专利名称：化学机械抛光工艺中的钻石磨片器结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磨片器具，特别涉及一种应用在化学抛光工艺中用以整理磨片垫的钻石磨片器结构设计。
背景技术：
在半导体工艺中，化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是一个必要的步骤，主要因为当园片表片呈现上下凹凸时，会使得后续工艺如薄膜沉积、光刻或是干法刻蚀等的困难度增加，因此必须通过CMP来使园片表面达到全面性的平整化，以利后续工艺的进行。
在CMP工艺中，主要是通过表面布满磨片粒的磨片垫在高速旋转下与园片间产生的相互摩擦达到表面平坦的目的，并通过化学溶剂的辅助，以化学反应和机械抛光达到双重加工的作用加速园片平整，但随着时间的推移，园片表面所抛光下来的二氧化硅以及磨片垫表面的抛光液会滞留在磨片垫中，造成磨片垫抓取磨片颗粒的能力下降，且抛光液会流至园片表面的通路，对园片造成损害，因此，一般会用一钻石制圆盘(diamond disk)来对磨片垫进行机械式摩擦(abrading)，如图1与图3所示，在化学机械抛光平台1的磨片垫3上，除设有一旋转园片载具7用以承接一园片5加以磨片外，还设有一钻石磨片器9作为整理磨片垫3用，在钻石磨片器9的圆盘表面均匀设有许多钻石颗粒11，如图2所示，用以将抛光下来的二氧化硅从磨片垫上去除，但由于钻石是一种脆性材料，若想有较佳的去除能力，则必须施加较大的作用力，但此时钻石就相当容易脱落或断裂，进而造成芯片刮伤，增加成本支出。
因此，为解决上述的问题，本实用新型针对钻石磨片器进行改进，且改变其磨片方式，使得以最少的钻石面积就能达到去除磨片垫杂质的目的，且可延长磨片垫的使用寿命。
发明内容
本实用新型的主要目的，在于提供一种钻石磨片器，它可以用最少钻石面积达到将沉积在磨片垫中的杂质去除的目的。
本实用新型的另一目的，在于提供一种整理磨片垫的磨片器具，它可以增加钻石磨片的抛光效果，降低工艺中为求的良好的去除能力而造成钻石磨片盘上的钻石断裂或脱落的情况。
本实用新型的再一目的，在于提供一种钻石磨片器，它可以延长磨片垫的寿命。
为达到上述目的，本实用新型提供一钻石磨片器，它具有一环状基底，所述基底的周围具有多个钻石，在抛光过程中，使所述磨片器除左右或前后移动外，并具有自转的功能，使磨片器得以形成一长型移动轨迹，即可有效清除沉积磨片垫上的杂质，并因钻石数远比一般所使用的钻石磨片器少，因此可以降低钻石断裂或脱落的机率，并延长磨片垫的使用寿命。
本发明的有益效果为通过对钻石磨片器进行改进，且改变其磨片方式，使得以最少的钻石面积就能达到去除磨片垫杂质的目的，且可延长磨片垫的使用寿命，减少钻石断裂或脱落的机率，从而降低工艺成本。
图1为一般抛光机台装置示意图。
图2为一般钻石磨片器的钻石颗粒涂布示意图。
图3为一般抛光机台装置剖面示意图。
图4为本实用新型的钻石磨片器剖面示意图。
图5为本实用新型钻石磨片器的钻石颗粒涂布示意图。
图6为使用本实用新型的抛光机台装置示意图。
图7为使用本实用新型的抛光机台装置另一示意图。
标号说明1 抛光平台3 磨片垫5 园片7 旋转园片载具9 钻石磨片器11 钻石颗粒20 钻石磨片器22 圆形基底24 圆形基底的上表面
26 圆形基底的下表面28 钻石颗粒30 作动杆32 钻石磨片器的自转轨迹34 钻石磨片器移动轨迹36 钻石磨片器的移动覆盖轨迹具体实施方式
以下结合附图及实施例进一步说明本实用新型的结构特征及所达成的有益效果。
本实用新型的设计主要应用在半导体的化学机械抛光CMP(chemical mechanicalpolish)工艺中，它改进了一般用以整理磨片垫的钻石磨片器结构，以较少的钻石数量配合自转与移动的方式达到与一般一样具有使磨片垫表面平坦的功能，且因使用钻石较少，不仅减少钻石断裂或脱落的机率，并可延长磨片垫的使用寿命。
图4与图5为本实用新型的钻石磨片器结构示意图，如图所示，本实用新型的钻石磨片器20具有一圆形基底22，所述圆形基底22具有一上表面24与一下表面26，在外型上可为环状中空设计，也可为如图式所示的圆面设计，在下表面26周围设有多个钻石颗粒28，而圆形基底20上方连接有一作动杆30用以提供圆形基底22旋转与移动的作用力。
接着，为详细说明本实用新型的效果，请参考图6与图7式，在使用上，本实用新型主要用于化学抛光工艺中用以整理磨片垫，以确保使园片平整化能顺利进行，因此本实用新型的钻石磨片器20在一磨片垫3的上方，在园片承座7承接一园片5用磨片垫3加以平整化时，所抛光下的二氧化硅与抛光液会残留在磨片垫3内，影响磨片垫3的抛光效能，因此当抛光工艺进行同时，另以一作动杆30连接一钻石磨片器20用以去除滞留在磨片垫3中的杂质，而为降低磨片器20上钻石颗粒28在整理磨片垫过程中断裂或脱落的机率，本实用新型降低了钻石颗粒28的数量，仅设在圆形基底22下表面周围使其与磨片垫3接触，在磨片过程中，以自转方式的自转轨迹32加上前后或左右移动的移动轨迹34使钻石颗粒28的具有面状的覆盖轨迹36，不仅可达到与一般一样的整理磨片垫效果，由于钻石颗粒28数量较少，更能够减少其断裂或脱落的情形，提高园片7平整化的效率，且对于磨片垫的损伤也可降低，延长磨片垫的寿命。
综上所述，本实用新型是一种钻石磨片器的结构改进设计，利用减少磨片器上钻石颗粒的涂布面积，配合上自转与径向位移的移动，除了可以容易的将沉积在磨片垫片中杂质去除，并避免了一般工艺容易有钻石断裂与刮伤芯片的情况，还可以提高磨片垫的使用寿命。
以上所述的实施例仅为了说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在使本领域的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，本专利的范围并不仅局限于上述具体实施例，即凡依本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍涵盖在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种化学机械抛光工艺中的钻石磨片器结构，主要应用在化学机械抛光工艺中，其特征在于包括一圆形基底，位于一磨片垫上方，所述圆形基底具有一上表面与一下表面，所述下表面与所述磨片垫相对应；以及多个钻石颗粒，设于所述圆形基底的所述下表面周围，且与所述磨片垫接触用以去除沉积在所述磨片垫上的杂质。
2.根据权利要求1所述的化学机械抛光工艺中的钻石磨片器结构，其特征在于还包含一作动杆与所述圆形基底相连接用以支撑所述圆形基底，且提供所述圆形基底旋转与移动的作用力。
3.根据权利要求1所述的化学机械抛光工艺中的钻石磨片器结构，其特征在于所述圆形基底为环状中空的结构。
4.根据权利要求2所述的化学机械抛光工艺中的钻石磨片器结构，其特征在于通过所述作动杆所提供的作用力，所述圆形基底可自转且前后移动在所述磨片垫上作动。
5.根据权利要求2所述的化学机械抛光工艺中的钻石磨片器结构，其特征在于通过所述作动杆所提供的作用力，所述圆形基底可在所述磨片垫上自转且左右移动。
专利摘要本实用新型提供一种钻石磨片器结构，主要应用在化学机械抛光工艺中，钻石磨片器设在磨片垫上方，它结构包含一圆形基底，其下表面周围设有多个钻石颗粒与磨片垫相接触，用以去除滞留在磨片垫内的杂质，另有一作动杆连接在所述圆形基底上方，用以支撑所述圆形基底，且提供所述圆形基底旋转与移动的作用力，通过所述作动杆所提供的作用力，本实用新型可进行自转与径向的移动，形成一面状的移动覆盖轨迹，不仅达到与一般一样的整理磨片垫效果，且只需使用较少的钻石颗粒数量，更能够减少钻石断裂或脱落的情形，延长磨片垫的使用寿命。
文档编号B24B53/12GK2726801SQ20042002291
公开日2005年9月21日 申请日期2004年5月19日 优先权日2004年5月19日
发明者黄文忠 申请人:上海宏力半导体制造有限公司