[實用新型]一種用于化學(xué)機(jī)械拋光的拋光墊

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320474504.8
• 申請日: 2013-08-05
• 公開（公告）號: CN203390717U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: B24B37/26
• 分類號: B24B37/26
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域，特別是涉及一種用于化學(xué)機(jī)械拋光的拋光墊。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體工藝流程中，化學(xué)機(jī)械拋光（Chemical?Mechanical?Polishing，CMP）是非常重要的一道工序，有時也稱之為化學(xué)機(jī)械平坦化（Chemical?Mechanical?Planarization，CMP）。所謂化學(xué)機(jī)械拋光，它是采用化學(xué)與機(jī)械綜合作用從半導(dǎo)體硅片上去除多余材料，并使其獲得平坦表面的工藝過程。具體來說，這種拋光方法通常是在拋光頭3A的夾持下將晶圓4A壓于一高速旋轉(zhuǎn)的拋光墊本體1A上，并在包含有拋光液5A和拋光顆粒的拋光漿料的作用下通過拋光墊本體1A與晶圓4A的相互摩擦達(dá)到平坦化的目的，現(xiàn)有的化學(xué)機(jī)械拋光裝置如圖1所示。另外，為了使拋光墊表面性能持續(xù)保持良好，一般會使用修整器來對拋光墊進(jìn)行修整。由此看來，拋光液、拋光墊及修整器是化學(xué)機(jī)械拋光工藝中最基本的三項消耗品，而實踐表明，拋光液的消耗居于首位。

現(xiàn)有拋光墊的結(jié)構(gòu)如圖2所示，該拋光墊結(jié)構(gòu)至少包括：拋光墊主體1A和設(shè)置在所述拋光墊主體上的凹槽2A，該凹槽2A為多個以拋光墊本體1A中心為圓心的同心環(huán)，拋光時所需的拋光液5A通過凹槽2A分布在拋光墊本體1A上供晶圓4A拋光使用，實踐表面，具有這種凹槽結(jié)構(gòu)的拋光墊在進(jìn)行晶圓拋光工藝時需要消耗大量的拋光液，完成一片晶圓拋光所需拋光液的成本甚至比一片晶圓成本的一半還高。相對于200mm的晶圓，拋光300mm晶圓需要的拋光液成本更要高得多。

因此，提供一種改進(jìn)型的用于化學(xué)機(jī)械拋光的拋光墊實屬必要。

實用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種用于化學(xué)機(jī)械拋光的拋光墊，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)機(jī)械拋光時拋光液消耗過多的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種用于化學(xué)機(jī)械拋光的拋光墊，所述用于化學(xué)機(jī)械拋光的拋光墊至少包括：

拋光墊本體，具有一旋轉(zhuǎn)中心；

用于分布拋光液的凹槽，設(shè)于所述拋光墊本體上，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽是以拋光墊本體的旋轉(zhuǎn)中心為圓心的至少兩個同心環(huán)。

作為本實用新型的用于化學(xué)機(jī)械拋光工藝的拋光墊的一種優(yōu)選方案，所述第二凹槽是由多條沿拋光墊本體的徑向分布且以同心環(huán)為起點、以拋光墊本體的邊緣為終點的曲線組成。

作為本實用新型的用于化學(xué)機(jī)械拋光工藝的拋光墊的一種優(yōu)選方案，所述每條曲線呈S型。

作為本實用新型的用于化學(xué)機(jī)械拋光工藝的拋光墊的一種優(yōu)選方案，從拋光墊本體的旋轉(zhuǎn)中心向外數(shù)，所述同心環(huán)為N個，N≥2；起于第N個同心環(huán)、止于拋光墊本體邊緣的曲線定義為第N組曲線；由第一個同心環(huán)、拋光墊本體邊緣及第一組曲線中相鄰兩條曲線構(gòu)成的每一個區(qū)域內(nèi)，包含一條第二組的曲線、兩條第三組的曲線、四條第四組的曲線、依次類推，直至2^N-2條第N組的曲線，其中，每一條第N組的曲線設(shè)置于前N-1組曲線中的每相鄰兩條曲線之間。

作為本實用新型的用于化學(xué)機(jī)械拋光工藝的拋光墊的一種優(yōu)選方案，所述每一個同心環(huán)的橫截面是倒梯形或長方形。

作為本實用新型的用于化學(xué)機(jī)械拋光工藝的拋光墊的一種優(yōu)選方案，所述同心環(huán)之間的間距范圍為5～20mm。

作為本實用新型的用于化學(xué)機(jī)械拋光工藝的拋光墊的一種優(yōu)選方案，所述每一條曲線的橫截面是倒梯形或長方形。

如上所述，本實用新型的用于化學(xué)機(jī)械拋光的拋光墊，具有以下有益效果：通過在拋光墊本體上設(shè)置成N個第一凹槽與N組S型的第二凹槽的組合凹槽結(jié)構(gòu)，保證進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝時將拋光液有效地滯留且均勻分布在拋光墊上，減少拋光液的用量，節(jié)約成本。另外，本實用新型提供的拋光墊凹槽結(jié)構(gòu)，可以減少拋光墊邊緣殘留物的堆積，進(jìn)而改善晶圓的拋光率。本實用新型提供的拋光墊結(jié)構(gòu)簡單，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的化學(xué)機(jī)械拋光裝置示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的用于化學(xué)機(jī)械拋光的拋光墊示意圖。

圖3為現(xiàn)有技術(shù)中的拋光液運(yùn)動軌跡示意圖。

圖4為本實用新型的用于化學(xué)機(jī)械拋光的拋光墊示意圖。

圖5為本實用新型的用于化學(xué)機(jī)械拋光的拋光墊的兩條第二凹槽曲線的截面圖。

元件標(biāo)號說明

1,1A??拋光墊主體

2,2A??凹槽

21????第一凹槽

22????第二凹槽

221???第一組曲線