具有拼图式研磨片段的ＣＭＰ抛光垫修整器及其相关方法

摘要

本发明系一CMP抛光垫修整器系包括复数研磨片段，各研磨片段具有一片段基质以及附着于该片段基质的一研磨层，该研磨层包括超硬研磨层料；另外也提供一抛光垫修整器基材，且各研磨片段能永久地以一方向附着在该抛光垫修整器基材，以使得在该抛光垫修整器与该CMP抛光垫相对移动时，能够藉由该研磨层将材料自CMP抛光垫移除。

主权项

一种CMP抛光垫修整器，包括复数研磨片段，各研磨片段具有一片段基质以及一附着于该片段基质的研磨层，该研磨层包括超硬研磨材料，其系为多晶钻石(PCD)刀片及独立的研磨颗粒；另外也提供一抛光垫修整器基材，且各研磨片段能永久地以一方向附着在该抛光垫修整器基材，以使得在该抛光垫修整器与该CMP抛光垫相对移动时，能够藉由该研磨层将材料自CMP抛光垫移除。如申请专利范围第1项所述之抛光垫修整器，其中至少部份之研磨片段系以放射状分布于该抛光垫修整器基材的面上。如申请专利范围第1项所述之抛光垫修整器，其中该等复数研磨片段中的至少二研磨片段系至少在几何构型、研磨层材料以及研磨轮廓之其中一项不同。如申请专利范围第1项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨片段在该抛光垫修整器基材之面上的排列系实质上于各研磨片段均匀分布拖曳力(drag force)。如申请专利范围第1项所述之抛光垫修整器，其中各复数研磨片段的纵轴系与该抛光垫修整器基材的半径成一直线。如申请专利范围第1项所述之抛光垫修整器，其中各研磨层包括一磨蚀表面或点，其中至少一磨蚀表面或点系朝向于比邻接的研磨层之磨蚀表面或点较高的位置。如申请专利范围第1项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨层系藉一有机材料而附着于该片段基质，该有机材料层包括一个或多个选自于由下列物质所组成之群组：胺基树脂、丙烯酸酯树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚醯胺树脂、聚亚醯胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、酚醛/乳胶树脂、环氧树脂、异氰酸酯树脂、异氰尿酸酯树脂、聚矽氧烷树脂、反应型乙烯基树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、苯氧树脂、二萘嵌苯树脂、聚碸树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂及其混合物。如申请专利范围第1项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨层系藉由硬焊合金而附着于该等片段基质。如申请专利范围第1项所述之抛光垫修整器，其中各研磨层包括一切割面，且其中各切割面系相对于该CMP抛光垫之被研磨表面呈90度或更小的角度。一种CMP抛光垫修整器，其包括复数研磨片段，各研磨片段包括一片段基质、一有机黏着层以及藉由该有机黏着层附着在片段基质的一研磨层，该研磨层具有一超硬研磨材料，其系为多晶钻石(PCD)刀片及独立的研磨颗粒；另外也提供一抛光垫修整器基材，且各研磨片段能永久地以一方向附着在该抛光垫修整器基材，以使得在该抛光垫修整器与该CMP抛光垫相对移动时，能够藉由该研磨层将材料自CMP抛光垫移除。如申请专利范围第10项所述之抛光垫修整器，其中至少部份之研磨片段系以放射状约分布于该抛光垫修整器基材的面上。如申请专利范围第10项所述之抛光垫修整器，其中该等复数研磨片段中的至少二研磨片段系至少在几何构型、研磨层材料以及研磨轮廓之其中一项不同。如申请专利范围第10项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨片段在该抛光垫修整器基材之面上的排列系实质上于各研磨片段均匀分布拖曳力(drag force)。如申请专利范围第10项所述之抛光垫修整器，其中各研磨片段的纵轴系与该抛光垫修整器基材的半径成一直线。如申请专利范围第10项所述之抛光垫修整器，其中各研磨层包括一磨蚀表面或点，其中至少一磨蚀表面或点系朝向于比邻接的研磨层之磨蚀表面或点较高的位置。一种CMP抛光垫修整器，其包括复数研磨片段，各研磨片段包括一片段基质以及藉由硬焊合金附着于片段基质的一研磨层，该研磨层包括一超硬研磨材料，其系为多晶钻石(PCD)刀片及独立的研磨颗粒；另外也提供一该抛光垫修整器基材，且各研磨片段能永久地以一方向附着在抛光垫修整器基材，以使得在该抛光垫修整器与该CMP抛光垫相对移动时，能够藉由该研磨层将材料自CMP抛光垫移除。如申请专利范围第16项所述之抛光垫修整器，其中至少部份之研磨片段系以放射状约分布于该抛光垫修整器基材的面上。如申请专利范围第16项所述之抛光垫修整器，其中该等复数研磨片段中的至少二研磨片段系至少在几何构型、研磨层材料以及研磨轮廓之其中一项不同。如申请专利范围第16项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨片段在该抛光垫修整器基材之面上的排列系实质上于各研磨片段均匀分布拖曳力(drag force)。如申请专利范围第16项所述之抛光垫修整器，其中各研磨片段的纵轴系与该抛光垫修整器基材的半径成一直线。如申请专利范围第16项所述之抛光垫修整器，其中各研磨层包括一磨蚀表面或点，其中至少一磨蚀表面或点系朝向于比邻接的研磨层之磨蚀表面或点较高的位置。一种CMP抛光垫修整器，其包括复数研磨片段，各研磨片段包括一片段基质以及附着于片段基质的一研磨层，该研磨层包括一超硬研磨刀片，其系为多晶钻石(PCD)刀片及独立的研磨颗粒；另外也提供一该抛光垫修整器基材，且各研磨片段能永久地以一方向附着在抛光垫修整器基材，以使得在该抛光垫修整器与该CMP抛光垫相对移动时，能够藉由该研磨层将材料自CMP抛光垫移除。如申请专利范围第22项所述之抛光垫修整器，其中至少部份之研磨片段系以放射状约分布于该抛光垫修整器基材的面上。如申请专利范围第22项所述之抛光垫修整器，其中该等复数研磨片段中的至少二研磨片段系至少在几何构型、研磨层材料以及研磨轮廓之其中一项不同。如申请专利范围第22项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨片段在该抛光垫修整器基材之面上的排列系实质上于各研磨片段均匀分布拖曳力(drag force)。如申请专利范围第22项所述之抛光垫修整器，其中各研磨片段的纵轴系与该抛光垫修整器基材的半径成一直线。如申请专利范围第22项所述之抛光垫修整器，其中各研磨层包括一磨蚀表面或点，其中至少一磨蚀表面或点系朝向于比邻接的研磨层之磨蚀表面或点较高的位置。一种CMP抛光垫修整器，其包括复数研磨片段，各研磨片段包括一片段基质以及附着于片段基质的一研磨层，该研磨层系为多晶钻石(PCD)刀片及独立的研磨颗粒，且该研磨层包括一切割面，其在实施于该CMP抛光垫时，相对于一研磨表面具有90度或更小的角度；另外也提供一该抛光垫修整器基材，且各研磨片段能永久地以一方向附着在抛光垫修整器基材，以使得在该抛光垫修整器与该CMP抛光垫相对移动时，能够藉由该研磨层将材料自CMP抛光垫移除。如申请专利范围第28项所述之抛光垫修整器，其中至少部份之研磨片段系以放射状约分布于该抛光垫修整器基材的面上。如申请专利范围第28项所述之抛光垫修整器，其中该等复数研磨片段中的至少二研磨片段系至少在几何构型、研磨层材料以及研磨轮廓之其中一项不同。如申请专利范围第28项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨片段在该抛光垫修整器基材之面上的排列系实质上于各研磨片段均匀分布拖曳力(drag force)。如申请专利范围第28项所述之抛光垫修整器，其中各研磨片段的纵轴系与该抛光垫修整器基材的半径成一直线。如申请专利范围第28项所述之抛光垫修整器，其中各研磨层包括一磨蚀表面或点，其中至少一磨蚀表面或点系朝向于比邻接的研磨层之磨蚀表面或点较高的位置。一种形成CMP抛光垫修整器的方法，其包括：获得至少一研磨片段，该研磨片段包括：一片段基质、以及附着于该片段基质的一研磨层，该研磨层包括一超硬研磨材料，其系为多晶钻石(PCD)刀片及独立的研磨颗粒，该方法包括在一抛光垫修整器基材之面上定位至少一研磨片段于特定方向，以使得在该抛光垫修整器与该CMP抛光垫相对移动时，能够藉由该研磨层将材料自CMP抛光垫移除；以及永久地该至少一研磨片段固定于该抛光垫修整器基材。一种CMP抛光垫修整器，包括复数研磨片段，各研磨片段具有一片段基质以及一附着于该片段基质的研磨层，该研磨层包括超硬研磨材料，其系为独立的研磨颗粒，且其尖端间隔系为3至10倍研磨颗粒大小；另外也提供一抛光垫修整器基材，且各研磨片段能永久地以一方向附着在该抛光垫修整器基材，以使得在该抛光垫修整器与该CMP抛光垫相对移动时，能够藉由该研磨层将材料自CMP抛光垫移除。如申请专利范围第35项所述之抛光垫修整器，其中至少部份之研磨片段系以放射状分布于该抛光垫修整器基材的面上。如申请专利范围第35项所述之抛光垫修整器，其中该等复数研磨片段中的至少二研磨片段系至少在几何构型、研磨层材料以及研磨轮廓之其中一项不同。如申请专利范围第35项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨片段在该抛光垫修整器基材之面上的排列系实质上于各研磨片段均匀分布拖曳力(drag force)。如申请专利范围第35项所述之抛光垫修整器，其中各复数研磨片段的纵轴系与该抛光垫修整器基材的半径成一直线。如申请专利范围第35项所述之抛光垫修整器，其中各研磨层包括一磨蚀表面或点，其中至少一磨蚀表面或点系朝向于比邻接的研磨层之磨蚀表面或点较高的位置。如申请专利范围第35项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨层系藉一有机材料而附着于该片段基质，该有机材料层包括一个或多个选自于由下列物质所组成之群组：胺基树脂、丙烯酸酯树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚醯胺树脂、聚亚醯胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、酚醛/乳胶树脂、环氧树脂、异氰酸酯树脂、异氰尿酸酯树脂、聚矽氧烷树脂、反应型乙烯基树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、苯氧树脂、二萘嵌苯树脂、聚碸树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂及其混合物。如申请专利范围第35项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨层系藉由硬焊合金而附着于该等片段基质。如申请专利范围第35项所述之抛光垫修整器，其中该等研磨层更包括多晶钻石(PCD)刀片。如申请专利范围第35项所述之抛光垫修整器，其中该研磨片段系包括一千颗研磨颗粒。如申请专利范围第35项所述之抛光垫修整器，其中各研磨层包括一切割面，且其中各切割面系相对于该CMP抛光垫之被研磨表面呈90度或更小的角度。