CN106944930A - 具有大钻石单晶的组合式修整器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有大钻石单晶的组合式修整器，包括：一大基板，具有复数个容置槽；以及复数个研磨单元，设置于该大基板的该容置槽，该研磨单元包括一放置于该容置槽的一底面的海绵、一设于该海绵上的小基板及复数个大钻石研磨颗粒，该大钻石研磨颗粒具有一不小于300微米的粒径，该海绵具有一不小于50微米的压缩高度。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合式修整器，尤指一种具有大钻石单晶的组合式修整器。
背景技术
在半导体工业中，特别在目前线宽越来越小的发展趋势下，晶圆表面的平坦化步骤更为关键，目前高阶制程已全面使用化学机械研磨技术来达到全面平坦化效果。
但在化学机械研磨制程中因为抛光垫会不断的和晶圆产生摩擦，使得抛光垫上的沟纹逐渐消失，且化学机械研磨制程中产生的切削、反应生成物等都会渐渐积存在抛光垫表面的细微沟槽中，容易造成抛光垫钝化、堵塞，导致抛光垫表面劣化，容易对晶圆产生缺陷，因此，研磨垫修整器(pad dresser)遂成为化学机械研磨(CMP)制程维持晶圆平坦性、均匀性的关键，用以适度的修整抛光垫，好让抛光垫可以恢复原本的表面特性。
发明内容
为了达成上述目的，本发明提供一种具有大钻石单晶的组合式修整器，其特征在于包括：
一大基板，具有复数个容置槽；以及
复数个研磨单元，设置于该大基板的该容置槽，该研磨单元包括一放置于该容置槽的一底面的海绵、一设于该海绵上的小基板以及复数个设置于该小基板上的大钻石研磨颗粒，该大钻石研磨颗粒具有一不小于300微米的粒径；
其中，该海绵具有一不小于50微米的压缩高度而使得最高的该研磨单元中的大钻石研磨颗粒的尖点与次高的该研磨单元中的大钻石研磨颗粒的尖点的高度差小于20微米，单一研磨单元中的大钻石研磨颗粒的第一高的尖点与第十高的尖点之高度差小于20微米，单一研磨单元中的大钻石研磨颗粒的第一高的尖点与第一百高的尖点之高度差小于40微米，且该大钻石研磨颗粒第一高的尖点的突出高度大于50微米。
因此，相较于习知技术的化学机械研磨垫修整器，本发明采用了粒径不小于300微米的大钻石研磨颗粒，在修整研磨垫时，将相较于习知粒径较小的钻石研磨颗粒的修整器具有更好的修整性能；且，且本发明利用该海棉调整该研磨单元的高度，使得最高的该研磨单元中的大钻石研磨颗粒的尖点与次高的该研磨单元中的大钻石研磨颗粒的尖点的高度差小于20微米，单一研磨单元中的大钻石研磨颗粒的第一高的尖点与第十高的尖点之高度差小于20微米，单一研磨单元中的大钻石研磨颗粒的第一高的尖点与第一百高的尖点之高度差小于40微米，且该第一高的尖点突出该结合层之高度大于50微米，进而使该研磨单元上的大钻石研磨颗粒的尖点高度一致性得以提升。
附图说明
图1为本发明一实施例的剖面示意图；
图2至图5为本发明一实施例的制造流程示意图；
其中，10、大基板；11、容置槽；111、底面；12、上表面；20、研磨单元；21、海绵；22、小基板；23、大钻石研磨颗粒；24、树脂材料；30、刚性模板；31、抵压面。
具体实施方式
于下文中，将搭配图式详细说明本发明。
请参考图1，本发明为一种具有大钻石单晶的组合式修整器，包括一大基板10以及复数个研磨单元20，该大基板10具有复数个容置槽11，该研磨单元20设置于该大基板10的该容置槽11，该研磨单元20包括一放置于该容置槽11的一底面111的海绵21、一设于该海绵21上的小基板22以及复数个设置于该小基板22上的大钻石研磨颗粒23，该大钻石研磨颗粒23具有一不小于300微米的粒径。该海棉21内系渗入一树脂材料24，该树脂材料24经硬化而将该研磨单元20固定于该容置槽11内，于本发明之一实施例中，该树脂材料24为环氧树脂或酚醛树脂。
本发明系利用该海棉21之一压缩性调整该研磨单元20之大钻石研磨颗粒23的突出高度，即该大钻石研磨颗粒23的尖端至该大基板10之一上表面12的距离。其中，该海棉21具有一不小于50微米的压缩高度而使得最高的该研磨单元中的大钻石研磨颗粒的尖点与次高的该研磨单元20中的大钻石研磨颗粒23的尖点的高度差小于20微米，单一研磨单元20中的大钻石研磨颗粒23的第一高的尖点与第十高的尖点之高度差小于20微米，单一研磨单元20中的大钻石研磨颗粒23的第一高的尖点与第一百高的尖点之高度差小于40微米，且该大钻石研磨颗粒23第一高的尖点的突出高度大于50微米。
于本发明之一实施例中，该大钻石研磨颗粒23的粒径不小于500微米；于本发明之另一实施例中，该大钻石研磨颗粒23的粒径介于500微米至800微米之间。且，该研磨单元20覆盖该大基板10之面积占该大基板10一表面总面积的40％以下。该研磨单元20根据一图案排列于该大基板10上，该图案可为单圈、双圈、多圈、放射状、螺旋状或其组合。
于一实施例中，该组合式修整器可利用以下步骤制作：
步骤S1：请参阅图2，先提供一大基板10，该大基板10具有复数个容置槽11，将复数个海棉21放置于该大基板10的容置槽11的一底面111，接着如图3所示，将一树脂材料24渗入该海棉21，于本发明之一实施例中，该树脂材料24为环氧树脂或酚醛树脂。
步骤S2：请参阅图4，将一固定有复数个大钻石研磨颗粒23的小基板22分别设置于该容置槽11中，该大钻石研磨颗粒23具有一不小于300微米的粒径。
步骤S3：请继续参阅图4，以一刚性模板30的一抵压面31抵压该大钻石研磨颗粒23，使该大钻石研磨颗粒23的突出高度可更趋一致，如图4所示，不同的该研磨单元20的该大钻石研磨颗粒22间在未以该刚性模板30抵压前，系具有一高度差D，但在以该刚性模板30抵压后，该高度差D将减低或消失。
步骤S4：请参阅图5，硬化该树脂材料24，使该树脂材料24黏着该研磨单元20而固定于该大基板10上。因在硬化前，系进行了步骤S3让该小基板22上的该大钻石研磨颗粒23的高度更为平坦，故硬化后各个该大钻石研磨颗粒23相距该大基板10之一上表面12的突出高度差异可缩小，以达高平坦化。
综上所述，相较于习知技术的化学机械研磨垫修整器，本发明采用了粒径不小于300微米的大钻石研磨颗粒，在修整研磨垫时，将相较于习知粒径较小的钻石研磨颗粒的修整器具有更好的修整性能；且本发明利用该海棉调整该研磨单元的高度，使得最高的该研磨单元中的大钻石研磨颗粒的尖点与次高的该研磨单元中的大钻石研磨颗粒的尖点的高度差小于20微米，单一研磨单元中的大钻石研磨颗粒的第一高的尖点与第十高的尖点之高度差小于20微米，单一研磨单元中的大钻石研磨颗粒的第一高的尖点与第一百高的尖点之高度差小于40微米，且该第一高的尖点突出该结合层之高度大于50微米，进而使该研磨单元上的大钻石研磨颗粒的尖点高度一致性得以提升。
上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。
Claims (6)
1.一种具有大钻石单晶的组合式修整器，其特征在于包括：
一大基板，具有复数个容置槽；以及
复数个研磨单元，设置于该大基板的该容置槽，该研磨单元包括一放置于该容置槽的一底面的海绵、一设于该海绵上的小基板以及复数个设置于该小基板上的大钻石研磨颗粒，该大钻石研磨颗粒具有一不小于300微米的粒径；
其中，该海绵具有一不小于50微米的压缩高度而使得最高的该研磨单元中的大钻石研磨颗粒的尖点与次高的该研磨单元中的大钻石研磨颗粒的尖点的高度差小于20微米，单一研磨单元中的大钻石研磨颗粒的第一高的尖点与第十高的尖点之高度差小于20微米，单一研磨单元中的大钻石研磨颗粒的第一高的尖点与第一百高的尖点之高度差小于40微米，且该大钻石研磨颗粒第一高的尖点的突出高度大于50微米。
2.如权利要求1所述的具有大钻石单晶的组合式修整器，其特征在于，该大钻石研磨颗粒的粒径不小于500微米。
3.如权利要求2所述的具有大钻石单晶的组合式修整器，其特征在于，该大钻石研磨颗粒的粒径介于500微米至800微米之间。
4.如权利要求1所述的具有大钻石单晶的组合式修整器，其特征在于，该研磨单元覆盖该大基板之面积占该大基板一表面总面积的40％以下。
5.如权利要求1所述的具有大钻石单晶的组合式修整器，其特征在于，该研磨单元根据一图案排列于该大基板上，该图案择自于单圈、双圈、多圈、放射状、螺旋状及其组合所组成之群组。
6.如权利要求1所述之具有大钻石单晶的组合式修整器，其特征在于，该结合剂层择自于一焊料层、一电镀层、一烧结层、一树脂层及其组合所组成之群组。
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