定位器环的服务深度相交。所述过渡区不限于延伸定位器环的整个周界。它例如可以被限制到所述环的前缘。

附图说明

在附图中，相同附图标记通常指代贯穿不同视图的相同部分。附图不一定是按比例的，代之以通常将重点放在说明在这里所公开的主题的原理上。在下面的描述中参照下面的附图来描述本公开的各种方面，其中：

图1示出化学机械平面化/抛光（CMP）设备；

图2a和2b分别示出定位器环1的前视图和后视图；

图3所包括的图3a和3b分别示出定位器环1的剖面图和该剖面的插图；

图4示出定位器环1的正交投影视图；

图5示出与定位器环1相关联的磨损图案；

图6所包括的图6a和6b分别示出定位器环1的一个方面的剖面图和该剖面的插图；

图7所包括的图7a和7b分别示出定位器环1的一个方面的正交投影侧视图和该方面的插图；

图8所包括的图8a和8b分别示出定位器环1的一个方面的正交投影视图和该方面的插图；

图9示出定位器环1的一个方面的正交投影视图；

图10示出定位器环1的一个方面的正交投影视图。

具体实施方式

下面的详细描述参照了附图，所述附图通过说明的方式示出其中可以实践在这里所公开的主题的本公开的特定细节和方面。

在这里使用词“示例性”是指“用作实例、例子或说明”。在这里被描述为“示例性”的本公开或设计的任何方面不一定应当被解释为相对于本公开或设计的其他方面是优选的或有利的。

在图1中以示意图形式示出根据本主题的具有定位器环1的化学机械平面化/抛光（CMP）设备100。浆施加器组件110包括用于分配来自浆源113的浆112的分配孔111。抛光组件120包括例如通过粘合剂被固定到压板/抛光台122上的抛光垫121。压板122被固定到围绕轴125可旋转的轴杆（shaft）123。