[發(fā)明專利]一種延長(zhǎng)拋光布使用壽命的處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811529111.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN111318964B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林霖;史訓(xùn)達(dá);李彥君;劉云霞;陳克強(qiáng);楊少昆;周瑩瑩;李奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 有研半導(dǎo)體材料有限公司
• 主分類號(hào): B24B53/017
• 分類號(hào): B24B53/017
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 劉秀青

本發(fā)明公開了一種延長(zhǎng)拋光布使用壽命的處理方法，包括以下步驟：(1)刷盤刷布：將刷盤放置在貼好拋光布的拋光機(jī)盤面上，用拋光機(jī)的壓力頭壓住刷盤，刷盤與拋光機(jī)大盤旋轉(zhuǎn)方向相同；(2)高壓水沖洗：用高壓水沖洗拋光布表面，用高壓水把整張拋光布沖洗一遍；(3)修整環(huán)研磨：將修整環(huán)放置在拋光布上，用拋光機(jī)的壓力頭壓住修整環(huán)，修整環(huán)與拋光機(jī)大盤旋轉(zhuǎn)方向相同，修整環(huán)研磨拋光布的時(shí)間為10s～5min；然后使修整環(huán)與拋光機(jī)大盤旋轉(zhuǎn)方向相反，壓力范圍、轉(zhuǎn)速范圍和超純水流量范圍都不變，繼續(xù)研磨拋光布10s～5min。本發(fā)明的方法對(duì)拋光布使用壽命的延長(zhǎng)效果非常顯著，可有效延長(zhǎng)拋光布的使用壽命，且始終不會(huì)影響硅襯底拋光片的幾何形貌水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種延長(zhǎng)拋光布使用壽命的處理方法，屬于半導(dǎo)體材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

用于化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的拋光布，普遍采用聚氨酯材料，加工成無(wú)紡布結(jié)構(gòu)并密布了微小孔洞。配合含有堿性膠體二氧化硅顆粒的拋光液來(lái)完成機(jī)械研磨和化學(xué)腐蝕交替作用的過程。該過程極易使膠體二氧化硅顆粒抱團(tuán)凝結(jié)，堵塞拋光布表面的微小孔洞，使拋光布失去機(jī)械研磨的作用。

傳統(tǒng)改善拋光布使用壽命的方法，或者采用機(jī)械或化學(xué)的方式清除拋光布表面孔洞中的堵塞物，或者使用修整環(huán)將拋光布磨薄一層，把堵塞層整個(gè)磨掉。前一種清除方式不能有效去除拋光布表面孔洞中的堵塞物，拋光布使用壽命始終維持在幾十個(gè)小時(shí)左右。后一種方法效果顯著，但會(huì)改變拋光布表面的平整度，進(jìn)而影響硅襯底拋光片的幾何形貌，使產(chǎn)品無(wú)法達(dá)到客戶要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可有效延長(zhǎng)拋光布使用壽命的處理方法，且不影響硅襯底拋光片的幾何形貌水平。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種延長(zhǎng)拋光布使用壽命的處理方法，包括以下步驟：

(1)刷盤刷布：將刷盤放置在貼好拋光布的拋光機(jī)盤面上，用拋光機(jī)的壓力頭壓住刷盤，壓力范圍為60～200kg，拋光機(jī)大盤轉(zhuǎn)速為15～60rpm，刷盤轉(zhuǎn)速為15～60rpm，刷盤與拋光機(jī)大盤旋轉(zhuǎn)方向相同，拋光布上超純水流量為1～20L/min，刷盤刷布的頻率為拋光機(jī)每運(yùn)行1～5個(gè)批次刷布一次，每次刷布時(shí)間為10s～5min；

(2)高壓水沖洗：用高壓水沖洗拋光布表面，高壓水壓強(qiáng)為10～20MPa，高壓水噴口距離拋光布5～50mm，用高壓水把整張拋光布沖洗一遍；高壓水沖洗拋光布的頻率為拋光機(jī)每運(yùn)行5～10個(gè)批次沖洗一次；

(3)修整環(huán)研磨：將修整環(huán)放置在拋光布上，用拋光機(jī)的壓力頭壓住修整環(huán)，壓力范圍為60～100kg，拋光機(jī)大盤轉(zhuǎn)速為15～60rpm，修整環(huán)轉(zhuǎn)速為15～60rpm，修整環(huán)與拋光機(jī)大盤旋轉(zhuǎn)方向相同，拋光布上超純水流量為1～20L/min，修整環(huán)研磨拋光布的時(shí)間為10s～5min；然后使修整環(huán)與拋光機(jī)大盤旋轉(zhuǎn)方向相反，壓力范圍、轉(zhuǎn)速范圍和超純水流量范圍都不變，繼續(xù)研磨拋光布10s～5min；修整環(huán)研磨的頻率為拋光機(jī)每運(yùn)行20～30個(gè)批次進(jìn)行一次。

在研發(fā)過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，拋光布使用壽命到期的根本原因是拋光布表面孔洞被拋光過程產(chǎn)生的碎屑填滿，變成鏡面，失去拋光作用。傳統(tǒng)延長(zhǎng)拋光布?jí)勖姆绞骄褪撬⒆铀⒒蚋邏核疀_，或者二者結(jié)合著用。但清潔效果有限，還是會(huì)有一些碎屑清理不掉。最終拋光布失去拋光作用，更換新布。修整環(huán)研磨的方式是把拋光布表面研磨掉薄薄一層，被堵塞的孔洞層也被全部研磨掉，露出全新的孔洞狀纖維結(jié)構(gòu)，也能提升拋光布的使用壽命，但修整環(huán)研磨的方式會(huì)輕微改變拋光布表面的平整度，進(jìn)而改變硅片拋光后的表面平整度，使硅片的平整度數(shù)值變大。拋光布累計(jì)研磨次數(shù)多了，平整度的改變就是巨大的。最終拋光布不是因?yàn)槭伖庾饔枚鼡Q，而是因?yàn)榧庸こ鰜?lái)的硅片平整度太差而更換。而在本發(fā)明中，是用輕微程度的修整環(huán)研磨，配合刷盤、高壓水的沖洗，來(lái)有效提升拋光布的使用壽命。

優(yōu)選地，所述刷盤的直徑與拋光機(jī)壓力頭的直徑相同，刷盤的刷毛材質(zhì)為尼龍。每根刷毛直徑為0.5～1.5mm，刷毛露出刷盤的長(zhǎng)度為5～20mm。