[发明专利]具有混合研磨表面的CMP抛光垫修整器及其相关方法

说明书

技术领域

本发明通常有关于一种用以从CMP抛光垫移除材料的CMP抛光垫修整器(如整平、抛光、修整等)。因此，本发明是关于化学、物理及材料科学的领域。 

背景技术

半导体产业目前每年耗资超过千万美元制造硅晶圆，该硅晶圆必须呈现非常平坦、光滑的表面，所用来制造具有光滑且平坦的表面的硅晶 

圆的方法有很多种，其中最常用的方法为化学机械研磨(CMP)制程，其包括结合研磨浆并使用抛光垫。在所有CMP制程中最重要的就是能在各方面获得高效能，如抛光后晶圆的均匀性、集成电路(IC)电路系统的平滑性、产率上的移除率、CMP耗材使用寿命的经济性等。 

发明内容

根据一实施例，本发明提供一CMP抛光垫修整器，包括复数研磨片段。例如在一形态中是提供一CMP抛光垫修整器，其包括复数刀片状的研磨片段，其中各刀片状研磨片段具有一延伸的刀片状研磨基质以及一附着于该刀片状研磨基质的研磨层，该研磨层包括超硬研磨材料。该修整器也包括复数颗粒状研磨基质以及附着于该颗粒状研磨基质的研磨层，该研磨层包括复数超硬研磨颗粒。再者，该修整器包括一抛光垫修整器基材，其中各刀片状研磨片段以及颗粒状研磨片段能永久性地以一交替的图案和一方向附着在该抛光垫修整器基材，以使得在该抛光垫修整器与该CMP抛光垫相对移动时，能够藉由该研磨层将材料自CMP抛光垫移除，其中各刀片状研磨片段的纵轴沿着该抛光垫修整器基材的半径排列。 

在本发明另一形态是提供修整一CMP抛光垫表面的方法。这种方法包括相对移动一修整器表面与该CMP抛光垫表面，因此该修整器表面交替性地刮除(shave)和犁整(furrow)该CMP抛光垫表面。 

在又一特定形态中，形成一CMP抛光垫调整器的方法，包括以所述的交替性排列将复数刀片状研磨片段以及复数颗粒状研磨片段以一方向定位于一抛光垫修整器表面的面上，使得材料在该抛光垫修整器以及该CMP抛光垫相对移动时能从CMP抛光垫上藉由该等研磨层而移除。该方法能在包括永久性地结合该等复数刀片状研磨片段以及该等复数颗粒状研磨片段于该抛光垫修整器表面。 

现在仅概括性且较广地描述出本发明的各种特征，因此在接下来的详细说明中可更进一步地理解，并且在本领域所做的贡献可能会有更佳的领会，而本发明的其它特征将会从接下来的详细说明及其附图和申请专利范围中变得更为清晰，也可能在实行本发明时得知。 

附图说明

图1为本发明一实施例示范性的抛光垫修整器的俯视示意图。 

图2A为能用于图1的抛光垫修整器的示范性研磨片段的放大立体示意图。 

图2B为能用于图1的抛光垫修整器的示范性研磨片段的放大立体示意图。 

图2C为能用于图1的抛光垫修整器的另一示范性研磨片段的立体示意图。 

图3A为具有切割面的研磨片段的侧视示意图，以显示从部分CMP抛光垫移除材料。 

图3B为一具有不同构型的切割面的研磨片段的侧视示意图，以显示从部分CMP抛光垫移除材料。 

图3C为一具有不同构型的切割面的研磨片段的侧视示意图，以显示从部分CMP抛光垫移除材料。 

图4为具有一连串排列在不同高度的研磨片段的部分CMP抛光垫修整器的侧视示意图(其中，箭头表示relative direction of travel)。 

要了解的是所附图式仅是为进一步了解本发明而作为描述用途，该图式并非依照尺寸绘制或显示，因此在尺寸、粒径大小以及其它形态可能且通常是有夸饰情形，以更清楚叙述本发明，例如，一研磨层是以一些包括复数研磨颗粒的图示来表示，然而，许多在此揭露的特定的实施例并不需要包含研磨颗粒。因此，为制造本发明抛光垫修整器，显示于图中的特定尺寸和形态是会出现偏差的。 

主要组件符号说明 

10 抛光垫修整器 

12 刀片状研磨片段 

14 颗粒状研磨片段 

16 抛光垫修整器基材 

18、24、30 片段基质 

20、26、32、44、54、54′、54″ 研磨层 

22超硬研磨颗粒 

28切割边缘 

34切割锯齿 

42CMP抛光垫 

46、50切割面 

48方向