[发明专利]抛光垫修整器及其制造方法

说明书

本发明公开一种抛光垫修整器及其制造方法。抛光垫修整器的制造方法至少包括：提供一复合底座，复合底座包括基座以及至少一层缓冲焊料层，其中，在提供复合底座的步骤中至少包括一加热固化处理，以形成缓冲焊料层以及基座。在形成研磨部于复合底座的步骤之前，先执行平整化步骤，以在复合底座的其中一侧形成平坦表面。研磨部会形成于平坦表面上。如此，可克服因基座热变形，致使研磨部的多个的尖端之间的高度落差过大的问题。

技术领域

本发明涉及一种应用于化学机械研磨制程的抛光垫修整器及其制造方法，特别是涉及一种适用于修整抛光垫之抛光垫修整器及其制造方法。

背景技术

化学机械研磨是目前平坦化半导体晶圆表面最常用的手段之一。在化学机械研磨制程中，通常会使用抛光垫配合抛光液，来抛光半导体晶圆表面。在化学机械研磨制程中，会利用抛光垫修整装置来修整抛光垫表面，移除抛光晶圆时产生的废料，并回复抛光垫的粗糙度，以维持抛光质量的稳定。

现有的抛光垫修整装置通常包括基板以及设置于基板其中一侧的钻石研磨层。在现有制作抛光垫修整装置的流程中，会先在基板的一平坦工作面上形成一焊料层。随后，将钻石颗粒平均地散布于焊料层上，并使这些钻石颗粒的尖端之间的高度差小于100μm。之后，在大约在1000℃的温度下施以加热硬焊(Brazing)处理，使钻石颗粒可通过焊料层固定在基板的工作面上。

然而，由于焊料层以及基板的热膨胀系数不同，且在加热硬焊处理的过程中，基板的中心与边缘的冷却速度不均，造成基板变形，从而导致后续硬焊后多个钻石颗粒的尖端高度落差增加。详细而言，基板变形会导致原本平坦的工作面变成由边缘朝中心凸起的凸面，或者是由边缘朝中心内凹的凹面。上凸或内凹的工作面也会使结合于工作面上的多个钻石颗粒的尖端之间的高度落差(约100μm至300μm)太大。若这些钻石颗粒的尖点之间的高度落差过大(大于50μm)，在修整抛光垫时，会导致抛光垫表面的平整度下降，从而影响抛光质量。随着集成电路线宽逐渐缩减，对于抛光垫修整器的要求也随之提高。进一步而言，在针对线宽小于45奈米以下的晶圆进行化学机械研磨制程时，抛光垫的平整性须更高，以避免刮伤(Micro-Scratches)晶圆或造成金属线路凹陷(Dishing)及侵蚀(Erosion)的现象。

在中国台湾地区已公告的专利I530361中，是通过一开始就提供具有一弧形工作面的基板，以补偿在硬化加热处理过程中基板的变形量。然而，要通过加工形成具有弧形工作面的基板的加工难度较高，且精准度难以控制。

另外，每次基板加热时的变形量以及区域有可能会受到材料密度、焊料层材料、加热温度、冷却速率等参数影响，而有所不同。因为每次基板最终的形变状况难以预测，因此制程的参数难以控制到在每一次加热后，都能够使钻石颗粒的尖点之间的高度落差符合预期的结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，降低因基座热变形导致抛光垫修整器表面的多个切削尖端之间的高度落差过大的问题。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种抛光垫修整器的制造方法及应用其所制造的抛光垫修整器。抛光垫修整器包括复合底座以及研磨部。复合底座包括一基座以及形成于基座上的缓冲焊料层。基座的至少一表面为曲面，且缓冲焊料层覆盖曲面。研磨部设置于复合底座上且包括一结合层以及多个分散设置于所述结合层中的研磨颗粒。多个研磨颗粒分别具有凸出结合层的一研磨表面的多个切削尖端，其中，缓冲焊料层所对应的加热固相线温度大于所述结合层所对应的加热液相线温度。

本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种抛光垫修整器的制造方法。首先，提供一复合底座，复合底座包括基座以及形成于基座上的缓冲焊料层，其中，基座具有至少一曲面，且缓冲焊料层覆盖曲面。接着，对复合底座执行一平整化步骤，以在复合底座的其中一侧形成一平坦表面。随后，形成一研磨部于平坦表面上，其中，研磨部包括一结合层以及多个分散设置于所述结合层中的研磨颗粒，且多个研磨颗粒分别具有凸出结合层的一研磨表面的多个切削尖端。