一、Conditioner的作用

Conditioner 是镶嵌有金刚石（Diamond）的圆盘（Disk）。

在抛光过程中，抛光垫（Pad）表面可能附着杂质，导致抛光性能下降，并缩短抛光垫的使用寿命。

为了防止这种情况，使用Conditioner对抛光垫表面进行摩擦，去除杂质，从而提高抛光性能。

二、为什么需要Cleaning Module

CMP工艺相比其他工艺，对污染非常敏感。由于工艺本身缺陷发生率较高，因此在设备内设置清洗模块（Cleaning Module），以尽量减少抛光过程中可能产生的杂质缺陷。当晶圆被加载到清洗模块（Cleaner Module）时，两侧的海绵材质刷子（Sponge Brush）会去除晶圆表面的杂质。

CMP设备通常可以比喻为磨盘。CMP设备主要由抛光模块（Polisher Module）和清洗模块（Cleaner Module）组成，其中抛光模块包含多个用于直接抛光晶圆表面的组件。

首先是类似磨盘下盘的桌面（Table/Platen），其上放置聚氨酯（Urethane）材质的抛光垫（Pad）。

对应磨盘上盘的晶圆承载器（Wafer Carrier）将晶圆表面朝下加载到承载器上。

随后，类似磨盘手柄的电机（Motor）安装在晶圆承载器上方。

在Platen和Wafer Carrier旋转的过程中，晶圆表面被抛光。

就像磨豆时可能混入石粉或杂质，CMP工艺同样通过在晶圆与抛光垫之间流入抛光液（Slurry）来进行抛光。

Conditioner是表面镶嵌有金刚石（Diamond）的圆盘（Disk）。

由于位于Table上的抛光垫（Pad）是消耗品，如果表面附着抛光残渣或杂质，会降低抛光性能，因此使用Conditioner对Pad表面进行摩擦，以恢复抛光性能。

主抛光（Main Polishing）工序完成后，晶圆会移入清洗模块（Cleaning Module）。

与其他工艺步骤不同，CMP工艺对污染非常敏感，并且自身会产生较多缺陷，因此在CMP设备内进行额外清洗后，再流向后续工序。

在清洗模块中，晶圆会使用氢氟酸（HF）或氨水（Ammonium solution）清洗，然后转移到外部清洗设备。

CMP工艺采用原位（In-situ）单工位（Single type）清洗方式，晶圆竖立旋转进行清洗。

此过程中，两侧的海绵刷（Sponge Brush）摩擦晶圆表面以去除污染物，同时喷嘴喷射去离子水（DIW）完成清洗。

三、Hard Pad与Soft Pad的区别

抛光垫（Polishing Pad）直接对晶圆表面进行物理抛光，因此对CMP性能有很大影响。

顾名思义，Pad的区别在于硬度的不同。

总结来说，硬垫（Hard Pad）在晶圆内部的单颗芯片（Die）上具有优异的一致性（Uniformity）。

当Pad较硬时，由于外部压力导致的歪斜或晃动等不必要的运动会被最小化，这是其优点。

相反，软垫（Soft Pad）在抛光过程中可能会因外部压力产生变形，因此在单颗芯片内难以保证精确的一致性。

因此，Soft Pad通常应用于对整个晶圆需要大致一致性（Rough Uniformity）的薄膜层（Layer）。

需要注意的是，硬垫（Hard Pad）可能会引发划伤（Scratch）的问题。

四、Pad对CMP性能其他要求

对于Pad来说，其表面粗糙度（Roughness）会影响CMP性能。我们日常生活中接触的抛光过程可以类比砂纸（Sandpaper）。砂纸在决定抛光的细腻程度时，其表面粗糙度会起到重要作用。同样地，Pad的粗糙度越高，抛光的去除速率（Removal Rate）越高。

但是，对于整个晶圆区域而言，CMP的均匀性（Conformality）可能会下降。如果Pad表面较光滑，去除速率相对较低，但可以获得优异的CMP均匀性特性。因此，应根据CMP的目标（Target），选择适合目的和功能的Pad类型。

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