一种化学机械抛光修整器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种化学机械抛光修整器，所述化学机械抛光修整器至少包括：圆盘，中央设有一通孔；磨料颗粒，设于所述圆盘上；所述磨料颗粒包括大磨料颗粒和小磨料颗粒；所述大磨料颗粒设于圆盘的内圈表面上，所述小磨料颗粒设于圆盘的外圈表面上。本实用新型提供的修整器通过对圆盘上的磨料颗粒进行重新排列，将大磨料颗粒设于圆盘的内圈表面上，小磨料颗粒设于圆盘的外圈表面上，优化了圆盘硬件结构，使磨料颗粒在抛光过程中不易脱落或断裂，延长修整器的寿命，增强污垢的去除率，并且避免晶片刮伤，增大晶片产率。该化学机械抛光修整器结构简单，操作方便，适用于工业化生产。
【专利说明】一种化学机械抛光修整器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及半导体制造领域，特别是涉及一种化学机械抛光修整器。
【背景技术】
[0002]在半导体工艺流程中，化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)是非常重要的一道工序，有时也称之为化学机械平坦化(Chemical MechanicalPlanarization, CMP)。所谓化学机械抛光，它是采用化学与机械综合作用从半导体硅片上去除多余材料，并使其获得平坦表面的工艺过程。具体来说，这种抛光方法通常是将芯片压于一高速旋转的抛光垫上，并在包含有化学抛光剂和研磨颗粒的抛光浆料的作用下通过抛光垫与晶片的相互摩擦达到平坦化的目的。由此看来，抛光垫表面性能的好坏直接会影响抛光的质量。在化学机械抛光过程中，被抛光下来的碎屑以及抛光垫表面的抛光浆料会慢慢地填入抛光垫中，时间一长，抛光垫表面将发硬发亮，形成釉面，变得打滑，无法再进行抛光。因而，对抛光垫表面的保养是抛光工艺中必不可少的步骤，否则会影响晶片抛光的质量。 [0003]如图1所示是现有的化学机械抛光垫修整器，用于对抛光垫表面进行修磨调整，该修整器包括一旋转圆盘1A，在其表面固定有尺寸均一的超硬磨料颗粒2A--金刚石，用此带有金刚石颗粒的圆盘IA来对抛光垫表面进行机械式摩擦梳理，使抛光垫上的碎屑去除，从而使抛光垫恢复良好的抛光性能。但是现有化学机械抛光垫修整器上的磨料颗粒尺寸均一，一方面，尺寸均一的磨料颗粒不能有效地去除抛光垫上的污垢；另外，修整过程中金刚石由于摩擦会受到很大的作用力，很容易从圆盘IA上断裂或者脱落至抛光垫上，这样不仅缩短了修整器的寿命，还将会造成晶片的刮伤，减少晶片的产率，增大成本支出。
[0004]因此，提供一种改进型化学机械抛光修整器是本领域技术人员需要解决的课题。
实用新型内容
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种化学机械抛光修整器，用于解决现有技术中化学机械抛光修整器上金刚石颗粒易于脱落或断裂、抛光垫上污垢去除率低等的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种化学机械抛光修整器，所述修整器至少包括:
[0007]圆盘，中央设有一通孔；
[0008]磨料颗粒，设于所述圆盘上。
[0009]优选地，所述磨料颗粒包括大磨料颗粒和小磨料颗粒。
[0010]优选地，所述大磨料颗粒设于圆盘的内圈表面上，所述小磨料颗粒设于圆盘的外圈表面上。
[0011]优选地,所述小磨料颗粒的尺寸范围为5~7μ m,所述大磨料颗粒的尺寸范围为7 ~9 μ m0[0012]优选地，所述圆盘上设置有用于容置所述磨料颗粒且具有预定图形的栅格。
[0013]优选地，所述预定图形为圆形。
[0014]优选地,所述圆盘表面还设有自圆盘内边缘延伸至圆盘外边缘的至少两条均匀分布的隔离带。
[0015]优选地，所述磨料颗粒为金刚石颗粒。
[0016]优选地，所述圆盘材料为不锈钢。
[0017]优选地，所述修整器还包括与所述圆盘相连接且用于提供所述圆盘运动作用力的动力臂。
[0018]如上所述，本实用新型的化学机械抛光修整器，具有以下有益效果:通过对圆盘上的磨料颗粒进行重新排列，使大磨料颗粒设于圆盘的内圈表面上，小磨料颗粒设于圆盘的外圈表面上，优化了圆盘硬件结构，使磨料颗粒在抛光过程中不易脱落或断裂，延长修整器的寿命，增强污垢的去除率，并且避免晶片刮伤，增大晶片产率。该化学机械抛光修整器结构简单，操作方便，适用于工业化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为现有技术中的化学机械抛光修整器示意图。
[0020]图2为本实用新型的化学机械抛光修整器示意图。
[0021]图3为本实用新型的具有凹槽的抛光垫。
[0022]元件标号说明
[0023]I, IA圆盘
[0024]2，2A磨料颗粒
[0025]21小磨料颗粒
[0026]22大磨料颗粒
[0027]3通孔
[0028]4隔离带
[0029]5抛光垫
[0030]6抛光液污垢
【具体实施方式】
[0031]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0032]请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0033]如图2所示，本实用新型提供一种化学机械抛光修整器，该化学机械抛光修整器至少包括:圆盘I和磨料颗粒2。
[0034]所述圆盘I中央设有一通孔3，该通孔3的设置，减小了圆盘I的有效半径，在修整抛光垫的过程中，抛光垫上的污垢就不容易黏附在修整器的圆盘I表面，便于抛光液污垢
的清洗和清理。
[0035]优选地，所述圆盘I上设置有用于容置磨料颗粒2且具有预定图形的栅格(未予以图示)，所述预定图形的形状根据所容置的磨料颗粒2的横截面形状而定，包括但不限于圆形或方形等。本实施例中，所述预定图形为圆形。所述栅格的间距为可使磨料颗粒2间产生所需的间隔距离为准。
[0036]所述圆盘I由金属材料制成。本实施例中，所述圆盘I的材料为不锈钢。
[0037]所述磨料颗粒2设于所述圆盘I上，具体地，所述磨料颗粒2是设置在圆盘I上的栅格中。进一步地，所述磨料颗粒2以焊接的方式固定于圆盘I上的栅格中，当然，固定磨料颗粒2的方式并不限于焊接，包括任何能使磨料颗粒2稳固粘附于圆盘I上的固定方式。
[0038]所述磨料颗粒2包括大磨料颗粒22和小磨料颗粒21，作为本实用新型的一种优化的结构，将所述大磨料颗粒22设于圆盘I的内圈表面上，所述小磨料颗粒21设于圆盘I的外圈表面上。较优地，每一个栅格仅能容纳一粒磨料颗粒2，且所述小磨料颗粒21的尺寸范围为5?7 μ m,所述大磨料颗粒22的尺寸范围为7?9 μ m。
[0039]需要说明的是，所述磨料颗粒2包括任何形状，作为本实施例优选的实施方式，磨料颗粒2具有背向圆盘I的尖点，以便更有效地对抛光垫表面进行修理调整。所述磨料颗粒2为超硬材料，本实施例中，所述磨料颗粒2为金刚石颗粒。
[0040]此外,所述圆盘I的表面还设有自圆盘I内边缘延伸至圆盘I外边缘的至少两条均匀分布的隔离带4。本实施例中，圆盘I上均匀分布有六条隔离带4。所述隔离带4将磨料颗粒2分成多个扇区，这些隔离带4可以帮助修整器在修整抛光垫时排出污垢，避免污垢粘附于磨料颗粒2间，延长修整器的工作寿命。
[0041]所述修整器还包括一动力臂(未予以图示)，所述动力臂与前述圆盘I相连接且用于提供圆盘I运动的作用力。
[0042]作为一种更优化的结构，可以在磨料颗粒2的表面涂敷一防腐层(未予以图示)，用于防止磨料颗粒2表面受到污染，清洗方便，延长磨料颗粒的使用寿命。
[0043]本实用新型提供的化学机械抛光修整器的工作原理为:首先，将圆盘I压于需要修理的抛光垫5上，使金刚石磨料颗粒2与抛光垫5紧密接触。所述抛光垫5具有凹槽，如图3所示，抛光工艺中进行晶圆抛光的抛光液形成抛光液污垢6填塞在所述凹槽及抛光垫5的表面。本实用新型的修整器具有大小两种金刚石磨料颗粒2排列，大磨料颗粒22设于圆盘I的内圈表面上，小磨料颗粒21设于圆盘I的外圈表面上，大磨料颗粒22能够伸入抛光垫5的凹槽中，清理凹槽中的抛光液污垢6 ;小磨料颗粒21则可以用来梳理抛光垫5表面的抛光液污垢6，从而使抛光垫5表面的均匀平整，进而达到较好的污垢去除率。
[0044]综上所述，本实用新型提供的化学机械抛光修整器通过对圆盘上的磨料颗粒进行重新排列，使大磨料颗粒设于圆盘的内圈表面上，小磨料颗粒设于圆盘的外圈表面上，优化了圆盘硬件结构，使磨料颗粒在抛光过程中不易脱落或断裂，延长修整器的寿命，增强污垢的去除率，并且避免晶片刮伤，增大晶片产率。该化学机械抛光修整器结构简单，操作方便，适用于工业化生产。[0045]所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0046]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种化学机械抛光修整器，其特征在于，所述修整器至少包括: 圆盘，中央设有一通孔； 磨料颗粒，设于所述圆盘上；所述磨料颗粒包括大磨料颗粒和小磨料颗粒；所述大磨料颗粒设于圆盘的内圈表面上，所述小磨料颗粒设于圆盘的外圈表面上。
2.根据权利要求1所述的化学机械抛光修整器，其特征在于:所述小磨料颗粒的尺寸范围为5?7 μ m,所述大磨料颗粒的尺寸范围为7?9 μ m。
3.根据权利要求1所述的化学机械抛光修整器，其特征在于:所述圆盘上设置有用于容置所述磨料颗粒且具有预定图形的栅格。
4.根据权利要求3所述的化学机械抛光修整器，其特征在于:所述预定图形为圆形。
5.根据权利要求1所述的化学机械抛光修整器，其特征在于:所述圆盘表面还设有自圆盘内边缘延伸至圆盘外边缘的至少两条均匀分布的隔离带。
6.根据权利要求1所述的化学机械抛光修整器，其特征在于:所述磨料颗粒为金刚石颗粒。
7.根据权利要求1所述的化学机械抛光修整器，其特征在于:所述圆盘材料为不锈钢。
8.根据权利要求1所述的化学机械抛光修整器，其特征在于:所述修整器还包括与所述圆盘相连接且用于提供所述圆盘运动作用力的动力臂。
【文档编号】B24B53/017GK203509931SQ201320385493
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】唐强 申请人:中芯国际集成电路制造(北京)有限公司