本發(fā)明屬于晶圓研磨，涉及一種低硬度研磨墊及其制備方法。

背景技術：

1、在晶圓研磨過程中，晶圓與研磨墊間相互旋轉運動，去除硅晶圓表面多余部分或非平坦部分的沉積材料。與此同時，位于研磨墊正上方的鉆石修整器也會受到向下壓力，從而與研磨墊充分接觸，保證研磨墊表面粗糙度恒定，以有效去除晶圓表面溝槽間殘留的研磨液與多余硅料。

2、晶圓、保持環(huán)和研磨墊之間的相互作用共同影響著研磨后晶圓表面缺陷數(shù)量，如果研磨墊整體較硬會引起晶圓表面劃傷、產(chǎn)生缺陷等問題。目前，行業(yè)內(nèi)普遍通過改進研磨墊上層(研磨墊接觸晶圓的一層)材料的合成配方，以降低研磨墊上層的硬度，實現(xiàn)研磨墊整體硬度的調(diào)節(jié)。然而在研磨墊上層材料的制備過程中需要控制多個工藝參數(shù)，才能選出最優(yōu)上層墊的材料配方，從配方改進到制成成品材料，耗費時間較長，總體成本較高，不方便操作。因此，需要找到其他能夠調(diào)節(jié)成品材料硬度的方法，簡化操作的同時提高生產(chǎn)效率。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種低硬度研磨墊及其制備方法，降低了整體研磨墊的硬度，解決晶圓在化學拋光過程中，因研磨墊硬度高而引起晶圓表面劃傷，產(chǎn)生缺陷的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種低硬度研磨墊的制備方法，所述的制備方法包括：

3、提供基材層、熱熔粘結層與上墊層；

4、對所述基材層進行預處理，得到邵氏硬度＜50sha的緩沖層，隨后在所述緩沖層表面貼合熱熔粘結層，并進行一次熱壓；

5、在所述熱熔粘結層表面貼合上墊層，并進行二次熱壓，隨后對所述上墊層進行窗口制作形成至少一個窗口，再進行切槽處理形成若干個溝槽；

6、提供感應粘合層，將所述感應粘合層貼合在緩沖層遠離熱熔粘結層的一側表面，并進行三次熱壓，得到低硬度研磨墊。

7、本發(fā)明提供的一種低硬度研磨墊的制備方法操作簡單，成本低廉，通過減小緩沖層的硬度，有效調(diào)節(jié)整體研磨墊的硬度，減少了產(chǎn)品表面缺陷，從而提升了成品良率。

8、作為本發(fā)明一個優(yōu)選技術方案，所述基材層的材料為聚酯無紡布。

9、優(yōu)選地，所述熱熔粘結層的材料為熱熔膠層。

10、優(yōu)選地，所述上墊層的材料為聚氨酯。

11、優(yōu)選地，所述感應粘合層的材料為壓敏雙面膠層。

12、作為本發(fā)明一個優(yōu)選技術方案，所述預處理的方式包括采用磨料進行刻蝕處理或壓花處理。

13、優(yōu)選地，所述磨料的平均粒徑為25～350nm，例如可以是25nm、30nm、50nm、80nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm或350nm，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

14、優(yōu)選地，經(jīng)過所述預處理后，所述緩沖層的粗糙度為2～4μm，例如可以是2μm、2.3μm、2.5μm、2.8μm、3μm、3.2μm、3.5μm、3.8μm或4μm，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

15、作為本發(fā)明一個優(yōu)選技術方案，所述一次熱壓的溫度為90～120℃，例如可以是90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃或120℃，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

16、優(yōu)選地，所述一次熱壓的壓力為3～4bar，例如可以是3bar、3.1bar、3.2bar、3.3bar、3.4bar、3.5bar、3.6bar、3.7bar、3.8bar、3.9bar或4bar，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

17、優(yōu)選地，經(jīng)所述一次熱壓后，所述緩沖層的壓縮率為2.1％～4.5％，例如可以是2.1％、2.2％、2.3％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.6％、4％、4.3％或4.5％，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

18、需要說明的是，本發(fā)明中所述壓縮率是指(壓縮前厚度-壓縮后厚度)/壓縮前厚度。

19、作為本發(fā)明一個優(yōu)選技術方案，所述二次熱壓的溫度為90～130℃，例如可以是90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃或130℃，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

20、優(yōu)選地，所述二次熱壓的壓力為2～5bar，例如可以是2bar、2.2bar、2.5bar、2.8bar、3bar、3.5bar、3.8bar、4bar、4.5bar、4.8bar或5bar，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

21、優(yōu)選地，經(jīng)所述二次熱壓后，所述緩沖層的壓縮率為1.5％～3.5％，例如可以是1.5％、1.6％、1.8％、2％、2.3％、2.5％、2.8％、3％、3.2％或3.5％，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

22、作為本發(fā)明一個優(yōu)選技術方案，所述三次熱壓的溫度為100～120℃，例如可以是100℃、105℃、108℃、110℃、112℃、115℃、118℃或120℃，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

23、優(yōu)選地，所述三次熱壓的壓力為3～4bar，例如可以是3bar、3.1bar、3.2bar、3.3bar、3.4bar、3.5bar、3.6bar、3.7bar、3.8bar、3.9bar或4bar，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

24、優(yōu)選地，經(jīng)所述三次熱壓后，所述緩沖層的壓縮率為0.5％～1.5％，例如可以是0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

25、作為本發(fā)明一個優(yōu)選技術方案，所述的窗口制作采用切割裝置。

26、優(yōu)選地，所述窗口在所述上墊層所在平面的正投影的最大線性長度為0.6～1cm，例如可以是0.6cm、0.65cm、0.7cm、0.75cm、0.8cm、0.95cm、0.9cm、0.95cm或1cm，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

27、優(yōu)選地，所述切槽處理采用切割刀具。

28、優(yōu)選地，所述溝槽的形狀為圓形、矩形、u形或樹枝形。

29、優(yōu)選地，所述溝槽的深度為350～480μm，例如可以是350μm、360μm、300μm、400μm、420μm、440μm、450μm、460μm、470μm或480μm，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

30、作為本發(fā)明一個優(yōu)選技術方案，所述的制備方法還包括：對所述低硬度研磨墊進行吹掃清潔，以去除上墊層的表面與溝槽內(nèi)的殘余物。

31、優(yōu)選地，所述吹掃清潔采用流量為20～45l/min的高壓氣體，所述高壓氣體的流量例如可以是20l/min、23l/min、25l/min、28l/min、30l/min、35l/min、38l/min、40l/min、43l/min或45l/min，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

32、優(yōu)選地，所述的制備方法還包括：結束所述預處理后，對所述緩沖層進行材料厚度、壓縮率、粗糙度與硬度進行一次檢測。

33、優(yōu)選地，所述的制備方法還包括：在結束所述三次熱壓后，檢測所述低硬度研磨墊是否出現(xiàn)形變，并對所述低硬度研磨墊的厚度、壓縮率、粗糙度與硬度進行二次檢測。

34、第二方面，本發(fā)明提供了一種低硬度研磨墊，所述低硬度研磨墊采用第一方面所述的低硬度研磨墊的制備方法制得。

35、作為本發(fā)明一個優(yōu)選技術方案，所述低硬度研磨墊的硬度為47～56sha，例如可以是47sha、48sha、49sha、50sha、51sha、52sha、53sha、54sha、55sha或56sha，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

36、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：

37、本發(fā)明提供了一種低硬度研磨墊及其制備方法，通過層間熱壓貼合的方式，將低硬度緩沖墊復合至研磨墊，大大降低了研磨墊的整體硬度，減少了產(chǎn)品表面缺陷，提升了成品良率。