抛光垫修整器及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种抛光垫修整器及其制造方法。抛光垫修整器的制造方法至少包括：提供一复合底座，复合底座包括基座以及至少一层缓冲焊料层，其中，在提供复合底座的步骤中至少包括一加热固化处理，以形成缓冲焊料层以及基座。在形成研磨部于复合底座的步骤之前，先执行平整化步骤，以在复合底座的其中一侧形成平坦表面。研磨部会形成于平坦表面上。如此，可克服因基座热变形，致使研磨部的多个的尖端之间的高度落差过大的问题。

Polishing pad dresser and its manufacturing method

The invention discloses a polishing pad dresser and a manufacturing method thereof. The manufacturing method of the polishing pad dresser includes at least providing a composite base, which comprises a base and at least a cushioning solder layer, in which at least a heating and curing process is included in the step of providing the composite base to form a cushioning solder layer and a base. Before the step of forming the abrasive part on the composite base, the smoothing step is performed to form a flat surface on one side of the composite base. The grinding part will form on a flat surface. In this way, the problem of excessive height drop between the multiple tips of the grinding part can be overcome due to the thermal deformation of the base.

【技术实现步骤摘要】
抛光垫修整器及其制造方法
本专利技术涉及一种应用于化学机械研磨制程的抛光垫修整器及其制造方法，特别是涉及一种适用于修整抛光垫之抛光垫修整器及其制造方法。
技术介绍
化学机械研磨是目前平坦化半导体晶圆表面最常用的手段之一。在化学机械研磨制程中，通常会使用抛光垫配合抛光液，来抛光半导体晶圆表面。在化学机械研磨制程中，会利用抛光垫修整装置来修整抛光垫表面，移除抛光晶圆时产生的废料，并回复抛光垫的粗糙度，以维持抛光质量的稳定。现有的抛光垫修整装置通常包括基板以及设置于基板其中一侧的钻石研磨层。在现有制作抛光垫修整装置的流程中，会先在基板的一平坦工作面上形成一焊料层。随后，将钻石颗粒平均地散布于焊料层上，并使这些钻石颗粒的尖端之间的高度差小于100μm。之后，在大约在1000℃的温度下施以加热硬焊(Brazing)处理，使钻石颗粒可通过焊料层固定在基板的工作面上。然而，由于焊料层以及基板的热膨胀系数不同，且在加热硬焊处理的过程中，基板的中心与边缘的冷却速度不均，造成基板变形，从而导致后续硬焊后多个钻石颗粒的尖端高度落差增加。详细而言，基板变形会导致原本平坦的工作面变成由边缘朝中心凸起的凸面，或者是由边缘朝中心内凹的凹面。上凸或内凹的工作面也会使结合于工作面上的多个钻石颗粒的尖端之间的高度落差(约100μm至300μm)太大。若这些钻石颗粒的尖点之间的高度落差过大(大于50μm)，在修整抛光垫时，会导致抛光垫表面的平整度下降，从而影响抛光质量。随着集成电路线宽逐渐缩减，对于抛光垫修整器的要求也随之提高。进一步而言，在针对线宽小于45奈米以下的晶圆进行化学机械研磨制程时，抛光垫的平整性须更高，以避免刮伤(Micro-Scratches)晶圆或造成金属线路凹陷(Dishing)及侵蚀(Erosion)的现象。在台湾地区已公告的专利I530361中，是通过一开始就提供具有一弧形工作面的基板，以补偿在硬化加热处理过程中基板的变形量。然而，要通过加工形成具有弧形工作面的基板的加工难度较高，且精准度难以控制。另外，每次基板加热时的变形量以及区域有可能会受到材料密度、焊料层材料、加热温度、冷却速率等参数影响，而有所不同。因为每次基板最终的形变状况难以预测，因此制程的参数难以控制到在每一次加热后，都能够使钻石颗粒的尖点之间的高度落差符合预期的结果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，降低因基座热变形导致抛光垫修整器表面的多个切削尖端之间的高度落差过大的问题。为了解决上述的技术问题，本专利技术所采用的其中一技术方案是，提供一种抛光垫修整器的制造方法及应用其所制造的抛光垫修整器。抛光垫修整器包括复合底座以及研磨部。复合底座包括一基座以及形成于基座上的缓冲焊料层。基座的至少一表面为曲面，且缓冲焊料层覆盖曲面。研磨部设置于复合底座上且包括一结合层以及多个分散设置于所述结合层中的研磨颗粒。多个研磨颗粒分别具有凸出结合层的一研磨表面的多个切削尖端，其中，缓冲焊料层所对应的加热固相线温度大于所述结合层所对应的加热液相线温度。本专利技术所采用的另外一技术方案是，提供一种抛光垫修整器的制造方法。首先，提供一复合底座，复合底座包括基座以及形成于基座上的缓冲焊料层，其中，基座具有至少一曲面，且缓冲焊料层覆盖曲面。接着，对复合底座执行一平整化步骤，以在复合底座的其中一侧形成一平坦表面。随后，形成一研磨部于平坦表面上，其中，研磨部包括一结合层以及多个分散设置于所述结合层中的研磨颗粒，且多个研磨颗粒分别具有凸出结合层的一研磨表面的多个切削尖端。本专利技术的有益效果在于，本专利技术技术方案所提供的抛光垫修整器及其制造方法在形成研磨部之前，先提供包括缓冲焊料层以及基座的复合底座，且在缓冲焊料层固化的过程中已经使基座预先变形而具有曲面，接着通过加工平整化步骤来形成位于复合底座其中一侧的平坦表面。在形成研磨部于基座上时，由于基座已经预先经过形变，且固化的缓冲焊料层与基座结合也可限制基座的形变量，所以基座在执行加热硬焊处理时的形变量会大幅降低。因此，研磨部的多个研磨颗粒的切削尖端的高度落差受基座热变形影响较小，而可符合实际应用需求。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本专利技术加以限制。附图说明图1为本专利技术其中一实施例的抛光垫修整器的制造方法的流程图。图2A为本专利技术其中一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S100中的剖面示意图。图2B为本专利技术其中一实施例的复合底座的剖面示意图。图2C为本专利技术其中一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S200中的剖面示意图。图2D为本专利技术其中一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S300中的剖面示意图。图2E为本专利技术另一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S200中的剖面示意图。图2F为本专利技术另一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S300中的剖面示意图。图3A为本专利技术另一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S100中的剖面示意图。图3B为本专利技术另一实施例的复合底座的剖面示意图。图3C为本专利技术另一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S200中的剖面示意图。图3D为本专利技术另一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S300中的剖面示意图。图3E为本专利技术又一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S200中的剖面示意图。图3F为本专利技术又一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S300中的剖面示意图。图4A为本专利技术再一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S100中的剖面示意图。图4B为本专利技术再一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S200中的剖面示意图。图4C为本专利技术再一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S300中的剖面示意图。图5A为本专利技术其他一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S200中的剖面示意图。图5B为本专利技术其他一实施例的抛光垫修整器在图1的步骤S300中的剖面示意图。具体实施方式请参阅图1、图2A至图2D。图1为本专利技术其中一实施例的抛光垫修整器的制造方法的流程图。图2A至2D分别为本专利技术其中一实施例的抛光垫修整器在图1的各步骤中的剖面示意图。如图1所示，在步骤S100中，提供一复合底座，复合底座包括一基座以及形成于基座上的缓冲焊料层，其中，基座具有至少一曲面，且缓冲焊料层覆盖曲面。请参照图2A及图2B，绘示提供复合底座的流程。具体而言，如图2A所示，先形成一缓冲焊料2”于一初始基座1”上。初始基座1”的材料可以是铁、钼、钨、不锈钢、因瓦合金或者镍基超合金。在一实施例中，初始基座1”的材料为不锈钢。另外，初始基座1”具有一顶面1a”以及一和所述顶面1a”相反的一底面1b”。在本实施例中，缓冲焊料2”是被形成于初始基座1”的顶面1a”。但在其他实施例中，缓冲焊料2”可以形成于初始基座1”的底面1b”上。另外，须说明的是，在图2A中，只是先将缓冲焊料2”形成于初始基座1”上，并未设置研磨颗粒。缓冲焊料2”可以是焊片(foil)、焊膏(paste)、或是胶材(如:树脂)与焊粉的混合物。针对不同的实施态样，可以通过目前已知的多种技术手段将缓冲焊料2”形成于初始基座1”上，本专利技术并不限制。在其中一实施例中，当缓冲焊料2”为一焊片时，会通过点焊或胶材，将焊片固定于初始基座1”上，其中胶材例如是液态胶、喷胶或双面胶。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抛光垫修整器，其特征在于，所述抛光垫修整器包括：一复合底座，所述复合底座包括一基座以及形成于所述基座上的缓冲焊料层，其中，所述基座的至少一表面为曲面，且所述缓冲焊料层覆盖所述曲面；以及一研磨部，设置于所述复合底座上，其中，所述研磨部包括一结合层以及多个分散设置于所述结合层中的研磨颗粒，其中，所述多个研磨颗粒分别具有凸出所述结合层的一研磨表面的多个切削尖端；其中，所述缓冲焊料层所对应的固相线温度大于所述结合层所对应的液相线温度。

【技术特征摘要】
1.一种抛光垫修整器，其特征在于，所述抛光垫修整器包括：一复合底座，所述复合底座包括一基座以及形成于所述基座上的缓冲焊料层，其中，所述基座的至少一表面为曲面，且所述缓冲焊料层覆盖所述曲面；以及一研磨部，设置于所述复合底座上，其中，所述研磨部包括一结合层以及多个分散设置于所述结合层中的研磨颗粒，其中，所述多个研磨颗粒分别具有凸出所述结合层的一研磨表面的多个切削尖端；其中，所述缓冲焊料层所对应的固相线温度大于所述结合层所对应的液相线温度。2.如请求项1所述的抛光垫修整器，其特征在于，所述研磨部设置于所述曲面上，且所述缓冲焊料层位于所述结合层与所述曲面之间。3.如请求项2所述的抛光垫修整器，其特征在于，所述基座还包括另一曲面，且另一所述曲面和所述研磨部分别位于所述基座的两相反侧。4.如请求项1所述的抛光垫修整器，其特征在于，所述抛光垫修整器还进一步包括另一缓冲焊料层，所述缓冲焊料层与另一所述缓冲焊料层分别位于所述基座的两相反侧。5.如请求项1所述的抛光垫修整器，其特征在于，所述曲面为一上弧面或一下弧面，且所述缓冲焊料层的厚度配合所述曲面的轮廓，由所述缓冲焊料层的外围朝向中央渐增或渐减。6.如请求项1所述的抛光垫修整器，其特征在于，所述缓冲焊料层所对应的液相线温度高于所述结合层所对应的液相线温度至少100℃。7.如请求项1所述的抛光垫修整器，其特征在于，所述研磨部与所述缓冲焊料层分别位于所述基座的两相反侧，且所述曲面位于所述基座的底部，且所述缓冲焊料层的表面为曲面或平面。8.如请求项1所述的抛光垫修整器，其特征在于，所述基座的材料为铁、钼、钨、不锈钢、因瓦合金或者镍基超合金。9.如请求项1所述的抛光垫修整器，其特征在于，所述缓冲焊料层的厚度介于25至500μm之间，且所述结合层的厚度介于25至300μm之间。10.一种抛光垫修整器的制造方法，其特征在于，所述抛光垫修整器的制造方法包括：提供一复合底座，所述复合底座包括一基座以及形成于所述基座上的缓冲焊料层，其中，所述基座具有至少一曲面，且所述缓冲焊料层覆盖所述曲面；对所述复合底座执行一平整化步骤，以在所述复合底座的其中至少一侧形成一平坦表面；形成一研磨部于所述平坦表面上，其中，所述研磨部包括一结合层以及多个分散设置于所述结合层中的研磨颗粒，且所述多个研磨颗粒分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈盈同，
申请(专利权)人：咏巨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71