TWI833709B - 固定環設計 - Google Patents
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Abstract
本文之實施例關於一種供在拋光程序中使用的固定環。該固定環包括一環形主體,該環形主體具有一上表面及一下表面。一內表面連接至該上表面及該下表面。該內表面包括用來在處理期間固定一基板的一或更多個表面。該一或更多個表面具有相對於該固定環的一中心軸的一角度。該內表面也包括複數個刻面。通道經設置在該固定環內以允許一拋光流體從該固定環之內表面往外表面的通過,該外表面乃相對於該內表面設置。
Description
本揭示案之實施例概略有關一種用於與拋光裝置使用的固定環。
化學機械拋光(CMP)是常見使用於高密度積體電路之製造中的一種製程,以將基板上沉積的一材料層平面化或拋光。承載頭將該承載頭中固定的基板提供給拋光系統的拋光站,並可控制地驅使該基板對著一移動拋光墊。藉由在基板的一特徵側(feature side)與拋光墊之間提供接觸並在拋光流體的存在下將該基板相對於該拋光墊移動,有效地運用了CMP。
拋光墊可為標準墊或固定式研磨墊。標準墊可具有可耐用的粗糙表面,而固定式研磨墊可具有保持在一圍阻介質中的研磨顆粒。承載頭在基板上提供可控制的負重,以將基板推向拋光墊。常見在承載頭中運用固定環來在拋光期間固定基板。
當進行CMP程序時,會期望維持均勻的基板材料移除輪廓線。會期望同時在極向與徑向方向上維持基板的整個表面上均勻的輪廓線。據此,期望將平面化輪廓線中的區域性不均勻度最小化。然而,藉現今的CMP設備,基板可能無法預期地在承載頭內的接觸點處被朝上或朝下偏移。
據此,本領域中需要用於CMP程序的改良設備。
在一實施例中,提供一種固定環。該固定環包括一環形主體。該環形主體包括一上表面、一下表面、在該上表面與該下表面之間延伸的一外表面,及在該上表面與該下表面之間延伸的一內表面。該內表面包括經設置為相對於一中心軸成一第一角度的一第一漸縮的部分、及經設置為相對於該中心軸成一第二角度的一第二漸縮的部分。該第二漸縮的部分於一鄰接邊緣與該下表面重合,且在該第二漸縮的部分與該下表面之間形成的一角度為小於抑或大於90度。
在另一實施例中,提供一種固定環。該固定環包括一環形主體。該環形主體包括一上表面、一下表面、連接至該上表面及該下表面的一外表面,及連接至該上表面及該下表面的一內表面。該內表面包括具有相對於一中心軸之一第一角度的一第一平面表面、具有相對於該中心軸之一第二角度的一第二平面表面,及經設置在該第一平面表面與該第二平面表面之間的一第三平面表面。
在另一實施例中,提供一種固定環。該固定環包括一環形主體,該環形主體具有一上表面、一下表面、在該上表面與該下表面之間延伸的一外表面,及在該上表
面與該下表面之間延伸的一內表面。該內表面包括一第一漸縮的部分及一第二表面漸縮的部分,該第一漸縮的部分經設置為相對於一中心軸成一第一角度,該第二表面漸縮的部分經設置為相對於該中心軸成一第二角度。該第二漸縮的部分於一鄰接邊緣處與該下表面重合,且在該第二漸縮的部分與該下表面之間形成的一角度為小於抑或大於90度。該第二漸縮的部分包括圍繞該中心軸定位的一系列平面刻面。複數個通道經設置在該環形主體內且具有位於該內表面處的第一開口及位於該外表面處的第二開口。
本文中的實施例有關一種用於在拋光程序中使用的固定環。該固定環包括一環形主體,該環形主體具有一上表面及一下表面。一內表面經連接至該上表面及該下表面。該內表面包括被用來在處理期間固定基板的一或更多個表面。該一或更多個表面具有相對於固定環之中心軸的一角度。該內表面也包括複數個刻面。通道經設置在該固定環內以允許一拋光流體從該固定環的內表面往該固定環的外表面通過,該固定環的該外表面相對該內表面設置。
第1圖是固定環100的底側透視圖。為了易於描述,第1圖的固定環100經顯示為其面向拋光墊的側面經排列為朝上。在操作中,該面向拋光墊的側面常見在拋光基板期間經排列為朝下。固定環100是一概略環形的圈,其具有面對拋光墊(未圖示)的下表面114及面對承載頭(未圖示)的相對的上表面112,該固定環常見附接至該承載頭。固定環100具有一外表面110,該外表面相對一內表面120。當以頂部或底部平面視圖(像是第2圖)來觀看時外表面110具有一圓形。外表面110及內表面120經設置為彼此相對,且鄰接上表面112及下表面114。在一實施例中,外表面110包括一階140。階140具有從階140延伸至下表面114的一鄰接表面146。鄰接表面146具有的外直徑小於外表面110之外直徑。
在一實施例中,下表面114是一平坦表面,其包含通道130。通道130是從內表面120延伸至外表面110且經形成在下表面114之中的凹陷、空隙、或槽。通道130具有於內表面120處的一第一開口及於外表面110處的一第二開口。通道130讓拋光流體能夠在內表面120內容納的區域、固定環100底下、以及外表面110之間流動。該拋光流體可為包含化學試劑或由拋光墊從基板移除之顆粒的研磨漿。在此,通道130具有半圓形的截面,但可運用任何能夠運輸拋光流體的截面或形狀。進一步,第1圖中顯示十二個通道130,但可運用更多或更少個。
內表面120是形成自多個刻面150,該多個刻面包括個別的刻面150a、150b、150c、150d、150e、150f(未全部圖示)。各刻面150是一個平坦的、平面表面,其於邊角162處連接相鄰的刻面,該等邊角包括162a、162b、162c、162d、162e(未全部圖示或標註)。刻面150於邊緣170處鄰接下表面114,該等邊緣170包括邊緣170a~170l。在一種配置方式中(如圖示),相對於邊緣170,刻面150於邊緣194處鄰接上表面112,該等邊緣194包括邊緣194a~194f(未全部圖示)。在此,如第2圖(為第1圖之固定環100的俯視圖)中所見內表面120具有十二個刻面。
第2圖中的內表面120界定了一個十二邊形截面。然而,為了改良經拋光基板之徑向均勻輪廓線,可加入更多或更少個刻面。在一實施例中,內表面120具有一圓形截面以界定一垂直圓柱形表面。在一例中,如第2圖(其為第1圖之固定環100的俯視圖)中所見內表面120包括12到100個刻面。在另一例中,內表面120包括大約50~80個刻面。
第1圖及第2圖顯示於邊角162處從內表面120延伸的通道130。將理解通道130不受限為此種配置方式。通道130可位在能夠從內表面120傳輸拋光流體到外表面110的任何位置。在一些實施例中,固定環100中形成之刻面150的數目是通道130之數目的倍數。例如,在具有12個通道的固定環100中,形成在該固定環中的刻面150的數目可包括24、36、48、60、72、84、或甚至96個刻面。
第3A~3D圖描繪如沿著第2圖之A-A平面所見的固定環100之截面圖。第3A~3D圖中,固定環100經顯示藉上表面112、下表面114、外表面110、及內表面120界定了固定環100的一截面。為了易於描述,且如第3A~3D圖中所示,經描繪的固定環截面經形成在一徑向方向中,該徑向方向垂直於形成在固定環100之相對側上的相對刻面150的表面。然而,第3A~3D圖中顯示之刻面150的對稱配置方式並非意圖限制本文中所提供本揭示案的範疇,因為能使用其他非徑向對稱的刻面150配置方式。
固定環100具有上表面112與下表面114之間的一厚度313。厚度313可在一範圍中,例如,從12 mm到36 mm。一中心軸300穿過固定環100的中心,以界定一中心線。在一實施例中,固定環100相對中心軸300為對稱的。固定環100具有於邊緣170所測得之下表面114處的一第一開口直徑128以及於邊緣194所測得之上表面112處的一第二開口直徑126。於定位在內表面120上的一標稱內尺寸點301處顯示一標稱直徑124。標稱直徑124經調整大小,以允許最大直徑的基板在拋光期間經安全地定位在固定環100的內部區域304內。該標稱直徑允許基板隨著該基板及固定環在中心軸300的方向中被推向拋光墊(未圖示)時的一些橫向移動(例如固定環的徑向方向),該拋光墊在垂直於中心軸300的方向中相對於下表面114移動。標稱直徑124概略大於基板的直徑,該基板在處理期間經設置在固定環100的內部區域304內。在一例中,標稱直徑124比可能的最大基板更大了至少1公厘(mm),像是比最大的基板直徑至少大了5 mm或甚至10 mm。
第3A圖的實施例中,固定環100之內表面120的截面包括兩個傾斜的平面表面。一第一表面122有一朝內突出的錐形,該錐形具有位於上表面112處的第一端及位於標稱內尺寸點301處之邊緣處的第二端。第一表面122從邊緣194處的第一端朝下表面114向內漸縮。表面122於邊緣194處的第一端處具有截面直徑126以及於第二端處具有一截面直徑(即標稱直徑124)。標稱直徑124小於截面直徑126,其中由一傾斜角度322所界定的表面122從第一端往第二端朝內漸縮。傾斜角度322是沿表面122相對於平行於中心軸300的一垂直平面所測量的角度。傾斜角度322可有一範圍,例如,從大約5度到大約85度,像是大約10度。在一實施例中,在拋光程序期間表面122接觸經設置在承載頭(未圖示)內的一彈性膜(未圖示)。該彈性膜施加一壓力到設置在固定環100內的基板的一表面上,以產生在該中心軸的方向中朝向拋光墊(未圖示)的力。額外地,該彈性膜與內表面120之間的接觸產生了避免拋光流體從中穿過的密封,因此將該承載頭與拋光流體隔絕。
第二表面121是一個平坦的漸縮表面,其具有位於標稱內尺寸點301處的第一端及位於下表面114在邊緣170處的第二端。在此,表面121從第一端朝下表面114朝內漸縮。於邊緣194處,表面121具有一截面直徑128。表面121於標稱內尺寸點301處連接表面122,該表面122具有一共同直徑為直徑124。第3A圖中,直徑128小於直徑124。表面121的厚度311是從標稱內尺寸點301處的邊緣到下表面114測量的。第二表面121的厚度311概略大於基板的厚度,但可能等於或小於基板的厚度。第二表面121的錐形界定一傾斜角度321。傾斜角度321是相對於平行中心軸300的一垂直平面在表面121之間測量的。
第3A圖中,第二表面121從第一端到第二端朝向中心軸300往內漸縮,在第二端處直徑124大於直徑128,而傾斜角度321具有朝向中心軸300的正度數(measure)或斜率。在一些替代配置方式中,第二表面121從第一端到第二端遠離中心軸300漸縮,在第二端處直徑124小於直徑128而傾斜角度321具有遠離中心軸300的負的度數或斜率。傾斜角度321具有(例如)從大約1度到大約30度的一範圍,且可為一正數值(朝向中心軸300)或一負數值(遠離中心軸300)。在一例中,傾斜角度321在正的方向中從大約2度到大約10度的範圍中,如第3A圖中顯示。在此種配置方式中,於邊緣170處在下表面114與表面121之間測得的角度323為銳角抑或鈍角。換言之,於邊緣170處在下表面114與表面121之間測得的角度323不界定一直角。例如,於邊緣170處在下表面114與第二表面121之間測得的角度323是在大約0.5度與大約89.5度之間或在大約90.5度與大約179.5度之間。
在一些配置方式中,像是第3E圖(其為固定環100的部分透視圖)中描繪的配置方式,厚度311的測量結果與各個刻面150的垂直維度(例如中心軸300的方向)的大小重合。在此種情況中,刻面150的下限將與邊緣170重合而刻面150的上限將與標稱內尺寸點301重合。刻面150是圍繞中心軸300為中心以形成內表面121的一系列刻面。該系列刻面可具有一數目的刻面,例如,從12到100個刻面,像是20到80個刻面。表面122是藉由無刻面之截頭圓錐形形成的,該截頭圓錐形相對中心軸300為對稱的。在一替代實施方式中,表面122及表面121各經形成為無刻面之截頭圓錐形,該等截頭圓錐形各自相對中心軸300為對稱的,如第4圖中顯示。
第3B圖中,固定環100之內表面120的截面包括三個鄰接表面。一第一表面122(其類似第1圖的表面122)具有位於上表面112於邊緣194處的第一端及位於邊緣302處的第二端。表面122於第一端處具有截面直徑126而於第二端處具有第二截面直徑124。直徑126大於直徑124,在該處表面122具有開始於邊緣194處朝向邊緣302的一朝內錐形,其藉由一傾斜角度322所界定。傾斜角度322是在表面122與平行於中心軸300的一垂直平面中間測量的。傾斜角度322可在一範圍中,例如,從大約5度到大約85度,像是20度。在一實施例中,表面122接觸一彈性部件(未圖示),如有關第3A圖之表面122所討論的。在一種配置方式中,表面122經形成為一無刻面截頭圓錐形,該截頭圓錐形相對中心軸300為對稱的。
第二表面123於邊緣302處連接第一表面122。表面123是平行於中心軸300的一垂直平面表面。表面123具有位於邊緣302處的第一端和於標稱內尺寸點301處之一邊緣處的第二端。表面123的厚度312是在邊緣302與位於標稱內尺寸點301處的邊緣之間測量的。表面123具有一截面直徑,像是直徑124,於第一端及於第二端的截面直徑大致相等。在一種配置方式中,表面123乃以一無刻面截頭圓錐形狀形成,該截頭圓錐形圍繞中心軸300為對稱的。
一第三表面121於標稱內尺寸點301處的邊緣(鄰接第二表面123)處具有一第一端以及於下表面114的邊緣170處具有第二端。表面121於第一端的截面尺寸大致等於表面123的直徑124。第二截面尺寸128經界定於邊緣170處之第二端處。第3B圖中,直徑128大於直徑124以界定一傾斜角度321。傾斜角度321是在表面121與平行於中心軸300之一垂直平面之間測量的。在此,表面121從第一端往位於下表面114的第二端朝外漸縮。傾斜角度321被認為是負的或遠離中心軸300。在一實施例中,表面121從第一端往第二端朝內漸縮,在該第二端處直徑124大於直徑128,而傾斜角度321被認為是正的。
傾斜角度321可在(例如)正的方向(朝向中心軸300)抑或負的方向(遠離中心軸300)中從大約1度到大約30度的一範圍中。在一例中,傾斜角度321在負的方向中從大約2度到大約10度的範圍中,如第3B圖中顯示。在此種配置方式中,於邊緣170處在下表面114與表面121之間測得的角度323為銳角抑或鈍角。換言之,於邊緣170處在下表面114與表面121之間測得的角度323不界定一直角。例如,於邊緣170處在下表面114與第二表面121之間測得的角度323是在大約0.5度與大約89.5度之間或在大約90.5度與大約179.5度之間。表面121的厚度311是在第一端與第二端之間測量的。厚度311概略大於基板的厚度,但也可為等於或小於基板厚度。
如以上所類似地討論的,在一些配置方式中,厚度311的測量結果與各個刻面150的垂直維度(例如中心軸300的方向)的大小重合。在這種情況中,刻面150的下限將與邊緣170重合而刻面150的上限將與標稱內尺寸點301重合。
第3C圖中,固定環100的內表面120是包括從邊緣170往相對邊緣190延伸之刻面150的一表面。表面120於定位於上表面112處之第一端處具有尺寸126而於定位於下表面114處的第二端處具有尺寸128。尺寸126大於尺寸128,而因此構成內表面120的該等刻面從第一端朝內往第二端漸縮,以界定傾斜角度321。傾斜角度321是從內表面120到平行於中心軸300的一垂直平面所測量的。傾斜角度321可在(例如)從大約1度到大約30度的一範圍中,像是大約2度到大約10度。然而,在一實施例中,尺寸126小於尺寸128,而因此該等刻面遠離中心軸300從第一端往第二端漸縮。在這樣的配置方式中,於邊緣170處在下表面114與表面121之間所測量的角度323為銳角抑或鈍角。換言之,邊緣170不界定一直角。例如,於邊緣170處在下表面114與第二表面121之間測得的角度323是在大約0.5度與大約89.5度之間或在大約90.5度與大約179.5度之間。
表面120經形成使得標稱內尺寸點301經定位在表面120上使其重合標稱直徑124(於厚度311)。直徑124大於尺寸128且小於尺寸126。換言之,內表面120於第一端處具有的尺寸大於基板直徑,而於第二端處具有的尺寸小於基板的直徑。標稱內尺寸點301界定了內表面120的兩個部分。第一部分121被稱為基板接觸區域。第二部分122被稱為彈性部件接觸區域。在一實施例中,部分122接觸一彈性部件(未圖示)以對設置在其中的基板提供一壓力。額外地,在彈性部件與內表面120之間的接觸產生一密封,以避免拋光流體從中通過,因此將承載頭(未圖示)與拋光流體隔絕。在一種配置方式中,刻面150的下限與邊緣170重合,而刻面150的上限將與標稱內尺寸點301重合。
第3D圖是固定環100的第四個實施例。在此,內表面120的截面包括兩個平面表面。第一表面122具有位於上表面112處的第一端及位於標稱內尺寸點301處之邊緣處的第二端。第一表面122大致平行於中心軸300。第一表面122的截面直徑124在第一端處與第二端處是相等的。第二表面121於標稱內尺寸點301處的邊緣處連接第一表面122。第二表面121具有位於標稱內尺寸點301處之邊緣處的第一端及位於下表面114處之邊緣170處的第二端。於第一端處,第二表面121具有之截面直徑等於第一表面122的直徑。第二端處的截面直徑128大於第一端處的截面直徑124。如此,第二表面121從第一端往第二端朝外漸縮以界定一傾斜角度321。
傾斜角度321是從第二表面121到平行於中心軸300的一垂直平面所測量的。傾斜角度321被認為是負的或遠離中心軸300。在一實施例中,尺寸128小於直徑124,其中第一表面122從第一端往第二端朝內漸縮且傾斜角度321是朝向中心軸300為正的。傾斜角度321可在例如從大約1度到大約30度的一範圍中(像是從大約2到大約10度),不管是正向(朝向中心軸300)或負的方向(遠離中心軸300)。在此種配置方式中,於邊緣170處在下表面114與第二表面121之間所測量的角度323是銳角抑或鈍角。換言之,於邊緣170處在下表面114與第二表面121之間測得的角度323不界定一直角。例如,於邊緣170處在下表面114與第二表面121之間測得的角度323是在大約0.5度與大約89.5度之間或在大約90.5度與大約179.5度之間。第二表面121的厚度311是在第一端與第二端之間測量的。厚度311概略等於設置在固定環100內之基板的厚度,但也可為大於或小於基板厚度。
如以上所類似地討論的,在一些配置方式中,厚度311的測量結果與各個刻面150的垂直維度(例如中心軸300的方向)的大小重合。在這種情況中,刻面150的下限與邊緣170重合而刻面150的上限與標稱內尺寸點301重合。在一種配置方式中,第3D圖中描繪的第一表面122經形成一無刻面截頭圓錐形,該截頭圓錐形圍繞中心軸300為對稱的。
在一實施例中,固定環100是對於CMP程序為化學惰性的材料。例示性材料包括塑膠材料,像是聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、或聚醚酰胺(PEI)。在其他實施例中,該固定環為像是鋁或不鏽鋼之金屬材料。在另一實施例中,固定環100包括塑膠材料與金屬材料兩者。可運用任何抵抗CMP程序之曝光的材料。在另一實施例中,該固定環是一耐磨墊。在此實施例中,耐磨墊經附接至下表面(像是藉由黏合或緊固件),並提供一犧牲性耐磨表面以用於拋光墊與固定環100之間的接觸。當該墊被充分磨損時可被替換。在又進一步實施例中,該固定環包括一起堆疊的多個環。也可想到該些內表面(像是第3B圖的表面121、122、123)之任意者可各包括一系列刻面。
本案的實施例有利地將拋光程序所產生的基板的平面不均勻性最小化。隨著承載頭將基板相對於拋光墊旋轉,該旋轉動作對基板施加一橫向力。據此,該基板於一或更多個接觸點處接觸固定環100的內表面121。在習知的固定環中,該內表面具有圓柱形的(或無刻面的)輪廓線。因此,當一基板接觸該圓柱形的表面時,該基板可能於該等接觸點處以朝上或朝下方向未經預期地偏移。本案所述之刻面特徵的成漸縮的輪廓線將該橫向力轉化成該基板在朝上抑或朝下方向(由成漸縮的輪廓線來決定)中的可預期機械性偏移。藉由針對內表面120之至少一部分運用漸縮的輪廓線,本案的實施例對橫向力所致之基板表面提供一可預期、均勻的偏移,產生了在平面輪廓線中經最小化的不均勻度。
儘管前述乃針對本揭示案的實施例,但可在沒有背離本揭示案的基本範疇下設計出本揭示案的其他及進一步實施例,且本揭示案的範疇乃由以下的申請專利範圍所決定。
100:固定環
110:外表面
112‧‧‧上表面
114‧‧‧下表面
120‧‧‧內表面
121‧‧‧第二表面/第二部分
122‧‧‧第一表面/第一部分
124‧‧‧標稱直徑
126‧‧‧第二開口直徑
128‧‧‧第一開口直徑
130‧‧‧通道
140‧‧‧階
146‧‧‧鄰接表面
150、150a、150b、150c、150d、150e、150f‧‧‧刻面
162、162a、162b、162c、162d、162e‧‧‧邊角
170、170a、170b、170c、170d、170e、170f、170g、170h、170i、170j、170k、170l‧‧‧邊緣
194、194a、194b、194c、194d、194e、194f‧‧‧邊緣
300‧‧‧中心軸
301‧‧‧標稱內尺寸點
302‧‧‧邊緣
304‧‧‧內部區域
311‧‧‧厚度
313‧‧‧厚度
321、322‧‧‧傾斜角度
323‧‧‧角度
因此用詳細理解本揭示案之前述特徵的方式,可藉由參照實施例得到以上簡短摘要的本揭示案的更特定說明,有些實施例經描繪在隨附圖式中。然而,將注意到該些隨附圖式描繪的僅是例示實施例,而因此不應被認定限制其範疇,該等圖式可允許其他同等有效的實施例。
第1圖圖示按照本揭示案的一實施例之固定環的底側透視圖。
第2圖圖示按照本揭示案的一實施例之固定環的平面圖。
第3A圖圖示按照本揭示案的一實施例之固定環的截面圖。
第3B圖圖示按照本揭示案的一實施例之固定環的截面圖。
第3C圖圖示按照本揭示案的一實施例之固定環的截面圖。
第3D圖圖示按照本揭示案的一實施例之固定環的截面圖。
第3E圖圖示按照本揭示案的一實施例之固定環的部分截面中的底側透視圖。
第4圖圖示按照本揭示案的一實施例之固定環的部分截面中的底側透視圖。
為了促進瞭解,可能在可行之處使用了相同的參考元件符號來指稱圖式中共有的相同元件。可想到一個實施例的元件及特徵可在沒有進一步敘明之下有益地被併入其他實施例中。
100‧‧‧固定環
110‧‧‧外表面
112‧‧‧上表面
114‧‧‧下表面
120‧‧‧內表面
130‧‧‧通道
140‧‧‧階
146‧‧‧鄰接表面
150、150a、150b、150c、150d、150e、150f‧‧‧刻面
162、162a、162b、162c、162d、162e‧‧‧邊角
170、170a、170b、170c、170d、170e、170f、170g、170h、170i、170j、170k、170l‧‧‧邊緣
194、194a、194b、194c、194d、194e、194f‧‧‧邊緣
Claims (20)
- 一種固定環,包含:一環形主體,該環形主體包含:一上表面;一下表面;一外表面,連接至該上表面及該下表面;及一內表面,連接至該上表面及該下表面,其中該內表面包含:一第一平面表面,該第一平面表面具有相對於一中心軸成一第一角度;一第二平面表面,該第二平面表面具有相對於該中心軸成一第二角度;及一第三平面表面,該第三平面表面設置在該第一平面表面與該第二平面表面之間,其中該第一平面表面朝向該中心軸從一第一端往一第二端形成一朝內的錐形,並且該第二平面表面遠離該中心軸從該第一端朝外往該第二端形成一錐形,並且其中該第三平面表面相對於該中心軸成一角度,該角度的範圍小於該第一角度與該第二角度中的任一者。
- 如請求項1所述之固定環,其中該第二角度在1度與30度之間。
- 如請求項1所述之固定環,進一步包含:設置在該環形主體內的一或更多個通道,其中該等通道具有位於該內表面處的一第一開口及位於該外表面處的一第二開口。
- 如請求項1所述之固定環,其中該內表面圍繞該中心軸對稱。
- 如請求項1所述之固定環,其中該第二表面包含一系列平面刻面,該等平面刻面係圍繞該中心軸定位。
- 如請求項5所述之固定環,其中該系列平面刻面包含12至100個平面刻面。
- 如請求項1所述之固定環,其中第一角度在5度與85度之間。
- 一種固定環,包含:一環形主體,該環形主體包含:一上表面;一下表面;一外表面,連接至該上表面及該下表面;及一內表面,連接至該上表面及該下表面,其中該內表面包含:一第一平面表面,該第一平面表面具有相對於一中心軸的一第一角度; 一第二平面表面,該第二平面表面具有相對於該中心軸的一第二角度;及一第三平面表面,該第三平面表面經設置在該第一平面表面與該第二平面表面之間,其中該第一平面表面及該第二平面表面各朝向該中心軸從從一第一端往一第二端形成一朝內的錐形,並且其中該第一角度相異於該第二角度,並且該第三平面表面相對於該中心軸成大致平行。
- 如請求項8所述之固定環,其中該第二角度在1度與30度之間。
- 如請求項8所述之固定環,進一步包含:設置在該環形主體內的一或更多個通道,其中該等通道具有位於該內表面處的一第一開口及位於該外表面處的一第二開口。
- 如請求項8所述之固定環,其中該內表面圍繞一中心軸對稱。
- 如請求項8所述之固定環,其中該第二表面包含一系列平面刻面,該等平面刻面經圍繞該中心軸定位。
- 如請求項12所述之固定環,其中該系列平面刻面包含12至100個平面刻面。
- 如請求項8所述之固定環,其中第一角度 在5度與85度之間。
- 一種固定環,包含:一環形主體,該環形主體包含:一上表面;一下表面;一外表面,連接至該上表面與該下表面;及一內表面,連接至該上表面與該下表面,其中該內表面包含:一第一平面表面,該第一平面表面具有相對於一中心軸成一第一角度;一第二平面表面,該第二平面表面具有相對於該中心軸成一第二角度;及一第三平面表面,該第三平面表面設置在該第一平面表面與該第二平面表面之間,其中該第三平面表面係大致平行於該中心軸。
- 如請求項15所述之固定環,其中該第二角度在1度與30度之間。
- 如請求項15所述之固定環,進一步包含:設置在該環形主體內的一或更多個通道,其中該等通道具有位於該內表面處的一第一開口及位於該外表面處的一第二開口。
- 如請求項15所述之固定環,其中該內表面 圍繞該中心軸對稱。
- 如請求項15所述之固定環,其中該第二表面包含一系列平面刻面,該等平面刻面係圍繞該中心軸定位。
- 如請求項15所述之固定環,其中該系列平面刻面包含12至100個平面刻面。
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---|---|---|---|---|
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KR102702996B1 (ko) * | 2018-12-10 | 2024-09-04 | 삼성전자주식회사 | 연마 균일도를 제어할 수 있는 화학 기계적 연마 장치 |
WO2022040459A1 (en) * | 2020-08-21 | 2022-02-24 | Applied Materials, Inc. | Improved retaining ring design |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6143127A (en) * | 1998-05-14 | 2000-11-07 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a retaining ring for a chemical mechanical polishing system |
TWM255104U (en) * | 2003-02-05 | 2005-01-11 | Applied Materials Inc | Retaining ring with flange for chemical mechanical polishing |
US20150021498A1 (en) * | 2013-07-17 | 2015-01-22 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing retaining ring methods and apparatus |
TW201542319A (zh) * | 2014-04-22 | 2015-11-16 | Applied Materials Inc | 具有具刻面的內表面的固定環 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5993302A (en) * | 1997-12-31 | 1999-11-30 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a removable retaining ring for a chemical mechanical polishing apparatus |
US6251215B1 (en) | 1998-06-03 | 2001-06-26 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a multilayer retaining ring for chemical mechanical polishing |
US6231428B1 (en) * | 1999-03-03 | 2001-05-15 | Mitsubishi Materials Corporation | Chemical mechanical polishing head assembly having floating wafer carrier and retaining ring |
US6224472B1 (en) | 1999-06-24 | 2001-05-01 | Samsung Austin Semiconductor, L.P. | Retaining ring for chemical mechanical polishing |
US6186880B1 (en) | 1999-09-29 | 2001-02-13 | Semiconductor Equipment Technology | Recyclable retaining ring assembly for a chemical mechanical polishing apparatus |
US7029381B2 (en) | 2000-07-31 | 2006-04-18 | Aviza Technology, Inc. | Apparatus and method for chemical mechanical polishing of substrates |
ATE468941T1 (de) * | 2003-11-13 | 2010-06-15 | Applied Materials Inc | Haltering mit geformter fläche |
US7608173B2 (en) | 2004-12-02 | 2009-10-27 | Applied Materials, Inc. | Biased retaining ring |
KR200395968Y1 (ko) * | 2005-06-16 | 2005-09-15 | 주식회사 윌비에스엔티 | 화학적기계 연마장치의 리테이너 링 |
KR20070027897A (ko) * | 2005-08-30 | 2007-03-12 | 강준모 | 화학기계적 연마를 위한 리테이닝 링 |
KR100764040B1 (ko) | 2006-05-11 | 2007-10-12 | 주식회사 윌비에스엔티 | 화학적기계 연마장치의 리테이너 링 |
US7789736B2 (en) * | 2006-10-13 | 2010-09-07 | Applied Materials, Inc. | Stepped retaining ring |
US8033895B2 (en) * | 2007-07-19 | 2011-10-11 | Applied Materials, Inc. | Retaining ring with shaped profile |
US7867060B2 (en) | 2008-03-31 | 2011-01-11 | Tdk Corporation | Retainer ring used for polishing a structure for manufacturing magnetic head, and polishing method using the same |
JP5444660B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2014-03-19 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 |
KR101597870B1 (ko) * | 2012-04-02 | 2016-02-25 | 강준모 | 화학 기계적 연마 장치 용 캐리어 헤드 |
US8998676B2 (en) * | 2012-10-26 | 2015-04-07 | Applied Materials, Inc. | Retaining ring with selected stiffness and thickness |
JP2015123532A (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-06 | 株式会社東芝 | リテーナリング、研磨装置および研磨方法 |
KR101480168B1 (ko) * | 2014-01-29 | 2015-01-08 | 제타텍 주식회사 | 리테이너링을 갖는 화학기계적 연마장치 |
US10500695B2 (en) * | 2015-05-29 | 2019-12-10 | Applied Materials, Inc. | Retaining ring having inner surfaces with features |
-
2018
- 2018-10-02 WO PCT/US2018/054022 patent/WO2019070757A1/en active Application Filing
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-
2022
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6143127A (en) * | 1998-05-14 | 2000-11-07 | Applied Materials, Inc. | Carrier head with a retaining ring for a chemical mechanical polishing system |
TWM255104U (en) * | 2003-02-05 | 2005-01-11 | Applied Materials Inc | Retaining ring with flange for chemical mechanical polishing |
US20150021498A1 (en) * | 2013-07-17 | 2015-01-22 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing retaining ring methods and apparatus |
TW201542319A (zh) * | 2014-04-22 | 2015-11-16 | Applied Materials Inc | 具有具刻面的內表面的固定環 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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