[实用新型]研磨垫调节器的环形处理面及其制造模具结构

说明书

技术领域

本实用新型属于化学机械研磨的领域，尤指一种研磨垫调节器的环形处理面及其制造模具结构。 

背景技术

随着时代的求新演进，以及高科技电子消费市场的竞争，直接牵动所有晶圆制程设计朝高密度化处理，所有晶圆制程都面临了高度的挑战。 

其中，因为晶片的集成电路随着线幅不断细小化，而产生对晶圆制程面的平坦化(Planarization)的强烈需求，以解决微影制程中的高低差所产生的聚焦困难问题，故利用一般常见的化学性机械研磨法(Chemical Mechanical Polishing，CMP)来达成，其主要的消耗性材料包括一研磨垫、一研磨液及一研磨垫调节器(pad conditioner)，该研磨垫调节器与该研磨垫之间的相互作用，是影响CMP的技术成本的重要因素。 

目前，利用该研磨垫调节器对该研磨垫的研磨面粗糙度的细化调节整平处理时，存在着良率与制程速度的问题尚待解决，故无法满足该研磨垫处理完毕后的研磨面粗糙度稳定性需求。由于该研磨垫调节器主要是为了在该研磨垫的表面浅层处产生具有均匀粗糙度的该研磨面，配合该研磨液进行工件研磨时，而得以发挥其强劲且均匀的材料移除效果。 

然而，现有的该研磨垫调节器的处理面均呈现一致性平整的造形，期能配合CMP高阶制程的该研磨垫的细致性需求，但是该研磨垫调节器大多无法稳定地达到理想化的处理面，故无法均匀且有效地处理该研磨垫的表层材料，导致该研磨垫的该研磨面出现落差断层，造成该晶片的研磨表面产生许多连动性缺陷。 

有鉴于上述缺失，本实用新型的设计人提供一种研磨垫调节器的环形处理面，是在研磨处理该研磨垫时，利用低面积比例的一第二区域的凸部结构，且在该第二区域设有密度低且高度落差小于100μm的多个磨粒，有效切开该研磨垫 的表层材料，并以高面积比例的该第一区域及该第二区域的该多个磨粒，进行重复性的细化整平，使该研磨垫的表层材料得以被均匀地研磨，并活化成具有均匀承压值且有均匀粗糙度的研磨面，以消除CMP高阶制程中无法预期的缺陷，如：微刮伤、不均匀性、较低的研磨速率及不稳定性等，确实进行安定且快速的CMP高阶制程。再者，本实用新型的该研磨垫调节器的环形处理面，通过一精心设计的制造模具结构而制得，而能有效维持其制造品质及提升其制造效率。 

发明内容

本实用新型的一目的，旨在提供一种研磨垫调节器的环形处理面结构，于一结合层表面形成有一第一区域、一第二区域及一第三区域，通过该第二区域的低面积比例高点分布的多个磨粒，切开该研磨垫表层材料后，再利用该第一区域及该第三区域的高比例低点分布的多个磨粒，细化调节整平处理该研磨垫，以获得均匀、承压值高且粗糙度平整细致的一研磨面。 

为达上述目的，本实用新型的研磨垫调节器的环形处理面结构，以旋转方式研磨处理该研磨垫的表面，其包括：一外框，是一圆盘状结构体，且其周缘设有一环挡墙；一结合层，填充设于该外框的内部而形成一圆盘状结构体，由该结合层的圆心向外依序设有一第一区域、一第二区域及一第三区域，且该第二区域上具有至少一凸部，经旋转后而形成环形设置，该第二区域的面积A2占了总面积的1/20～1/30；及多个磨粒，设于该第一区域、该第二区域及该第三区域上，且该第二区域的该多个磨粒的分布密度小于该第一区域的该多个磨粒的分布密度，且该第二区域的该多个磨粒的分布密度小于该第三区域的该多个磨粒的分布密度，该第二区域的该多个磨粒的尖锐端高度落差小于100μm。其中，该外框是由聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide，PPS)而制成。其中，该多个磨粒选自如：天然钻、人工钻、氮化硼或碳化硅，其硬度高而能有效调节该研磨垫的发泡体表面。再者，该多个磨粒选自如：树脂黏着、硬焊固结、高温烧结、电镀或陶瓷固结等方式而设置于该结合层上。 

于一实施例中，该凸部为一环形结构体而环绕该第一区域，更能有效地处理该研磨垫的研磨面。 

本实用新型的另一目的，旨在提供一种制造研磨垫调节器的环形处理面的制造模具结构，利用一底模结合一塑型片及一抽气装置的设计，以快速制得该研磨垫调节器的环形处理面结构，而能维持其制造品质及提升其制造效率。