【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电镀磨具，尤其是指一种cmp金刚石修整盘及其制备方法。
技术介绍
1、在半导体制造领域，晶圆是基础材料，通过加工可以形成各种电路元件结构，最终成为具有特定电性功能的集成电路产品。随着集成电路的发展，芯片厂商对衬底片的质量要求越来越高，因此对晶圆进行化学机械平坦化抛光处理至关重要。
2、化学机械平坦化是一种利用化学蚀刻和机械力相结合的技术，是对加工过程中的硅晶圆或其它衬底进行平滑处理的关键环节。在化学机械平坦化(cmp)工艺过程中，抛光垫与晶片之间产生相对运动，同时抛光液发挥化学侵蚀作用，从而实现晶片上凸出的沉积层材料的去除。
3、为了满足晶片(晶圆)加工量产的需求并保持品质的稳定性，化学机械抛光过程中需要使用修整盘对抛光垫进行适时修整。修整盘的作用主要是移除抛光垫表面的抛光副产物，恢复抛光垫的粗糙面，改善其容纳浆料的能力，并恢复抛光垫表面的孔洞及其把持、运送抛光液的能力，能有效延长抛光垫的使用寿命，降低成本，并满足晶片量产时品质稳定的需求。
4、然而，传统的金刚石修整盘存在一些不足之处：
5、1.表面能低：金刚石的表面能较低，导致其与基体的附着力较弱，在修整过程中，由于摩擦和冲击等作用，金刚石容易从基体脱落；
6、2.热损伤：在钎焊过程中，由于长时间高温作用，金刚石容易受到热损伤，导使金刚石表面的结构发生变化，从而降低其性能。
7、3.固定方式单一：传统修整盘在固定金刚石时通常仅采用单一的方法，如钎焊或电镀等，单一的固定方式容易导致金刚石的附着
8、4.排列无序：传统修整盘上金刚石的排列无序，易导致修整垫表面的磨损不均匀，这不仅会影响生产效率和质量，还会加速金刚石的脱落和热损伤。
9、针对上述缺陷，本专利技术提出一种cmp金刚石修整盘及其制备方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种cmp金刚石修整盘及其制备方法，其解决传统的金刚石修整盘表面能低，在钎焊过程中因高温时间过长易受到热损伤，金刚石固定方式单一，排列无序，影响生产效率和质量，加速金刚石脱落和热损伤的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：
3、本专利技术的一种cmp金刚石修整盘，包括：
4、修整盘基体，所述修整盘基体上表面的心部设有留白区域，所述留白区域的外周侧设有与所述修整盘基体具有同一圆心的多个扇形区域，多个所述扇形区域沿所述修整盘基体圆周方向呈等距均匀分布，所述扇形区域的一侧边呈锯齿状，每两个所述扇形区域之间形成有沟槽区域，多个所述沟槽区域与所述留白区域连通；
5、磨粒，所述磨粒铺设在所述扇形区域上；
6、第一镀层，所述第一镀层部分包镶所述磨粒，并将所述磨粒固定在所述修整盘基体上，所述第一镀层包镶所述磨粒的高度介于所述磨粒粒径的1/3～1/2倍之间；
7、第二镀层，所述第二镀层覆盖于所述第一镀层上，且部分包镶所述磨粒，所述磨粒露出所述第二镀层的高度介于所述磨粒粒径的1/4～1/3倍之间；
8、第三镀层，所述第三镀层覆盖在所述第二镀层之上，所述第三镀层的厚度介于4～6μm之间。
9、作为一种优选方案，所述第一镀层为钎焊层，所述第二镀层为电镀层，所述电镀层厚度介于65～107μm之间，所述第三镀层为三元合金覆盖层。
10、作为一种优选方案，所述磨粒包括但不限于八面体金刚石，所述磨粒的粒径介于35～120目之间，所述修整盘基体的直径为108mm，厚度为0.58mm。
11、本专利技术的一种cmp金刚石修整盘的制备方法，包括以下步骤：
12、s1：设计上砂模具，所述上砂模具与所述扇形区域对应部分开设有多个筛孔，所述筛孔的孔径大于所述磨粒的粒径；
13、s2：涂覆压敏胶于所述修整盘基体上表面，并将所述上砂模具粘附安装在所述修整盘基体上表面；
14、s3：使用堆积法将所述磨粒铺设至所述筛孔上；
15、s4：取用与所述修整盘基体的规格相匹配的按压板，并通过所述按压板对放置在所述筛孔内的所述磨粒进行压实处理，使所述磨粒与所述压敏胶充分结合并粘附在所述修整盘基体上；
16、s5：取下所述按压板，将所述修整盘基体连同所述上砂模具进行倒扣处理，清除多余的所述磨粒；
17、s6：选取焊料，将所述焊料铺设于所述上砂模具，运用超声设备使所述焊料均匀地填满所述筛孔与磨粒之间的空隙，直至所述焊料堆积的厚度与所述上砂模具的厚度相同，并在所述压敏胶的粘附作用下定型；
18、s7：取下具有所述筛孔的所述上砂模具，将待处理的所述修整盘基体放置在真空高温炉中进行高温钎焊，使所述焊料熔融固定所述磨粒于所述修整盘基体上，生成所述钎焊层，然后进行自然冷却处理；
19、s8：将自然冷却处理后的所述修整盘基体放置在电镀液中进行电镀处理，于所述钎焊层上生成一层所述电镀层，所述电镀层覆盖所述磨粒表面介于67％～88％之间；
20、s9：将进行所述电镀处理后的所述修整盘基体再送至管式炉中，使用物理气相沉积法在所述电镀层上覆盖生成所述第三镀层，所述第三镀层包括但不限于三元合金覆盖层。
21、作为一种优选方案，所述上砂模具的钢板厚度介于0.1～0.5mm之间，所述筛孔的直径介于150～400μm之间。
22、作为一种优选方案，所述压敏胶包括但不限于橡胶型、树脂型，所述压敏胶的厚度介于5～35微米之间。
23、作为一种优选方案，所述焊料包括但不限于银、镍、铜，所述高温钎焊的温度设定为1000～1800℃，所述高温钎焊的时间控制在3min。
24、作为一种优选方案，所述电镀处理的电流密度控制在1～2a/dm2之间，所述电镀处理的温度控制在30～70℃之间，所述电镀处理的时间介于6～10h之间。
25、作为一种优选方案，电镀处理的电镀液包括但不限于硫酸镍250g/l、氯化镍30g/l、硼酸40g/l、十二烷基硫酸钠0.1g/l、糖精1.5g/l、1,4-丁炔二醇0.5g/l。
26、作为一种优选方案，所述第三镀层的构成元素包括但不限于钯、镍、铬，
27、本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是：
28、1.表面能高：通过高温钎焊、电镀处理以及气相沉积处理，使磨粒与修整盘基体紧固连接，不易脱离，且修整盘的表面性能得到提高，增强了其抗腐蚀、抗氧化和耐磨性能，提高了修整盘的使用寿命和稳定性；
29、2.热损伤较低：在制备过程中，通过控制高温钎焊的温度和时间，降低磨粒受到热损伤的风险，保证磨粒的性能和品质；
30、3.固定方式多样化：采用树脂型压敏胶和银、镍、铜等焊料，可以实现磨粒的多样化固定方式，适应不同应用场景的需求，提高修整盘的适应性和灵活性；
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1.一种CMP金刚石修整盘，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种CMP金刚石修整盘，其特征在于：所述第一镀层(12)为钎焊层，所述第二镀层(13)为电镀层，所述电镀层厚度介于65～107μm之间，所述第三镀层为三元合金覆盖层。
3.根据权利要求1所述的一种CMP金刚石修整盘，其特征在于：所述磨粒(11)包括但不限于八面体金刚石，所述磨粒(11)的粒径介于35～120目之间，所述修整盘基体(10)的直径为108mm，厚度为0.58mm。
4.一种CMP金刚石修整盘的制备方法，基于权利要求1-3任一所述的CMP金刚石修整盘，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种CMP金刚石修整盘的制备方法，其特征在于：所述上砂模具(20)的钢板厚度介于0.1～0.5mm之间，所述筛孔(21)的直径介于150～400μm之间。
6.根据权利要求4所述的一种CMP金刚石修整盘的制备方法，其特征在于：所述压敏胶(30)包括但不限于橡胶型、树脂型，所述压敏胶(30)的厚度介于5～35微米之间。
7.根据权利
8.根据权利要求4所述的一种CMP金刚石修整盘的制备方法，其特征在于：所述电镀处理的电流密度控制在1～2A/dm2之间，所述电镀处理的温度控制在30～70℃之间，所述电镀处理的时间介于6～10h之间。
9.根据权利要求4所述的一种CMP金刚石修整盘的制备方法，其特征在于：电镀处理的电镀液包括但不限于硫酸镍250g/L、氯化镍30g/L、硼酸40g/L、十二烷基硫酸钠0.1g/L、糖精1.5g/L、1,4-丁炔二醇0.5g/L。
10.根据权利要求4所述的一种CMP金刚石修整盘的制备方法，其特征在于：所述第三镀层的构成元素包括但不限于钯、镍、铬。
...【技术特征摘要】
1.一种cmp金刚石修整盘，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种cmp金刚石修整盘，其特征在于：所述第一镀层(12)为钎焊层，所述第二镀层(13)为电镀层，所述电镀层厚度介于65～107μm之间，所述第三镀层为三元合金覆盖层。
3.根据权利要求1所述的一种cmp金刚石修整盘，其特征在于：所述磨粒(11)包括但不限于八面体金刚石，所述磨粒(11)的粒径介于35～120目之间，所述修整盘基体(10)的直径为108mm，厚度为0.58mm。
4.一种cmp金刚石修整盘的制备方法，基于权利要求1-3任一所述的cmp金刚石修整盘，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种cmp金刚石修整盘的制备方法，其特征在于：所述上砂模具(20)的钢板厚度介于0.1～0.5mm之间，所述筛孔(21)的直径介于150～400μm之间。
6.根据权利要求4所述的一种cmp金刚石修整盘的制备方法，其特征在于：所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘登，张云宝，黄斯逸，邓佳，
申请(专利权)人：深圳烯钻科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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