[发明专利]研磨垫及其形成方法、研磨监测方法

说明书

一种研磨垫及其形成方法、研磨监测方法，其中研磨垫包括：研磨层，所述研磨层具有相对的第三表面和第四表面，所述第四表面用于研磨待研磨面；阻挡层，嵌在研磨层内，所述阻挡层与第四表面之间的距离大于零，所述阻挡层适于给出更换研磨垫的信号。由于所述研磨垫具有阻挡层，所述阻挡层适于给出更换研磨垫的信号，使得对研磨垫的有效利用率最大化。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种研磨垫及其形成方法、研磨监测方法。

背景技术

化学机械研磨(Chemical Mechanical Polish，CMP)是半导体器件制造过程中的一道重要制程，由化学机械研磨机台完成，主要用于晶圆表面的平坦化处理。研磨垫是在化学机械研磨过程中重要的工具之一。研磨垫在应用时需要被粘在化学机械研磨机台的研磨平台上，然后将研磨头压住晶圆在研磨垫上研磨。

在研磨过程中，研磨垫会有损耗。随着研磨垫的损耗程度增加，研磨速率下降，因此需要经常更换研磨垫以保持研磨速率的稳定性。为此，对研磨垫的损耗程度的监测非常必要，通过监测的信号来决定是否需要更换研磨垫。

然而，现有技术中对研磨垫损耗程度的监测使得研磨垫的有效利用率较低。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种研磨垫及其形成方法、研磨监测方法，使得研磨垫的有效利用率最大化。

为解决上述问题，本发明提供一种研磨垫，包括：研磨层，所述研磨层具有相对的第三表面和第四表面，所述第四表面用于研磨待研磨面；阻挡层，嵌在研磨层内，所述阻挡层与第四表面之间的距离大于零，所述阻挡层适于给出更换研磨垫的信号。

可选的，所述阻挡层相对于待研磨面的摩擦系数大于研磨层相对于待研磨面的摩擦系数；或者所述阻挡层相对于待研磨面的摩擦系数小于研磨层相对于待研磨面的摩擦系数；或者所述阻挡层的反射率大于研磨层的反射率；或者所述阻挡层的反射率小于研磨层的反射率。

可选的，所述阻挡层的硬度小于所述研磨层的硬度。

可选的，所述阻挡层的材料为聚甲醛。

可选的，所述阻挡层表面与第四表面之间的距离中具有最小距离，所述最小距离为0.8um～1mm。

可选的，所述研磨层中具有凹槽，所述凹槽分布于阻挡层之间。

可选的，所述凹槽的底部表面与第四表面之间的距离大于所述最小距离。

可选的，所述研磨层由聚氨酯树脂构成。

可选的，所述研磨层内具有多个孔洞。

可选的，还包括基质层，所述基质层具有相对的第一表面和第二表面，所述第二表面和第三表面接触。

可选的，还包括粘接层，所述粘结层与第一表面接触。

本发明还提供一种研磨垫的形成方法，包括：形成研磨层，所述研磨层具有相对的第三表面和第四表面，所述第四表面用于研磨待研磨面；在形成研磨层的过程中形成阻挡层，所述阻挡层嵌在研磨层内，所述阻挡层与第四表面之间的距离大于零，所述阻挡层适于给出更换研磨垫的信号。

可选的，形成研磨层和阻挡层的工艺为：提供基质层；提供阻挡材料层，所述阻挡材料层中具有多个分立的开口；将阻挡材料层置于基质层上，所述开口朝向基质层；将阻挡材料层置于基质层上后，在所述开口中形成第二研磨材料层；去除高于第二研磨材料层顶部表面的阻挡材料层，形成阻挡层；在第二研磨材料层和阻挡层的顶部表面形成第三研磨材料层，第三研磨材料层和第二研磨材料层构成研磨层，所述第四表面对应第三研磨材料层的顶部表面。

可选的，还包括：在基质层上形成第一研磨材料层；将阻挡材料层置于基质层和第一研磨材料层上，所述开口朝向基质层和第一研磨材料层；第一研磨材料层、第二研磨材料层和第三研磨材料层构成研磨层。