化学机械抛光抛光垫修整装置制造方法及图纸

一种化学机械抛光抛光垫修整装置，用于对抛光垫进行修整，其包括:支撑基板;超研磨颗粒层，与被修整的所述抛光垫接触；其特征在于，还包含：固定结构，其位于所述超研磨颗粒层与所述支撑基板相对的表面之间，用于将所述超研磨颗粒层可拆卸地固设在所述支撑基板上；以及表面保护涂层，位于所述支撑基板外围，将所述支撑基板未被所述超研磨颗粒层覆盖的部分与外界环境隔绝。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种化学机械抛光抛光垫修整装置，这种修整装置包括支撑基板、超研磨颗粒层，其与被修整的抛光垫接触、固定结构，其用于将超研磨颗粒层可拆卸地固设在支撑基板上、以及表面保护涂层，其位于支撑基板外围，将支撑基板未被超研磨颗粒层覆盖的部分与外界环境隔绝；其中，表面保护涂层能有效防止抛光液中的化学物质对支撑基板造成腐蚀，其具有表面张力小，不易粘附的特点，能有效地防止抛光过程中抛光液中的研磨颗粒附着在抛光垫修整装置上形成的结晶掉落在抛光垫上导致晶片表面缺陷的问题；相比传统的抛光垫修整装置需要整个更换，这种抛光垫修整装置只需定期更换超研磨颗粒层，其他单元不需更换，显著降低了生产成本。【专利说明】化学机械抛光抛光垫修整装置
本技术属于半导体集成电路制造工艺
，特别是一种用于化学机械抛光抛光垫修整的修整装置。
技术介绍
化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing,简称CMP)是半导体制造中的重要关键工艺之一，它是通过对具有图形化的晶片表面的半导体材料，绝缘材料和金属材料进行研磨和材料去除，实现晶片表面全局平坦化的一种工艺。在抛光过程中，抛光垫被固定在抛光平台上，待抛光的晶片被固定在抛光载体上，具有研磨颗粒(SuperabrasiveParticles)和化学溶液的抛光液施加在抛光垫上，通过抛光液中的化学物质使晶片表面的材料氧化生成较软的氧化层，再通过抛光垫、抛光液中的研磨颗粒以及晶片之间接触摩擦作用，去除前期形成的氧化层。最后，经多孔结构的抛光垫通过抛光液的携带作用，将抛光去除的材料带离晶片表面，露出新生表面，再形成氧化层并去除，将晶片表面凸起部分全部去除，达到表面平坦化。抛光垫顶部通常具有纤维或孔洞等机械结构，用于承载研磨颗粒，提供晶片表面和研磨颗粒的摩擦力以及抛光液、抛光产物的运输。在抛光中，抛光产物和研磨颗粒的积累会使得顶部的纤维纠结和孔隙的堵塞，抛光垫顶部变得平滑(Glazing)和硬化(Hardening),导致抛光速率和效率的降低。利用抛光垫修整装置对抛光垫定期的原位或非原位修整(Dressing)或调整(Conditioning),能保持抛光垫表面新鲜，使其起伏不平，多孔等特性，从而保证获得良好的抛光性能。常见的抛光垫修整装置，传统的抛光垫修整装置，如图1所示，包括支撑基板11和超研磨颗粒层15 (Monolayer of SuperabrasiveParticles) 0支撑基板11多为不锈钢，尽管不锈钢在一般情况不容易被腐蚀，但在抛光过程中，某些强酸强碱的抛光液仍然会对其造成腐蚀，并且抛光液中的研磨颗粒容易粘附在不锈钢表面，造成结晶，会导致抛光工艺的不稳定和缺陷的产生。而且，当超研磨颗粒层15到达使用寿命，必须将整个抛光垫修整装置更换。因此，业界需要一种能够避免金属腐蚀和表面粘附的抛光垫修整装置，这种抛光垫修整装置应该性能可靠且成本低，并且不会在化学机械抛光工艺引入变化和污染。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提出一种抛光垫修整装置，能够有效的防止抛光垫修整装置金属部分的腐蚀和解决表面的研磨颗粒粘附结晶问题，而且具有可拆卸结构，从而降低成本。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案:这种修整装置包括支撑基板、超研磨颗粒层，其与被修整的抛光垫接触、固定结构，其连接于超研磨颗粒层与支撑基板相对的表面之间，用于将超研磨颗粒层可拆卸地固设在支撑基板上、以及表面保护涂层，其位于支撑基板外围，将支撑基板未被超研磨颗粒层覆盖的部分与外界环境隔绝。进一步地，上述修整装置的固定结构为压敏粘合结构，超研磨颗粒层的背面通过压敏粘合结构固定于支撑基板。进一步地，上述压敏粘合结构为聚丙烯酸酯乳液压敏胶，热塑性弹性体压敏胶粘剂及再生橡胶压敏胶中的任意一种或任意多种。进一步地，上述修整装置的固定结构为真空固定，超研磨颗粒层的背面通过真空固定结构固定于支撑基板。进一步地，上述修整装置的固定结构为螺纹连接，超研磨颗粒层的背面或侧面通过螺纹连接结构固定于支撑基板。进一步地，上述修整装置的固定结构为螺栓固定，超研磨颗粒层的背面通过螺栓固定结构固定于支撑基板。进一步地，上述表面保护涂层为特氟龙材料。进一步地，上述特氟龙材料为聚四氟乙烯，氟化乙烯丙烯树脂及全氟烷氧基树脂中的任意一种或任意多种。为解决上述技术问题，本技术采用另一技术方案如下:这种修整装置包括支撑基板、超研磨颗粒层，其与被修整的抛光垫接触、固定结构，其连接于超研磨颗粒层与支撑基板相对的表面之间，用于将超研磨颗粒层可拆卸地固设在支撑基板上、基板保护环，其将支撑基板未被超研磨颗粒层覆盖的部分包围、以及表面保护涂层，其将基板保护环覆盖。进一步地，上述修整装置的固定结构为压敏粘合结构，超研磨颗粒层的背面通过压敏粘合结构固定于支撑基板。进一步地，上述压敏粘合剂为聚丙烯酸酯乳液压敏胶，热塑性弹性体压敏胶粘剂及再生橡胶压敏胶中的任意一种或任意多种。进一步地，上述修整装置的固定结构为真空固定，超研磨颗粒层的背面通过真空固定结构固定于支撑基板。进一步地，上述修整装置的固定结构为螺纹连接，超研磨颗粒层的背面或侧面通过螺纹连接结构固定于支撑基板。进一步地，上述修整装置的固定结构为螺栓固定，超研磨颗粒层的背面通过螺栓固定结构固定于支撑基板。进一步地，上述表面保护涂层为特氟龙材料。进一步地，上述特氟龙材料为聚四氟乙烯，氟化乙烯丙烯树脂及全氟烷氧基树脂中的任意一种或任意多种。进一步地，上述基板保护环的材料为工程塑料。本技术的优点在于采用表面保护涂层或表面保护涂层加基板保护环来保护金属支撑基板，能有效防止抛光液中的化学物质对金属支撑基板造成腐蚀，表面保护涂层具有表面张力小，不易粘附的特点，可以有效的防止抛光过程中抛光液中的研磨颗粒粘附在抛光垫修整装置上形成结晶，掉落在抛光垫上导致晶片表面缺陷的问题。另一方面，相比传统的抛光垫修整装置需要整个更换，这种抛光垫修整装置只需定期更换超研磨颗粒层，其他部分不需更换，显著降低了生产成本。【专利附图】【附图说明】图1为是传统的抛光垫修整装置的剖面示意图图2为本技术抛光垫修整装置一实施例的的剖面示意图图3为本技术抛光垫修整装置另一实施例的剖面示意图【具体实施方式】以下将对本技术的抛光垫修整装置的特征与优点作进一步的详细描述。应理解的是本技术能够在不同的示例上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非用以限制本技术。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。上述及其它技术特征和有益效果，将结合实施例及附图2和图3对本技术的抛光垫修整装置进行详细说明。请参阅图2，图2为本技术抛光垫修整装置的一个较佳实施例，在本技术化学机械抛光抛光垫修整装置的实施例中，其包括支撑基板21、超研磨颗粒层25，其与被修整的抛光垫接触、固定结构24，其连接于超研磨颗粒层25与支撑基板21相对的表面之间，用于将超研磨颗粒层25可拆卸地固设在支撑基板21上、以及表面保护涂层23，其位于支撑基板21外围，将支撑基板21未被超研磨颗粒层25覆盖的部分与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械抛光抛光垫修整装置，用于对抛光垫进行修整，其包括:支撑基板;超研磨颗粒层，与被修整的所述抛光垫接触；其特征在于，还包含：固定结构，其位于所述超研磨颗粒层与所述支撑基板相对的表面之间，用于将所述超研磨颗粒层可拆卸地固设在所述支撑基板上；以及表面保护涂层，位于所述支撑基板外围，将所述支撑基板未被所述超研磨颗粒层覆盖的部分与外界环境隔绝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟旻，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：实用新型
国别省市：