CN104416456A - 化学机械抛光装置用扣环结构物 - Google Patents

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    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • B24B37/32—Retaining rings

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Abstract

本发明涉及化学机械抛光装置用扣环结构物，这种结构物，其特征在于，包括：金属材料的上部环，在上表面形成有用于与上述化学机械抛光装置的头部相结合的多个螺栓孔，并且在上述上部环的中心部形成有规定深度的中心槽部，并具有在该中心槽部的侧面自然形成的一对边缘突起部；以及树脂材料的下部环，在中心形成有用于与上述上部环相结合的结合槽，并将***上述上部环的中心槽部的中心突起部形成于上述结合槽的中心部。根据本发明的上述结构，将下部形成有突起部的金属材料的环和具有与上述突起部相结合的结合槽的树脂材料的环牢固而容易地结合，从而不仅能够增强环结构物的强度，减少晶片的平坦时间，而且还能够提高平坦度。

Description

化学机械抛光装置用扣环结构物
技术领域
本发明涉及化学机械抛光(chemical-mechanical polishing,简称为“CMP”)装置，更具体地通过以用于固定化学机械抛光工序中硅晶片(wafer)的位置的扣环结构物，将树脂材料的环与金属材料的环容易地相结合，来能够减少扣环的安装时间，并且能够容易进行维修管理，从而能够提高商品价值的化学机械抛光装置用扣环结构物。
背景技术
通常，随着半导体元件的高速化及高集成化，在多层配线结构中，配线层数的增加与配线图案的精细化相关要求越来越高，多层配线技术成为亚微米工序中的重要问题。
尤其，随着进入0.35μm以下的工序时代，用于实现微细图案形成的曝光装置的焦点深度相关工序空间逐渐减少，为了确保足够的焦点深度，需要一种在芯片领域中的全局平坦化技术。
因此，为了实现全局平坦化，目前广泛利用称为化学机械抛光(CMP)的技术，它不仅作为半导体元件制造工序的必要技术而被广泛应用，而且对其下一代元件也开展着积极的研究活动。并且，上述化学机械抛光技术不仅广泛应用于为了实现元件的高速化而要求多层配线的逻辑型元件，而且在存储型元件中，也呈现出随着多层化的出现而逐步被应用的趋势。
并且，在上述化学机械抛光装置中，在为了发挥机械作用而固定晶片的抛光头部上，安装有扣环(retainer ring)，这种扣环用于固定被夹持的晶片的定位。
但上述扣环由合成树脂材料制造而成，不仅强度弱，而且在化学机械抛光工序之前实施的环本身的平坦化作业时所需的时间长，也会因盖螺栓拧紧作用下的力度不均衡而导致不均匀磨损。
由此，虽然使用由金属和合成树脂材料制造的环，但为了化学抛光而供给的液状的浆料无法容易地从扣环中排出，在对晶片进行抛光时，不仅会发生表面划痕(scratch)，而且扣环的内部清洗较为困难，也会出现因异物导致表面划痕的问题。
发明内容
因此，本发明是为了解决上述存在问题而提出的，本发明的目的是提供通过以用于固定化学机械抛光工序中硅晶片(wafer)的位置的扣环结构物，将树脂材料的环与金属材料的环容易地相结合，来能够减少扣环的安装时间，并且能够容易进行维修管理，从而能够提高商品价值的化学机械抛光装置用扣环结构物。
为了达到上述目的，根据本发明的一个实施方式，化学机械抛光装置用扣环结构物，其特征在于，包括：金属材料的上部环，在上表面形成有用于与上述化学机械抛光装置的头部相结合的多个螺栓孔，以及树脂材料的下部环，在中心形成有用于与上述上部环相结合的结合槽；上述上部环的上表面与上述下部环的边缘上表面以确保平面上的一致的方式相结合。
根据本发明的再一个实施方式，优选地，上述金属材料的上部环的下部形成为有高度差的形状，与上述上部环的下部相结合的上述结合槽形成为与上述上部环的下部对应的高度差形状，来以插装方式或焊接方式相结合。
根据本发明的另一个实施方式，化学机械抛光装置用扣环结构物，其特征在于，包括：金属材料的上部环，在上表面形成有用于与上述化学机械抛光装置的头部相结合的多个螺栓孔，并且在上述上部环的中心部形成有规定深度的中心槽部，并具有在该中心槽部的侧面自然形成的一对边缘突起部；以及树脂材料的下部环，在中心形成有用于与上述上部环相结合的结合槽，并将***上述上部环的中心槽部的中心突起部形成于上述结合槽的中心部。
根据本发明的以上结构，将下部形成有突起部的金属材料的环和具有与上述突起部相结合的结合槽的树脂材料的环牢固而容易地结合，从而不仅能够增强环结构物的强度，减少晶片的平坦时间，而且还可提高平坦度。
而且，通过防止因金属材料的环及树脂材料的环相结合而导致的力量不均衡，能够防止出现不均匀磨损，从而不仅能够增强耐久性，而且在树脂材料被磨损的情况下，还能够再利用金属部分。
附图说明
图1是表示本发明优选一实施例的扣环结构物安装于化学机械抛光装置的形态的简要图。
图2和图3是表示本发明优选一实施例的扣环结构物的简要分解立体图及剖视图。
图4及图5是表示本发明再一实施例的扣环结构物的简要分解立体图及剖视图。
具体实施方式
以下将参照附图对本发明的最优选实施例进行详细说明，确保本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易地实施本发明，并且，对本发明进行说明的过程中，在整个附图中的相同部分将使用相同的附图标记。
图1是表示本发明优选一实施例的扣环结构物安装于化学机械抛光装置的形态的简要图，如图所示，以附图标记10所示的本发明的扣环结构物如下所述。
首先，化学机械抛光装置包括本体108和抛光头部112，上述本体108包括安装于上表面的抛光压板110和设于上述抛光压板110的上表面的抛光垫106。
上述抛光头部112包括用于固定晶片100的扣环结构物10和用于安装上述扣环结构物10的抛光外罩102及旋转臂104，通过上述旋转臂104，使抛光外罩102进行旋转运动。
上述抛光压板110在其上表面具有由上述晶片100的表面相互接触而实现抛光的抛光垫106，在上述抛光压板110的下方形成有与驱动装置相连接的旋转驱动轴114，通过上述驱动装置，上述抛光压板110进行轨道(orbital)运动。
如图2及图3所示，上述扣环结构物10，其特征在于，包括：金属材料的上部环12，在上表面形成有用于与上述化学机械抛光装置的头部112相结合的多个螺栓孔16，以及树脂材料的下部环22，在中心形成有用于与上述上部环12相结合的结合槽18；上述上部环12的上表面与上述下部环22的边缘上表面以确保平面上的一致的方式相结合。
此时，优选地，上述下部环22由通常相比于金属及其他物质具有更优秀的机械性质、耐化学性、高的耐热特性等的树脂材料制造。
并且，虽未图示，但本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易地获知，上述金属材料的上部环12的下部形成为有高度差的形状，与上述上部环12的下部相结合的上述结合槽18形成为与上述上部环12的下部对应的高度差形状，来以插装方式或焊接方式相结合。
而且，上述金属材料的上部环12的下部形成有公螺纹，与上述上部环12的下部相结合的上述结合槽18的内侧壁形成有母螺纹，上述上部环12可与上述下部环22进行螺纹结合。
图4及图5是表示本发明再一实施例的扣环结构物的简要分解立体图及剖视图。
根据图4及图5的扣环结构物30，如图所示，包括金属材料的上部环32以及具有与上述上部环32相结合的结合槽18的树脂材料的下部环34。
上述上部环32在其上表面形成有用于与上述化学机械抛光装置的头部112相结合的多个螺栓孔50，在上述上部环32的中心部形成有规定深度的中心槽部42，并具有在该中心槽部42的侧面自然形成的一对边缘突起部48。
并且，上述下部环34在其中心形成有用于与上述上部环32相结合的结合槽18，将***上述上部环32的中心槽部42的中心突起部36形成于上述结合槽18的中心部。
并且，为了更加牢固地结合上述上部环32和上述下部环34，进行螺栓连接处理，即，在上述上部环32和上述下部环34的中心突起部36形成有相互连通的结合螺栓孔40，通过结合螺栓38，使上述上部环32与下部环34相结合。
本发明并不限定于上述记载的实施例，在本发明的思想及范围内能够进行各种修改及变形，这对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说是显而易见的。因此，这种变形例或修改例应视为属于权利要求书。

Claims (5)

1.一种化学机械抛光装置用扣环结构物，其特征在于，
包括：
金属材料的上部环，在上表面形成有用于与上述化学机械抛光装置的头部相结合的多个螺栓孔，以及
树脂材料的下部环，在中心形成有用于与上述上部环相结合的结合槽；
上述上部环的上表面与上述下部环的边缘上表面以确保平面上的一致的方式相结合。
2.根据权利要求1所述的化学机械抛光装置用扣环结构物，其特征在于，上述金属材料的上部环的下部形成为有高度差的形状，与上述上部环的下部相结合的上述结合槽形成为与上述上部环的下部对应的高度差形状，来以插装方式或焊接方式相结合。
3.根据权利要求1所述的化学机械抛光装置用扣环结构物，其特征在于，上述金属材料的上部环的下部形成有公螺纹，与上述上部环的下部相结合的上述结合槽的内侧壁形成有母螺纹，上述上部环与上述下部环进行螺纹结合。
4.一种化学机械抛光装置用扣环结构物，其特征在于，包括：
金属材料的上部环，在上表面形成有用于与上述化学机械抛光装置的头部相结合的多个螺栓孔，在上述上部环的中心部形成有规定深度的中心槽部，并具有在该中心槽部的侧面自然形成的一对边缘突起部；以及
树脂材料的下部环，在中心形成有用于与上述上部环相结合的结合槽，并将***上述上部环的中心槽部的中心突起部形成于上述结合槽的中心部。
5.根据权利要求4所述的化学机械抛光装置用扣环结构物，其特征在于，在上述上部环和上述下部环的中心突起部形成有相互连通的结合螺栓孔，通过结合螺栓来使上述上部环与下部环相结合。
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