[发明专利]研磨工具及其制造方法

说明书

本发明提供研磨工具及其制造方法，研磨工具包括一基板及一研磨颗粒。研磨颗粒与基板相固接，研磨颗粒具有一基部及四个自基部凸起且为相邻的尖端，四个尖端之间形成一个类似十字形的凹陷区，且四个尖端中的两个相邻者之间在凹陷区中形成有一排料表面，排料表面位于该凹陷区之一末端，且排料表面与基部的一侧表面相邻并与侧表面形成介于120‑160度之间的内部角度。

技术领域

本发明是有关于一种研磨工具，且特别是有关于一种具有经加工处理之研磨颗粒的研磨工具及其制造方法。

背景技术

研磨工具已被广泛使用于材料的切削、研磨、抛光和磨光等多种应用领域当中。在如石材加工业或精密磨削工业中，通过坚硬的研磨颗粒优异的耐磨性能使切割、磨削等加工程序的效率提升，并使这类加工行业的成本降低。

化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)为各种产业中最常见的研磨制程。利用CMP制程可研磨各种物品的表面，包括陶瓷、硅、玻璃、石英、或金属的晶片等。此外，随着集成电路发展迅速，因CMP可达到大面积平坦的目的，故为半导体制程中常见的晶圆平坦化技术之一。

在半导体的CMP制程中，系利用研磨垫对晶圆或是其他半导体元件接触，并视需要搭配研磨液使用，使研磨垫通过化学反应与物理机械力以移除晶圆表面的杂质或不平坦结构。当研磨垫使用一段时间后，由于研磨过程中所产生的研磨屑积滞于研磨垫的表面，造成研磨效果及效率降低。因此，可利用研磨工具(如：修整器)对研磨垫表面磨修，使研磨垫的表面再度粗糙化，并维持在最佳的研磨状态。

为了提高研磨工具的切削率，通常是藉由提高研磨颗粒的排列密度或对研磨颗粒经加工处理增加其锐利度来达到目的。若是提高研磨颗粒的排列密度，随着所使用的研磨颗粒数量增加，则会相对地造成研磨工具的制造成本提高。但若对研磨颗粒经加工处理，如切割研磨颗粒表面造成凸点，然而限于目前加工处理的技术能力，过程中容易在研磨颗粒中残留应力，亦甚难控制经加工研磨颗粒的表面平坦度及边缘完整性。在研磨工具修整研磨垫时，不平整的表面可能会产生卡屑或凸点崩落刮伤研磨垫的问题。加工处理过程中残留的应力及边缘不完整的状况皆会使得研磨颗粒经使用一段时间后，边缘容易剥落、裂开，产生异常尖点，而不利于修整的均匀度。

因此，如何控制加工处理研磨颗粒的应力残留，提高研磨颗粒经加工处理后的表面平坦度及边缘完整性，实属当前重要研发课题之一。

发明内容

本发明内容之一目的是在提供一种研磨工具及其制成方法，藉以控制加工处理研磨颗粒的应力残留，且提高研磨颗粒经加工处理后的表面平坦度及边缘完整性。

本发明内容之另一目的是在提供一种研磨工具及其制造方法，其中研磨颗粒具有独特且创新的平顺表面轮廓，不易产生卡屑或部分崩落的问题。

本发明内容之一技术方案是在提供一种研磨工具，其特征在于，包括：一基板；及一研磨颗粒，与所述基板相固接，所述研磨颗粒具有一基部及四个自所述基部凸起且为相邻的尖端，所述四个尖端之间形成一个类似十字形的凹陷区，所述四个尖端中的两个相邻者之间在所述凹陷区中形成有一排料表面，所述排料表面位于所述凹陷区之一末端，且所述排料表面与所述基部的一侧表面相邻并与所述侧表面形成介于120-160度之间的内部角度。

所述的研磨工具，其特征在于：所述内部角度限于130-150度之间。

所述的研磨工具，其特征在于：所述排料表面与所述侧表面邻接轮廓的长度是介于80-180微米之间。

所述的研磨工具，其特征在于：所述四个尖端的任二相邻者之间相对于所述凹陷区中之一相对高点的最大高度变量介于40-120微米之间。

所述的研磨工具，其特征在于：所述凹陷区包含两个相垂直的凹陷，所述两个凹陷中之至少一者的长度介于275-375微米之间。