[发明专利]抛光垫修整器、抛光垫修整装置及抛光系统

说明书

技术领域

本发明属于化学机械抛光（CMP）技术领域，特别是涉及一种抛光垫修整器、包含该抛光垫修整器的抛光垫修整装置以及包含该抛光垫修整装置的抛光系统。

背景技术

化学机械抛光（CMP）技术是半导体晶片表面加工的关键技术之一，并用于集成电路制造过程的各阶段表面平整化，近年来得到广泛应用。在化学机械抛光过程中，抛光垫（polishing pad）具有储存、运输抛光液、去除加工残余物质、传递机械载荷及维持抛光环境等功能。随着化学机械抛光过程的不断进行，抛光垫的物理及化学性能会发生变化，表现为抛光垫表面产生残余物质，微孔的体积缩小、数量减少，表面粗糙度降低，表面发生分子重组现象，形成一定厚度的釉化层，导致抛光速率和抛光质量的降低。因此，必须对抛光垫进行适当的修整，适当的修整不仅可以改善抛光效果，还可以提高抛光垫的使用寿命、降低抛光成本。

现有最广泛应用的修整工具是金刚石修整器，图1是现有一种金刚石修整器的剖面结构示意图，如图1所示，修整器1包含基体2及金刚石研磨颗粒3，其中，基体2具有研磨面S1和非研磨面S2，非研磨面S2在研磨面S1所在平面上的投影被研磨面S1包围，且研磨面S1高于非研磨面S2，金刚石研磨颗粒3固结在研磨面S1上。在利用修整器1对抛光垫进行修整的过程中，修整器1以一定压力压在抛光垫表面，使得金刚石研磨颗粒3与抛光垫表面接触，且修整器1同时作转动及往复运动，从而实现对抛光垫表面的修整。但是，这种修整器1的位于外边缘位置（图1中虚线圆圈A所示部位）的金刚石研磨颗粒3，以及位于内边缘位置（图1中虚线圆圈B所示部位）的金刚石研磨颗粒3均容易剥落，不仅减少了修整器1的使用寿命，而且剥落的金刚石研磨颗粒3会对抛光垫上方被抛光的硅片造成划伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有抛光垫修整器的位于边缘位置的研磨颗粒容易剥落。

为解决上述问题，本发明提供了一种抛光垫修整器，包括：

研磨颗粒；

基体，具有研磨面，所述研磨颗粒固结在所述研磨面上，所述研磨面包括：相连的边缘研磨面和中央研磨面，所述边缘研磨面环绕在中央研磨面的周围；

所述中央研磨面为平面，且所述中央研磨面高于边缘研磨面。

可选的，所述边缘研磨面为凸形弧面；

或者，所述边缘研磨面由多个面相连而成，所述多个面包括：至少一个凸形弧面，和至少一个不与所述中央研磨面平行的平面。

可选的，当所述边缘研磨面为凸形弧面时，所述边缘研磨面与中央研磨面相切；

当所述边缘研磨面由多个面相连而成时，所述边缘研磨面与中央研磨面相连的面为：与中央研磨面相切的凸形弧面。

可选的，所述弧面为圆弧面。

可选的，所述研磨面呈环状分布在所述基体上，所述边缘研磨面包括内边缘研磨面及外边缘研磨面，所述中央研磨面位于内边缘研磨面和外边缘研磨面之间；

所述基体还具有非研磨面，所述非研磨面在所述中央研磨面所在平面上的投影，被所述研磨面在所述中央研磨面所在平面上的投影包围；

所述非研磨面低于研磨面。

可选的，所述基体呈圆盘状。

可选的，所述研磨颗粒为金刚石颗粒或立方氮化硼颗粒。

可选的，所述抛光垫修整器为电镀型抛光垫修整器、化学钎焊型抛光垫修整器、金属烧结型抛光垫修整器或化学气相沉积型抛光垫修整器。

另外，本发明还提供了一种抛光垫修整装置，包括：上述任一所述的抛光垫修整器。

可选的，还包括：驱动所述抛光垫修整器的驱动结构。

另外，本发明还提供了一种抛光系统，包括：

抛光装置，包括抛光垫；

上述任一所述的抛光垫修整装置，用于对所述抛光垫进行修整。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

在对抛光垫进行修整时，相对于基体底部而言，由于研磨面的中央研磨面高于边缘研磨面，使得边缘研磨面上的研磨颗粒高于中央研磨面上的研磨颗粒，故当抛光垫修整器进入抛光垫的压入深度较小时，大部分边缘研磨面上的研磨颗粒不会进行研磨，因而减少了位于边缘位置的研磨颗粒的使用频率，降低了位于边缘位置的研磨颗粒的剥落可能；另外，由于边缘研磨面上的研磨颗粒高于中央研磨面上的研磨颗粒，当抛光垫修整器沿着逐渐靠近抛光垫中心位置的方向运动时，大部分位于边缘位置的研磨颗粒会位于抛光垫表面上方，降低了位于边缘位置的研磨颗粒与抛光垫边缘发生碰撞的可能，进而降低了位于边缘位置的研磨颗粒的剥落可能。