[发明专利]具有大钻石单晶的高平坦度化学机械研磨垫修整器

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学机械研磨垫修整器，尤指一种具有大钻石单晶的高平坦度化学机械研磨垫修整器。

背景技术

在半导体工业中，特别在目前线宽越来越小的发展趋势下，晶圆表面的平坦化步骤更为关键，目前高阶制程已全面使用化学机械研磨技术来达到全面平坦化效果。

但在化学机械研磨制程中因为抛光垫会不断的和晶圆产生摩擦，使得抛光垫上的沟纹逐渐消失，且化学机械研磨制程中产生的切削、反应生成物等都会渐渐积存在抛光垫表面的细微沟槽中，容易造成抛光垫钝化、堵塞，导致抛光垫表面劣化，容易对晶圆产生缺陷，因此，研磨垫修整器(pad dresser)遂成为化学机械研磨(CMP)制程维持晶圆平坦性、均匀性的关键，用以适度的修整抛光垫，好让抛光垫可以恢复原本的表面特性。

发明内容

为了达成上述目的，本发明提供一种具有大钻石单晶的高平坦度化学机械研磨垫修整器，其特征在于包括：

一基板；以及

一研磨颗粒层，包括复数个嵌入该基板之大钻石研磨颗粒，该大钻石研磨颗粒具有一不小于300微米的粒径，该大钻石研磨颗粒的第1高的尖点与次高的尖点之间具有一第一差异D1，该第一差异D1小于或等于20微米，且该大钻石研磨颗粒之最高1％的尖点间具有一第二差异，该第二差异系为小于或等于80微米。

因此，相较于习知技术的化学机械研磨垫修整器，本发明采用了粒径不小于300微米的大钻石研磨颗粒，相较于习知粒径较小的钻石研磨颗粒的修整器，本发明的大钻石研磨颗粒的突出量可以更多，且尖锐端的体积更多，研磨颗粒埋入该基板的深度也更多，保持力较佳，故可以大幅延长化学机械研磨垫修整器的使用寿命，并具有更好的修整性能；且，本发明将化学机械研磨垫修整器的结构设计为该大钻石研磨颗粒的第1高的尖点与次高的尖点之间具有一第一差异，该第一差异小于或等于20微米，且该大钻石研磨颗粒之最高1％的尖点间具有一第二差异，该第二差异系为小于或等于80微米，亦较习知修整器具有更佳的平坦度，能提供更为均匀、一致且稳定的修整表现。

附图说明

图1为本发明一实施例的剖面示意图；

其中，10、基体；20、研磨颗粒层；21、大钻石研磨颗粒；D1、第一差异。

具体实施方式

于下文中，将搭配图式详细说明本发明。

请参考图1，本发明为一种具有大钻石单晶的高平坦度化学机械研磨垫修整器，包括一基板10以及一研磨颗粒层20，包括复数个嵌入该基板10之大钻石研磨颗粒21，该大钻石研磨颗粒21具有一不小于300微米的粒径，该大钻石研磨颗粒21之最高(第1高)突出尖端与次高突出尖端之间具有一第一差异D，该第一差异D小于或等于20微米，且该大钻石研磨颗粒21之最高1％突出尖端间具有一第二差异，于本发明中，该大钻石研磨颗粒21系一天然或合成的单晶钻石。

于本发明之一实施例中，该大钻石研磨颗粒21的粒径不小于500微米；于本发明之另一实施例中，该大钻石研磨颗粒21的粒径介于500微米至800微米之间。于本发明之又一实施例中，该第一差异D小于或等于10微米，该大钻石研磨颗粒21之最高(第1高)突出尖端与第10高突出尖端之间具有一第三差异，该第三差异小于或等于20微米，该大钻石研磨颗粒21之最高(第1高)突出尖端与第100高突出尖端之间具有一第四差异，该第四差异小于或等于40微米。此外，该大钻石研磨颗粒21之最高(第1高)突出尖端系突出高于该基板10大于或等于50微米。该大钻石研磨颗粒21之排列或方向性可依据需求而变化，本发明中，该大钻石研磨颗粒21之图案排列可以为阵列图案、圆形环图案、同心圆形环图案或螺旋环图案。

本发明中，该基板10的材料可为不绣钢，该大钻石研磨颗粒21可透过一结合层固定于该基板10，该结合层可为一焊料层、一电镀层、一烧结层或一树脂层，该焊料层的材料可包括铜、铁、锡、镍、钴、镍、铬、锰、硅、铝、钛、硼、磷或前述组合，例如，该焊料层可为镍基金属焊料、镍钴合金焊料、铜锡钛合金焊料等等。于另一实施例中，该树脂层可为环氧树脂。