中国粉体网讯 CMP通过化学试剂的氧化腐蚀和磨料的机械磨损协同作用来达到纳米级别的去除，获得相对质量良好，少损伤或者无损伤的表面。工件在CMP过程中通过夹具被固定，抛光垫表面接触，抛光垫与抛光盘刚性连接并以特定的转速围绕主轴做圆周运动，夹具以及固定在其表面的工件在抛光垫与工件表面之间的摩擦力的作用下进行自转，夹具竖直方向施加一定的抛光压力，在加工过程中抛光液供给装置连续不断且均匀地向加工区域提供按一定比例配置的抛光液，工件表层在化学试剂的影响下生成具有松软特性的氧化腐蚀层，该层材料在磨料与抛光垫粗糙峰的机械磨损下被去除从而实现平坦化。
抛光垫在CMP过程中承担着支撑工件、稳定抛光环境、持续输送与储藏抛光 液、传递抛光压力以及带走抛光废料等作用。抛光垫物理特性和表面结构对CMP 加工品质和加工速率存在较大影响。
由于晶片施加的摩擦力和法向压力，抛光垫会发生表面磨损和基体压缩，导致表面微观结构磨损、微凸峰剪切和孔隙堵塞等。
抛光垫表面的摩擦和磨损行为影响抛光垫和晶片之间的浆料膜厚度和实际接触面积、活性磨料的数量和微凸峰的变形，晶片－磨粒－垫三体互连条件将进一步改变。随着抛光时间的增加，材料冷流加剧导致抛光垫表面上釉，磨料支撑作用的减弱会降低材料的机械去除率。
抛光垫表面微观结构参数的变化必然会影响抛光垫－晶片的摩擦学行为和氧化层的形成及去除，不稳定的垫表面形态将导致晶片内和晶片间的加工不均匀性。
因此，抛光垫想要用得久，就要进行修整。
目前，抛光垫的常规修整技术可以分为两类：非自修整技术和自修整技术。
抛光垫非自修整技术是指借助于某种外力使抛光垫表层磨损的磨粒、空隙内存的磨屑等杂质从抛光垫表面清除出去，使新的磨粒出露，在研磨中维持磨粒的切削能力。
金刚石修整器修整技术
金刚石修整器修整主要由三部分组成：金刚石磨料、结合剂和基体。金刚石磨料在基体上通过电镀、钎焊、金属烧结和气相沉积等方法进行固结，其修整性能的好坏与抛光垫的表面状况密切相关，从而对工件加工质量产生影响。金刚石修整器修整原理是利用其表面固结的大粒径的金刚石强制使抛光垫表面部分变钝的金刚石磨粒从结合剂组织上脱落，同时也会对抛光垫表面的釉化层和磨屑层进行去除，从而使抛光垫表面暴露出新的切削刃，以达到修整的目的。
高压水射流修整技术
高压水射流修整技术原理是利用水射流冲击产生的剪切力，不仅可以使抛光垫表面松动或固结不好的磨料颗粒冲洗掉，而且会破坏抛光垫表面的“釉化”层，清除杂质，提高抛光垫的加工性能。
抛光垫自修整技术是指借助某种方式使抛光垫表层的基体材料适当的磨损，从而使抛光垫亚表层的磨粒得以出露，在加工过程中保持磨粒的持续出露切削的能力。抛光垫的自修整的出现，给抛光垫的修整方式注入新的方法。
抛光垫的自修整可以省去修整工序步骤，避免了修整器磨损对抛光垫造成的影响，增加了使用寿命。比如添加各种有机碱和无机盐等化学物质可提高自修整性能；使用带有疏水基团的预聚物，在抛光过程中具有自调节作用，使抛光过程稳定，不会出现水膨胀现象。
参考来源：
[1]许庆，硬质合金刀片CMP抛光垫的劣化与改进研究
[2]杨亚坤，固结磨料研抛垫磨料水射流修整工艺研究
[3]陈宗昱，化学机械抛光中抛光垫的退化行为研究
[4]鼎龙股份、中国粉体网
（中国粉体网编辑整理/山林）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！
