[發(fā)明專利]拋光墊修整器及其制造方法、拋光墊修整裝置及拋光系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310217161.1
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN104209863A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚力軍;大巖一彥;相原俊夫;潘杰;王學(xué)澤
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: B24B53/017
• 分類號: B24B53/017;B24B53/12;B24B37/10
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張亞利;駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)機械拋光（CMP）技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種拋光墊修整器及其制造方法、包含該拋光墊修整器的拋光墊修整裝置以及包含該拋光墊修整裝置的拋光系統(tǒng)。

背景技術(shù)

化學(xué)機械拋光（CMP）技術(shù)是半導(dǎo)體晶片表面加工的關(guān)鍵技術(shù)之一，并用于集成電路制造過程的各階段表面平整化，近年來得到廣泛應(yīng)用。在化學(xué)機械拋光過程中，拋光墊（polishing?pad）具有儲存、運輸拋光液、去除加工殘余物質(zhì)、傳遞機械載荷及維持拋光環(huán)境等功能。隨著化學(xué)機械拋光過程的不斷進行，拋光墊的物理及化學(xué)性能會發(fā)生變化，表現(xiàn)為拋光墊表面產(chǎn)生殘余物質(zhì)，微孔的體積縮小、數(shù)量減少，表面粗糙度降低，表面發(fā)生分子重組現(xiàn)象，形成一定厚度的釉化層，導(dǎo)致拋光速率和拋光質(zhì)量的降低。因此，必須對拋光墊進行適當(dāng)?shù)男拚m當(dāng)?shù)男拚粌H可以改善拋光效果，還可以提高拋光墊的使用壽命、降低拋光成本。

現(xiàn)有最廣泛應(yīng)用的修整工具是金剛石修整器，圖1是現(xiàn)有一種金剛石修整器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，修整器1包含基體2及固結(jié)在基體2研磨面S上的金剛石研磨顆粒3，其中研磨面S為平面，在進行修整時該平面與拋光墊表面平行。在利用修整器1對拋光墊進行修整的過程中，修整器1同時作轉(zhuǎn)動及往復(fù)運動，且修整器1以一定壓力壓在拋光墊表面，使得金剛石研磨顆粒3與拋光墊表面接觸并對拋光墊進行切削，從而實現(xiàn)對拋光墊表面進行研磨修整，使拋光墊表面得到所需粗糙度。

修整器1上的金剛石研磨顆粒3是影響修整效果的一個重要因素。金剛石研磨顆粒3為天然金剛石研磨顆粒。天然金剛石研磨顆粒形狀不規(guī)則且大多帶有尖銳的棱角T，在修整拋光墊時天然金剛石研磨顆粒的棱角T朝向拋光墊，因此金剛石研磨顆粒3的切削研磨效果較好。但是，由于天然金剛石研磨顆粒形狀比較不規(guī)則，因此在受到撞擊時容易斷裂，進而對硅片造成劃傷。

為了解決這個問題，現(xiàn)有技術(shù)又研究出了另一種修整器1，如圖2所示，修整器1中的金剛石研磨顆粒3為高壓制成的人工單晶金剛石研磨顆粒，高壓制成的人工單晶金剛石研磨顆粒通常比較完整、內(nèi)部缺陷少、形狀比較規(guī)則，因此抗斷裂強度高，可以大幅減少硅片因金剛石研磨顆粒3破碎而被劃傷的情形發(fā)生。但是，在修整拋光墊時由于金剛石研磨顆粒3是平面P1朝向拋光墊，導(dǎo)致金剛石研磨顆粒3的切削研磨效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是：現(xiàn)有拋光墊修整器上的研磨顆粒無法兼?zhèn)淝邢餮心バЧ眉安灰讛嗔训膬?yōu)點。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種拋光墊修整器，包括：

研磨顆粒，所述研磨顆粒形狀規(guī)則且為多面體；

基體，具有研磨面，所述研磨面的表面粗糙度大小使得所述研磨面凹凸不平，所述研磨顆粒固結(jié)在所述研磨面上，至少部分所述研磨顆粒嵌入研磨面的凹部內(nèi)；

凹部內(nèi)至少部分所述研磨顆粒的棱角背向所述研磨面。

可選的，所述研磨面的表面粗糙度大小為100μm至300μm。

可選的，所述研磨顆粒為正八面體、正十二面體、正二十面體、棱柱或棱臺。

可選的，所述研磨面的原始表面為平面；

或者，所述研磨面的原始表面包括：相連的邊緣研磨面和中央研磨面，所述邊緣研磨面環(huán)繞在中央研磨面的周圍，所述中央研磨面為平面，且所述中央研磨面高于邊緣研磨面；

所述原始表面為研磨面進行粗糙度加工處理之前的面。

可選的，所述邊緣研磨面為凸形弧面；

或者，所述邊緣研磨面由多個面相連而成，所述多個面包括：至少一個凸形弧面，和至少一個不與所述中央研磨面平行的平面。

可選的，當(dāng)所述邊緣研磨面為凸形弧面時，所述邊緣研磨面與中央研磨面相切；

當(dāng)所述邊緣研磨面由多個面相連而成時，所述邊緣研磨面與中央研磨面相連的面為：與中央研磨面相切的凸形弧面。

可選的，所述弧面為圓弧面。

可選的，所述基體還具有非研磨面，所述非研磨面低于研磨面；

所述研磨面呈環(huán)狀分布在所述基體上，且所述研磨面在非研磨面所在平面上的投影將非研磨面包圍起來。

可選的，當(dāng)所述研磨面的原始表面包括相連的邊緣研磨面和中央研磨面時，所述邊緣研磨面包括內(nèi)邊緣研磨面及外邊緣研磨面，所述中央研磨面位于內(nèi)邊緣研磨面和外邊緣研磨面之間。

可選的，所述基體呈圓盤狀。

可選的，所述研磨顆粒為金剛石顆粒或立方氮化硼顆粒。

另外，本發(fā)明還提供了一種拋光墊修整器的制造方法，包括：

提供基體和研磨顆粒；