張寬

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作四川中心，四川　成都　610000）

化學(xué)機(jī)械拋光中拋光墊技術(shù)專利文獻(xiàn)綜述

張寬

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作四川中心，四川成都610000）

基于DWPI數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)檢索、統(tǒng)計(jì)和分析國(guó)內(nèi)外CMP拋光墊技術(shù)專利申請(qǐng)文獻(xiàn)，分析CMP拋光墊技術(shù)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，歸納總結(jié)CMP拋光技術(shù)的研究方向和研究結(jié)論，并展望CMP拋光墊技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

拋光；化學(xué)機(jī)械；拋光墊；專利

1　影響化學(xué)機(jī)械拋光的因素

化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）兼顧機(jī)械拋光和化學(xué)拋光的優(yōu)點(diǎn)，避免了單一拋光方法的不足，能夠?qū)崿F(xiàn)全局平坦化（Global Planarization）?；瘜W(xué)機(jī)械拋光裝置包括CMP設(shè)備、CMP消耗品和相關(guān)的工藝技術(shù)。在拋光液的化學(xué)作用下，加工對(duì)象的表面薄層部分軟化，并通過(guò)磨料、拋光墊的機(jī)械作用，使加工對(duì)象表層軟化部分光滑平坦。在化學(xué)機(jī)械拋光過(guò)程中，消耗的拋光液和拋光墊兩種材料的成本占化學(xué)機(jī)械拋光總成本的60%左右。因此，拋光液和拋光墊是影響化學(xué)機(jī)械拋光的兩個(gè)重要因素。

2　拋光墊專利技術(shù)研究領(lǐng)域

為了反映拋光墊技術(shù)專利的分布狀況，本文采用IPC分類方法，分析拋光墊專利技術(shù)的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。將檢索到的專利文獻(xiàn)按照IPC分類法進(jìn)行整理發(fā)現(xiàn)，拋光墊技術(shù)專利集中在B24B、H01L、B24D等，而涉及C09K、C08J等分類的技術(shù)專利不多。拋光墊專利技術(shù)主要運(yùn)用于磨削或拋光的機(jī)床、裝置、工藝、工具（B24B、B24D）、半導(dǎo)體器件（H01L）等領(lǐng)域。

為了進(jìn)一步了解拋光墊技術(shù)專利的分布狀況，對(duì)在IPC組中技術(shù)專利出現(xiàn)頻次的大小排序，提取分布頻次居前10位的拋光墊技術(shù)專利進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1所示。圖1表明，B24B37和H01L21的專利技術(shù)最多，前者適用于研磨機(jī)床及附件領(lǐng)域，后者適用于半導(dǎo)體及其部件和設(shè)備領(lǐng)域。C09K和C08J都沒(méi)有出現(xiàn)在前10以內(nèi)。

圖1　分布頻次居前10位的技術(shù)專利

由于CMP拋光墊在半導(dǎo)體領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，因此其專利也被稱為H01L21類專利。

3　核心專利

分析技術(shù)的核心專利情況，能夠掌握行業(yè)技術(shù)研究方向，并為行業(yè)規(guī)劃和發(fā)展提供依據(jù)。通過(guò)專利被引證頻次和同族專利數(shù)量了解行業(yè)的核心專利，把握專利技術(shù)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和使用范圍。專利被引頻次越高，說(shuō)明專利技術(shù)水平越高。同族專利是指申請(qǐng)人為了擴(kuò)大專利技術(shù)保護(hù)范圍，在不同國(guó)家或地區(qū)申請(qǐng)專利，使這項(xiàng)技術(shù)形成一個(gè)專利族群。同族專利數(shù)量越大，說(shuō)明專利技術(shù)的市場(chǎng)價(jià)值越高。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中專利文獻(xiàn)的被引頻次進(jìn)行排序，選出被引頻次位居前10位的專利技術(shù)，結(jié)果如表1所示。這些專利技術(shù)在美國(guó)、日本、中國(guó)、歐盟等地都申請(qǐng)了專利保護(hù)，而且這些專利申請(qǐng)單位都是行業(yè)的重要企業(yè)，說(shuō)明這些企業(yè)不僅技術(shù)研究實(shí)力強(qiáng)，而且還有很強(qiáng)的專利技術(shù)保護(hù)意識(shí)。企業(yè)在市場(chǎng)潛力較大的國(guó)家或地區(qū)申請(qǐng)專利保護(hù)，從而占據(jù)技術(shù)市場(chǎng)，這往往是大企業(yè)的專利戰(zhàn)略。

表1　前10位被引核心專利

4　對(duì)重要申請(qǐng)人的分析

檢索到的數(shù)據(jù)表明，該領(lǐng)域的重要申請(qǐng)人主要有四個(gè)。一是美國(guó)羅門哈斯公司（ROHM）。該公司成立于1909年，集研究、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)精細(xì)化學(xué)品于一體，在中國(guó)申請(qǐng)了大量CMP拋光墊技術(shù)的專利，占全球申請(qǐng)量的70%多，涉及拋光墊結(jié)構(gòu)特征、材料組份和加工方法，涵蓋了拋光墊技術(shù)的所有領(lǐng)域。二是日本合成橡膠公司（JAPS）。該公司成立于1957年，上世紀(jì)90年代末開始

涉及CMP拋光墊技術(shù)領(lǐng)域，主要集中在材料組份研究。三是陶氏化學(xué)公司（DOWC）。該公司1897年在美國(guó)成立，2009年陶氏化學(xué)公司完成對(duì)羅門哈斯公司的收購(gòu)，延續(xù)了羅門哈斯在CMP拋光墊領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并成為該領(lǐng)域的霸主。四是三星電子（SMSU）。該公司成立于1969年，是最早涉足CMP拋光墊技術(shù)專利申請(qǐng)的企業(yè)，主要涉及拋光墊的表面溝槽結(jié)構(gòu)技術(shù)，對(duì)材料組份的研究成果較少。國(guó)內(nèi)有關(guān)CMP拋光墊技術(shù)研究起步較晚，申請(qǐng)的相關(guān)專利也較少，而且絕大部分集中在表面溝槽結(jié)構(gòu)技術(shù)研究，僅有清華大學(xué)等少數(shù)幾個(gè)申請(qǐng)人涉足材料組份研究。

5　結(jié)語(yǔ)與展望

CMP拋光技術(shù)專利集中在B24B、H01L、B24D等，廣泛運(yùn)用于磨削或拋光的機(jī)床、裝置、工藝、工具和半導(dǎo)體器件。CMP拋光墊技術(shù)專利申請(qǐng)企業(yè)都是國(guó)際知名的大型企業(yè)，這些企業(yè)重視專利技術(shù)保護(hù)，在中國(guó)、美國(guó)、日本，歐盟國(guó)家或地區(qū)都申請(qǐng)了專利保護(hù)。通過(guò)這些專利技術(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，CMP拋光專利技術(shù)研究方向主要集中三個(gè)方向。一是研究溝槽形狀、紋理函數(shù)、寬度和深度等對(duì)拋光效果的影響；二是對(duì)不同磨料的拋光墊進(jìn)行分析，研究CMP拋光的化學(xué)原理，研究新的加工工藝技術(shù)；三是研究拋光墊材料生產(chǎn)的新方法和新工藝。

［1］蘇建修，康仁科，郭東明.集成電路制造中的固結(jié)磨料化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)研究［J］.潤(rùn)滑與密封，2005（3）：1-4.

［2］張楷亮，劉玉嶺，王芳，等.ULSI硅襯底的化學(xué)機(jī)械拋光［J］.半導(dǎo)體學(xué)報(bào)，2004，25（1）：115～119.

［3］方照蕊，魏昕，楊向東，等.新型拋光墊溝槽及其在化學(xué)機(jī)械拋光中的作用研究進(jìn)展［J］.金剛石與磨料磨具工程，2012（2）：77-81.

［4］胡偉，魏昕，謝小柱.化學(xué)機(jī)械拋光中拋光墊表面溝槽的研究［J］.制造技術(shù)與機(jī)床，2008（1）：77-79.

［5］T Du，V Desai.Chemical mechanical planarization of copper：pH effect［J］.Journal of Materials Science Letters，2003（22）：24-26.

責(zé)任編輯仇大勇

TQ050

A

1674－5787（2016）04－0149－02

2016-06-29

張寬（1982—），男，陜西商洛人，碩士，助理工程師，研究方向：專利實(shí)質(zhì)審查工作。