[發明專利]具有大鉆石單晶的高平坦度化學機械研磨墊修整器

在審

• 申請號: 201710061770.0
• 申請日: 2017-01-26
• 公開（公告）號: CN106625248A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張榮德;宋健民
• 申請（專利權）人: 北京清烯科技有限公司
• 主分類號: B24B53/017
• 分類號: B24B53/017
• 代理公司: 北京國之大銘知識產權代理事務所(普通合伙)11565
• 代理人: 朱曉蕾

技術領域

本發明涉及一種化學機械研磨墊修整器，尤指一種具有大鉆石單晶的高平坦度化學機械研磨墊修整器。

背景技術

在半導體工業中，特別在目前線寬越來越小的發展趨勢下，晶圓表面的平坦化步驟更為關鍵，目前高階制程已全面使用化學機械研磨技術來達到全面平坦化效果。

但在化學機械研磨制程中因為拋光墊會不斷的和晶圓產生摩擦，使得拋光墊上的溝紋逐漸消失，且化學機械研磨制程中產生的切削、反應生成物等都會漸漸積存在拋光墊表面的細微溝槽中，容易造成拋光墊鈍化、堵塞，導致拋光墊表面劣化，容易對晶圓產生缺陷，因此，研磨墊修整器(pad dresser)遂成為化學機械研磨(CMP)制程維持晶圓平坦性、均勻性的關鍵，用以適度的修整拋光墊，好讓拋光墊可以恢復原本的表面特性。

發明內容

為了達成上述目的，本發明提供一種具有大鉆石單晶的高平坦度化學機械研磨墊修整器，其特征在于包括：

一基板；以及

一研磨顆粒層，包括復數個嵌入該基板之大鉆石研磨顆粒，該大鉆石研磨顆粒具有一不小于300微米的粒徑，該大鉆石研磨顆粒的第1高的尖點與次高的尖點之間具有一第一差異D1，該第一差異D1小于或等于20微米，且該大鉆石研磨顆粒之最高1％的尖點間具有一第二差異，該第二差異系為小于或等于80微米。

因此，相較于習知技術的化學機械研磨墊修整器，本發明采用了粒徑不小于300微米的大鉆石研磨顆粒，相較于習知粒徑較小的鉆石研磨顆粒的修整器，本發明的大鉆石研磨顆粒的突出量可以更多，且尖銳端的體積更多，研磨顆粒埋入該基板的深度也更多，保持力較佳，故可以大幅延長化學機械研磨墊修整器的使用壽命，并具有更好的修整性能；且，本發明將化學機械研磨墊修整器的結構設計為該大鉆石研磨顆粒的第1高的尖點與次高的尖點之間具有一第一差異，該第一差異小于或等于20微米，且該大鉆石研磨顆粒之最高1％的尖點間具有一第二差異，該第二差異系為小于或等于80微米，亦較習知修整器具有更佳的平坦度，能提供更為均勻、一致且穩定的修整表現。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的剖面示意圖；

其中，10、基體；20、研磨顆粒層；21、大鉆石研磨顆粒；D1、第一差異。

具體實施方式

于下文中，將搭配圖式詳細說明本發明。

請參考圖1，本發明為一種具有大鉆石單晶的高平坦度化學機械研磨墊修整器，包括一基板10以及一研磨顆粒層20，包括復數個嵌入該基板10之大鉆石研磨顆粒21，該大鉆石研磨顆粒21具有一不小于300微米的粒徑，該大鉆石研磨顆粒21之最高(第1高)突出尖端與次高突出尖端之間具有一第一差異D，該第一差異D小于或等于20微米，且該大鉆石研磨顆粒21之最高1％突出尖端間具有一第二差異，于本發明中，該大鉆石研磨顆粒21系一天然或合成的單晶鉆石。

于本發明之一實施例中，該大鉆石研磨顆粒21的粒徑不小于500微米；于本發明之另一實施例中，該大鉆石研磨顆粒21的粒徑介于500微米至800微米之間。于本發明之又一實施例中，該第一差異D小于或等于10微米，該大鉆石研磨顆粒21之最高(第1高)突出尖端與第10高突出尖端之間具有一第三差異，該第三差異小于或等于20微米，該大鉆石研磨顆粒21之最高(第1高)突出尖端與第100高突出尖端之間具有一第四差異，該第四差異小于或等于40微米。此外，該大鉆石研磨顆粒21之最高(第1高)突出尖端系突出高于該基板10大于或等于50微米。該大鉆石研磨顆粒21之排列或方向性可依據需求而變化，本發明中，該大鉆石研磨顆粒21之圖案排列可以為陣列圖案、圓形環圖案、同心圓形環圖案或螺旋環圖案。

本發明中，該基板10的材料可為不繡鋼，該大鉆石研磨顆粒21可透過一結合層固定于該基板10，該結合層可為一焊料層、一電鍍層、一燒結層或一樹脂層，該焊料層的材料可包括銅、鐵、錫、鎳、鈷、鎳、鉻、錳、硅、鋁、鈦、硼、磷或前述組合，例如，該焊料層可為鎳基金屬焊料、鎳鈷合金焊料、銅錫鈦合金焊料等等。于另一實施例中，該樹脂層可為環氧樹脂。