[实用新型]用于化学机械研磨的清洗垫

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学机械研磨平坦化装备领域，具体涉及一种用于化学机械研磨的清洗垫。

背景技术

IC制造工艺中平坦化技术已成为与光刻和刻蚀同等重要且相互依赖的不可缺少的关键技术之一。而化学机械研磨(CMP)工艺便是目前最有效、最成熟的平坦化技术。CMP系统是集清洗、干燥、在线检测、终点检测等技术于一体的化学机械研磨技术，是集成电路(IC)向微细化、多层化、平坦化、薄型化发展的产物，是集成电路进入0.13μm以下技术节点，由φ200mm晶圆向φ300mm晶圆过渡、提高生产效率、降低成本、晶圆全局平坦化必备技术。

CMP工艺中，一般包括通过研磨垫作用实现的化学机械研磨的过程和通过清洗垫(Washing PAD)作用实现的清洗过程。在研磨过程中晶圆会接触到腐蚀性化学品并承受较大的外界压力，导致其表面或次表面区域发生变形或破坏，将影响到器件的稳定性，所以CMP清洗过程的主要目的是去除研磨过程中带来的研磨浆料残留、微颗粒、金属污染物以及游离态离子等。其中，通过清洗垫与晶圆的接触式清洗过程，能够移除晶圆表面的研磨浆料残留以及附着于表面的微颗粒。因此清洗垫的性能会直接影响清洗的效果。

图1所示为现有技术的清洗垫的基本结构，清洗垫6为一个圆形基底，基底是由多孔的有弹性的聚合物制成，表面具有纹理，用于基底与晶圆接触式清洗。清洗垫经过长时间清洗作用以后，由于从晶圆表面去除的浆料残留及微颗粒等小部分容易附着于清洗垫表面上，残留在清洗垫中的浆料残留及微颗粒会进一步影响后面的清洗效果，降低清洗垫的使用寿命。

实用新型内容

为减少清洗过程中清洗垫中的浆料残留，进一步提高提高化学机械研磨的清洗效果，本实用新型提供一种用于化学机械研磨的清洗垫。

本实用新型所公开的一种用于化学机械研磨的清洗垫，所述清洗垫包括基底以及形成于基底工作表面上的沟槽。所述基底为圆形，圆形基底的直径是清洗的晶圆直径的两倍。沟槽包括位于基底中部的圆环状沟槽，以及一端与圆环状沟槽相切连接、另一端指向清洗垫外圆周的一条以上直线状沟槽。其中，圆环状沟槽同心分布于圆形基底中部，圆环状沟槽的直径为圆形基底直径的四分之一到四分之三，所述直线状沟槽之间的夹角相等。沟槽的深度小于基底的厚度。沟槽的作用主要用来实现导流作用。

本实用新型提供的清洗垫在CMP清洗步骤应用时，晶圆的清洗面与基底工作表面相接触，相互之间作相对机械运动，从晶圆上清洗下来的残余浆料和微颗粒等在去离子水的冲洗下，通过沟槽的导流作用，加速离开清洗垫，从而使该清洗垫的效果更明显，进一步能减少晶圆的缺陷。同时，减少停留在清洗垫表面上的浆料残留及微颗粒，能提高清洗垫的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术的清洗垫示意图；

图2为本实用新型所提供的清洗垫的一个具体实施例示意图；

图3为本实用新型所提供的清洗垫在CMP装置中应用的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

图2所示为本实用新型所提供的清洗垫的一个具体实施例示意图。如图2所示，清洗垫5包括基底1和基底上的沟槽2，沟槽2位于基底1的工作表面上，所述工作表面是指CMP清洗时清洗垫与晶圆相接触的面。清洗垫5的基底是由多孔的有弹性的聚合物制成，圆形状，其直径优选为所需要清洗的晶圆的直径的两倍。沟槽2包括基底中心的圆环状沟槽和与圆环状沟槽相切连接的一条以上的直线状沟槽；所述圆环状沟槽与基底成同心圆分布，其直径大小范围是清洗垫基底圆直径的四分之一到四分之三；与圆环状沟槽相切连接的一条以上的直线状沟槽与基底外圆周相交，且各相邻直线状沟槽之间的夹角相等。沟槽2的形状符合流体力学，在清洗垫5旋转时，能加速清洗液体的向外导流。附图2中，清洗垫5的直线状沟槽数量优选为9条。沟槽2的深度小于基底1的厚度，沟槽的深度优选为基底厚度的一半。