[實(shí)用新型]一種帶有凸起壘的多層拋光墊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820194029.1
• 申請(qǐng)日: 2018-02-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207972375U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白林森;梁蓮芝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 無(wú)錫市恒利弘實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B32B27/08
• 分類(lèi)號(hào): B32B27/08;B32B27/34;B32B27/40;B32B27/30;B32B27/06;B32B33/00;B24D11/00
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本實(shí)用新型提供一種帶有凸起壘的多層拋光墊，所述凸起壘包括大凸起壘和小凸起壘，所述大凸起壘的下表面積為小凸起壘下表面積的2~4倍；多個(gè)大凸起壘組成的形狀為垂直交叉形，將拋光墊分為四個(gè)象限；多個(gè)小凸起壘均勻分布于四個(gè)象限內(nèi)，且每個(gè)小凸起壘呈對(duì)角分布；所述拋光墊包括四層，依次分別為硬質(zhì)凸起壘層、親水聚酰胺層、熱塑性聚氨酯層和聚氯乙烯層；或包括五層，最后一層為背膠層；該多層拋光墊的結(jié)構(gòu)能夠提高拋光精度、均勻性、平整度和光滑度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)機(jī)械拋光的多層拋光墊，更詳細(xì)地，涉及柔性和硬度都較為適中的帶有凸起壘的高結(jié)合力多層拋光墊。

背景技術(shù)

化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)是半導(dǎo)體晶片表面加工的關(guān)鍵技術(shù)之一，并用于集成電路制造過(guò)程的各階段表面平整化，近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。作為化學(xué)機(jī)械拋光系統(tǒng)關(guān)鍵部件之一的拋光墊對(duì)拋光效率和加工質(zhì)量有著重要影響。在CMP 中，拋光墊具有以下功能：（1）能貯存拋光液，并把它運(yùn)送到工件的整個(gè)加工區(qū)域，使拋光均勻；（2）從工件拋光表面除去拋光過(guò)程產(chǎn)生的殘留物質(zhì)（如拋光碎屑、拋光墊碎片等）；（3）傳遞材料去除所需的機(jī)械載荷；（4）維持拋光過(guò)程所需的機(jī)械和化學(xué)環(huán)境。拋光墊性能主要由拋光墊的材料種類(lèi)、材料性能、表面結(jié)構(gòu)和狀態(tài)等決定。拋光墊的合理選擇對(duì)于控制和優(yōu)化CMP過(guò)程有著重要意義。

用于CMP 的拋光墊必須具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性（耐腐蝕性）、親水性以及機(jī)械力學(xué)特性。拋光墊通常可分為硬質(zhì)和軟質(zhì)（彈性、粘彈性）兩種。用于CMP 過(guò)程的硬質(zhì)拋光墊有各種粗布?jí)|、纖維織物墊、聚乙烯墊等，軟質(zhì)拋光墊主要有聚氨酯墊、細(xì)毛氈墊、各種絨毛布?jí)|等。即拋光墊的硬度決定了其保持形狀精度的能力。采用硬質(zhì)拋光墊可獲得較好的工件表面平面度，軟質(zhì)拋光墊可獲得加工變質(zhì)層和表面粗糙度都很小的拋光表面。

但目前缺乏對(duì)拋光墊在CMP過(guò)程作用較完全的認(rèn)識(shí)，在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，拋光墊結(jié)構(gòu)、材料都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，如：如何選擇拋光墊材料種類(lèi)、表面結(jié)構(gòu)、層數(shù)、軟硬度、孔隙率、可壓縮性，均是需要考慮的因素，因此獲得一種柔性和硬度都較為適中的高結(jié)合力多層拋光墊，以期獲得優(yōu)良的拋光效果，是本領(lǐng)域技工的普遍追求。

這些影響因素中，拋光墊的表面凸起形狀及尺寸是拋光墊性能的關(guān)鍵參數(shù)之一，它直接影響到拋光區(qū)域拋光液的分布和運(yùn)動(dòng)，影響拋光區(qū)域的溫度分布。因此，拋光墊的表面突起形狀及尺寸影響化學(xué)反應(yīng)速率和機(jī)械去除作用，從而影響到化學(xué)機(jī)械拋光的拋光質(zhì)量和拋光效率，不同的凸起表面形狀對(duì)拋光墊性能及拋光效果產(chǎn)生不同影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了獲得高精度拋光效果的拋光墊，主要從拋光材料的表面凸起出發(fā)，對(duì)拋光材料、拋光墊層、軟硬度、孔隙率、可壓縮性等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而獲得了一種高拋光精度的拋光墊。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下：

一種帶有凸起壘的多層拋光墊，所述凸起壘為硬質(zhì)聚氨酯聚合物，所述凸起壘包括大凸起壘6和小凸起壘7，所述大凸起壘6的下表面積為小凸起壘7下表面積的2~4倍；多個(gè)大凸起壘組成的形狀為垂直交叉形，將拋光墊分為四個(gè)象限；多個(gè)小凸起壘均勻分布于四個(gè)象限內(nèi)，且每個(gè)小凸起壘呈對(duì)角分布；所述拋光墊包括四層，依次分別為硬質(zhì)凸起壘層5、親水聚酰胺層1、熱塑性聚氨酯層2和聚氯乙烯層3；所述親水聚酰胺層1的體積孔隙率為30~35%，邵氏硬度≤70D；所述聚氯乙烯層3的體積孔隙率低于10%，體積壓縮率低于5%，邵氏硬度≥100D。

進(jìn)一步的，所述凸起壘的拋切面為梯形，上表面和下表面均為正方形。

進(jìn)一步的，所述大凸起壘6和小凸起壘7的高度一致，均為0.05~0.5mm；所述大凸起壘上表面積為0.04~0.05mm²，下表面積0.08~0.12mm²。

進(jìn)一步的，所述聚氯乙烯層3的厚度為0.5~1.2mm。

進(jìn)一步的，所述熱塑性聚氨酯層2的厚度為0.1~0.5mm。