化學機械研磨墊的雙重修整系統及相關方法

2023-05-08 02:59:26

專利名稱：化學機械研磨墊的雙重修整系統及相關方法
技術領域：
本發明涉及一種化學機械研磨墊修整器，特別是一種將化學機械研磨墊修整器分為去釉化修整器及粗糙成形修整器的組合。
背景技術：
迄今，半導體工業每年花費超過十億美元製造必須具有非常平坦且光滑表面的矽晶圓。已有許多的技術用以製造光滑且具平坦表面的矽晶圓。其中最常見的工藝稱為化學機械研磨(CMP)，其包括一結合研磨液的研磨墊的使用。在所有CMP工藝中最重要的是於研磨晶圓的均勻度、IC線路的光滑性、產率的移除速率、CMP經濟性的消耗品壽命等方面實現
高性能程度。

發明內容
本發明提供了用於修整化學機械研磨墊的雙重修整系統及其相關方法。在本發明的一種實施方式中，例如，一修整化學機械研磨墊的方法可包括一去釉化修整器，其作用於一化學機械研磨墊的工作表面，利用該去釉化修整器對該化學機械研磨墊的該工作表面進行去釉化；一粗糙成形修整器，其作用於該化學機械研磨墊的工作表面，利用該粗糙成形成修整器對該化學機械研磨墊的該工作表面進行粗糙化。在一種實施方式中，該化學機械研磨墊的工作表面在進行粗糙化前，基本上已完全地去釉化。在另一種實施方式中，該化學機械修整器研磨墊的全部工作表面在進行粗糙化前，基本上已完全地去釉化。在又一種實施方式中，對該工作表面的工作表面去釉化以及進行粗糙化可同時發生於工作表面的不同及分散區域，直到整個或幾乎整個工作表面被修整完成。各種去釉化技術，及被認為在本發明的範疇中的任何技術皆可考慮。在一非限制本發明的例子中，該化學機械研磨墊的工作表面去釉化包括刮除該化學機械研磨墊的工作表面的厚度。因此，該工作表面所具有的剛硬的或釉化層的部分將被刮除。去釉化可通過各種方法而完成，例如，利用多個刀片元件結合的去釉修整器以刮除該工作表面的一定厚度。各種粗糙成形技術皆可考慮，及在本發明的範疇中的任何技術皆被考慮。在一非限制本發明的例子中，粗糙化可以多個超研磨顆粒結合的粗糙成形修整器於該化學機械研磨墊的工作表面上形成。該多個超研磨顆粒可為任何能夠於該工作表面上進行粗糙化的形態/方向性。在一種實施方式中，該超研磨顆粒是單層超研磨顆粒的排列，在該單層的超研磨顆粒的最高突出尖點及次高突出尖點間的突出距離差異小於或等於約20微米，且該單層超研磨顆粒的最高1%突出尖點間的突出距離差異為約80微米或更小。在另一種實施方式中，該方法可包括於去釉化過程中，使一清潔噴灑器(cleansing spray)作用於該工作表面。在一種實施方式中，該清潔噴灑器是一水刀(waterjet)。此外，在某些實施方式中，該方法可包括於去釉化期間，使一吸力作用於該工作表面以去除來自該化學機械研磨墊在去釉化期間所釋出的碎屑。在又一種實施方式中，該方法可包括於去釉過程中，振動該去釉化修整器及對應的該化學機械研磨墊的至少一或兩者；或於進行粗糙化期間，振動該粗糙成形修整器及對應的該化學機械研磨墊的至少一或兩者。在一具體實施方式
中，該振動是超聲波振動。此外，本發明另外包括一種修整化學機械研磨墊的系統。在一種實施方式中，所述系統可包括一去釉化修整器設置用於一化學機械研磨墊，以及一粗糙成形修整器設置用於該化學機械研磨墊，其中，該去釉化修整器及該粗糙成形修整器能夠各自獨立修整該化學機械研磨墊。在一種實施方式中，該系統還可包括一平臺(platen)以支撐並旋轉該化學機械研磨墊，其中該平臺的設置是用於該去釉化修整器及該粗糙成形修整器。以上概括地描述了本發明各種特徵，下面將更進行更加詳細的描述，以便於更加了解本發明，以理解本發明的技術方案的優越處。


圖I是本發明一個實施例的一修整器系統的示意圖；圖2是本發明一個實施例的一修整器系統的示意圖；圖3是本發明一個實施例的一修整器系統的示意圖；圖4是本發明一實施例的一化學機械修整器研磨墊修整器的示意圖。主要元件符號說明12化學機械研磨墊14去釉化修整器15工作表面16粗糙成形修整器I8 平臺32液體噴灑系統34清潔噴灑劑36吸引裝置42超研磨顆粒44基質層46突出距離差異47最高突出尖點48次高突出尖點
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本發明作進一步的詳細說明。應了解的是，本發明的附圖僅為解說目的之用，以更進一步了解本發明。再者，這些附圖未按比例繪製，因此尺寸、顆粒大小、及其他屬性可擴大至使附圖清晰呈現。因此，為了製備本發明，可根據附圖所示的特定尺寸及樣態變化得到。在詳細解釋本發明前，應了解本發明不限於在此所揭示的該特定結構、方法步驟、或材料，而可擴大延伸至其相等物，只要其是本領域的技術人員可推知的。並且，應了解在此所用的術語僅用於描述特定實施例，而非限制本發明。
須注意的是，本發明的說明書及所附的權利要求書中，量詞「一」或副詞「該」並不限於一個，其也可表示其修飾的名詞對象為多個，除非文中另有特別指示。因此，例如「一金剛石顆粒」，其包括一個或多個金剛石顆粒；對於「該層」，其也表示一層或多層。定義在本發明的說明書及權利要求書中，使用根據如下文所定義的專門用語。在本文中，「修整器(conditioner或dresser) 」意指用於修整或研磨一種墊的工具，例如化學機械研磨墊。在本文中，「超研磨料(superabrasive) 」是指任何結晶或多晶材料、或具有莫氏硬度(Mohr』 s hardness)為8或以上的混合材料。在一些實施方式中，其材料可為莫氏硬度約為9. 5或以上。此類材料包括，如金剛石(diamond)、多晶金剛石(polycrystalline diamond (PCD))、立方氮化硼(cubic boron nitride (cBN))、多晶立
方氮化硼(polycrystalline cubic boron nitride (PcBN))、剛玉(corundum)及藍寶石(sapphire)，以及所屬技術領域中的普通技術人員已知的其他超研磨料，但不限於此。超研磨料可包含本發明中各種形式的實施方式，其包括顆粒(particles)、砂碌(grits)、薄膜(films)、層狀物(layers)、片狀物(pieces)、片段(segments)等。在某些例子中，本發明的超研磨料是多晶超研磨料，如PCD及PcBN材料。在本文中，「修整片段」一詞是指一化學機械研磨墊的修整器或修整元件。修整片段在本發明中用於承載超研磨顆粒、切割刀片或其他修整元件。在一種實施方式中，超研磨顆粒可通過將多種修整片段組合併入一化學機械研磨墊修整器。應注意到，在此將討論將修整片段接合至基材的各種技術，以及將超研磨顆粒接合至修整片段的各種技術。須了解，所有各種接合機制於此都可相互交換使用，意即，在此所討論的一將修整片段接合至一基材的方法，該被討論的接合方法也可用於接合一超研磨顆粒至一修整片段。任何特定的化學機械研磨墊修整器都可作為討論，然而，須了解將超研磨顆粒接合至修整片段的方法可與將修整片段接合至研磨墊修整器基材的方法不同或相同。在本文中，「有機材料」 一詞是指為半固化或固化複合物或有機化合物的混合物。「有機材料層」及「有機基質」可能可相互交換使用，且意指為半固化或固化複合物或有機化合物(包括樹脂、聚合物、膠等)的混合物的層或塊。該有機材料可為來自一種或多種單體聚合而成的聚合物或共聚物。在某些例子中，此有機材料可為黏著劑。在本文中，「硬焊」方法一詞是指為在該超研磨顆粒/材料的碳原子及硬焊材料間建立的化學鍵結。此外，「化學鍵結」意指一共價鍵結，如碳化或硼化鍵結，而非機械力或較弱的原子間吸引力。因此，當「硬焊」用於連結超研磨顆粒時，會形成一真實的化學鍵結。然而，當「硬焊」用於連結金屬對金屬鍵結，其用於更傳統意義上的冶金結合。因此，在一超研磨片段硬焊至一工件本體時，碳化形成物的存在並不是必須的。在本文中，「顆粒」意指金剛石顆粒的連結，及意指金剛石的顆粒形式。此顆粒可為各種形狀，其包括圓形、橢圓形、正方形、自形(euhedral)等，且可為單晶或多晶，並可具有各種篩孔尺寸。本技術領域中所公知的「篩孔(mesh)」意指每單位面積所具有的孔洞數目，並以美國篩孔(U. S. meshes)為例。本文中所有篩孔大小意指美國篩孔(U. S. meshes),除非有另行批註，皆指美國篩孔大小。再者，由於具有某「篩孔大小」的顆粒實際上是具有一小的尺寸分布範圍，因此篩孔大小是指所收集得到的顆粒的平均篩孔尺寸。
在本文中，「燒結」一詞指結合兩個或多個各自獨立的顆粒形成一連續的固體物質。燒結的過程涉及顆粒的固化以消除部分顆粒間的空隙。在本文中，「燒結(sintering)」意指連接兩個或以上單獨顆粒形成一連續的固態塊體(solid mass)。燒結過程包含有顆粒的凝固，以消除至少部分顆粒間的空隙。「金屬的(metallic) 」 一詞意指金屬及類金屬(metalloid)。金屬是包括一般認知為金屬(發現自過度金屬、鹼金屬、及鹼土金屬在內)的化合物。舉例而言，金屬可為銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鋁(Al)及鐵(Fe)。類金屬具體包括矽(Si)、硼⑶、鍺Ge、銻(Sb)、砷(As)及締(Te)。金屬材料也包括合金或混合物,其混合物包括金屬材料。此合金或混合物可還包括額外的添加物。在本發明中，可包括以碳化物形成物(carbide former)及碳溼潤劑(carbon wetting agent)作為合金或混合物,但預期不會是唯一的金屬組成。碳化物形成元素可為如鈧(Sc)、釔(Y)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)、釩(V)、鈮(Nb)、鉻(Cr)、鑰(Mo)、錳(Mn)、鉭(Ta)、鶴(W)及鐯(Tc)。碳溼潤劑可為如鈷(Co)、鎳(Ni)、猛(Mn)及鉻(Cr)。在本文中，「熔滲(infiltrating) 」意指當一材料加熱至其熔點,接著其液態流動經過顆粒
間的間隙空洞。在本文中，「去釉化(deglazing) 」 一詞是指移除一化學機械研磨墊的工作表面上的釉化部分。在本文中，「實質上」或「基本上」是指一動作、特徵、特性、狀態、結構、項目、或結果具有完全的或接近完全的範圍或程度。舉例而言，一「實質上」封閉的物體意指該物體不是完全地封閉就是接近完全地封閉。相較於絕對的完整，其確切可接受的誤差程度可視文中具體情況而定。然而，一般談到接近完成可視為如同絕對及完全得到具有相同的整體結果。「實質上」或「基本上」、「幾乎」等可同樣地應用於一負面含意，其意指一動作、特徵、特性、狀態、結構、項目、或結果為完全的或接近完全的缺乏。舉例而言，一組成物「實質上沒有」顆粒意指該組成物不是完全地缺乏顆粒，就是接近完全地缺乏顆粒，其影響如同完全地缺乏顆粒一樣。換句話說，「實質上沒有」或「幾乎沒有」 一成分或元素的組成物，是指只要不具有重要的影響，實際上可仍包含此項目(指該成分或元素)。在本文中，「約(about) 」一詞意指提供一數值範圍端點的彈性空間，即一給定值可以「稍微高於」或「稍微低於」此數值端點。在本文中，多個項目、結構元件、組成元件及/或材料可為了方便以一般的列舉呈現。然而，這些列舉的清單應被解釋為所述清單的每一列舉元件可為單獨且獨特的元件。因此，基於一般呈現而未有相關的其他描述的群組內，此列舉的單獨元件不需要單獨地被解釋為事實上相等於其他相同列舉出的元件。在本文中，濃度、總量及其他數值數據可以一範圍形式表達或呈現。應了解的是此範圍形式僅為方便及簡化描述，因此應更具彈性的解釋此範圍，其不僅包含明確列舉為範圍界限的數值，且包括所述範圍內包含的所有單獨數值或子範圍，如同各數值和子範圍被明確列舉一樣。舉例而言，一數值範圍為「約I至約5」應解釋為不僅包括大約I至約5的明確列舉的值，還包括在指出的範圍內的單獨值及子範圍。因此，其在該數值範圍內包括如2、3、及4的單獨值及如自I至3、自2至4、及自3至5等的子範圍，以及分別為1、2、3、4及5。此相同的原則適用於一範圍，其僅指出一數值為一最小值或一最大值。此外，不論是範圍的幅度或特性，此解釋應被適用。
本發明本發明提供一種用於修整化學機械研磨墊的雙重修整系統及其相關方法。化學機械研磨墊用於拋光工件，該化學機械研磨墊表面的性能因一種已知過程(如釉化)而開始破壞及硬化。在釉化發生時，至少有一部分來自於堆積於研磨墊表面上的碎屑。為了持續使用該化學機械研磨墊，此表面釉化部分可被移除並且削切，或以其他方式於該化學機械研磨墊的表面進行新的粗糙化。通過各自獨立地執行去釉化及粗糙化步驟，可實現大量控制該修整條件及其產生的化學機械修整器研磨墊表面。此外，在一種實施方式中，通過限制該去釉化及粗糙化運作於不同修整器，可使用較小直徑的修整工具，從而因減少修整器在製造過程中使用某種材料(如硬焊材料)所導致的翹曲，允許較佳的控制修整器上的切割元件平坦化。公知化學機械研磨墊製造方法，即便有許多固定前使超研磨顆粒平坦化的技術，一般而言，整個修整器表面的尖點高度仍具有顯著變化。往往，將超研磨顆粒貼附到該化學機械研磨墊的修整器支撐體的方法即破壞了已產生的平坦化。例如，利用高溫及/或高壓
的固定技術，在該修整器冷卻時，將導致該修整器支撐體引起翹曲。因此，除非避免此翹曲，否則超研磨顆粒在修整器冷卻後將無法保持其平坦化狀態。這特別是使用硬焊技術的問題。因此，具有較小直徑的超研磨工具本體相較於具有較大直徑的超研磨工具本體，較不易發生翹曲，從而對在成品工件的超研磨顆粒尖點具有較佳的控制。平坦化的超研磨顆粒對於修整那些用於拋光大尺寸晶圓(如18吋晶圓)的大面積的化學機械研磨墊特別有利。在此種晶圓上所建立的形態極為微小，而利用公知的化學機械研磨墊修整器所修整的化學機械研磨墊，因其具有非常多變化的粗糙形態，因此將難以拋光。通過此製備方法以控制修整器的超研磨顆粒尖點平坦化，可對最終粗糙度的物理特性提供較佳的控制。因此，具有均勻粗糙化的化學機械研磨墊可對更大直徑晶圓的微細形態進行更平坦化拋光。此外，化學機械研磨墊的尺寸通常更大於被拋光的大尺寸晶圓。此些大直徑的化學機械研磨墊(如直徑40吋的研磨墊)難以修整形成均勻的粗糙尺寸。如上所述，不均勻的粗糙度會產生出不均勻的拋光狀態，其特別對於具有納米尺寸形態(如22納米)的較大直徑晶圓是個問題。通過使用分開的去釉化及粗糙成形修整器以修整此大尺寸的化學機械研磨墊，相較於公知的修整器，形成於其上的粗糙度可較為均勻。通過對該化學機械研磨墊去釉化的獨立作用，該粗糙成形修整器可在一新且平整的表面上進行粗糙化，從而提高其均勻度。此外，在某些實施方式中，相較於先前的修整器，該粗糙成形修整器可利用較小的超研磨顆粒。小的超研磨顆粒進行較小的粗糙化，達到較緩和且平整的拋光晶圓。在公知的修整中，所需的超研磨顆粒必須同時去釉化及進行粗糙化。如公知的修整器難以使用小的超研磨顆粒對一化學機械研磨墊去釉化，通常使用較大的顆粒以削切該釉化的表面。在此例子中，因其較大的顆粒尺寸所形成的粗糙度必然較大，因而使得拋光具有極小形態的晶圓變得困難。據此，在一種實施方式中，一種修整化學機械修整器研磨墊的方法，其包括一去釉化修整器作用於一化學機械研磨墊的工作表面；利用該去釉化修整器於該化學機械研磨墊的工作表面去釉化；一粗糙成形修整器作用於該化學機械研磨墊的工作表面；以及利用該粗糙成形修整器於該化學機械研磨墊的工作表面上進行粗糙化。在另一種實施方式中，一種用於修整化學機械研磨墊的系統，其包括一用於化學機械研磨墊的去釉化修整器以及一用於一化學機械器研磨墊的粗糙成形修整器，其中該去釉化修整器及該粗糙成形修整器能夠各自獨立修整該化學機械研磨墊。例如，如圖I所示，化學機械研磨墊12通過去釉化修整器14進行去釉化。去釉化修整器14可通過削切工作表面的厚度以對該化學機械研磨墊12的工作表面15去釉化。在一種實施方式中，該去釉化修整器14可包括多個結合於該去釉化修整器的片狀元件，當該去釉化修整器及/或該化學機械研磨墊旋轉時，此片狀元件可進而作為削切該化學機械研磨墊工作表面的功能。在另一種實施方式中，該去釉化修整器具有對該化學機械研磨墊去釉化的功能，而不是使其進行粗糙化。此外，圖I顯示一粗糙成形修整器16壓制於相對應的化學機械研磨墊12，使工作表面15進行粗糙化。粗糙化可通過各種技術進行，且皆包括於本發明的範疇中。在一種實
施方式中，例如，該粗糙化可通過結合於該粗糙成形修整器16的多個超研磨顆粒進行。在一非限制本發明的例子中，當該化學機械研磨墊及/或該粗糙成形修整器16旋轉時，該多個超研磨顆粒於該化學機械研磨墊12切削出粗糙化。應當指出，為了方便起見，修整器的運動為旋轉，但其他修整器的運動都應被考慮在本發明的範疇中。此非限制的例子中，運動可包括橢圓運動、線型運動、隨機或偽隨機運動、隨著幾何圖形或非幾何圖形路徑的運動、振動運動、及其類似運動方式。此外，圖I顯示於一拋光及/或修整工藝中，在一平臺18上設置該化學機械研磨墊12。該平臺用於提供該去釉化修整器及該粗糙成形修整器，使之可以與設置在平臺上的化學機械研磨墊接觸。該化學機械研磨墊12通過旋轉該平臺18而旋轉。通過該去釉化修整器14及/或該粗糙成型修整器16，可以使該化學機械研磨墊12在修整期間旋轉，或使該旋轉的化學機械研磨墊12在修整期間停止。在去釉化及粗糙成形修整器間的各種修整順序都可作為考慮，以及任何順序皆可認定為在本發明的範疇中。然而，於工作表面被去釉化後，在化學機械研磨墊的工作表面進行粗糙化是有利的。再者，通過去釉化過程，新形成的粗糙化可被去除或破壞。然而，這並不是說，在所有的例子裡，該工作表面在粗糙成形前都必須全部地去釉化。在一種實施方式中，例如，對該化學機械研磨墊的工作表面的去釉化以及進行粗糙化可同時發生於工作表面的不同及分散區域，直到實質上整個工作表面完成修整。圖I是顯示一同時修整的例子，其中兩個修整器同時接觸該化學機械研磨墊。在此例子中，調整該粗糙成形修整器以跟隨該去釉化修整器的路徑是有利的，抑或至少於該化學機械研磨墊的已去釉化部分進行粗糙化。在另一種實施方式中，該化學機械研磨墊的整個工作表面在進行粗糙化前，實質上完全已去釉化。如圖2所示，例如，該修整器14及16並不同時接觸該化學機械研磨墊12。因此，該粗糙成形修整器16不會接觸該研磨墊直到該去釉化修整器14實質上完全或完全地將整個工作表面15去釉化為止。一但去釉化程序完成，該去釉化修整器被移除，且該粗糙成形修整器作用於該工作表面以於其中進行粗糙化(圖未顯示)。為了方便起見，圖2的附圖標記對應於圖I的附圖標記，因此圖2參照圖1，並無特別描述的附圖標記，同樣也適用於後續所有附圖。在另一種實施方式中，一清潔動作(如噴洗)至少在進行粗糙化前(在部分例子中，可於去釉化期間)，可作用於該工作表面。各種形式的清潔劑皆可使用，包括水、液態化學物及其類似物，此外，一清潔噴灑劑可為一氣體噴霧。如圖3所示，一液體噴灑系統32設置於相對該化學機械研磨墊的工作表面15以利用或噴灑一清潔噴灑劑34於其上。該清潔噴灑劑34可設置靠近該去釉化修整器14以操作及/或去除去釉化期間鬆動的碎屑，同時可潤滑該化學機械研磨墊以利於其修整器去釉化。在一種實施方式中，該清潔噴灑器可為一水刀。該清潔噴灑劑可作用於該修整器的各種相對位置，包括修整器行進路徑前方、該修整器行進路徑後方，或該修整器行進路徑側邊。此外，在某些實施方式中，該清潔噴灑劑可作用於該化學機械研磨墊於該去釉化修整器中的位置。例如，該清潔噴灑劑可作用於一修整器的中央，該修整器本體中具有一開口區域。在一非限制本發明例子中的構造中，可包括一修整器，其具有中央開口的環形，其中該清潔噴灑劑可通過中央開口而作用。在另一實施例中，其中該清潔噴灑劑可通過一或多條通道或埠而作用，其通道或埠的出口位於該去釉化修整器的底側。因此，不論該清潔噴灑劑如何設置或設置於何處，在部分實施方式中，其有利於以清潔噴灑劑將碎屑從化學機械研磨墊及修整器之間去除。在另一種實施方式中，吸力可作用於該工作表面以去除來自化學機械研磨墊在去釉化期間所釋出的碎屑。圖3所示是一吸引裝置36的例子。該吸引裝置36可設置在任何相對於該去釉化修整器14的位置，包括前方、後方或側方等。在一種實施方式中，設置於該修整器路徑後方以提供有效地去除鬆動的碎屑是有利的。根據一清潔噴灑劑與一吸引裝置一起使用的實施方式，該吸引裝置也可設置於相對該液體噴灑系統的位置。在一種實施方式中，例如，該吸引裝置設置於對應因該清潔噴灑劑而鬆動的碎屑的位置是有利的。在另一種實施方式中，為了確定該清潔噴灑劑在該修整器的一相對分散位置，一外殼可包括該去釉化修整器的周圍。在此例子中，該噴灑於分散位置的清潔噴灑劑被該吸引裝置去除，從而利於提高清潔液及吸力作用位置的去釉化效果。在另一種實施方式中，為了增進其修整處理，在去釉化及/或進行粗糙化期間，可對該修整器及該化學機械研磨墊間的至少一者作用一振動。例如，一振動系統(vibrationsystem)結合到至少一該去釉化修整器、該粗糙成形修整器,或該化學機械研磨墊(包括該平臺)。在一種實施方式中，該振動是一超聲波振動。如前所述，任何至少能夠去除該化學機械研磨墊工作表面釉化部位的去釉化修整器設計皆被認為在本發明的範疇中。在一種實施方式中，例如，該去釉化修整器可包括設置於該修整器上的一或多個片狀元件或多個片狀元件接合於該化學機械研磨墊。當該修整器相對於該化學機械研磨墊移動時，該多個片狀元件刺入該化學機械研磨墊中並削去該釉化部位，而留下一用於進行粗糙化的新且無釉化的表面。各種片狀型態切割元件可設想到且被考慮在本發明的範疇中。在一特定實施方式中，該片狀元件可為一多晶金剛石材料。有關於多晶金剛石片狀材料的更進一步的描述已揭露於2008年11月7日所申請的美國專利申請號第12/267172號，在此一併作為參考。在另一種實施方式中，該片狀元件可為金屬、塗布金屬的金剛石、陶瓷、聚合物、結晶物，及其類似物，及其組合。在另一種實施方式中，較大的超研磨顆粒，如金剛石顆粒，可用於該研磨墊去釉化。因此，於去釉化修整器的較大超研磨顆粒的邊緣及/或表面可具有方向性，而使得該超研磨顆粒可有效地對該研磨墊去釉化。在部分實施方式中，在該去釉化修整器上的一些或全部的超研磨顆粒可具有不規則的外型，可能具有一或多個尖銳的邊緣或頂點。此顆粒可具有在容許範圍內的平坦化尖點。其可發現該金剛石顆粒以特定圖案使尖銳的邊緣或頂點朝向該研磨墊，可提供充分的削切效應以快速地去釉化一化學機械研磨墊，其中該金剛石顆粒包括不規則形狀的金剛石顆粒。此外，任何至少能夠於該化學機械研磨墊工作表面進行粗糙化的粗糙成形修整器設計皆被認為在本發明的範疇中。在一種實施方式中，例如，該粗糙成形修整器可包括多個結合於該粗糙成形修整器的超研磨顆粒並設置用於該化學機械研磨墊。因此，當該修整器相對於該化學機械研磨墊移動時，該多個超研磨顆粒可刺入該去釉化表面中以在該工作表面進行粗糙化。分開該去釉化及粗糙成形工藝於個別的修整器的一優點是關於超研磨顆粒的方向性。在許多公知的化學機械研磨墊修整器中，超研磨顆粒是同時執行去釉化及粗糙成形的加工。此外，該於修整器的超研磨顆粒並不具有選擇性及/或方向性以形成最大粗糙化，而是於兩者間的排列方向性。然而，本發明的粗糙成形修整器，可包括具有選擇性及/或方向性的超研磨顆粒以形成最大粗糙化。例如，在一種實施方式中，鈍化(blunt ordull)金剛石顆粒可被使用，且/或該金剛石顆粒的方向性使得該金剛石顆粒的面朝向該
化學機械研磨墊。在部分實施方式中，該金剛石顆粒也可在該修整器上排列成一圖案，以設計成為可於該化學機械研磨墊上產生出最大化粗糙度或形成特定所需的性質，如形狀、大小、兩者間距、及/或高度，其包括一致或實質上一致的高度。可發現使用鈍化金剛石顆粒或該顆粒的面或鈍邊朝向該研磨墊，其具有沿著凹槽或溝的邊緣產生「打樁(Piling) 」效果而達到以鑽石顆粒削切研磨墊。此打樁更可加以產生粗糙化，其包括達成前述的特定性質以及其他優點。如前所述，在某些實施方式中，為了在化學機械研磨墊上形成非常均勻的粗糙度，利用具有平坦化超研磨顆粒的修整器是極其有利的。在一種實施方式中，例如，不論是去釉化修整器或粗糙成形修整器都可包括單層排列的多個超研磨顆粒，其中該單層超研磨顆粒的最高突出尖點及次高突出尖點間的突出距離差異小於或等於約20微米，且該單層超研磨顆粒的最高1%突出尖點間的突出距離差異約80微米或更少。換言之，該具有最高突出尖點的1%超研磨顆粒，其突出距離差異小於或等於約80微米。如圖4所示，為一修整器可包括一嵌入一基質層44中的單層多個超研磨顆粒42的例子，其中每個超研磨顆粒由基質層突出。該單層超研磨顆粒的最高突出尖點47及次高突出尖點48間的突出距離差異46小於或等於約20微米。可利用各種方法測量超研磨顆粒的高度已決定尖點間的突出距離差異。因此任何可用於決定的方法被考慮於本發明的範疇中。需注意的是，為本發明的目的，名詞「突出」意指為一顆粒相對於參考點的高度。此等測量的技術可包括直接測量該尖點相對於一參考點的聞度，該參考點例如可為最聞顆粒尖點、一剛性支撐層、該基質層的底面等。因基質材料可能會因毛細現象吸附在該超研磨顆粒周邊而呈現不規則狀態，由基質材料表面測量顆粒高度是有問題的。在基質層是均勻的例子中，此表面是可由顆粒高度而決定。此外，兩顆粒間的相對突出或高度距離差異會是在這些由通常的參考點測量的顆粒的高度差異。此夕卜，在部分例子中，該超研磨顆粒可能沿著一斜面、曲面或其他不平行於該金屬支撐層的排列而設置。在這些例子中，該突出高度會對該斜面、曲面或其他不平行於該金屬支撐層的排列校準，從而可忽略該斜面、曲面等以測量顆粒間的相對突出高度差異。應注意的是，在某些例子中，該超研磨顆粒尖點高度的平坦度可獨立于于整個修整器表面的該超研磨顆粒的設置或圖案化。
一直接測量技術的例子可包括一判斷超研磨顆粒尖點位置的光學掃描方法。在此方法中，一光學掃描儀可掃描該粗糙成形修整器的表面以決定該相對於固定點的超研磨顆粒尖點的高度。例如，該掃描儀可向下掃描朝向該修整器的空間直到定位出最高尖點。該最高尖點可設為該參考點，且該掃描儀在一朝向高修整器的方向上持續掃描以測量從該參考點到整個修整器表面的每個超研磨顆粒尖點的距離。據此，可直接測量整個修整器上所有的超研磨顆粒間的突出距離差異。再者，測量的技術也可包括間接式測量，例如，將該單層超研磨顆粒設置到一可變形的基材而使基材相對於該顆粒尖點的突出距離而變形。該單層可嵌入該可變形基材及/或移動整個可變形基材以於其上形成一刮痕圖案。尖點高度可從此間接測量推斷而得。各種材料皆可考慮使用作為超研磨顆粒。任何可利用於化學機械研磨墊修整器的公知超研磨料應被認為包含於本發明的範疇中。在不受限制本發明的例子中，此材料可包括金剛石材料、氮化物材料、陶瓷及其類似物。在一種實施方式中，超研磨顆粒包括金剛石材料。此金剛石材料可包括天然或合成金剛石、單晶、多晶及其類似物。在另一種實施
方式中，超研磨顆粒包括立方氮化硼材料。此外，各種鑽石顆粒大小皆可使用，包括網目大小如 10/20、30/40、80/90、90/100、100/120、120/140、140/170、170/200、200/230、230/270、270/325 及 325/400。具有實質上平坦化尖點配置的化學機械研磨墊修整器相較於傳統的修整器，其具有較均勻的突出分布，故超研磨顆粒較不會被從基質從中拉出，其刮痕數也較少。此外，修整器的較均勻的突出分布提供在此方式對化學機械研磨墊修整，以促進優異的拋光速率，並同時延長修整器的工作壽命，例如，而於化學機械研磨墊上的均勻粗糙的間距及尺寸分布將會影響此優異性。在一種實施方式中，超研磨顆粒可以按一預定圖案排列。此圖案可以是均勻分布圖案或非均勻分布圖案。此外，利於超研磨顆粒排列為預定圖案的各種技術均可被設想。應了解的是，「預定」意指於排列超研磨顆粒之前已決定的非隨機圖案。在一種實施方式中，「預定圖案」也可應用於顆粒的預定間距。此非限制本發明的例子中，此技術包括通過模板的排列、使用點膠方式排列、排列於第一基材上接著從該第一基材轉移特定圖案至金屬支撐層上，類似的方式及其組合。任一超研磨顆粒可暫時固定於一預定圖案中，其各種技術包括黏著劑、於金屬支撐基質上凹陷的位置、支撐的化合物(例如蠟及其類似物，包括及其組合)，並不局限於此。在一特定的實施方式中，超研磨顆粒可使用黏著劑暫時地耦合至金屬支撐層，其中該黏著劑可於製造修整器的過程中揮發並消除。該超研磨顆粒及/或切割刀片(cutting blades)可用一結合材料以結合至一修整器。該結合材料可為任何能夠牢固的將超研磨顆粒固定於其中的材料。在非限制本發明的例子中，結合材料包括金屬焊料、金屬焊料合金、有機基質材料、燒結材料、電鍍材料及其類似物，包括及其組合。應注意的是，為了方便起見，當討論超研磨顆粒時，目前的討論及技術也可利用任何切割元件，包括切割刀片。在部分實施方式中，本發明所用的片狀元件可具有一直線，實質上均勻的切割刀片，以及在其他實施方式中，該切割邊緣可能為鋸齒狀或具有齒狀或其他突出部(如粗糙化)。該粗糙化可能具有一特定圖案或為了達成一特定修整結果而實施設計的。在一種實施方式中，該超研磨顆粒可硬焊至一金屬支撐層，其中該結合材料可為一金屬焊料或一金屬焊料合金。金屬焊接技術是本技術領域的公知技術。一青銅焊料(green braze materials)可用於該金屬支撐層上或該超研磨顆粒周圍。該金屬焊料可為任何公知結構，包括，焊接片、粉末、膠、噴霧及其類似，及其組合。當用於該金屬支撐層，該焊料可加熱並熔融以塗布於該金屬支撐層的至少一個部位並黏結該超研磨顆粒。該加熱溫度可根據所使用的硬焊材料而變化，在一種實施方式中約為700°C至1200°C。於加熱及冷卻過程中，研磨顆粒位於第一及第二單層中排列，從而使得施加於該金屬支撐層上的熱作用力大致相等，並使其翹曲最小化。在一非限定本發明的例子中，該超研磨顆粒可通過硬焊含氯的鎳合金結合至該金屬支撐層。在其他例子中，為了平坦化超研磨顆粒的尖點，硬焊可包括以一非結合至該焊料的平坦陶瓷材料抵壓該超研磨顆粒。各種硬焊合金皆可考慮，包括非限定本發明的例子中，如BNi2、BNi7及其類似物。此外，在一種實施方式中，該超研磨顆粒可以一電沉積方式(electrodepositionprocess)結合至一金屬支撐層,該結合材料可為一電沉積金屬材料。在適當方法的例子中，
於電沉積處理之前及期間，設置並保留研磨材料，並使用一包括絕緣材料的模具，其中該絕緣材料可有效地防止電沉積材料累積於模具表面。於電沉積過程中，超研磨顆粒可埋設在該模具的模具表面上。據此，可防止於顆粒尖點上及該研磨墊修整器基材的工作表面上發生電沉積材料的累積。相關技術已描述於2005年12月2日所提出的美國專利申請案號第11/292,938號中，一併於此作為參考。在另一種實施方式中，該超研磨顆粒可通過燒結方式以結合至該金屬支撐層，因此該結合材料可為一燒結材料。例如，將該超研磨顆粒結合至該金屬支撐層可包括設置一燒結化合物於該金屬支撐層上並接觸該超研磨顆粒，並燒結該燒結化合物以將該超研磨顆粒結合至該金屬支撐層。通過在此揭露的本技術領域中具有本發明工藝的一公知技術，將容易選擇合適的燒結材料。基本上，一燒結化合物設置於該超研磨顆粒周邊並與該金屬支撐層接觸。該燒結化合物可為任何公知可用於將超研磨顆粒固定在一基材的燒結材料。在非限制本發明的例子中，此材料可包括金屬或金屬合金粉末、陶瓷粉末，及其類似物。在非限制本發明的具體實例中，燒結化合物是鈷粉末。當燒結化合物設置於該超研磨顆粒周邊及金屬支撐層時，可利用加熱及加壓(在部分實施例中)而引起燒結。在部分實施方式中，一硬焊或硬焊合金可在鍵結過程中熔滲進入至燒結化合物中，以更進一步強化鍵結後的材料基質。在另一種實施方式中，一化學機械研磨墊修整器可包括多個具有平坦化超研磨顆粒尖點的修整片段，其中該多個修整片段通過一剛性支撐層而埋設固定。此設計可提供製備多個具有精確平坦化尖點的較小型修整片段。在這些修整片段中，較小直徑的金屬支撐層因其尺寸較小，可於製備過程中受到熱及/或壓力影響的翹曲也較少。例如，相較於一直徑O. 5英寸的金屬碟盤(即修整片段)，直徑4英時的金屬碟盤將受焊料而造成的更多翹曲，因此，熱變形及顆粒浮動的問題將會減少。通過不會引起顯著翹曲的工藝(例如以一有機材料結合)，多個修整片段隨後可結合在一較大直徑的剛性支撐層。此修整組件可具有一層或多層結合於一支撐層的超研磨顆粒。在一種實施方式中，該片段可具有一結合至金屬支撐層的單層超研磨顆粒。因此，此工藝提供製造可具有精確尖點突出誤差的化學機械研磨墊修整器。此外，在一種實施方式中，每個修整片段可具有至少三個超研磨顆粒突出於最大延伸方向。若位於每個修整片段上的三個最高突出超研磨顆粒已平坦化在整個剛性支撐層上，可製備出一於整個表面具有非常精確平坦化尖點的化學機械研磨墊修整器。例如，若使用十個修整片段以製備該化學機械研磨墊修整器，於該工具中之前三十個最高突出的超研磨顆粒將有效地具有相同突出距離且實質上具有平坦化。有關修整片段的各種其它技術的已描述於2011年2月24日所提出的美國專利申請案號第13/034，213號中，一併在此作為參考，包括具有至少一切割刀片的修整片段也被考慮在內。各種有機材料可考慮使用作為一剛性支撐層且/或用於固定該第二單層超研磨顆粒及/或該修整片段至該剛性支撐層。有機基質材料的適合例子包括胺基系樹脂(aminoresins)、丙烯酸酯系樹脂(acrylate resins)、醇酸樹脂(alkyd resins)、聚酯類樹脂(polyester resins)、聚醯胺類樹脂(polyamide resins)、聚亞醯胺類樹脂(polyimideresins)、聚氨基甲酸酯樹脂(polyurethane resins)、酌·醒樹脂(phenolic resins)、酌·醒/乳膠樹脂(phenolic/latex resins)、環氧樹脂(epoxy resins)、異氰酸酯類樹脂(isocyanate resins)、聚異氰酸樹脂(isocyanurate resins)、聚娃氧樹脂(polysiloxaneresins)、反應性乙烯基樹脂(reactive vinyl resins)、聚乙烯樹脂(polyethylene
resins)、聚丙j；希申對月旨(polypropylene resins)、聚苯乙j；希申對月旨(polystyrene resins) >苯氧基樹脂(phenoxy resins)、花樹脂(perylene resins)、聚磺酸酯樹脂(polysulfoneresins)、丙烯臆-丁二烯-苯乙烯樹月旨(acrylonitrile-butadiene-styrene resins)、丙烯酸酯樹脂(acrylic resins)、聚碳酸酯類樹脂(polycarbonate resins)、聚亞醯胺類樹月旨(polyimide resins),及其混合物,但不局限於此。在一特定實施方式中，該有機材料可為一環氧樹脂。在另一種實施方式中，該有機材料可為一聚亞醯胺樹脂。在又一種實施方式中，該有機材料可為一聚氨基甲酸酯樹脂。此外，在本文中所稱的「反轉鑄造(reverse casting) 」法可為用以精確方向性及將該修整片段接合至該剛性支撐層上。此方法可包括於起始固化時，使用一「掩膜」材料將多個修整片段固定在一基材上。該修整片段部分突出於該掩膜材料，接著可使用在此所討論的方法將其接合至該剛性支撐層，並於此之後(或在過程中)移除該掩膜材料。當利用一有機材料時，固化該有機材料的方法可為本技術領域中熟悉此等技術者公知的各種工藝，從而導致該有機材料從至少一柔軟的狀態相變化成至少一剛硬狀態。可由任何本技術領域熟悉該項技術者公知的方法達成固化，如通過以熱形式賦予能量以環氧化該有機材料；電磁福射，例如，紫外光、紅外光及微波福射；粒子衝擊，如電子束、有機催化劑、無機催化劑，或其他類似方法，並未局限於此。於本發明的一種實施方式中，該有機材料可為一熱塑型材料。熱塑型材料可通過各自獨立冷卻及加熱而可逆地硬化及軟化。在另一種實施方式中，該有機材料可為一熱固型材料。熱固型材料無法如熱塑型材料般，可逆地硬化及軟化。換言之，如有所需，一但發生固化，該過程基本上是不可逆的。作為一個如前述的較詳細列舉，使用於本發明實施例中的有機材料包括胺基系樹脂、丙烯酸酯系樹脂、醇酸樹脂(如胺甲酸乙酯醇酸樹脂(urethane alkyd resins))、聚酯類樹脂、聚醯胺類樹脂、聚亞醯胺類樹脂、反應性胺甲酸乙酯樹脂(reactive urethaneresins)、聚氨基甲酸酯樹脂(polyurethane resins)、酹醒樹脂(如可溶酹醒樹脂及線形酚醛樹酯)、酚醛/乳膠樹脂、環氧樹脂(如雙酚環氧樹脂)、異氰酸酯類樹脂、聚異氰酸樹脂、聚娃氧樹脂(如燒基燒氧基化娃燒(alkylalkoxysilane resins))、反應性乙烯基樹脂、標示有BakeliteTM商標名的樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚碳酸酯類樹脂，及其混合物與組合，其中，該燒基系樹脂包括燒基化尿素甲醒樹脂(alkylated urea-formaldehyderesins)、三聚氰胺甲醒塑脂(melamine-formaldehyde resins),及燒基化苯胍胺甲醒樹月旨(alkylated benzoguanamine-formaldehyde resins);該丙烯酸酯系樹脂包括乙烯基丙烯酸酯(vinyl acrylates),丙烯酸化環氧樹脂(acrylated epoxies),丙烯酸酯化胺甲酸乙酯(acrylated urethanes),丙烯酸酯化聚酉旨(acrylated polyesters),丙烯酸酯化丙烯酸樹脂(acrylated acrylics),丙烯酸酯化聚醚(acrylated polyethers),乙烯基醚(vinyl ethers),丙烯酸酯化油(acrylated oils),丙烯酸酯化娃膠(acrylatedsilicons),及相關的丙烯酸甲酯(associated methacrylates);標不有 BakeliteTM 商標的樹脂包括聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚苯乙烯樹脂、苯氧基樹脂、茈樹脂、聚磺酸酯樹脂、乙烯共聚物樹脂(ethylene copolymer resins)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、丙烯酸酯樹脂及乙烯基樹脂。於本發明的一種實施方式中，該有機材料可為一環氧樹脂。在另一種實施方式中，該有機材料可為一聚亞醯胺類樹脂。在又一種實施方式中，該有機材料可為一聚氨基甲酸酯樹脂。該有機材料可包括許多的添加物以方便其使用。例如，額外的交聯劑及填充劑可用以提高該有機材料層的固化特性。此外，可利用溶劑改變於該有機材料於未固化狀態下的特性。也可於固化的有機材料層中的至少一部位設置一補強材料。此補強材料可作為增加該有機材料層強度的功能，還可提高該個別研磨片段的固著力。在一種實施方式中，該補強材料可包括陶瓷、金屬或其組合。陶瓷的例子包括招、碳化招(aluminum carbide)、二氧化娃、碳化娃(silicon carbide)、氧化錯(zirconia)、碳化錯(zirconium carbide)及其組合。此外，在一種實施方式中，可塗布一耦合劑或一有機金屬化合物於一超研磨料的表面上以利於該超研磨顆粒通過化學鍵結固著在有機材料中。於本技術領域中，為熟悉該項技術者公知的各種有機及有機金屬化合物皆可使用。有機金屬耦合劑可於該超研磨料及該有機材料間形成化學鍵結，從而提高位於其中的超研磨料的固著力。如此，該有機金屬耦合劑可提供做為一架橋以於該有機材料及該超研磨料表面間形成鍵結。在一本發明的實施方式中，該有機金屬稱合劑可為鈦酸鹽(titanate)、錯酸鹽(zirconate)及其混合物。所使用的有機金屬耦合劑的含量取決於該結合劑及該超研磨料的表面積，通常情況下，該耦合劑或有機金屬化合物佔有機材料層重量的O. 05至10%即可足夠。在非限制本發明的實例中，可適用於本發明的矽烷包括道康寧公司(DowCorning)型號 Z-6040 的 3-縮水甘油醚丙基娃燒(3-glycidoxypropyItrimethoxysilane);聯合碳化物化學公司(Union Carbide Chemicals Company)型號A-174 的 γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基娃燒(Y nethacryloxy propyltrimethoxy silane);聯合碳化物化學公司(Union Carbide、Shin-etsu Kagaku Kogyo K. K.)的 β-(3,4_ 環氧環己)乙基三甲氧基娃燒(β - (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy silane)、氨丙基娃燒(Y -aminopropyltriethoxy silane)、N-( β -胺基乙基)-Y -胺基丙基甲基二甲氧基娃燒(N- ( β -aminoethyl) - y -aminopropyl-methyldimethoxy silane)。在非限定本發明的實例中，鈦酸鹽稱合劑包括三異硬酯酸鈦酸異丙酯(isopropyltriisostearoyltitanate)、二(異丙苯基過氧化氫異丙苯)氧乙酸鈦酸(di (cumylphenylate) oxyacetatetitanate)、4_ 胺基苯橫酸十二燒基苯橫酸欽酸(4-aminobenzenesulfonyldodecyl-benzenesulfonyl titanate)、四辛基二(二三癸基憐酸)欽酸(tetraoctylbis (ditridecylphosphite) titanate)、異丙基三(N-乙基胺基乙基胺基)欽酸(isopropyltri (N-ethylamino-ethylamino) titanate) (Kenrich Petrochemicals 公司銷售)、新燒氧基欽酸鹽(neoalkyoxy titanates),及其類似物,其中該新燒氧基鈦酸鹽也可由Kenrich公司銷售的LICA-01、LICA-09、LICA-28、LICA-44及LICA-97。在非限定本發明的實例中，鋁耦合劑包括=Ajinomoto公司銷售的醋酸烷氧基鋁二異丙酯及其類似物。在非限定本發明的實例中，鋯偶合劑包括=Ajinomoto公司銷售的新烷氧基鋯酸鹽、LZ-09、LZ-12、LZ-38、LZ-44、LZ-97、及其類似物。其他公知的有機金屬耦合劑，如硫醇基類化合物，也可用於本發明並被認為是在本發明的範疇中。在本發明的其他實施方式中，可通過減少顆粒於所需的容許差異範圍外的突出以平坦化超研磨顆粒尖點。當此顆粒被辨識出來，可利用各種技術來減少這樣的突出。在一種實施方式中，例如，該修整器的機械式磨耗可減少該突出顆粒。在另一種實施方式中，可
使用一振動工具來分別破壞此顆粒。在又一種實施方式中，可使用如Nd = YAG雷射器的雷射來破裂這樣的顆粒。實施例一去釉化修整器可以由下述的方式而製備形成一多晶金剛石刀片，並以反轉鑄造法嵌置於環氧樹脂中。該刀片是以微米級(如25微米)的粗糙金剛石顆粒所製成。該刀片是由一以高壓燒結微米金剛石所制的多晶金剛石塊上削切下來。將12個刀片以一相對於該修整器的角度固定，以露出鋸齒狀金剛石顆粒的尖銳邊緣。由於該多晶金剛石刀片的金剛石是在超高壓下燒結的，使顆粒便能以金剛石-金剛石鍵結固定，故在化學機械研磨墊的過程中研磨一柔軟的聚氨基甲酸酯樹脂，幾乎不會造成該多晶金剛石刀片部位脫落的風險。在修整程序過程中，該刀片是用於平坦化並以相反於一旋轉的化學機械研磨墊的方向旋轉。水刀是用於在該碟盤前灑水以利於在研磨墊上推進。該碟盤周邊設有一中空通道以連接一泵浦將水吸出。通過旋轉該多晶鑽石刀片以刨除該研磨墊及廢屑，該廢屑包括表面上所吸出的釉化材料(碎屑、磨料、切碎的研磨墊材料)，因此可通過該去釉化程序而相對地清潔該研磨墊。該已清潔的化學機械研磨墊表面接著使用粗糙成形修整器進行修整，其中該粗糙成形修整器具有結合於其的超研磨顆粒。該超研磨顆粒的尖點是平坦化的，從而在該化學機械研磨墊的表面產生實質上均勻的粗糙度。於化學機械研磨工藝中，利用一具有磨料懸浮於其中的研磨液於該研磨墊的表面，並將該已清潔的粗糙化研磨墊相對抵壓一晶圓。應了解的是，上述內容僅是為了說明本發明原理的應用。在不違背本發明範疇及精神的前提下，本發明所屬技術領域具有通常知識者可做出多種修改及不同的配置。因此，當本發明中目前被視為是最實用且優選的實施例的細節已被揭露如上時，對於本發明所屬技術領域的普通技術人員而言，可依據本文中所提出的概念與原則來作出而不受限於多種包含了尺寸、材料、外形、形態、功能、操作方法、組裝及使用上的改變。
權利要求
1.一種修整化學機械研磨墊的方法，包括 將一去釉化修整器作用於一化學機械研磨墊的一工作表面，以利用該去釉化修整器對該化學機械研磨墊的該工作表面進行去釉化； 將一粗糙成形修整器作用於該化學機械研磨墊的該工作表面，以利用該粗糙成形修整器對該化學機械研磨墊的該工作表面進行粗糙化。
2.如權利要求I所述的修整化學機械研磨墊的方法，其中該化學機械研磨墊的該工作表面在進行粗糙化之前就已完全地去釉化。
3.如權利要求I所述的修整化學機械研磨墊的方法，其中該化學機械研磨墊的該全部工作表面在進行粗糙化之前就已完全地去釉化。
4.如權利要求I所述的修整化學機械研磨墊的方法,其中對該化學機械研磨墊的工作表面進行去釉化及進行粗糙化是同時發生於工作表面的不同及分散區域，直到整個該工作表面完成修整。
5.如權利要求I所述的修整化學機械研磨墊的方法,其中對該化學機械研磨墊的工作表面的去釉化包括刮除該化學機械研磨墊的該工作表面的厚度。
6.如權利要求5所述的修整化學機械研磨墊的方法，其中該化學機械研磨墊的該工作表面的刮除厚度包括利用結合於該去釉化修整器的多個片狀元件以刮除厚度。
7.如權利要求I所述的修整化學機械研磨墊的方法，其中在對該化學機械研磨墊進行粗糙化包括利用結合於該粗糙成形修整器的多個超研磨顆粒以進行粗糙化。
8.如權利要求7所述的修整化學機械研磨墊的方法，其中該超研磨顆粒為單層超研磨顆粒的排列，在單層超研磨顆粒的最高突出尖點及次高突出尖點間的突出距離差異小於或等於20微米，且在單層超研磨顆粒的最高1%突出尖點間的突出距離差異為80微米或更小。
9.如權利要求I所述的修整化學機械研磨墊的方法，還包括在去釉化期間使一清潔噴灑劑作用於該工作表面。
10.如權利要求9所述的修整化學機械研磨墊的方法，其中該清潔噴灑劑是一水刀。
11.如權利要求9所述的修整化學機械研磨墊的方法，還包括使一吸力作用於該工作表面，以去除來自該化學機械研磨墊在去釉化期間所釋出的碎屑。
12.如權利要求I所述的修整化學機械研磨墊的方法，還包括，在去釉化期間，振動該去釉化修整器及對應的該化學機械研磨墊的至少一或兩者；或在粗糙成形期間，振動該粗糙成形修整器及對應的該化學機械研磨墊的至少一或兩者。
13.如權利要求12所述的修整化學機械研磨墊的方法，其中該振動是超聲波振動。
14.一種修整化學機械研磨墊的系統，包括 一去釉化修整器，其用於一化學機械研磨墊；以及 一粗糙成形修整器，其用於該化學機械研磨墊； 其中，該去釉化修整器及該粗糙成形修整器各自能獨立修整該化學機械研磨墊。
15.如權利要求14所述的修整化學機械研磨墊的系統,還包括一平臺(platen),其用於支撐並旋轉該化學機械研磨墊，該平臺用於該去釉化修整器及該粗糙成形修整器。
16.如權利要求14所述的修整化學機械研磨墊的系統，還包括一液體噴灑系統，其用於噴灑一清潔噴灑劑至該化學機械研磨墊以去除在去釉化期間的碎片。
17.如權利要求14所述的修整化學機械研磨墊的系統，還包括一吸引裝置，其用於去除 來自該化學機械研磨墊的碎屑。
18.如權利要求14所述的修整化學機械研磨墊的系統，還包括一振動裝置，其結合到至少一該去釉化修整器、該粗糙成形修整器、或該化學機械研磨墊。
19.如權利要求14所述的修整化學機械研磨墊的系統，其中該去釉化修整器包括多個片狀元件，其用於刮除該化學機械研磨墊的該工作表面的厚度。
20.如權利要求14所述的修整化學機械研磨墊的系統，其中該粗糙成形修整器包括多個超研磨顆粒，其用於在該化學機械研磨墊的該工作表面進行粗糙化。
21.如權利要求20所述的修整化學機械研磨墊的系統，其中該超研磨顆粒是單層超研磨顆粒的排列，在單層超研磨顆粒的最高突出尖點及次高突出尖點間的突出距離差異小於或等於20微米，且在單層超研磨顆粒的最高I %突出尖點間的突出距離差異為80微米或更小。
全文摘要
本發明公開了一種修整化學機械研磨墊的雙重修整系統及相關方法，在本發明的一種具體實施方式
中，該修整化學機械研磨墊的方法包括將一去釉化修整器(deglazing dresser)作用於一化學機械研磨墊的一工作表面，以利用該去釉化修整器能夠對該化學機械研磨墊的該工作表面進行去釉化；將一粗糙成形修整器(asperity-frming dresser)作用於該化學機械研磨墊的該工作表面，以利用該粗糙成形修整器能夠對該化學機械研磨墊的該工作表面進行粗糙化。
文檔編號B24B53/017GK102873639SQ20121024115
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月12日 優先權日2011年7月12日
發明者宋健民 申請人:宋健民