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TW201643000A - 化學機械研磨修整器 - Google Patents

化學機械研磨修整器 Download PDF

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TW201643000A
TW201643000A TW104117686A TW104117686A TW201643000A TW 201643000 A TW201643000 A TW 201643000A TW 104117686 A TW104117686 A TW 104117686A TW 104117686 A TW104117686 A TW 104117686A TW 201643000 A TW201643000 A TW 201643000A
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polishing
chemical mechanical
mechanical polishing
horizontal top
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TW104117686A
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TWI595973B (zh
Inventor
Rui-Lin Zhou
Jia-Feng Qiu
Wen-Ren Liao
Xue-Shen Su
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Kinik Co
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Publication date
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)

Abstract

本創作提供一種化學機械研磨修整器，其包含：一基板，其具有一水平頂面；複數設於水平頂面之研磨單元，各研磨單元包含一研磨單元基板、一研磨層與一結合層，研磨單元基板具有一上表面與一下表面，研磨層形成於上表面並具有複數研磨尖端，結合層形成於下表面與基板之間並於面向下表面之一面形成一斜面。本創作另提供一種化學機械研磨修整器之製法。本創作透過設於研磨單元來調控各區域之修整能力，以滿足目前業界對於化學機械研磨修整器各區域需具備不同修整能力的要求。

Description

化學機械研磨修整器
本創作關於化學機械研磨領域，特別係關於一種化學機械研磨修整器。
化學機械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)因其具有可大面積平坦化之特點，因此目前是半導體製程中不可或缺的方法，其以一置於載台上之拋光墊(pad)，並於拋光墊表面加入研磨液(slurry)，藉載台之旋轉帶動拋光墊對晶圓表面進行拋光，使晶圓表面平坦以利進行後續製程。而拋光墊之表面需維持一定的粗糙度才能夠保持其拋光之效率，但因在拋光的過程中，拋光晶圓所產生的碎屑會和研磨液混合而逐漸在拋光墊表面形成一硬化層，該硬化層會降低拋光效率，進而縮短拋光墊的使用壽命。
在拋光過程中需有一化學機械研磨修整器(CMP pad conditioner)持續對拋光墊之表面進行修整，以維持拋光墊表面之粗糙度，延長拋光墊的使用壽命。惟隨著半導體製程中的晶圓尺寸的提高，晶圓中心與晶圓外緣於半導體製程中所產生的差異對晶圓良率之影響也明顯增加，故目前業界對於拋光墊表面各區域需具有不同之研磨能力的要求也逐漸增加；同樣地，對於化學機械研磨修整器各區域需具備不同之修整能力的要求亦隨之增加。
台灣專利申請號97110627揭示一種超硬材料切割刀具，包含一基座、複數切削單元與一結合單元，基座呈圓盤狀，其中間具有一穿透孔，基座之一面形成一工作面，該工作面上設有複數長槽，該切削單元設有一切削端，切削端上設有複數突出的、錐狀的尖峰，該等尖峰呈平行排列，各切削單元之一第一側邊置於該長槽內，各切削單元之一第二側邊置於該長槽外，該切削端突出該工作面，該結合單元結合該等切削單元於該基座上。本前案利用凹槽使切割刀具之進刀角度改變進而提高切割刀具的切削效率。惟該切割刀具僅該切削端突出該工作面，該切削單元用於切削的部分(即切削端)相對於整體切削單元相對而言較小，且欲達成連續不同切削深度以調整各區域之修整能力時，必須個別調整每一切削單元的切削端突出該工作面的高度，其製作過程繁瑣且耗時，不利於大量生產。
台灣專利公開號201029805A1揭示一種研磨墊修整裝置，其包括：一可轉動並可垂直移動之修整器驅動軸；一修整器凸緣，其與該修整器驅動軸耦合，用以固定一修整件於該修整器凸緣；一球型軸，其係承設於該修整器凸緣，用於使該修整件對該修整器驅動軸傾斜；以及一彈簧機構，用於產生對抗該修整件傾斜運動之力量。本前案之研磨墊修整裝置係透過該球型軸承使該修整件得以對該修整器驅動軸傾斜，使得修整裝置於修整過程中所產生垂直於拋光墊的震動能得到一定程度之緩解，以降低修整裝置的負擔。惟該研磨墊修整裝置於研磨過程中之傾斜係修整件整體對拋光墊形成傾斜，並無法局部產生不同傾斜角度之傾斜面。
台灣專利申請號96125259揭示一種用以修整一具有導電研磨表面之研磨墊的設備，其包含一背板，其適以連接一修整頭組件，該背板包含一硬盤，該硬盤具有一第一側以及一位於相反面之第二側，該第二側的位向係與該背板的中心線呈垂直；以及一環形件，其具有一基部，該基部黏附至該背板的第二側，其中該環形件定義出一修整表面，該修整表面位於該第二側對面，並且該修整表面相對於該第二側的平面而言呈徑向傾斜。本前案之設備係透過該環形件之修整表面相對於第二側呈徑向傾斜來形成斜面。惟，若欲加工形成具有不同高度之結構且呈斜面之修整表面時，於製程上需對該環形件重複進行加工，致使其製程步驟繁瑣且高度的精度不易控制。
是以，現行之化學機械研磨修整器仍有改善之空間，以滿足業界對於化學機械研磨修整器各區域需具備不同之修整能力的要求。
本創作之目的在於提供一種化學機械研磨修整器，其修整能力可依不同區域有不同之調整，以滿足業界對於化學機械研磨修整器各區域需具備不同之修整能力的要求。
本創作提供一種化學機械研磨修整器，其包含： 一基板，其具有一水平頂面；以及 複數研磨單元，其設於該基板之水平頂面，各研磨單元包含一研磨單元基板、一研磨層與一結合層，該研磨單元基板具有相對之一上表面與一下表面，該研磨層形成於該上表面並具有複數研磨尖端，該結合層形成於該下表面與該基板之間並於面向該下表面之一面形成一斜面。
本創作之化學機械研磨修整器可透過設於該水平頂面的研磨單元來調控該化學機械研磨修整器各區域之修整能力，且各研磨單元基板因該結合層之斜面而相對於該基板之水平頂面呈傾斜，令該等研磨尖端於修整拋光墊時可形成連續不同的切削深度，以進一步調控各研磨單元中不同位置之修整能力，滿足目前業界對於化學機械研磨修整器各區域需具備不同之修整能力的要求。
較佳的是，其中各研磨單元更包含一墊設件，該墊設件設於該基板之水平頂面並墊設於該下表面之一側，且該結合層形成於該下表面、該墊設件與該水平頂面之間並於面向該下表面之一面形成該斜面。
另擇的是，其中該基板更具有複數內凹部，該等內凹部內凹成型於該基板之水平頂面，各內凹部具有一底面；各研磨單元更包含一墊設件，該墊設件設於該內凹部之底面並墊設於該下表面之一側；該結合層形成於該下表面、該墊設件與該底面之間。
另擇的是，其中該基板更具有複數內凹部，該等內凹部貫穿成型於該基板之水平頂面；該化學機械研磨修整器更包含一底板，該底板具有一底板表面，該底板表面設於該基板並與該水平頂面相對；各研磨單元更包含一墊設件，該墊設件位於該內凹部內並設於該底板之底板表面，且該墊設件墊設於該下表面之一側；該結合層形成於該下表面與該底板表面之間。該等內凹部可提供該等研磨單元更佳的固定效果，且亦可透過該等內凹部的深度進一步控制該等研磨尖端相對於該水平頂面的距離。
較佳的是，其中一側的研磨尖端之頂端的高度高於另一側的研磨尖端之頂端的高度，且其中一側的研磨尖端之頂端的高度和另一側的研磨尖端之頂端的高度間的距離差大於或等於3微米並小於或等於50微米。
較佳的是，其中該基板具有一中心軸，該中心軸與該基板之水平頂面的法線相互平行並位於該基板之水平頂面的中心，各斜面係面向該基板之中心軸的方向。
另擇的是，其中各斜面係面向遠離該基板之中心軸的方向。
另擇的是，其中部分該等結合層之斜面係面向該基板之中心軸的方向；另一部分該等結合層之斜面係面向遠離該基板之中心軸的方向。
另擇的是，其中各斜面係面向相鄰且同側之研磨單元的墊設件。
較佳的是，其中該基板為不銹鋼基板、模具鋼基板、金屬合金基板、陶瓷基板或塑膠基板或其組合。
較佳的是，其中該基板之厚度大於或等於4毫米且小於或等於30毫米。
較佳的是，其中該結合層之材料包含陶瓷材料、硬焊材料、電鍍材料或高分子材料；更佳的是，其中硬焊材料包含鐵、鈷、鉻、錳、矽、鋁或其組合；高分子材料包含環氧樹脂、聚酯樹脂、聚丙烯酸樹脂或酚醛樹脂。
較佳的是，其中該研磨單元基板為導電性基板或絕緣性基板；更佳的是，其中導電性基板之材料包含鉬、鎢或碳化鎢。
較佳的是，其中絕緣性基板之材料包含陶瓷材料；更佳的是，其中陶瓷材料包含碳化矽；其中單晶材料包含矽或氧化鋁。
較佳的是，其中絕緣性基板之材料包含單晶材料；更佳的是，單晶材料包含矽、氧化鋁或藍寶石。
較佳的是，其中該研磨層上更形成一修整膜，該修整膜包含陶瓷膜或鑽石膜。該陶瓷膜的材料包含氧化鋁、氧化鋯、碳化矽、氮化鈦或氧化鋁鈦；該鑽石膜的材料包含單晶鑽石或多晶鑽石。
較佳的是，其中各研磨尖端的頂端至該研磨單元基板之下表面的最短垂直距離大於或等於2毫米且小於或等於10毫米；更佳的是，各研磨尖端的頂端至該研磨單元基板之下表面的最短垂直距離大於或等於4毫米且小於或等於6毫米；再更佳的是，各研磨尖端的頂端至該研磨單元基板之下表面的最短垂直距離為4毫米。
較佳的是，其中該研磨尖端的外形為刀刃狀、圓錐狀、圓弧狀、圓柱狀、角錐狀或角柱狀；更佳的是，角柱狀為四角柱狀。
較佳的是，其中該研磨尖端的尖端角度大於或等於60度且小於或等於120度；更佳的是，其中該研磨尖端的尖端角度為60度、90度或120度。
較佳的是，其中該墊設件之厚度為大於或等於3微米且小於或等於50微米。
較佳的是，其中該墊設件之材料包含不繡鋼或塑膠。
本創作另提供一種化學機械研磨修整器的製造方法，其包含： 提供複數研磨單元； 提供一基板，其具有一水平頂面； 將各研磨單元之一側分別靠抵於複數墊設件上，令各研磨單元傾斜接觸於該基板之水平頂面； 形成一結合層於各研磨單元以及該基板之水平頂面間，以獲得該化學機械研磨修整器。
較佳的是，其中提供該等研磨單元之步驟包含： 提供複數研磨單元基板，各研磨單元基板具有相對之一上表面與一下表面； 於該研磨單元基板之上表面形成一研磨層，以獲得該研磨單元，其中該研磨層具複數研磨尖端。
較佳的是，其中將各研磨單元之一側分別靠抵於該等墊設件上，令各研磨單元傾斜接觸於該基板之水平頂面以及形成該結合層於各研磨單元以及該基板之水平頂面間，以獲得該化學機械研磨修整器之步驟包含： 將各研磨單元之研磨單元基板的下表面之一側分別靠抵於該等墊設件上且另一側靠抵於該基板之水平頂面上，令各研磨單元傾斜接觸於該基板之水平頂面；以及 形成該結合層於各研磨單元基板之下表面以及該基板之水平頂面間，以獲得該化學機械研磨修整器。
另擇的是，其中將各研磨單元之一側分別靠抵於複數墊設件上，令各研磨單元傾斜接觸於該基板之水平頂面上的步驟包含： 提供一平面治具，該平面治具具有一治具表面； 設置複數墊設件於該治具表面上； 將各研磨單元之研磨層之一側分別靠抵於該等墊設件上且另一側靠抵於該平面治具之治具表面上；及 將基板水平設置於各研磨單元之研磨單元基板的下表面上，以令各研磨單元傾斜接觸於該基板之水平頂面；且 形成該結合層於各研磨單元以及該基板之水平頂面間，以獲得該化學機械研磨修整器之步驟包含： 形成該結合層於各研磨單元基板之下表面以及該基板之水平頂面間，並移除該平面治具與該等墊設件，以獲得該化學機械研磨修整器。
較佳的是，其中該下表面至該水平頂面最長的垂直距離大於或等於3微米並小於或等於50微米。
較佳的是，其中各斜面係面向該基板之中心軸的方向。
另擇的是，其中各斜面係面向遠離該基板之中心軸的方向。
另擇的是，其中部分該等結合層之斜面係面向該基板之中心軸的方向；另一部分該等結合層之斜面係面向遠離該基板之中心軸的方向。
較佳的是，其中該基板為不銹鋼基板、模具鋼基板、金屬合金基板、陶瓷基板或塑膠基板或其組合。
較佳的是，其中該基板之厚度大於或等於4毫米且小於或等於30毫米。
較佳的是，其中該結合層之材料包含陶瓷材料、硬焊材料、電鍍材料或高分子材料；更佳的是，其中硬焊材料包含鐵、鈷、鉻、錳、矽、鋁或其組合；高分子材料包含環氧樹脂、聚酯樹脂、聚丙烯酸樹脂或酚醛樹脂。
較佳的是，其中該研磨單元基板為導電性基板或絕緣性基板；更佳的是，其中導電性基板之材料包含鉬、鎢或碳化鎢。
較佳的是，其中絕緣性基板之材料包含陶瓷材料；更佳的是，其中陶瓷材料包含碳化矽；其中單晶材料包含矽或氧化鋁。
較佳的是，其中絕緣性基板之材料包含單晶材料；更佳的是，單晶材料包含矽或氧化鋁。
較佳的是，其中各研磨尖端的頂端至該研磨單元基板之下表面的最短垂直距離大於或等於2毫米且小於或等於10毫米；更佳的是，各研磨尖端的頂端至該研磨單元基板之下表面的最短垂直距離大於或等於4毫米且小於或等於6毫米；再更佳的是，各研磨尖端的頂端至該研磨單元基板之下表面的最短垂直距離為4毫米。
較佳的是，其中該研磨尖端的外形為刀刃狀、圓錐狀、圓弧狀、圓柱狀、角錐狀或角柱狀；更佳的是，角柱狀為四角柱狀。
較佳的是，其中該研磨尖端的尖端角度大於或等於60度且小於或等於120度；更佳的是，其中該研磨尖端的尖端角度為60度、90度或120度。
較佳的是，其中該墊設件之厚度為大於或等於3微米且小於或等於50微米。
較佳的是，其中該墊設件之材料包含不繡鋼或塑膠。
依本創作之製造方法所製得之化學機械研磨修整器除了能透過該等研磨單元基板以及該等研磨尖端調控化學機械研磨修整器上不同區域之修整能力外，亦可透過該結合層之配置，進一步令各研磨單元基板上之該等研磨尖端得以形成連續不同之切削深度，以滿足目前業界對於化學機械研磨修整器各區域需具備不同之修整能力的要求；且本創作之化學機械研磨修整器的製造方法流程簡單，將有利於快速、大量的生產。
第一實施例
如圖1、圖2所示，本創作之第一實施例係提供一種化學機械研磨修整器1，其包含：一基板10與六研磨單元20，該基板10呈圓盤形，該基板10之材料為不銹鋼，且該基板10之厚度為6毫米，該基板10具有一水平頂面11與一中心軸，該中心軸與該基板10之水平頂面11的法線相互平行並位於該基板10之水平頂面11的中心；該等研磨單元20設於該基板10之水平頂面11，並沿該基板10的水平頂面11之外緣環繞該中心軸呈間隔環狀排列，各研磨單元20包含一研磨單元基板21、一研磨層22、一墊設件23與一結合層24，該研磨單元基板21為一導電性基板，該研磨單元基板21之材料為碳化鎢，且該研磨單元基板21之外形呈圓盤狀，該研磨單元基板21具有相對之一上表面與一下表面，該研磨單元基板21之上表面可利用放電加工形成複數個表面尖端之圖案化表面，該研磨層22再透過化學氣相沉積法沉積於該圖案化表面並形成複數個研磨尖端221，該研磨層22由多晶鑽石構成，多晶鑽石之結晶尺寸為15奈米，各研磨尖端221的外形為角錐狀，各研磨尖端221的尖端角度為60度，各研磨尖端221的頂端至該研磨單元基板21之下表面的最短垂直距離d1均相等，各研磨尖端221的頂端至該研磨單元基板21之下表面的最短垂直距離d1為4毫米。
該研磨單元基板21之下表面具有相對之一靠抵側211與一墊設側212，該靠抵側211係靠抵於該基板10之水平頂面11，該墊設側212係靠抵於該墊設件23，係令其中一側的研磨尖端221之頂端的高度高於另一側的研磨尖端221之頂端的高度，換言之，即令與該墊設側212同側的研磨尖端221之頂端的高度高於與該靠抵側211同側的研磨尖端221之頂端的高度，且與該墊設側212同側的研磨尖端221之頂端的高度和與該靠抵側211同側的研磨尖端221之頂端的高度間的距離差d2為10微米。
該墊設件23呈長形片狀，該墊設件23之材料為不繡鋼，該墊設件23貼設於該基板10之水平頂面11，換言之，該墊設件23墊設該研磨單元基板21之墊設側212，而該墊設件23之厚度為10微米。
該結合層24填於該研磨單元基板21之下表面、該基板10之水平頂面11與該墊設件23之間，該結合層24具有一斜面241，該斜面241形成於該研磨單元基板21之下表面並面向該基板10之中心軸的方向，該結合層24之材料為鐵。
該化學機械研磨修整器1可透過設於該基板10之水平頂面11的該等研磨單元20來調控該化學機械研磨修整器1各區域之修整能力，且各研磨單元基板21因該墊設件23以及該結合層24之斜面241之配置而相對於該基板10之水平頂面11呈傾斜，令該等研磨尖端221於修整拋光墊時可形成連續不同的切削深度，以進一步調控各研磨單元20中不同位置之修整能力。第二實施例
如圖3、圖4所示，本創作第二實施例之化學機械研磨修整器1A係與第一實施例之化學機械研磨修整器1大致相同，其不同之處在於，該基板10A之材料為陶瓷材料，且該基板10A之厚度為10毫米。
該等研磨單元20A之數量為3個，該研磨單元基板21A之外形呈弧形，且該研磨單元基板21A為一絕緣性基板，該研磨單元基板21A之材料為碳化矽，該研磨單元基板21A具有一平坦之表面，該研磨層22A透過化學氣相沉積法沉積於該平坦之表面並形成複數個研磨尖端221A，各研磨尖端221A的頂端至該研磨單元基板21A之下表面的最短垂直距離d1為5毫米，與該墊設側212A同側的研磨尖端221A之頂端的高度和與該靠抵側211A同側的研磨尖端221A之頂端的高度間的距離差d2為20微米。
該墊設件23A之材料為塑膠，且該墊設件23A之厚度為20微米。
該結合層24A之材料為環氧樹脂，該斜面241A面向遠離該基板之中心軸的方向。
本創作第二實施例之化學機械研磨修整器1A相較於第一實施例之化學機械研磨修整器1透過研磨單元基板21A之外形的變化以及不同的結合層24A之斜面241A的面向來達成與第一實施例之化學機械研磨修整器1不同的修整能力。第三實施例
如圖5、圖6所示，本創作第三實施例之化學機械研磨修整器1B係與第一實施例之化學機械研磨修整器1大致相同，其不同之處在於，該等研磨單元20B之數量為4個，該研磨單元基板21B之外形呈長條形，而該等研磨單元20B排列呈十字形；各研磨尖端221B的外形為四角柱狀且各研磨尖端221B的尖端角度為90度；而部分之該等結合層24B之斜面241B面向該基板10B之中心軸的方向，另一部分之該等結合層24B之斜面241B則面向遠離該基板10B之中心軸的方向。
本創作第三實施例之化學機械研磨修整器1B相較於第一實施例之化學機械研磨修整器1透過不同之研磨尖端221B的外形以及不同的結合層24B之斜面241B的面向來達成與第一實施例之化學機械研磨修整器1不同的修整能力。
本創作之化學機械研磨修整器可透過該等研磨單元的排列方式以及擺放的位置、該研磨單元基板之外形的變化、該研磨單元基板之下表面至該基板之水平頂面最長的垂直距離(即傾斜的程度)、研磨尖端外形的變化或結合層之斜面的面向來調控化學機械研磨修整器各區域之修整能力，以滿足目前業界對於化學機械研磨修整器各區域需具備不同之修整能力的要求。
本創作另提供一種化學機械研磨修整器的製造方法，其包含如下步驟。
首先，製備一基板，該基板具有一水平頂面，接著貼設複數墊設件於該基板之水平頂面。
接著，製備複數研磨單元基板，該等研磨單元基板之數量與該等墊設件之數量相同，各研磨單元基板具有一上表面與一下表面。
於該研磨單元基板之上表面形成一研磨層，且該研磨層具複數研磨尖端，形成該研磨層可藉由化學氣相沉積法沉積該研磨層於該上表面，該研磨層之材料包含多晶鑽石。
該研磨單元基板之下表面具有相對之兩側，該兩側分別為一靠抵側與一墊設側，將該研磨單元基板的下表面之墊設側靠抵於對應之墊設件，而該靠抵側則靠抵於該基板之水平頂面。
填充一結合層於該墊設件、該下表面以及該水平頂面之間，以獲得該化學機械研磨修整器，而該結合層形成一斜面於該研磨單元基板的下表面，該結合層之材料為環氧樹脂。本創作之化學機械研磨修整器的製造方法流程簡單，相當適合快速、大量的生產，且所製得之化學機械研磨修整器透過該等研磨單元基板以及該等研磨尖端得以調控化學機械研磨修整器上不同區域之修整能力，且亦可透過該結合層與墊設件之配置，進一步令各研磨單元基板上之該等研磨尖端得以形成連續不同之切削深度，以滿足目前業界對於化學機械研磨修整器各區域需具備不同之修整能力的要求。第四實施例
如圖7所示，本創作第四實施例之化學機械研磨修整器1C係與第一實施例之化學機械研磨修整器1大致相同，其不同之處在於，各斜面係面向相鄰且同側之研磨單元20C的墊設件23C，換言之，該等斜面的方向係沿該水平頂面11C的外緣變化。
當該化學機械研磨修整器1C用於修整拋光墊之表面時，該等斜面的方向和化學機械研磨修整器1C的轉動方向一致，故可使該化學機械研磨修整器1C與拋光墊之表面間的阻力降低，間接延長該化學機械研磨修整器1C之使用期限。第五實施例
如圖8所示，本創作第五實施例之化學機械研磨修整器1D係與第一實施例之化學機械研磨修整器1大致相同，其不同之處在於，該基板10D更具有複數內凹部12D，該等內凹部12D內凹成型於該水平頂面11D，且該等內凹部12D沿該水平頂面11D之外緣環繞該中心軸呈間隔環狀排列，各內凹部12D具有一底面121D；該墊設件23D貼設於該內凹部12D之底面121D，該研磨單元基板21D之靠抵側211D係靠抵於該內凹部12D之底面121D，該研磨單元基板21D之墊設側212D係靠抵於該墊設件23D；該結合層24D填於該研磨單元基板21D之下表面、該內凹部12D之底面121D與該墊設件23D之間。
本創作第五實施例之化學機械研磨修整器1D相較於第一實施例之化學機械研磨修整器1透過該等內凹部12D可提供該等研磨單元20D更佳的固定效果。第六實施例
如圖9所示，本創作第六實施例之化學機械研磨修整器1E係與第一實施例之化學機械研磨修整器1大致相同，其不同之處在於，該基板10E更具有複數內凹部12E，該等內凹部12E貫穿成型於該水平頂面11E，且該等內凹部12E沿該水平頂面11E之外緣環繞該中心軸呈間隔環狀排列；該化學機械研磨修整器1E更包含一底板30E，該底板30E具有一底板表面31E，該底板表面31E貼設於該基板10E並與該水平頂面11E相對，於本實施例中，該底板31E係透過複數螺絲40E鎖固於該基板10E上；該墊設件23E位於該內凹部12E內並貼設於該底板30E之底板表面31E，該研磨單元基板21E之靠抵側211E係靠抵於該底板30E之底板表面31E，該研磨單元基板21E之墊設側212E係靠抵於該墊設件23E；該結合層24E填於該研磨單元基板21E之下表面、該底板30E之底板表面31E與該墊設件23E之間。
本創作第六實施例之化學機械研磨修整器1E相較於第一實施例之化學機械研磨修整器1透過該等內凹部12E可提供該等研磨單元20E更佳的固定效果。第七實施例
如圖10所示，本創作另提供一種化學機械研磨修整器1F，其包含：一基板10F與複數研磨單元20F，該基板10F具有一水平頂面11F；該等研磨單元20F設於該基板10F之水平頂面11F，各研磨單元20F包含一研磨單元基板21F、一研磨層22F與一結合層24F，該研磨單元基板21F具有相對之一上表面與一下表面，該研磨層22F形成於該上表面並具有複數研磨尖端221F，該結合層24F形成於該下表面與該水平頂面11F之間並於面向該下表面之一面形成一斜面241F。
如圖11所示，本創作另提供上述化學機械研磨修整器1F的製造方法，其包含如下步驟。
首先，準備一平面治具50F，該平面治具50F具有一治具表面51F，接著貼設複數墊設件23F於該治具表面51F。
接著，製備該等研磨單元基板21F，該等研磨單元基板21F之數量與該等墊設件23F之數量相同，各研磨單元基板21F具有該上表面與該下表面。
於該研磨單元基板21F之上表面形成該研磨層22F，且該研磨層22F具有該等研磨尖端221F，形成該研磨層22F可藉由化學氣相沉積法沉積該研磨層22F於該上表面，該研磨層22F之材料包含多晶鑽石。
將該研磨層22F之一側靠抵於該墊設件23F，另一側靠抵於治具表面51F，以令該研磨單元基板21F之下表面呈傾斜。
再製備該基板10F，該基板10F具有該水平頂面11F，並將該基板10F之水平頂面11F靠抵於該研磨單元基板21F之下表面的一側，而該基板10F與該平面治具50F呈水平。
最後填充該結合層24F於該基板10F與該研磨單元基板21F之下表面之間，並移除該平面治具50F與該等墊設件23F，以獲得該化學機械研磨修整器1F，而該結合層24F形成該斜面241F於該研磨單元基板21F的下表面，該結合層24F之材料為環氧樹脂。
依本創作之化學機械研磨修整器的製造方法所製得之化學機械研磨修整器透過該等研磨單元基板以及該等研磨尖端得以調控化學機械研磨修整器上不同區域之修整能力，且亦可透過該結合層之配置，進一步令各研磨單元基板上之該等研磨尖端得以形成連續不同之切削深度，以滿足目前業界對於化學機械研磨修整器各區域需具備不同之修整能力的要求。又本創作之化學機械研磨修整器的製造方法流程簡單，相當適合快速、大量的生產。
以上所述僅為說明本創作的例示，並非對本創作做任何形式上的限制，本創作所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作之技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例作任何簡單修改、等同變化與修改，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。
1、1A、1B、1C、1D、1E、1F‧‧‧化學機械研磨修整器
10、10A、10B、10D、10E、10F‧‧‧基板
11、11C、11D、11E、11F‧‧‧水平頂面
12D、12E‧‧‧內凹部
121D‧‧‧底面
20、20A、20B、20C、20D、20E、20F‧‧‧研磨單元
21、21A、21B、21D、21E、21F‧‧‧研磨單元基板
211、211A、211D、211E‧‧‧靠抵側
212、212A、212D、212E‧‧‧墊設側
22、22A、22F‧‧‧研磨層
221、221A、221B、221F‧‧‧研磨尖端
23、23A、23C、23D、23E、23F‧‧‧墊設件
24、24A、24B、24D、24E、24F‧‧‧結合層
241、241A、241B、241F‧‧‧斜面
30E‧‧‧底板
31E‧‧‧底板表面
40E‧‧‧螺絲
50F‧‧‧平面治具
51F‧‧‧治具表面
d1‧‧‧垂直距離
d2‧‧‧距離差
圖1為本創作第一實施例之外觀圖。 圖2為本創作第一實施例之斷面圖。 圖3為本創作第二實施例之外觀圖。 圖4為本創作第二實施例之斷面圖。 圖5為本創作第三實施例之外觀圖。 圖6為本創作第三實施例之斷面圖。 圖7為本創作第四實施例之外觀圖。 圖8為本創作第五實施例之斷面圖。 圖9為本創作第六實施例之斷面圖。 圖10為本創作第七實施例之斷面圖。 圖11為本創作第七實施例與一平面治具及複數墊設件之斷面圖。
無
1‧‧‧化學機械研磨修整器
10‧‧‧基板
11‧‧‧水平頂面
20‧‧‧研磨單元
21‧‧‧研磨單元基板
211‧‧‧靠抵側
212‧‧‧墊設側
22‧‧‧研磨層
221‧‧‧研磨尖端
23‧‧‧墊設件
24‧‧‧結合層
241‧‧‧斜面
d1‧‧‧垂直距離
d2‧‧‧距離差

Claims (22)

  1. 一種化學機械研磨修整器，其包含： 一基板，其具有一水平頂面；以及 複數研磨單元，其設於該基板之水平頂面，各研磨單元包含一研磨單元基板、一研磨層與一結合層，該研磨單元基板具有相對之一上表面與一下表面，該研磨層形成於該上表面並具有複數研磨尖端，該結合層形成於該下表面與該基板之間並於面向該下表面之一面形成一斜面。
  2. 依據請求項1所述之化學機械研磨修整器，其中各研磨單元更包含一墊設件，該墊設件設於該基板之水平頂面並墊設於該下表面之一側，且該結合層形成於該下表面、該墊設件與該水平頂面之間並於面向該下表面之一面形成該斜面。
  3. 依據請求項1所述之化學機械研磨修整器，其中該基板更具有複數內凹部，該等內凹部內凹成型於該基板之水平頂面，各內凹部具有一底面；各研磨單元更包含一墊設件，該墊設件設於該內凹部之底面並墊設於該下表面之一側；該結合層形成於該下表面、該墊設件與該底面之間。
  4. 依據請求項1所述之化學機械研磨修整器，其中該基板更具有複數內凹部，該等內凹部貫穿成型於該基板之水平頂面；該化學機械研磨修整器更包含一底板，該底板具有一底板表面，該底板表面設於該基板並與該水平頂面相對；各研磨單元更包含一墊設件，該墊設件位於該內凹部內並設於該底板之底板表面，且該墊設件墊設於該下表面之一側；該結合層形成於該下表面與該底板表面之間。
  5. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中一側的研磨尖端之頂端的高度高於另一側的研磨尖端之頂端的高度，且其中一側的研磨尖端之頂端的高度和另一側的研磨尖端之頂端的高度間的距離差大於或等於3微米並小於或等於50微米。
  6. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中各斜面係面向該基板之中心軸的方向。
  7. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中各斜面係面向遠離該基板之中心軸的方向。
  8. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中部分該等結合層之斜面係面向該基板之中心軸的方向；另一部分該等結合層之斜面係面向遠離該基板之中心軸的方向。
  9. 依據請求項2至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中各斜面係面向相鄰且同側之研磨單元的墊設件。
  10. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中該基板為不銹鋼基板、模具鋼基板、金屬合金基板、陶瓷基板或塑膠基板或其組合。
  11. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中該基板之厚度大於或等於4毫米且小於或等於30毫米。
  12. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中該結合層之材料包含陶瓷材料、硬焊材料、電鍍材料或高分子材料。
  13. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中該研磨單元基板為導電性基板或絕緣性基板，導電性基板之材料包含鉬、鎢或碳化鎢；絕緣性基板之材料包含陶瓷材料或單晶材料，陶瓷材料包含碳化矽，單晶材料包含矽、氧化鋁或藍寶石。
  14. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中該研磨層上更形成一修整膜，該修整膜包含陶瓷膜或鑽石膜。
  15. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中各研磨尖端的頂端至該研磨單元基板之下表面的最短垂直距離大於或等於2毫米且小於或等於10毫米。
  16. 依據請求項1至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中該研磨尖端的外形為刀刃狀、圓錐狀、圓弧狀、圓柱狀、角錐狀或角柱狀。
  17. 依據請求項2至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中該墊設件之厚度為大於或等於3且小於或等於50微米。
  18. 依據請求項2至4中任一項所述之化學機械研磨修整器，其中該墊設件之材料包含不繡鋼或塑膠。
  19. 一種化學機械研磨修整器的製造方法，其包含： 提供複數研磨單元； 提供一基板，其具有一水平頂面； 將各研磨單元之一側分別靠抵於複數墊設件上，令各研磨單元傾斜接觸於該基板之水平頂面； 形成一結合層於各研磨單元以及該基板之水平頂面間，以獲得該化學機械研磨修整器。
  20. 依據請求項19所述之化學機械研磨修整器的製造方法，其中提供該等研磨單元之步驟包含： 提供複數研磨單元基板，各研磨單元基板具有相對之一上表面與一下表面； 於該研磨單元基板之上表面形成一研磨層，以獲得該研磨單元，其中該研磨層具複數研磨尖端。
  21. 依據請求項20所述之化學機械研磨修整器的製造方法，其中將各研磨單元之一側分別靠抵於該等墊設件上，令各研磨單元傾斜接觸於該基板之水平頂面以及形成該結合層於各研磨單元以及該基板之水平頂面間，以獲得該化學機械研磨修整器之步驟包含： 將各研磨單元之研磨單元基板的下表面之一側分別靠抵於該等墊設件上且另一側靠抵於該基板之水平頂面上，令各研磨單元傾斜接觸於該基板之水平頂面；以及 形成該結合層於各研磨單元基板之下表面以及該基板之水平頂面間，以獲得該化學機械研磨修整器。
  22. 依據請求項20所述之化學機械研磨修整器的製造方法，其中將各研磨單元之一側分別靠抵於複數墊設件上，令各研磨單元傾斜接觸於該基板之水平頂面上的步驟包含： 提供一平面治具，該平面治具具有一治具表面； 設置複數墊設件於該治具表面上； 將各研磨單元之研磨層之一側分別靠抵於該等墊設件上且另一側靠抵於該平面治具之治具表面上；及 將基板水平設置於各研磨單元之研磨單元基板的下表面上，以令各研磨單元傾斜接觸於該基板之水平頂面；且 形成該結合層於各研磨單元以及該基板之水平頂面間，以獲得該化學機械研磨修整器之步驟包含： 形成該結合層於各研磨單元基板之下表面以及該基板之水平頂面間，並移除該平面治具與該等墊設件，以獲得該化學機械研磨修整器。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI853410B (zh) * 2023-01-12 2024-08-21 中國砂輪企業股份有限公司 研磨墊修整裝置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190337119A1 (en) * 2016-12-21 2019-11-07 3M Innovative Properties Company Pad conditioner with spacer and wafer planarization system
TWI621503B (zh) * 2017-05-12 2018-04-21 Kinik Company Ltd. 化學機械研磨拋光墊修整器及其製造方法
US10857651B2 (en) * 2017-11-20 2020-12-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Apparatus of chemical mechanical polishing and operating method thereof
US10974366B2 (en) * 2018-05-24 2021-04-13 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Conditioning wheel for polishing pads

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2914166B2 (ja) * 1994-03-16 1999-06-28 日本電気株式会社 研磨布の表面処理方法および研磨装置
KR0158750B1 (ko) * 1995-06-09 1999-01-15 김수광 연마용 시트
JPH106218A (ja) * 1996-06-27 1998-01-13 Minnesota Mining & Mfg Co <3M> ドレッシング用研磨材製品
US6123612A (en) * 1998-04-15 2000-09-26 3M Innovative Properties Company Corrosion resistant abrasive article and method of making
TW436375B (en) * 1999-11-16 2001-05-28 Asia Ic Mic Process Inc Formation method for dresser of chemical mechanical polishing pad
JP4216025B2 (ja) * 2002-09-09 2009-01-28 株式会社リード 研磨布用ドレッサー及びそれを用いた研磨布のドレッシング方法
TWI380878B (zh) * 2009-04-21 2013-01-01 Sung Chien Min Combined Dressing Machine and Its Making Method
CN101870086A (zh) * 2009-04-27 2010-10-27 三菱综合材料株式会社 Cmp修整器及其制造方法
KR101916492B1 (ko) * 2011-03-07 2018-11-07 엔테그리스, 아이엔씨. 화학 및 기계적 평탄화 패드 컨디셔너
TWI511841B (zh) * 2013-03-15 2015-12-11 Kinik Co 貼合式化學機械硏磨修整器及其製法
CN203390712U (zh) * 2013-04-08 2014-01-15 宋健民 化学机械研磨修整器
TW201538276A (zh) * 2014-04-08 2015-10-16 Kinik Co 非等高度之化學機械研磨修整器
TW201538275A (zh) * 2014-04-08 2015-10-16 Kinik Co 平坦化之化學機械研磨修整器
TWI546159B (zh) * 2014-04-11 2016-08-21 中國砂輪企業股份有限公司 可控制研磨深度之化學機械研磨修整器
TWI542444B (zh) * 2014-09-11 2016-07-21 China Grinding Wheel Corp A polishing pad dresser with a brush holder
TWI623382B (zh) * 2015-10-27 2018-05-11 中國砂輪企業股份有限公司 Hybrid chemical mechanical polishing dresser
TW201728411A (zh) * 2016-02-01 2017-08-16 中國砂輪企業股份有限公司 化學機械研磨修整器及其製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI853410B (zh) * 2023-01-12 2024-08-21 中國砂輪企業股份有限公司 研磨墊修整裝置

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