[实用新型]抛光垫及研磨设备

说明书

抛光垫，包括：垫片本体，具有研磨面；至少两个相互套设的圈形槽，设置在研磨面上；以及至少一条线形沟槽，设置在研磨面上，穿过每个圈形槽且与被穿过的圈形槽相通，其中，线形沟槽的深度是变化的，深度随着距离最内圈的圈形槽的中心处距离的增加而增加。一方面，在垫片本体的研磨面上设置有相互套设的圈形槽，其能够封住进入抛光垫的抛光液使得抛光液保持适宜的驻留时间，起到抛光的效果。另一方面，穿过每个圈形槽且与被穿过的圈形槽相通的线形沟槽，其能够将完成抛光过程的抛光液从圈形槽中导出，特别是因为线形槽的深度随着距离最内圈的圈形槽的中心距离的增加而增加，在该斜面的作用下，抛光液可以依靠重力而自然排出。

技术领域

本实用新型涉及一种抛光垫，属于化学/机械抛光领域。

背景技术

化学机械平面抛光或化学机械抛光(CMP)是目前用于工件表面抛光最常用的技术。CMP是将化学侵蚀和机械去除进行结合后得到的复合技术，也是对半导体晶片之类平面化最常用的技术。

目前，常规的CMP过程中，晶片被安装在研磨设备的支架组件上，通过调节相关参数来设置抛光过程中晶片与抛光垫接触的位置。在抛光过程中，晶片被施加了可控压力压向抛光垫，通过外驱力使抛光垫相对于晶片转动。在相对转动过程中，抛光液被持续性地滴入到抛光垫上，从而通过抛光垫表面的机械作用以及抛光液的化学作用，对晶片表面进行平坦化研磨，实现晶片的抛光。

抛光垫的表面沟槽形状及尺寸作为决定抛光垫性能的关键参数之一,对抛光的化学及机械过程产生重要影响：在化学氧化过程中,抛光垫的表面沟槽会影响抛光液的运送及均布,改变晶片、抛光垫及抛光液三者的温度,从而影响化学反应速度、产物及其浓度；在机械去除过程中,抛光垫的表面沟槽会改变抛光垫与晶片之间接触区域、摩擦力及薄膜厚度,从而影响机械去除速率及加工质量，对抛光液的平均驻留时间也会产生重要影响。

常见的抛光垫表面沟槽形状有4种:正负螺旋对数型、同心圆型、栅格型及放射状。在抛光垫的使用中，抛光垫既需要及时排出旧抛光液及抛光产物,又要使得新抛光液能及时进入加工区域,在这个抛光液进出过程中还需要使抛光液保持适宜的平均驻留时间。然而，以上四种现有结构的抛光垫都不能同时满足这两项要求。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种既有利于控制旧抛光液的排出，也能使抛光液保持适宜的停留时间的新的抛光垫。

本实用新型提供了一种抛光垫，其特征在于，包括：垫片本体，具有研磨面；至少两个相互套设的圈形槽，设置在所述研磨面上；以及至少一条线形沟槽，设置在所述研磨面上，穿过每个所述圈形槽且与被穿过的所述圈形槽相通，其中，所述线形沟槽的深度是变化的，深度随着距离最内圈的圈形槽的中心处距离的增加而增加。

本实用新型提供的抛光垫，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，所述线形沟槽的宽度为0.3-0.7mm，所述圈形槽彼此之间的间距为0.2-1.0mm，所述线形沟槽的最深处的深度与最浅处的深度差值为0.2至0.8mm，所述线形沟槽的厚度是随着距离最内圈的圈形槽的中心处距离的增加而线性增加或阶梯式增加或是线性和阶梯式复合增加的。

本实用新型提供的抛光垫，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，所述线形沟槽呈直线、折现或是曲线延伸，所述线形沟槽为V形槽，该V形槽的截面为等腰三角形，顶角为160°至170°。

本实用新型提供的抛光垫，还可以具有这样的特征，其特征在于还包括：开关单元，包括至少一个开关，每个所述开关安装在所述线形沟槽的外端，用于控制所述线形沟槽作为物料流通的通道的打开或封堵状态。

本实用新型提供的抛光垫，还可以具有这样的特征，其特征在于：其中，所述开关为活动块，该活动块通过滑动、上下按压或者翻转的方式来堵塞或是开启所述线形沟槽的流动通道。