抛光垫修整装置及其制造方法以及抛光垫修整方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种抛光垫修整装置、抛光垫修整装置的制造方法及抛光垫修整方法。抛光垫修整装置用以修整抛光垫，且包括底座、第一研磨组件以及第二研磨组件。底座具有一结合面以及和结合面相对的底面。第一研磨组件设置于结合面上，并具有一第一研磨结构，且第一研磨结构具有多个第一研磨刃部。第二研磨组件设置于结合面上并具有一第二研磨结构，且第二研磨结构具有多个第二研磨刃部。第二研磨结构对抛光垫的材料移除率大于第一研磨结构对抛光垫的材料移除率，且第二研磨刃部的尖端相对于底面的高度低于第一研磨刃部的尖端相对于底面的高度。据此，在应用抛光垫修整装置来修整抛光垫时，可以缩短修整的时间，又可使抛光垫具有较低的表面粗糙度。

Polishing pad dressing device and its manufacturing method and polishing pad dressing method

The invention discloses a polishing pad dressing device, a manufacturing method of the polishing pad dressing device and a polishing pad dressing method. The polishing pad dressing device is used to dress the polishing pad, and comprises a base, a first grinding component and a second grinding component. The base has a joint surface and a bottom opposite to the joint surface. The first grinding component is arranged on the joint surface and has a first grinding structure, and the first grinding structure has multiple first grinding edges. The second grinding component is arranged on the joint surface and has a second grinding structure, and the second grinding structure has a plurality of second grinding edges. The material removal rate of the second grinding structure to the polishing pad is higher than that of the first grinding structure to the polishing pad, and the height of the tip of the second grinding edge relative to the bottom is lower than that of the first grinding edge relative to the bottom. Therefore, when polishing pad dressing device is used to dress polishing pad, the dressing time can be shortened and the surface roughness of polishing pad can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
抛光垫修整装置及其制造方法以及抛光垫修整方法
本专利技术涉及一种抛光垫修整装置及其制造方法及抛光垫修整方法，特别是涉及一种应用于化学机械研磨制程的抛光垫修整装置、抛光垫修整装置的制造方法及抛光垫修整方法。
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，会利用修整器来修整抛光垫表面，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。现有的修整器通常包括基板以及设置于基板其中一侧的钻石研磨层。随着芯片尺寸缩小，对晶圆表面平坦度的要求也越来越高。因此，抛光垫的表面粗糙度不能太高，通常需小于8微米(μm)，最好是能够低于5微米，以免影响晶圆表面的平坦度。为了使抛光垫具有较低的表面粗糙度，修整器的钻石研磨层的钻石颗粒尺寸也要进一步降低，并增加钻石颗粒的密度。然而，降低钻石颗粒的尺寸以及增加钻石颗粒的密度虽有助于降低抛光垫的表面粗糙度，但也会造成在修整抛光垫的过程中，材料移除率大幅下降，从而拉长了修整抛光垫的时间。因此，使用现有的修整器，无法在得到较低的抛光垫表面粗糙度的情况下，又缩短修整抛光垫的时间。反过来说，若是为了增加抛光垫的材料移除率，而使用具有较大钻石颗粒的修整器，就无法使抛光垫具有较低的表面粗糙度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，解决现有的抛光垫修整装置无法兼顾使抛光垫具有低表面粗糙度以及高移除率缩短修整抛光垫时间的问题。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装置。抛光垫修整装置用以修整一抛光垫，且包括底座、第一研磨组件以及第二研磨组件。底座具有一结合面以及和结合面相对的底面。第一研磨组件设置于结合面上，并具有一第一研磨结构，且第一研磨结构具有多个第一研磨刃部。第二研磨组件设置于结合面上并具有一第二研磨结构，且第二研磨结构具有多个第二研磨刃部。第二研磨结构对抛光垫的材料移除率大于第一研磨结构对抛光垫的材料移除率，且第二研磨刃部的尖端相对于底面的高度低于第一研磨刃部的尖端相对于底面的高度。更进一步地，第一研磨结构对抛光垫的表面研磨精度高于第二研磨结构对抛光垫的表面研磨精度。更进一步地，第一研磨单元的俯视图案与第二研磨单元的俯视图案呈点对称图案或线对称图案。更进一步地，第二研磨组件位于结合面的中央区域，第一研磨组件包括多个彼此分散设置的第一研磨单元，且多个第一研磨单元围绕第二研磨组件。更进一步地，第一研磨组件包括多个彼此分散设置的第一研磨单元，第二研磨组件包括多个彼此分散设置的第二研磨单元，且多个第一研磨单元与多个第二研磨单元交替地设置且环绕底座的中心排列。更进一步地，第二研磨刃部的锋利度大于第一研磨刃部的锋利度。更进一步地，多个第一研磨刃部的分布密度大于多个第二研磨刃部的分布密度。更进一步地，结合面定义一用以设置第一研磨组件的第一预设区以及一用以设置第二研磨组件的第二预设区，结合面在第一预设区相对于底面的高度大于结合面在第二预设区相对于底面的高度。更进一步地，三个最高的第一研磨刃部的尖端形成一第一参考面，三个第二研磨刃部的尖端形成一第二参考面，且第一参考面与第二参考面之间的垂直高度差是介于20微米(μm)至50微米(μm)之间。更进一步地，结合面为平坦表面，结合面定义一第一预设区以及一第二预设区，第一研磨组件与第二研磨组件通过组装方式分别设置第一预设区与第二预设区，第一研磨组件包括一第一底盘以及位于第一底盘上的第一研磨结构，第二研磨组件包括一第二底盘以及位于第二底盘上的第二研磨结构，且第一底盘的厚度大于第二底盘的厚度。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装置。抛光垫修整装置用以修整一抛光垫，且包括底座、第一研磨组件以及第二研磨组件。底座具有一结合面以及和结合面相对的底面。第一研磨组件包括第一本体部以及覆盖第一本体部的第一钻石层。第一本体部包括第一基底部以及多个凸出于第一基底部表面的第一凸出部，且多个第一凸出部与第一钻石层共同配合，以形成多个第一研磨刃部。另外，第二研磨组件包括第二本体部以及覆盖第二本体部的第二钻石层。第二本体部包括第二基底部以及多个凸出于第二基底部表面的第二凸出部，且多个第二凸出部与第二钻石层共同配合，以形成多个第二研磨刃部。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方法。首先，提供如前的抛光垫修整装置。在一第一修整阶段，通过抛光垫修整装置对一抛光垫施加一第一抛光压力，以使抛光垫的一抛光面被第一研磨结构与第二研磨结构所接触；以及在一第二修整阶段，通过抛光垫修整装置对抛光垫施加小于第一抛光压力的一第二抛光压力，以使抛光面只被第一研磨结构所接触而不被第二研磨结构所接触。更进一步地，在第一修整阶段以及在第二修整阶段，的抛光垫修整方法还进一步包括：通过一转动轴控制抛光垫产生自转；控制抛光垫修整装置沿着抛光垫的一径向方向移动，并通过一自转轴控制抛光垫修整装置产生自转，以修整抛光面；以及持续喷洒一清洁液于抛光面，以去除残留于抛光面上的废料。本专利技术所采用的另一技术方案是，提供一种抛光垫修整装置的制造方法。首先，提供一底座，底座具有一结合面以及和结合面相反的底面。随后，形成一第一研磨组件，其中，形成第一研磨组件的步骤至少包括：形成一第一本体部，且第一本体部包括一第一基底部以及多个凸出于第一基底部表面的第一凸出部；及形成一覆盖于第一本体部表面的第一钻石层，以与多个第一凸出部共同配合而形成多个第一切削刃部。随后，形成一第二研磨组件，且形成第二研磨组件的步骤至少包括：形成一第二本体部，且第一二体部包括一第二基底部以及多个凸出于第二基底部表面的第二凸出部；及形成一覆盖于第二本体部表面的第二钻石层，以与多个第二凸出部共同配合而形成多个第二切削刃部，其中，第二切削刃部的锋利度大于第一切削刃部，或者第二切削刃部的分布密度小于第一切削刃部。之后，将第一研磨组件与第二研磨组件设置于结合面上，其中，第二研磨刃部的尖端相对于底面的高度低于第一研磨刃部的尖端相对于底面的高度。优选地，第一本体部以及第二本体部的材料为陶瓷或金属，且第一钻石层与第二钻石层是通过化学气相沉积制程来形成。据此，在应用本专利技术实施例的抛光垫修整装置来修整抛光垫的抛光面时，在第一修整阶段抛光垫会和第二研磨结构以及第一研磨结构同时接触，以增加材料移除率。在第二修整阶段抛光垫只与第一研磨结构接触，以降低抛光面的表面粗糙度。如此，本专利技术实施例的抛光垫修整装置以及应用其的修整方法可以解决既可以缩短修整抛光垫的时间，又可使抛光垫的抛光面具有较低的表面粗糙度。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为本专利技术一实施例的抛光垫修整装置的局部放大剖面示意图。图2为本专利技术又一实施例的抛光垫修整装置的局部放大剖面示意图。图3为本专利技术另一实施例的抛光垫修整装置的局部放大剖面示意图。图4为本专利技术另一实施例的抛光垫修整装置的局部放大剖面示意图。图5为本专利技术另一实施例的抛光垫修整装置的局部放大剖面示意图。图6为本专利技术一实施例的抛光垫修整装置的局部放大剖面示意图。图7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抛光垫修整装置，其用以修整一抛光垫，其特征在于，所述抛光垫修整装置包括：一底座，其具有一结合面及和所述结合面相对的一底面；一第一研磨组件，其设置于所述结合面上并具有一第一研磨结构，且所述第一研磨结构具有多个第一研磨刃部；以及一第二研磨组件，其设置于所述结合面上并具有一第二研磨结构，且所述第二研磨结构具有多个第二研磨刃部；其中，所述第二研磨结构对所述抛光垫的材料移除率大于所述第一研磨结构对所述抛光垫的材料移除率，且所述第二研磨刃部的尖端相对于所述底面的高度低于所述第一研磨刃部的尖端相对于所述底面的高度。

【技术特征摘要】
1.一种抛光垫修整装置，其用以修整一抛光垫，其特征在于，所述抛光垫修整装置包括：一底座，其具有一结合面及和所述结合面相对的一底面；一第一研磨组件，其设置于所述结合面上并具有一第一研磨结构，且所述第一研磨结构具有多个第一研磨刃部；以及一第二研磨组件，其设置于所述结合面上并具有一第二研磨结构，且所述第二研磨结构具有多个第二研磨刃部；其中，所述第二研磨结构对所述抛光垫的材料移除率大于所述第一研磨结构对所述抛光垫的材料移除率，且所述第二研磨刃部的尖端相对于所述底面的高度低于所述第一研磨刃部的尖端相对于所述底面的高度。2.根据权利要求1所述的抛光垫修整装置，其特征在于，所述第一研磨结构对所述抛光垫的表面研磨精度高于所述第二研磨结构对所述抛光垫的表面研磨精度。3.根据权利要求1所述的抛光垫修整装置，其特征在于，所述第一研磨单元的俯视图案与所述第二研磨单元的俯视图案呈点对称图案或线对称图案。4.根据权利要求1所述的抛光垫修整装置，其特征在于，所述第二研磨组件位于所述结合面的中央区域，所述第一研磨组件包括多个彼此分散设置的第一研磨单元，且多个所述第一研磨单元围绕所述第二研磨组件。5.根据权利要求1所述的抛光垫修整装置，其特征在于，所述第一研磨组件包括多个彼此分散设置的第一研磨单元，所述第二研磨组件包括多个彼此分散设置的第二研磨单元，且多个所述第一研磨单元与多个所述第二研磨单元交替地设置且环绕所述底座的中心排列。6.根据权利要求1所述的抛光垫修整装置，其特征在于，所述第二研磨刃部的锋利度大于所述第一研磨刃部的锋利度。7.根据权利要求1所述的抛光垫修整装置，其特征在于，多个所述第一研磨刃部的分布密度大于多个所述第二研磨刃部的分布密度。8.根据权利要求1所述的抛光垫修整装置，其特征在于，所述结合面定义一用以设置所述第一研磨组件的第一预设区以及一用以设置所述第二研磨组件的第二预设区，所述结合面在所述第一预设区相对于所述底面的高度大于所述结合面在第二预设区相对于所述底面的高度。9.根据权利要求1所述的抛光垫修整装置，其特征在于，三个最高的所述第一研磨刃部的尖端形成一第一参考面，三个所述第二研磨刃部的尖端形成一第二参考面，且所述第一参考面与所述第二参考面之间的垂直高度差是介于20微米(μm)至50微米(μm)之间。10.根据权利要求1所述的抛光垫修整装置，其特征在于，所述结合面为平坦表面，所述结合面定义一第一预设区以及一第二预设区，所述第一研磨组件与所述第二研磨组件通过组装方式分别设置所述第一预设区与所述第二预设区，所述第一研磨组件包括一第一底盘以及位于所述第一底盘上的所述第一研磨结构，所述第二研磨组件包括一第二底盘以及位于所述第二底盘上的所述第二研磨结构，且所述第一底盘的厚度大于所述第二底盘的厚度。11.一种抛光垫修整装置，其用以修整一抛光垫，其特征在于，所述抛光垫修整装置包括：一底座，其具有一结合面及和所述结合面相对的一底面；一第一研磨组件，其设置于所述结合面上，并具有第一...

【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