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具有混合修整功能的化学机械抛光垫修整器及相关方法技术

技术编号:6862990 阅读:182 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种化学机械抛光垫修整器及其用于修饰或修整化学机械抛光垫的方法。在一方面中,举例而言,本发明专利技术提供一化学机械抛光垫修整器,此类修整器可包含有一支撑基质,以及多个设置于该支撑基质的平滑超研磨粒子,该多平滑超研磨粒子可供用以在一化学机械抛光垫上切割出大的粗糙部。该修整器也可包含有多个设置于该支撑基质的粗糙超研磨粒子,该多粗糙超研磨粒子可供用以在该多大的粗糙部上切割出研磨液渠道,且在化学机械抛光过程中,该多研磨液渠道可促进研磨液的活动遍及于该多大的粗糙部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上关于用以自化学机械抛光垫移除不必要的材料或杂质(例如修光、 研磨、修整等)的化学机械抛光垫修整器。因此,本专利技术涉及化学、物理学及材料科学领域。
技术介绍
目前半导体工业每年花费超过十亿美元来制造具有极平坦及光滑的表面的硅晶圆,目前可使硅晶圆的表面达到平坦、光滑的效果的已知技术非常多种。此等技术中最常见者为化学机械抛光「Chemical Mechanical Polishing(CMP)」的方法,其包括使用研磨垫与研磨浆料的组合。所有化学机械抛光方法的中心重点为在诸如以下的态样中达成高性能水准经研磨晶圆的表面均一性、IC电路的光滑度、与晶圆的生产率极为相关的材料移除率以及就经济效益而言,化学机械抛光方法中所使用的消耗品的寿命等。
技术实现思路
本专利技术提供一种化学机械抛光垫修整器及其修饰与修整化学机械抛光垫的方法, 以解决
技术介绍
中存在的技术问题。在一方面中,举例而言,本专利技术提供一化学机械抛光垫修整器。此类抛光垫修整器可包括一支撑基质(support matrix)及多个设置在该支撑基质上的平滑超研磨粒子 (smooth superabrasive particle),该多平滑超研磨粒子可用于在一抛光垫上切割出大的粗糙部(large asperity);该抛光垫修整器也可包含有多个设置在该支撑基质上的粗糙超研磨粒子,该多粗糙超研磨粒子(rough superabrasiveparticle)可用于在该多大的粗糙部上切割出研磨液渠道(slurry channel),其中该多研磨液渠道在化学机械抛光制程中,用以促进研磨液的活动遍及于该多大的粗糙部。可考虑各种构型的超研磨粒子。在一方面中,举例而言,该多个粗糙及平滑超研磨粒子的切割尖端实质上整平且高度介于大约1至10微米之间。在另一方面中,该多平滑超研磨粒子分成一个或多个分离的平滑超研磨粒子区块,且该多粗糙超研磨粒子分成一个或多个分离的粗糙超研磨粒子区块。在一较为特定的方面中,该多平滑超研磨粒子区块以及该多粗糙超研磨粒子区块呈间隔设置。或者,该多平滑超研磨粒子及该多粗糙超研磨粒子均勻间隔式交错散布于该支撑基质。可用来修饰一化学机械抛光垫的任何超研磨材料及材料构型应被认为是在本专利技术的范畴之内。在一方面中,该多平滑超研磨粒子为单晶超研磨粒子,举例而言,单晶可包括钻石、立方氮化硼、陶瓷等材料。在一方面中,该单晶超研磨粒子为单晶钻石。在另一方面中,该多粗糙超研磨粒子为多晶超研磨粒子。举例而言,多晶材料可包括钻石、立方氮化硼(cubic boron nitride,cBN)、陶瓷等材料。在一方面中,该多晶超研磨粒子为多晶钻石。 又另一方面中,该多粗糙超研磨粒子为具有破裂的尖端、边缘、面或其组合的单晶超研磨粒子。可考虑各种不同的支撑基质材料,且任何可与超研磨粒子紧密相接的材料均应被认为是在本专利技术的范畴之内。该基质材料可包括,但不限于硬焊金属、含有电镀金属的固体金属、有机材料、陶瓷等。在一方面中,该有机基质材料可包括,但不限于胺基树脂(amino resins)、丙烯酸酯树脂(acrylate resins)、醇酸树脂(alkydresins)、聚酯树脂(polyester resins)、聚酰胺树脂(polyamide resins)、聚亚酰胺树脂(polyimide resins)、聚氛酉旨树月旨(polyurethane resins)、酷酸树月旨(phenolic resins)、酷酸 / 乳胶积才月旨(phenolic/latex resins)、环氧丰对月旨(epoxyresins)、异氛酸酉旨丰对月旨(isocyanate resins)、异氛尿酸酉旨丰对月旨(isocyanurateresins)、聚娃氧烧丰对月旨(polysiloxane resins)、 反应型乙烯基树脂(reactivevinyl resins)、聚乙烯树脂(polyethylene resins)、聚丙烯积 月旨(polypropyleneresins)、聚苯乙j;希丰对月旨(polystyrene resins)、苯氧丰对月旨(phenoxy resins)、二蔡嵌苯丰对月旨(perylene resins)、聚 Pi 丰对月旨(polysulfone resins)、丙 j;希月青-丁二;I;希一苯乙;I;希共聚物(acrylonitrile-butadiene-styrene resins)、丙;I;希酸丰对月旨 (acrylicresins)、聚碳酸酯树脂(polycarbonate resins)及其组合物。在本专利技术的另一方面中,提供一种调节化学机械抛光垫的方法。此类方法可包括利用平滑超研磨粒子于一抛光垫的表面切割出大的粗糙部,以及利用粗糙超研磨粒子于该抛光垫的该大的粗糙部上切割出研磨液渠道,其中该多研磨液渠道促进研磨液的活动遍及于该多大的粗糙部。可考虑各种于化学机械抛光垫切割大的粗糙部及研磨液渠道的技术。 在一方面中,举例而言,该方法以相同的化学机械抛光垫修整器同时切割出该多大的粗糙部及该多研磨液渠道。在另一方面中,该方法以不同的化学机械抛光垫修整器依序切割出该多大的粗糙部及该多研磨液渠道。在本专利技术的另一方面中,提供一化学机械抛光垫。此类抛光垫可包括一切割形成有多个大的粗糙部的化学机械抛光垫材料,以及多个切割形成于该多大的粗糙部中的研磨液渠道,该多研磨液渠道用以于化学机械抛光制程中,促进研磨液的活动遍及于该多大的粗糙部。在一特定的方面中,该化学机械抛光垫材料为一无孔(poreless)化学机械抛光垫材料。本专利技术达到的有益技术效果在于,能够自化学机械抛光垫移除不必要的材料或杂质(例如修光、研磨、修整等)。由此,本专利技术的各种特征已广泛地概述,以便可更能理解下文所描述的本专利技术实施方式,且可更了解本专利技术对此项技术的贡献。根据以下本专利技术的实施方式及权利要求,本专利技术的其他特征将更加清楚,也可由实施本专利技术得以了解。附图说明图1为根据本专利技术的一具体实例的化学机械抛光垫修整器的顶视图。附图标记说明12-平滑超研磨粒子区块;14-粗糙超研磨粒子区块;16-支撑基材。 具体实施例方式在揭示并描述本专利技术之前,应了解,本专利技术不限于本文揭示的特定结构、方法步骤或材料,而是可扩展至如可由一般熟习相关技术者识别的其等效形式。也应了解,本文中所使用的术语仅用于描述特定具体实例的目的,而不意欲具限制性。必须指出,除非上下文中另外清楚地指定,否则如本说明书及任何随附或以下申请专利范围中所使用的单数形式「一 (a, an)」及「该(the)」包括多个指示物。因此,举例而言,提及「一粒子(a particle)」可包括一或多个该多粒子。定义在描述及主张本专利技术时,将根据下文所阐述的定义使用以下术语。如本文中所使用,「抛光垫修整器(pad conditioner)」为化学机械抛光垫修整器中不会明显地触及衬垫而不足以自表面移除碎屑、使表面变形、自表面切出凹槽的超研磨粒子。如本文中所使用,「基材(substrate)」或「支撑基材(support substrate)」指支撑有机基质的抛光垫修整器的一部份,可贴附于该研磨材料,以及可承载研磨材料、切割元件、控制元件等的片段基质。本专利技术所使用的基材可为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有混合修整功能的化学机械抛光垫修整器,其特征在于,包括:一支撑基质;多个平滑超研磨粒子,设置在该支撑基质上,该多平滑超研磨粒子用于在一抛光垫上切割出大的粗糙部;以及多个粗糙超研磨粒子,设置在该支撑基质上,该多粗糙超研磨粒子用于在该多个大的粗糙部上切割出多研磨液渠道,其中该多研磨液渠道用以在化学机械抛光制程中,促进研磨液的活动遍及于该多个大的粗糙部。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋健民
申请(专利权)人:宋健民
类型:发明
国别省市:71

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