Cmp调节器、用于cmp调节器的硬质磨粒的排列方法以及cmp调节器的制造方法

文档序号:3418851阅读:386来源:国知局
专利名称:Cmp调节器、用于cmp调节器的硬质磨粒的排列方法以及cmp调节器的制造方法
技术领域
本发明涉及用于消除半导体电路板用的研磨布的堵塞、除去异物的CMP调节器、用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法及CMP调节器的制造方法。此外,CMP调节器在业界也被称作CMP修整器。
背景技术
在晶片的抛光中,提出了称作CMP(Chemical Mechanical Polishing)的研磨方法。CMP是通过使化学研磨作用叠加在机械的研磨作用上来加工,能够做到确保研磨速度与被研磨部件无缺陷二者兼备的方法,在硅片的精加工抛光工艺中被广泛使用。
另外,近年来,随着器件的高度集成化,在制造集成电路的规定阶段,对晶片表面或在晶片表面上形成了导电体·电介质层的半导体基板表面进行研磨已变得很必要。半导体基板通过研磨除去高的隆起、划痕、粗糙等表面缺陷。通常,该工序是在于晶片上形成各种元件及集成电路的期间进行。在该研磨工序中,与硅片的精加工抛光工序同样,有必要使研磨速度及无缺陷二者兼备。通过导入化学研浆(slurry),进行对半导体表面施加更大的研磨去除速度及无缺陷性的化学的且机械的平坦化。
作为CMP工序的一例,如图8所示,例如应用使具有5~300nm左右粒径的二氧化硅颗粒悬浊在氢氧化钠、氨及胺等碱溶液中且PH9~12左右的化学研浆101,及由聚氨酯树脂等构成的研磨布102。在研磨时,通过一边流布化学研浆101,一边使半导体基板103以适当的压力触接研磨布102,并通过如该图中箭头所示地使其相对旋转来进行研磨。
并且,作为前述研磨布102的调节方法(修整方法),一边在研磨布102上流过水或化学研浆101,一边进行使用了CMP调节器的调节,消除研磨布的堵塞,并除去异物。使用CMP调节器进行的调节,可通过在半导体基板103的研磨结束后,使CMP调节器触接研磨布102,或者在半导体基板103研磨的同时,在与半导体基板103的触接位置不同的位置处使CMP调节器触接在研磨布102上而进行。
在以往的用于研磨布的调节(洗刷)的CMP调节器中,如图9所示,在圆板状的支撑部件201的表面上,作为硬质磨粒,用人手撒等方法使金刚石颗粒202适当均匀地分布,然后使这些金刚石颗粒202固着。
但是,这种情况下,无论如何仔细地撒布金刚石颗粒202,其分布都会疏密不均。当使用这种金刚石颗粒202的分布疏密不均的修整器时,在金刚石颗粒202的集中部分(密集部分),化学研浆中的磨粒容易凝集。并且,该磨粒的凝集附着在研磨布(图8中的102)上,会引起在半导体基板(图8中的103)上产生微小划痕这样的严重问题。另外,金刚石颗粒202的不均匀分布,成为在修整器固体间的差异的原因,妨碍稳定的修整器特性的发现。
另外,在以往的CMP调节器中,因为研浆的排放不良,导致微小划痕很多。此外,为了改良研浆的排放,如图14所示,预先在支撑部件201上形成用于使化学研浆排放的排放槽203等,在研磨时,可借助该排放槽203使化学研浆101排放。但是,在支撑部件201上形成有排放槽203的中,恐怕会对CMP调节器的特性带来不良影响,另外,对该排放槽的加工需要费功夫,结果成了成本增加的主要原因。

发明内容
本发明是鉴于前述的问题所完成的,在本发明的第一形态中,其目的在于在抑制半导体基板表面的微小划痕的同时,能够得到稳定的CMP调节器特性。
根据本发明的第一形态的CMP调节器,是具备支撑部件、及设置于前述支撑部件的面上的多个硬质磨粒的CMP调节器,其特征在于前述多个硬质磨粒被规则地排列在前述支撑部件的面上。
另外,作为根据本发明的第一形态的CMP调节器的其他的特征在于,前述硬质磨粒被配置于在前述支撑部件的面上以正方形制成的单位格子的各顶点处。
再有,作为根据本发明的第一形态的CMP调节器的其他的特征在于,前述硬质磨粒被配置于在前述支撑部件的面上以三角形制成的单位格子的各顶点处。
又,根据本发明的第一形态的另一CMP调节器,是具备支撑部件、及设置于前述支撑部件的面上的多个硬质磨粒的CMP调节器,其特征在于,在存在前述硬质磨粒的一定面积的区域间,前述硬质磨粒的密度的偏差在±50%以内。
另外,作为根据本发明的第一形态的CMP调节器的其他的特征在于,前述硬质磨粒是金刚石颗粒。
此外,作为根据本发明的第一形态的CMP调节器的其他的特征在于,通过使用含有0.5~20wt%的选自钛、铬或锆中的1种或以上的熔点为650℃~1200℃的合金,将前述金刚石颗粒单层钎焊在由金属及/或合金构成的前述支撑部件上,在前述金刚石颗粒和前述合金的界面上,形成选自钛、铬或锆中的金属的碳化物层。
根据本发明的第一形态的CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其特征在于包括将形成有被规则地排列的多个贯通孔的薄板状的排列部件定位于被排列面上的工序,以及将硬质磨粒放入上述排列部件的各贯通孔中的工序。
另外,作为用于根据本发明的第一形态的CMP调节器的硬质磨粒的排列方法的其他的特征在于,前述被排列面是构成CMP调节器的支撑部件的表面。
另外,用于根据本发明的第一形态的另一CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其特征在于包括将多个硬质磨粒以使其规则地排列的状态保持在保持部件上的工序,以及将由前述保持部件所保持的硬质磨粒转印在构成CMP调节器的支撑部件的表面上的工序。
另外,作为用于根据本发明的第一形态的CMP调节器的硬质磨粒的排列方法的其他的特征在于,在前述保持部件上设用于保持前述硬质磨粒的第1粘着手段,在前述支撑部件的表面上设第2粘着手段,并使这些第1粘着手段及第2粘着手段的性质保持有差异。
根据本发明的第一形态的CMP调节器的制造方法,其特征在于利用上述用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,使前述硬质磨粒排列在前述支撑部件的表面上,然后将前述硬质磨粒固着在前述支撑部件上。
在如上述形成的本发明的第一形态中,因为硬质磨粒的分布不会疏密不均,所以,即使使用该CMP调节器,在硬质磨粒的密集部分研浆中的磨粒凝集的现象也不会发生。
另一方面,在本发明的第二形态中,其目的在于在能够得到稳定的CMP调节器特性的同时,不用形成排放槽等也能够在研磨时使研浆等排放,以减少微小划痕。
根据本发明的第二形态的CMP调节器,是具备支撑部件、以及设置于前述支撑部件的面上的多个硬质磨粒的CMP调节器,其特征在于前述多个硬质磨粒被规则地、且以自前述支撑部件的内侧至外侧密度逐渐减小的方式被排列在前述支撑部件的面上。
根据本发明的第二形态的另一种CMP调节器,是具备支撑部件、及设置于前述支撑部件的面上的多个硬质磨粒的CMP调节器,其特征在于在前述支撑部件的面上,使不存在前述多个硬质磨粒的区域确保呈略放射状。
用于根据本发明的第二形态的CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其特征在于包括将形成有规则地、且以自内侧至外侧密度逐渐减小的方式使其排列的多个贯通孔的薄板状的排列部件定位于被排列面上的工序,以及将硬质磨粒放入前述排列部件的各贯通孔中的工序。
用于根据本发明的第二形态的另一CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其特征在于包括将使不存在多个贯通孔的区域确保呈略放射状的薄板状的排列部件定位于被排列面上的工序,以及将硬质磨粒放入前述排列部件的各贯通孔中的工序。
用根据本发明的第二形态的另一于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其特征在于包括将多个硬质磨粒以使其规则地、且以自内侧至外侧密度逐渐减小的方式排列的状态保持在保持部件上的工序,以及将由前述保持部件保持的硬质磨粒转印到构成CMP调节器的支撑部件的表面上的工序。
用于根据本发明的第二形态的另一CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其特征在于包括以使不存在多个硬质磨粒的区域确保呈略放射状的状态将前述多个硬质磨粒保持在保持部件上的工序,以及将由前述保持部件所保持的硬质磨粒转印到构成CMP调节器的支撑部件的表面上的工序。
根据本发明的第二形态的CMP调节器的制造方法,其特征在于利用前述用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,使前述硬质磨粒排列在前述支撑部件的表面上,然后将前述硬质磨粒固着在前述支撑部件的表面上。


图1是关于本发明的第一形态的CMP调节器的说明图。
图2是表示本发明的第一形态的金刚石颗粒2的排列的一例的图。
图3是表示本发明的第一形态的金刚石颗粒2的排列的另一例的图。
图4是本发明的第一形态中根据第1个方法进行的金刚石颗粒2的排列方法的说明图。
图5是本发明的第一形态的排列板5的说明图。
图6A及图6B是本发明的第一形态中根据第2个方法进行的金刚石排列方法的说明图,图6A表示在前述排列板7上散布金刚石颗粒2的样态,图6B表示从排列板7上剥离粘合片10时的状态。
图7是本发明的第一形态中根据第2个方法进行的金刚石颗粒2的排列方法的说明图。
图8是CMP工艺的说明图。
图9是关于以往的CMP调节器的说明图。
图10是关于本发明的第二形态的CMP调节器的说明图。
图11是表示本发明的第二形态的金刚石颗粒12的排列的一例的图。
图12是表示本发明的第二形态的金刚石颗粒12的排列的另一例的图。
图13是本发明的第二形态的排列板15的说明图。
图14是表示形成有排放槽203的CMP调节器的示意图。
具体实施例方式
基于第一形态的CMP调节器以下,参照附图,对根据本发明第一形态的半导体基板用研磨布的CMP调节器、用于半导体基板用研磨布的CMP调节器的硬质磨粒的排列方法、以及CMP调节器制造方法的实施形式进行说明。
利用图1,对CMP调节器进行说明。如该图中所示,在由不锈钢等构成的圆板状的支撑部件1的表面上,作为硬质磨粒固着有金刚石颗粒2。另外,在图1中所示的外观是一例,但也可以不在支撑部件1的全部表面上都存在金刚石颗粒2,例如,可以在支撑部件1的表面上形成用于化学研浆排放的排放槽。
图2、3是支撑部件1的表面的放大图,表示金刚石颗粒2的排列。在图2中所示的是将金刚石颗粒2排列成围棋盘状的情况,在支撑部件1的表面上,在以正方形制成的单位格子A的各个顶点配置金刚石颗粒2。换句话说,如该图中的单点划线所示,可以认为是以一定间隔平行地并列的第1直线组L1,以及以一定间隔平行地并列、且与前述第1直线组L1成90度角度相交的第2直线组L2,在这些直线组L1、L2的交点处配置金刚石颗粒2。
图3中所示的是将金刚石颗粒2排列成蜂窝状的情况,在支撑部件1的表面上,在以正三角形制成的单位格子B的各个顶点配置金刚石颗粒2。换句话说,如该图中的单点划线所示,可以认为是以一定间隔平行地并列的第3直线组L3,以及以一定间隔平行地并列、且与前述第3直线组L3成120度角度相交的第4直线组L4,在这些直线组L3、L4的交点处配置金刚石颗粒2。
在图2中所示的排列中,对应某一金刚石颗粒2,距与其在上下左右方向邻近的4个金刚石颗粒2的距离为r,另外,距与其在斜方向相邻近的4个金刚石颗粒2的距离为 r。
在图3中所示的排列中,对应某一金刚石颗粒2,距与其邻近的6个金刚石颗粒2的距离全部为r。因此,图3中所示的排列中,金刚石颗粒2的分布更紧密而变得均匀,并能够得到更优良的CMP调节器特性。
下面,参照图4~7,对根据本发明第二形态的金刚石颗粒2的排列方法进行说明。在本实施形态中,根据如下面的2个方法,排列金刚石颗粒2。
在第1个方法中,如图4所示,在设置有钎焊焊料3的支撑部件1的表面上预先涂布粘结剂4。然后在涂布有粘结剂4的支撑部件1的表面上载置排列板5,进行掩膜。
在排列板5上,又如图5所示,形成有用于使金刚石颗粒2排列的贯通孔6。即,在排列板5上,与图2、3所示的排列同样地排列有贯通孔6。贯通孔6的口径X,与金刚石颗粒2的尺寸D相对应,为1.0D<X<2.0D,以使得在1个贯通孔6中不会同时进入1个以上的金刚石颗粒2。另外,在排列板5的周围,设置散落防止壁5a。
如图4所示,在已将前述排列板5载置在支撑部件1的表面上的情况下,将金刚石颗粒2散布在排列板5上。这时,通过对排列板5施加适当的振动等,使金刚石颗粒2进入到所有的贯通孔6中。如果在所有的贯通孔6中都有金刚石颗粒2进入,则利用刷子等将排列板5上的多余的金刚石颗粒2除去。之后,若将排列板5从支撑部件1的表面上取下,则金刚石颗粒2能够以如图2、3所示的排列状态残留在支撑部件1的表面上。
如上所述,若已使金刚石颗粒2排列在支撑部件1的表面上,则通过进行单层钎焊,将金刚石颗粒2固着。在进行该钎焊的时候,被涂布在支撑部件1的表面上的粘结剂4因对钎焊焊料的加热而升华,不会残留在支撑部件1的表面上。
另外,在第1个方法中,代替排列板5,也可以使用由金属丝编织的网。即,将网的各开口部分作为排列板5中所说的贯通孔6来使用,使金刚石颗粒2进入该开口部分,从而排列在支撑部件1的表面上。
在第2个方法中,如同前述第1个方法那样并不是将金刚石颗粒2直接排列在支撑部件1的表面上,而是使其暂且排列在粘贴片等保持部件上,然后在转印在支撑部件1的表面上。
如图6(a)所示,在排列板7上,形成有用于使金刚石排列的凹部8。即,在排列板7上,与图2、3所示的排列同样地排列有凹部8。另外,将凹部8的口径X,相对于金刚石颗粒2的尺寸D,设为1.0D<X<2.0D,这与前述第1个方法中所述的贯通孔6是同样的。
在前述排列板7上散布金刚石颗粒2。这时,也如同前述第1个方法中说明的那样,通过对排列板7施加适当的振动等,使得金刚石颗粒2进入到所有的凹部8中。若在所有的凹部8中都有金刚石颗粒2进入,则利用刷子9等将排列板7上的多余的金刚石颗粒2除去。
接着,在排列板7的凹部8的开口的一面上贴附粘贴片10。然后,如图6(b)所示,当通过将排列板7上下翻转等,将粘贴片10剥离时,则能够将金刚石颗粒2以所排列的状态保持在粘贴片10上。
使前述粘贴片10的保持有金刚石颗粒2的粘贴面贴合在涂布有粘结剂4的支撑部件1的表面上。从而,如图7所示,金刚石颗粒2形成为一端被支撑在粘贴片10侧,另一端被支撑在支撑部件1的表面侧的状态。然后,若将金刚石颗粒2保留在支撑部件1的表面上,仅将粘贴片10除去,则可使金刚石颗粒2排列在支撑部件1的表面上。
作为仅将粘贴片10除去的方法,例如,使粘贴片10的粘结材料的溶解性与支撑部件1侧的粘结剂4的溶解性保持差异即可。这种情况下,在图7所示的状态下,如果设成可使粘贴片10的粘结剂溶解的环境,则能够使支撑部件1侧的粘结剂4维持其保持力不变,使粘贴片10的粘结剂溶解,仅将粘贴片10除去。
如果已经使金刚石颗粒2如上所述地排列在支撑部件1的表面上,则进行单层钎焊,将金刚石颗粒2固着。在进行该钎焊的时候,涂布在支撑部件1的表面上的粘结剂4因对钎焊焊料的加热而升华,不会残留在支撑部件1的表面上。
另外,在第2个方法中,是在排列板7上形成凹部8,但形成贯通孔也可以。在这种情况下,因为如果将图4中所示的支撑部件1替换成粘贴片10,则能够使金刚石颗粒排列在粘贴片10上,所以只要将其转印到支撑部件1的表面上即可。
如上所述,根据本实施形态,由于使金刚石颗粒规则地排列,所以,金刚石颗粒的分布不会疏密不均,即便使用该CMP调节器,在金刚石颗粒的密集部分研浆中的磨粒凝集的现象也不会发生,能够最小限度地抑制半导体基板表面的微小划痕。另外,在CMP调节器之间的固体差消失,能够得到稳定的CMP调节器特性。
另外,在本实施形态中,是如图2、3所示地使金刚石颗粒排列,但若从在金刚石颗粒的分布方面不能疏密不均这样的观点来看,即便是图2、3中所示以外的排列,对金刚石颗粒的密度只要有一定的规则即可。例如,在支撑部件1的表面内的存在金刚石颗粒的区域中,在存在有平均数个~数十个、例如存在20个金刚石颗粒2的某一定面积的区域间,只要金刚石颗粒2的密度的偏差控制在±50%以内即可。
另外,在本实施形态中,作为本发明中所称的硬质磨粒使用了金刚石颗粒2,但使用其他材质,例如使用由立方晶系氮化硼、碳化硼、碳化硅或氧化铝等构成的材质也可以。
另外,作为使金刚石颗粒2向支撑部件1上固着方法,使用钎焊以外的方法,例如通过镍电镀等使其固着也可以。
在此,作为较佳的一个例子,对通过钎焊金刚石颗粒来固着的方法进行说明,作为钎焊焊料,通过使用含有0.5~20wt%的选自钛、铬或锆中的1种或以上的熔点为650℃~1200℃的合金,在金刚石颗粒和钎焊合金的界面上形成该金属的碳化物层。之所以将包含于钎焊焊料中的选自钛、铬或锆中的1种或以上的材料设为0.5~20wt%,是因为假如是比0.5wt%还少的含有量,则在金刚石与钎焊合金的界面上不会形成该金属的碳化物层,而若添加20wt%,则能够形成表现出充分的接合强度的碳化物层。
之所以将钎焊合金设为熔点650℃~1200℃的合金,是因为在不到650℃的钎焊温度下,得不到接合强度,而在超过1200℃的钎焊温度下,则会因引起金刚石的劣化而不够理想。
钎焊合金的厚度,以金刚石颗粒的0.2~1.5倍的厚度为宜。这是因为若过薄,金刚石与钎焊合金的接合强度降低,若过厚,则容易引起钎焊焊料与支撑部件的剥离。
金刚石颗粒的粒径,优选为50μm~300μm。若为不足50μm的微粒的金刚石颗粒,得不到充分的研磨速度,此外,有容易凝集的倾向。另外,若为超过300μm的粗粒的金刚石颗粒,则研磨时的应力集中变大,变得容易脱落。
如上所述,根据本发明的第一形态,即便使用相关的CMP调节器,在硬质磨粒的密集部分研浆中的磨粒也不会凝集,能够最小限度地抑制半导体基板表面的微小划痕。另外,在CMP调节器间的固体差消失,能够得到稳定的CMP调节器性能,所以,能够实现稳定的量产的CMP工艺。根据第二形态的CMP调节器下面,参照附图,对本发明的第二形态的半导体基板用研磨布的CMP调节器的实施形态进行说明。另外,关于在本形态中的用于半导体基板用研磨布的CMP调节器的硬质磨粒的排列方法、以及CMP调节器制造方法,除了使用图13中所示的排列板15来代替图5中所示的排列板5以外,因为能够与前述第一形态中的第1及第2个方法同样地进行,所以在此援用在第一形态中的说明。
利用图10,对CMP调节器进行说明。如该图所示,在由不锈钢等构成的圆板状的支撑部件11的表面上,作为硬质磨粒固着有金刚石颗粒12。
在图11、12中表示在支撑部件11的表面上的金刚石颗粒12的排列的概要。图11中所示的例子,是设计成从圆板状的支撑部件11的中心呈放射状延伸的多个直线(单点划线L),在这些直线上排列金刚石颗粒12。在这样形成的CMP调节器中,金刚石颗粒12是以从支撑部件11的内侧至外侧密度逐渐变小的方式被排列的,在支撑部件11的表面上,不存在金刚石颗粒12的区域也被确保呈放射状。
另外,图12中所示的例子,是设计成从圆板状的支撑部件11的中心呈放射状延伸的多个曲线(单点划线L),在这些曲线上配置金刚石颗粒12。在这样形成的CMP调节器中,金刚石颗粒12是以从支撑部件11的内侧至外侧密度逐渐变小的方式被排列的,在支撑部件11的表面上,不存在金刚石颗粒12的区域也被确保呈放射状。在本发明中所谓的略放射状,不仅是指如图11所示的呈直线地放射的情况,也包括如图12所示的呈曲线地放射的情况。
此外,实际的金刚石颗粒12,与支撑部件11相比是非常小的,但在图10或后述的图11、12中,为了简单地进行说明而将金刚石颗粒12放大示意。另外,关于直线或曲线的数量也同样,是以更密的状态使其放射的,不过在图11、12中简单地进行示意。
在本发明的第二形态中的金刚石颗粒12的排列方法以及CMP调节器的制造方法,除了使用图13中所示的排列板15来代替图5中所示的排列板5以外,能够以与前述第一形态中所说明的第1个方法及第2个方法同样的方法进行。在该排列板15上,又如图13所示,形成有用于使金刚石颗粒2排列的贯通孔16。即,在排列板15上,与图11、12所示的排列同样地排列有贯通孔16。贯通孔16的口径X,与金刚石颗粒12的尺寸D相对应,为1.0D<X<2.0D,以使得在1个贯通孔16中不会同时进入1个以上的金刚石颗粒12。另外,在排列板15的周围,设置散落防止壁15a。
如上所述,根据本实施形态,因为能够使金刚石颗粒12规则地排列,所以,在CMP调节器之间的固体差消失,能够得到稳定的CMP调节器特性。另外,通过使金刚石颗粒12从支撑部件11的中心呈放射状地排列,能够使其以自支撑部件11的内侧至外侧密度逐渐变小的方式进行排列,另外,能够呈放射状地确保不存在金刚石颗粒12的区域,所以,在研磨时能够使研浆向支撑部件11的外侧排放,减少微小划痕。并且,因为没有必要为了使研浆排放而对支撑部件11进行特别的研究,所以,能够使加工的功夫或成本减轻。
如上所述,根据本发明的第二实施形态,在CMP调节器间的固体差消失,能够得到稳定的CMP调节器性能,所以,能够实现稳定的量产的CMP工艺。另外,因为在研磨时能够使研浆排放,能够减轻微小划痕,并且,没有必要为此而对支撑部件进行特别的研究,所以,能够使加工的功夫或成本减轻。
下面,根据实施例对本发明的第一形态进行详细说明,但本发明并不限于这些实施例。
使金刚石颗粒粒径为150~210μm,在铁素体系不锈钢制的支撑部件上使用Ag-Cu-3Zr(熔点800℃)的钎焊金属,在10-5乇的真空中,在钎焊温度850℃下保持30分钟,完成单层钎焊。对CMP调节器,就传统类型A(以手撒金刚石颗粒的)、类型B(图2中所示的围棋盘状排列)、类型C(图3中所示的蜂窝状排列)的3个类型,各自准备10枚。
然后,对各CMP调节器,对10枚贴附有TEOS膜的半导体晶片进行研磨实验。即,对A、B、C的每一类型,各进行100枚研磨。每进行1次研磨进行2分钟修整。
然后,从100枚已经研磨的晶片中,对每10枚中的1枚,共计10枚晶片测量微小划痕的数量,若将使用了类型A的CMP调节器情况下的微小划痕的数量设为100,则使用了类型B、C的修整器的情况下的微小伤痕的数量的相对值分别为26、17。
从该结果也可以清楚,B、C类型的CMP调节器,与A类型的以往的修整器相比,能够使晶片表面的微小划痕大幅度减少。另外,因为在CMP调节器间的CMP调节器特定的差异小,所以,能够实现稳定的量产的CMP工艺。
权利要求
1.一种CMP调节器,该调节器是具备支撑部件和设置于前述支撑部件的面上的多个硬质磨粒的CMP调节器,其中前述多个硬质磨粒被规则地排列在前述支撑部件的面上。
2.如权利要求1所述的CMP调节器,其中前述硬质磨粒被配置于在前述支撑部件的面上以正方形制成的单位格子的各顶点处。
3.如权利要求1所述的CMP调节器,其中前述硬质磨粒被配置于在前述支撑部件的面上以三角形制成的单位格子的各顶点处。
4.一种CMP调节器,该调节器是具备支撑部件和设置于前述支撑部件的面上的多个硬质磨粒的CMP调节器,其中在存在前述硬质磨粒的一定面积的区域间,前述硬质磨粒的密度的偏差在±50%以内。
5.如权利要求1~4中任一项所述的CMP调节器,其中前述硬质磨粒是金刚石颗粒。
6.如权利要求5所述的CMP调节器,其中通过使用含有0.5~20wt%的选自钛、铬或锆中的1种或以上的熔点为650℃~1200℃的合金,将前述金刚石颗粒单层钎焊在由金属及/或合金构成的前述支撑部件上,在前述金刚石颗粒和前述合金的界面上,形成选自钛、铬或锆中的金属的碳化物层。
7.一种用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,包括将形成有被规则地排列的多个贯通孔的薄板状的排列部件定位于被排列面上的工序,以及将硬质磨粒放入前述排列部件的各贯通孔中的工序。
8.如权利要求7所述的用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其中前述被排列面是构成CMP调节器的支撑部件的表面。
9.一种用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,包括将多个硬质磨粒以使其规则地排列的状态保持在保持部件上的工序,以及将由前述保持部件所保持的硬质磨粒转印在构成CMP调节器的支撑部件的表面上的工序。
10.如权利要求9所述的用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,在前述保持部件上设用于保持前述硬质磨粒的第1粘着手段,在前述支撑部件的表面上设第2粘着手段,并使这些第1粘着手段及第2粘着手段的性质保持有差异。
11.一种CMP调节器的制造方法,利用记载于权利要求7~10的任意一项中的用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,使前述硬质磨粒排列在前述支撑部件的表面上,然后将前述硬质磨粒固着在前述支撑部件上。
12.一种CMP调节器,该调节器是具备支撑部件和设置于前述支撑部件的面上的多个硬质磨粒的CMP调节器,其中前述多个硬质磨粒被规则地、且以自前述支撑部件的内侧至外侧密度逐渐减小的方式被排列在前述支撑部件的面上。
13.如权利要求12所述的CMP调节器,其中前述硬质磨粒自前述支撑部件的中心呈略放射状地被排列。
14.一种CMP调节器,该调节器是具备支撑部件和设置于前述支撑部件的面上的多个硬质磨粒的CMP调节器,其中,在前述支撑部件的面上,使不存在前述多个硬质磨粒的区域确保呈略放射状。
15.如权利要求12~14中任意一项所述的CMP调节器,其中前述硬质磨粒是金刚石颗粒。
16.如权利要求15所述的CMP调节器,其中通过使用含有0.5~20wt%的选自钛、铬或锆中的1种或以上的熔点为650℃~1200℃的合金,将前述金刚石颗粒单层钎焊在由金属及/或合金构成的前述支撑部件上,在前述金刚石颗粒和前述合金的界面上,形成选自钛、铬或锆中的金属的碳化物层。
17.如权利要求16所述的CMP调节器,其中前述熔点为650℃~1200℃的合金是镍基合金。
18.一种用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,包括将形成有规则地、且以自内侧至外侧密度逐渐减小的方式使其排列的多个贯通孔的薄板状的排列部件定位于被排列面上的工序,以及将硬质磨粒放入前述排列部件的各贯通孔中的工序。
19.一种用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其包括将使不存在多个贯通孔的区域确保呈略放射状的薄板状的排列部件定位于被排列面上的工序,以及将硬质磨粒放入前述排列部件的各贯通孔中的工序。
20.如权利要求18或19所述的用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其中前述被排列面是构成CMP调节器的支撑部件的表面。
21.一种用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其包括将多个硬质磨粒以使其规则地、且以自内侧至外侧密度逐渐减小的方式排列的状态保持在保持部件上的工序,以及将由前述保持部件保持的硬质磨粒转印到构成CMP调节器的支撑部件的表面上的工序。
22.一种用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,其包括以使不存在多个硬质磨粒的区域确保呈略放射状的状态将前述多个硬质磨粒保持在保持部件上的工序,以及将由前述保持部件所保持的硬质磨粒转印到构成CMP调节器的支撑部件的表面上的工序。
23.如权利要求21或22所述的用于CMP调节器的硬质磨粒的排列方法,在前述保持部件上设用于保持前述硬质磨粒的第1粘着手段,在前述支撑部件的表面上设第2粘着手段,并使这些第1粘着手段及第2粘着手段的性质保持有差异。
24.一种CMP调节器的制造方法,利用使用在记载于权利要求18~23中任意一项中的CMP调节器上的硬质磨粒的排列方法,使前述硬质磨粒排列在前述支撑部件的表面上,然后将前述硬质磨粒固着在前述支撑部件的表面上。
全文摘要
本发明揭示一种能够在抑制半导体基板表面的划痕的同时,得到稳定的CMP调节器特性的CMP调节器。第1形态的CMP调节器是通过具备支撑部件、及设置于前述支撑部件的面上的多个硬质磨粒,且前述多个硬质磨粒被规则地排列在前述支撑部件的面上而形成的。第二形态的CMP调节器是通过具备支撑部件、及设置于前述支撑部件的面上的多个硬质磨粒,且前述多个硬质磨粒被规则地、且以自前述支撑部件的内侧至外侧密度逐渐减小的方式被排列在前述支撑部件的面上而形成的。
文档编号B24D18/00GK1482959SQ01821022
公开日2004年3月17日 申请日期2001年12月20日 优先权日2000年12月21日
发明者木下俊哉, 儿, 桥野英儿, 佐藤节雄, 雄, 一, 荒木隆一 申请人:新日本制铁株式会社
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