[实用新型]研磨垫

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体工艺设备领域，特别是涉及一种研磨垫。

背景技术

化学机械研磨也被成为化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization，CMP)或者化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)。在半导体制造工艺中，表面平坦化是处理高密度光刻的一项重要技术，在表面平坦化的过程中，控制晶圆表面厚度的均匀性非常重要，因为只有没有高度落差的平坦表面才能避免曝光散射，而达成精密的图案转移；同时，晶圆表面厚度的均匀性也将会影响到电子器件的电性能参数，厚度不均匀会使同一晶圆上制作出的器件性能产生差异，影响成品率。

随着半导体制造工艺的发展，化学机械抛光被认为是目前唯一能提供晶圆全局和局部平坦化的工艺技术。化学机械抛光工艺已被广泛用于层间介质、金属层(如钨栓塞、铜连线)、浅沟槽隔离的去除和平整，成为半导体制造工艺中发展最快的领域之一。图1a为现有技术中的化学机械研磨装置的结构示意图。如图1a所示，所述化学机械研磨装置包括一研磨头11，进行研磨工艺时，将要研磨的晶圆12附着在研磨头11上，晶圆12的待研磨面向下并接触旋转的研磨垫15，研磨头11提供的下压力将晶圆12紧压在研磨垫15上，研磨垫15粘贴在研磨平台14上，当研磨平台14在马达的带动下旋转时，研磨头11也进行相应的旋转运动；同时，含有化学反应物和研磨颗粒的研磨液13也被同时滴加在研磨垫15上，并通过离心力均匀地分布在研磨垫15上。晶圆12和研磨垫15之间通过自身旋转及晶圆12在研磨垫15上的水平运动，利用晶圆12表面沉积层与研磨垫15和研磨液13之间的机械作用和化学作用，达到沉积层的去除和平坦化。另外，为了使研磨垫表面性能持续保持良好，一般会使用修整器来对研磨垫进行修整。

图1b为现有技术中的研磨垫的俯视示意图。如图1b所示，该研磨垫15上设有若干沟槽153，所述沟槽153为多个以所述研磨垫15的中心为圆心的同心圆环。图1c为图1b沿AA’方向的截面示意图。由图1c可知，所述研磨垫15包括研磨垫底层151和研磨垫表层152两层结构，所述沟槽153位于所述研磨垫表层152内，所述沟槽153的纵截面形状为直角U型。由于在研磨的过程中，所述研磨垫15随着研磨平台一起旋转，在所述研磨垫15的中心区域的线速度非常小，而所述研磨垫15的沟槽153又为直角U型沟槽，由于其内部的角度为直角，分布在直角U型沟槽里面的研磨液就会被局限在特定的沟槽内，除了表面的研磨液以外，在较小的线速度下，直角U型沟槽内部的研磨液都不能得以顺畅的流通，这就大大影响了研磨的速率；同时，研磨过程带有残留物的研磨废液也很容易被留在直角U型沟槽内，废液中的残留物在进一步的研磨过程中会对晶圆中心区域的表面造成划伤，严重影响了研磨的质量。在所述研磨垫15的边缘区域，所述研磨垫15随着研磨平台一起旋转时，所述研磨垫15边缘的线速度远远大于其中心的线速度，即所述研磨垫15边缘的离心力远大于其中心的离心力，而所述研磨垫15的沟槽153又为直角U型沟槽，所述沟槽53由上至下具有相同的宽度，这就会使得分布在边缘的研磨液在未被充分利用的情况下就被甩出，导致研磨液的利用率不高，进而造成研磨成本的升高；同时，研磨垫15边缘的研磨液被甩出，使得边缘的研磨液相较于中心较少，这就使得边缘的研磨不充分，影响了边缘的研磨速率；同样，在研磨过程带有残留物的研磨废液也很容易被留在直角U型沟槽内，废液中的残留物在进一步的研磨过程中会对晶圆边缘区域的表面造成划伤，严重影响了研磨的质量。

因此，提供一种改进型的研磨垫非常必要。

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研磨垫，用于解决现有技术中由于沟槽纵截面的形状为直角U型，使得研磨垫中心的研磨液流通不顺畅，从而影响研磨垫中心的研磨速率；研磨废液不能及时排出，而影响中心的研磨质量的问题以及由于沟槽纵截面的形状为直角U型，沟槽由上至下具有相同的宽度，使得分布在边缘的研磨液在未被充分利用的情况下就被甩出，导致研磨液的利用率不高，进而造成研磨成本的升高；同时，研磨垫边缘的研磨液被甩出，使得边缘的研磨液相较于中心较少，这就使得边缘的研磨不充分，从而影响了边缘的研磨质量的问题。