[发明专利]CMP修整器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及进行半导体晶片等的抛光的CMP(化学机械抛光)装置的抛光垫的修整中使用的CMP修整器及其制造方法。

本申请基于2009年4月27日申请的日本专利申请第2009-107858号以及2009年7月3日申请的日本专利申请第2009-158619号主张优先权，将这些内容合并于此。

背景技术

随着半导体产业的发展，对金属、半导体、陶瓷等的表面进行高精度的精加工的加工方法的必要性提高，特别是半导体晶片，随着其集成度的提高，要求纳米级的表面精加工。为了对应这种高精度的表面精加工，通常对半导体晶片进行使用多孔性CMP垫的CMP(化学机械抛光)抛光。

CMP垫随着抛光而产生气孔堵塞或压缩变形，其表面状态逐渐变化。于是，发生抛光速度降低或不均匀抛光等不希望的现象。因此，对通过定期对CMP垫的表面进行磨削加工来将CMP垫的表面状态保持恒定、维持良好的抛光状态进行了研究。

作为为了对CMP垫进行磨削加工而使用的CMP垫修整器，例如已知如专利文献1所示，具备基底金属(基材或主体)、形成在基底金属的表面(朝向CMP垫侧的面)的镀层和通过该镀层固定在基底金属上的金刚石磨料。

专利文献1：日本特开2002-239905号公报

作为其它CMP修整器，也存在专利文献2所记载的修整器。该修整器在修整器主体的修整面上磨料分散，形成固定的磨料层。修整器主体为陶瓷制，在磨料层上保持并固定磨料的结合层由低温烧结陶瓷形成。

专利文献2：日本特开2008-132573号公报

然而，随着半导体的极细线化发展，对其表面抛光加工也期待进一步的精密化。因此，半导体抛光用的垫表面的修整也需要进一步高精度控制，期待轻负荷下的修整。但是，上述CMP修整器中，由于考虑到耐腐蚀性、主体主要使用不锈钢或陶瓷，修整器的自重增加，难以进行轻负荷下的修整。

为了实现轻负荷下的修整，对主体的树脂化也进行了研究。然而，在树脂主体的情况下，可实现CMP修整器的轻量化，但将金刚石磨料直接固定在树脂主体时，由于修整使树脂被磨削而对修整性能产生不良影响。

因此，需要用固定有金刚石磨料的金属板覆盖树脂主体。不过虽然通过电镀层可直接固定于树脂中，但因粘合力不充分产生金刚石磨料脱落等问题。因此，也考虑使用烧结粘接剂等固定金刚石磨料，但与通过电镀层进行的固定相比，在成本方面不利。此外，由于因热冲击而可能会在金刚石磨料内部产生微小裂纹等，金刚石磨料存在破碎的危险性。

作为用粘接剂将主体与固定有金刚石磨料的金属板固定的现有技术，已知专利文献3、4所记载的技术。

专利文献3：日本特开2005-171185号公报

专利文献4：日本特开平10-211664号公报

发明内容

本发明的一方案涉及CMP修整器，在与CMP装置的抛光垫对向接触的修整面上固定有金刚石磨料，所述金刚石磨料通过金属镀层固定在所述CMP修整器主体上，所述CMP修整器主体由树脂构成。在包含所述金刚石磨料的金属镀层和所述主体分别作为单独的部件成形后，接合为一体。此时，可实现CMP修整器的轻量化，且抑制因热冲击等所导致的内部裂纹的产生，同时可将金刚石磨料均匀地固定于主体上。

本发明的另一方案涉及的CMP修整器中，在所述金属镀层的外周端部设置有沿着所述主体的侧面部在全部周围、于所述金属镀层的厚度方向上弯曲的弯曲部。此时，金属镀层的刚性升高，可确保修整面的平坦度。由于金刚石磨料均匀地固定于修整面上，可以防止浆料从外周部渗入到粘接面，有助于确保粘接强度。

所述CMP修整器主体也可由聚苯醚、聚苯硫醚等工程树脂构成。此时，可根据用途选择耐热性、耐腐蚀性高的主体材料。

本发明的又一方案涉及CMP修整器的制造方法，该制造方法用于制造在与CMP装置的抛光垫对向接触的修整面上固定有金刚石磨料的CMP修整器，所述制造方法包括：在CMP修整器主体上的修整面上形成衬底镀层的工序；在所述衬底镀层上形成Ni打底镀层的工序；在所述Ni打底镀层上排列金刚石磨料的工序；在所述Ni打底镀层上使埋入镀层进一步成长并固定所述金刚石磨料的工序；和用涂层覆盖所述修整面的整体的工序。这样，可制造在修整面上均匀地固定有金刚石磨料的CMP修整器。