CN117798814A - 一种抛光垫、抛光垫的制备方法及抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种抛光垫、抛光垫的制备方法及抛光方法。抛光垫包括光催化区域、硬性去除区域、软性去除区域。抛光垫在使用过程中,抛光液添加在光催化区域中心位置,通过紫外光照射光使得光催化固体发生催化反应,激发产生的‑OH团基和O2 ‑作用在外围硬性去除区域与软性去除区域正在研磨的晶圆表面,快速去除晶圆的表面厚度,硬性去除区域环绕着光催化区域分布,在抛光过程中,晶圆会循环经过硬性去除区域、软性去除区域,降低晶圆表面的不平整度,并搭配光催化区域,实现晶圆抛光良率的提高。同时,在硬性去除区域引入了导流槽设计,使得抛光过程中、产生的硬性去除固体的碎屑及时从抛光盘表面流出,避免对其他区域的影响。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,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。
背景技术
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。
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。
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。
发明内容
本发明为解决上述技术问题,提供一种抛光垫,包括:
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;
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;
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。
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150mm~可选的,203mm。
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。
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。
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。
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。
本发明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:
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;
在所述硬性去除本体区域制备导流槽;
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。
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。
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;
形成光催化区域的步骤包括:
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。
本发明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:
提供表面不平整晶圆、抛光垫;
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。
综上所述,本发明的优点及有益效果为:
本发明提出了一种抛光垫、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。
且本发明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。
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去除的结合,实现对所述晶圆一步抛光后,得到表面平整的晶圆的目标,缩短了晶圆的抛光工序,提升了晶圆的抛光效率。
同时,光催化区域和硬性去除区域、软性去除区域分开设置,使得所述抛光液作用在所述晶圆表面之前就完成了催化分解生成了-OH团基和O2 -,进一步的加快了所述晶圆所述抛光垫对晶圆的抛光速率。本发明提供的抛光垫通过搭配光催化工艺,实现了化学去除作用的增强,一步研磨工艺即可实现原来两步化学机械抛光的效果,极大地减少了化学机械的抛光时间,实现加工速率的提高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种抛光垫的示意图;
图2为本发明实施例提供的一种抛光垫的制备方法的流程的示意图;
图3为本发明实施例提供的一种晶圆的抛光方法的流程的示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解,下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种抛光垫,如图1所示,包括:
抛光垫本体,所述抛光垫本体表面具有光催化区域10、硬性去除区域20和软性去除区域30;
所述光催化区域10位于所述抛光垫中心,所述光催化区域10的表面具有光催化固体;
所述硬性去除区域20与所述软性去除区域30围绕所述光催化区域10间隔分布,所述硬性去除区域20为多个扇形结构,所述硬性去除区域20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。
具体的,在本发明实施例中,所述抛光垫本体采用直径为610mm的商用抛光垫。在其他实施例中,所述抛光垫本体采用直径为380mm、500mm、910mm其中一种的商用抛光垫。
在本发明实施例中,所述抛光垫本体的材料为聚氨酯、阻尼布、无纺布其中的一种。
在本发明实施例中,所述光催化区域10的形状为圆形,所述光催化区域10的直径范围为150mm~203mm。
所述抛光垫设置的光催化区域10,利用紫外光照射所述光催化固体,使得所述晶圆的表面被快速去除;通过限定了光催化区域10的范围,节省了光催化剂固体的使用,降低制造成本。
在本发明实施例中,所述光催化固体为二氧化钛固体、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。
通过对所述光催化固体粒径范围的控制,既可以增加所述光催化固体的表面积,又可以减小所述光催化固体在所述抛光垫本体的固结难度,也降低了所述抛光垫的制造成本;通过对所述光催化固体的分布密度范围的设定,避免了所述光催化固体的团聚,也就避免了所述光催化固体的分布密度过高,导致的所述光催化固体对光照的阻隔,降低光催化效果,同时,也避免所述光催化固体的分布密度过低,参与光催化的所述光催化固体相应的减少,导致的光催化效果下降。
所述抛光垫在使用过程中,抛光液添加在光催化区域中心位置,并通过离心作用扩散到外围的硬性去除区域和软性去除区域。通过紫外光照射的照射,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 -(过氧根离子)的产生效率,研磨液产生所述-OH团基和O2 -作用在所述晶圆表面,使得所述晶圆表面的材料达到快速去除,达到快速去除所述晶圆表面厚度的目的。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。
在本发明实施例中,所述硬性去除区域20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10的距离范围为10mm~17mm。
在本发明实施例中,所述扇形结构的圆心角为30°,所述扇形结构为4个,均匀分布于所述抛光垫本体的表面,其中,所述扇形结构最外侧边缘距离所述抛光垫边缘的距离为25mm。
在其他实施例中,所述扇形结构为6个或者2个,所述扇形结构的圆心角可调,所述扇形结构的圆心角根据实际情况进行确定。
在本发明实施例中,所述软性去除区域30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,当所述晶圆抛光完成时,所述晶圆停止于所述软性去除区域30的晶圆停止区域,使得所述晶圆整个在所述软性去除区域30位置,有利于所述晶圆的抛光效果。
在本发明实施例中,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。
在所述硬性去除区域20引入了导流槽设计,使得后续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,避免对其他区域的影响。
在本发明实施例中,所述软性去除区域30为所述抛光垫除所述光催化区域10和硬性去除区域20的其他区域。
在本发明实施例中,所述软性去除区域30为裸露的所述抛光垫本体部分,使得后续对晶圆的抛光过程中,直接利用所述抛光垫本体的材料对所述晶圆进行抛光,所述软性去除区域30的硬度小于硬性去除区域20的硬度,所述软性去除区域30以较低的材料移除率实现所述晶圆表面划痕的去除。
在本发明实施例中,所述硬性去除固体为氧化铝固体、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。
利用所述硬性去除固体的机械摩擦作用,快速的去除晶圆表面的不平整或者损伤;并通过控制所述硬性去除固体的粒径,确保所述硬性去除固体在所述抛光垫本体表面稳定的固结和一定的分布密度,避免所述硬性去除固体的粒径过度增大或者减小,导致的固结不稳定或者影机械摩擦作用力的不足,影响晶圆去除的厚度和时间;并配合一定的所述硬性去除固体的分布密度,实现对晶圆表面加工质量的控制,避免所述硬性去除固体的分布密度过大或者过小,导致的加工后的晶圆表面质量的达不到目标要求。
所述抛光垫在使用过程中,所述晶圆循环交替的经过硬性去除区域20和所述软性去除区域30,将硬性去除、软性去除相结合的方式对晶圆进行抛光,实现一次抛光,即可去除所述晶圆表面的不平整度,降低所述晶圆表面的划痕,获得无划痕的晶圆表面。
本发明还提供一种抛光垫的制备方法,包括:
步骤S10,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;
步骤S20,在所述硬性去除本体区域制备导流槽;
步骤S30,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。
具体的,执行步骤S10,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30,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10的多个扇形结构,所述软性去除区域30与所述硬性去除本体区域围绕所述光催化区域10间隔分布。
在本发明实施例中,所述抛光垫本体采用直径为610mm的商用抛光垫。
在其他实施例中,所述抛光垫本体采用直径为380mm、500mm、910mm其中一种的商用抛光垫。
在本发明实施例中,所述抛光垫本体的材料为聚氨酯、阻尼布、无纺布其中的一种。
在本发明实施例中,所述硬性去除分散液包括第一分散剂、硬性去除固体,将所述第一分散剂和所述硬性去除固体在超声振动和机械搅拌的条件下混合后,形成所述硬性去除分散液,其中,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,所述硬性去除固体的分布密度范围为0.1g/cm2~0.3g/cm2。
在本发明实施例中,所述第一分散剂为禾达KD6、KD2、KD7、KD20商用活性剂其中的一种或多种。
在本发明实施例中,所述硬性去除固体为氧化铝固体。在其他实施例中,所述硬性去除固体为氧化锆固体、碳化硼固体其中的一种。
在本发明实施例中,所述光催化分散液包括第二分散剂、光催化固体,将所述第二分散剂和所述光催化固体在超声振动和机械搅拌的条件下混合后,形成所述光催化分散液,其中,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。
在本发明实施例中,所述第二分散剂为十二烷基硫酸钠、Triton X(陶氏润湿剂)、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇其中的一种或几种。
在本发明实施例中,所述光催化固体为二氧化钛固体。在其他实施例中,所述光催化固体为二氧化锡固体。
执行步骤S20,在所述硬性去除本体区域制备导流槽。
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。
在硬性去除区域20引入了导流槽设计,使得后续对晶圆抛光的过程中,产生的硬性去除固体的碎屑及时从抛光盘表面流出,避免对其他区域的影响。
执行步骤S30,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20和光催化区域10,所述最终获得所述抛光垫。
在本发明实施例中,形成硬性去除区域20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,形成硬性去除区域20。
在本发明实施例中,固结后的所述硬性去除固体的平均粒径范围为15nm~30nm。
在本发明实施例中,所述胶黏剂为环氧树脂、聚氨酯或者其他适合的试剂。
在本发明实施例中,形成光催化区域10的步骤包括:
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10。
在本发明实施例中,固结后的所述光催化固体的分布密度范围为0.03g/cm2~0.06g/cm2。
在本发明实施例中,所述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的时间范围为10min~30min,使得所述光催化固体固结,形成光催化区域10。
在本发明实施例中,所述光催化区域10的形状为圆形,所述光催化区域10的直径范围为150mm~203mm。
在本发明实施例中,所述抛光垫还包括软性去除区域30,所述软性去除区域30为所述抛光垫除所述光催化区域10和硬性去除区域20的其他区域。
所述软性去除区域30为裸露的所述抛光垫本体部分,使得后续对晶圆抛的光过程中,直接利用所述抛光垫本体的材料对所述晶圆进行抛光,所述软性去除区域30的硬度小于硬性去除区域20的,以较低的材料移除率实现所述晶圆表面划痕的去除,获得无划痕的晶圆表面。
本发明实施例还提供一种晶圆的抛光方法,包括:
步骤S100,提供表面不平整晶圆、抛光垫;
步骤S200,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,向所述光催化区域的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。
在本发明实施例中,所述晶圆为碳化硅晶圆。
在其他实施例中,所述晶圆为硅晶圆、蓝宝石晶圆或者其他适合的晶圆。
所述晶圆进行化学机械抛光的过程中,采用紫外灯持续照射用所述光催化区域10,所述紫外灯的功率范围为15W~40W。
在本发明实施例中,所述紫外灯的波长为365nm。
在本发明实施例中,所述抛光液采用10%~40%的硅溶胶、5%~7.5%的双氧水、0.1%~0.5%的芬顿试剂混合而成。
在本发明实施例中,所述晶圆进行化学机械抛光的过程中,将所述抛光液添加到所述光催化区域的中心位置,添加的所述抛光液的流量为200mL/min~300mL/min;抛光盘的转速范围为20rpm~40rpm,抛光头的转速范围为20rpm~40rpm,抛光温度为30℃~35℃。
在紫外光的照射下,使得所述光催化固体即二氧化钛发生催化反应,激发电子空穴对的产生,即提高-OH团基和O2 -的产生效率,抛光液产生所述-OH团基和O2 -作用在所述外围正在研磨的晶圆表面,使得所述晶圆表面的材料发生氧化分解反应,达到加快去除所述晶圆表面厚度的目的,并且,通过设置一定的所述光催化固体的粒径和所述光催化固体的分布密度,从而提升所述光催化固体的光催化效率和固结的稳定性,提升晶圆去除效率,极大地减少了化学机械的抛光时间,实现加工速率的提高。
所述抛光垫在对晶圆抛光的过程中,所述晶圆会循环经过硬性去除区域20和所述软性去除区域30,通过硬性去除区域20的硬性去除、所述软性去除区域30的软性去除依次交替的对所述晶圆进行抛光,去除所述晶圆表面的不平整度,降低所述晶圆表面的划痕,实现晶圆抛光良率的提高。
并且,在硬性去除区域20引入了导流槽设计,使得在对所述晶圆抛光的过程中,产生的硬性去除固体的碎屑及时从抛光盘表面流出,避免对其他区域的影响。
同时,光催化区域和硬性去除区域、软性去除区域分开设置,使得所述抛光液作用在所述晶圆表面之前就完成了催化分解生成了-OH团基和O2 -,进一步的加快了所述晶圆所述抛光垫对晶圆的抛光速率。本发明提供的所述抛光垫通过搭配光催化工艺,实现了化学去除作用的增强,一步研磨工艺即可实现原来两步化学机械抛光的效果,极大地减少了化学机械的抛光时间,实现加工速率的提高。
最后说明,任何依靠本发明装置结构以及所述实施例的技术方案,进行的部分或者全部技术特征的修改或者等同替换,所得到的本质不脱离本发明的相应技术方案,都属于本发明装置结构以及所述实施方案的专利范围。
Claims (10)
1.一种抛光垫,其特征在于,包括:
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;
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;
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。
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:
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;
在所述硬性去除本体区域制备导流槽;
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。
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;
形成光催化区域的步骤包括:
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。
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:
提供表面不平整晶圆、抛光垫;
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。
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