一种研磨垫及其更换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种研磨垫及其更换方法。
【背景技术】
[0002]在化学机械抛光(CMP)研磨过程中，为了得到所需要的研磨率，研磨头与研磨垫修整器都会以研磨盘中心为中心进行扫描(sweep)。通常它们swe印的区域都会分为不同的区域(zone)，而研磨头及研磨垫修整器在这些zone中停留的时间不同会引起这些区域研磨垫的研磨损耗不同。当研磨垫接近研磨制程允许的最大时间时，某些区域研磨垫沟道变浅或已经磨平。当研磨垫部分区域发生沟道变浅或者磨平的时候就必须将研磨垫更换掉，这样存在一定的浪费，而且会引起研磨率的变化，对研磨后硅片的均匀性造成影响，最后影响产品质量。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供一种研磨垫及其更换方法，将研磨垫根据研磨头或研磨垫修整器sweep时在不同区域内停留时间分布设计成若干个区域，根据不同区域的磨损情况进行更换，从而可以达到节约成本及维持研磨率稳定的效果。
[0004]本发明的技术目的通过以下技术手段实现:
[0005]—种研磨垫，应用于包括研磨盘、研磨头和研磨垫修整器的研磨机台，其特征在于，所述研磨垫上表面设置有若干个区域带，并且
[0006]每个所述区域带为将所述研磨头或者所述研磨垫修整器在所述研磨垫上表面扫描时的停留时间相同且相连的区域划分成的区域带。
[0007]优选的，上述的研磨垫，其中，所述研磨垫可旋转地设置于所述研磨盘上，且所述研磨垫的中心与所述研磨盘的中心上下重合。
[0008]优选的，上述的研磨垫，其中，所述研磨头以及所述研磨垫修整器以所述研磨盘的中心为中心，距离相等半径对所述研磨垫的上表面进行扫描，以使所述若干个区域带将所述研磨垫的上表面划分为若干个同心圆环。
[0009]优选的，上述的研磨垫，其中，每个所述区域带设置有一连接处，且所述连接处的一端设置有一凸口，另一端设置有一与所述凸口匹配的卡口，以将每个所述区域带固定。
[0010]优选的，上述的研磨垫，其中，所述连接处为一斜面，且所述斜面的方向与所述研磨垫的旋转方向一致，以防止所述连接处在旋转过程中卷起。
[0011]本发明还提供一种研磨垫的更换方法，应用于包括研磨盘、研磨头和研磨垫修整器的研磨机台，其特征在于，所述方法包括:
[0012]根据所述研磨头或者所述研磨垫修整器在所述研磨垫上表面扫描时的停留时间，将所述停留时间相同且相连的区域划分成一个区域带；
[0013]根据每个所述区域带的磨损情况不同，拆卸并更换已经磨损的所述区域带，并保留未磨损的区域带。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点是:
[0015]本发明提供的一种研磨垫及其更换方法，将研磨垫根据研磨头或研磨垫修整器sweep时在不同区域内停留时间分布设计成若干个区域带，根据不同区域带的磨损情况进行更换，从而可以达到节约成本及维持研磨率稳定的效果。
【附图说明】
[0016]图la和图lb为研磨垫被划分成若干个区域带的示意图；
[0017]图2为研磨垫区域带的连接方式示意图；
[0018]图3为实施例中研磨垫修整器在不同区域带中停留的时间比率图；
[0019]图4为根据图3划分出区域带的研磨垫的示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0023]本发明的新型研磨垫，其上表面包括若干个区域带，应用于包括研磨盘、研磨头和研磨垫修整器的研磨机台，根据研磨头或者研磨垫修整器在研磨垫上表面扫描时的停留时间，将停留时间相同且相连的区域划分成一个区域带。根据不同区域带的磨损情况对研磨垫的不同区域单独进行更换，从而可以达到节约成本及维持研磨率profile稳定的效果。
[0024]具体的，研磨垫可旋转地设置于研磨盘上，且研磨垫的中心与研磨盘的中心上下重合。研磨头或者研磨垫修整器在研磨垫上表面扫描时，是以研磨盘的中心为中心，距离相等半径进行扫描，这样研磨头或者研磨垫修整器在扫描的过程中就把研磨垫的上表面划分成不同的区域，我们把研磨头或者研磨垫修整器在研磨垫上表面扫描时的停留时间相同且相连的区域划分成一个区域带，以使得一个研磨垫被分成若干个区域带，这若干个区域带(zone)将研磨垫的上表面划分为若干个同心圆。如图la所示的两个区域带(zonel和zone2)，或者如图lb所示的三个区域带(zonel、zone2和zone3)，或者将研磨垫上表面分成更多的区域带。具体的区域带的个数根据不同的停留时间而定，本发明对此不作限制。
[0025]进一步的，这些区域带的连接方式采取中部连接的方法，即在每个区域带上设置一个连接处，且连接处的一端设置有一凸口，另一端设置有一与该凸口匹配的卡口，以将每个区域带固定。
[0026]作为一个优选的实施例，本实施例如图2所示，每个区域带的连接处采取梯形斜面连接的方法，斜面的宽度约为1?3mm，斜面的中部有一个半圆柱状的卡口，半圆柱的宽度约1mm，用于防止研磨液缓慢渗入，影响背胶的黏附性能，而且梯形斜面的方向必须与旋转的方向保持一致，以防止研磨垫旋转过程中交接处卷起。例如研磨垫在研磨时旋转的方向为逆时针方向，则区域带连接处的连接方式如图2所示。
[0027]下面结合一个具体的实施例来详细阐述本发明的研磨垫及其更换方法。
[0028]现将设计上述研磨垫的方法运用于一款研磨垫修整器的扫描(swe印)程式，该程式sweep过程分为9个扫描区域，sweep的起始位置为距离研磨盘中心1.5英寸，sweep的终止置为距离研磨盘中心15英寸，每个扫描区域的宽度为1.5英寸，研磨垫在每个扫描区域的作用时间比率如图3所示。
[0029]由图3可知，在扫描区域3?扫描区域7之间的时间分布为8%，而扫描区域2和扫描区域8的时间分布为9%，两种时间分布差异不大，而且扫描区域2?扫描区域8为连续的扫描区域，则在设计研磨垫时可以将扫描区域2?扫描区域8定义为一个区域带。所以可以将研磨垫相应地分割为3个区域带与研磨垫整理的sweep程式相对应，如图4所示，分别为研磨垫修整器sweep程式的扫描区域1为区域带1 (zonel)，扫描区域2?扫描区域8为区域带2 (zone2)，扫描区域9为区域带3 (zone3)，研磨垫3个区域带的宽度与研磨垫修整器sweep的扫描区域的宽度有关。
[0030]具体的，区域带在zonel的半径为3*2.25+5 (5为研磨盘disk的半径)=11.75cm，即zonel为半径11.75cm的圆，zone3的半径为13.5*2.25-5 (5为研磨盘disk的半径)=25.375cm，若研磨垫的宽度是 80cm，则 zone3 为 80/2-25.375 = 14.625cm，即 zone3 为半径为25.375cm宽度为14.625cm的圆环，剩余的部位为zone2，宽度25.375-11.75 =13.625cm，即zone2为半径为11.75cm宽度为13.625cm的圆环。在设计好的新研磨垫上，研磨垫修整器在zonel的扫描时间与zone3扫描时间是在zone2的扫描时间的两倍，所以zone2的寿命(lifetime)应为zonel和zone3的两倍，这样在zonel和zone3被损耗需要进行更换时单独对zonel与zone3添加颗粒物可以延长研磨垫的使用时间，而且可以保证稳定的研磨率profile。
[0031]综上所述，本发明提供的一种新型研磨垫及其更换方法，将研磨垫根据研磨头或研磨垫修整器sweep时在不同区域内停留时间分布设计成若干个区域带，根据每个区域带研磨头或研磨垫修整器的停留时间比率计算研磨垫不同区域带的PM比率，对不同的区域带分别进行更换，从而可以达到节约成本及维持研磨率稳定的效果。
[0032]本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现各种变化例，这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
[0033]以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种研磨垫，应用于包括研磨盘、研磨头和研磨垫修整器的研磨机台，其特征在于，所述研磨垫上表面设置有若干个区域带，并且 每个所述区域带为将所述研磨头或者所述研磨垫修整器在所述研磨垫上表面扫描时的停留时间相同且相连的区域划分成的区域带。2.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，所述研磨垫可旋转地设置于所述研磨盘上，且所述研磨垫的中心与所述研磨盘的中心上下重合。3.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，所述研磨头以及所述研磨垫修整器以所述研磨盘的中心为中心，距离相等半径对所述研磨垫的上表面进行扫描，以使所述若干个区域带将所述研磨垫的上表面划分为若干个同心圆环。4.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，每个所述区域带设置有一连接处，且所述连接处的一端设置有一凸口，另一端设置有一与所述凸口匹配的卡口，以将每个所述区域带固定。5.根据权利要求4所述的研磨垫，其特征在于，所述连接处为一斜面，且所述斜面的方向与所述研磨垫的旋转方向一致，以防止所述连接处在旋转过程中卷起。6.一种研磨垫的更换方法，应用于包括研磨盘、研磨头和研磨垫修整器的研磨机台，其特征在于，所述方法包括: 根据所述研磨头或者所述研磨垫修整器在所述研磨垫上表面扫描时的停留时间，将所述停留时间相同且相连的区域划分成一个区域带； 根据每个所述区域带的磨损情况不同，拆卸并更换已经磨损的所述区域带，并保留未磨损的区域带。
【专利摘要】本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种研磨垫及其更换方法，应用于包括研磨盘、研磨头和研磨垫修整器的研磨机台，所述研磨垫上表面包括若干个区域带，根据所述研磨头或者所述研磨垫修整器在所述研磨垫上表面扫描时的停留时间，将所述停留时间相同且相连的区域划分成一个区域带，根据不同区域带的磨损情况进行更换，从而可以达到节约成本及维持研磨率稳定的效果。
【IPC分类】B24B37/26
【公开号】CN105397617
【申请号】CN201510703868
【发明人】吴科, 文静, 张传民
【申请人】上海华力微电子有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年10月26日