專利名稱：研磨墊及研磨裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及半導體制造領域，尤其涉及一種研磨墊及研磨裝置。
背景技術：
在半導體的生產工藝中，經常需要進行化學機械研磨(Chemical MechanicalPolishing, CMP)工藝，化學機械研磨也稱為化學機械平坦化(Chemical MechanicalPlanarization)?；瘜W機械研磨工藝是一個復雜的工藝過程,它是將晶圓表面與研磨墊的研磨表面接觸，然后，通過晶圓表面與研磨表面之間的相對運動將晶圓表面平坦化，通常采用化學機械研磨設備，也稱為研磨機臺或拋光機臺來進行化學機械研磨工藝。所述研磨裝置包括一研磨頭，進行研磨工藝時，將要研磨的晶圓附著在研磨頭上，該晶圓的待研磨面向下并接觸相對旋轉的研磨墊，研磨頭提供的下壓力將該晶圓緊壓到研磨墊上，所述研磨墊是粘貼于研磨平臺上，當該研磨平臺在馬達的帶動下旋轉時，研磨頭也進行相應運動；同時，研磨液通過研磨液供應單元輸送到研磨墊上，并通過離心力均勻地分布在研磨墊上?！0003]請參閱圖1，現(xiàn)有的研磨墊10的研磨表面上均勻分布著若干圓形溝槽11,這些圓形溝槽11具有相同的圓心，其以研磨墊10的中心為圓心。在研磨墊10的研磨表面上設置同心的圓形溝槽11，一方面可以使研磨液在研磨墊10的研磨表面上的分布更加均勻，從而使得研磨后的晶圓上的薄膜的厚度更加均勻，另一方面，可以在一定程度上起到保留研磨墊液的作用，提高研磨液利用率。當研磨裝置研磨一定量的晶圓后,會有一些研磨液副產物(主要是研磨顆粒和研磨下來的薄膜的殘留物)留在研磨墊10上及圓形溝槽11內。由于研磨墊10不停地隨著研磨平臺做高速旋轉運動，研磨墊10上的研磨液副產物在離心力作用下，會逐漸集中到研磨墊10的外部區(qū)域(主要是指外圍的幾個圓形溝槽)中，難以去除。這些殘留下來的研磨液副產物，不但會影響研磨液在研磨墊10的分布，從而影響研磨的均勻性，而且容易造成晶圓表面因此產生劃傷、腐蝕、凹坑等缺陷，導致產品良率降低。因此，如何提供一種便于去除研磨液副產物的研磨墊及研磨裝置是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種研磨墊及研磨裝置，可以提高研磨墊上的研磨液副產物的去除效率及研磨液的更新，確保晶圓研磨質量。為了達到上述的目的，本實用新型采用如下技術方案本實用新型公開了一種研磨墊，所述研磨墊包括內部區(qū)域和外部區(qū)域，所述外部區(qū)域位于所述內部區(qū)域的外側，所述內部區(qū)域內設有若干同心的圓形溝槽，所述若干同心的圓形溝槽以研磨墊的中心為圓心，所述外部區(qū)域間隔設置若干由內向外發(fā)散的導流槽。優(yōu)選的，在上述的研磨墊中，所述導流槽的內側端連接至所述內部區(qū)域中最外側的圓形溝槽，所述導流槽的外側端連接至外部區(qū)域的外邊緣。[0010]優(yōu)選的，在上述的研磨墊中，所述導流槽包括第一槽和第二槽，所述第一槽和所述第二槽間隔設置，所述第一槽和第二槽的內側端分別連接至所述內部區(qū)域中最外側的圓形溝槽，所述第一槽的外側端連接至所述研磨墊的邊緣，所述第二槽的長度小于所述第一槽的長度。優(yōu)選的，在上述的研磨墊中，所述導流槽是曲線槽，所述曲線槽的彎曲方向和研磨墊的旋轉方向相對應。優(yōu)選的，在上述的研磨墊中，所述導流槽呈拋物線型。優(yōu)選的，在上述的研磨墊中，所述導流槽是直線槽。優(yōu)選的，在上述的研磨墊中，所述內部區(qū)域中最外側的圓形溝槽距離研磨墊的中心距離是研磨墊的半徑長度的2/3-3/4倍。本實用新型還公開了一種研磨裝置，包括研磨頭、研磨墊整理器、研磨平臺與研磨 墊，所述研磨墊鋪設于所述研磨平臺上，所述研磨頭與所述研磨墊整理器分別設置于所述研磨墊上，所述研磨墊采用如上所述的研磨墊。本實用新型提供的研磨墊及研磨裝置，通過將研磨墊分成內部區(qū)域和外部區(qū)域，所述外部區(qū)域位于所述內部區(qū)域的外側，所述內部區(qū)域內設有若干同心的圓形溝槽，所述若干同心的圓形溝槽以研磨墊的中心為圓心，所述外部區(qū)域間隔設置若干由內向外發(fā)散的導流槽，其中，位于中心區(qū)域的圓形溝槽能夠起到保留研磨液的作用，以提高研磨液利用率；而位于外部區(qū)域的導流槽，一方面，可以使得研磨液快速移動，從而保證研磨液的新鮮度和研磨效率；另一方面，可以使得堆積于研磨墊的外圍區(qū)域的研磨液副產物能夠快速排離研磨墊，不但可以確保研磨液均勻分布，而且可以避免研磨液副產物停留于研磨墊上的時間過長，從而可以有效避免研磨液副產物引發(fā)晶圓表面出現(xiàn)劃傷、腐蝕、凹坑等缺陷，進而提聞廣品良率。

本實用新型的研磨墊及研磨裝置由以下的實施例及附圖給出。圖I是現(xiàn)有的研磨墊的結構示意圖；圖2是本實用新型實施一的研磨墊的結構示意圖。圖3是本實用新型實施二的研磨墊的結構示意圖。圖4是本實用新型實施三的研磨墊的結構示意圖。圖5是本實用新型實施四的研磨墊的結構示意圖。圖6是本實用新型實施五的研磨裝置的結構示意圖；圖中，10、110、210、310、410、510_研磨墊，11、111、211、311、411_ 圓形溝槽，112、212、312、412_ 導流槽，3121、4121_ 第一槽、3122、4122_第二槽，520-研磨墊整理器，530-研磨頭，540-研磨液供應單元。
具體實施方式
以下將對本實用新型的研磨墊及研磨裝置作進一步的詳細描述。下面將參照附圖對本實用新型進行更詳細的描述，其中表示了本實用新型的優(yōu)選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本實用新型而仍然實現(xiàn)本實用新型的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不作為對本實用新型的限制。為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能和結構，因為它們會使本實用新型由于不必要的細節(jié)而混亂。應當認為在任何實際實施例的開發(fā)中，必須作出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關系統(tǒng)或有關商業(yè)的限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規(guī)工作。為使本實用新型的目的、特征更明顯易懂，
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。實施例一請參閱圖2，圖2是本實用新型的實施例一的研磨墊110的研磨表面結構示意圖。由圖2可見，本實施例一的研磨墊110，包括內部區(qū)域和外部區(qū)域，所述外部區(qū)域位于所述內部區(qū)域的外側，所述內部區(qū)域內設有若干同心的圓形溝槽111，所述若干同心的圓形溝槽111以所述研磨墊110的中心為圓心，所述外部區(qū)域間隔設置若干由內向外發(fā)散的導流槽112。通過在所述外部區(qū)域間隔設置若干由內向外發(fā)散的導流槽112，一方面，可以使得研磨液快速移動，從而保證研磨液的新鮮度和研磨效率；另一方面，可以使得研磨液副產物堆積嚴重的外部區(qū)域能夠藉由這些導流槽112將其上的研磨液副產物借助離心力的作用快速清除，不但可以確保研磨液均勻分布，而且可以避免研磨液副產物停留于研磨墊110上的時間過長，從而可以有效避免研磨液副產物引發(fā)晶圓表面出現(xiàn)劃傷、腐蝕、凹坑等缺陷，進而提聞廣品良率。較佳的，在本實施例中的研磨墊110中，所述導流槽112是直線槽，所述導流槽112的內側端連接至所述內部區(qū)域中最外側的圓形溝槽111，所述導流槽112的外側端連接至外部區(qū)域的外邊緣。優(yōu)選的，在上述的研磨墊110中，所述內部區(qū)域中最外側的圓形溝槽111距離研磨墊110的中心距離是研磨墊110的半徑長度的2/3-3/4倍。因為經過長期實驗可知，所述內部區(qū)域中最外側的圓形溝槽111距離研磨墊110的中心距離是研磨墊110的半徑長度的2/3-3/4倍時，即所述外部區(qū)域和內部區(qū)域之間的分界線位置距離研磨墊110的中心為2/3-3/4倍的研磨墊110的半徑長度時，此時的外部區(qū)域基本覆蓋了研磨液副產物的集中區(qū)域。如此，可以確保研磨墊110上的研磨液副產物可以經過導流槽112有效、快速去除。實施例二請參閱圖3，本實施例與實施一的區(qū)別在于，在本實施例的研磨墊210中，所述導流槽212是曲線槽，所述曲線槽的彎曲方向和研磨墊210的旋轉方向相對應，即所述曲線槽的彎曲方向順應所述研磨墊210的旋轉方向，以使得研磨液副產物便于在離心力作用下能夠快速離開所述研磨墊210。較佳的，在本實施例的研磨墊210中，所述導流槽212呈拋物線型，從而使得導流槽212的線條更貼近于離心力的作用方向，以進一步提高研磨液副產物的撤離效率。實施例三請參閱圖4，圖4是本實用新型的實施例三的研磨墊310的研磨表面結構示意圖，本實施例與實施一的區(qū)別在于所述導流槽312包括第一槽3121和第二槽3122，所述第一槽3121和第二槽3122均是直線槽，所述第一槽3121和所述第二槽3122間隔設置，所述第一槽3121和第二槽3122的內側端分別連接至所述內部區(qū)域中最外側的圓形溝槽311，所述第一槽3121的外側端連接至所述研磨墊310的邊緣，所述第二槽3122的長度小于所述第一槽3121的長度。由于導流槽312不但對研磨液副產物進行導向作用，而且具有積存研磨液副產物的效果，當所述第一槽3121和所述第二槽3122間隔設置，且所述第二槽3122的長度小于所述第一槽3121的長度，相鄰的第一槽3121之間的區(qū)域由于第二槽3122沒有延伸到，因此該區(qū)域不會因第二槽3122而堆積研磨液副產物，從而在一定程度上減少外圍區(qū)域中研磨液副產物的積聚，實現(xiàn)研磨液副產物的去除速率和研磨液副產物的積存量的保持一個最佳的平衡點，提聞廣品良率。實施例四請參閱圖5，圖5是本實用新型的實施例四的研磨墊410的研磨表面結構示意圖，本實施例與實施三的區(qū)別在于所述第一槽4121和第二槽4122均是曲線槽，所述曲線槽的彎曲方向和研磨墊410的旋轉方向相對應，即所述曲線槽的彎曲方向順應所述研磨墊410 的旋轉方向，以使得研磨液副產物便于在離心力作用下經第一槽4121和第二槽4122離開所述研磨墊410，提高研磨液副產物的去除效率。較佳的，在上述的研磨墊410中，所述導流槽412(包括所述第一槽4121和第二槽4122)呈拋物線型，從而使得導流槽412的線條更貼近于離心力的作用方向，以進一步提高研磨液副產物的去除效率。實施例五請參閱圖6，圖6所示是本實用新型的實施例五的研磨裝置的結構示意圖。該研磨裝置，包括研磨頭530、研磨墊整理器520、研磨平臺(未圖示)、研磨墊510以及研磨液供應單元540，所述研磨墊510鋪設于所述研磨平臺上,所述研磨頭530、所述研磨墊整理器520以及研磨液供應單元540分別設置于所述研磨墊510上，其中所述研磨墊可以采用實施例一至實施例四中任意一種研磨墊。本實用新型提供的研磨墊及研磨裝置，通過將研磨墊分成內部區(qū)域和外部區(qū)域，所述外部區(qū)域位于所述內部區(qū)域的外側，所述內部區(qū)域內設有若干同心的圓形溝槽，所述若干同心的圓形溝槽以研磨墊的中心為圓心，所述外部區(qū)域間隔設置若干由內向外發(fā)散的導流槽，其中，位于中心區(qū)域的圓形溝槽能夠起到保留研磨液的作用，以提高研磨液利用率；而位于外部區(qū)域的導流槽，一方面，可以使得研磨液快速移動，從而保證研磨液的新鮮度和研磨效率；另一方面，可以使得堆積于研磨墊的外圍區(qū)域的研磨液副產物能夠快速排離研磨墊，不但可以確保研磨液均勻分布，而且可以避免研磨液副產物停留于研磨墊上的時間過長，從而可以有效避免研磨液副產物引發(fā)晶圓表面出現(xiàn)劃傷、腐蝕、凹坑等缺陷，進而提聞廣品良率。顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求1.一種研磨墊，其特征在于，所述研磨墊包括內部區(qū)域和外部區(qū)域，所述外部區(qū)域位于所述內部區(qū)域的外側，所述內部區(qū)域內設有若干同心的圓形溝槽，所述若干同心的圓形溝槽以研磨墊的中心為圓心，所述外部區(qū)域間隔設置若干由內向外發(fā)散的導流槽。
2.根據權利要求I所述的研磨墊，其特征在于，所述導流槽的內側端連接至所述內部區(qū)域中最外側的圓形溝槽，所述導流槽的外側端連接至外部區(qū)域的外邊緣。
3.根據權利要求I所述的研磨墊，其特征在于，所述導流槽包括第一槽和第二槽，所述第一槽和所述第二槽間隔設置，所述第一槽和第二槽的內側端分別連接至所述內部區(qū)域中最外側的圓形溝槽，所述第一槽的外側端連接至所述研磨墊的邊緣，所述第二槽的長度小于所述第一槽的長度。
4.根據權利要求I所述的研磨墊，其特征在于，所述導流槽是曲線槽，所述曲線槽的彎曲方向和研磨墊的旋轉方向相對應。
5.根據權利要求4所述的研磨墊，其特征在于，所述導流槽呈拋物線型。
6.根據權利要求I所述的研磨墊，其特征在于，所述導流槽是直線槽。
7.根據權利要求I所述的研磨墊，其特征在于，所述內部區(qū)域中最外側的圓形溝槽距離研磨墊的中心距離是研磨墊的半徑長度的2/3-3/4倍。
8.一種研磨裝置，包括研磨頭、研磨墊整理器、研磨平臺與研磨墊，所述研磨墊鋪設于所述研磨平臺上，所述研磨頭與所述研磨墊整理器分別設置于所述研磨墊上，其特征在于，所述研磨墊采用如權利要I 7中任意一項所述的研磨墊。
專利摘要本實用新型公開了一種研磨墊，所述研磨墊包括內部區(qū)域和外部區(qū)域，所述外部區(qū)域位于所述內部區(qū)域的外側，所述內部區(qū)域內設有若干同心的圓形溝槽，所述若干同心的圓形溝槽以研磨墊的中心為圓心，所述外部區(qū)域間隔設置若干由內向外發(fā)散的導流槽，位于中心區(qū)域的圓形溝槽能夠起到保留研磨液的作用，以提高研磨液利用率；而位于外部區(qū)域的導流槽，可以使得研磨液快速移動，從而保證研磨液的新鮮度和研磨效率；同時，可以使得堆積于研磨墊的外圍區(qū)域的研磨液副產物能夠快速排離研磨墊，不但可以確保研磨液均勻分布，而且可以避免研磨液副產物引發(fā)晶圓表面出現(xiàn)劃傷、腐蝕、凹坑等缺陷，提高產品良率。本實用新型還公開了采用上述研磨墊的研磨裝置。
文檔編號H01L21/304GK202702002SQ201220413058
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權日2012年8月17日
發(fā)明者唐強, 洪中山 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司