一种抛光垫修整器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种修整器，具体而言涉及一种抛光垫修整器及其制造方法。
【背景技术】
[0002]随着现今半导体及光电产业的蓬勃发展，组件线宽越来越小，电路面积越来越小，平坦化制程相应也变得日趋重要，而化学机械抛光(Chemical MechanicalPlanarizat1n ；CMP)由于能够满足半导体器件制程的高度平坦化的需求，因而得到了广泛的应用。
[0003]在进行化学机械抛光的过程中，抛光设备中的抛光垫(也称研磨垫)表面的空洞能够均匀含养抛光浆(slurry)以使抛光浆与被抛光的晶片的抛光面进行化学反应，同时抛光垫表面的纤毛会与晶片磨擦，经由化学力与机械力的结合，去除晶片表面不平整的部位，实现对晶片的抛光。然而，抛光垫在研磨过程中也会被钝化，即，孔洞被研磨过程中移除的碎屑(debris)或研磨粒(abrasive)填塞,纤毛因长时间的摩擦被损耗,进而导致抛光效率降低。为使抛光垫维持一定的研磨效率以及保持研磨质量，需要在化学机械抛光的过程中，适时地使用抛光垫修整器对抛光垫进行修整，以移除抛光垫表面的抛光副产物，恢复抛光垫的粗糙度(产生新的纤毛)，改善抛光垫的容纳浆料的能力(恢复抛光垫表面的孔洞)，如此可以降低抛光垫的成本，并可达到晶片量产时质量稳定的需求。
[0004]在现有技术中所使用的抛光垫修整器主要是通过将钻石微粒(B卩，修整粒)电镀或硬焊于金属盘表面所形成。由于数以万计的钻石微粒(修整粒)是藉由电镀或硬焊烧结的方式与金属盘结合，结合力与接触面积大小及状态呈正相关，钻石颗粒与焊层间依旧存在接口间热涨冷缩等问题，容易造成钻石脱落失效的状态，当不良发生时往往于修整时发生修整粒脱落。此外，另一种钻石脱落之模式为接着层之金属遭受抛光浆的腐蚀，以致失去接着效果，从而导致修整粒脱落。钻石微粒的脱落，往往会造成被加工物(晶片)之局部或大面积之刮伤与破片损失，导致抛光良率下降。此外，由于抛光垫修整器主要是通过将钻石微粒电镀或硬焊于金属盘表面所形成，其往往具有钻石(修整粒)的裸露高度不一致、外观形状不一致以及大小不一致等问题，而这些的不一致往往均没有规律可言。相应地，修整粒的高度不一致往往会导致在进行修整时修整粒的整体利用率降低，据统计，在现有的抛光垫修整器中仅40%的钻石在修整时有修整抛光垫的效果；在外观方面，具切削力的钻石颗粒为尖端突起的钻石，而端面为平坦者仅具少许修整功能；由于前述两种情况的存在，导致抛光垫修整器的整体修整效率低落。
[0005]可见，现有的抛光垫修整器存在修整粒容易脱落的问题，往往导致抛光良率下降。为解决这一问题，有必要提出一种新的抛光垫修整器及其制造方法。
【发明内容】
[0006]针对现有技术的不足，本发明提供一种抛光垫修整器及其制造方法，以降低修整粒脱落的可能性，提闻抛光良率和使用寿命。
[0007]本发明实施例一提供一种抛光垫修整器，包括基板与位于所述基板的工作面之上并突出所述工作面的多个修整粒，其中，所述修整粒与所述基板为一体结构。
[0008]可选地，所述修整粒在所述基板上规则排列，并且所述修整粒的顶端具有至少两个层次。
[0009]可选地，位于所述基板的中心区域的所述修整粒的顶端高于位于其他区域的所述修整粒的顶端。
[0010]可选地，所述基板的所述工作面为平面，或具有弧度的凸出面，或具有至少两个阶层的凸出面。
[0011]可选地，所述基板的所述工作面为具有弧度的凸出面，其中，所述基板的边缘区域与中央区域的高度差为R，并且，300 μ m>S>100 μ m。
[0012]可选地，所述基板的所述工作面为具有至少两个阶层的凸出面，其中，相邻的不同阶层的高度差为S，并且，50 μ m>S>10 μ m。
[0013]可选地，所述基板的所述工作面为具有至少两个阶层的凸出面，其中所述阶层的数量范围为3-10。
[0014]可选地，所述修整粒的数量由中心向外圈递减或递增。
[0015]可选地，所述修整粒的形状包括平头锥柱或尖头锥柱，和/或，所述修整粒的高度范围为 100-300 μ m。
[0016]可选地，所述基板与所述修整粒的材料为蓝宝石。
[0017]本发明实施例二提供一种抛光垫修整器的制造方法，所述方法包括:
[0018]步骤SlOl:提供用于制备抛光垫修整器的基板；
[0019]步骤S102:在所述基板的用于形成修整粒的表面上形成掩膜；
[0020]步骤S103:对所述基板进行刻蚀以在所述基板上形成修整粒，去除所述掩膜。
[0021]可选地，所述基板为蓝宝石基板，并且，所述步骤SlOl包括:
[0022]步骤SlOll:将氧化铝原料经由高温炉进行熔料，藉由特定轴向晶种进行拉晶、冷却以完成氧化铝单晶的生长，形成晶棒；
[0023]步骤S1012:沿特定轴向对所述晶棒进行切片，形成基板；
[0024]步骤S1013:对所述基板的表面进行修整。
[0025]可选地，在所述步骤S103之后还包括步骤S104:
[0026]对所述基板以及所述修整粒进行热处理，以修复刻蚀造成的损伤。
[0027]可选地，所述修整粒在所述基板上规则排列，并且所述修整粒的顶端具有至少两个层次。
[0028]本发明的抛光垫修整器，由于修整粒与基板为一体结构，因此具有修整粒不易脱落的优点，可以提高抛光垫修整器的使用寿命，并提高抛光良率。本发明的抛光垫修整器的制造方法，用于制造上述的抛光垫修整器，制得的抛光垫修整器同样具有上述优点。
【附图说明】
[0029]本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
[0030]附图中:
[0031]图1为本发明实施例一的抛光垫修整器的立体结构示意图；
[0032]图2为本发明实施例一的抛光垫修整器的一种示意性剖面图；
[0033]图3A为本发明实施例一的抛光垫修整器的修整粒的一种示意性剖面图；
[0034]图3B为本发明实施例一的抛光垫修整器的修整粒的另一种示意性剖面图；
[0035]图4A为本发明实施例一的抛光垫修整器的基板的一种不意性剖面图；
[0036]图4B为本发明实施例一的抛光垫修整器的基板的第二种示意性剖面图；
[0037]图4C为本发明实施例一的抛光垫修整器的基板的第三种示意性剖面图，其中，上图是俯视图，下图是侧视图；
[0038]图5A至图为本发明实施例二的抛光垫修整器的制造方法的相关步骤形成的结构的示意性剖面图；
[0039]图6为本发明实施例二的抛光垫修整器的制造方法的一种流程图。
【具体实施方式】
[0040]在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0041]应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
[0042]应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
[0043]空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
[0044]在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，