研磨垫修整器及化学机械研磨设备制造技术

本发明专利技术涉及一种研磨垫修整器，具有修整面，修整面具有高度不同的多个区域，每一区域上分布有多个修整颗粒，其中多个区域的高度差使得在研磨垫修整器修整研磨垫时，各个区域上的修整颗粒接触研磨垫的时间不同。

【技术实现步骤摘要】
研磨垫修整器及化学机械研磨设备
本专利技术涉及一种研磨垫修整器，该研磨垫修整器具有较长的使用寿命和较低的成本。
技术介绍
化学机械研磨(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)是集成电路制造中获得全面平坦化的一种工艺，常用于0.35um以下的制程中。化学机械研磨的大致方法如下：首先，使器件表面材料与研磨液中的氧化剂、催化剂等发生化学反应，生成一层相对容易去除的软质层。然后，在研磨液中的磨料和研磨垫的机械作用下去除软质层，使器件表面重新裸露出来。之后，再进行化学反应。这样，在化学作用过程和机械作用过程的交替进行中完成器件表面研磨。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种研磨垫修整器，该研磨垫修整器具有较长的使用寿命和较低的成本。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种研磨垫修整器，具有修整面，所述修整面具有高度不同的多个区域，每一区域上分布有多个修整颗粒，其中所述多个区域的高度差使得在所述研磨垫修整器修整研磨垫时，各个区域上的修整颗粒接触所述研磨垫的时间不同。在本专利技术的一实施例中，所述多个区域中的至少一区域分别包括多个不连通的子区域。在本专利技术的一实施例中，所述多个区域包括围绕所述修整面的中心的同心环形区域。在本专利技术的一实施例中，所述多个区域包括从所述修整面的中心向外发散的多个扇形区域或弧形区域。在本专利技术的一实施例中，所述修整面中的修整颗粒的粒径是均匀的。在本专利技术的一实施例中，所述修整面中，不同修整面上的修整颗粒的粒径大小不同。在本专利技术的一实施例中，所述多个区域中高度最高的第一区域占所述修整面的面积比例最大。在本专利技术的一实施例中，所述多个区域包括高度依次降低的第一区域和第二区域，当所述第一区域的修整颗粒磨损而使所述第二区域中的修整颗粒接触所述研磨垫时，所述研磨垫修整器的切割率在70％以上。在本专利技术的一实施例中，所述多个区域包括高度依次降低的第一区域、第二区域和第三区域，当所述第一区域的修整颗粒磨损而使所述第二区域中的修整颗粒接触所述研磨垫时，所述研磨垫修整器的切割率在70％以上，当所述第二区域的修整颗粒磨损而使所述第三区域中的修整颗粒接触所述研磨垫时，所述研磨垫修整器的切割率在50％以上。本专利技术的另一方面提供一种化学机械研磨设备，包括研磨垫和如上所述的研磨垫修整器。本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有如下显著优点：本专利技术的一种研磨垫修整器通过将修整面分为高度不同的多个区域且在每一区域上分布有多个修整颗粒，延长了研磨垫修整器的使用寿命并具有较低的成本。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中：图1是一种研磨垫修整器的示意图；图2是一种研磨垫修整器的修整颗粒的示意图；图3是一种研磨垫修整器的修整颗粒的侧视分布示意图；图4是本专利技术一实施例的一种研磨垫修整器的修整颗粒的侧视分布示意图；图5是本专利技术一实施例的一种研磨垫修整器的修整颗粒的俯视分布示意图；图6是本专利技术一实施例的另一种研磨垫修整器的修整颗粒的俯视分布示意图；图7是本专利技术一实施例的另一种研磨垫修整器的修整颗粒的俯视分布示意图。具体实施方式为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。应当理解，当一个部件被称为“在另一个部件上”、“连接到另一个部件”、“耦合于另一个部件”或“接触另一个部件”时，它可以直接在该另一个部件之上、连接于或耦合于、或接触该另一个部件，或者可以存在插入部件。相比之下，当一个部件被称为“直接在另一个部件上”、“直接连接于”、“直接耦合于”或“直接接触”另一个部件时，不存在插入部件。同样的，当第一个部件被称为“电接触”或“电耦合于”第二个部件，在该第一部件和该第二部件之间存在允许电流流动的电路径。该电路径可以包括电容器、耦合的电感器和/或允许电流流动的其它部件，甚至在导电部件之间没有直接接触。化学机械研磨设备主要由研磨垫(pad)、研磨垫修整器(padconditioner)以及研磨头(head)组成。研磨垫一般为上面刻有沟槽的高分子多孔材质的软垫。研磨垫修整器用于对研磨垫进行修整。研磨头则用于固定被研磨的对象。例如，在对硅片进行化学机械研磨时，通过研磨头对硅片的背面施压，使其正面接触研磨垫。同时，将研磨液(slurry)通过管路流在研磨垫上以起到润滑作用。图1是一种研磨垫修整器的示意图。图2是一种研磨垫修整器的修整颗粒的示意图。参考图1和图2所示，一种研磨垫修整器是在基板上嵌入人造金刚石作为修整颗粒。在使用研磨垫修整器对研磨垫进行修整时，通过研磨垫修整器表面的金刚石切割研磨垫，可以防止研磨垫在研磨中的玻璃化(padglassing)。图3是一种研磨垫修整器的修整颗粒的侧视分布示意图。参考图3所示，对于只有一个研磨区域的研磨垫修整器300，随着使用，研磨垫修整器300表面的金刚石会逐渐磨损，导致研磨垫修整器300的切力下降，因而需要经常更换，且成本较高。针对以上问题，本专利技术的以下实施例提出一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研磨垫修整器，具有修整面，其特征在于：/n所述修整面具有高度不同的多个区域，每一区域上分布有多个修整颗粒；/n其中，所述多个区域的高度差使得在所述研磨垫修整器修整研磨垫时，各个区域上的修整颗粒接触所述研磨垫的时间不同。/n

【技术特征摘要】
1.一种研磨垫修整器，具有修整面，其特征在于：
所述修整面具有高度不同的多个区域，每一区域上分布有多个修整颗粒；
其中，所述多个区域的高度差使得在所述研磨垫修整器修整研磨垫时，各个区域上的修整颗粒接触所述研磨垫的时间不同。


2.根据权利要求2所述的研磨垫修整器，其特征在于，所述多个区域中的至少一区域分别包括多个不连通的子区域。


3.根据权利要求1所述的研磨垫修整器，其特征在于，所述多个区域包括围绕所述修整面的中心的同心环形区域。


4.根据权利要求1所述的研磨垫修整器，其特征在于，所述多个区域包括从所述修整面的中心向外发散的多个扇形区域或弧形区域。


5.根据权利要求1所述的研磨垫修整器，其特征在于，所述修整面中的修整颗粒的粒径是均匀的。


6.根据权利要求1所述的研磨垫修整器，其特征在于，所述修整面中，不同修整面上的修整颗...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨俊铖，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42