CN202180415U - 化学机械抛光垫修整器 - Google Patents
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Abstract
一种用于对化学机械抛光垫(chemical mechanical polishing pad，CMP pad)进行修整的修整器，由耦合有超硬磨料颗粒的多个磨片嵌入一个大的基盘构成。磨片的纵截面形状是“T”形的，如图4所示，上部端面是有磨料的工作面，下部的截面积比上部要小，下部形状与基盘上的安装孔相对应，装配后通过孔中的连接介质与基盘结合。
Description
所属技术领域
本实用新型是一种用于对化学机械抛光垫(Chemical Mechanical PolishingPad，CMP Pad)进行修整的修整器。
背景技术
化学机械抛光(CMP)是用于集成电路(IC，Integrated Circuit)制造的一种工艺。抛光垫(Pad)通常为有机材料(如聚氨脂类)，表面呈纤维状或多孔状结构，贴附于旋转的工作台上，工作时含有研磨颗粒的化学研磨液持续添加在抛光垫上，工件以一定压力接触抛光垫并做相对运动，在化学与机械双重作用下，达到被抛光的目的。
由于来自工件、研磨液的研磨碎屑的不断累积，化学机械抛光垫的表面逐渐硬化(hardening)，变得光滑(glazing)，不能承载研磨液中的研磨颗粒，使抛光效率下降，同时使工件的抛光效果也变差。化学机械抛光垫修整器就是用来对抛光垫表面进行梳理(combing)或切削(cutting)，达到修整(dressing)或调整(conditioning)之作用，以维持抛光垫的性能。
目前，公知的化学机械抛光垫修整器形式，通常是采用多个超硬磨料颗粒作为修整刃，超硬磨料颗粒耦合于一基体表面上，基体通常为圆盘形，也可以是其它形式。基体与超硬磨料颗粒之间的耦合材料是金属镍、钴、钛、铁、铜等及其合金，也可以是其它结合剂。传统的化学机械抛光垫修整器多是整体型的，如图2和图3纵截面图所示就是两种传统型修整器，其超硬磨料颗粒用金属耦合材料经高温钎焊或烧结直接耦合于基盘上。由于钎焊和烧结要经过高温加工过程，盘体会产生热应力变形，从而使工作面上的超硬磨粒颗粒顶端高度产生变化，影响到修整器工作面的平面度，进而影响到抛光垫修整的效果。
实用新型内容
本实用新型的目的是要提供一种超硬磨料颗粒顶端平面度得到改善的化 学机械抛光垫修整器。
本实用新型是一种嵌装结构的化学机械抛光垫修整器，由多个耦合有超硬磨料颗粒作为修整刃的磨片嵌装于一个基盘上构成，磨片与基盘之间以连接介质结合，其特征是化学机械抛光垫修整器的工作部是由多个纵截面为“T”形的磨片组成的。磨片的纵截面形状是“T”形的，上部端面是耦合有磨料的工作面。下部截面积比上部要小，下部形状与基盘上的安装孔相对应，装配后通过孔中的连接介质与基盘结合。连接介质可选用有机型胶粘剂、无机型胶粘剂、有机——无机复合型胶粘剂、低熔点合金几种连接介质中的一种或多种组合。有机胶粘剂如环氧树脂、聚氨脂等类胶粘剂，无机胶粘剂如磷酸、磷酸——氧化铜无机胶等，有机——无机胶粘剂如聚酰亚胺——氧化铝胶粘剂等，低熔点合金如焊锡等都可选用。本实用新型的抛光垫修整器其工作面是由多个小磨片拼装而成，每个小磨片的热应力变形相对于大的基盘的热应力变形较小。拼装在常温下进行，没有热应力变形产生，超硬磨粒颗粒顶端高度的平面度可以保持在与小磨片相同的范围内，从而可得到一种超硬磨料颗粒顶端平面度得到改善的化学机械抛光垫修整器。
本实用新型的磨片，上部面积大，遮盖住基盘上的安装孔，并封闭了孔内空间，使其不影响到使用效果。
附图说明
图1是本实用新型化学机械抛光垫修整器的纵截面示意图；
图2是一种传统型化学机械抛光垫修整器的纵截面示意图；
图3是另一种传统型化学机械抛光垫修整器的纵截面示意图；
图4是本实用新型所用的一种形式磨片的纵截面示意图；
图5是本实用新型所用磨片另外两种形式的纵截面示意图；
图6是本实用新型所用的一种形式磨片的示意图；
图7是本实用新型的一个例子。
具体实施方式
图1是本实用新型的一个示例图，其中1是不锈钢的基盘，2是磨片，3 是磨片端面有磨料的上部，4是嵌入基盘孔中的磨片下部，5是磨片上的磨料层，6是磨片与基盘间的连接介质。
下面是本实用新型的一个实施例子：如图7所示，10个端面耦合有超硬材料磨料的圆形磨片嵌装入一个有10个对应圆孔的不锈钢圆形基盘上。圆形磨片纵截面为如图4所示的“T”形，上部端面是耦合有磨料的工作面，下部截面积比上部要小，下部形状与基盘上的安装孔相对应，装配后通过孔中的连接介质与基盘结合，外观如图6所示。圆形磨片基底材质是不锈钢，金刚石磨粒作为修整刃用磨料，预先用合金焊料钎焊在磨片的工作面上。不锈钢基盘上的圆孔内径略大于磨片的小端外径，深度略大于磨片小端长度，装配时在其内注入混配好的环氧树脂粘合剂，控制注入量不溢出圆孔上端。装配后的工件经70℃烘干2小时即成为本实用新型所述的化学机械抛光垫修整器。
Claims (3)
1.一种化学机械抛光垫修整器，由多个耦合有超硬磨料颗粒作为修整刃的磨片嵌装于一个基盘上构成，磨片与基盘之间以连接介质结合，其特征是：化学机械抛光垫修整器的工作部是由多个纵截面为“T”形的磨片组成的。
2.根据权利要求1所述的化学机械抛光垫修整器，其特征是：组成修整器的每个纵截面为“T”形的磨片，端头耦合有超硬磨料修整刃的上部较大，与基盘上安装孔对应的下部较小。
3.根据权利要求1所述的化学机械抛光垫修整器，其特征是：磨片与基盘之间的连接介质是有机型胶粘剂、无机型胶粘剂、有机-无机复合型胶粘剂、低熔点合金几种连接介质中的一种或多种的组合。
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Cited By (3)
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| CN108188933A (zh) * | 2017-12-24 | 2018-06-22 | 哈尔滨秋冠光电科技有限公司 | 一种化学机械抛光垫的修整设备的结构及其制造方法 |
| CN110087809A (zh) * | 2016-12-21 | 2019-08-02 | 3M创新有限公司 | 具有垫片的垫调节器和晶片平面化系统 |
| CN111113269A (zh) * | 2018-10-31 | 2020-05-08 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 调节装置及调节用于化学机械研磨的研磨垫的方法 |
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2010
- 2010-08-31 CN CN2010205126003U patent/CN202180415U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
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Granted publication date: 20120404 |
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| CX01 | Expiry of patent term |