[实用新型]研磨工具

说明书

技术领域

本实用新型有关一种可用于化学机械抛光装置或其它精密研磨用的研磨工具。

背景技术

随着半导体组件的微小化趋势，对于晶圆的平坦度及越少的缺陷的要求越高。目前半导体晶圆的平坦化主要是利用化学机械抛光平坦化技术进行。化学机械抛光平坦化技术是将待抛光研磨的晶圆及研磨液(abrasive slurry)置于一具有微小孔洞(为容纳研磨液之用)且表面粗化的研磨垫上，并轻压晶圆及使晶圆与研磨垫相对旋转以达到研磨效果。在晶圆被研磨的过程中，必须使用具有磨粒的研磨工具随时维持研磨垫所需的孔洞率及表面粗化度。研磨工具的设计需考虑几个主要的因素，包括切削率(cutting rate)，排屑率(切削所产生屑的排除)，穿透深度(磨粒刺入研磨垫的程度)，荷重(施加在研磨工具的下压力(down force)，及磨粒的切削应力，凸出高度及可能脱落的程度等。

如图1所示，公开号为2002/0182401的美国专利揭示了一种研磨工具。该研磨工具包括一底盘11，一具有多个凹孔120的基材12及多个分别嵌设在凹孔120的立方八面体(cuboctahedron)结晶形态的合成钻石碎粒13。

上述已知的研磨工具利用凹孔120的形状与钻石碎粒13的形状相符来达到钻石碎粒13在固设于基材12上时可具有均一的凸出高度以达到均匀地调节研磨垫的目的。然而，这样的设计限制每一凹孔120只能具有单一的钻石碎粒13，因此不能提供更多的磨粒来达到更高的切削率。另外，立方八面体钻石碎粒所提供作为切削的锐角的粗糙角度(roughness angle)太小(不够尖锐)，因此具有较低的切削率及穿透深度并增加研磨工具所需的荷重，而可能间接造成晶圆的缺陷。此外，上述已知的研磨工具的相邻钻石碎粒13的凹槽14空间狭小且深度不足，会造成排屑不易的问题。 

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可提高切削率、穿透深度及排屑率的研磨工具。

为达到上述目的，本实用新型提供一种研磨工具，所述研磨工具包含：

一底盘；

一基材，其支撑于底盘，所述基材具有一研磨侧及多个形成于所述研磨侧而朝外突出的凸起部，每一凸起部具有一基底端、一研磨端及一自所述底端朝所述研磨端渐缩的截面；以及

多个钻石碎粒，其埋设于每一凸起部，且往外突出于每一凸起部，所述钻石碎粒中至少一部分为片状且具有各自对应凸起部的研磨端朝外突出的锐角。

作为优选方案，其中所述钻石碎粒具有一介于美国标准筛网250-290目之间的粒径。

作为优选方案，其中每两相邻所述凸起部之间设有一凹槽。

作为优选方案，其中所述凸起部为一角锥形状，且角锥形状具有一介于80度-140度之间的顶角。

作为优选方案，其中所述角锥形状的顶角介于100度-130度之间。

作为优选方案，其中所述基材为由热固性树脂制得的基材。

本实用新型利用在每一凸起部的研磨端上形成多个突出的钻石碎粒的锐角，而可以增加与研磨垫接触的锐角接触密度；且利用多个钻石碎粒的锐角具有较立方八面体钻石碎粒的锐角更尖锐的粗糙角度，而可以提高对研磨垫的切削率及穿透深度；另外，本实用新型研磨工具的排屑空间是由每两相邻的凸起部之间的凹槽加上突出于凸起部的研磨端的钻石碎粒的锐角所设，比较上述已知研磨工具的排屑空间是仅由相邻的钻石碎粒的凸出部分所设的凹槽，具有较大的排屑空间而有利于排屑。

附图说明

图1是说明已知研磨工具结构的侧视示意图；

图2是说明本实用新型一较佳实施例研磨工具结构的侧视示意图； 

图3是说明本实用新型一制造研磨工具的连续步骤示意图之一；

图4是说明本实用新型一制造研磨工具的连续步骤示意图之二；

图5是说明本实用新型一制造研磨工具的连续步骤示意图之三；

图6是说明本实用新型一制造研磨工具的连续步骤示意图之四；

图7是说明本实用新型一制造研磨工具的连续步骤示意图之五；

图8是说明本实用新型一制造研磨工具的连续步骤示意图之六；

图9是说明本实用新型一制造研磨工具的连续步骤示意图之七；

图10是说明一化学机械抛光装置的结构用以测试研磨工具切削率的示意图。

主要部件名称：

底盘-11；基材-12；凹孔-120；钻石碎粒-13；凸出部分-131；凹槽-14；