TW202348358A - 化學機械研磨墊修整器及其製法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種化學機械研磨墊修整器，其用以對一研磨墊進行修整程序且包含一基板、一結合層及複數研磨顆粒；該基板包含相對的第一、第二表面，而該結合層設置於該第一表面上；於該修整程序中，該結合層之外表面係朝向該研磨墊，使該等研磨顆粒與該研磨墊的一預定區域接觸且形成複數修整軌跡；該等修整軌跡之平均覆蓋率係大於或等於85%。本發明之化學機械研磨墊修整器具有良好的修整效率，且能夠以簡易、低成本的方式製作而得。
Description
本發明係關於一種修整器及其製法，尤指一種化學機械研磨墊修整器及其製法。
隨著消費者對於電子產品的需求朝微型、輕量且同時具有高性能的方向發展，其內部積體電路(Integrated circuit，IC)的尺寸需不斷縮小，使得電路設計的複雜度與精密度也不斷提高，尤其，當IC元件的尺寸縮小至一定程度後，為了確保其具有穩定性和可靠性，使晶圓表面呈現極度平坦的狀態是相當關鍵的因素之一。
化學機械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)是半導體製程中達到全域平坦化最有效且最常見的方式，而研磨墊(又可稱為拋光墊)則是執行CMP最主要的配件。藉由研磨墊對晶圓表面的接觸，視需要搭配使用研磨液(slurry)，使研磨墊透過化學反應與物理機械作用來移除晶圓表面之雜質或不平坦結構，以達成使晶圓表面平坦化的目的。不過，當研磨墊使用一定時間後，由於研磨過程所產生的研磨碎屑積滯於研磨墊表面，造成研磨效果及效率降低，此時則需要藉由研磨墊修整器(polishing pad conditioner)對研磨墊的表面進行修整，從而能回復研磨墊表面的粗糙度，以維持研磨品質、提升研磨效率以及延長使用壽命。
一般而言，為了使研磨墊表面回復適當的粗糙度，研磨墊修整器需具有一設置於基板上的結合層，以及複數研磨顆粒埋設於該結合層；其中，該等研磨顆粒係突出於該結合層的外表面，且該等研磨顆粒突出於所述結合層之外表面的部份會構成一修整區域，而所述修整區域則會與研磨墊表面接觸以移除研磨墊表面的碎屑，達到修整研磨墊的效果。因此，對於構成所述修整區域之該等研磨顆粒的數量、排列方式或者分布型態等條件皆對於研磨墊修整器的修整效率有重要影響。
針對研磨墊修整器上之研磨顆粒的排列方式，申請人先前已有進行了相關的研究，例如TW I469207 B公開了一種化學機械研磨墊修整器，其包括一承載體、一中央研磨部以及一周圍研磨部，而該中央研磨部具有複數個以一矩陣圖樣排列之第一研磨顆粒，該周圍研磨部具有複數個以一環形圖樣排列且圍繞該中央研磨部之第二研磨顆粒，如此藉由不同分布型態之第一、第二研磨顆粒，可避免因外緣切削速度較大而發生破裂，亦可同時提高修整器的使用壽命與修整效率。此外，現有技術之JP 2006055944 A也公開了一種化學機械研磨墊修整器，其將具有不同研磨能力的研磨顆粒設置於不同區域，進而能夠藉由調整特定區域的大小來控制修整器的修整能力。然而，前述兩篇專利所公開之技術內容雖然皆能夠達到提升或調整修整器之修整效率的效果，但是都需要對研磨顆粒的排列方式特別地進行控制，如此一來，在修整器的製作過程中會涉及繁瑣的工序，導致製程的複雜度提升，也同時增加製作成本。
另外，現有技術之TW 200534056 A公開一種化學機械研磨墊調整裝置，其在基板之表面上固定有數個研磨顆粒以形成工作表面，且在徑向外側部分的工作表面係相對於徑向內側部分的工作表面傾斜，使得徑向外側部分在基板的軸向方向上的厚度會隨著遠離基板軸以朝向基板外圍之方向而減少，據此能夠使從研磨墊上經過修整而鬆脫的物質有效排除，避免研磨墊局部發生過度磨耗以及提升修整效率。此外，現有技術之JP 2003151936 A所公開的研磨墊修整器主要也採用使基板之表面邊緣的區域向下傾斜的技術手段，進能夠達到延長修整器之壽命以及提高修整性能等效果。然而，前述兩篇專利所公開之內容也都會於製作修整器的過程中涉及繁瑣的工序，才能夠在基板之表面傾斜的情況下仍然能將複數研磨顆粒固設於其上，因此同樣會衍生修整器製作複雜度與製作成本提高的問題。
據此，目前業界仍有待發展與開發出一種化學機械研磨墊修整器，其具有良好的修整效率，並且於製作過程中不需要涉及複雜的工序或步驟即可製得。
有鑑於上述現有技術存在的問題，本發明之目的在於提供一種化學機械研磨墊修整器，其具有良好的修整效率，並且於製程中不涉及複雜、繁瑣的工序而有製程簡易、低成本的優點。
本發明之另一目的在於提供一種化學機械研磨墊修整器，其具有良好的研磨墊磨耗率。
本發明之另一目的在於提供一種化學機械研磨墊修整器，以其進行修整後的研磨墊係具有良好的粗糙均勻性。
為達成前述目的，本發明提供一種化學機械研磨墊修整器，其用以對一研磨墊進行修整程序；其中，該化學機械研磨墊修整器包含一基板、一結合層以及複數研磨顆粒；該基板包含相對的一第一表面和一第二表面，以及由該第一表面和該第二表面之周圍環繞成型的一外周面；該結合層設置於該基板之該第一表面上，該等研磨顆粒埋設於該結合層並且突出於該結合層之外表面；其中，於該修整程序中，該化學機械研磨墊修整器的結合層之外表面朝向該研磨墊，使該化學機械研磨墊修整器的該等突出於該結合層之外表面的研磨顆粒與該研磨墊的一預定區域接觸且於該預定區域中形成複數修整軌跡；其中，該等修整軌跡之平均覆蓋率係大於或等於85%，該等修整軌跡之平均覆蓋率係經由下式(I)而得：
。
藉由控制化學機械研磨墊修整器之修整軌跡之平均覆蓋率，本發明之化學機械研磨墊修整器具有良好的研磨墊磨耗率，進而能獲得良好的修整效率；此外，本發明之化學機械研磨墊修整器的製程不涉及繁複的工序，即能夠以簡易、低成本的方式製得。
依據本發明，所述「修整軌跡之平均覆蓋率」係指研磨墊之預定區域經過修整器進行修整後，所述修整器於所述研磨墊之預定區域上所留下之修整軌跡的總面積相對於所述研磨墊之預定區域之總面積的佔比。應理解的是，由於修整器在相對於研磨墊之中心不同距離所留下修整軌跡之覆蓋率可能會有所不同，故本發明採用修整軌跡之平均覆蓋率來表示。舉例而言，於本發明的一些實施例中，修整器在相對於研磨墊之中心約1/4半徑距離處所留下的修整軌跡之覆蓋率約為90%至94%，修整器在相對於研磨墊之中心約1/2半徑距離處所留下的修整軌跡之覆蓋率約為87%至91%，而修整器在相對於研磨墊之中心約7/8半徑距離處所留下的修整軌跡之覆蓋率約為83%至87%，但不限於此。
於本發明的一些實施例中，該預定區域可為該研磨墊用於研磨的整個表面。
較佳的，該等修整軌跡之平均覆蓋率係大於或等於86.5%。更佳的，該等修整軌跡之平均覆蓋率係大於或等於90.5%。
於本發明的一些實施例中，該等修整軌跡之平均覆蓋率係大於或等於85%且小於或等於95%。
較佳的，最外圍之研磨顆粒與該基板之該外周面的最短距離係小於或等於2毫米(mm)。更佳的，最外圍之研磨顆粒與該基板之該外周面的最短距離係大於或等於1 mm且小於或等於2 mm。應理解的是，所述「最外圍之研磨顆粒」係指在該等研磨顆粒中，距離該第一表面之中心最遠的一個或數個研磨顆粒。
於本發明的一些實施例中，分布於該第一表面上的該等研磨顆粒可在該第一表面上劃分出一研磨顆粒分布區域，而該研磨顆粒分布區域相對於該基板之該第一表面的面積佔比係大於或等於85%。於本發明的另一些實施例中，該研磨顆粒分布區域相對於該基板之該第一表面的面積佔比係大於或等於90%。於本發明的又另一些實施例中，該研磨顆粒分布區域相對於該基板之該第一表面的面積佔比係大於或等於95%。於本發明的又另一些實施例中，該研磨顆粒分布區域相對於該基板之該第一表面的面積佔比係大於或等於95%且小於或等於99%。於本發明的又另一些實施例中，該研磨顆粒分布區域相對於該基板之該第一表面的面積佔比係大於或等於96%且小於或等於98.5%。應理解的是，所述「研磨顆粒分布區域」係指將距離該第一表面之中心最遠的該些研磨顆粒連線後所圈出來的最大區域，且前述最大區域涵蓋所有的研磨顆粒。因此，所述「研磨顆粒分布區域」除了包含該等研磨顆粒所在的位置，還包含部分沒有研磨顆粒的區域。
較佳的，該基板之該第一表面為水平面。具體而言，即該第一表面之中心朝該第一表面之邊緣延伸的直線和該第一表面之中心沿軸向方向延伸之直線的夾角為90度角。
於本發明的一些實施例中，該等研磨顆粒的橢圓度係大於或等於1.0且小於或等於1.6；於本發明的另一些實施例中，該等研磨顆粒的橢圓度係大於或等於1.0且小於或等於1.4；於本發明的又另一些實施例中，該等研磨顆粒的橢圓度係大於或等於1.0且小於或等於1.1。所述橢圓度係指研磨顆粒之最大外徑和最小外徑的比值，例如，當研磨顆粒的形狀為具有均一外徑之圓球形時，其具有的橢圓度為1。
較佳的，該等研磨顆粒的平均粒徑係大於或等於20微米(μm)且小於或等於1000 μm。更佳的，該等研磨顆粒的平均粒徑係大於或等於60 μm且小於或等於500 μm。再更佳的，該等研磨顆粒的平均粒徑係大於或等於70 μm且小於或等於450 μm。
依據本發明，該等研磨顆粒可呈現一圖案化排列，而所述圖案化排列可為陣列式排列圖案、放射狀排列圖案、環狀排列圖案或螺旋狀排列圖案。較佳的，該等研磨顆粒的排列方式可為陣列式排列圖案。
依據本發明，該基板的材質沒有特別限制，其可根據實際需求而選擇不同材料以達到承載之目的。舉例而言，該基板之材質可為不鏽鋼、模具鋼、金屬合金或陶瓷材料，但不限於此。較佳的，該基板之材質可為316型的不鏽鋼，而其熱膨脹係數約為16 ppm/℃。
依據本發明，該結合層的組成成分沒有特別限制，其可根據實際需求而選擇不同材料以達成固定研磨顆粒之目的。舉例而言，該結合層可為焊料層、樹脂層、電鍍層或陶瓷層，但不限於此。較佳的，該結合層可為焊料層，其原料可為鐵、鈷、鎳、鉻、錳、矽、鋁或其組合，且其熱膨脹係數約為14 ppm/℃至15 ppm/℃。
依據本發明，該等研磨顆粒的種類沒有特別限制，其可根據實際需求而選擇不同材料以達成接觸研磨墊並移除沉積物之修整目的。舉例而言，該等研磨顆粒可為鑽石、氮化硼或其組合。較佳的，該等研磨顆粒可為鑽石。
較佳的，該化學機械研磨墊修整器所具有的研磨墊磨耗率(pad wear rate，PWR)係大於或等於50微米/小時(μm/hr)且小於或等於70 μm/hr。更佳的，該化學機械研磨墊修整器所具有的研磨墊磨耗率係大於或等於55微米/小時μm/hr且小於或等於70 μm/hr。
另外，本發明另提供一種化學機械研磨墊修整器的製作方法，其包含以下步驟：步驟(a)：提供一基板，且該基板包含相對的一第一表面和一第二表面，以及由該第一表面和該第二表面之周圍環繞成型的一外周面；步驟(b)：於該第一表面上設置一結合層；步驟(c)：將複數研磨顆粒埋設於該結合層並且突出於該結合層之外表面；以及步驟(d)：固化該結合層以使該等研磨顆粒固設於該基板之該第一表面上，以獲得該化學機械研磨墊修整器，其用以對一研磨墊進行修整程序；其中，於該修整程序中，該化學機械研磨墊修整器的結合層之外表面朝向該研磨墊，使該化學機械研磨墊修整器的該等突出於該結合層之外表面的研磨顆粒與該研磨墊的一預定區域接觸且於該預定區域中形成複數修整軌跡；其中，該等修整軌跡之平均覆蓋率係大於或等於85%，該等修整軌跡之平均覆蓋率係經由下式(I)而得：
。
本發明之化學機械研磨墊修整器的製作方法沒有涉及複雜、繁瑣的工序，並且藉由控制化學機械研磨墊修整器之修整軌跡之平均覆蓋率，進而能夠達成以簡易、低成本的方式製得具有良好修整效率之化學機械研磨墊修整器的目的。
於本發明的一些實施例中，該步驟(c)還包含以下步驟：步驟(c1)：提供一具有規則排列之複數定位孔的研磨顆粒排列模板，使其與該基板對位並疊置於該結合層上；步驟(c2)：將複數研磨顆粒填入所述複數定位孔中，以使該等研磨顆粒埋設於該結合層；以及步驟(c3)：分離該研磨顆粒排列模板，使該等研磨顆粒突出於該結合層之外表面。
依據本發明，於該步驟(d)中，所述「固化該結合層」的步驟沒有特別限制，其可根據實際需求且對應該結合層之材料而採用不同固化手段，舉例而言，所述固化手段可為常溫靜置固化、加熱固化或光照射固化，但不限於此。
在本說明書中，由「小數值至大數值」表示的範圍，如果沒有特別指明，則表示其範圍為大於或等於該小數值且小於或等於該大數值。例如：14 ppm/℃至15 ppm/℃，即表示其範圍為「大於或等於14 ppm/℃且小於或等於15 ppm/℃」。
以下將提供數種示例以具體說明本發明的具體實施方式，熟習此技藝者可經由本說明書的內容輕易地了解本發明所能達成的優點與功效，並且於不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更，以施行或應用本發明之內容。
請先參看圖1及圖2，其記載本發明之化學機械研磨墊修整器1的其中一個實施態樣，具體而言，所述化學機械研磨墊修整器1包含一基板11、一結合層12以及複數研磨顆粒13，且該等研磨顆粒13劃分出一研磨顆粒分布區域A；該基板包含相對的一第一表面111和一第二表面112，以及由該第一表面111和該第二表面112之周圍環繞成型的一外周面113；該結合層12係設置於該基板11之該第一表面111上，該等研磨顆粒13係埋設於該結合層12並且突出於該結合層12之外表面，且位於最外側之研磨顆粒13與該基板11的外周面113之間具有一最短距離D。
實施例
1
：
化學機械研磨墊修整器
提供一基板11，其係直徑約為10.8公分(cm)且材質為316型不鏽鋼的圓盤，並且該基材11之該第一表面111為水平面。
隨後，選擇鎳鉻合金作為結合層12之材料，並且設置於所述基板11之第一表面111上，接著將一具有陣列式排列之複數定位孔的研磨顆粒排列模板與該基板11對位並疊置於該結合層12上，再將複數研磨顆粒13填入所述複數定位孔中，以使該等研磨顆粒13埋設於該結合層12，其中，該等研磨顆粒13係平均粒徑約為75 μm至400 μm、橢圓度約為1.0至1.4的鑽石。隨後分離該研磨顆粒排列模板，使該等研磨顆粒13突出於該結合層12之外表面，其中，分布於該第一表面111上之該等研磨顆粒13所形成的研磨顆粒分布區域A相對於該基板11之第一表面111的面積佔比約為96.33%，且位於最外側之研磨顆粒13與該基板11的外周面113之間的最短距離D約為1 mm。
接著，以高溫真空爐硬銲的方式固化該結合層12，進而使該等研磨顆粒13固設於該基板11之第一表面111上，以獲得實施例1之化學機械研磨墊修整器。
實施例
2
：
化學機械研磨墊修整器
實施例2之化學機械研磨墊修整器的製作流程係與實施例1相似，其主要不同之處在於實施例2係選用直徑約為12.7 cm之316型不鏽鋼圓盤作為基板11，並且使分布於第一表面111上之該等研磨顆粒13所形成的研磨顆粒分布區域A相對該基板11之第一表面111的面積佔比約為96.88%，除此之外的製作流程與條件皆依照實施例1，以獲得實施例2之化學機械研磨墊修整器。
比較例
1
：
化學機械研磨墊修整器
比較例1之化學機械研磨墊修整器的製作流程係與實施例1相似，其主要不同之處在於第一表面111上之該等研磨顆粒13所形成的研磨顆粒分布區域A相對於該基板11之第一表面111的面積佔比約為82.34%，即位於最外側之研磨顆粒13與該基板11的外周面113之間的最短距離D約為5 mm，除此之外的製作流程與條件皆依照實施例1，以獲得比較例1之化學機械研磨墊修整器。
＜
修整軌跡覆蓋率之測定
＞
本試驗例係選用比較例1、實施例1以及實施例2之化學機械研磨墊修整器進行測試。具體而言，選用三個同樣材質且半徑大小皆約為400 mm之圓形研磨墊，接著以比較例1、實施例1以及實施例2之化學機械研磨墊修整器對該等研磨墊分別進行修整，於修整完成後，在距離研磨墊中心(即圓心)約100 mm處(即指約75 mm至約125 mm的範圍)、約200 mm處(即指約175 mm至約225 mm的範圍)以及350 mm處(即指約325 mm至約375 mm的範圍)分別以AutoCAD軟體分析以獲得修整軌跡影像圖。經過比較例1、實施例1以及實施例2之化學機械研磨墊修整器修整後，距離研磨墊中心約100 mm的修整軌跡影像圖分別如圖3A至圖3C所示；距離研磨墊中心約200 mm的修整軌跡影像圖分別如圖4A至圖4C所示；而距離研磨墊中心約350 mm的修整軌跡影像圖分別如圖5A至圖5C所示。
進一步參看並比較圖3A至圖3C的影像圖可見，在距離研磨墊中心約100 mm處，相較於比較例1之結果(即圖3A)，經由實施例1及實施例2之化學機械研磨墊修整器修整後所呈現出來的修整軌跡的分布(即圖3B與圖3C)，不論在軌跡數量、軌跡多向性或軌跡密度皆有明顯的提升。而再進一步參看並比較圖4A至圖4C所呈現在距離研磨墊中心約200 mm處的影像圖，以及圖5A至圖5C所呈現在距離研磨墊中心約350 mm處的影像圖，其皆能夠觀察到類似的結果。由此可知，相較於比較例1，實施例1及實施例2之化學機械研磨墊修整器確實具有較高的修整軌跡之平均覆蓋率。
此外，為了具體呈現不同組別在修整軌跡之平均覆蓋率上的差異，進一步將圖3A至3C、圖4A至4C以及圖5A至5C的影像圖同樣以AutoCAD軟體進行分析，並且獲得各組別在影像圖中的修整軌跡之總面積以及影像圖之總面積，再依照以下算式進行計算後得到各組別之修整軌跡覆蓋率，並且列於下表1中：
修整軌跡覆蓋率 =
。
此外，將各組別的預定區域分成內(距離研磨墊中心約100 mm)、中(距離研磨墊中心約200 mm)、外(距離研磨墊中心約350 mm)三個分區，再進一步將各組別之三個分區的修整軌跡覆蓋率進行平均後，即可得到各組別之修整軌跡之平均覆蓋率，其結果同樣列於下表1中。
表1：經由比較例1、實施例1以及實施例2之化學機械研磨墊修整器修整後，在距離研磨墊中心約100 mm、約200 mm以及約350 mm所測得之修整軌跡覆蓋率，以及修整軌跡之平均覆蓋率。
| 組別 | 預定區域中不同分區的修整軌跡之覆蓋率(%) | 修整軌跡之平均覆蓋率(%) | ||
| 距離研磨墊中心約100 mm | 距離研磨墊中心約200 mm | 距離研磨墊中心約350 mm | ||
| 比較例1 | 87 | 84 | 80 | 83.67 |
| 實施例1 | 90 | 87 | 83 | 86.67 |
| 實施例2 | 94 | 91 | 87 | 90.67 |
由上表1的結果可見，相較於比較例1的修改軌跡之平均覆蓋率僅有約83.67%，實施例1及2的修改軌跡之平均覆蓋率皆高於85%，即具有明顯更高的修整軌跡之平均覆蓋率。此外，再進一步比較實施例1及2和比較例1在預定區域中不同分區的修整軌跡之覆蓋率可知，不論是在距離研磨墊中心約100 mm、約200 mm或約350 mm的位置，實施例1及2的修整軌跡之覆蓋率同樣皆明顯高於比較例1的結果。
試驗例
1
：修整效率的評估
本試驗例係選用比較例1以及實施例2之化學機械研磨墊修整器進行測試。具體而言，選用兩個同樣材質、尺寸之圓形研磨墊，接著以比較例1及實施例2之化學機械研磨墊修整器對該等研磨墊分別進行修整，並且於修整總時間進行至1小時、2小時、3小時、4小時、5小時以及6小時的時候，測定比較例1以及實施例2之化學機械研磨墊修整器對於研磨墊的磨耗率之結果如圖6所示，其中，較高的磨耗率有助於提升化學機械研磨墊修整器之修整效率，因此可作為其評估指標。
由圖6的結果可見，在總修整時間為6小時的範圍內，實施例2之化學機械研磨墊修整器所具有的磨耗率相較於比較例1皆具有約18.5%以上的提升，其中，在經過6小時之較長修整時間後，實施例2之化學機械研磨墊修整器所具有的磨耗率依然可高於比較例1約26%。由此可知，本發明之化學機械研磨墊修整器藉由控制修整軌跡之平均覆蓋率而可具有較高的研磨墊磨耗率，進而能獲得良好的修整效率。另一方面，實施例2和比較例1之化學機械研磨墊修整器係選用相同條件(如平均粒徑和橢圓度)的鑽石作為研磨顆粒，而主要差異在於研磨顆粒分布區域相對於基板之第一表面的面積佔比有所不同，在此情況下，實施例2能夠具有較高的研磨墊磨耗率，換言之，若是在實施例2和比較例1皆能達到預定研磨墊磨耗率的情況下，實施例2能夠選擇晶型更佳(即橢圓度接近1.0)的鑽石作為研磨顆粒，從而能進一步降低在修整過程中發生鑽石斷裂而造成晶圓刮傷的機率，並且提高晶圓製程的良率。
試驗例
2
：粗糙均勻性的評估
本試驗例係選用比較例1以及實施例2之化學機械研磨墊修整器進行測試。具體而言，選用兩個同樣材質、尺寸之圓形研磨墊，接著以比較例1及實施例2之化學機械研磨墊修整器對該等研磨墊分別進行修整，於修整完成後，在所述研磨墊上作出四條通過圓心且可將面積八等分之輔助直線，隨後沿著該等輔助直線在距離圓心約2/3半徑的地方，以光學輪廓儀測定該等八處區域的算術平均粗糙度(arithmetic average roughness，Ra)的結果，並進一步將該等結果進行作圖如圖7所示，藉此判斷所測得之算術平均粗糙度的數值範圍大小，進而能評估經過修整後之研磨墊所具有的粗糙均勻性。
由圖7的結果可見，比較例1之組別所測得的算術平均粗糙度係落在1.9 μm至2.2 μm的範圍中，即最大值與最小值之間有約0.3 μm的差異；而再觀實施例2的結果，其所測得之算術平均粗糙度係落在2.0 μm至2.1 μm的範圍中，即最大值與最小值之間有僅約0.1 μm的微小差異，由此可知，經過實施例2之化學機械研磨墊修整器修整後的研磨墊所具有的粗糙均勻性明顯高於比較例1，也就是說，本發明之化學機械研磨墊修整器藉由控制修整軌跡之平均覆蓋率確實能夠使經修整後之研磨墊具有較高粗糙均勻性的效果。
綜上所述，本發明之化學機械研磨墊修整器由於控制了修整軌跡之平均覆蓋率，進而能獲得良好的修整效率，且同時製作本發明之化學機械研磨墊修整器不需繁複的工序，因此還具有能以簡易、低成本之方式製得的優點，因而提升其在商業上的價值。
1:化學機械研磨墊修整器
11:基板
111:第一表面
112:第二表面
113:外周面
12:結合層
13:研磨顆粒
D:最短距離
A:研磨顆粒分布區域
圖1係本發明之化學機械研磨墊修整器的外觀示意圖。
圖2係本發明之化學機械研磨墊修整器於靠近邊緣處的軸向剖面側視圖。
圖3A至圖3C依序分別為研磨墊經過比較例1、實施例1以及實施例2之化學機械研磨墊修整器修整後，在距離研磨墊中心約100 mm處留下的修整軌跡影像圖。
圖4A至圖4C依序分別為研磨墊經過比較例1、實施例1以及實施例2之化學機械研磨墊修整器修整後，在距離研磨墊中心約200 mm處留下的修整軌跡影像圖。
圖5A至圖5C依序分別為研磨墊經過比較例1、實施例1以及實施例2之化學機械研磨墊修整器修整後，在距離研磨墊中心約350 mm處留下的修整軌跡影像圖。
圖6係比較例1及實施例2之化學機械研磨墊修整器於不同修整時間之研磨墊磨耗率的測定結果。
圖7係研磨墊經過比較例1及實施例2之化學機械研磨墊修整器修整後，研磨墊之表面粗糙均勻性的評估結果。
無
1:化學機械研磨墊修整器
11:基板
12:結合層
13:研磨顆粒
A:研磨顆粒分布區域
Claims (13)
- 一種化學機械研磨墊修整器，其用以對一研磨墊進行修整程序； 其中，該化學機械研磨墊修整器包含一基板、一結合層以及複數研磨顆粒； 該基板包含相對的一第一表面和一第二表面，以及由該第一表面和該第二表面之周圍環繞成型的一外周面； 該結合層設置於該基板之該第一表面上； 該等研磨顆粒埋設於該結合層並且突出於該結合層之外表面； 其中，於該修整程序中，該化學機械研磨墊修整器的結合層之外表面朝向該研磨墊，使該化學機械研磨墊修整器的該等突出於該結合層之外表面的研磨顆粒與該研磨墊的一預定區域接觸且於該預定區域中形成複數修整軌跡； 其中，該等修整軌跡之平均覆蓋率係大於或等於85%。
- 如請求項1所述之化學機械研磨墊修整器，其中，最外圍之研磨顆粒與該基板之該外周面的最短距離係小於或等於2毫米。
- 如請求項1所述之化學機械研磨墊修整器，其中，該等研磨顆粒分布於該第一表面上且劃分出一研磨顆粒分布區域，該研磨顆粒分布區域相對於該基板之該第一表面的面積佔比係大於或等於85%。
- 如請求項3所述之化學機械研磨墊修整器，其中，該研磨顆粒分布區域相對於該基板之該第一表面的面積佔比係大於或等於90%。
- 如請求項4所述之化學機械研磨墊修整器，其中，該研磨顆粒分布區域相對於該基板之該第一表面的面積佔比係大於或等於95%。
- 如請求項1所述之化學機械研磨墊修整器，其中，該基板之該第一表面為水平面。
- 如請求項1至6中任一項所述之化學機械研磨墊修整器，其中，該等研磨顆粒的橢圓度係大於或等於1.0且小於或等於1.6。
- 如請求項7所述之化學機械研磨墊修整器，其中，該等研磨顆粒的橢圓度係大於或等於1.0且小於或等於1.4。
- 如請求項8所述之化學機械研磨墊修整器，其中，該等研磨顆粒的橢圓度係大於或等於1.0且小於或等於1.1。
- 如請求項1至6中任一項所述之化學機械研磨墊修整器，其中，該等研磨顆粒的平均粒徑係大於或等於20微米且小於或等於1000微米。
- 一種化學機械研磨墊修整器的製作方法，其包含以下步驟： 步驟(a)：提供一基板，且該基板包含相對的一第一表面和一第二表面，以及由該第一表面和該第二表面之周圍環繞成型的一外周面； 步驟(b)：於該第一表面上設置一結合層； 步驟(c)：將複數研磨顆粒埋設於該結合層並且突出於該結合層之外表面；以及 步驟(d)：固化該結合層以使該等研磨顆粒固設於該基板之該第一表面上，以獲得該化學機械研磨墊修整器，其用以對一研磨墊進行修整程序； 其中，於該修整程序中，該化學機械研磨墊修整器的結合層之外表面朝向該研磨墊，使該化學機械研磨墊修整器的該等突出於該結合層之外表面的研磨顆粒與該研磨墊的一預定區域接觸且於該預定區域中形成複數修整軌跡； 其中，該等修整軌跡之平均覆蓋率係大於或等於85%。
- 如請求項11所述之化學機械研磨墊修整器的製作方法，其中，最外圍之研磨顆粒與該基板之該外周面的最短距離係小於或等於2毫米。
- 如請求項11所述之化學機械研磨墊修整器的製作方法，其中，該基板之該第一表面為水平面。
Priority Applications (1)
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| TW111121748A TWI813332B (zh) | 2022-06-10 | 2022-06-10 | 化學機械研磨墊修整器及其製法 |
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| TWI813332B TWI813332B (zh) | 2023-08-21 |
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-
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