晶圆研磨垫制造技术

本发明专利技术提供一种晶圆研磨垫

【技术实现步骤摘要】
晶圆研磨垫


[0001]本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种晶圆研磨垫
。

技术介绍

[0002]随着半导体器件尺寸日益减小，由于多层互连或填充深度比较大的沉积过程导致了晶圆表面过大的起伏，引起光刻工艺聚焦的困难，使得对线宽的控制能力减弱，降低了整个晶圆上线宽的一致性，因此，业界引入了化学机械研磨
(chemical mechanical polishing
，简称
CMP)
来平坦化晶圆表面
。
在半导体制作工艺进入亚微米
(sub
‑
micron)
领域后，化学机械研磨已成为一项不可或缺的制作工艺技术
。
在化学机械研磨工艺中化学机械研磨装置成为了半导体工艺中重要的设备之一
。
[0003]化学机械研磨是使用化学腐蚀以及机械力对加工过程中的硅晶圆或其它衬底材料进行平坦化处理
。
请参阅图1～图2，其中，图1为现有技术中化学机械研磨机台的结构示意图，图2为现有技术中研磨垫的俯视结构示意图
。
如图1所示，所述研磨设备包括：研磨液输送臂
11、
研磨头
12、
研磨垫
13、
研磨垫调整器
(Diamond Disk)14
以及研磨平台
15。
晶圆承载于所述研磨头
12
之下，一定压力在所述研磨垫
13
上做研磨的动作，同时伴随着研磨液的输出及所述研磨垫调整器
14
的整理
。
所述研磨头
12
在电动马达的带动下以一定的角速度运动，所述研磨头
12
和研磨垫
13
的转速基本一致，通过所述研磨液输送臂
11
的传输作用将研磨液以一定的流量传输到所述研磨台
13
表面，通过所述研磨台
13
的转动离心力以及所述研磨液输送臂
11
的摆动作用，把研磨液分布在所述研磨垫
13
表面
。
所述研磨垫
13
为多层橡胶，其表面为聚氨酯
(Polyurethane)
纤维，其底部具有粘性，用于粘贴在所述研磨平台
15
表面，如图2所示，所述研磨垫
13
表面由多个同心圆的沟槽
131
组成，用来存储及分布研磨液
。
所述研磨垫调整器
14
用于对研磨液进行铺平，并对所述研磨垫
13
表面进行修整进而保持所述研磨垫
13
表面的粗糙度
。
[0004]然而，随着所述研磨垫
13
的消耗，所述研磨垫
13
会变得越来越平且边缘磨损严重，从而达不到正常的研磨速率，对晶圆研磨的一致性
(Uniformity
，简称
UN)
及晶圆缺陷
(Defect)
造成影响
。
所述研磨垫
13
表面沟槽
131
的深度，也就是边缘磨平问题在业界普遍存在，所述研磨头
12
及所述研磨垫调整器
14
对于所述研磨垫
13
表面的下压力和机械旋转会对所述研磨垫
13
表面造成损耗，而所述研磨垫
13
的边缘由于边界效应会损耗更大
。
请参阅图
3A
～图
3B
，其中，图
3A
为研磨垫使用前的沟槽结构示意图，图
3B
为研磨垫使用一段时间后的沟槽结构示意图
。
如图
3A
所示，所述研磨垫
13
的沟槽
131
的深度在所述研磨垫
13
使用前中间和边缘深度相同，而随着所述研磨垫
13
的磨损，如图
3B
所示，所述沟槽
131
的深度在边缘就相对浅
。
另外，所述研磨垫
13
磨损后，会在所述研磨垫
13
的中间过边缘沟槽
131
内产生一部分副产物
132(By
‑
product)
，从而对晶圆造成一定程度上的产品缺陷
。
另外，由于研磨垫
13
的高速旋转及离心力的作用，大部分研磨液会被甩出去，研磨液的消耗在化学机械研磨业界也是相当大的一项支出
。
[0005]因此，如何解决研磨垫的边缘磨平问题，增加研磨垫的使用寿命，提高晶圆研磨质
量，节约研磨成本，是目前需要解决的问题
。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是如何解决研磨垫的边缘磨平问题，增加研磨垫的使用寿命，提高晶圆研磨质量，节约研磨成本，提供一种晶圆研磨垫
。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种晶圆研磨垫，包括：多个沟槽，形成于所述晶圆研磨垫上并延伸至所述晶圆研磨垫内部，所述多个沟槽自所述晶圆研磨垫中心向外呈同心圆排布；多个通道，每一所述通道自所述晶圆研磨垫中心向外延伸并贯穿多个所述沟槽
。
[0008]在一些实施例中，靠近所述晶圆研磨垫边缘的所述沟槽为封闭型沟槽
。
[0009]在一些实施例中，每一所述通道均贯穿所有所述沟槽
。
[0010]在一些实施例中，所述通道为直线型通道
。
[0011]在一些实施例中，每一所述通道的宽度自所述晶圆研磨垫中心向外逐渐增大
。
[0012]在一些实施例中，每一所述通道的宽度自所述晶圆研磨垫中心向外逐渐减小
。
[0013]在一些实施例中，每一所述通道的宽度自所述晶圆研磨垫中心向外保持相同
。
[0014]在一些实施例中，所述通道为螺旋型通道
。
[0015]在一些实施例中，每一所述通道的宽度自所述晶圆研磨垫中心向外逐渐增大
。
[0016]在一些实施例中，所述沟槽为
25
条～
30
条，所述通道为6条～
10
条
。
[0017]上述技术方案通过在晶圆研磨垫表面设置贯穿多个沟槽的通道，使每个沟槽与相邻的沟槽之间贯穿相通，相比于现有技术中的研磨液只能沉积并流通于研磨垫表面的沟槽之内，并由研磨垫调整器来做研磨液的铺平，本专利技术改进后的研磨垫使研磨液除了在本沟槽内流通，还能流通到相邻的沟槽内，保持研磨液尽量久的待在沟槽里，减少研磨液浪费
。
避免研磨垫调整器频繁调整研磨液给研磨垫造成的损伤，减少副产物生成
。
此外，贯穿相邻沟槽，还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种晶圆研磨垫，其特在在于，包括：多个沟槽，形成于所述晶圆研磨垫上并延伸至所述晶圆研磨垫内部，所述多个沟槽自所述晶圆研磨垫中心向外呈同心圆排布；多个通道，每一所述通道自所述晶圆研磨垫中心向外延伸并贯穿多个所述沟槽
。2.
根据权利要求1所述的晶圆研磨垫，其特征在于，靠近所述晶圆研磨垫边缘的所述沟槽为封闭型沟槽
。3.
根据权利要求1所述的晶圆研磨垫，其特征在于，每一所述通道均贯穿所有所述沟槽
。4.
根据权利要求1所述的晶圆研磨垫，其特征在于，所述通道为直线型通道
。5.
根据权利要求4所述的晶圆研磨垫，其特征在于，每一所述通道的宽度自所述晶圆研磨垫中心向外逐渐增大
。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂俊君，黄平，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：