【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及抛光。更具体地说，本专利技术涉及一种抛光垫及其研磨设备。
技术介绍
1、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。
2、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与晶片以相同或相反方向转动。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。
3、在进行研磨时，部分抛光液由抛光垫产生的离心力从沟槽中流至抛光垫的表面，还有部分抛光液仍会存在于沟槽中，因此，沟槽的形状会影响抛光液流场的分布，从而影响抛光垫的研磨特性。因此，本专利技术提供一种使研磨液流场分布不同的抛光垫，以适应不同研磨制程的需要。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
2、本专利技术还有一个目的是提供一种化学机械抛光垫，该抛光垫的抛光层包括间隔设置的环形沟槽和间隔交错设置的若干同心同半径的圆弧沟槽。如此设计的沟槽可使抛光液的保留时间和抛光液位于抛光层上的量达到平衡，以达到较好的研磨效果。
3、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，本专利技术第一方面提供了一种化学机械抛光垫，
4、具体的是，所述环形间断沟槽至少包括三个同半径的同心圆弧沟槽。
5、具体的是，所述同心圆弧沟槽对应的圆心角α在20～120度之间。
6、具体的是，所述同心圆弧沟槽对应的圆心角与相邻两个同心圆弧沟槽之间的间断处对应的圆心角的比值为5～8:1。
7、优选的是，所述连接区域包括位于内侧的稀疏区和位于所述稀疏区外侧的密集区，所述环形间断沟槽的宽度记为w，所述稀疏区内的环形间断沟槽之间的间隔距离为4.0w～5.5w，所述密集区内的环形间断沟槽之间的间隔距离为2.5w～4.0w。
8、优选的是，所述稀疏区内侧至外侧的距离记为l1，所述密集区内侧至外侧的距离记为l2，l＝l1+l2，l1/l2的范围为0.1～0.8。
9、优选的是，所述环形间断沟槽和所述环形沟槽的深度h在径向上呈抛物线形状分布；
10、以所述抛光层圆心o为原点、半径方向为x轴、垂直于所述抛光层平面方向为y轴建立坐标轴，该抛物线形状对应的抛物线方程记为y＝(q-s)x2/r2-u，r1≤x≤r2，s为所述抛光层的厚度，u为所述抛光层厚度的0.01～0.2倍，q为所述抛光层允许的最低厚度，r1为所述中心区域的半径，r2为所述连接区域外侧的半径；h的取值为y的绝对值。
11、优选的是，所述环形间断沟槽和所述环形沟槽远离所述抛光层中心一侧的侧壁呈抛物弧状。
12、具体的是，所述外周区域包括径向的直线型沟槽或曲线型沟槽。
13、本专利技术第二方面提供一种研磨设备，具有与被研磨工件接触的抛光垫，所述抛光垫为前述第一方面提供的抛光垫。
14、本专利技术至少包括以下有益效果：
15、1、在本专利技术中，抛光层表面包括间隔设置的环形沟槽和间隔交错设置的为若干同心同半径的圆弧沟槽的环形间断沟槽，提供了一种新的沟槽设计，使抛光液具有不同的流场分布，以完成不同制程的应用。
16、2、间隔设置的环形间断沟槽和环形沟槽，可使抛光液的保留时间和抛光层上抛光液的量达到平衡，以实现较好的研磨效果。
17、3、将连接区域分为稀疏区和密集区，可调节抛光层表面的面积，使抛光垫在稀疏区和密集区具有不同的研磨效果，从而使研磨均一性效果更好。
18、4、将环形沟槽和环形间断沟槽的深度在径向方向上设置为抛物弧状，可以使抛光垫在不同的半径处具有合适的抛光液保留时间和合适的抛光液溢出百分比，并能维持研磨的均一性。
19、5、将沟槽远离抛光层中心的一侧的侧壁设置为抛物弧状，可利于抛光液的溢出，避免抛光液在沟槽底部的堆积，提高研磨效果。
20、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.一种化学机械抛光垫，其特征在于，包括抛光层，所述抛光层包括设置在所述抛光层中心的中心区域、设置在所述抛光层外周的外周区域、以及位于所述中心区域与所述外周区域之间的连接区域，所述连接区域包括同心设置的环形沟槽和环形间断沟槽，相邻两个环形沟槽之间设置一个或多个环形间断沟槽，相邻两个环形沟槽之间自所述环形间断沟槽的间断处连通，相邻两个所述环形沟槽形成的偶数圈区域和奇数圈区域内的所述环形间断沟槽的间断处交错设置。
2.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述环形间断沟槽至少包括三个同半径的同心圆弧沟槽。
3.如权利要求2所述的抛光垫，其特征在于，所述同心圆弧沟槽对应的圆心角α在20～120度之间。
4.如权利要求3所述的抛光垫，其特征在于，所述同心圆弧沟槽对应的圆心角与相邻两个同心圆弧沟槽之间的间断处对应的圆心角的比值为5～8:1。
5.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述连接区域包括位于内侧的稀疏区和位于所述稀疏区外侧的密集区，所述环形间断沟槽的宽度记为W，所述稀疏区内的环形间断沟槽之间的间隔距离为4.0W～5.5W，所述密集
6.如权利要求5所述的抛光垫，其特征在于，所述稀疏区内侧至外侧的距离记为L1，所述密集区内侧至外侧的距离记为L2，L＝L1+L2，L1/L2的范围为0.1～0.8。
7.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述环形间断沟槽和所述环形沟槽的深度H在径向上呈抛物线形状分布；
8.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述环形间断沟槽和所述环形沟槽远离所述抛光层中心一侧的侧壁呈抛物弧状。
9.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述外周区域包括径向的直线型沟槽或曲线型沟槽。
10.一种研磨设备，其特征在于，具有与被研磨工件接触的抛光垫，所述抛光垫为权利要求1-9中任意一项所述的抛光垫。
...【技术特征摘要】
1.一种化学机械抛光垫，其特征在于，包括抛光层，所述抛光层包括设置在所述抛光层中心的中心区域、设置在所述抛光层外周的外周区域、以及位于所述中心区域与所述外周区域之间的连接区域，所述连接区域包括同心设置的环形沟槽和环形间断沟槽，相邻两个环形沟槽之间设置一个或多个环形间断沟槽，相邻两个环形沟槽之间自所述环形间断沟槽的间断处连通，相邻两个所述环形沟槽形成的偶数圈区域和奇数圈区域内的所述环形间断沟槽的间断处交错设置。
2.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述环形间断沟槽至少包括三个同半径的同心圆弧沟槽。
3.如权利要求2所述的抛光垫，其特征在于，所述同心圆弧沟槽对应的圆心角α在20～120度之间。
4.如权利要求3所述的抛光垫，其特征在于，所述同心圆弧沟槽对应的圆心角与相邻两个同心圆弧沟槽之间的间断处对应的圆心角的比值为5～8:1。
5.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述连接区域包括位...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗乙杰，康靖，杨浩，
申请(专利权)人：湖北鼎汇微电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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