[發明專利]一種拋光墊

有效

• 申請號: 202011614266.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112720282B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 劉敏;王騰;邱瑞英;黃學良;楊佳佳;張季平
• 申請（專利權）人: 湖北鼎匯微電子材料有限公司;長江存儲科技有限責任公司;湖北鼎龍控股股份有限公司
• 主分類號: B24D7/00
• 分類號: B24D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種拋光墊，包括研磨層，研磨層與直徑為Dw的被研磨材料直接接觸，所述研磨層包括至少兩個同心圓溝槽，定義最內側的同心圓溝槽為第一同心圓，最外側的同心圓溝槽為第二同心圓；第一同心圓和第二同心圓界定多個研磨區域，由圓心到研磨層邊緣三個研磨區的寬度依次為W1,W2,W3，其中第二研磨區寬度W2滿足：W2＝0.8Dw?0.995Dw；本發明通過對拋光墊的不同研磨區及其溝槽的相關參數以及研磨層，緩沖層物性參數進行綜合設計，使得本發明的拋光墊具有優異的綜合性能。

技術領域

本發明涉及一種拋光墊，具體涉及一種具有精心設計的研磨層和緩沖層物性參數及表面溝槽結構的拋光墊，用于對被研磨材料的化學機械拋光。

背景技術

在集成電路、其他電子器件和光學材料的制造加工過程中，會涉及到很多材料的拋光、減薄或者平坦化處理，其中應用最多的就是化學機械拋光。化學機械拋光的作用原理是在固定的拋光機臺上，將研磨液作用與拋光墊上，拋光墊與被研磨材料表面接觸，會發生化學反應，同時，拋光墊和被研磨材料在機臺上做旋轉運動，產生剪切的機械作用，化學作用和機械作用一起對被研磨材料進行拋光處理，以形成期望的圖案結構。

因此拋光液的流動及分布、溝槽產生的機械作用力的分布等對化學機械拋光墊的性能具有決定的作用，另一方面，不同的圖案和材質的配合，對以上這些因素的作用會有不同要求，而現有技術針對其溝槽圖案與拋光墊材質的結合也未進行相關研究。針對拋光墊材質及溝槽結構，人們進行了很多嘗試，但在研磨速率、不均一性、缺陷率、凹陷及侵蝕等方面，還未能得到綜合性能較優的拋光墊。

公開號為CN102498549A的中國專利公開了一種具有同心圓溝槽結構的拋光墊，該拋光墊針對同心圓溝槽的寬度W_G及搭接表面W_L的比例關系進行了研究，但是該拋光墊的溝槽占比過大，容易導致拋光速率的降低。

公開號為CN105793962B的中國專利公開了一種具有偏置的同心凹槽圖案的拋光墊，該拋光墊包含凹槽區域及排除區域的拋光墊，排除區域不含有凹槽，但是排除區域的目的是減少拋光墊邊緣的缺陷，進而改善被拋光基板的刮痕，沒有公開外周表面的具體參數與拋光性能的關系，也沒有公開如何解決拋光不均一性的問題。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種拋光墊，包括研磨層，所述研磨層的硬度范圍為50-65D，密度范圍為0.65-0.85g/cm³，壓縮率范圍為0.001-0.05；所述研磨層與直徑為Dw的被研磨材料直接接觸，所述研磨層包括至少兩個同心圓溝槽，定義最內側的同心圓溝槽為第一同心圓，最外側的同心圓溝槽為第二同心圓；第一同心圓和第二同心圓界定多個研磨區域，定義在半徑方向上，第一同心圓最內側與研磨層中心的距離為W1，第二同心圓最外側與研磨層邊緣的距離為W3，研磨層的半徑為R，其中：

第一研磨區，其具有第一同心圓內部區域，其寬度為W1；

第二研磨區，其具有所述第一同心圓與所述第二同心圓之間的區域，其寬度W2＝R-W1-W3；

第三研磨區；其具有所述第二同心圓與所述研磨層邊緣之間的區域，其寬度為W3；

所述第二研磨區寬度W2滿足：W2＝0.8Dw-0.995Dw，W2/P的范圍為70-380，

W2/R的范圍為0.62-0.77；

所述第二研磨區同心圓溝槽的寬度為Wa，溝槽間距為P，Wa/P的范圍為0.05-0.35；

所述W1/R的范圍為0.11-0.33，W3/R的范圍為0.05-0.12；

所述拋光墊還包括緩沖層，所述緩沖層的硬度范圍為60-85A，密度范圍為0.26-0.4g/cm³，壓縮率范圍為0.03-0.12。

根據本發明的一種實施方式，W3/R的范圍為0.06-0.1。