在平面抛光机的抛光过程中，耗材起着非常重要的作用。抛光中我们常用的耗材有研磨液，抛光液，抛光盘，抛光布，抛光垫等等。他们每一个的作用的是微小的但却是不可忽略的。下面我们挑一个（抛光垫）慢慢的做详细的考察和研究，并发现他未来的发展趋势。

平面抛光机技术是半导体晶片表面加工和多层布线层间平坦化的关键技术之一,近年来得到了广泛的应用。抛光垫是CMP系统的重要组成部分,抛光垫的材料性能和结构直接影响着抛光垫的性能,进而也影响着CMP过程及加工效果。近年来,国内外学者对抛光垫材料的厚度、密度、硬度、压缩比、回弹率、孔隙率、沟槽、表面粗糙度以及抛光液的承载能力等对化学机械抛光过程的影响进行了研究。

抛光垫材料的基本分类

平面抛光机中常用的抛光垫按是否含有磨料分为无磨料类抛光垫和有磨料类抛光垫,其中不含磨料类抛光垫主要有聚合物抛光垫、无纺布抛光垫、复合型抛光垫,含磨料类抛光垫根据其含磨料的不同而有不同的名称、用途和性质,图2为聚氨酯分子式。

1.1.1　聚氨酯抛光垫

聚合物抛光垫主要是指聚氨酯抛光垫,聚氨酯具有较高的抗拉强度、延展率和抗撕裂性,摩擦学性能较好,另外还由于其在化学机械抛光中优异的稳定性与在化学反应中的高电阻被用作最常用的抛光垫材料之一。在抛光过程中,聚氨酯抛光垫表面微孔可以软化和使抛光垫表面粗糙化,并且能够将磨料颗粒保持在抛光液中。化学机械抛光中使用的聚合物通常表现为磨料和粘着磨损机制,还产生明显的脆性断裂。

1.1.2　无纺布抛光垫

无纺布(Non Woven)又称不织布,由定向的或随机的纤维构成,是新一代环保材料,具有价格低廉、可循环再用等特点。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,常用于细抛工艺中。无纺布抛光垫可分为普通无纺布抛光垫和带绒毛结构的无纺布抛光垫。带绒毛结构的无纺布抛光垫硬度小、压缩比大、弹性好,常用于精抛工艺中。

1.1.3　复合型抛光垫

由平面抛光机原理可知,软质抛光垫可实现很小的加工变质层和表面粗糙度,但难以实现高效的平坦化加工;过硬的抛光垫可以实现很高的抛光率,但非均匀性差且容易损伤材料表面。为了兼顾平坦度和非均匀性要求,可采用“上硬下软”的上下2层复合结构抛光垫

1.2　有磨料类抛光垫

有磨料类抛光垫,也称固结磨料抛光垫,指利用结合剂将亚微米级或纳米级的磨料均匀调制后粘结在聚合物基材上形成复合结构的抛光垫。固结磨料抛光垫分为整体式和微型块式2种,微型块式通常按照一定的阵型排列在基材上。

抛光垫的硬度越大,抛光速率越快,平整度越好,但硬度大的抛光垫会导致材料表面划痕,加工变质层等问题。抛光垫的密度、表面粗糙度和表面结构对抛光效率与工件表面质量也有重要的影响。抛光垫的密度与孔隙率成反比,高密度的抛光垫的孔隙率低,孔隙率高的抛光垫运输抛光液的能力强,高密度的抛光垫由于工件表面没有充足的抛光液,所以表现出低的材料去除率。表面粗糙度对材料的去除率有着直接的影响。

5　结语

抛光垫材料是决定抛光垫性能的重要因素之一,对抛光效率和加工质量有重要的影响。抛光垫材料性能(硬度、压缩比、弹性模量与剪切模量)对抛光效果有重要的影响,因此,在抛光垫的制备,选用及修整过程中应综合考虑抛光垫材料及其性能的影响,从而达到优化抛光垫性能,改善抛光效果的目的。

如需更详细的图解，或者技术方面还没看明白的朋友请直接联系方达。方达专门研发平面研磨机，平面抛光机等。电话：0755-26527403  http://www.szfangda.com.cn