CN114643532A - 一种提高抛光液利用效率的化学机械抛光垫 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体芯片化学机械抛光技术领域，更具体地，本发明涉及一种提高抛光液利用效率的抛光垫。所述抛光垫包括抛光层和沟槽。本发明通过设置抛光垫中抛光层和沟槽，可使用抛光液以及所述抛光垫，用于抛光或平坦化半导体硅晶圆片。本发明通过设置多个沟槽，使沟槽呈圆弧形设置，并控制圆弧的半径和走向等，可使抛光液在抛光垫上储存时间延长，提高抛光液的利用效率。本发明通过在沟槽中设置多个馈赠器凹槽，并控制馈赠器凹槽和沟槽的尺寸，有利于抛光液的储存缓冲，快速分布到抛光垫表面，提高抛光液的利用效率的同时，将抛光过程产生的碎屑迅速排放到沟槽中，提高排屑能力，进一步提升半导体硅晶圆片的平坦化程度。
Description
技术领域
本发明涉及化学机械抛光技术领域，更具体地，本发明涉及一种提高抛光液利用效率的化学机械抛光垫。
背景技术
化学机械抛光(CMP)是半导体芯片生产过程中非常重要的一道工序，半导体芯片是通过在硅晶圆片上集成多层微观电路结构制成的，微观集成电路制造中多种不同材料，通过不同的沉积技术和工艺，分步层沉积到半导体晶片的表面上，再通过化学蚀刻作用去除多余不需要的部分，即形成一层微观集成电路，按照芯片设计图重复上述工艺在晶片表面叠加不同图形的电路，可以得到多层微观电路，即通常所说的半导体芯片。沉积技术包括物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等。但由于依序沉积和去除材料层，将导致晶片形成微观上非常不平坦的表面。
随着芯片集成度的不断提升，芯片中的电路层数也越来越多，多层微观电路的制造是从下往上逐层成型的，若底下一层的表面不够平坦，将直接影响到上层微观电路的成型，因此每一层微观电路的加工工艺都要求硅晶圆片具有平坦化的表面，所以每完成一层的加工工艺需要对硅晶圆片进行化学机械抛光(CMP)处理使其表面平坦化程度满足其上层加工的需要。CMP可以去除表面多余的材料和杂质，减少例如表面粗糙、划痕等缺陷，每一层硅晶圆的抛光质量即表面平坦化程度直接决定了半导体芯片的质量。
在CMP工艺中，抛光头吸附硅晶圆片使其与抛光垫的抛光面接触，抛光头提供压力将晶圆片压在抛光面上。同时将抛光液供给到晶圆片与抛光面之间。抛光垫和晶圆片相对旋转，同时通过化学蚀刻和机械研磨的共同作用，对晶圆片表面抛光使其平坦化。
抛光机、抛光液和抛光垫是CMP工艺技术的3大关键要素。抛光垫作为CMP工艺过程的重要消耗材料，它具有四个方面的功能：①贮存抛光液并把它运送到工件的整个加工区域，使抛光均匀；②去除工件抛光表面在抛光过程产生的残留物(如抛光碎屑、抛光碎片等)；③传递材料去除所需的机械能量；④维持抛光过程所需的机械和化学环境。其材料性能和结构直接影响着抛光垫的性能，进而也影响着CMP过程及抛光效果。在这些影响因素中，抛光垫的表面沟槽形状是决定抛光质量的关键因素之一，它直接影响了抛光液的分布和流动，以及抛光碎屑的移除效果。
抛光垫的沟槽形状直接影响抛光液的利用效果及抛光碎屑的排出速度，进而影响抛光质量。目前抛光垫的沟槽主要有网格状、同心圆状、正对数螺旋、负对数螺旋等形状。不同形状的沟槽都是为了均匀地向抛光表面供应浆料和快速移除抛光过程中产生的碎屑。Reinhardt等人的第5,578,362号美国专利揭示凹槽的各种宏观纹理以及凹槽在抛光垫中用途。确切地说，其揭示多种图案、轮廓、凹槽、螺旋、径向线、斑点或其它形状。包含在Reinhardt中的具体实例是叠置的同心圆和同心圆以及X-Y凹槽。因为同心圆形凹槽图案不提供直接流动路径到垫的边缘，所以同心圆形凹槽经论证为最常用的凹槽图案。
虽然目前抛光垫的凹槽形状种类繁多，各有优点。但是抛光垫依然存在抛光液供给效率，抛光液用量多、排屑能力低的缺点，因此，目前仍需设计一种新型凹槽的抛光垫来解决上述问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种用于半导体芯片化学机械抛光(CMP)工艺中提高抛光液利用效率的抛光垫，所述抛光垫包括抛光层和沟槽，所述沟槽设置在抛光层上，并从抛光层中心向抛光层的边缘呈圆弧分布。
作为本发明一种优选的技术方案，所述圆弧从抛光层中心至边缘的走向为顺时针方向。
作为本发明一种优选的技术方案，所述圆弧的半径小于等于抛光层的半径，且所述圆弧半径大于等于抛光层半径的一半。
作为本发明一种优选的技术方案，相邻圆弧间的角度为5～45度。
作为本发明一种优选的技术方案，所述沟槽上设置馈赠器凹槽。
作为本发明一种优选的技术方案，所述馈赠器凹槽的形状为倒圆锥台，所述倒圆锥台的上底面的直径大于圆台的下底面，所述倒圆锥台的下底面和沟槽相互连通。
作为本发明一种优选的技术方案，所述倒圆锥台形馈赠器凹槽的上底面的直径为3～10mm，倒圆锥台的下底面直径与沟槽的宽度一致，倒圆锥台的深度为0.25～1mm。
作为本发明一种优选的技术方案，同一沟槽上相邻馈赠器凹槽中心之间的距离为5～13mm。
作为本发明一种优选的技术方案，所述沟槽的宽度为1～3mm，深度为0.5～1.5mm。
本例还提供如上所述的提高抛光液利用效率的抛光垫的应用，用于半导体芯片化学机械抛光工艺。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明通过设置抛光垫中抛光层和凹槽，可用于使用抛光流体以及所述抛光垫与半导体集成电路硅晶圆片之间的相对运动来抛光或平坦化半导体集成电路硅晶圆片的待加工表面。
(2)本发明通过设置多个沟槽，使沟槽呈圆弧形设置，并使圆弧从抛光垫圆心至边缘的走向为顺时针方向，通过控制圆弧的半径等，可促进抛光液在抛光垫上储存时间延长，提高抛光液的利用效率。
(3)本发明通过在沟槽中设置多个馈料器凹槽，并控制馈料器凹槽和沟槽的尺寸，有利于抛光液的储存缓冲，快速分布到抛光垫表面，提高抛光液的利用效率的同时，将抛光过程产生的碎屑迅速排放到沟槽中，提高排屑能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为抛光垫的结构示意图。
图2为所述沟槽和馈料器凹槽的剖视示意图。
其中，1-抛光垫、2-馈料器凹槽、3-沟槽。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下通过具体实施方式说明本发明，但不局限于以下给出的具体实施例。
本发明提供了一种用于半导体芯片化学机械抛光(CMP)工艺中提高抛光液利用效率的抛光垫。
抛光层，具有聚合物基质和厚度，所述抛光层包含中心、周边、从所述中心延伸到所述周边的半径以及环绕所述中心且与所述半径相交的抛光轨迹，所述抛光轨迹表示所述抛光层的用于抛光或平坦化半导体集成电路硅晶圆片待加工表面。
本发明通过设置多个沟槽，并设置其结构为从中心延伸至边缘的圆弧，且圆弧从抛光层中心至边缘的走向为顺时针方向，即圆弧突出位置朝向为抛光垫运行时的方向，这样设计有利于抛光液快速进入抛光垫与晶圆片的间隙，并加快抛光碎屑排出抛光垫。若圆弧从抛光垫圆心至边缘的走向为逆时针方向，则容易使抛光液向抛光垫圆心流动，导致抛光碎屑排出困难，进而影响抛光质量，硅晶圆片的表面平坦度大幅下降。在一种实施方式中，所述沟槽设置在抛光层上从抛光层中心向抛光层的边缘呈圆弧分布。
本发明发现，需控制圆弧半径。圆弧的形状是根据其圆心至抛光垫圆心的连线为半径绘制确定的，若圆弧半径大于抛光垫半径则凹槽3结构趋向于直线，导致部分抛光液还未来得及输送到抛光表面就从沟槽边缘排出，这样抛光液的使用效率不高；而若圆弧半径小于1/2的抛光垫半径则圆弧沟槽末端无法与抛光垫边缘相接触，导致抛光废液排出困难，容易使待抛光表面受损。在一种实施方式中，所述圆弧的半径小于等于抛光层的半径，且所述圆弧半径大于等于抛光层半径的一半，所述圆弧半径和抛光层半径的比为(0.5～1.0)：1，可列举的有，0.5：1、0.6：1、0.7：1、0.8：1、0.9：1、1.0：1，更优选的为0.5:1。
此外，本发明发现，需控制圆弧间角度，圆弧间的角度为抛光垫圆心分别与相邻2条圆弧沟槽圆心的连接线所形成的夹角，当角度过小则圆弧密集，不易设置馈料器凹槽，且容易导致抛光液消耗量增加，角度过大则圆弧过于疏松达不到均匀提供抛光液的目的，且容易导致抛光液供给不足，抛光质量下降。而当设置合适的圆弧半径和相互间角度，使圆弧路径足够长，抛光液在抛光垫上的储存时间延长，有利于抛光液的充分利用。在一种实施方式中，相邻圆弧间的角度为5～45度，优选的为，5～30度，更优选的为10～25度，更优选的为15度。
本发明发现，通过在沟槽上设置一定形状和大小的馈赠器凹槽，可使抛光液能够在离心力作用下在此凹槽储存缓冲，同时快速均匀分布到抛光垫表面，大大提高抛光液的利用效率，而且抛光产生的大部分碎屑等废物可以迅速进入到馈赠器凹槽中，同时馈赠器凹槽设计为倒圆锥台形，向下为圆锥斜面，倒圆锥台底部直径与沟槽宽度一致，并与沟槽连通，抛光碎屑可以快速通过沟槽排出抛光垫。在一种实施方式中，所述沟槽上设置馈赠器凹槽。在一种实施方式中，所述馈赠器凹槽的形状为倒圆锥台，所述倒圆锥台的上底面的直径大于倒圆锥台的下底面，所述倒圆锥台的下底面和沟槽相互连通。
在一种实施方式中，所述圆台的上底面的直径为3～10mm，可列举的有，3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm，所述倒圆锥台的上底面的直径为3～10mm，不包括3mm，倒圆锥台的下底面直径与沟槽的宽度一致；倒圆锥台的深度为0.25～1mm，可列举的有，0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.55mm、0.6mm、0.65mm、0.7mm、0.75mm、0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1mm。
在一种实施方式中，同一沟槽上相邻馈赠器凹槽中心之间的距离为5～13mm，可列举的有，5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm。
相邻馈赠器凹槽之间的距离为同一圆弧中，相邻馈赠器凹槽的中心之间的距离。
在一种实施方式中，所述沟槽宽度为1～3mm，可列举的有，1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm，深度为0.5～1.5mm，可列举的有，0.5mm、0.7mm、0.9mm、1mm、1.2mm、1.4mm、1.5mm。
本发明所述圆台的上底面的直径、圆台的深度、沟槽的宽度、沟槽的深度分别由图2中D、H1、W、H2表示。
本发明还提供如上所述的提高抛光液利用效率的抛光垫的应用，用于半导体芯片化学机械抛光工艺。
实施例
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
如图1～2所示，本实施例提供一种抛光垫，所述抛光垫包括抛光层1和沟槽3，所述沟槽3设置在抛光层1上，并从抛光层1中心向抛光层1的边缘呈圆弧分布，所述圆弧半径和抛光层半径的比为0.5:1，相邻圆弧间的角度为10度，所述沟槽3上设置馈赠器凹槽2，所述馈赠器凹槽2的形状为倒圆锥台，所述倒圆锥台的上底面的直径大于倒圆锥台的下底面，所述倒圆锥台的下底面直径与沟槽3宽度一致并相互连通，所述倒圆锥台的上底面的直径为3.00mm，倒圆锥台的深度为0.25mm，同一沟槽3上的相邻馈赠器凹槽2中心之间的距离为5.00mm所述沟槽3宽度为1.50mm，深度为1.00mm。
本例提供的抛光垫进行抛光时，由于倒圆锥台和沟槽深度、宽度都较小，可以减少抛光液在单个沟槽的含量，但相邻圆弧间的角度为10度，意味着沟槽数量的增加，馈赠器凹槽数量更多，使得供给到抛光垫表面的抛光液并未减少，抛光液可在馈赠器凹槽进行缓冲，并均匀分布到抛光垫表面，因此可以在提高的抛光液利用率的同时保证较高的抛光速率。
实施例2
如图1～2所示，本实施例提供一种抛光垫，所述抛光垫包括抛光层1和沟槽3，所述沟槽3设置在抛光层1上，并从抛光层1中心向抛光层1的边缘呈圆弧分布，所述圆弧半径和抛光层半径的比为0.5:1，相邻圆弧间的角度为24度，所述沟槽3上设置馈赠器凹槽2，所述馈赠器凹槽2的形状为倒圆锥台，所述倒圆锥台的上底面的直径大于倒圆锥台的下底面，所述倒圆锥台的下底面直径与沟槽3宽度一致并相互连通，所述倒圆锥台的上底面的直径为8.00mm，倒圆锥台的深度为1.00mm，同一沟槽3上的相邻馈赠器凹槽2中心之间的距离为12.00mm所述沟槽3宽度为3.00mm，深度为1.00mm。
本例提供的抛光垫进行抛光时，由于倒圆锥台和沟槽深度、宽度都较大，增加了抛光液在单个沟槽的含量，但相邻圆弧间的角度为24度，意味着沟槽数量的减少，馈赠器凹槽数量更少，使得供给到抛光垫表面的抛光液并未增加，抛光液可在馈赠器凹槽进行缓冲，大尺寸的馈料槽和沟槽有助于抛光液迅速、均匀地分布到抛光垫表面，因此可以在提高的抛光液利用率的同时保证抛光速率不至于下降过多。
实施例3
如图1～2所示，本实施例提供一种抛光垫，所述抛光垫包括抛光层1和沟槽3，所述沟槽3设置在抛光层1上，并从抛光层1中心向抛光层1的边缘呈圆弧分布，所述圆弧半径和抛光层半径的比为0.5:1，相邻圆弧间的角度为15度，所述沟槽3上设置馈赠器凹槽2，所述馈赠器凹槽2的形状为倒圆锥台，所述倒圆锥台的上底面的直径大于倒圆锥台的下底面，所述倒圆锥台的下底面直径与沟槽3宽度一致并相互连通，所述倒圆锥台的上底面的直径为4.00mm，倒圆锥台的深度为0.50mm，同一沟槽3上的相邻馈赠器凹槽2中心之间的距离为6.00mm所述沟槽3宽度为2.00mm，深度为1.20mm。
本例提供的抛光垫进行抛光时，倒圆锥台和沟槽深度、宽度都相对于实例1、2适中，相邻圆弧间的角度为15度，意味着沟槽和馈料槽数量也相对于实例1、2适中，使得供给到抛光垫表面的抛光液与实例1、2保持一致条件下，可以在提高的抛光液利用率的同时保证较高的抛光速率，提升平坦度。
比较例1
如图1～2所示，本实施例提供一种抛光垫，所述抛光垫包括抛光层1和沟槽3，所述沟槽3设置在抛光层1上，并从抛光层1中心向抛光层1的边缘呈圆弧分布，所述圆弧半径和抛光层半径的比为1:1，相邻圆弧间的角度为15度，所述沟槽3上设置馈赠器凹槽2，所述馈赠器凹槽2的形状为倒圆锥台，所述倒圆锥台的上底面的直径大于倒圆锥台的下底面，所述倒圆锥台的下底面直径与沟槽3宽度一致并相互连通，所述倒圆锥台的上底面的直径为4mm，倒圆锥台的深度为0.50mm，同一沟槽3上的相邻馈赠器凹槽2中心之间的距离为6.00mm所述沟槽3宽度为2.00mm，深度为1.20mm。
对比例1例提供的抛光垫进行抛光时，倒圆锥台和沟槽深度、宽度、相邻圆弧间的角度等均与实施例3一致，但圆弧半径和抛光层半径的比为1:1，意味着沟槽的长度减少，馈赠器凹槽数量更少，供给到抛光垫表面的抛光液减少，且抛光液供给不均匀，抛光速度下降，待抛光物平坦度变差，且圆弧沟槽趋近于直线，使得抛光液过快的从抛光垫上排出，抛光液的利用率下降。
比较例2
如图1～2所示，本实施例提供一种抛光垫，所述抛光垫包括抛光层1和沟槽3，所述沟槽3设置在抛光层1上，并从抛光层1中心向抛光层1的边缘呈圆弧分布，所述圆弧半径和抛光层半径的比为0.5:1，相邻圆弧间的角度为24度，所述沟槽3上设置馈赠器凹槽2，所述馈赠器凹槽2的形状为倒圆锥台，所述倒圆锥台的上底面的直径大于倒圆锥台的下底面，所述倒圆锥台的下底面直径与沟槽3宽度一致并相互连通，所述倒圆锥台的上底面的直径为12.00mm，倒圆锥台的深度为1.00mm，同一沟槽3上的相邻馈赠器凹槽2中心之间的距离为16.00mm所述沟槽3宽度为4.00mm，深度为1.00mm。
对比例2提供的抛光垫进行抛光时，由于倒圆锥台和沟槽深度与实施例2一致，倒圆锥台尺寸和沟槽宽度都增大，增加了抛光液在单个沟槽的含量，馈赠器尺寸变大，虽然提高了抛光液供给到表面的速度，但挤压了表面可供抛光的面积，反而降低了抛光速率和待抛光物的表面平坦度，抛光液的利用率下降。
比较例3
如图1～2所示，本实施例提供一种抛光垫，所述抛光垫包括抛光层1和沟槽3，所述沟槽3设置在抛光层1上，并从抛光层1中心向抛光层1的边缘呈圆弧分布，所述圆弧半径和抛光层半径的比为0.5:1，相邻圆弧间的角度为5度，所述沟槽3上设置馈赠器凹槽2，所述馈赠器凹槽2的形状为倒圆锥台，所述倒圆锥台的上底面的直径大于倒圆锥台的下底面，所述倒圆锥台的下底面直径与沟槽3宽度一致并相互连通，所述倒圆锥台的上底面的直径为3.00mm，倒圆锥台的深度为0.25mm，同一沟槽3上的相邻馈赠器凹槽2中心之间的距离为5.00mm所述沟槽3宽度为1.00mm，深度为0.50mm。
对比例3例提供的抛光垫进行抛光时，倒圆锥台深度、宽度与实施例1一致，相邻圆弧间的角度为5度，意味着沟槽数量增加，馈赠器凹槽数量更多，虽然提高了抛光液供给到表面的速度，但减少了表面可供抛光的面积，反而降低了抛光速率，抛光液的利用率下降，且由于沟槽3尺寸更小更浅，抛光废物排出相对较慢，因而待抛光物表面平坦度更差。
比较例4
如图1～2所示，本实施例提供一种抛光垫，所述抛光垫包括抛光层1和沟槽3，所述沟槽3设置在抛光层1上，并从抛光层1中心向抛光层1的边缘呈圆弧分布，所述圆弧半径和抛光层半径的比为0.5:1，相邻圆弧间的角度为45度，所述沟槽3上设置馈赠器凹槽2，所述馈赠器凹槽2的形状为倒圆锥台，所述倒圆锥台的上底面的直径大于倒圆锥台的下底面，所述倒圆锥台的下底面直径与沟槽3宽度一致并相互连通，所述倒圆锥台的上底面的直径为20mm，倒圆锥台的深度为0.15mm，同一沟槽3上的相邻馈赠器凹槽2中心之间的距离为25mm所述沟槽3宽度为15.00mm，深度为0.30mm。
对比例4例提供的抛光垫进行抛光时，倒圆锥台和沟槽宽度增大，深度减小，由于相邻圆弧间的角度为45度，意味着沟槽数量减少，馈赠器凹槽数量更少，导致抛光液供给不均匀，抛光速率下降，待抛光物表面平坦度很差。
性能测试对实施例和对比例制备得到的抛光垫进行抛光测试：
(1)抛光方法为：在杭州众硅电子科技公司(Hangzhou SIZONE ElectronicTechnology Inc.)单模组集成式CMP抛光机上，使用Anji D2000E二氧化硅研磨液浆料来进行抛光研究。使用TEOS毯覆式硅晶圆作为测试晶片(Moniter wafer)确定去除速率(RR)。
(2)抛光条件为：除非另外指明(以抛光平台转速PS(rpm)/抛光头转速HS(rpm)的形式)，否则在所有抛光实验中使用的抛光条件包括：93rpm的抛光平台转速；87rpm的抛光头转速；使用170mL/min的抛光液流速，在7lbs的下压力下用Saesol 4DPS60AMC1整理盘来整理抛光垫，抛光时间90s/片。
(3)研磨速率和非均匀性计算方法：
通过使用FILMETRICS膜厚测量工具(美商菲乐股份有限公司(Filmetrics,lnc))扫描硅晶圆上49个的点位置测量抛光之前膜厚度PRE
和之后的膜厚度POST
来计算49个点位平均去除量MEAN
MEAN＝AVERAGE(PRE-POST)；并用公式
计算去除量的标准偏差；通过计算公式
得到该片测试晶片的平均去除速率RR(
/min)；通过计算公式
得到该片测试晶片去除量的非均匀性Nu(％)，该值反映了抛光后的晶片表面平坦化程度；
分别记录测试晶片(moniter wafer)在第26、52、78、104、130个晶片计数下抛光数据，统计该5片测试晶片各自的RR和Nu，并计算其平均值作为记录数据；其中实施例和对比例提供的抛光垫的参数和测试结果分别如表1和表2所示。
表1抛光垫参数
表2测试结果
从上述测试结果可知，本发明提供的抛光垫可用于半导体芯片化学机械抛光，可减少抛光液的用量，具有高的抛光效率和排屑能力，且使用本发明提供的抛光垫抛光后的晶片具有高的平坦性。
前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，本发明的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (10)
1.一种提高抛光液利用效率的抛光垫，其特征在于，所述抛光垫包括抛光层和沟槽，所述沟槽设置在抛光层上，并从抛光层中心向抛光层的边缘呈圆弧分布。
2.根据权利要求1所述的提高抛光液利用效率的抛光垫，其特征在于，所述圆弧从抛光层中心至边缘的走向为顺时针方向。
3.根据权利要求1所述的提高抛光液利用效率的抛光垫，其特征在于，所述圆弧的半径小于等于抛光层的半径，且所述圆弧半径大于等于抛光层半径的一半。
4.根据权利要求1所述的提高抛光液利用效率的抛光垫，其特征在于，相邻圆弧间的角度为5～45度。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的提高抛光液利用效率的抛光垫，其特征在于，所述沟槽上设置馈赠器凹槽。
6.根据权利要求5所述的提高抛光液利用效率的抛光垫，其特征在于，所述馈赠器凹槽的形状为倒圆锥台，所述倒圆锥台的上底面的直径大于下底面的直径，所述倒圆锥台的下底面和沟槽相互连通。
7.根据权利要求6所述的提高抛光液利用效率的抛光垫，其特征在于，所述倒圆锥台的上底面的直径为3～10mm，倒圆锥台的下底面直径与沟槽的宽度一致，倒圆锥台的深度为0.25～1mm。
8.根据权利要求5所述的提高抛光液利用效率的抛光垫，其特征在于，同一沟槽上相邻馈赠器凹槽中心之间的距离为5～13mm。
9.根据权利要求1所述的提高抛光液利用效率的抛光垫，其特征在于，所述沟槽的宽度为1～3mm，深度为0.5～1.5mm。
10.一种根据权利要求1～9任意一项所述的提高抛光液利用效率的抛光垫的应用，其特征在于，用于半导体芯片制造的化学机械抛光工艺。
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