一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法，属于半导体制造技术领域，包括如下步骤：在钢基体前平面上通过第一粘结剂均匀布洒粘结若干焊料颗粒，并在若干焊料颗粒上喷涂第二粘结剂；在惰性基板刚性平面上通过第三粘结剂按照预设排布样式布洒粘结若干金刚石颗粒；将粘结有焊料颗粒的钢基体前平面倒置于粘结有金刚石颗粒的惰性基板刚性平面上，使焊料颗粒通过第二粘结剂与金刚石颗粒相粘结；利用真空钎焊加热使焊料颗粒融化后与钢基体扩散结合和包埋紧固金刚石颗粒；移除惰性基板，获得修整器。本发明专利技术能够使金刚石颗粒在修整器表面的高度分布处于同一平面，操作简单、稳定。稳定。稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法


[0001]本专利技术属于半导体制造
，具体涉及一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法。

技术介绍

[0002]化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization，CMP)是目前半导体晶片表面平坦化的关键工艺。在化学机械抛光工艺中，抛光垫将抛光液稳定而均匀地输送至晶片与抛光垫之间，在化学蚀刻与机械磨削两者相互作用下，将芯片上凸出的沉积层去除。
[0003]为了提高化学机械抛光效率以及保持抛光效率的稳定性，抛光垫需要在线实时清洁，移除化学机械抛光的副产物，以保证抛光液分布均匀，恢复抛光垫粗糙面状态，能够稳定作业而不受所去除的材料的堆积影响。目前，现有的修整器大多存在表盘磨粒固接不稳定，使用寿命短和抛光效率低下的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法，能够使金刚石颗粒在修整器表面的高度分布处于同一平面，且受合金焊料颗粒钎焊工艺影响小，制备工艺操作简单、稳定，易于实现修整器规模化制备，具有较高的经济效益。
[0005]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0006]本专利技术提供了一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0007]在钢基体前平面上通过第一粘结剂均匀布洒粘结若干焊料颗粒，并在所述若干焊料颗粒上喷涂第二粘结剂；
[0008]在惰性基板刚性平面上通过第三粘结剂按照预设排布样式布洒粘结若干金刚石颗粒；
[0009]将粘结有焊料颗粒的钢基体前平面倒置于粘结有若干金刚石颗粒的惰性基板刚性平面上，使所述焊料颗粒通过第二粘结剂与所述金刚石颗粒相粘结；
[0010]利用真空钎焊加热使所述第一粘结剂、第二粘结剂和第三粘结剂气化挥发，以使所述金刚石颗粒在自身重力和所述钢基体的重力作用下抵压在所述惰性基板刚性平面上，同时使所述焊料颗粒融化后与所述钢基体扩散结合和包埋紧固所述金刚石颗粒；
[0011]移除所述惰性基板，获得若干所述金刚石颗粒顶端高度处于同一平面的修整器。
[0012]进一步的，所述第一粘结剂由丙稀酸酯压敏胶与丙酮按体积比1：2～1：8混合制备。
[0013]进一步的，所述第二粘结剂由丙稀酸酯压敏胶与丙酮按体积比1：8～1：12 混合制备。
[0014]进一步的，所述第三粘结剂由丙稀酸酯压敏胶与丙酮按体积比1：6～1：12 混合制
备。
[0015]进一步的，所述惰性基板的材质采用耐高温不小于1200度、线膨胀系数常温状态不超过8
×
10
－6
/℃且不与所述焊料颗粒发生化学冶金反应的非金属脆性材料。
[0016]进一步的，所述惰性基板的刚性平面的平面度误差不大于0.02mm。
[0017]进一步的，所述焊料颗粒粒径不超过所要焊接的所述金刚石颗粒粒径的三分之一，且所述焊料颗粒融化后包埋紧固所述金刚石颗粒粒径高度的30％～50％。
[0018]进一步的，布洒粘结的若干所述金刚石颗粒相互之间的粒度差不超过20％。
[0019]进一步的，所述金刚石颗粒按照均匀无序排布或均匀阵列排布的排布样式布洒粘结于所述惰性基板的刚性平面上。
[0020]进一步的，利用真空钎焊加热包括如下步骤：
[0021]放入真空钎焊炉，真空钎焊炉的极限真空大于6.67
×
10
‑3Pa；
[0022]加热过程中炉温升温速度不超过5度每分钟，达到真空钎焊最高温度1025 摄氏度后保温不少于15分钟。
[0023]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0024]本专利技术提供的修整器的制备方法采用粘结剂粘结焊料颗粒、金刚石颗粒，并通过惰性基板刚性平面约束金刚石颗粒的顶部高度，通过钎焊加热能够使金刚石颗粒在重力作用下抵靠于惰性基板刚性表面上，从而使修整器表面的金刚石颗粒高度分布处于同一平面，且受合金焊料颗粒钎焊工艺影响小，制备工艺操作简单、稳定，易于实现修整器规模化制备，具有较高的经济效益。
附图说明
[0025]图1是根据本专利技术实施例提供的一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法流程示意图；
[0026]图2是根据本专利技术实施例提供的一种钢基体上粘结焊料颗粒的示意图；
[0027]图3是根据本专利技术实施例提供的一种喷涂第二粘结剂的示意图；
[0028]图4是根据本专利技术实施例提供的一种惰性基板上粘结金刚石颗粒的示意图；
[0029]图5是根据本专利技术实施例提供的一种钢基体倒置于惰性基板的示意图；
[0030]图6是根据本专利技术实施例提供的一种焊料颗粒真空钎焊加热融化成钎焊层的示意图；
[0031]图7是根据本专利技术实施例提供的一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的结构示意图。
[0032]图中：
[0033]1、钢基体；2、第一粘结剂；3、焊料颗粒；4、第二粘结剂；5、惰性基板； 6、第三粘结剂；7、金刚石颗粒；8、钎焊层。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0035]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、
“
前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0036]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0037]如图1所示，本专利技术实施例中提供了一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0038]在钢基体前平面上通过第一粘结剂均匀布洒粘结若干焊料颗粒，并在所述若干焊料颗粒上喷涂第二粘结剂；
[0039]在惰性基板刚性平面上通过第三粘结剂按照预设排布样式布洒粘结若干金刚石颗粒；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在钢基体前平面上通过第一粘结剂均匀布洒粘结若干焊料颗粒，并在所述若干焊料颗粒上喷涂第二粘结剂；在惰性基板刚性平面上通过第三粘结剂按照预设排布样式布洒粘结若干金刚石颗粒；将粘结有焊料颗粒的钢基体前平面倒置于粘结有若干金刚石颗粒的惰性基板刚性平面上，使所述焊料颗粒通过第二粘结剂与所述金刚石颗粒相粘结；利用真空钎焊加热使所述第一粘结剂、第二粘结剂和第三粘结剂气化挥发，以使所述金刚石颗粒在自身重力和所述钢基体的重力作用下抵压在所述惰性基板刚性平面上，同时使所述焊料颗粒融化后与所述钢基体扩散结合和包埋紧固所述金刚石颗粒；移除所述惰性基板，获得若干所述金刚石颗粒顶端高度处于同一平面的修整器。2.根据权利要求1所述的一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法，其特征在于，所述第一粘结剂由丙稀酸酯压敏胶与丙酮按体积比1：2～1：8混合制备。3.根据权利要求2所述的一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法，其特征在于，所述第二粘结剂由丙稀酸酯压敏胶与丙酮按体积比1：8～1：12混合制备。4.根据权利要求3所述的一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法，其特征在于，所述第三粘结剂由丙稀酸酯压敏胶与丙酮按体积比1：6～1：12混合制备。5.根据权利要求1所述的一种用于化学机械抛光的钎焊金刚石修整器的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王波，林宗良，郭坤，丁潇杰，蔡昌鹏，
申请(专利权)人：江苏韦尔博新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：