CN108857909A - 一种用于cmp保持环粘接面的加工方法以及cmp保持环的制备方法 - Google Patents

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姚力军
潘杰
王学泽
李力平
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
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Abstract

一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，涉及半导体加工技术领域，其采用喷砂工艺对CMP保持环的粘接面进行处理，使粘接面的粗糙度达到7.0～7.2μm。该处理方法操作简单方便，快速高效，能够使保持环的粘接面达到适宜的粗糙度，从而保证粘结的强度。一种CMP保持环的制备方法，其包括上述用于CMP保持环粘接面的加工方法，其能够快速高效地用于制备保持环，并保证保持环具有足够的粘接强度。

Description

一种用于CMP保持环粘接面的加工方法以及CMP保持环的制备 方法
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，具体而言，涉及一种用于CMP 保持环粘接面的加工方法以及CMP保持环的制备方法。
背景技术
化学机械抛光(CMP，Chemical Mechanical Polish)是半导体制备过程中常用的一种工艺，用于对沉积在晶圆上的材料层进行平坦化或抛光。在化学机械抛光过程中，为了防止晶圆在化学机械研磨时飞出，需要在化学机械研磨装置的运载头上固定保持环(Retainer Ring)。
现有技术中，保持环通常包括与运载头连接的环状基盘，还包括与环状基盘粘合的树脂环。其中，环状基盘包括环状基盘粘合面和环状基盘安装面，树脂包括树脂环粘合面和树脂环研磨面。环状基盘安装面与运载头连接，环状基盘的粘合面与树脂环粘合面粘合，树脂环研磨面与研磨盘接触。在研磨晶圆的过程中，晶圆被保持环包围，树脂环和晶圆一起参与研磨。晶圆的加工过程对于精度的要求较高，在加工过程中，树脂环和环状基盘的粘接一旦出现问题，将严重影响到抛光的精度，因此如何保证树脂环和环状基盘之间的粘合强度及其重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其能够快速高效地对保持环的粘接面(包括环状基盘粘接面，以及树脂环粘接面)进行加工，获得合适的表面粗糙度，从而保证粘结的强度。
本发明的另一目的在于提供一种CMP保持环的制备方法，其包括上述用于CMP保持环粘接面的加工方法，其能够快速高效地用于制备保持环，并保证保持环具有足够的粘接强度。
本发明的实施例是这样实现的：
一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用喷砂工艺对CMP保持环的粘接面进行处理，使粘接面的粗糙度达到7.0～7.2μm。
一种CMP保持环的制备方法，其包括上述用于CMP保持环粘接面的加工方法。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其采用喷砂工艺对CMP保持环的粘接面进行处理，使粘接面的粗糙度达到7.0～7.2μm。该处理方法操作简单方便，快速高效，能够使保持环的粘接面达到适宜的粗糙度，从而保证粘结的强度。
本发明实施例还提供了一种CMP保持环的制备方法，其包括上述用于CMP保持环粘接面的加工方法，其能够快速高效地用于制备保持环，并保证保持环具有足够的粘接强度。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种用于CMP保持环粘接面的加工方法以及CMP保持环的制备方法进行具体说明。
一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用喷砂工艺对CMP保持环的粘接面进行处理，使粘接面的粗糙度达到7.0～7.2μm。
喷砂工艺是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度。
在本发明实施例中，正是采用喷砂工艺对保持环的粘接面进行处理，使其表面粗糙度达到7.0～7.2μm。经过发明人的创造性劳动发现，在粘接面的粗糙度在7.0～7.2μm的范围时，保持环能够具备较佳的粘接强度，能够更好地保证抛光的精度。
进一步地，喷砂工艺的砂粒包括白刚玉。白刚玉以工业氧化铝粉为原料，于电弧中经2000度以上高温熔炼后冷却制成，经粉碎整形，磁选去铁，筛分成多种粒度，其质地致密、硬度高，粒形成尖角状，是一种较佳的喷砂材料。优选地，本发明实施例采用白刚玉的包括36#白刚玉、46#白刚玉和54#白刚玉中的至少一种。上述白刚玉的粒度范围合适，能够更好的达到本发明实施例对于粘接面表面粗糙度的要求。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，喷砂工艺的空气压力为 5.5～6.5MPa。优选地，喷砂工艺的空气压力为5.9～6.1MPa。空气压力过小，会造成表面粗糙度不均；而空气压力过大，则会造成表面粗糙度过大，均会影响到粘结的强度。经过发明人创造性劳动发现，在上述空气压力范围内，喷砂的效果较佳。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，喷砂工艺的喷砂距离为 80～90mm。优选地，喷砂工艺的喷砂距离为83～87mm。在上述距离范围内，喷砂效果较佳。
进一步地，在本发明其它较佳实施例中，喷砂工艺的喷砂时间为 4.5～5.5min。优选地，喷砂工艺的喷砂时间为4.9～5.1min。喷砂时间过短达不到所需的表面粗糙度，喷砂时间过长，会造成表面粗糙度过大，均达不到所需的粘接强度。
进一步地，本发明实施例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
在空气压力5.9～6.1MPa，喷砂距离为83～87mm的条件下，采用46#白刚玉对CMP保持环的粘接面进行喷砂处理，喷砂时长为 4.9～5.2min。
进一步地，本发明实施例还提供了一种CMP保持环的制备方法，其包括上述用于CMP保持环粘接面的加工方法。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用46#白刚玉对CMP保持环的粘接面进行喷砂处理；
其中，喷砂处理的各项参数如下：
空气压力：5.5MPa；
喷砂距离：80mm；
喷砂时长：5.5min。
实施例2
本实施例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用46#白刚玉对CMP保持环的粘接面进行喷砂处理；
其中，喷砂处理的各项参数如下：
空气压力：6.5MPa；
喷砂距离：90mm；
喷砂时长：4.5min。
实施例3
本实施例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用46#白刚玉对CMP保持环的粘接面进行喷砂处理；
其中，喷砂处理的各项参数如下：
空气压力：6.0MPa；
喷砂距离：85mm；
喷砂时长：5.0min。
实施例4
本实施例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用36#白刚玉对CMP保持环的粘接面进行喷砂处理；
其中，喷砂处理的各项参数如下：
空气压力：6.1MPa；
喷砂距离：86mm；
喷砂时长：4.9min。
实施例5
本实施例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用54#白刚玉对CMP保持环的粘接面进行喷砂处理；
其中，喷砂处理的各项参数如下：
空气压力：5.9MPa；
喷砂距离：83mm；
喷砂时长：5.1min。
实施例6
本实施例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用46白刚玉对CMP保持环的粘接面进行喷砂处理；
其中，喷砂处理的各项参数如下：
空气压力：6.1MPa；
喷砂距离：83mm；
喷砂时长：4.9min。
对比例1
本对比例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用46#白刚玉对CMP保持环的粘接面进行喷砂处理；
其中，喷砂处理的各项参数如下：
空气压力：5.0MPa；
喷砂距离：85mm；
喷砂时长：5.0min。
对比例2
本对比例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用46#白刚玉对CMP保持环的粘接面进行喷砂处理；
其中，喷砂处理的各项参数如下：
空气压力：6.0MPa；
喷砂距离：100mm；
喷砂时长：5.0min。
对比例3
本实施例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其包括：
采用46#白刚玉对CMP保持环的粘接面进行喷砂处理；
其中，喷砂处理的各项参数如下：
空气压力：6.0MPa；
喷砂距离：85mm；
喷砂时长：4.0min。
试验例
采用实施例1～6以及对比例1～3的加工方法，分别对CMP保持环的粘接面进行加工。其中，每个实施例或对比例的加工方法重复 20次，计算20次加工得到的粘接面的平均表面粗糙度，并计算合格率(表面粗糙度为7.0～7.2μm即为合格)，计算结果如表1所示。
表1.表面粗糙度测试结果
平均表面粗糙度/μm 合格率/％
实施例1 7.03 95
实施例2 7.12 95
实施例3 7.11 100
实施例4 7.18 90
实施例5 7.06 95
实施例6 7.09 100
对比例1 5.73 5
对比例2 6.51 15
对比例3 6.13 10
由表1可以看出，采用对比例1～3的加工方法，粘接面的平均表面粗糙度在7.0～7.2μm的范围外，合格率≤20％，即是说，20次加工中，最多3次达到了表面粗糙度在7.0～7.2μm的标准。相比较而言，采用实施例1～6的加工方法后，粘接面的平均表面粗糙度在7.0～7.2 μm的范围内，同时，合格率≥90％，即是说，20次加工中，最多两次表面粗糙度超出7.0～7.2μm。可见，本发明实施例1～6的加工方法具备较佳的精确性和重现性。
综上所述，本发明实施例提供了一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其采用喷砂工艺对CMP保持环的粘接面进行处理，使粘接面的粗糙度达到7.0～7.2μm。该处理方法操作简单方便，快速高效，能够使保持环的粘接面达到适宜的粗糙度，从而保证粘结的强度。
本发明实施例还提供了一种CMP保持环的制备方法，其包括上述用于CMP保持环粘接面的加工方法，其能够快速高效地用于制备保持环，并保证保持环具有足够的粘接强度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于CMP保持环粘接面的加工方法，其特征在于，包括：
采用喷砂工艺对CMP保持环的粘接面进行处理，使所述粘接面的粗糙度达到7.0～7.2μm。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂工艺的砂粒包括白刚玉。
3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述白刚玉的包括36#白刚玉、46#白刚玉和54#白刚玉中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂工艺的空气压力为5.5～6.5MPa。
5.根据权利要求4所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂工艺的空气压力为5.9～6.1MPa。
6.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂工艺的喷砂距离为80～90mm。
7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂工艺的喷砂距离为83～87mm。
8.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂工艺的喷砂时间为4.5～5.5min。
9.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，所述喷砂工艺的喷砂时间为4.9～5.1min。
10.一种CMP保持环的制备方法，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的用于CMP保持环粘接面的加工方法。
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