一体成形式晶圆研磨定位环的制作方法

本实用新型涉及化学机械研磨工艺的晶圆研磨定位环，特别是涉及一种一体成形式晶圆研磨定位环。

背景技术：

半导体晶圆要进行化学机械研磨工艺(Chemical Mechanical Polishing，CMP)的时候，通常会通过设置在晶圆外周围的晶圆研磨定位环固定在化学研磨设备的研磨头，利用晶圆研磨定位环可以限位与避免晶圆在研磨过程发生移动，甚至是造成损坏的状况。

目前晶圆研磨定位环的制造方式，主要是先将一以聚合物材质所制成的圆棒切割出多片圆盘，然后再针对每个圆盘加工出中心孔，使中心孔可配合晶圆的直径而定位住晶圆，另外还会在晶圆研磨定位环的表面加工出用以设置于研磨头上的组配孔，才算是完成制造整个晶圆研磨定位环。

但是，上述晶圆研磨定位环的制造程序较多与复杂，成品的不良率较高，生产效率较差，而且会浪费掉非常多的聚合物材料，增加整体制造成本。

技术实现要素：

因此，本实用新型的主要目的在于提供一种制造效率、成品品质，以及研磨效率都大幅提升的一体成形式晶圆研磨定位环。

本实用新型所提供的一体成形式晶圆研磨定位环，包括一顶面、一底面，以及一环绕于该顶面与该底面之间的外周面，该定位环利用聚合物以塑胶射出成形方式制成，该顶面凹设一环形定位槽与多个间隔设置于该定位槽的组配部，该底面凹设多个呈间隔状的导沟，各该导沟在该底面成形出的最外侧开口宽度大于最内侧开口宽度；藉此，本实用新型即可实现制造效率、成品品质，以及研磨效率都大幅提升的发明目的。

附图说明

以下将搭配附图与实施方式进一步说明与理解本实用新型的技术特征和优点，但是并非用于限制本实用新型的权利范围。

图1为本实用新型一优选实施例的立体图；

图2为本实用新型一优选实施例的仰视图；

图3为本实用新型一优选实施例的局部侧视图。

【附图标记说明】

顶面 10 穿孔 12

定位槽 14 组配部 16

底面 20 导沟 22

内周面 30 外周面 40

最外侧开口宽度 a 最内侧开口宽度 b

具体实施方式

首先要说明的是，本实用新型所提供的一体成形式晶圆研磨定位环并不限于以下实施方式所描述的特定结构、材料或制造技术。说明内容所使用的用语皆为所属技术领域中具有通常知识者所能理解的示例性描述用语，各种用语只是为了描述特定实施方式，并非用以限制本实用新型的范围，而且包括所属领域中具有通常知识者已知的等同替换。在类似状况下所使用的所有连接词也应当理解为最宽广的意义，说明内容中所描述的特定形状、截面以及结构特征或技术用语同样应被理解为包括特定结构或技术用语所能达成之功能的等同替换结构或技术用语。

如图1及图2所示，本实用新型所提供的一体成形式晶圆研磨定位环，主要是利用聚醚醚酮聚合物(polyetheretherketone，PEEK)以模制方式(Modling)制成，在本优选实施例中是将PEEK聚合物以塑胶射出成形方式一次性地一体成形生产出晶圆研磨定位环。定位环包括一顶面10、一底面20，以及环绕于顶面10与底面20之间的一内周面30与一外周面40，若干穿孔12穿通于内周面30与外周面40，顶面10凹设一环形定位槽14与多个间隔设置于定位槽14的组配部16，各组配部16可为通过埋入射出方式嵌设且具有螺纹的螺丝外露于定位槽14，组配部16用以固定于化学研磨设备的研磨头上，底面20呈镜面状，其表面粗糙度约为Ra 0.008μm至Ra 0.075μm之间，在本优选实施例中底面20可通过塑胶成形模具的镜面加工达到工艺所需要的表面粗糙度。

一体成形式晶圆研磨定位环的底面20凹设多个导沟22，导沟22延伸且贯通于定位环之内周面30与外周面40，导沟22呈间隔状设置于底面20，各导沟22可具有匹配于化学研磨工艺所需的旋转研磨的特定延伸方向，用以辅助化学研磨液流入至欲研磨的晶圆。本优选实施例的各导沟22是沿着底面20倾斜于外周面40与内周面30之间直线延伸，当然也可以呈圆弧状或是渐开线状。如图3所示，各导沟22凹陷于底面20中，而且导沟22在底面20成形出的最外侧开口宽度a大于最内侧开口宽度b，换言之导沟22的内壁面呈倾斜状从底面20朝顶面10方向凹陷，在本优选实施例中的倾斜角度可为0.3度至1度。

借着上述技术特征，由于本实用新型利用PEEK聚合物的抗化学性、安定性与耐磨耗性的多项优良特性，非常适合用于半导体晶圆的化学研磨工艺，不会额外造成研磨设备与晶圆的不稳定加工因素。而且定位环的顶面10直接外露出组配部16，底面20呈镜面状的结构特性都可通过塑胶射出成形模具一次性的一体成形，只要在设计射出模具的时候预先完成组配母孔与镜面表面即可。再者，本实用新型特别设计成底面20上的导沟22具有倾斜状内壁面，除了能够快速吸纳研磨液，以及让研磨液在研磨过程的流动性较为顺畅以外，更可以配合塑胶射出成形模具的开阖特性一起融入于射出模具的结构，不需要二次加工或多道加工步骤即可让本实用新型一体成形、快速地制造出最终成品，达到本实用新型的发明目的。