[實用新型]晶圓用的化學機械研磨墊

有效

• 申請號: 202022751351.X
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN213999050U
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 汪戩
• 申請（專利權）人: 中盛興業科技發展有限公司
• 主分類號: B24B37/20
• 分類號: B24B37/20;B24B37/26
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙) 32267
• 代理人: 朱智杰

本實用新型提供一種晶圓用的化學機械研磨墊，包含：基底層，為圓盤狀而具有圓心，所述基底層開設有至少三個漿料孔；及研磨層，對應設于所述基底層一側，所述研磨層具有若干個同心圓溝槽及呈放射狀的若干個彎曲線溝槽；其中，部分的所述彎曲線溝槽以所述圓心為端點并分別與所述漿料孔連成一線，進一步延伸至研磨層最外側，而將所述同心圓切割形成若干個弧段；部分的所述彎曲線溝槽由所述弧段的中間位置為端點，進一步延伸至研磨層最外側而再次切割部分所述弧段，并以反復切割后的所述弧段的中間位置為端點，進一步延伸至研磨層最外側。因此，可使研磨液有效導流且均勻分布以達較佳的研磨功效。

技術領域

本實用新型與化學機械研磨墊領域相關，尤其是一種可使研磨液漿料均勻導流分散以達較佳研磨功效，同時針對使用后的研磨液亦可反復回收利用的晶圓用的化學機械研磨墊。

背景技術

化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing)為現今最為廣泛使用的晶圓平坦化方式。顧名思義地，此制程原理主要是利用研磨的機械原理，搭配研磨用的化學藥劑，進一步將晶圓表面因制程長晶過程所造成的高低輪廓，例如半導體制程中于正面金屬化后的晶背研磨需求，進一步加壓研磨輪至晶圓，使其呈現平坦化并符合終端產品的電性需求。簡單來說，化學機械研磨的目的為將制作完成的集成電路表面磨平，以方便下一層金屬導線具有較佳的成長良率。

傳統來說，化學機械研磨設備大致由設有研磨墊的高速旋轉基臺，搭配晶圓乘載座將晶圓固定，而使晶圓由上而下地加壓至所述研磨墊，并輔以一側的研磨漿料噴嘴將研磨液噴至研磨墊上，反復旋轉、加壓、噴料，直至預定晶圓厚度。因此，影響化學機械研磨的功效者不外乎上述的各種設備條件。其中任一條件的設定差異，都將可能導致晶圓破片進而影響良率表現。因此，為避免犧牲過多已部分完成金屬化的晶圓因制程參數不佳導致破片，進而衍生有將使用過后的晶圓予以再生利用的需求，據此將研磨后的再生晶圓作為測試片的用途。

以研磨墊而言，其上的溝槽設計樣態將直接或間接影響后續的研磨效果。因此良好的溝槽設計將有助于提升平坦化功效，例如以下常見的數項作用：可使晶圓與研磨液之間能處于較佳的機械移除和化學反應環境；提供研磨液均勻散布在研磨墊上，使晶圓和研磨墊間的研磨液均勻分布；提供排除平坦化制程殘余的物質及因此產生的熱能；提供破真空的管道，避免在無溝槽的研磨墊上因液動壓力使得晶圓中心呈現負壓狀態，造成晶圓難以移除或變形。同時地，溝槽尺寸和構型亦會影響在平坦化時硅晶圓表面納米尺度形貌變化，隨著溝槽尺寸的增加，有助于更多研磨液加入反應，可提升局部移除率，但隨著工作面積的減少，整體移除率則會下降。而已知溝槽的制程多數采用單一研磨墊結構進行刨削工程，常有溝槽深淺不一的情況發生，導致同一研磨墊存有不同的局部移除率，進而影響整體平坦化功效。因此由上述幾點來看，溝槽的設計將直接和研磨液相關，并間接或直接影響平坦化效能。

有鑒于此，為了達到較佳的研磨功效，本發明人竭其心智苦心研究，并憑其從事所述項產業多年的累積經驗，進而提出一種晶圓用的化學機械研磨墊，利用二層式研磨墊結構，可將溝槽的挖除深度有效控制而維持一致性，避免晶圓局部因溝槽深淺差異造成不同移除率，導致晶圓薄化均勻度較差。再者，本實用新型溝槽設計態樣，可使研磨液均勻分布而得較佳的平坦化效果，同時利用所述溝槽設計可有效排出研磨液，并同步移除制程廢料及研磨熱能，且利用本實用新型的研磨墊可使研磨后排出的研磨液循環利用，大幅降低制程成本。

實用新型內容