[實用新型]化學機械拋光工藝拋光墊的修整器

有效

• 申請號: 201720065844.3
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN206464992U
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 黃榮燕
• 申請（專利權）人: 吉姆西半導體科技（無錫）有限公司
• 主分類號: B24B53/017
• 分類號: B24B53/017
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良,屠志力

技術領域

本實用新型涉及半導體技術領域，尤其是一種化學機械拋光工藝拋光墊的修整裝置。

背景技術

化學機械拋光技術（CMP）是通過拋光墊、拋光液和化學試劑的作用從晶片基板去除材料的過程，其中拋光墊和拋光液是CMP工藝中主要的耗材。

拋光墊（polishing pad）具有儲存、運輸拋光液、去除加工殘余物質、傳遞機械載荷及維持拋光環境等功能，拋光墊的使用壽命嚴重影響CMP的成本。典型的拋光墊材質分為聚氨酯拋光墊，無紡布拋光墊等，其表面有一層多孔層，該多孔層的暴露表面包含微孔，其可在CMP過程中存儲拋光液并捕獲由廢拋光漿料組成的磨粉漿和從晶片去除的材料。

但是隨著化學機械拋光過程的不斷進行，拋光墊的物理及化學性能會發生變化，表現為拋光墊表面產生殘余物質，微孔的體積縮小、數量減少，表面粗糙度降低，表面發生分子重組現象，形成一定厚度的釉化層，導致拋光速率和拋光質量的降低。因此，必須對拋光墊進行適當的修整，磨蝕該拋光墊的表面并開孔，并在拋光墊的表面上創建微凸物，即以物理方式穿透該墊表面的多孔層。

典型的修整器一般是金剛石修整器，包含樹脂材質的基體及固結在基體研磨面上的金剛石研磨顆粒，其中研磨面為平面，在進行修整時該研磨面與拋光墊表面平行。在利用修整器對拋光墊進行修整的過程中，修整器同時作轉動及往復運動，且修整器以一定壓力壓在拋光墊表面，使得金剛石研磨顆粒與拋光墊表面接觸并對拋光墊進行切削，從而實現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。

但是目前來看，只用修整器來進行修整的拋光墊在后續的拋光過程中不能達到之前的功效，并且隨著修整次數的增加，拋光效果會越來越差，晶圓在拋光過程中被刮傷的程度增大。這主要是由于拋光墊上面的微孔非常密集，且孔徑較小，修整器上面的金剛石可以對拋光墊表面進行修整，恢復拋光墊表面的粗糙度，同時對有害物質如拋光生成物和固結的研磨液顆粒進行去除，而對于較深微孔里面的有害物質則不能有效去除。隨著拋光次數增加，藏在深孔里面的有害物質越來越多，嚴重影響了拋光墊儲存和輸運拋光液的能力，并且藏在微孔里的有害物質還會對晶圓表面造成刮傷。

并且對于在一個平面上的水平運動的修整輪會出現完全相反的兩個運動方向，這樣會造成拋光墊上的絨毛會被兩個相反的力掀起，且把有害物質朝兩個方向搬運，大大降低了去除效率。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種化學機械拋光工藝拋光墊的修整器，能夠更好地對拋光墊進行修整，去除拋光墊表面有害物質，對拋光墊微孔中的有害物質進行沖洗。本實用新型采用的技術方案是：

一種化學機械拋光工藝拋光墊的修整器，包括外殼和修整輪；

所述修整輪通過轉軸安裝在外殼上，修整輪的下部突出于外殼下部開口；修整輪包括轉輪和磨粒；磨粒分布于轉輪的周向表面；

還包括空洞或噴嘴，用于分別連接高壓氣管或高壓水管；空洞或噴嘴設置在外殼兩側邊緣，或者，在外殼的兩側外側單獨設置管路，單獨設置的管路端頭設有空洞或噴嘴。

進一步地，外殼上還設有功能性部件。

更進一步地，所述功能性部件為檢測拋光墊轉速的光學感應器。

或者，

所述功能性部件為連接在外殼下部開口處邊緣的高度調節部件。

進一步地，磨粒的露頭是尖的或平的。

更進一步地，磨粒的露頭尖的和平的平均分布，或者是分不同陣列，一個陣列是尖的，另一個陣列是平的。

更進一步地，磨粒的露頭高度是一樣的，或是尖的露頭高于平的露頭，也可以是平的露頭高于尖的露頭。

進一步地，轉輪由驅動部件帶動，驅動部件為電動馬達或高壓氣動馬達。

進一步地，空洞或噴嘴是一層或是多層，或者按不同高度排布；噴射方向平行于轉輪側平面，或是跟轉輪側平面呈一定角度。

本實用新型的優點在于：該修整器的滾輪旋轉時垂直于拋光墊表面，并且在滾輪兩側分別設有噴水或噴氣的管路，由此帶來的好處有：

1）修整輪的作用方向只有一個，因此可以按照操作人員的要求使其從拋光墊中間區域向外側運動，把有害物質都逐步的從拋光墊的中間區域搬運到外側區域并最終搬運到拋光墊之外。

2）在修整器修整拋光墊表面，重新構成表面微孔的同時，從不同方向加入高壓水槍或者高壓氣槍對微孔進行沖洗，可以在拋光墊表面被金剛石掀起來的同時，用水對微孔深處的有害物質進行沖洗。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構組成示意圖。