一种基于阳极喷头位置进行优化的晶圆旋转卡盘的制作方法

本发明涉及一种无应力抛光中的晶圆旋转卡盘，尤其涉及可提高边缘抛光效果的晶圆旋转卡盘。

背景技术：

现有SFP(无应力抛光)技术当中，晶圆旋转卡盘11的结构如图1所示，电源12的正负极与晶圆13的连接都是通过抛光液接头实现的，两级连接的抛光液分别由阴极喷头14和阳极喷头15喷射出，其中阳极喷头15的位置对边缘的抛光效果影响较大。

阳极喷头15所处的位置如图1所示，其喷射的抛光液投影面积就在晶圆13的面积范围内。因为抛光液中含有一定量的铜离子，抛光过程中，阳极喷头15会在晶圆上形成一定的镀铜效果。虽然阴极喷头14会使最终得到的还是去除铜层后的结果，但是去除率会较中心区域偏低。抛光液在外围的膜层较厚，分流效果较大，导致实际有效的抛光电流相对较小。

技术实现要素：

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种基于阳极喷头位置进行优化的晶圆旋转卡盘，提升边缘抛光效果。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种基于阳极喷头位置进行优化的晶圆旋转卡盘，卡盘的半径大于晶圆的半径，卡盘超出晶圆的部分设置一圆环，卡盘中间形成晶圆片槽用于吸附晶圆，位于卡盘下方设有电源、阴极喷头和阳极喷头，其中阳极喷头的位置相对于晶圆是固定的，阳极喷头所喷射的抛光液的投影位于圆环内。

根据本发明的基于阳极喷头位置进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，圆环是绝缘材料制成的圆环。

根据本发明的基于阳极喷头位置进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，圆环是塑料环。

根据本发明的基于阳极喷头位置进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，吸附在晶圆片槽内的晶圆的表面和圆环的表面齐平。

根据本发明的基于阳极喷头位置进行优化的晶圆旋转卡盘的一实施例，阳极喷头的中心距离晶圆中心的距离是(R+a/2)，其中R是晶圆半径，a是阳极喷头的宽度。

本发明相较于现有技术有如下的有益效果：本发明的晶圆旋转卡盘通过在卡盘超出晶圆的位置安装塑料环，然后将阳极喷头的位置固定在其所喷射的抛光液的投影不在晶圆表面上，而是位于塑料环内。相较于现有技术，本发明可以大幅提升无应力抛光中的边缘抛光效果。

附图说明

图1示出了传统的无应力抛光工艺中的晶圆旋转卡盘的示意图。

图2示出了本发明的无应力抛光工艺中的晶圆旋转卡盘的较佳实施例的示意图。

图3示出了本发明的无应力抛光工艺中的晶圆旋转卡盘的较佳实施例的结构图。

图4示出了本发明的无应力抛光工艺中的晶圆旋转卡盘的较佳实施例的仰视图。

具体实施方式

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图2示出了本发明的无应力抛光工艺中的晶圆旋转卡盘的较佳实施例的示意图。图3示出了本发明的无应力抛光工艺中的晶圆旋转卡盘的较佳实施例的结构图。图4示出了本发明的无应力抛光工艺中的晶圆旋转卡盘的较佳实施例的仰视图。结合图2至图4，本实施例的基于阳极喷头位置进行优化的晶圆旋转卡盘中，卡盘1的半径大于晶圆2的半径，卡盘(chunk)超出晶圆的部分设置圆环，在本实施例中为绝缘材料制成的圆环，例如是塑料环3。卡盘中间形成晶圆片槽4，晶圆2吸附在晶圆片槽4内，且晶圆2的表面和塑料环3的表面齐平。

电源5、阴极喷头6和阳极喷头7位于卡盘1的下方。其中阳极喷头7的位置是固定的，阳极喷头7所喷射的抛光液的投影不在晶圆表面上，亦即位于塑料环3内。

假设晶圆半径为R，阳极喷头7的宽度为a，则水平方向上，阳极喷头7的中心距离晶圆中心的位置的距离为(R+a/2)，其误差最好不超过5mm。距离也不能太远，因为喷头位置远离晶圆后，抛光过程中的内阻会明显加大，这是不理想的结果。在抛光过程中，阳极喷头7相对于卡盘是静止的。

如图4所示，当阴极喷头6移动到晶圆2的边缘时，阴极喷头6和阳极喷头7喷射的抛光液投影在卡盘上的位置，阴极喷头6的部分抛光液会喷射在塑料环3上，假如塑料环3是金属导电材料的，则抛光电流会被分流掉，所以此处必须使用绝缘的塑料环，使电流全部通过晶圆表面而达到抛光效果。

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