专利名称：化学机械抛光研磨垫的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体集成电路制造领域的化学机械抛光工艺，尤其是一种化学机械抛光研磨垫。
背景技术：
化学机械抛光工艺能提供光滑高质的硅片表面，而且被认为是唯一能提供硅片全局和局部平坦化的工艺技术。化学机械抛光工艺已被广泛用于层间介质，、金属层，如钨栓塞、铜连线，浅沟槽隔离的去除和平整，成为半导体制造工艺中发展最快的领域之一。图1为已有技术中的化学机械抛光机结构示意图。如图1所示，在传统的化学机械抛光工艺过成中，研磨头携带着硅片1向下贴压在研磨垫2上，含有化学反应物和研磨颗粒的研磨液也被同时滴加在研磨垫2上。硅片1和研磨垫2之间通过自身旋转及硅片在研磨垫上的水平方向运动，利用硅片表面淀积层与研磨垫2和研磨颗粒之间的机械作用，及与研磨液之间的化学作用，达到淀积层的去除和平坦化。
图2为已有技术中研磨垫示意图。如图2所示，传统的研磨垫表面的含孔率、刻槽、表面粗糙度以及硬度等在整个研磨垫表面是完全一致的。图3为已有技术中研磨垫不同区域研磨速率示意图。如图3所示，在工作时，由于研磨液总是先从边缘进入硅片表面，同时因为研磨头的自转产生了离心作用，使研磨液沿硅片表面的数量和浓度分布很不均匀。造成研磨速率沿径向难以保持一致。经过化学机械抛光研磨的硅片表面膜厚面内均一性与研磨过程中的压力分布，硅片与研磨垫间的相对速度，研磨液和研磨生成物在硅片和研磨垫之间的传送都有直接关系。但通过控制压力分布，硅片与研磨垫间的相对速度来优化面内均一性，在很大程度上受到设备结构及工艺本身特性的限制。
已有技术中研磨垫的表征特性，如含孔率、刻槽、表面粗糙度以及硬度等在整个研磨垫表面完全一致。已有技术不能使化学机械抛光的硅片膜厚保持面内均一性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种化学机械抛光研磨垫，该研磨垫各个区域有不同的摩擦系数和对研磨液的传送和保持力，可以保证硅片膜厚面内的均一性。
为解决上述技术问题，本发明一种化学机械抛光研磨垫的技术方案是，沿着该研磨垫的半径方向有两个以上不同区域，每个区域具有不同的摩擦系数和/或对研磨液的传送和保持能力。
作为一种优选技术方案，本发明一种化学机械抛光研磨垫，沿着该研磨垫的半径方向的研磨垫不同区域有不同的含孔率、刻槽、表面粗糙度、硬度。
本发明通过改变各个区域的表征特征的数值，制作化学机械抛光研磨垫，改变了沿着该研磨垫的半径方向研磨垫各个区域的摩擦系数和对研磨液的传送和保持能力，更可以使经过磨垫的硅片面内保持很高的均一性。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述图1为已有技术中的化学机械抛光机结构示意图；图2为已有技术中研磨垫示意图；图3为已有技术中研磨垫不同区域研磨速率示意图；图4为本发明研磨垫示意图。
具体实施例方式
图4为本发明研磨垫示意图。如图4所示，由上述方法制作的本发明一种化学机械抛光研磨垫，沿着该研磨垫的半径方向有两个以上不同区域，根据具体需要，每个区域具有不同的摩擦系数和/或对研磨液的传送和保持能力。沿着该研磨垫的半径方向的研磨垫不同区域有不同的含孔率、刻槽、表面粗糙度、硬度等表面特征。沿着该研磨垫的半径方向的不同区域具有图形、形状、深度和宽度不同的刻槽。
本发明通过改变研磨垫与硅片接触的不同区域的含孔率、划刻槽、表面粗糙度等，改变研磨垫表面不同区域的研磨液的分布及研磨垫与硅片间的机械摩擦和对研磨液的传送和保持能力，从而调节不同区域的研磨速率，保持硅片面内均匀性。
权利要求
1.一种化学机械抛光研磨垫，其特征在于，沿着该研磨垫的半径方向有两个以上不同区域，每个区域具有不同的摩擦系数和/或对研磨液的传送和保持能力。
2.根据权利要求1所述的一种化学机械抛光研磨垫，其特征在于，沿着该研磨垫的半径方向的研磨垫不同区域有不同的含孔率、刻槽、表面粗糙度、硬度等表面特征。
3.根据权利要求1或2所述的一种化学机械抛光研磨垫，其特征在于，沿着该研磨垫的半径方向的不同区域具有图形、形状、深度和宽度不同的刻槽。
全文摘要
本发明公开了一种化学机械抛光研磨垫，沿着该研磨垫的半径方向有两个以上不同区域，每个区域具有不同的摩擦系数和/或对研磨液的传送和保持能力。本发明通过改变研磨垫与硅片接触的不同区域的含孔率、划刻槽、表面粗糙度等，改变研磨垫表面不同区域的研磨液的分布及研磨垫与硅片间的机械摩擦，调节不同区域的研磨速率，保持硅片面内均匀性。
文档编号B24B37/24GK1981990SQ20051011141
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月13日 优先权日2005年12月13日
发明者方精训, 王海军 申请人:上海华虹Nec电子有限公司