混合式化學機械研磨修整器制造技術

本發(fā)明專利技術公開一種混合式化學機械研磨修整器，包括一基座、一第一研磨單元和多個第二研磨單元，該第一研磨單元包括一第一結合層、設置于該第一結合層上的一研磨單元基板及設置于該研磨單元基板上的一研磨層，該研磨層為一鉆石鍍膜，該鉆石鍍膜表面具有多個研磨尖端，該第二研磨單元包括一第二結合層、設置于該第二結合層上的一承載柱、設置于該承載柱上的一研磨顆粒及設置于該承載柱和該研磨顆粒之間的一磨料結合層。利用具有該研磨層的該第一研磨單元和具有該研磨顆粒的該第二研磨單元，可使該化學機械研磨修整器兼具優(yōu)異的切削力和平坦化能力。

Hybrid chemical mechanical grinding dresser

The invention discloses a hybrid chemical mechanical polishing dresser, which comprises a base, a first grinding unit and a plurality of second grinding units, the first grinding unit comprises a first bonding layer, a layer of a grinding grinding unit is arranged on the first substrate binding layer and is arranged on the grinding unit on the substrate. The abrasive layer is a diamond coating, the diamond coating surface with a plurality of grinding tip second, the grinding unit includes a second bonding layer, is arranged on the second layer with a bearing is arranged in the bearing column, a column of abrasive abrasive particles and disposed between the columns and the abrasive particles binding layer. With the use of the first grinding unit with the grinding layer and the second grinding unit having the abrasive particles, the chemical mechanical polishing dresser can have excellent cutting force and the ability to be flat.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術為涉及一種化學機械研磨修整器，尤指一種混合式化學機械研磨修整器。
技術介紹
化學機械研磨(ChemicalMechanicalPolishing，簡稱CMP)是一種廣泛用于半導體制程中的平坦化技術，常見的化學機械研磨制程為使用一固定在一旋轉臺的研磨墊(或拋光墊)，接觸并施力于一承載在一可自旋的載具上的硅晶片，于研磨時，該載具與該旋轉臺將進行轉動且提供一研磨漿料至該研磨墊。一般而言，研磨所造成的碎屑與研磨漿料將累積在研磨墊中的孔洞，令研磨墊產(chǎn)生耗損且導致其對于晶片的研磨效果下降，因此，是需要使用一修整器(Conditioner)移除研磨墊中殘留的碎屑與研磨漿料。為了使修整器可結合各種不同種類、尺寸、形狀的研磨材料，遂有提出混合式修整器者，例如中國臺灣專利技術專利公告第I383860號，公開一種組合式修整器，包括一大基板，設有一結合面、一底面及多個穿透孔或多個容置槽；多個研磨單元，分別具有多個磨粒；多個磨粒分別具有多個切削端；多個穿透孔或多個容置槽分別容置多個研磨單元，多個切削端分別突出結合面；多個研磨單元與大基板之間藉由結合劑固定結合；多個磨粒的多個切削端分別與一平面的高度差異在20微米內(nèi)；較容易使大面積組合式修整器的多數(shù)磨粒的切削端在同一高度，可視需要變化不同的磨粒，且制作多個小的研磨單元再組合成一大面積修整器的成本較低。中國臺灣專利技術專利公告第I374792號，公開一種具有拼圖式研磨片段的CMP拋光墊修整器及其相關方法，包括多個研磨片段以及一拋光墊修整器基材，各研磨片段具有一片段基質(zhì)以及一附著于該片段基質(zhì)的研磨層，該研磨層包括超硬研磨材料，其為多晶鉆石(PCD)刀片及獨立的研磨顆粒，各研磨片段永久地以一方向附著在該拋光墊修整器基材，以使得在該拋光墊修整器與該CMP拋光墊相對移動時，能夠藉由該研磨層將材料自CMP拋光墊移除。中國臺灣專利技術專利公告第I388398號，公開一種具有混合研磨表面的CMP拋光墊修整器及其相關方法，包括多個刀片狀研磨片段、多個顆粒狀研磨片段以及一拋光墊修整器基材，該刀片研磨片段包括一刀片狀研磨基質(zhì)以及一附著于該刀片狀研磨基質(zhì)的研磨層，該研磨層包括一超硬研磨材料，該顆粒狀研磨片段包括一顆粒狀研磨基質(zhì)及一附著于該顆粒狀研磨基質(zhì)的研磨層，該研磨層包括多個超研磨顆粒，該刀片狀研磨片段及該顆粒狀研磨片段是以交替的圖案固定于該拋光墊修整器基材上，以能夠在該拋光墊修整器以及該CMP拋光墊相互移動時將材料從CMP拋光墊上移除。上述現(xiàn)有技術均公開具有兩種研磨結構的混合式拋光墊修整器，然其均是非連續(xù)性的間斷研磨片段結構，故修整能力仍有待改進。此外，本案申請人所提出申請的中國臺灣專利技術專利申請第104105264號，公開一種化學機械研磨修整器，包含一基座、多個修整柱以及多個滑塊，該基座的表面劃分為呈同心圓的一中心表面與一外圍表面，該中心表面內(nèi)凹為內(nèi)凹部，該外圍表面環(huán)繞該中心表面并內(nèi)凹形成有多個裝設孔，各該修整柱對應地裝設于該裝設孔中并包含一柱體與一磨料，該磨料裝設于該柱體表面，該滑塊設于該外圍表面并散布于該裝設孔之間，各滑塊具有一滑塊修整面。前述的現(xiàn)有技術中，該滑塊具有平滑或非平滑的滑塊修整面，而該滑塊修整面上可鍍覆鉆石膜或類鉆碳膜，而無論是鉆石膜或類鉆碳膜，均缺乏研磨尖端，因此，其修整能力仍有不足之處。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的主要目的，在于解決公知混合式化學機械研磨修整器，修整能力不足的問題。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術提供一種混合式化學機械研磨修整器，包括一基座、一第一研磨單元以及多個第二研磨單元，該第一研磨單元設置于該基座上，且包括固定于該基座上的一第一結合層、設置于該第一結合層上的一研磨單元基板以及設置于該研磨單元基板上的一研磨層，該研磨層是利用一化學氣相沉積法所形成的一鉆石鍍膜，且該鉆石鍍膜表面具有多個研磨尖端，該第二研磨單元設置于該基座上，分別包括固定于該基座上的一第二結合層、設置于該第二結合層上的一承載柱、設置于該承載柱上的一研磨顆粒以及設置于該承載柱和該研磨顆粒之間的一磨料結合層。于一實施例中，該基座的表面具有一中心區(qū)域及一外環(huán)區(qū)域，該外環(huán)區(qū)域是環(huán)繞于該中心區(qū)域的外側。于一實施例中，該中心區(qū)域具有供該第一研磨單元設置的一凹陷部，該外環(huán)區(qū)域具有相隔排列并容置該第二研磨單元的多個第一容置部。于一實施例中，該中心區(qū)域具有相隔排列并容置該第二研磨單元的多個第二容置部，該外環(huán)區(qū)域具有供該第一研磨單元設置的一凹陷部。于一實施例中，該中心區(qū)域及該外環(huán)區(qū)域具有供該第一研磨單元設置的一凹陷部，該基座還包括多個設置于該第一研磨單元并容置該第二研磨單元的多個第三容置部。于一實施例中，該基座的表面更包括一內(nèi)環(huán)區(qū)域，該內(nèi)環(huán)區(qū)域是環(huán)繞于該中心區(qū)域的內(nèi)側，且該內(nèi)環(huán)區(qū)域具有相隔排列并容置該第二研磨單元的多個第四容置部。于一實施例中，該些容置部為一貫通孔結構或一內(nèi)凹孔結構。于一實施例中，該中心區(qū)域具有供該第一研磨單元設置的一凹陷部。于一實施例中，該基座為一平面基板。于一實施例中，該第二研磨單元具有一圖案化排列，該圖案化排列選自于相同間距排列、不同間距排列、單圈環(huán)狀排列及多圈環(huán)狀排列所組成的群組。于一實施例中，該些第二研磨單元的數(shù)量介于2至300之間。于一實施例中，該研磨顆粒選自于人造鉆石、天然鉆石、多晶鉆石及立方氮化硼所組成的群組。于一實施例中，該第一結合層、該第二結合層及該磨料結合層的組成選自于陶瓷材料、硬焊材料、電鍍材料、金屬材料及高分子材料所組成的群組。于一實施例中，該硬焊材料選自于鐵、鈷、鎳、鉻、錳、硅、硼、碳及鋁所組成的群組。于一實施例中，該高分子材料選自于環(huán)氧樹脂、聚脂樹脂、聚丙烯酸樹脂及酚醛樹脂所組成的群組。于一實施例中，該基座和該承載柱的材質(zhì)選自于不銹鋼、金屬材料、塑膠材料及陶瓷材料所組成的群組。于一實施例中，該研磨單元基板的材料選自于碳化硅、硅、多晶氧化鋁、單晶氧化鋁及鉆石所組成的群組。于一實施例中，該研磨顆粒的粒徑介于500μm至1200μm之間。上述現(xiàn)有技術中，中國臺灣專利技術專利公告第I374792號、第I388398號所公開的混合式拋光墊修整器，均是非連續(xù)性的間斷研磨片段結構，但本專利技術為具有連續(xù)性結構的該鉆石鍍膜(該第一研磨單元)配合間斷結構的該研磨顆粒(該第二研磨單元)，因此，本專利技術相較于現(xiàn)有技術，該鉆石鍍膜可提供高平坦度的研磨效果，降低拋光墊的表面粗糙度，而該研磨顆粒具有良好的切削力以及表面移除力，藉由將該鉆石鍍膜和該研磨顆粒整合于單一化學機械研磨修整器，使得該混合式化學機械研磨修整器同時具有優(yōu)異的切削力和平坦化能力。此外，本案申請人所提出申請的中國臺灣專利技術專利申請第104105264號，該滑塊修整面是缺乏研磨尖端，反觀，本專利技術透過該第二研磨單元的設置，可以提供良好的切削力。以下結合附圖和具體實施例對本專利技術進行詳細描述，但不作為對本專利技術的限定。附圖說明圖1，為本專利技術第一實施例的俯視圖。圖2，為圖1的A-A方向剖面示意圖。圖3，為本專利技術第二實施例的俯視圖。圖4，為圖3的B-B方向剖面示意圖。圖5，為本專利技術第三實施例的俯視圖。圖6，為圖5的C-C方向剖面示意圖。圖7，為本專利技術第四實施例的俯視圖。圖8，為圖7的D-D方向剖面示意圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術技術方案進行詳細的描本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種混合式化學機械研磨修整器，其特征在于包括：一基座；一第一研磨單元，是設置于該基座上，且包括固定于該基座上的一第一結合層、設置于該第一結合層上的一研磨單元基板以及設置于該研磨單元基板上的一研磨層，該研磨層是利用化學氣相沉積法所形成的一鉆石鍍膜，且該鉆石鍍膜表面具有多個研磨尖端；以及多個第二研磨單元，是設置于該基座上，且包括固定于該基座上的一第二結合層、設置于該第二結合層上的一承載柱、設置于該承載柱上的一研磨顆粒以及設置于該承載柱和該研磨顆粒之間的一磨料結合層。

【技術特征摘要】
2015.10.27 TW 1041351971.一種混合式化學機械研磨修整器，其特征在于包括：一基座；一第一研磨單元，是設置于該基座上，且包括固定于該基座上的一第一結合層、設置于該第一結合層上的一研磨單元基板以及設置于該研磨單元基板上的一研磨層，該研磨層是利用化學氣相沉積法所形成的一鉆石鍍膜，且該鉆石鍍膜表面具有多個研磨尖端；以及多個第二研磨單元，是設置于該基座上，且包括固定于該基座上的一第二結合層、設置于該第二結合層上的一承載柱、設置于該承載柱上的一研磨顆粒以及設置于該承載柱和該研磨顆粒之間的一磨料結合層。2.根據(jù)權利要求1所述的混合式化學機械研磨修整器，其特征在于該基座的表面具有一中心區(qū)域及一外環(huán)區(qū)域，該外環(huán)區(qū)域是環(huán)繞于該中心區(qū)域的外側。3.根據(jù)權利要求2所述的混合式化學機械研磨修整器，其特征在于該中心區(qū)域具有供該第一研磨單元設置的一凹陷部，該外環(huán)區(qū)域具有相隔排列并容置該第二研磨單元的多個第一容置部。4.根據(jù)權利要求2所述的混合式化學機械研磨修整器，其特征在于該中心區(qū)域具有相隔排列并容置該第二研磨單元的多個第二容置部，該外環(huán)區(qū)域具有供該第一研磨單元設置的一凹陷部。5.根據(jù)權利要求2所述的混合式化學機械研磨修整器，其特征在于該中心區(qū)域及該外環(huán)區(qū)域具有供該第一研磨單元設置的一凹陷部，該基座還包括多個設置于該第一研磨單元并容置該第二研磨單元的多個第三容置部。6.根據(jù)權利要求3所述的混合式化學機械研磨修整器，其特征在于該基座的表面更包括一內(nèi)環(huán)區(qū)域，該內(nèi)環(huán)區(qū)域是環(huán)繞于該中心區(qū)域的內(nèi)側，且該內(nèi)環(huán)區(qū)域具有相隔排列并容置該第二研磨單元的多個第四容置部。7.根據(jù)權利要求3至6項任一項所述的混合式化學機械研磨修整器，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：周瑞麟，邱家豐，陳裕泰，廖文仁，蘇學紳，
申請(專利權)人：中國砂輪企業(yè)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：中國臺灣;71