研磨垫及研磨系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种研磨垫及研磨系统，所述研磨垫包括研磨层，其中研磨层包括中心区域、边缘区域以及位于中心区域以及边缘区域之间的主要研磨区域。至少一环状沟槽位于研磨层的主要研磨区域中。边缘沟槽位于研磨层的边缘区域中，且边缘沟槽包括格状沟槽。至少一径向延伸沟槽位于研磨层的主要研磨区域，且至少一径向延伸沟槽与至少一环状沟槽相连接。本申请技术方案通过环状沟槽、边缘沟槽以及径向延伸沟槽的特别配置，可以使研磨液具有不同的流场分布，进而使特定研磨制程具有较均匀的研磨率。

【技术实现步骤摘要】

本技术有关于一种研磨垫以及研磨系统，且特别是有关于一种可提供较均匀的研磨率的研磨垫及研磨系统。
技术介绍
随着产业的进步，平坦化制程经常被采用为生产各种元件的制程。在平坦化制程中，化学机械研磨制程经常为产业所使用。一般来说，化学机械研磨(chemicalmechanicalpolishing,CMP)制程是将研磨垫贴附于研磨承载台上，供应具有化学品的研磨液于研磨垫上，对研磨物件(例如是半导体晶圆)施加压力以将其压置在研磨垫上，且让研磨物件及研磨垫彼此进行相对运动。通过相对运动所产生的机械摩擦及研磨液的化学作用下，移除部分研磨物件的表层，而使其表面逐渐平坦，来达成平坦化的目的。图1A是一种传统研磨垫的上视示意图。请参照图1A，研磨垫10A包括多个同心圆沟槽14位于研磨垫10A的研磨层12表面，用来容纳及传输研磨液。然而，因各个同心圆沟槽14之间并不相连，因此可能造成研磨层12表面不同区域的研磨液传输不佳，特别是对应于研磨物件20中央区域研磨液流场分布较差，进而造成研磨物件20研磨率不均匀的问题。图1B是另一种传统研磨垫的上视示意图。请参照图1B，研磨垫10B的研磨层12表面除了包括多个同心圆沟槽14，另外包括格状沟槽16，通过相连的格状沟槽16来改善研磨液传输效率。然而，对于特定的研磨制程，对应于研磨物件20中央区域，研磨液流场分布可能反而太好，研磨物件20研磨率不均匀的问题可能依然存在。因此，对于特定的研磨制程而言，需要有另一种研磨垫，具有不同的研磨液流场分布，以供产业所选择。
技术实现思路
本技术提供一种研磨垫以及研磨系统，其具有不同的研磨液流场分布，以达到较均匀的研磨率。本技术的研磨垫包括研磨层，其中研磨层包括中心区域、边缘区域以及位于中心区域以及边缘区域之间的主要研磨区域。至少一环状沟槽位于研磨层的主要研磨区域中。边缘沟槽位于研磨层的边缘区域中，且边缘沟槽包括格状沟槽。至少一径向延伸沟槽位于研磨层的主要研磨区域，且至少一径向延伸沟槽与至少一环状沟槽相连接。本技术另提供一种研磨系统，研磨系统包括研磨垫以及研磨物件。研磨垫包括研磨层，其中研磨层包括中心区域、边缘区域以及位于中心区域以及边缘区域之间的主要研磨区域。至少一环状沟槽位于研磨层的主要研磨区域中。边缘沟槽位于研磨层的边缘区域中，且边缘沟槽包括格状沟槽。至少一径向延伸沟槽位于研磨层的主要研磨区域，且至少一径向延伸沟槽与至少一环状沟槽相连接。研磨物件位研磨垫上，其中研磨物件具有中央区域以及包围中央区域的周边区域。在进行研磨程序中，研磨物件的中央区域与研磨层的至少一环状沟槽以及至少一径向延伸沟槽接触，且研磨物件的周边区域与研磨层的至少一环状沟槽、边缘沟槽以及至少一径向延伸沟槽接触。技术基于上述，通过环状沟槽、边缘沟槽以及径向延伸沟槽的特别配置，可以使研磨液具有不同的流场分布，进而使特定研磨制程具有较均匀的研磨率。为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1A-图1B是现有常用的研磨垫与研磨物件的上视示意图；图2是本技术的一个实施例的研磨系统的剖面示意图；图3是本技术图2的实施例的研磨垫与研磨物件的上视示意图；图4是本技术的研磨垫与传统研磨垫的相对研磨率比较图；图5是本技术的另一个实施例的研磨垫与研磨物件的上视示意图；图6是本技术的另一个实施例的研磨垫与研磨物件的上视示意图。附图标记说明：10A、10B：研磨垫；12：研磨层；14：同心圆沟槽；16：格状沟槽；20：研磨物件；100：承载台；200A、200B、200C：研磨垫；210：研磨层；212：边缘区域；214：主要研磨区域；216：中心区域；220：环状沟槽；240：径向延伸沟槽；260：边缘沟槽；280：中心沟槽；290：旋转中心；300：研磨物件；310：中央区域；320：周边区域；400：研磨头；A、B：转动方向；D1：中心区域的宽度；D2：主要研磨区域的宽度；D3：边缘区域的宽度；S：移动方向。具体实施方式图2为依照本技术的一个实施例的研磨系统的剖面示意图。图3是本技术图2的实施例的研磨垫与研磨物件的上视示意图。请先参照图2，研磨系统1000包括承载台100、研磨垫200A、研磨物件300以及研磨头400。承载台100例如是用以承载研磨垫200A。请同时参照图2以及图3，本实施例的研磨垫200A是位于承载台100的上。研磨垫200A包括研磨层210、至少一环状沟槽220、至少一径向延伸沟槽240以及边缘沟槽260，且研磨垫200A还包括旋转中心290。研磨层210包括中心区域216、边缘区域212以及位于中心区域216以及边缘区域212之间的主要研磨区域214。旋转中心290位于研磨层210的中心位置。环状沟槽220位于研磨层210的主要研磨区域214中。在本实施例中，环状沟槽220包括多个环状沟槽，以旋转中心290为中心呈现同心排列(如图3所示)，但本技术不以此为限，环状沟槽220的数目并没有特别的限定，可为单一个或是多数个，例如是单一个螺旋环状沟槽或是多数个圆环状沟槽，端看实际需求而定。边缘沟槽260位于研磨层210的边缘区域212中。其中，边缘沟槽260包括格状沟槽，此格状沟槽的形状例如为四边形格(例如：正方格、长方格、菱形格、梯形格)、三角形格、多角形格、或其组合，但本技术不以此为限。具体来说，上述格状沟槽例如为由两组或两组以上平行或不相连的沟槽交叉所组成，且上述两组或两组以上平行或不相连的沟槽例如为直线沟槽或曲线沟槽(例如：弧状沟槽或是环状沟槽)，本技术不特别限定。举例来说，以图3为例的格状沟槽即为由彼此垂直的两组平行的直线沟槽交叉所组成正方格的形状。径向延伸沟槽240位于研磨层210的主要研磨区域214中，且与环状沟槽220相连接。本技术中所谓的径向延伸沟槽240是指在研磨层210中延伸横跨不同半径位置的沟槽，并不限定为半径方向的沟槽，径向延伸沟槽240也可以是与半径方向平行或夹一角度的沟槽。径向延伸沟槽240可选择为直线沟槽、曲线沟槽、不规则形状沟槽、或其组合。在一个实施例中，径向延伸沟槽240延伸至边缘区域212，径向延伸沟槽240例如是与边缘沟槽260相连接。此外，径向延伸沟槽240可选择为边缘沟槽260的格状沟槽一部分的延伸。上述径向延伸沟槽240的数目并没有特别的限定，可为单一个或是多数个，端看实际需求而定。径向延伸沟槽240为延伸后可靠近旋转中心290的部分格状沟槽的延伸。径向延伸沟槽240例如是包括一组、两组、或两组以上平行、不平行、或相连接的沟槽，且上述一组、两组、或两组以上平行、不平行、或相连接的沟槽例如为直线沟槽、曲线沟槽(例如：弧状)、不规则形状沟槽、或其组合，本技术不特别限定。在本技术中，径向延伸沟槽240至少是位于研磨层210的主要研磨区域214中且与环状沟槽220相连接。换言之，径向延伸沟槽240可视实际需求选择是否延伸至中心区域216以和/或边缘区域212，且每一组径向延伸沟槽240中的任一条沟槽皆可视实际需求选择是否通过旋转中心290。举例来说，以图3为例的径向延伸沟槽240即为由四组平行的直线沟槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨垫，其特征在于，包括：研磨层，其中所述研磨层包括中心区域、边缘区域以及位于所述中心区域以及所述边缘区域之间的主要研磨区域；至少一环状沟槽，位于所述研磨层的所述主要研磨区域中；边缘沟槽，位于所述研磨层的所述边缘区域中，且所述边缘沟槽包括格状沟槽；以及至少一径向延伸沟槽，位于所述研磨层的所述主要研磨区域，且所述径向延伸沟槽与所述至少一环状沟槽相连接。

【技术特征摘要】
2015.08.07 TW 1041258161.一种研磨垫，其特征在于，包括：研磨层，其中所述研磨层包括中心区域、边缘区域以及位于所述中心区域以及所述边缘区域之间的主要研磨区域；至少一环状沟槽，位于所述研磨层的所述主要研磨区域中；边缘沟槽，位于所述研磨层的所述边缘区域中，且所述边缘沟槽包括格状沟槽；以及至少一径向延伸沟槽，位于所述研磨层的所述主要研磨区域，且所述径向延伸沟槽与所述至少一环状沟槽相连接。2.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，所述研磨层具有旋转中心，所述旋转中心位于所述研磨层的中心位置，且所述至少一环状沟槽以所述旋转中心为中心呈现同心排列。3.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，所述边缘沟槽的所述格状沟槽的形状为正方格、长方格、菱形格、梯形格、三角形格、多角形格、或其组合。4.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，所述径向延伸沟槽延伸至所述边缘区域，且所述径向延伸沟槽与所述边缘沟槽相连接。5.根据权利要求4所述的研磨垫，其特征在于，所述径向延伸沟槽为所述边缘沟槽的所述格状沟槽一部分的延伸。6.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，还包括中心沟槽，位于所述研磨层的所述中心区域中，且所述中心沟槽包括格状沟槽。7.根据权利要求6所述的研磨垫，其特征在于，所述中心沟槽的所述格状沟槽的形状为正方格、长方格、菱形格、梯形格、三角形格、多角形格、或其组合。8.根据权利要求6所述的研磨垫，其特征在于，所述径向延伸沟槽延伸至所述中心区域，且所述径向延伸沟槽与所述中心沟槽相连接。9.根据权利要求6所述的研磨垫，其特征在于，所述径向延伸沟槽为所述中心沟槽的所述格状沟槽一部分的延伸。10.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，在所述研磨层半径方向上，所述中心区域具有第一宽度，所述主要研磨区域具有第二宽度，所述边缘区域具有第三宽度。11.根据权利要求10所述的研磨垫，其特征在于，所述第一宽度为所述研磨层半径的5％～25％，所述第二宽度为所述研磨层半径的50％～90％，且所述第三宽度为所述研磨层半径的5％～25％。12.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，所述边缘沟槽中不与所述径向延伸沟槽连接的每一沟槽具有：第一端点，位于所述主要研磨区域的外侧处，其中所述第一端点具有一端面；以及第二端点，位于所述边缘区域的外侧处，且不具有端面。13.一种研磨系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈科文，游世明，
申请(专利权)人：智胜科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：中国台湾;71