[實用新型]化學機械研磨墊

有效

• 申請號: 201821519455.4
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN209110816U
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 王盼;蔡長益
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: B24B37/26
• 分類號: B24B37/26
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 董天寶;于寶慶

本實用新型提供一種化學機械研磨墊，該化學機械研磨墊包括：基底及形成于所述基底上的研磨層，其中所述研磨層的表面具有：多個均勻有序分布的微突起結構；多個溝槽，形成于多個所述微突起結構之間；其中，所述研磨層表面的孔隙率為30％～50％。該研磨墊提高了化學機械研磨速率，降低了所處理晶圓的表面刮傷，并保證了研磨后晶圓間的均一性。

技術領域

本實用新型涉及半導體領域，具體涉及一種化學機械研磨墊。

背景技術

化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP)是一種在半導體工藝中，通過結合化學反應和機械作用來去除沉積的薄膜，從而實現晶圓表面平坦化的工藝過程。化學機械研磨系統通常包括研磨墊(CMP Pad)、控制晶圓使其正面向下接觸研磨墊的自旋晶圓研磨頭以及研磨液(slurry)輸配裝置等。其中研磨墊通常由多孔的、有彈性的聚合材料，例如聚氨酯等聚酯制品制成，其結構、性質等會直接影響到化學機械研磨工藝的品質。例如，在CMP工藝中，研磨墊對晶圓的研磨效果，如研磨速率(removal rate)、均一性(uniformity)、刮傷(scratch)等均有著重要影響。為了獲得優異的研磨效果，研磨墊需能承載更多的研磨液并使其均勻分散在研磨墊表面，同時還需要能順利排出研磨副產物，這些都對研磨墊的表面結構提出了更高的要求。

然而，傳統研磨墊大多采用發泡法制備，其得到的研磨墊表面無序分布著大量孔洞結構，孔徑大小不一(大多在20～40μm以上)，表面極為粗糙且不規則。這些缺陷會導致研磨液在研磨墊表面的分布不均，進而導致研磨后晶圓表面的不均一。此外，粗糙且不規則的表面不僅大大減小了晶圓和研磨墊的接觸面積，降低研磨速率，還易導致二者接觸時受力不均，造成刮傷等問題。

因此，亟需一種新的化學機械研磨墊，以解決現有技術中存在的種種問題。

需注意的是，前述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本實用新型的背景理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種具有可調控納米陣列結構的化學機械研磨墊，以解決傳統化學機械研磨墊表面粗糙不規則且孔洞尺寸較大，造成其處理的晶圓表面不均勻，頻發刮傷且研磨速率低下的問題。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型提供一種化學機械研磨墊，包括：基底及形成于所述基底上的研磨層，其中所述研磨層的表面具有：

多個均勻有序分布的微突起結構；

多個溝槽，形成于多個所述微突起結構之間；

其中，所述研磨層表面的孔隙率為30％～50％。

根據本實用新型的一個實施方式，相鄰的所述微突起結構之間的間距為0.3um～11um。

根據本實用新型的一個實施方式，所述微突起結構的高度為100um～300um。

根據本實用新型的一個實施方式，所述微突起結構的直徑為0.5um～20um。

根據本實用新型的一個實施方式，所述多個溝槽在所述研磨層表面上的正投影軌跡呈波浪形，且該波浪形的正投影軌跡符合簡諧運動的運動軌跡。

根據上述技術方案的描述可知，本實用新型的有益效果在于：

本實用新型提供新型的表面擁有可調控納米陣列結構的化學機械研磨墊。采用該研磨墊在研磨過程中可使晶圓(wafer)表面能夠均勻受力，大大降低了刮傷產生的概率；此外，還可以有效使研磨液均勻分散，提高了所處理晶圓表面的均一性；由于該化學研磨墊所具有的特殊表面，增大了其和晶圓的接觸面積，并能承載更多的研磨液，從而提高了研磨速率。

附圖說明