拋光墊在化學(xué)機(jī)械拋光過程中具有儲(chǔ)存和運(yùn)輸拋光液、排除拋光過程產(chǎn)物、維持拋光所需的機(jī)械和化學(xué)環(huán)境等功能，拋光墊的性能對(duì)化學(xué)機(jī)械拋光過程產(chǎn)生重要影響。

        拋光墊的性能除了受環(huán)境溫度等外界因素的影響外，主要取決于拋光墊的硬度、剛度、壓縮比、密度、厚度、表面溝槽的形狀、表面粗糙度、孔隙率、吸收拋光液的能力等特性。因此定量描述和評(píng)價(jià)拋光墊特性對(duì)研究拋光墊對(duì)化學(xué)機(jī)械過程的影響規(guī)律、優(yōu)化和選擇合理的拋光墊等具有重要意義。

        拋光墊的微觀結(jié)構(gòu)的觀察

        拋光墊的微觀結(jié)構(gòu)如微孔、微纖維等的尺度一般在幾個(gè)微米到幾十個(gè)微米之間，因此觀察拋光墊的微觀組織結(jié)構(gòu)必須要借助微觀檢測(cè)儀器。常用的檢測(cè)儀器包括微觀顯微鏡和掃描電子顯微鏡（SEM）。當(dāng)拋光墊的微孔在50微米以上時(shí)使用微觀顯微鏡對(duì)拋光墊進(jìn)行觀察，當(dāng)拋光墊的微孔在50微米以下時(shí)，使用掃描電子顯微鏡對(duì)拋光墊進(jìn)行觀察。目前為了更好的觀測(cè)拋光墊的微觀結(jié)構(gòu)，也常常采用共聚焦顯微鏡進(jìn)行觀測(cè)。

        拋光墊表面粗糙度的檢測(cè)

        在拋光過程中拋光墊表面的粗糙度越大拋光墊與工件表面的接觸面積越小 因此作用于單顆磨粒的作用力變大，對(duì)工件表面的機(jī)械作用增強(qiáng); 另外拋光墊的表面越粗糙存儲(chǔ)拋光液的能力越強(qiáng)，有利于為工件與拋光液的化學(xué)反應(yīng)提供有利條件，因此拋光墊的表面粗糙度對(duì)工件的材料去除率有著直接的影響，粗糙的拋光墊表面有利于提高拋光效率。優(yōu)化拋光墊表面的粗糙度可以在提高拋光效率的同時(shí)獲得無損傷的加工表面。根據(jù)拋光墊表面的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和粗糙度的尺度，在拋光墊表面粗糙度檢測(cè)中一般采用粗糙度輪廓儀。

        拋光墊表面溝槽尺寸的檢測(cè)

        在拋光墊的表面開設(shè)溝槽有利于提高存儲(chǔ)和運(yùn)輸拋光液的能力，使磨粒在加工區(qū)域內(nèi)的分布更加均勻，有利于提高材料去除率和降低工件表面的非均勻性。拋光墊表面的溝槽形的形狀、分布形式、溝槽尺寸等對(duì)拋光液和磨粒的流動(dòng)、分布等產(chǎn)生很大影響。考慮到溝槽尺寸較小，一般采用微觀顯微鏡檢測(cè)，為了獲取更好的檢測(cè)精度，也可以使用線激光輪廓儀進(jìn)行檢測(cè)。

       拋光墊孔隙率的檢測(cè)

        拋光墊的孔隙率越大，儲(chǔ)存、運(yùn)輸拋光液和排除加工產(chǎn)物的能力就越強(qiáng)，工作區(qū)域內(nèi)的拋光液分布越均勻，有利于提高加工效率。但如果孔隙率過大，拋光墊就容易變形，拋光時(shí)對(duì)表面材料去除的選擇性不高，影響影響平坦化效果。根據(jù)聚氨酯拋光墊表面微孔的尺度和表面形貌特點(diǎn)選擇不同的檢測(cè)方法。目前常用的檢測(cè)手段有壓汞法、顯微鏡觀察法、液體滲透法等。其中壓汞法使利用汞在高壓下的滲透性，將汞壓入材料內(nèi)部孔隙中，通過測(cè)量汞的體積變化，可以計(jì)算出孔隙率。這種方法適用于大孔和中大孔的檢測(cè)。顯微鏡觀察法通過直接觀察材料的微觀結(jié)構(gòu)，利用微觀顯微鏡的標(biāo)尺功能檢測(cè)每個(gè)孔的孔徑，并用肉眼統(tǒng)計(jì)孔的數(shù)量，直接計(jì)算出孔隙率。液體滲透法是將液體注入材料內(nèi)部，通過測(cè)量液體的滲透深度或體積變化，可以計(jì)算出孔隙率。

       拋光墊密度的檢測(cè)

       拋光墊的密度和孔隙率相關(guān)，一般密度越大孔隙率越小，密度越小孔隙率越大。最常用最簡(jiǎn)單的測(cè)量密度的方法為稱重法，即測(cè)量其尺寸（長(zhǎng)、寬、高、直徑、厚度），算出體積，用精密天平稱量其質(zhì)量，可以直接算出材料的密度。也可以用壓汞法和飽和水法測(cè)量密度，但是材料本身會(huì)遭到破壞。

       拋光墊硬度的檢測(cè)

       在CMP拋光過程中使用的拋光墊的材質(zhì)不同，導(dǎo)致拋光墊的硬度不同，軟質(zhì)的拋光墊采用邵氏硬度計(jì)C型儀器進(jìn)行測(cè)量；硬質(zhì)的拋光墊使用采用邵氏硬度計(jì)A 型儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，但當(dāng)測(cè)量值大于90時(shí)，采用邵氏硬度計(jì)D 型儀器進(jìn)行測(cè)量。具體測(cè)試方法參考：JIS K7311-1995。

       拋光墊壓縮比和回復(fù)率的檢測(cè)方法

        拋光墊的可壓縮性決定拋光過程拋光墊與工件表面的貼合程度，從而影響材料去除率和表面平坦化程度。

        壓縮比(%) =l00×（原始厚度H1-壓縮后的厚度H2 ）/原始厚度Hl

        回復(fù)率（%）=100×（回彈后厚度H3/原始厚度H1）

        根據(jù)以上公式，可以設(shè)計(jì)不同方法測(cè)試壓縮比和回復(fù)率。

       拋光墊涵養(yǎng)量的測(cè)量

        拋光墊的涵養(yǎng)量是指拋光墊吸收拋光液的能力，它直接影響拋光墊儲(chǔ)存和傳輸拋光液的性能。拋光墊的涵養(yǎng)量可以用拋光液的吸收率來表示，所謂吸收率是指單位體積拋光墊吸收拋光液的質(zhì)量。可以將拋光墊浸泡在拋光液中，測(cè)量前后的質(zhì)量變化測(cè)量涵養(yǎng)量。測(cè)量拋光墊樣件的質(zhì)量MP 和體積V之后，將該樣件放入盛有拋光液的培養(yǎng)皿中，測(cè)量培養(yǎng)皿的整體質(zhì)量M0 ；浸泡60分鐘后，取出浸有拋光液的拋光墊，再測(cè)量該培養(yǎng)皿的質(zhì)量(剩余拋光液和培養(yǎng)皿的質(zhì)量) M T ，則可用下面的公式計(jì)算涵養(yǎng)量M S=(M0-MT-MP）/V。