CN110883686A - 抛光垫 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种抛光垫，具有抛光表面，抛光表面上设有研磨槽。其中，研磨槽的槽深在由抛光垫中心位置至抛光垫边缘位置的方向上渐增。本公开提出的抛光垫在抛光过程中，当抛光垫的转速一定的情况下，根据经典力学原理可知上述研磨槽槽深渐增的设计能够加快研磨液的流速。

Description

抛光垫

技术领域

本公开涉及化学机械研磨抛光设备技术领域，尤其涉及一种抛光垫。

背景技术

抛光垫(pad)作为化学机械研磨工艺(Chemical Mechanical Polishing，CMP)中对晶片进行研磨抛光的重要耗材，存在极高的消耗率。每张抛光垫都直接影响CMP工艺的品质、研磨率、均匀度、缺陷形成等。

抛光垫的设计制造以沟槽纹路(groove)为其关键。沟槽纹路的作用主要包括承载研磨液(slurry)、传输研磨副产品(byproduct)和研磨碎片(debris)以及作为散发热量的通道。现有抛光垫的沟槽纹路设计主要包括网格状(X-Y)、圆环状(Circular)、辐射状(Radial)、螺旋状(Spiral)等，进一步包括上述设计的组合，例如网格状与圆环状的组合(X-Y+Circular)、圆环状与辐射状的组合(Circular+Radial)。

	Circular	X-Y	X-Y+Circular	Circular+Radial
					研磨液的散布速度	慢	快	部分快/部分慢	部分快/部分慢
波弓持液率	高	低	低	低
					研磨液的更新速度	最慢	快	慢	慢
研磨液利用率	高	低	最低	极低
					热量/碎屑散除	慢	快	部分快/部分慢	部分快/部分慢
研磨抛光质量	低	高	极高	高

表1.现有抛光垫多种沟槽纹路设计参数对照表

然而，如表1所示，上述现有抛光垫的沟槽纹路的各种设计均存在不同程度的缺陷。例如，参阅图1，现有抛光垫100的沟槽100各处的深浅度是相同的，即，沟槽110的槽深由抛光垫100的中心位置102到边缘位置103均相同，导致研磨液在沟槽110中的流动速度(散布速度)和更新速度较慢。

发明内容

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种沟槽中的研磨液流速较快的抛光垫。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种抛光垫，具有抛光表面，所述抛光表面上设有研磨槽。其中，所述研磨槽的槽深在由所述抛光垫中心位置至所述抛光垫边缘位置的方向上渐增。

根据本公开的其中一个实施方式，所述研磨槽的位于所述抛光垫中心位置的部分的槽深，等于所述抛光垫厚度的0.15倍～0.35倍。

根据本公开的其中一个实施方式，所述研磨槽的位于所述抛光垫中心位置的部分的槽深，等于所述抛光垫厚度的0.25倍。

根据本公开的其中一个实施方式，所述研磨槽的位于所述抛光垫边缘位置的部分的槽深，等于所述抛光垫厚度的0.4倍～0.6倍。

根据本公开的其中一个实施方式，所述研磨槽的位于所述抛光垫边缘位置的部分的槽深，等于所述抛光垫厚度的0.5倍。

根据本公开的其中一个实施方式，所述抛光垫的厚度为70密耳～90密耳，所述研磨槽的位于所述抛光垫中心位置的部分的槽深为40密耳～45密耳。

根据本公开的其中一个实施方式，所述抛光垫的厚度为70密耳～90密耳，所述研磨槽的位于所述抛光垫边缘位置的部分的槽深为10密耳～35密耳。

根据本公开的其中一个实施方式，多个所述研磨槽包括多个主研磨槽和多个子研磨槽，多个所述主研磨槽呈网格状分布并界定出呈阵列分布的多个矩形区域，每个所述矩形区域中分别设有至少一个所述子研磨槽。

根据本公开的其中一个实施方式，多个所述主研磨槽包括多个第一主研磨槽以及多个第二主研磨槽。多个所述第一主研磨槽分别沿第一方向延伸，且多个所述第一主研磨槽在垂直于所述第一方向的第二方向上平行间隔分布。多个所述第二主研磨槽分别沿所述第二方向延伸，且多个所述第二主研磨槽在所述第一方向上平行间隔分布。

根据本公开的其中一个实施方式，所述矩形区域中的各个所述子研磨槽分别沿所述第一方向延伸，并在所述第二方向上平行间隔分布。

根据本公开的其中一个实施方式，所述矩形区域中的所述子研磨槽包括至少一个第一子研磨槽以及至少一个第二子研磨槽。至少一个所述第一子研磨槽分别沿所述第一方向延伸，且各个所述第一子研磨槽在所述第二方向上平行间隔分布。至少一个所述第二子研磨槽分别沿所述第二方向延伸，且各个所述第二子研磨槽在所述第一方向上平行间隔分布。

根据本公开的其中一个实施方式，所述研磨槽在所述抛光表面上的正投影轨迹呈波浪形，且该波浪形的正投影轨迹符合简谐运动的运动轨迹。

根据本公开的其中一个实施方式，所述研磨槽的正投影轨迹的振幅为80密耳～140密耳。

根据本公开的其中一个实施方式，所述研磨槽的正投影轨迹的一个振动周期所对应的长度为160密耳～240密耳。

根据本公开的其中一个实施方式，多个所述研磨槽包括多个第一研磨槽以及多个第二研磨槽。多个所述第一研磨槽分别沿第一方向延伸，且多个所述第一研磨槽在垂直于所述第一方向的第二方向上平行间隔分布。多个所述第二研磨槽分别沿所述第二方向延伸，且多个所述第二研磨槽在所述第一方向上平行间隔分布。

根据本公开的其中一个实施方式，多个所述研磨槽由所述抛光垫的中心位置向所述抛光垫的边缘呈辐射式分布。

根据本公开的其中一个实施方式，定义一参考平面，所述参考平面垂直于所述研磨槽的延伸方向，所述研磨槽的槽腔在所述参考平面上的正投影呈倒梯形。

根据本公开的其中一个实施方式，所述倒梯形具有分别对应于所述研磨槽槽口、槽底和两侧槽壁的上底、下底和两条腰，所述上底的长度大于所述下底，两个所述腰的长度相等。

由上述技术方案可知，本公开提出的抛光垫的优点和积极效果在于：

本公开提出的抛光垫，其抛光表面上设置的研磨槽的槽深，在由抛光垫中心位置至抛光垫边缘位置的方向上渐增。据此，在抛光过程中，当抛光垫的转速一定的情况下，根据经典力学原理可知上述研磨槽槽深渐增的设计能够加快研磨液的流速。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明，本公开的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1示出了一种现有抛光垫的局部剖视图；

图2是根据一示例性实施方式示出的一种抛光垫的局部剖视图；

图3是根据另一示例性实施方式示出的一种抛光垫的俯视图；

图4是图3示出的抛光垫的由主研磨槽界定的矩形区域的放大图；

图5是根据又一示例性实施方式示出的一种抛光垫的俯视图；

图6是图5示出的抛光垫的由主研磨槽界定的矩形区域的放大图；

图7是根据再一示例性实施方式示出的一种抛光垫的研磨槽的局部俯视图；

图8是图7示出的抛光垫的研磨槽所对应的简谐运动轨迹示意图；

图9至图11分别是三种图7示出的抛光垫的研磨槽的局部俯视图；

图12至图14分别是三种图7示出的抛光垫的俯视图；

图15是根据还一示例性实施方式示出的一种抛光垫的研磨槽的横截面示意图；

图16和图17分别是两种图15示出的抛光垫的研磨槽的横截面示意图。

附图标记说明如下：

100.抛光垫；

102.中心位置；

103.边缘位置；

110.沟槽；

200.抛光垫；

201.抛光表面；

202.中心位置；

203.边缘位置；

210.研磨槽；

2101.槽口；

2102.槽底；

2103.槽壁；

2111.第一主研磨槽；

2112.第二主研磨槽；

2113.矩形区域；

212.子研磨槽；

2121.第一子研磨槽；

2122.第二子研磨槽；

300.质点；

F.延伸方向；

S.简谐运动轨迹；

β.补角；

α.倾角。

具体实施方式

体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本公开。

在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。

实施方式一

参阅图2，代表性地示出了本公开提出的抛光垫的第五实施方式的局部剖视图，即示出了抛光垫在垂直于抛光表面的一平面上的剖视图，且局部示出了一个直线形的研磨槽由抛光垫中心位置至边缘位置沿槽延伸方向的剖视图。在该示例性实施方式中，本公开提出的抛光垫是以应用于化学机械研磨工艺中对晶片进行研磨抛光的研磨抛光耗材为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他工艺中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的抛光垫的原理的范围内。

如图2所示，在本实施方式中，研磨槽210的槽深在由抛光垫200的中心位置202至抛光垫200的边缘位置203的方向上渐增。即，如研磨槽210呈直线形，则其槽底2102在在垂直于抛光表面201的一平面上的正投影是呈倾斜的直线，即槽深在抛光垫200的中心位置202至抛光垫200的边缘位置203的方向上呈线性渐增。

其中，图2示出的抛光垫200的由其中心位置202至其边缘位置203的局部剖视图，可以理解为一个在上述方向上延伸的直线形研磨槽210所对应的抛光垫200位置的剖视结构。亦可以理解为抛光垫200上全部研磨槽210的槽底2102在垂直于抛光表面201的一竖直平面上的正投影的图像总合。

在其他实施方式中，对于未在抛光垫200径向(由抛光垫200的中心位置202向边缘位置203延伸的方向)延伸的直线形研磨槽210(例如第二实施方式和第三实施方式中的各研磨槽210)，或是对于例如波浪形的其他形式的研磨槽210而言，本实施方式的上述设计亦可结合应用。即对于抛光垫200上的全部研磨槽210的任意位置而言，研磨槽210的槽深是符合在由抛光垫200的中心位置202至抛光垫200的边缘位置203的方向上渐增的设计基础。

承上，由于现有抛光垫200采用沟槽的槽深一致的设计，在对研磨液传输的过程中，只能通过安装和驱动抛光垫200的压盘的圆周运动所产生的离心力驱动研磨液的流动，从而对研磨液的更新和散布造成不利影响。

通过本公开的上述设计，由于抛光垫200的研磨槽210采用了的槽深在由抛光垫200的中心位置202至抛光垫200的边缘位置203的方向上渐增的设计，在抛光过程中，当抛光垫200的转速一定的情况下，根据经典力学原理可知上述研磨槽210槽深渐增的设计能够加快研磨液的流速，从而优化研磨液的更新和散布，提升抛光效果。

如图2所示，可将抛光垫200上特定时间点流淌的研磨液理想化为一个质点300。根据经典力学对质点300在斜面上的受力定义，随着研磨槽210的槽底2102渐变所对应的倾斜直线与抛光表面201之间的倾角α变化，质点300的受力会产生相应变化。其中，主要经典力学受力分析的参考公式包括：fμFn＝μGcosα、G₁-f＝m·a、G·sinα-f＝m·a、G·sinα–μGcosα＝m·a。因此，随着倾角α的增大，sinα增大、cosα减小、加速度a增加。对于被视为一质点300的研磨液而言，a增加，则研磨液的流速就会增加。据此，则可根据上述受力分析调整倾角α的角度，从而进一步优化研磨槽210的槽深渐变设计。

进一步地，在本实施方式中，研磨槽210的位于抛光垫200中心位置202的部分的槽深，优选为等于抛光垫200厚度的0.15倍～0.35倍。

更进一步地，在本实施方式中，研磨槽210的位于抛光垫200中心位置202的部分的槽深，优选为等于抛光垫200厚度的0.25倍。

进一步地，在本实施方式中，研磨槽210的位于抛光垫200边缘位置203的部分的槽深，优选为等于抛光垫200厚度的0.4倍～0.6倍。

更进一步地，在本实施方式中，研磨槽210的位于抛光垫200边缘位置203的部分的槽深，优选为等于抛光垫200厚度的0.5倍。

进一步地，在本实施方式中，抛光垫200的厚度优选为70密耳～90密耳，则研磨槽210的位于抛光垫200中心位置202的部分的槽深优选为40密耳～45密耳。

进一步地，在本实施方式中，抛光垫200的厚度优选为70密耳～90密耳，则研磨槽210的位于抛光垫200边缘位置203的部分的槽深优选为10密耳～35密耳。

实施方式二

参阅图3，其代表性地示出了本公开提出的抛光垫的第二实施方式的俯视图。其中，本实施方式中的抛光垫与本公开其他实施方式的设计大致相同，以下结合上述附图，对本实施方式区别于其他实施方式的设计进行详细说明。

如图3所示，在本实施方式中，基于本公开的研磨槽210的槽深在由抛光垫200的中心位置至抛光垫200的边缘位置的方向上渐增的设计，本实施方式中提出的抛光垫200大致呈一圆片状结构，且具有抛光表面，抛光垫200的该抛光表面上设有多个研磨槽。其中，多个研磨槽包括多个主研磨槽和多个子研磨槽212，多个主研磨槽大致呈网格状分布并界定出呈阵列分布的多个矩形区域2113，每个矩形区域2113中分别设有至少一个子研磨槽212。

具体而言，如图3所示，在本实施方式中，多个主研磨槽包括多个第一主研磨槽2111以及多个第二主研磨槽2112。其中，第一主研磨槽2111是沿第一方向在抛光表面上延伸，多个第一主研磨槽2111是沿第二方向在抛光表面上平行间隔分布，且第一方向与第二方向垂直。第二主研磨槽2112是沿第二方向在抛光表面上延伸，多个第二主研磨槽2112是沿第一方向在抛光表面上平行间隔分布。

参阅图4，图4中代表性地示出了能够体现本公开原理的抛光垫200的放大图，其具体示出了由主研磨槽所界定的一个矩形区域2113的放大图。

如图4所示，在本实施方式中，该矩形区域2113中设有多个子研磨槽212。子研磨槽212是沿第一方向在抛光表面上延伸，多个子研磨槽212是在第二方向上平行间隔分布。并且，各矩形区域2113中的子研磨槽212的数量均优选为相等。在其他实施方式中，每个矩形区域2113中的子研磨槽212的数量亦可为一个。再者，各矩形区域2113中的子研磨槽212的数量并不限于相同。

通过本公开的上述设计，由于本公开提出的抛光垫200的子研磨槽212与主研磨槽是以垂直或大致垂直的方式相交，因此在子研磨槽212与主研磨槽相交的位置不会产生毛刺，从而避免在制程中刮伤待加工的晶片。并且，本公开提出的抛光垫200由于在主研磨槽界定的矩形区域2113内设置了子研磨槽212，使得研磨液的更新速度较较快、研磨液的利用率较高。

进一步地，如图3所示，在本实施方式中，多个第一主研磨槽2111优选地在抛光表面上间隔均匀分布。并且，多个第二主研磨槽2112优选地在抛光表面上间隔均匀分布。据此，使得主研磨槽的分布较为均匀，从而使研磨液在主研磨槽中的更新和散布较为均匀，抛光垫200的研磨效果得到提升。

更进一步地，如图3所示，基于多个第一主研磨槽2111和多个第二主研磨槽2112均间隔均匀分布的设计，在本实施方式中，相邻的两个第一主研磨槽2111的间距优选为等于相邻两个第二主研磨槽2112的间距。据此，多个主研磨槽在抛光表面上界定出的多个矩形区域2113大致呈大小相同的正方形区域，使得主研磨槽的分布更加均匀，从而使研磨液在主研磨槽中的更新和散布更加均匀，抛光垫200的研磨效果得到进一步提升。

进一步地，如图4所示，在本实施方式中，矩形区域2113中的各个子研磨槽212优选为间隔均匀分布。据此，使得子研磨槽212的分布更加均匀，从而使研磨液在子研磨槽212中的更新和散布更加均匀，抛光垫200的研磨效果得到进一步提升。

进一步地，在本实施方式中，相邻的两个第一主研磨槽2111的间距可以优选为10毫米～15毫米。

相似地，在本实施方式中，相邻的两个第二主研磨槽2112的间距可以优选为10毫米～15毫米。

进一步地，在本实施方式中，相邻的两个子研磨槽212的间距可以优选为1毫米～1.5毫米。

实施方式三

参阅图5和图6，图5代表性地示出了本公开提出的抛光垫的第三实施方式的俯视图，图6中代表性地示出了能够体现本公开原理的抛光垫的放大图，其具体示出了由主研磨槽所界定的一个矩形区域的放大图。其中，本实施方式中的抛光垫与第二实施方式的设计大致相同，以下结合上述附图，对本实施方式区别于其他实施方式的设计进行详细说明。

如图5和图6所示，在本实施方式中，在第一主研磨槽2111与第二主研磨槽2112所界定的矩形区域2113中，子研磨槽设置的数量为多个。其中，多个子研磨槽包括多个第一子研磨槽2121以及数量相同的多个第二子研磨槽2122。具体而言，第一子研磨槽2121是沿第一方向在抛光表面上延伸，多个第一子研磨槽2121是沿第二方向在抛光表面上平行间隔分布。第二子研磨槽2122是沿第二方向在抛光表面上延伸，多个第二子研磨槽2122是沿第一方向在抛光表面上平行间隔分布。据此，多个第一子研磨槽2121与多个第二子研磨槽2122在主研磨槽界定的较大的矩形区域2113内，进一步界定出网格式排布的多个较小的矩形区域。在其他实施方式中，在由主研磨槽界定的矩形区域2113内，第一子研磨槽2121的数量亦可为一个，第二子研磨槽2122的数量亦可为一个，且第一子研磨槽2121与第二子研磨槽2122的数量亦可不同。

通过本公开的上述设计，由于本公开提出的抛光垫200的第一子研磨槽2121和第二子研磨槽2122与主研磨槽均是以垂直或大致垂直的方式相交，因此在子研磨槽与主研磨槽相交的位置不会产生毛刺，从而避免在制程中刮伤待加工的晶片。并且，本公开提出的抛光垫200由于在主研磨槽界定的矩形区域2113内设置了网格式分布的第一子研磨槽2121和第二子研磨槽2122，使得研磨液的更新速度较较快、研磨液的利用率较高。

进一步地，如图6所示，在本实施方式中，在由主研磨槽界定的一个矩形区域2113内，多个第一子研磨槽2121优选地在抛光表面上间隔均匀分布。并且，多个第二子研磨槽2122优选地在抛光表面上间隔均匀分布。据此，使得子研磨槽的分布较为均匀，从而使研磨液在子研磨槽中的更新和散布较为均匀，抛光垫200的研磨效果得到提升。

更进一步地，如图6所示，基于多个第一子研磨槽2121和多个第二子研磨槽2122均间隔均匀分布的设计，在本实施方式中，相邻的两个第一子研磨槽2121的间距优选为等于相邻两个第二子研磨槽2122的间距。据此，多个子研磨槽在抛光表面上界定出的多个较小的矩形区域大致呈大小相同的正方形区域，使得子研磨槽的分布更加均匀，从而使研磨液在子研磨槽中的更新和散布更加均匀，抛光垫200的研磨效果得到进一步提升。

进一步地，在本实施方式中，相邻的两个第一子研磨槽2121的间距可以优选为1毫米～1.5毫米。

相似地，在本实施方式中，相邻的两个第二子研磨槽2122的间距可以优选为1毫米～1.5毫米。

实施方式四

参阅图7和图8，图7代表性地示出了本公开提出的抛光垫的第四实施方式的研磨槽的局部俯视图，即示出了研磨槽的其中一段在抛光表面上的正投影形状。图8中代表性地示出了能够体现本公开原理的抛光垫的研磨槽所对应的简谐运动轨迹示意图。其中，本实施方式中的抛光垫与本公开其他实施方式的设计大致相同，以下结合上述附图，对本实施方式区别于其他实施方式的设计进行详细说明。

如图7所示，在本实施方式中，基于本公开的研磨槽210的槽深在由抛光垫200的中心位置至抛光垫200的边缘位置的方向上渐增的设计，研磨槽210在抛光表面上的正投影轨迹大致呈波浪形，且该波浪形的正投影轨迹符合简谐运动的运动轨迹(参见图8)。

通过本公开的上述设计，由于波浪形的研磨槽210在抛光垫的相同区域内比任何直线形的沟槽的面积都大，因此研磨槽210所承载的研磨液的量更多。本公开提出的抛光垫的波浪形正投影研磨槽210具有较高的研磨液承载量，即具有较高的研磨率，同时降低了研磨缺陷，使得抛光垫的研磨率和研磨缺陷得到同时改善。

如图8所示，抛光垫的研磨槽210所对应的简谐运动轨迹S的数学方程可以定义为x＝Asin(tω+φ)。其中，t轴可以由所对应的研磨槽210的延伸方向F(将研磨槽210近似视为直线形时的延伸方向)定义，x轴则为研磨槽210的振幅方向，该振幅方向可以由于上述延伸方向F相垂直且共同位于抛光表面上的方向定义，A为振幅，T为振动周期。根据简谐运动的上述方程，当t与φ一定时，通过调整ω和A，则可以得出不同的振幅与振动周期，从而相应地实现对呈波浪形的研磨槽210的各种设计，从而得出较优的结果。

举例而言，配合参阅图9至图11，图9至图11中分别代表性地示出了呈波浪形的研磨槽的三种设计。可以看出，图9示出的研磨槽，其所对应的简谐运动轨迹的振幅较小，且振动周期较大。图10示出的研磨槽，其所对应的简谐运动轨迹的振幅较大，且振动周期较小。图11示出的研磨槽，其所对应的简谐运动轨迹的振幅最小，且振动周期最大。

承上，由于抛光垫上设置有多个研磨槽210，考虑到每个研磨槽210之间的距离和自身的Pitch值(中距，相当于一个周期距离，即同一侧任意两相邻波峰之间的距离)等，可以将研磨槽210的正投影轨迹的振幅优选地设计为80密耳～140密耳。其中，“密耳”为长度单位，常用缩写为mil，即千分之一英寸(或毫英寸、毫寸)，且1密耳≈0.0254毫米。

再者，可以将研磨槽210的正投影轨迹的一个振动周期所对应的长度优选地设计为160密耳～240密耳。

需说明的是，对于抛光垫的抛光表面上设置的多个研磨槽210，可将其中至少一个、一部分或全部研磨槽210采用上述波浪形的设计。再者，对于同一个研磨槽210，可以同时采用第一实施方式、第四实施方式和第五实施方式的设计，在此不予赘述。

配合参阅图12至图14，图12至图14中分别代表性地示出了基于波浪形研磨槽210的三种抛光垫200的俯视图，并具体示出了抛光垫200上设置的不同布置形式的研磨槽210图案。图12和图13中示出的抛光垫200，均采用了网格式分布的研磨槽210，且两者的研磨槽210的正投影轨迹所对应的简谐运动的运动轨迹不同。图14中示出的抛光垫200，采用了辐射式分布的研磨槽210。

如图12和图13所示，多个研磨槽210包括多个第一研磨槽以及多个第二研磨槽。多个第一研磨槽分别沿第一方向延伸，且多个第一研磨槽在垂直于第一方向的第二方向上平行间隔分布。多个第二研磨槽分别沿第二方向延伸，且多个第二研磨槽在第一方向上平行间隔分布。

进一步地，如图12和图13所示，第一研磨槽的正投影轨迹的振幅等于第二研磨槽的正投影轨迹的振幅，第一研磨槽的正投影轨迹的振动周期等于第二研磨槽的正投影轨迹的振动周期。

进一步地，如图12和图13所示，多个第一研磨槽间隔均匀分布，多个第二研磨槽间隔均匀分布。

进一步地，如图12和图13所示，相邻两个第一研磨槽的间距等于相邻两个第二研磨槽的间距。

如图14所示，多个研磨槽由抛光垫的中心位置向抛光垫的边缘呈辐射式分布。

进一步地，如图14所示，多个研磨槽间隔均匀分布。

进一步地，如图14所示，抛光表面上设有环形槽，环形槽的圆心与抛光垫的中心位置重合，多个研磨槽分别连接于环形槽，并由环形槽向抛光垫的边缘呈辐射式分布。

本领域技术人员容易理解的是，本实施方式中关于研磨槽沿第一方向或第二方向延伸的描述中，研磨槽沿某一方向延伸是指呈波浪状的研磨槽的整体延伸方向，并非研磨槽某一位置的切线方向。

另外，基于本公开的抛光垫的研磨槽在抛光表面上的正投影轨迹大致呈波浪形，且该波浪形的正投影轨迹符合简谐运动的运动轨迹的设计，抛光垫上研磨槽的布置方式亦可采用网格式或辐射式的其他设计。

实施方式五

参阅图15，图15代表性地示出了本公开提出的抛光垫的第五实施方式的研磨槽的横截面示意图，即示出了研磨槽在垂直于研磨槽的一参考平面上的正投影形状。其中，本实施方式中的抛光垫与本公开其他实施方式的设计大致相同，以下结合上述附图，对本实施方式区别于其他实施方式的设计进行详细说明。

如图15所示，在本实施方式中，基于本公开的研磨槽210的槽深在由抛光垫200的中心位置至抛光垫200的边缘位置的方向上渐增的设计，定义一参考平面，该参考平面是垂直于研磨槽210的延伸方向，即同时垂直于抛光垫200的抛光表面201。其中，研磨槽210的槽腔在该参考平面上的正投影呈倒梯形。

通过本公开的上述设计，由于研磨槽210的槽腔的横截面采用倒梯形的设计，即研磨槽210的槽口2101宽度大于槽底2102宽度，相比于现有抛光垫沟槽的横截面所采用的矩形的设计，即槽口宽度等于槽底宽度，使得本公开提出的抛光垫200在抛光过程中存在于研磨槽210中的杂质较容易被去除，从而改善研磨缺陷。再者，由于倒梯形的研磨槽210的沟槽面积较现有设计有所提升，使得单位时间内通过研磨槽210横截面的研磨液的承载量提升，从而提升抛光速率。

进一步地，如图15所示，在本实施方式中，研磨槽210的倒梯形的正投影图形优选为等腰梯形。并且，该等腰梯形的正投影图形具有上底、下底和两条腰。其中，等腰梯形的上底对应于研磨槽210的槽口2101，等腰梯形的下底对应于研磨槽210的槽底2102，等腰梯形的两条腰对应于研磨槽210的两侧槽壁2103。据此，由于研磨槽210的横截面采用倒置的等腰梯形的设计，使得研磨槽210的结构更加规则，从而进一步优化研磨液在研磨槽210中的更新和散布，提升抛光垫200的抛光效果。

进一步地，在本实施方式中，考虑到在利用倒梯形两条腰的倾斜达成容易去除研磨碎片和微粒的同时，不宜将倒梯形的两条腰设计的过于倾斜而导致研磨槽的研磨效果不佳和产品寿命的降低，则可对倒梯形两条腰的倾斜程度进行进一步优化设计。其中，基于本实施方式中倒梯形呈等腰梯形的设计，上述的倾斜程度可利用腰与下底的夹角的补角β体现。

配合参阅图16和图17，图16和图17中分别代表性地示出了横截面呈倒置的等腰梯形的研磨槽210的两种横截面设计。可以看出，图16示出的研磨槽210，其所对应的补角β较小，则槽口2101与槽底2102的宽度差较大，槽壁2103的斜率(相对于槽深方向)较大。图17示出的研磨槽210，其所对应的补角β较大，则槽口2101与槽底2102的宽度差较小，槽壁2103的斜率较小。

承上，考虑到上述因素，经反复计算与试验论证，在本实施方式中，研磨槽210横截面所对应的等腰梯形的腰与下底的夹角的补角β，即研磨槽210的槽壁2103与槽底2102夹角的补角β，可以优选为60°～75°。

进一步地，基于本实施方式中研磨槽210的横截面采用倒置的等腰梯形的设计，可对等腰梯形的高和下底的乘积做进一步优化设计。经反复计算与试验论证，在本实施方式中，当分别以毫英寸(mil，密耳)为单位计量等腰梯形的高度值和下底的长度值时，即分别以毫英寸为单位计量研磨槽210的槽深和槽底2102宽度时，两者的乘积的数值优选为550～650。

需说明的是，对于抛光垫200的抛光表面201上设置的多个研磨槽210，可将其中至少一个、一部分或全部研磨槽210采用上述横截面呈倒梯形的设计。再者，对于同一个研磨槽210，可以同时采用第一实施方式、第四实施方式和第五实施方式的设计，在此不予赘述。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的抛光垫仅仅是能够采用本公开原理的许多种抛光垫中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的抛光垫的任何细节或抛光垫的任何结构。

举例而言，基于对本公开提出的抛光垫的上述几个实施例的说明，以下大致介绍该抛光垫的制造流程：

首先，进行抛光垫的原材料的准备，将上述原材料注入模具后烘干形成固态的块状结构(例如圆柱体的结构，即Cake)，然后再对该快状结构进行切片，即分切出多个抛光垫(中间胚料)。

之后，利用加工沟槽纹路的相关设备对上述中间胚料进行加工，在其抛光表面上形成预设形态的沟槽纹路，从而制成上垫(Top pad)。相应地，未加工出沟槽纹路的中间胚料即为基垫(Sub pad)。另外，需说明的是，基垫亦可通过另一独立的原材料制备工序烘干固化分切而成，并不限于与上垫由同一个快状结构分切而成。

最终，利用例如压敏胶(pressure sensitive adhesive，PSA)作为粘结剂，将上垫体(未加工沟槽纹路的一侧表面)与基垫粘连在一起，实现抛光垫最终成型。

进一步地，关于沟槽纹路的加工，可以采用特定刀口的刀具，在控制角度、移动速度和压力等条件下，利用自动化的程序切割出所需的沟槽纹路，同时可以得到所需的沟槽深度、宽度等。另外，对于结构较为复杂的沟槽纹路，还可以预先制作出对应于具有特定沟槽纹路的抛光垫的模具，再利用模具将所需的沟槽纹路压制成型。

综上所述，本公开提出的抛光垫，其抛光表面上设置的研磨槽的槽深，在由抛光垫中心位置至抛光垫边缘位置的方向上渐增。据此，在抛光过程中，当抛光垫的转速一定的情况下，根据经典力学原理可知上述研磨槽槽深渐增的设计能够加快研磨液的流速。

以上详细地描述和/或图示了本公开提出的抛光垫的示例性实施方式。但本公开的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本公开提出的抛光垫进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本公开的实施进行改动。

Claims (18)

1.一种抛光垫，具有抛光表面，所述抛光表面上设有研磨槽，其特征在于，所述研磨槽的槽深在由所述抛光垫中心位置至所述抛光垫边缘位置的方向上渐增。

2.根据权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述研磨槽的位于所述抛光垫中心位置的部分的槽深，等于所述抛光垫厚度的0.15倍～0.35倍。

3.根据权利要求2所述的抛光垫，其特征在于，所述研磨槽的位于所述抛光垫中心位置的部分的槽深，等于所述抛光垫厚度的0.25倍。

4.根据权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述研磨槽的位于所述抛光垫边缘位置的部分的槽深，等于所述抛光垫厚度的0.4倍～0.6倍。

5.根据权利要求4所述的抛光垫，其特征在于，所述研磨槽的位于所述抛光垫边缘位置的部分的槽深，等于所述抛光垫厚度的0.5倍。

6.根据权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述抛光垫的厚度为70密耳～90密耳，所述研磨槽的位于所述抛光垫中心位置的部分的槽深为40密耳～45密耳。

7.根据权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述抛光垫的厚度为70密耳～90密耳，所述研磨槽的位于所述抛光垫边缘位置的部分的槽深为10密耳～35密耳。

8.根据权利要求1～7任意一项所述的抛光垫，其特征在于，多个所述研磨槽包括多个主研磨槽和多个子研磨槽，多个所述主研磨槽呈网格状分布并界定出呈阵列分布的多个矩形区域，每个所述矩形区域中分别设有至少一个所述子研磨槽。

9.根据权利要求8所述的抛光垫，其特征在于，多个所述主研磨槽包括：

多个第一主研磨槽，分别沿第一方向延伸，且多个所述第一主研磨槽在垂直于所述第一方向的第二方向上平行间隔分布；以及

多个第二主研磨槽，分别沿所述第二方向延伸，且多个所述第二主研磨槽在所述第一方向上平行间隔分布。

10.根据权利要求8所述的抛光垫，其特征在于，所述矩形区域中的各个所述子研磨槽分别沿所述第一方向延伸，并在所述第二方向上平行间隔分布。

11.根据权利要求8所述的抛光垫，其特征在于，所述矩形区域中的所述子研磨槽包括：

至少一个第一子研磨槽，分别沿所述第一方向延伸，且各个所述第一子研磨槽在所述第二方向上平行间隔分布；以及

至少一个第二子研磨槽，分别沿所述第二方向延伸，且各个所述第二子研磨槽在所述第一方向上平行间隔分布。

12.根据权利要求1～7任意一项所述的抛光垫，其特征在于，所述研磨槽在所述抛光表面上的正投影轨迹呈波浪形，且该波浪形的正投影轨迹符合简谐运动的运动轨迹。

13.根据权利要求12所述的抛光垫，其特征在于，所述研磨槽的正投影轨迹的振幅为80密耳～140密耳。

14.根据权利要求12所述的抛光垫，其特征在于，所述研磨槽的正投影轨迹的一个振动周期所对应的长度为160密耳～240密耳。

15.根据权利要求12所述的抛光垫，其特征在于，多个所述研磨槽包括：

多个第一研磨槽，分别沿第一方向延伸，且多个所述第一研磨槽在垂直于所述第一方向的第二方向上平行间隔分布；以及

多个第二研磨槽，分别沿所述第二方向延伸，且多个所述第二研磨槽在所述第一方向上平行间隔分布。

16.根据权利要求12所述的抛光垫，其特征在于，多个所述研磨槽由所述抛光垫的中心位置向所述抛光垫的边缘呈辐射式分布。

17.根据权利要求1～7任意一项所述的抛光垫，其特征在于，定义一参考平面，所述参考平面垂直于所述研磨槽的延伸方向，所述研磨槽的槽腔在所述参考平面上的正投影呈倒梯形。

18.根据权利要求17所述的抛光垫，其特征在于，所述倒梯形具有分别对应于所述研磨槽槽口、槽底和两侧槽壁的上底、下底和两条腰，所述上底的长度大于所述下底，两个所述腰的长度相等。

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