【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，特别涉及一种抛光垫、抛光垫的制备方法和晶圆的抛光方法。
技术介绍
1、抛光垫在碳化硅（sic）晶圆化学机械抛光（cmp）工艺中，抛光垫能够提供平稳的支撑和均匀的磨削力量，有助于晶圆表面平整度和粗糙度的控制，提升碳化硅器件的性能和可靠性。
2、当前产业界对于碳化硅晶圆的化学机械抛光工序，多采用两步抛光法，即第一步使用硬性的氧化铝磨料作为抛光液，使用聚氨酯或无纺布硬质材质垫子作为抛光垫，最终实现较高的材料移除率。但此时晶圆表面会遗留较多的划痕。因此，在第二步中采用软性的硅溶胶作为磨料，使用阻尼布材质垫子作为抛光垫，最终实现以较低的材料移除率，获得无划痕的晶圆表面。
3、但是，面对碳化硅这种硬度较高的材料，抛光垫容易发生磨损，导致寿命较短，增加了生产成本和停机时间，去除速率慢，限制了生产效率，增加了生产成本。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述技术问题，提供一种抛光垫，包括：
2、抛光垫本体，所述抛光垫本体表面具有光催化区域、硬性去除区域和软性去除区域；
3、所述光催化区域位于所述抛光垫中心，所述光催化区域的表面具有光催化固体；
4、所述硬性去除区域与所述软性去除区域围绕所述光催化区域间隔分布，所述硬性去除区域为多个扇形结构，所述硬性去除区域的表面具有导流槽和硬性去除固体，所述导流槽的宽度大于所述硬性去除固体的粒径。
5、可选的，所述光催化区域的形状为圆形，所述光催化区域的直径范围为150m
6、可选的，所述导流槽包括弧状导流槽和放射状导流槽，所述放射状导流槽沿所述抛光垫的半径方向分布，每个所述弧状导流槽的圆心与所述扇形结构的圆心重合并向所述扇形结构外侧边缘发散，所述放射状导流槽与所述弧状导流槽相互叠加，其中，所述弧状导流槽的宽度范围为0.5mm~1mm、所述弧状导流槽的深度范围为0.75mm~1mm、所述弧状导流槽的间隔距离范围为3mm~5mm，所述放射状导流槽的深度为0.75mm~1mm、每个所述扇形结构的放射状导流槽的条数范围为2条~5条，所述放射状导流槽均匀间隔分布。
7、可选的，所述硬性去除区域的多个所述扇形结构的圆心角相等，所述扇形结构最外侧边缘距离所述抛光垫边缘的距离的范围为5mm~13mm，所述扇形结构最内侧边缘距离所述光催化区域的距离范围为10mm~17mm。
8、可选的，所述软性去除区域设置有晶圆停止区域，所述晶圆停止区域的面积大于晶圆的面积。
9、可选的，所述硬性去除固体包括氧化铝固体、氧化锆固体、碳化硼固体其中的一种，所述硬性去除固体的平均粒径范围为100nm~200nm，所述硬性去除固体的分布密度范围为0.1g/cm2~0.3g/cm2；所述光催化固体包括二氧化钛固体、二氧化锡固体其中的一种，所述光催化固体的平均粒径范围为15nm~30nm，所述光催化固体的分布密度范围为0.03g/cm2~0.06g/cm2。
10、本专利技术还提供一种如上述任意一项所述的抛光垫的制备方法，包括：
11、提供抛光垫本体、硬性去除分散液、光催化分散液，其中，所述抛光垫本体预设有光催化本体区域、硬性去除本体区域，所述抛光垫本体除所述光催化本体区域、所述硬性去除本体区域以外的区域为软性去除区域，所述光催化本体区域位于所述抛光垫中心，所述硬性去除本体区域为围绕于所述光催化区域的多个扇形结构，所述软性去除区域与所述硬性去除本体区域围绕所述光催化区域间隔分布；
12、在所述硬性去除本体区域制备导流槽；
13、将所述硬性去除分散液与光催化分散液分别涂覆于所述硬性去除本体区域与所述光催化本体区域，形成相应的硬性去除区域和光催化区域，所述最终获得所述抛光垫。
14、可选的，所述硬性去除分散液包括第一分散剂、硬性去除固体，所述硬性去除分散液中硬性去除固体的含量范围为0.5wt%~2wt%，所述硬性去除固体的平均粒径范围为100nm~200nm；所述光催化分散液包括第二分散剂、光催化固体，所述光催化分散液中光催化固体的含量范围为0.001wt%~0.015wt%，所述光催化固体的平均粒径范围为15nm~30nm。
15、可选的，形成硬性去除区域的步骤包括：将胶黏剂在一定温度下涂敷在所述抛光垫本体的所述硬性去除本体区域，将所述硬性去除分散液涂覆在所述胶黏剂的表面，所述硬性去除固体固结后，形成所述硬性去除区域；
16、形成光催化区域的步骤包括：
17、将紫外固化胶涂覆与所述抛光垫本体的所述光催化本体区域，将光催化分散液涂覆于所述固化胶的表面，采用紫外灯照射烘烤涂覆有光催化分散液涂的光催化本体区域，所述光催化固体固结后，形成所述光催化区域。
18、本专利技术还提供一种利用上述任意一项所述的抛光垫的抛光方法，包括：
19、提供表面不平整晶圆、抛光垫；
20、利用所述抛光垫对所述晶圆进行化学机械抛光，在所述化学机械抛光的过程中，向所述光催化区域中心位置添加抛光液并采用紫外光照射所述晶圆的光催化区域，同时，所述晶圆交替经过所述抛光垫的硬性去除区域和软性去除区域，抛光过程中脱落的所述硬性去除固体进入所述导流槽并从所述抛光垫表面流出，避免所述硬性去除固体对其他区域的影响，最终获得表面平整的晶圆。
21、综上所述，本专利技术的优点及有益效果为：
22、本专利技术提出了一种抛光垫、抛光垫的制备方法及抛光方法。一种抛光垫包括抛光垫本体，所述抛光垫本体表面形成有光催化区域、硬性去除区域、软性去除区域；所述抛光垫在对晶圆抛光的过程中，由于抛光液添加在光催化区域中心位置，在紫外光的照射下，使得所述光催化固体发生催化反应，激发电子空穴对的产生，即提高-oh团基和o2-的产生效率，使得抛光液中产生大量的-oh团基和o2-作用在所述外围硬性去除区域与所述软性去除区域正在研磨的晶圆表面，使得所述晶圆表面的材料快速去除，达到去除所述晶圆的表面厚度，所述抛光垫通过搭配光催化辅助工艺，实现了化学去除作用的增强，进而提高晶圆材料去除速率，极大地减少了化学机械的抛光时间，实现加工速率的提高。
23、且本专利技术的硬性去除区域环绕着所述光催化区域分布，所述硬性去除区域具有硬性去除固体，使得所述晶圆在抛光过程中，循环经过所述硬性去除区域时，通过所述硬性去除区域的硬性去除固体对所述晶圆进行抛光，降低所述晶圆表面的不平整度，同时，在所述硬性去除区域引入了导流槽设计，使得在对晶圆抛光的过程中，脱落的所述硬性去除固体进入所述导流槽并及时从抛光垫表面流出，避免对其他区域的影响。
24、所述硬性去除区域与所述软性去除区域依次间隔分布，所述晶圆循环经过硬性去除区域与所述软性去除区域，将硬性去除和软性去除相结合的方式对晶圆进行抛光，通过硬性去除快速降低所述晶圆表面不平整度，再通过软性去除以较低的材料移除率实现所述晶圆表面进行进一步抛光，提升晶圆表面的平整度，通过硬性去除和软性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抛光垫，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种抛光垫，其特征在于，所述光催化区域的形状为圆形，所述光催化区域的直径范围为150mm~203mm。
3.如权利要求1所述的一种抛光垫，其特征在于，所述导流槽包括弧状导流槽和放射状导流槽，所述放射状导流槽沿所述抛光垫的半径方向分布，每个所述弧状导流槽的圆心与所述扇形结构的圆心重合并向所述扇形结构外侧边缘发散，所述放射状导流槽与所述弧状导流槽相互叠加，其中，所述弧状导流槽的宽度范围为0.5mm~1mm、所述弧状导流槽的深度范围为0.75mm~1mm、所述弧状导流槽的间隔距离范围为3mm~5mm，所述放射状导流槽的深度为0.75mm~1mm、每个所述扇形结构的放射状导流槽的条数范围为2条~5条，所述放射状导流槽均匀间隔分布。
4.如权利要求1所述的一种抛光垫，其特征在于，所述硬性去除区域的多个所述扇形结构的圆心角相等，所述扇形结构最外侧边缘距离所述抛光垫边缘的距离的范围为5mm~13mm，所述扇形结构最内侧边缘距离所述光催化区域的距离范围为10mm~17mm。
5.如权利要求1
6.如权利要求1所述的一种抛光垫，其特征在于，所述硬性去除固体包括氧化铝固体、氧化锆固体、碳化硼固体其中的一种，所述硬性去除固体的平均粒径范围为100nm~200nm，所述硬性去除固体的分布密度范围为0.1g/cm2~0.3g/cm2；所述光催化固体包括二氧化钛固体、二氧化锡固体其中的一种，所述光催化固体的平均粒径范围为15nm~30nm，所述光催化固体的分布密度范围为0.03g/cm2~0.06g/cm2。
7.一种权利要求1~6任意一项所述的抛光垫的制备方法，其特征在于，包括：
8.如权利要求7所述的一种抛光垫的制备方法，其特征在于，所述硬性去除分散液包括第一分散剂、硬性去除固体，所述硬性去除分散液中硬性去除固体的含量范围为0.5wt%~2wt%，所述硬性去除固体的平均粒径范围为100nm~200nm；所述光催化分散液包括第二分散剂、光催化固体，所述光催化分散液中光催化固体的含量范围为0.001wt%~0.015wt%，所述光催化固体的平均粒径范围为15nm~30nm。
9.如权利要求8所述的一种抛光垫的制备方法，其特征在于，形成硬性去除区域的步骤包括：将胶黏剂在一定温度下涂敷在所述抛光垫本体的所述硬性去除本体区域，将所述硬性去除分散液涂覆在所述胶黏剂的表面，所述硬性去除固体固结后，形成所述硬性去除区域；
10.一种利用权利要求1~6任意一项所述的抛光垫的抛光方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种抛光垫，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种抛光垫，其特征在于，所述光催化区域的形状为圆形，所述光催化区域的直径范围为150mm~203mm。
3.如权利要求1所述的一种抛光垫，其特征在于，所述导流槽包括弧状导流槽和放射状导流槽，所述放射状导流槽沿所述抛光垫的半径方向分布，每个所述弧状导流槽的圆心与所述扇形结构的圆心重合并向所述扇形结构外侧边缘发散，所述放射状导流槽与所述弧状导流槽相互叠加，其中，所述弧状导流槽的宽度范围为0.5mm~1mm、所述弧状导流槽的深度范围为0.75mm~1mm、所述弧状导流槽的间隔距离范围为3mm~5mm，所述放射状导流槽的深度为0.75mm~1mm、每个所述扇形结构的放射状导流槽的条数范围为2条~5条，所述放射状导流槽均匀间隔分布。
4.如权利要求1所述的一种抛光垫，其特征在于，所述硬性去除区域的多个所述扇形结构的圆心角相等，所述扇形结构最外侧边缘距离所述抛光垫边缘的距离的范围为5mm~13mm，所述扇形结构最内侧边缘距离所述光催化区域的距离范围为10mm~17mm。
5.如权利要求1所述的一种抛光垫，其特征在于，所述软性去除区域设置有晶圆停止区域，所述晶圆停止区域的面积大于晶圆的面积。
6.如权利要求1所述的一种抛光垫，其特征在于，所述硬性去除固体包括氧化铝...
【专利技术属性】
技术研发人员：王万堂，王蓉，皮孝东，杨德仁，
申请(专利权)人：浙江大学杭州国际科创中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。