專利名稱：一種化學(xué)機(jī)械拋光修整器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及ー種化學(xué)機(jī)械拋光修整器。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體エ藝流程中，化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)是非常重要的一道エ序，有時(shí)也稱之為化學(xué)機(jī)械平坦化(Chemical MechanicalPlanarization, CMP)。所謂化學(xué)機(jī)械拋光，它是采用化學(xué)與機(jī)械綜合作用從半導(dǎo)體硅片上去除多余材料，并使其獲得平坦表面的エ藝過程。具體來(lái)說(shuō)，這種拋光方法通常是將芯片壓于ー高速旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，并在包含有化學(xué)拋光劑和研磨顆粒的拋光漿料的作用下通過拋光墊與晶片的相互摩擦達(dá)到平坦化的目的。由此看來(lái)，拋光墊表面性能的好壞直接會(huì)影響拋光的質(zhì)量。在化學(xué)機(jī)械拋光過程中，被拋光下來(lái)的碎屑以及拋光墊表面的拋光漿料會(huì)慢慢地填入拋光墊中，時(shí)間ー長(zhǎng)，拋光墊表面將發(fā)硬發(fā)亮，形成釉面，變得打滑，無(wú)法再進(jìn)行拋光。因而，對(duì)拋光墊表面的保養(yǎng)是拋光エ藝中必不可少的步驟，否則會(huì)影響晶片拋光的質(zhì)量。如圖1所示是傳統(tǒng)的化學(xué)機(jī)械拋光墊修整器，用于對(duì)拋光墊表面進(jìn)行修磨調(diào)整。該修整器為ー旋轉(zhuǎn)圓盤1A，在其表面固定有尺寸均一的超硬磨料顆粒2A-金剛石，用此帶有金剛石顆粒的圓盤IA來(lái)對(duì)拋光墊表面進(jìn)行機(jī)械式摩擦梳理，使拋光墊上的碎屑去除,從而使拋光墊恢復(fù)良好的拋光性能。但是由于金剛石的脆性，摩擦過程中金剛石受到很大的作用力，很容易從圓盤IA上斷裂或者脫落至拋光墊上，如圖2所示，這樣不僅縮短了修整器的壽命，還將會(huì)造成晶片的刮傷，減少晶片的產(chǎn)率，增大成本支出。因此，提供一種改進(jìn)型化學(xué)機(jī)械拋光修整器是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的課題。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供ー種化學(xué)機(jī)械拋光修整器，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中化學(xué)機(jī)械拋光修整器上金剛石顆粒易于脫落或斷裂、拋光墊上衆(zhòng)料去除率低等問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供ー種化學(xué)機(jī)械拋光修整器，所述修整器至少包括:圓盤和設(shè)置于圓盤上的磨料顆粒；所述磨料顆粒在圓盤上呈間隔排列；所述磨料顆粒分別以不同預(yù)定高度凸出所述圓盤的表面。優(yōu)選地，所述修整器還包括與所述圓盤相連接且用于提供所述圓盤運(yùn)動(dòng)作用力的動(dòng)カ臂。優(yōu)選地，所述圓盤上設(shè)置有用于容置所述磨料顆粒且具有預(yù)定圖形的柵格。優(yōu)選地，所述預(yù)定圖形為圓形。優(yōu)選地，所述磨料顆粒具有背向圓盤的尖點(diǎn)。優(yōu)選地，所述磨料顆粒以焊接方式固定于圓盤上。優(yōu)選地，所述磨料顆粒之間的中心距離為4飛U m。[0013]優(yōu)選地，所述磨料顆粒包括大磨料顆粒和小磨料顆粒，所述大磨料顆粒的尺寸范圍為7、ii m ;所述小磨料顆粒的尺寸范圍為5 7 ii m ;所述大磨料顆粒的預(yù)定高度為2 2.5mm ;所述小磨料顆粒的預(yù)定高度為1.5 2mm。優(yōu)選地，所述磨料顆粒為金剛石顆粒。優(yōu)選地，所述圓盤材料為不銹鋼。如上所述，本實(shí)用新型的化學(xué)機(jī)械拋光修整器，具有以下有益效果:通過對(duì)圓盤上的大小金剛石顆粒間隔排列設(shè)計(jì)，優(yōu)化了圓盤硬件結(jié)構(gòu)，使金剛石顆粒在拋光過程中不易脫落或斷裂，延長(zhǎng)了修整器的壽命，增強(qiáng)污垢的去除率，并且避免晶片刮傷，増大晶片的產(chǎn)率，減小成本支出。

圖1顯示為傳統(tǒng)的化學(xué)機(jī)械拋光修整器的示意圖。圖2顯示為傳統(tǒng)的化學(xué)機(jī)械拋光修整器上部分金剛石顆粒脫落后的示意圖。圖3顯示為本實(shí)用新型化學(xué)機(jī)械拋光修整器的圓盤示意圖圖4顯示為本實(shí)用新型化學(xué)機(jī)械拋光修整器的金剛石顆粒分布示意圖。圖5顯示為本實(shí)用新型化學(xué)機(jī)械拋光修整器工作示意圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
I,IA圓盤
11柵格
2,2A磨料顆粒
21大磨料顆粒
22小磨料顆粒
3動(dòng)カ臂
4拋光墊 41 凹槽
5泥漿
具體實(shí)施方式
以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請(qǐng)參閱圖3至圖5。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所掲示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所掲示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實(shí)用新型可實(shí)施的范疇。如圖4所示，本實(shí)用新型提供ー種化學(xué)機(jī)械拋光修整器，所述修整器至少包括:圓盤I和磨料顆粒2。所述圓盤I上設(shè)置有用于容置磨料顆粒2且具有預(yù)定圖形的柵格11，如圖3所示，所述預(yù)定圖形的形狀根據(jù)所容置的磨料顆粒2的形狀而定，優(yōu)選的，所述預(yù)定圖形為圓形。所述圓盤I具有上表面和與所述上表面對(duì)應(yīng)的下表面。其中，柵格11是處于所述圓盤的下表面，且柵格11間距預(yù)定為可使磨料顆粒2間產(chǎn)生所需間隔的距離。所述圓盤I由金屬材料制成。本實(shí)施例中，所述圓盤I的材料為不銹鋼。所述磨料顆粒2設(shè)置于所述圓盤I上。作為ー種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)，所述磨料顆粒2設(shè)置在圓盤I上的柵格11中。進(jìn)ー步地，所述磨料顆粒2以焊接的方式固定于圓盤I上的柵格11中，當(dāng)然，固定磨料顆粒2的方式并不限于焊接，包括任何能使磨料顆粒2穩(wěn)固粘附于圓盤I上的固定方式。進(jìn)ー步地，所述磨料顆粒2在圓盤I上呈間隔排列，如圖4所示。作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，將磨料顆粒2分為大磨料顆粒21和小磨料顆粒22，所述大磨料顆粒21的尺寸范圍為7、u m,小磨料顆粒22的尺寸范圍為5 7 u m。當(dāng)在圓盤I上制作好所需尺寸的柵格11后，即可將分揀好的大小磨料顆粒2填充于各柵格11中，較優(yōu)地，每ー個(gè)柵格11僅能容納一粒磨料顆粒2，所述磨料顆粒2之間的中心距離為4飛Um0如圖5所示，這些磨料顆粒2分別以不同預(yù)定高度凸出所述圓盤I的表面，所述大磨料顆粒21凸出圓盤表面的預(yù)定高度為2 2.5mm，小磨料顆粒22的預(yù)定高度為
1.5 2mmo需要說(shuō)明的是，所述磨料顆粒2包括任何形狀，作為本實(shí)施例優(yōu)選的實(shí)施方式，磨料顆粒2具有背向圓盤I的尖點(diǎn)，以便更有效地對(duì)拋光墊表面進(jìn)行修理調(diào)整。所述磨料顆粒2為超硬材料，優(yōu)選地，所述磨料顆粒2為金剛石顆粒。所述修整器還包括一動(dòng)カ臂3，所述動(dòng)カ臂3與前述圓盤I相連接且用于提供圓盤I運(yùn)動(dòng)的作用力，動(dòng)カ臂3位于圓盤I的上表面，如圖5所示。作為ー種更優(yōu)化的結(jié)構(gòu)，可以在金剛石顆粒的表面涂敷ー防腐層(未予以圖示)，用于防止金剛石表面受到污染，清洗方便，延長(zhǎng)金剛石的使用壽命。為了詳細(xì)描述本實(shí)用新型的化學(xué)機(jī)械拋光修整器的工作效果，請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D5。將圓盤I壓于需要修理的拋光墊4上，使金剛石磨料顆粒2與拋光墊4緊密接觸，所述拋光墊4具有凹槽41，拋光エ藝中進(jìn)行晶圓拋光的泥漿5及污垢填塞在所述凹槽41及拋光墊4的表面。本實(shí)用新型的修整器具有大小兩種金剛石磨料顆粒2排列，大金剛石磨料顆粒21具有較高的凸出高度，能夠伸入拋光墊4的凹槽41中，更好地清理凹槽41中的泥漿5 ;小金剛石磨料顆粒22則具有較低的凸出高度，可以用來(lái)梳理拋光墊4表面的泥漿，從而使拋光墊表面的泥漿均勻平整，進(jìn)而達(dá)到較好的泥漿去除率。另外，高低兩層金剛石結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固，使金剛石在清理的整個(gè)過程中不易脫落或斷裂。綜上所述，本實(shí)用新型提供ー種化學(xué)機(jī)械拋光修整器，該化學(xué)機(jī)械拋光修整器通過對(duì)圓盤上的大小金剛石顆粒的間隔排列設(shè)計(jì)，優(yōu)化了圓盤硬件結(jié)構(gòu)，使金剛石顆粒在拋光過程中不易脫落或斷裂，延長(zhǎng)了修整器的壽命，增強(qiáng)污垢的去除率，并且避免晶片刮傷，增大晶片的產(chǎn)率，減小成本支出。該化學(xué)機(jī)械拋光修整器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適用于エ業(yè)
化生產(chǎn)。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所掲示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.ー種化學(xué)機(jī)械拋光修整器，其特征在于，所述修整器至少包括:圓盤和設(shè)置于圓盤上的磨料顆粒；所述磨料顆粒在圓盤上呈間隔排列；所述磨料顆粒分別以不同預(yù)定高度凸出所述圓盤的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光修整器，其特征在于:所述修整器還包括與所述圓盤相連接且用于提供所述圓盤運(yùn)動(dòng)作用カ的動(dòng)カ臂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光修整器，其特征在于:所述圓盤上設(shè)置有用于容置所述磨料顆粒且具有預(yù)定圖形的柵格。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化學(xué)機(jī)械拋光修整器，其特征在于:所述預(yù)定圖形為圓形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光修整器，其特征在于:所述磨料顆粒具有背向圓盤的尖點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的化學(xué)機(jī)械拋光修整器，其特征在于:所述磨料顆粒以焊接方式固定于圓盤上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5述的化學(xué)機(jī)械拋光修整器，其特征在于:所述磨料顆粒之間的中心距離為4 6 u m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光修整器，其特征在于:所述磨料顆粒包括大磨料顆粒和小磨料顆粒，所述大磨料顆粒的尺寸范圍為7、u m ;所述小磨料顆粒的尺寸范圍為m ;所述大磨料顆粒的預(yù)定高度為cTl.5mm ;所述小磨料顆粒的預(yù)定高度為1.5 2mmo
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光修整器，其特征在于:所述磨料顆粒為金剛石顆粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光修整器，其特征在于:所述圓盤材料為不銹鋼。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種化學(xué)機(jī)械拋光修整器，所述修整器至少包括圓盤和設(shè)置于圓盤上的磨料顆粒；所述磨料顆粒在圓盤上呈間隔排列；所述磨料顆粒分別以不同預(yù)定高度凸出所述圓盤的表面；所述磨料顆粒為金剛石顆粒。本實(shí)用新型提供的化學(xué)機(jī)械拋光修整器通過對(duì)圓盤上的大小金剛石顆粒間隔排列設(shè)計(jì)，優(yōu)化了圓盤硬件結(jié)構(gòu)，使金剛石顆粒在拋光過程中不易脫落或斷裂，延長(zhǎng)修整器的壽命，增強(qiáng)污垢的去除率，并且避免晶片刮傷，增大晶片產(chǎn)率。該化學(xué)機(jī)械拋光修整器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便， 適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B24B53/017GK202952160SQ201220680068
公開日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者唐強(qiáng) 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(北京)有限公司