[实用新型]一种用于化学机械抛光的抛光垫

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体工艺领域，特别是涉及一种用于化学机械抛光的抛光垫。

背景技术

在半导体工艺流程中，化学机械抛光（Chemical Mechanical Polishing，CMP）是非常重要的一道工序，有时也称之为化学机械平坦化（Chemical Mechanical Planarization，CMP）。所谓化学机械抛光，它是采用化学与机械综合作用从半导体硅片上去除多余材料，并使其获得平坦表面的工艺过程。具体来说，这种抛光方法通常是在抛光头3A的夹持下将晶圆4A压于一高速旋转的抛光垫本体1A上，并在包含有抛光液5A和抛光颗粒的抛光浆料的作用下通过抛光垫本体1A与晶圆4A的相互摩擦达到平坦化的目的，现有的化学机械抛光装置如图1所示。另外，为了使抛光垫表面性能持续保持良好，一般会使用修整器来对抛光垫进行修整。由此看来，抛光液、抛光垫及修整器是化学机械抛光工艺中最基本的三项消耗品，而实践表明，抛光液的消耗居于首位。

现有抛光垫的结构如图2所示，该抛光垫结构至少包括：抛光垫主体1A和设置在所述抛光垫主体上的凹槽2A，该凹槽2A为多个以抛光垫本体1A中心为圆心的同心环，抛光时所需的抛光液5A通过凹槽2A分布在抛光垫本体1A上供晶圆4A抛光使用，实践表面，具有这种凹槽结构的抛光垫在进行晶圆抛光工艺时需要消耗大量的抛光液，完成一片晶圆抛光所需抛光液的成本甚至比一片晶圆成本的一半还高。相对于200mm的晶圆，抛光300mm晶圆需要的抛光液成本更要高得多。

因此，提供一种改进型的用于化学机械抛光的抛光垫实属必要。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于化学机械抛光的抛光垫，用于解决现有技术中化学机械抛光时抛光液消耗过多的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于化学机械抛光的抛光垫，所述用于化学机械抛光的抛光垫至少包括：

抛光垫本体，具有一旋转中心；

用于分布抛光液的凹槽，设于所述抛光垫本体上，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽是以抛光垫本体的旋转中心为圆心的至少两个同心环。

作为本实用新型的用于化学机械抛光工艺的抛光垫的一种优选方案，所述第二凹槽是由多条沿抛光垫本体的径向分布且以同心环为起点、以抛光垫本体的边缘为终点的曲线组成。

作为本实用新型的用于化学机械抛光工艺的抛光垫的一种优选方案，所述每条曲线呈S型。

作为本实用新型的用于化学机械抛光工艺的抛光垫的一种优选方案，从抛光垫本体的旋转中心向外数，所述同心环为N个，N≥2；起于第N个同心环、止于抛光垫本体边缘的曲线定义为第N组曲线；由第一个同心环、抛光垫本体边缘及第一组曲线中相邻两条曲线构成的每一个区域内，包含一条第二组的曲线、两条第三组的曲线、四条第四组的曲线、依次类推，直至2^N-2条第N组的曲线，其中，每一条第N组的曲线设置于前N-1组曲线中的每相邻两条曲线之间。

作为本实用新型的用于化学机械抛光工艺的抛光垫的一种优选方案，所述每一个同心环的横截面是倒梯形或长方形。

作为本实用新型的用于化学机械抛光工艺的抛光垫的一种优选方案，所述同心环之间的间距范围为5～20mm。

作为本实用新型的用于化学机械抛光工艺的抛光垫的一种优选方案，所述每一条曲线的横截面是倒梯形或长方形。

如上所述，本实用新型的用于化学机械抛光的抛光垫，具有以下有益效果：通过在抛光垫本体上设置成N个第一凹槽与N组S型的第二凹槽的组合凹槽结构，保证进行化学机械抛光工艺时将抛光液有效地滞留且均匀分布在抛光垫上，减少抛光液的用量，节约成本。另外，本实用新型提供的抛光垫凹槽结构，可以减少抛光垫边缘残留物的堆积，进而改善晶圆的抛光率。本实用新型提供的抛光垫结构简单，适用于工业化生产。

附图说明

图1为现有技术中的化学机械抛光装置示意图。

图2为现有技术中的用于化学机械抛光的抛光垫示意图。

图3为现有技术中的抛光液运动轨迹示意图。

图4为本实用新型的用于化学机械抛光的抛光垫示意图。

图5为本实用新型的用于化学机械抛光的抛光垫的两条第二凹槽曲线的截面图。

元件标号说明

1,1A  抛光垫主体

2,2A  凹槽

21    第一凹槽

22    第二凹槽

221   第一组曲线