本实用新型涉及一种化学机械抛光的带孔和主次凹槽的抛光垫，更详细地，涉及柔性和硬度都较为适中的高结合力多层抛光垫。
背景技术：
化学机械抛光技术是半导体晶片表面加工的关键技术之一，并用于集成电路制造过程的各阶段表面平整化，近年来得到广泛应用。作为化学机械抛光系统关键部件之一的抛光垫对抛光效率和加工质量有着重要影响。在CMP 中，抛光垫具有以下功能：（1）能贮存抛光液，并把它运送到工件的整个加工区域，使抛光均匀；（2）从工件抛光表面除去抛光过程产生的残留物质（如抛光碎屑、抛光垫碎片等）；（3）传递材料去除所需的机械载荷；（4）维持抛光过程所需的机械和化学环境。抛光垫性能主要由抛光垫的材料种类、材料性能、表面结构和状态等决定。抛光垫的合理选择对于控制和优化CMP过程有着重要意义。
用于CMP 的抛光垫必须具有良好的化学稳定性（耐腐蚀性）、亲水性以及机械力学特性。抛光垫通常可分为硬质和软质（弹性、粘弹性）两种。用于CMP 过程的硬质抛光垫有各种粗布垫、纤维织物垫、聚乙烯垫等，软质抛光垫主要有聚氨酯垫、细毛毡垫、各种绒毛布垫等。即抛光垫的硬度决定了其保持形状精度的能力。采用硬质抛光垫可获得较好的工件表面的平面度，软质抛光垫可获得加工变质层和表面粗糙度都很小的抛光表面。
但目前缺乏对抛光垫在CMP过程作用较完全的认识，在大多数应用场合，抛光垫结构、材料都是根据经验选择，如：如何选择抛光垫材料种类、表面结构、层数、软硬度、孔隙率、可压缩性，均是需要考虑的因素，因此获得一种柔性和硬度都较为适中的高结合力多层抛光垫，以期获得优良的抛光效果，是本领域技工的普遍追求。
这些影响因素中，抛光垫的表面沟槽形状及尺寸是抛光垫性能的关键参数之一，它直接影响到抛光区域抛光液的分布和运动，影响抛光区域的温度分布。因此，抛光垫的表面沟槽形状及尺寸影响化学反应速率和机械去除作用，从而影响到化学机械抛光的抛光质量和抛光效率，不同的沟槽表面形状对抛光垫性能及抛光效果产生不同影响。常见的抛光垫沟槽表面结构形状有：圆环型、网格型、正负螺旋对数型、放射线型及渐开线型，但上述凹槽均为均匀凹槽，且并无主次之分，即，现有技术中的抛光垫对于产品的抛光效果依旧有待提高。
技术实现要素：
本实用新型为了获得高精度抛光效果的抛光垫，主要从抛光材料的表面凹槽出发，并从抛光材料、抛光垫层、软硬度、孔隙率、可压缩性等参数方面进行优化，从而获得了一种高抛光精度的抛光垫。
本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：
一种带主次凹槽的多层抛光垫，其包括三层，依次分别为亲水聚酰胺层、热塑性聚氨酯层和聚氯乙烯层，所述亲水聚酰胺层表面含有凹槽，所述凹槽包括以深且宽的波浪形凹槽为主的主凹槽、以细而浅的枝状凹槽为次的次凹槽，所述主凹槽通过次凹槽勾通连接；所述亲水聚酰胺层的体积孔隙率为30~35%，邵氏硬度≤70D；所述聚氯乙烯层的体积孔隙率低于10%，体积压缩率低于5%，邵氏硬度≥100D；所述抛光垫不含树脂粘结层。
进一步的，所述主凹槽的深度为0.4~0.7mm，主凹槽的波峰和波谷垂直距离为0.2~3cm，主凹槽彼此之间的间距为2~5mm。
进一步的，所述次凹槽的深度为0.1~0.2mm，且次凹槽分别连接于临近两条主凹槽的波峰和波谷。
进一步的，所述聚氯乙烯层的厚度为0.5~1.2mm。
进一步的，所述热塑性聚氨酯层的厚度为0.1~0.5mm。
进一步的，所述亲水聚酰胺层的厚度比聚氯乙烯层的厚度厚0.7~1mm。
进一步的，所述抛光垫的厚度≤3.5mm。
进一步的，所述热塑性聚氨酯层的体积压缩率为20~40%。
本实用新型还一种带主次凹槽的多层抛光垫，其包括四层，依次分别为亲水聚酰胺层、热塑性聚氨酯层、聚氯乙烯层和背胶层；所述亲水聚酰胺层表面含有凹槽，所述凹槽包括以深且宽的波浪形凹槽为主的主凹槽、以细而浅的枝状凹槽为次的次凹槽，所述主凹槽通过次凹槽勾通连接；所述亲水聚酰胺层的体积孔隙率为30~35%，邵氏硬度≤70D；所述聚氯乙烯层的体积孔隙率低于10%，体积压缩率低于5%，邵氏硬度≥100D。
所述带主次凹槽的多层抛光垫的直径为200mm~500mm。
有益效果
本实用新型能获得以下优异的技术效果：
（1）本实用新型中带有主次凹槽的多层抛光垫，具有不同深度且彼此勾通的主次凹槽，该沟槽不仅可以储存抛光液，还可以产生一种抽吸作用，增加流体的流动，使流体在抛光垫表面均匀分布，从而使抛光后的晶片获得高度的平整度和光滑度；
（2）多层抛光垫的聚酰胺层，能够承受CMP 过程的机械、化学作用，从而在保证材料去除率的同时能够获得较高的抛光精度，且亲水性能够确保压板上的抛光液具有良好的分散性；
（3）多层抛光垫的聚氨酯层，具有良好的亲水性，其关键在于适宜的可压缩性能够使得抛光垫与工件之间有较大范围的均匀接触，保证晶片表面材料有效均匀去除，以保证工件抛光表面的均匀性，获得较好的平面度；
（4）多层抛光垫的聚氯乙烯层主要为抛光垫提供硬度、刚性，作为具有较低可压缩性的底层使抛光垫与工件间有较大范围的贴合接触，提高工件的抛光均匀性；
（5）本实用新型中带有主次凹槽的多层抛光垫的较高孔隙率使得抛光垫储存、运送抛光液的能力较强；
（6）本实用新型中带有主次凹槽的多层抛光垫中背胶层的加入，能够显著拓宽抛光垫的使用范围；
（7）在各个层之间无需添加树脂胶黏剂，其层之间的结合力极强，抛光垫的稳定性好。
附图说明
图1为本实用新型中抛光垫的结构示意图（未出示主次凹槽）。
图2为本实用新型抛光垫的表面结构示意图。
附图标记说明: 亲水聚酰胺层1、热塑性聚氨酯层2、聚氯乙烯层3、背胶层4、波浪形主凹槽5，枝状次凹槽6，波峰7，波谷8。
具体实施方式
一种带主次凹槽的多层抛光垫，其包括三层，依次分别为亲水聚酰胺层1、热塑性聚氨酯层2和聚氯乙烯层3，所述亲水聚酰胺层1表面含有凹槽，所述凹槽包括以深且宽的波浪形凹槽为主的主凹槽5、以细而浅的枝状凹槽为次的次凹槽6，所述主凹槽5通过次凹槽6勾通连接；所述亲水聚酰胺层1的体积孔隙率为30~35%，邵氏硬度≤70D；所述聚氯乙烯层3的体积孔隙率低于10%，体积压缩率低于5%，邵氏硬度≥100D；所述抛光垫不含树脂粘结层。
进一步的，所述主凹槽的深度为0.4~0.7mm，主凹槽的波峰7和波谷8垂直距离为0.2~3cm，主凹槽彼此之间的间距为2~5mm。
进一步的，所述抛光垫的次凹槽的深度为0.1~0.2mm，且次凹槽分别连接于临近两条主凹槽的波峰和波谷。
进一步的，所述聚氯乙烯层的厚度为0.5~1.2mm。
进一步的，所述热塑性聚氨酯层的厚度为0.1~0.5mm。
进一步的，所述亲水聚酰胺层的厚度比聚氯乙烯层的厚度厚0.7~1mm。
进一步的，所述抛光垫的厚度≤3.5mm。
进一步的，所述热塑性聚氨酯层的体积压缩率为20~40%。
本实用新型还提供另一种带主次凹槽的多层抛光垫，其包括四层，依次分别为亲水聚酰胺层1、热塑性聚氨酯层2、聚氯乙烯层3和背胶层4；所述亲水聚酰胺层表面含有凹槽，所述凹槽包括以深且宽的波浪形凹槽为主的主凹槽5、以细而浅的枝状凹槽为次的次凹槽6，所述主凹槽5通过次凹槽6勾通连接；所述亲水聚酰胺层1的体积孔隙率为30~35%，邵氏硬度≤70D；所述聚氯乙烯层3的体积孔隙率低于10%，体积压缩率低于5%，邵氏硬度≥100D。
所述抛光垫的直径为200mm~500mm。
以上，虽然通过优选的实施例对本实用新型进行了例示性的说明，但本实用新型并不局限于这种特定的实施例，可以在记载于本实用新型的保护范 围的范畴内实施适当的变更。