[发明专利]一种不锈钢刚性环的研磨方法

说明书

本发明涉及一种不锈钢刚性环的研磨方法，所述研磨方法包括：对不锈钢刚性环依次进行粗磨加工以及精磨加工，完成对所述不锈钢刚性环的研磨。本发明所述研磨方法不仅可以提高不锈钢刚性环平面度，满足平面度≤0.01mm的高质量要求，还可以增加保持环研磨使用次数，并建立标准化的研磨流程，便于大规模推广。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光技术领域，涉及保持环的研磨方法，尤其涉及一种不锈钢刚性环的研磨方法。

背景技术

在单晶硅片制造环节，单晶硅片首先通过化学腐蚀减薄，此时的粗糙度在10-20μm范围内，然后进行粗抛光、细抛光、精抛光等步骤，可将粗糙度控制在几十个纳米范围内。一般来说，单晶硅片需要进行2次以上的抛光，表面才可以达到集成电路的要求。目前，IC元件往往采用多层立体布线，即，首先在当晶硅片上依次排布多层金属布线层，然后进行相应刻蚀形成布线网络。由于需要刻蚀的每一层均有很高的全局平整度要求，往往通过抛光来保证每层达到全局平整度要求。

化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是集成电路制造过程中实现晶圆全局均匀平坦化的关键工艺。与传统的纯机械或纯化学的抛光方法不同，CMP技术是通过化学和机械的组合技术，避免了由单纯机械抛光造成的表面损伤，利用了磨损中的“软硬磨”原理，即用较软的材料来进行抛光以实现高质量的表面抛光，将化学腐蚀和机械磨削作用达到一种平衡。CMP技术的主要原理是在一定压力以及抛光浆料存在下，被抛光工件相对于抛光垫做相对运动，借助于纳米粒子的研磨作用与氧化剂的腐蚀作用之间的有机结合，在被抛光工件的表面形成光洁表面。CMP技术作为一种被普遍使用的平面化方法，在化学机械抛光时，抛光头夹持着晶圆，并将晶圆压紧在抛光垫上。晶圆在抛光时容纳在抛光头上的保持环之中，保持环起着容纳和定位晶圆的作用。在抛光过程中，抛光液和去离子水不断的与保持环接触，因此保持环需要具有一定的耐腐蚀性以及良好的平面度。

现有的保持环主要包括不锈钢刚性环以及材质为PPS的弹性环，例如CN210757122U公开了一种保持环，包括第一环形部及第二环形部，所述第一环形部由金属材料制成，所述第二环形部由非金属材料制成，所述第一环形部的至少一面与第二环形部紧贴固定。先加工得到具有目标尺寸的第一环形部，然后将熔融或半熔融状态的非金属材料与第一环形部直接结合，从而模制出期望的保持环。CN211661824U公开了一种保持环，所述保持环包括弹性环和刚性环；所述弹性环上设置有环形凹槽，沿所述环形凹槽中心向里设置有燕尾槽；所述刚性环上设置有与弹性环的环形凹槽相匹配的环形凸起。所述保持环通过在弹性环上设置环形凹槽，并沿所述环形凹槽中心向里设置有燕尾槽，其中，环形凹槽与刚性环上的环形凸起通过粘接剂粘接，增加了粘接面积；而燕尾槽能够让粘接剂进入其中，粘接剂固化后可以加强横向拉力，不容易脱胶，使弹性环和刚性环粘接更牢固，从而提高了保持环的使用寿命；同时所述保持环结构简单，加工容易，具有良好的应用前景。

现有的半导体用耗材保持环一般是先将不锈钢刚性环与PPS弹性环连接为一个整体后，再分别对不锈钢刚性环与PPS弹性环进行打磨，以达到平面度要求。然而，现有的不锈钢刚性环的平面度加工方法效率较为低下，尤其是不锈钢刚性环的大平面的平面度仅仅满足≤0.05mm的要求，已经无法满足日益严苛的工艺要求，而且降低了研磨使用次数。为此，目前亟需开发一种针对不锈钢刚性环的研磨方法，不仅可以改进至平面度≤0.01mm，还可以增加保持环研磨使用次数，并建立标准化的研磨流程，便于大规模推广。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种不锈钢刚性环的研磨方法，所述研磨方法包括：对不锈钢刚性环依次进行粗磨加工以及精磨加工，完成对所述不锈钢刚性环的研磨。本发明所述研磨方法不仅可以提高不锈钢刚性环平面度，满足平面度≤0.01mm的高质量要求，还可以增加保持环研磨使用次数，并建立标准化的研磨流程，便于大规模推广。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的在于提供一种不锈钢刚性环的研磨方法，其特征在于，所述研磨方法包括：