TWM423908U - Cmp pad dresser - Google Patents

Description

五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係一種研雜修整器，特別是一種用於化學機械研 磨之研磨墊修整器。 【先前技術】 晶圓代工係我國最重要的工業之一，在晶圓代工產業令， 石夕晶圓扮演了相當重要的角色。而在對砍晶圓進行各種化學或 物理製程前’必触對其進行精密的表面研磨拋光手續，使石夕 晶圓之表面平坦化，其卜種研磨拋光手續即稱之為化學機械 研磨。 請參照第1圖’為化學機械研磨裳置示意圖，最普遍之石夕 晶圓研磨誠製程係彻化學機械研磨（Chemieal Meehan㈣

Pohshmg ’雜CMP)的方絲進行。所謂化賴械研磨係指 在研磨液11巾加人可財純13產生化學反應之化學藥品， 以驗將Mm面研磨至平坦所需的時間。化學機械 研磨製程係將研磨液u分布在研磨塾12表面，絲透過研磨 墊12的旋轉對石夕晶圓13進行研磨拋光手續。 研磨過程中通常會藉_磨塾修整器1〇對研磨塾12的表 面進行修整’以將研磨塾12修整至良好的表面狀態。由於研 磨塾修整H 10在由上下靠近研終12表面的過程中，二者 的接觸面亚非必然為相互平行的狀態，因此研磨塾修整器⑴ 往往是先以最外緣的部分接酬研磨塾12，然後才是以整個 M423908 表面接觸到研磨墊12。 因此，每經歷一次研磨墊修整器10升起然後再下降碰觸 研磨墊12表面的過程，研磨墊修整器1〇的外緣便會承受一次 衝} ’而越近外緣的切線速度（tangential speed)越大，且在 該區域的鑽石所承受的力量也越大，導致設置在研磨墊修整器 ⑴外緣的鑽石粒子比靠近其中央區域的鑽石粒子容易脫落， 而影響研磨墊修整器1〇的修整效果。 【新型内容】 有鑑於此’本創作提出一種研磨墊修整器，適用於化學機 械研磨製程’包含圓形金屬基板以及複數鑽石粒子。其中，圓 形金屬基板包含^央佈鑽區與外佈鑽區，所述外佈鑽區係環繞 中央佈鑽區。鑽石粒子係設置於中央佈鑽區與外佈鑽區，鑽石 粒子於中央佈鑽區係呈細排列，且彼此相隔—預設間距，相 反地’鑽石粒子於外佈鑽區係呈不規則排列。其中，外佈鑽區 係呈環开乂可狀，寬度在1至10 mm之間，外佈鑽區之鑽石覆蓋 率係為中央佈麵之鑽石覆蓋率的2倍以上。 本創作透過在研磨錄整器之金屬基板上設置寬度在1至 10 mm之間的外佈鑽區，除了使外佈舰的鑽石粒子呈不規則 卜歹丨卜並進—步提高外佈鑽區的鑽石覆蓋率，以分散研磨墊 仏玉°°在碰觸研磨墊表面之過程中，每個鑽石粒子所需承受的 應力’進而減少研磨墊修整器外緣之鑽石粒子脫落的現象。 因此’透過本創作’無須投入大量設備成本改良化學機械 4 M423908 研磨設備’亦無須投人大量研發成本改良鑽錄子與金屬基板 的結合性’便可解決習知技術所具有之研磨塾修整器外緣的鑽 石粒子容易脫落的問題。 【實施方式】 請參照第2圖與第3圖，分別為本創作第一實施例之示意 圖以及a α·α剖面線之剖面示意圖，揭露_種翻於化學機 械研磨製程的研磨墊修整器2G，包含圓形金躲板21以及複 • 數鑽石粒子22。其中，圓形金屬基板21包含中央佈鑽區211 與外佈鑽區犯’所述外佈鑽區犯係環繞中央佈鑽區叫。 鑽石粒子22係設置於中央佈鑽區211與外佈鑽區212，鑽石 粒子22於t央佈鑽區2U係呈規則排列，且彼此相隔一預設 間距；相反地’鑽石粒子22於外佈鑽區212則是呈不規則排 列。其中，外佈鑽區212係呈環形帶狀，寬度在ι至1〇 _ 之間，外佈鑽區212之鑽石覆蓋率係為十央佈鑽區2ιι之鑽石 φ 覆蓋率的2倍以上。 鑽石粒子22於中央佈鑽區211中彼此相隔之預設咖系 小於200 μιη ’並且呈規則的矩陣排列。使微小的鑽石粒子u 得以規則的排列在圓形金屬基板21上可透過網板佈鑽的方式 達成，例如將預製之孔洞呈矩陣排列且間距為2〇〇 _之網板 放置在圓形金屬基板U上，再令鑽石粒子22通過網板即可在 圓形金屬基板21上形成規則矩陣排列的鑽石粒子^。 此外’本實施例中，圓形金屬基板U之外佈鑽區加的 5 M23908 寬度係在2 mm至5 mm之間，圓型金屬基板21的直徑係在 100 mm至11〇 mm之範圍中，例如一種業界常見之圓型金屬 基板21的直徑係為1〇8 mm ° §外佈鑽區212的見度過小，例如小於1 mm時，則外佈 鑽區212將無法有效分散研磨墊修整器2〇與研磨墊甫接觸時 的瞬間應力，因此仍會發生鑽石粒子22脫落的現象；惟若外 佈鑽區212的寬度過大，例如大於1〇 mm時，則不僅必須提 高鑽石粒子22的使用數量，導致成本提高，同時由於外佈鑽 區212與中央佈鑽區211之鑽石粒子22的分布迴然不同，也 將對修整效果產生負面影響。 請筝照第4圖，為本創作第二實施例之示意圖，揭露—種 適用於化學機械研磨製程的研磨墊修整器3〇，本實施例與第 —實施例之最大不同處在於包含複數溝槽313。溝槽3丨3以圓 形金屬基板21之’為中^呈放射狀向外延伸而將令央佈鑽 區312分隔為複數個次佈鑽區314。以本實施例而言，共有八 道溝槽313，每道溝槽犯均為直線，中央佈鑽區3ιι被所述 八道溝槽313分隔為八個次佈鑽區314。此外，溝槽313之寬 度係在2 mm至5 mm之範圍中。 由於修整研磨塾的過程中會不斷產生磨屑、團聚研磨粒子 或不新鮮的研磨麵等雜質，其容易_積聚在圓形全屬基板 21中。因此’透過溝槽313可提供通道令前述雜質藉由辭 時所產生麟心力向外旋出或暫時存積於其中，之後再透： 6 先化子機械研磨過程巾例紐的清洗研磨墊修㈣3G的程序 將存積於溝槽313中的雜質予以清除。 5月參照第5圖’為本創作第三實施例之示意圖，揭露-種 適用於化學賴研磨製程的研磨祕奸仙，本實施例與第 二實施例之主要差異在於溝槽413係為曲線。 上述各個實施例之外佈鑽區犯的平均鑽石粒子覆蓋率 皆高於中央佈鑽區2U、411，且係呈不規則排列，因此可有 效勿政研料修整H升起下降過程巾，與研料表面碰觸時的 應力’進轉決研磨祕整H外緣之鑽錄子科脫落的問 題。 雖然本創作已⑽聽佳魏_心然其並非用以限定 本創作，任浦習此技藝者，在残離本解之精神和範圍 内，當可作各種之更動與修改。如上述的轉，都可以作各型 式的修正與變化，而不會破壞此創作的精神。因此本創作之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 M423908 【圖式簡單說明】 第1圖為化學機械研磨裝置之示意圖。 第2圖為本創作第一實施例之示意圖。 第3圖為沿A-A剖面線之剖面示意圖。 第4圖為本創作第二實施例之示意圖。 第5圖為本創作第三實施例之示意圖。 【主要元件符號說明】 10......研磨墊修整器 π......研磨液 12 ......研磨墊 13 ......矽晶圓 20 ......研磨墊修整器 21 ......圓形金屬基板 211 .....中央佈鑽區 212 .....外佈鑽區 22 ......鑽石粒子 30......研磨墊修整器 311.....中央佈鑽區 313 .....溝槽 314 .....次佈鑽區 40......研磨墊修整器 411.....中央佈鑽區 M423908 413 .....溝槽 414 .....次佈鑽區

Claims (1)

1. 六、ΐ請專利範圍： .種研磨塾修整β，適用於化學機械研磨製程，包含： 一圓形金屬基板’包含—中央佈舰與-外佈鑽區，該 外佈鑽區環繞該令央佈鑽區，·及 複數鑽騎子’設置_中央佈舰與料佈鑽區，該 2鑽石粒子於辦央佈鑽區係呈規則排列，且彼此相隔一預 °又間距’遠些鑽石粒子於該外佈鑽區係呈不規則排列； Μ其中，該外佈鑽區係呈環形帶狀，寬度在一至⑴麵 範圍之間斜佈舰之伽覆鮮係賴巾央佈鑽區之鑽 石覆蓋率的2倍以上。 2. 如申請專利範圍第！項所述之研·修整器，其_，該圓形 金屬基板包含複數溝槽’該些溝槽以該_金屬基板之圓心 為中心呈放射狀向外延伸，而賴巾央佈舰分隔為複數個 次佈鑽區。 3. 如申明專利知圍第2項所述之研磨塾修整器，其令，該溝槽 係為直線。 4. 如申s月專利範圍第2項所述之研磨藝修整器，其中，該溝槽 係為曲線。 5. 如申請專利範圍第2、3或4項所述之研磨墊修整器，其甲， 該溝槽之寬度係在2 mm至5 mm之範圍中。 6. 如申明專利範圍第1項所述之研磨藝修整器，其中，該外佈 鑽區之寬度係在2 mm至5 mm之範圍中。 M423908 7.如申請專利範圍第1項所述之研磨墊修整器，其中，該預設 間距係小於200 μπι。