陜西
今天，聽到同事吐槽：“刻槽太慢了，很影響效率，干嘛要刻槽呢？”拋光墊上的槽，到底有什么用？不刻槽行不行呢？下面我就來回答一下。
開槽最核心的作用，可以總結(jié)成四個字：導(dǎo)液排屑。拋光液可以沿著槽快速進入拋光區(qū)域，同時，拋光過程中產(chǎn)生的廢液和磨屑也能夠通過這些通道被帶走。
仔細觀察不同CMP拋光墊，會發(fā)現(xiàn)它們的紋路并不一樣。常見的包括：同心圓槽、放射槽、網(wǎng)格槽、螺旋槽，以及各種組合槽型。為什么不統(tǒng)一？因為不同CMP工藝，對拋光液流動、材料去除率以及晶圓表面均勻性的要求并不一樣。
比如，同心圓槽就像一圈一圈的環(huán)形道路。放射槽則像從市中心向四周延伸的道路。網(wǎng)格槽則像城市里的棋盤格。不同的槽型，會改變拋光液在拋光墊表面的：流動路徑、停留時間和分布狀態(tài)。最終影響的，就是晶圓表面的拋光效果。所以，拋光墊開槽并不是拿刀隨便劃幾下。槽的寬度、深度、間距、角度、排列方式，都可能影響CMP表現(xiàn)。
槽還有一個非常重要的作用：留住拋光液。很多人會覺得：既然拋光液是液體，那直接倒上去不就行了嗎？問題在于，CMP不是靜止的，晶圓和拋光盤都在高速運動。如果拋光墊完全光滑，拋光液很容易在離心力和相對運動作用下迅速被甩開。
而開槽以后，拋光液可以進入這些溝槽，在拋光墊表面形成更加穩(wěn)定的流動通道。這有助于提高拋光液的輸運效率。更重要的是，拋光液中含有真正參與材料去除的關(guān)鍵成分，例如磨粒、氧化劑、絡(luò)合劑等。拋光液不是水，它本身就是CMP工藝的核心參與者。因此，讓拋光液均勻到達晶圓表面，非常重要。
開槽還可以提高去除率，這是CMP一個非常重要的指標。開槽之后，槽邊緣位置的剪切應(yīng)力會大一些，切削效果更好，去除率上升。同時，拋光液供應(yīng)情況、晶圓與拋光墊之間的接觸狀態(tài)、磨屑排出能力等，都會影響材料去除率。而槽型設(shè)計又會影響這些因素。因此，同樣的材料、同樣的拋光液，如果換一個不同槽型的拋光墊，CMP表現(xiàn)可能就不一樣。
CMP最怕什么？很多時候，不是磨不掉，而是：磨得不均勻。晶圓中心磨得快，邊緣磨得慢；或者邊緣磨得太快，中間磨得太慢，都會影響最終結(jié)果。
先進芯片制造對晶圓平坦度的要求非常高。所以，拋光墊上的槽型設(shè)計，必須和拋光液、壓力、轉(zhuǎn)速、晶圓尺寸等工藝參數(shù)協(xié)同匹配。這也是為什么不同晶圓廠、不同材料、不同CMP工藝，可能采用不同的拋光墊設(shè)計。
槽型，本質(zhì)上也是CMP工藝窗口的一部分。
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