Hello,大家好，今天我们来分享下CMP（化学机械研磨）工艺中主要的耗材--抛光垫。
CMP的工艺我就不介绍了，有兴趣的话可以参考之前的文章，
芯片制造工艺--CMP【图文介绍】
抛光垫是 CMP 工艺的核心耗材之一，主要是与抛光液中的磨粒进行进行机械摩擦作用，将前面工艺反应产生的薄膜去除，使加工的Wafer表面平坦或者工件裸露出来，为后续的化学反应提供很好的条件。
抛光垫其实是一种柔软疏松的材料，一般由填充材料“聚氨酯”、“聚乙烯”构成，其表面通常有许多小孔，便于容纳抛光液。
抛光垫的核心参数指标通常如下
- 硬度
硬度大的抛光垫，在抛光速率较高时能实现较好的平整度，此时如果压力较大时，可能会引起Wafer表面损伤。
- 弹性
弹性模量高则抛光垫对压力的承受能力就越强，剪切模量高则抵抗旋转的能力就越好。
- 压缩性
抛光垫的压缩性决定了在抛光过程中其表面的贴合程度和均匀性。
- 粗糙度
粗糙度对去除速率有直接影响，越粗糙的抛光垫，与Wafer的接触面越小，里面存储的抛光液就越多。
- 表面结构
抛光垫有平面型和沟槽型，这对于存储和运输抛光液的影响不一。
抛光垫的种类丰富
根据磨料分为“磨料抛光垫”和“无磨料抛光垫”。
- 磨料抛光垫：磨料抛光垫的表面有磨料颗粒，可以对晶圆表面进行物理抛光，抛光效率高，但容易对晶圆表面造成损伤。
- 无磨料抛光垫：无磨料抛光垫的表面没有磨料颗粒，只能对晶圆表面进行化学抛光，对晶圆表面损伤小，但抛光效率低。
根据基材分为“聚氨酯抛光垫”、“无纺布抛光垫”和“复合型抛光垫”。
目前主流的抛光垫是“聚氨酯抛光垫”，因为它的聚合物对抛光面适应性好、加工性好、成本较低，但是聚氨酯垫片硬度高，适合粗抛。
- 聚氨酯抛光垫：聚氨酯表面有许多空球体微孔封闭单元结构，能起到收集加工去除物、传送抛光液以及保证化学腐蚀等作用，有利于提高抛光均匀性和抛光效率，孔尺寸越大其运输能力越强。
- 无纺布抛光垫：无纺布抛光垫的原材料聚合物棉絮类纤维渗水性能好，容纳抛光液的能力强，但是其硬度较低、对材料去除率低，因此会降低抛光片平坦化效率。常用在细抛工艺中。
- 复合型抛光垫：复合型抛光垫采用“上硬下软"的上下两层复合结构，兼顾平坦度和非均匀性要求，将目前抛光垫的回弹率大幅降低，减少了抛光垫的凹陷和提高了均匀性，解决了因抛光垫使用过程中易釉化的问题。
抛光垫根据表面结构分为“平面型”和“沟槽型”。
- 平面型：平面型抛光垫表面平坦，抛光效率高，缺点是容易对晶圆表面造成损伤。
- 沟槽型：沟槽型（又叫网格型）抛光垫的表面上有许多网格状的孔洞，对晶圆表面损伤小，缺点是抛光效率低。
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