化學機械拋光墊修整器的制造方法
【專利摘要】公開了用于CMP拋光墊的墊修整器，其包括具有第一組突起和第二組突起的基板，第一組突起具有第一平均高度，第二組突起具第二平均高度，第一平均高度不同于第二平均高度，在第一組突起中的每個突起頂部具有非平坦表面，在第二組突起中的每個突起頂部具有非平坦表面，所述第一組突起和所述第二組突起具有至少在其頂表面上的多晶金剛石層。例如，所述突起集可通過它們的高度確定，或可選擇地通過它們的預定位置或它們的基準尺寸確定。示出了測量該突起高度的各種方式，包括從墊修整器的背面測量平均高度、峰谷高度或突出高度。
【專利說明】化學機械拋光墊修整器
[0001]相關申請
[0002]本申請要求2011年3月7日提交的美國臨時專利申請N0.61/449，851、2011年7月11日提交的美國臨時專利申請N0.61/506，483以及2011年7月29日提交的美國臨時專利申請N0.61/513，294的權益，其公開的全部內(nèi)容通過引用并入本文。
【技術領域】
[0003]本公開通常涉及半導體制造設備。更具體地，本公開涉及用于清潔半導體制造中所使用的拋光墊的修整裝置。
【背景技術】
[0004]化學機械拋光(CMP)在半導體芯片和存儲設備的制造中廣泛使用。在CMP過程中，通過拋光墊、拋光漿料和任選地化學試劑的作用從晶片基板去除材料。隨著時間的推移，拋光墊變得沒有光澤，并且充滿了來自CMP過程的碎屑。使用墊修整器定期修復拋光墊，墊修整器磨蝕該拋光墊的表面并開孔，并在拋光墊的表面上創(chuàng)建微凸物。墊修整器的功能是維持CMP過程中的去除率。
[0005]CMP代表了半導體和存儲設備制造中的主要生產(chǎn)成本。這些CMP成本包括那些涉及拋光墊、拋光漿料、鉆石輪以及在平坦化和拋光操作過程中受到磨損的各種CMP零件的成本。CMP過程中的額外費用包括為了更換拋光墊的工具停機時間以及測試晶片來重新校準CMP拋光墊的成本。
[0006]典型的拋光墊包括約0.16cm厚的閉孔聚氨酯泡沫。在墊修整過程中，該墊受到機械磨損以物理穿透該墊表面的多孔層。該墊的暴露表面包含開孔，其可在CMP過程中使用以捕獲由廢拋光漿料組成的磨粉漿和從晶片去除的材料。在以后的每個墊修整步驟中，墊修整器去除了包含嵌入材料的多孔外層并最大限度地減少了該外層以下層的去除。拋光墊的過多紋理(texturing)導致壽命縮短，而紋理不足導致CMP步驟中的材料去除率不足以及缺乏晶片均勻性。
[0007]—種CMP墊修整器是具有固定金剛石磨料的四英寸盤。金剛石涂層盤旋轉并壓到拋光墊表面上以切割和去除頂層。該金剛石通常嵌入環(huán)氧樹脂或金屬基材料中。然而，來自這些墊修整器的金剛石可能脫落，由于拋光操作過程中的晶片磨損，這可導致收得率損失。
[0008]對于CMP墊修整工具有持續(xù)的需要，該CMP墊修整工具減少或消除了脫落的磨料顆粒，并具有用于修整CMP拋光墊的不同表面高度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]在本發(fā)明的各種實施方式中，提供了一種墊修整器，其從基板加工以具有所希望的特征高度分布和臺面粗糙度特性。該墊修整器不需要超硬磨料顆粒，例如附著在基板上的金剛石顆粒，其消除了顆粒從墊修整器脫落的問題。取而代之的是，成形陶瓷上的突起作為幾何特征，其提供了在墊表面上的應力集中。這些特征的切割性能和壽命通過在表面突起之上生長的多晶CVD金剛石涂層而大大提高。本發(fā)明包括墊修整器和制造該墊修整器的方法。
[0010]在一個實施方式中，加工工藝利用多孔基板材料的特性來提供分布和粗糙度特性。因為這些特征是由基板加工的，因此不需要將顆粒粘結到基板上。
[0011]在一個實施方式中，以預定的圖案設置特征。該圖案可以是矩陣式的，也就是說，重復地均勻分布的矩陣模式。該特征可包括雙峰或者多峰高度分布，其中各種特征高度是散布的。
[0012]化學機械拋光(CMP)是結合化學和機械力的平滑表面過程，并且周期性地利用墊修整器來修復拋光墊。該墊修整器的功能是維持CMP過程中的去除率。該墊修整器也可稱為CMP拋光墊修整器或拋光墊修整頭。
[0013]墊修整器具有均勻高度特征的高密度(每單位面積的數(shù)量)，往往每個靠著CMP拋光墊的特征易于產(chǎn)生基本上均勻的力。例如，這樣的墊修整器實施例由Myoung (Myoung)的美國專利N0.6439986 (公開了均勻高度的加工特征)、Lawing (Lawing)的美國專利申請公布N0.2002/0182401 (公開了使用臨時保溫層使粒子定位，從而粒子限定均勻接觸平面)、Slutz等人(Slutz)的美國專利N0.7367875 (公開了其上應用CVD金剛石涂層于陶瓷材料的復合基板的復合材料和各種配置的未反應碳化物成形材料)所公開。其它的墊修整器不包括凸起特征，而是依靠表面粗糙度來完成修整。例如，參見Cornelius等人(Cornelius)的EP0540366A1 (公開了由大小在2 μ m至50 μ m范圍的結合碳化硅顆粒構成的基板，該基板具有在其上結合的金剛石層)、Zimmer等人(Zimmer)的美國專利N0.6632127 (公開了基板和結合在基板上的細顆?；瘜W汽相沉積多晶金剛石層，或可選擇的，結合到CMP修整盤基板上的多晶金剛石薄片)。這種“少凸起”的基板，當用作墊修整器上的切割表面時，也往往會在整個墊修整器的切割表面產(chǎn)生基本均勻的力。一般來說，例如由均勻凸起高度和少凸起表面所產(chǎn)生的均勻力分布還在標準的工作壓力下產(chǎn)生最低的切割率。
[0014]另一方面，在具有結合到基部的不規(guī)則形狀或取向的磨料顆粒的墊修整器的最突出特征上產(chǎn)生的力可導致該顆粒受到較大的力而從墊修整器脫落。例如，參見Sung(Sung)的美國專利N0.7201645 (公開了具有附著到基板的多個超硬磨料顆粒的波狀CMP墊修整器)和An等人(An)的美國專利申請公布N0.2006/0128288 (公開了將磨料顆粒固定在金屬基板上的金屬粘合劑層，較小和較大磨料顆粒之間的直徑差范圍為10%至40%)?？蓪е略趻伖獠僮鬟^程中劃傷晶片的脫落的顆?？捎蓲伖鈮|捕獲。
[0015]這個難題可通過產(chǎn)生具有不同高度的機械加工特征的墊修整器的機器加工工藝克服。在一個實施方式中，該特征是從產(chǎn)生特征高度的多峰分布的蝕刻工藝制作的?；宀牧系亩嗫仔蕴卣鬟€可提供所需的分布特征，也就是說，高孔隙度基板或具有較寬孔尺寸分布的基板相比密集基板或具有更均勻分布的孔尺寸的基板會在更廣的范圍產(chǎn)生特征高度總數(shù)(populations)。多孔基板材料還可提供具有峰值區(qū)域或具有隨孔徑和孔徑分布變化的粗糙度的“臺面”特征。
[0016]在一個實施方式中，化學機械拋光墊修整器包括具有前表面和后表面的陶瓷基板，該陶瓷基板的前表面包括或包含從該陶瓷基板一體形成的第一組陶瓷突起和從該陶瓷基板一體形成的第二組陶瓷突起，第一組陶瓷突起的特征在于從參考表面測量的第一平均高度，第二組陶瓷突起的特征在于從參考表面測量的第二平均高度，該第一平均高度不同于該第二平均高度。在本發(fā)明的某些形式中，第一組陶瓷突起和第二組陶瓷突起各自具有頂表面。該突起可進一步包括多晶金剛石層。在墊修整器的某些形式中，第一組陶瓷突起中的每個突起頂部具有粗糙的、非平坦表面，第二組陶瓷突起中的每個突起頂部具有粗糙的、非平坦表面。該墊修整器切割CMP墊以開孔并創(chuàng)建表面微凸體。
[0017]在墊修整器的某些形式中，各平均高度的突起以重復的圖案形成在墊修整器的切割表面中。在墊修整器的另一個形式中，該基板包括第二平均高度的陶瓷突起，其小于第一平均高度的陶瓷突起，其中第二平均高度的陶瓷突起位于基板外側邊緣附近的環(huán)形區(qū)域中。在墊修整器的另一個形式中，該基板包括兩種或多種高度的陶瓷突起，其比第一平均高度的陶瓷突起小，其中較小的陶瓷突起位于基板外側邊緣附近的環(huán)形區(qū)域中。較低輪廓的陶瓷突起允許該墊修整器易于切割拋光墊并降低這些突起上的機械應力。在本發(fā)明的某些形式中，該陶瓷突起是碳化硅，在其它形式中該突起是β碳化硅。
[0018]本發(fā)明的墊修整器的一些實施方式包括固定于基板的一個或多個片段基板。在本發(fā)明的某些形式中，一個或多個片段可各自具有相同的突起，或者一個或多個片段可在每個片段中具有兩個或多個突起的相同組合。在本發(fā)明的其它實施方式中，所述片段可各自具有不同的突起，或所述片段可具有兩個或多個突起的不同組合。
[0019]在一個實施方式中，化學機械拋光墊修整器包括具有前表面的基板，該前表面具有多個與其一體的突起，在正面方向延伸的多個突起基本上垂直于所述前表面，所述多個突起各包括遠側末端。多個突起包括具有在對準平面(registration plane)變量內(nèi)的遠側末端的多個突起子集，該對準平面基本上平行于所述前表面，多個突起子集的突起以相對于彼此的固定和預定關系位于該對準平面上。多晶金剛石涂層至少覆蓋了多個突起子集的遠側末端。該基板具有至少10%的孔隙率。
[0020]在本發(fā)明的另一個實施方式中，多個突起的每一個圍繞各自的垂直于前表面的對準軸在正面方向上延伸，相應對準軸的每一個在基板的前表面上限定了預定位置。突起的第一子集由前表面上的預定位置確定，并限定了第一平均高度，突起的第一子集的預定位置限定了第一預定圖案。突起的第二子集由前表面上的預定位置確定，該突起的第二子集的預定位置限定了第二預定圖案和小于第一平均高度的第二平均高度。在一個實施方式中，至少一部分的突起第二子集穿插在至少一部分的突起第一子集中，一小部分的突起第二子集各自具有高度，其大于至少一個突起第一子集的各自高度。
[0021]在一些實施方式中，化學機械拋光墊修整器包括突起的第一子集，各具有基本類似的第一基準尺寸，所述突起的第一子集限定了第一圖案并具有第一平均高度。還包括突起的第二子集，每個具有基本類似的第二基準尺寸，所述突起的第二子集限定了第二圖案并具有第二平均高度。在一個實施方式中，第一基準尺寸大于所述第二基準尺寸，至少一部分突起的第二子集穿插在至少一部分突起的第一子集之中。
[0022]在某些實施方式中，多個突起的每一個包括遠側末端，多個突起包括具有遠側末端的突起第一子集，該遠側末端在第一對準平面中心的第一變量中，該第一對準平面基本平行于所述前表面，突起第一子集的突起以相對于彼此固定和預定的關系位于基板上。突起的第二子集具有遠側末端，其在第二對準平面中心的第二變量中，第二對準平面基本平行于所述前表面，突起第二子集的突起以相對于彼此固定和預定的關系位于基板上。在一個實施方式中，至少一部分突起的第二子集穿插在至少一部分突起的第一子集之中。突起第二子集的每一個可包括大于3 μ m的均方根表面粗糙度。
[0023]在各種實施方式中，多個突起的每一個包括位于各自突起臺面上的遠側末端，該臺面限定為在與正面方向相反方的向上與各自突起的遠側末端的間隔在預定距離內(nèi)。多個突起的每一個限定了在臺面基礎上的橫截面，該橫截面限定了形心。對于至少一部分的多個突起，該橫截面的形心與各自的對準軸偏移。
[0024]雖然示出了幾個制作該墊修整器的示例性物品、組合、裝置和方法，當然可以理解的是，本發(fā)明并不局限于這些形式。本領域技術人員可做出改變，特別是鑒于上述教導。例如，某個形式的步驟、組件或特征可用另一個形式相應的步驟、組件或特征取代。另外，該墊修整器可包括這些形式各個方面的任何組合或子組合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是在本發(fā)明的實施方式中具有修整器的晶片拋光裝置的透視圖；
[0026]圖2A-2C是在本發(fā)明的實施方式中墊修整器的剖視圖；
[0027]圖3A和3B是在本發(fā)明的實施方式中墊修整器的剖視圖；
[0028]圖3C是在本發(fā)明的實施方式中墊修整器的局部透視圖；
[0029]圖3D是在本發(fā)明的實施方式中墊修整器的一部分的放大圖像；
[0030]圖4A和4B是現(xiàn)有技術的突起的透視圖和剖視圖；
[0031]圖4C和4D是本發(fā)明實施方式的突起的透視圖和剖視圖；
[0032]圖5A和5B是本發(fā)明的墊修整器或片段的示意剖面圖；
[0033]圖6A-6F本發(fā)明的片段的部分平面圖；
[0034]圖7A-7C是在本發(fā)明的實施方式中具有片段的墊修整器的透視圖；
[0035]圖7D是安裝到圖7B背板的部分的放大圖像；
[0036]圖7E是在本發(fā)明的實施方式中具有凹槽或溝渠的部分的平面圖；
[0037]圖7F是圖7E的凹槽或溝渠一部分的放大透視圖；
[0038]圖8A-8C是在本發(fā)明的實施方式中具有單調增加的突起高度的墊修整器或部分的邊緣區(qū)域的局部剖視圖；
[0039]圖9是在本發(fā)明的實施方式中具有不同基準尺寸的穿插突起的部分的局部視圖；
[0040]圖10是在本發(fā)明的實施方式中具有不同基準尺寸的突起的修整頭的放大圖像；
[0041]圖1lA是在本發(fā)明的實施方式中具有不同穿插高度的突起的墊修整器的放大局部透視圖；
[0042]圖1lB是在本發(fā)明的實施方式中具有不同穿插高度的突起的墊修整器的放大剖視圖；
[0043]圖1lC是在本發(fā)明的實施方式中具有臺面的突起的放大剖視圖；
[0044]圖1lD是在本發(fā)明的實施方式中在穿過一系列突起的平面上的放大剖視圖；
[0045]圖12是在本發(fā)明的實施方式中的臺面邊界；
[0046]圖13A和13B是在本發(fā)明的實施方式中墊修整器的激光共聚焦顯微鏡圖像；
[0047]圖13C是在本發(fā)明的實施方式中墊修整器的一系列峰和凹部的放大輪廓；
[0048]圖14A和14B是在本發(fā)明的實施方式中具有不同高度的穿插突起的墊修整器的激光共聚焦顯微鏡圖像；[0049]圖14C是在本發(fā)明的實施方式中具有不同高度的穿插突起的墊修整器的一系列峰和凹部的放大輪廓；
[0050]圖15是在本發(fā)明的實施方式中主要和次要突起的雙峰分布圖；
[0051]圖16是本發(fā)明的實施方式提出的突起矩陣的一部分的地形學描繪；
[0052]圖16A是在本發(fā)明的實施方式中具有突出高度的突起的透視圖；
[0053]圖17是在本發(fā)明的實施方式中具有多晶CVD金剛石涂層的墊修整器的一部分的放大剖視圖；
[0054]圖18A是在本發(fā)明的實施方式中具有約200μπι基準尺寸的未涂覆突起的放大圖像；
[0055]圖18Β是在本發(fā)明的實施方式中具有約65 μ m基準尺寸的金剛石涂覆的突起的放大圖像；
[0056]圖19A和19B是本發(fā)明實施方式的墊切割率和墊表面光潔度的曲線圖；
[0057]圖20是將本發(fā)明的墊切割率與市售的墊修整器對比的曲線圖；
[0058]圖21是將本發(fā)明實施方式的晶片去除率和墊表面光潔度與市售的墊修整器對比的的曲線圖；以及
[0059]圖22是將本發(fā)明實施方式的墊表面光潔度和墊切割率與市售的墊修整器對比的的曲線圖。
【具體實施方式】
[0060]現(xiàn)在參見圖1，在本發(fā)明的實施方式中描述了在化學機械拋光(CMP)過程中具有墊修整器32的晶片拋光裝置30。所描述的晶片拋光裝置30包括具有上表面36的旋轉臺34，上表面36具有安裝在其上的CMP墊38 (如聚合物墊)。其上安裝有晶片基板44的晶片頭42布置成使得晶片基板44與CMP墊38接觸。在一個實施方式中，漿料供給裝置46向CMP墊38提供磨料漿48。
[0061]在操作中，旋轉臺34轉動，從而使CMP墊38在晶片頭42、墊修整器32和漿料供給裝置46的下方旋轉。該晶片頭42通過向下的力F與CMP墊38接觸。該晶片頭42還可以在線性往復作用下旋轉和/或振動，以加強安裝在其上的晶片基板44的拋光。該墊修整器32還可與CMP墊38接觸，并在CMP墊38的表面來回平移。該墊修整器32也可以旋轉。
[0062]功能上，該CMP塾38以可控的方式從晶片基板44上去除材料，為晶片基板44提供拋光表面。該墊修整器32的功能是去除來自拋光操作的碎屑，該拋光操作充滿了來自CMP過程的碎屑，并打開CMP墊38的孔，從而保持CMP過程中的去除率。
[0063]參照圖2A至2C(統(tǒng)稱為圖2)，在本發(fā)明的實施方式中描述了墊修整器52a、52b和52c(統(tǒng)稱為墊修整器52)。該墊修整器52可包括具有后表面56和與后表面相對的前表面58的基板54?；?4的前表面58可包括第一組突起62和第二組突起64。所述第一組突起62整體形成在基板54上并且具有以平面Pl為中心的第一平均高度，其可從基板54的后表面56到第一組突起62的遠端面66測得。第二組突起64也整體形成在基板54上并可具有以平面P2為中心的第二平均高度，其從基板的后表面56到第二組突起64的遠端面68測得。在圖2所描述的實施方式中，第一和第二組突起62和64由于具有不同的平均高度而彼此區(qū)分開。[0064]第一和第二組突起62和64與基板54是一體的，而不是與基板結合的磨料顆粒。在本發(fā)明的某些形式中，所述第一組突起62中的一個或多個突起的遠端面66可具有不規(guī)則或粗糙的表面，第二組突起64中的各突起的遠端面68可具有不規(guī)則或粗糙的表面。第一組突起62和第二組突起64可至少在其頂表面涂覆例如多晶金剛石涂層。
[0065]在一個實施方式中，在突起的遠端面66和68上的粗糙或不規(guī)則表面可至少部分歸因于來自轉換為碳化硅的多孔石墨基板的粗糙度。在本發(fā)明的其它形式中，第一組突起中的一個或多個突起的頂部可具有平坦的表面，第二組突起中的每個突起的頂部可具有平坦的表面。
[0066]第一組突起62的平均高度可限定第一平面P1，并且第二組突起64的平均高度可限定第二平面P2。在一個實施方式中，第一和第二平面Pl和P2基本上彼此平行。不限于此地，額外的突起組，例如具有平均高度的第三組突起(未示出)、具有平均高度的第四組突起等也可形成在基板或片段54的表面上?；?4的后表面56可連接或接合到修整設備上。
[0067]在某些實施方式中，第一組突起62的平均高度大于第二突起64的平均高度。SP，平面Pl比平面P2更遠離基板54的后表面56。在各種實施方式中，墊修整器的基板或片段54是陶瓷材料。在該墊修整器的某些形式中，陶瓷材料包括碳化硅。例如，該陶瓷材料可以是β碳化硅或包含β碳化硅的陶瓷材料，其可包括不同的碳相或過量的碳。
[0068]在一個實施方式中，實現(xiàn)了由近凈成形多孔石墨前體制造該墊修整器的方法。石墨塊可加工成近凈成形的墊修整器52的基板或片段54。在此，“近凈成形”用來表示組件，其涉及最小后處理加工以達到最終的形式和公差。在一個實施例中，多孔石墨基板是有紋理的，以使用幾種成形過程的一種形成突起和其它特征，例如溝槽。然后，該有紋理的石墨基板可轉換為近凈成形碳化硅材料基板。該近凈成形碳化硅可以是β碳化硅。通過將近凈成形多孔石墨前體轉換成近凈成形碳化硅墊修整器52而形成所述墊修整器52，可直接在有紋理的碳化硅上提供成本優(yōu)勢，原因是由于其硬度，加工碳化硅是困難和耗時的過程。
[0069]圖2Α至2C示出了在本發(fā)明的實施方式中的墊修整器52的橫截面的非限制性實施例。在這些實施例中，墊修整器基板54具有旋轉軸，后表面56平行于由在基板54的前表面58上的第一組和第二組突起62和64的平均高度限定的一個或多個平面。墊修整器的這兩個平面Pl和Ρ2有效限定了兩個切割平面。在一些形式中，該基板可包括兩個以上的切割平面。
[0070]該突起可形成在基板的前表面上(圖2Α或圖2C)，或該突起可形成在與第一基板連接的第二基板72上(圖2Β)，或該突起可形成在一個或多個單獨片段的基板上，這些片段與背板連接(參見圖7和隨后的討論)。根據(jù)墊修整器52的配置，具有突起的基板或第一基板接合到修整設備的旋轉和/或平移裝置(未示出)上。該基板可具有廣泛的形狀，并不限于盤狀。該基板可具有用于在平面內(nèi)轉動的旋轉軸。
[0071]參見圖3Α至3D (統(tǒng)稱為圖3)，在本發(fā)明的實施方式中描述了具有邊緣區(qū)域82和中央?yún)^(qū)域84的墊修整器80。在圖3Α中，該邊緣區(qū)域82包括多個突起86 (圖3Α)或單獨突起87 (圖3C)，其具有圍繞平面Ρ2為中心的平均高度，該平面Ρ2的高度小于中央?yún)^(qū)域84的至少一些突起88的高度。突起86和88形成在整個基板或片段的區(qū)域或領域中。在所描述的實施方式中，突起86和/或88可以是一系列的單個底座或可形成環(huán)繞中央?yún)^(qū)域84的連續(xù)環(huán)孔。
[0072]在圖3D的實施方式中，單邊緣領域突起92包括與底座突起96的領域相鄰的大平臺94。在圖3D的圖像中，該底座突起96的基準尺寸約為65 μ m，約65 μ m高，并具有每平方毫米約3個突起的密度。大平臺94具有的寬度(從圖3C中基準點(b)至基準點(c)的距離)約為400 μ m,平均高度約為40 μ m。
[0073]關于圖3B，修整器基板或片段80的邊緣102具有較小高度的錐體形切割特征104，而基板或片段的內(nèi)場具有較高的截斷方錐體突起106 (未示出不規(guī)則頂表面)。
[0074]所述突起通過凹進區(qū)域分開，該凹進區(qū)域可以是具有各種橫截面(例如但并不限于方形、“U”形或“V”形)的溝槽。在一些實施方式中，凹進溝槽的側面和底部區(qū)域具有在底部或凹陷末端108處變窄的圓形形狀，為突起提供了更寬泛和更厚的基準尺寸以增加強度。例如在圖3C中，邊緣區(qū)域82的突起87可形成在基板表面上的環(huán)孔，該表面限定了平面P2鋪設在基板底部和中央?yún)^(qū)域的平面Pl之間。
[0075]參見圖4A至4D，現(xiàn)有技術的突起110 (圖4A和4B)與本發(fā)明實施方式的突起112(圖4C和4D)比較。圖4A的突起包括平坦表面114，其橫截面描述在圖4B中。與此相反，圖4C的突起112包括不規(guī)則或有紋理的頂表面116，其橫截面描述在圖4D中。
[0076]參見圖5A和5B (統(tǒng)稱為圖5)，墊修整器120a和120b分別具有第一平均高度的突起122和第二平均高度的突起124，其以一定圖案形成在本發(fā)明實施方式中的基板或片段132的邊緣區(qū)域126和/或中央或場區(qū)128中。該突起122、124可具有在CMP墊上提供切割區(qū)域的各種形狀。在一些實施方式中，突起122、124具有幾何形狀，例如但不限于金字塔形、錐形、矩形、圓柱形以及它們具有高地的截斷形式(如截頭圓錐形)。突起122、124的遠端面可具有方形邊、圓形邊或半徑破壞的邊。例如，圖5描述了基板132具有在基板132中央?yún)^(qū)域128中的較高金字塔形或錐形突起(突起122)以及在基板的外部或環(huán)形邊緣區(qū)域126處的較小金字塔形或錐形突起(突起124)的可重復圖案，并穿插在較高突起122之中。圖5A中所示的較高突起122允許墊修整器120有力地穿過CMP拋光墊，而較小突起124防止利用大洞穴過度修整，這可能會導致結塊缺陷。圖5B示出了較高領域突起122和在邊緣區(qū)域126中的較小導入突起。在該領域中的統(tǒng)一特征為拋光墊(圖1中的38)提供了更平滑的紋理，這有利于金屬加工，例如銅的CMP。
[0077]在某些實施方式中，基板、片段或第二基板會有兩個或多個不同平均高度的突起。該突起高度可從基板或片段的后表面測得，或從一些任意參考平面測得。平均高度相同的突起可用來限定用于墊修整器的切割平面或切割區(qū)域。墊修整器可具有兩個或多個的切割平面。例如，再次參見圖3A，示出了兩組具有不同平均高度的突起，各突起具有紋理或不規(guī)則的頂表面。這些具有相同平均高度Pl的突起會具有位于第一平面內(nèi)的頂表面，而這些突起比頂表面具有平均高度P2且位于第二平面內(nèi)的突起要高。在本發(fā)明的一些形式中，第一平面平行于第二或第三平面。
[0078]突起高度和/或頂表面的最大方面，在某些情況下的頂表面寬度或直徑，其范圍可從10 μ m至約200 μ m，在一些實施方式中為10至100 μ m。在突起是尖點狀特征的情況下，該突起的特征可在于最大的方面在突起的一半高度處。參考平面可以是基板的背面，或在基板背面是非平面(例如，凹形或凸形或其它)的情況下，可使用平行于三個或三個以上突起的頂表面的外部參考平面。例如，再次參見圖5B，根據(jù)參考平面用來表示成組的突起的用途，最高突起的特征可在于平均高度為Hla或Hlb (分別是外部參考平面或基板背面)，在基板邊緣區(qū)域附近的較小突起的特征可在于平均高度為H2a或H2b (分別是外部參考平面或基板背面)，以及成組的突起之間的表面溝槽和間隙的特征可在于平均高度為H3a或H3b(分別是外部參考平面或基板背面)。
[0079]參見圖6A至6F(統(tǒng)稱為圖6)，在本發(fā)明的實施方式中示出了具有不同“突起密度”的配置的各種非限制性實施例。“突起密度”在這里定義為每平方單位面積的突起數(shù)量。突起密度的非限制性實施例的范圍可從每平方毫米0.1個突起(S卩，每IOmm2的面積有一個突起)至每平方毫米50個突起。一般來說，相比于較高密度的突起，較低密度的突起可用于將每單位面積的更多力應用于CMP墊并更有力地切割該墊。相比于具有扁平、圓形或半徑頂表面的突起，具有尖頂面的突起也往往傾向于將每單位接觸面積的更多力應用于CMP墊并更有力地切割該CMP墊。
[0080]本文中，“位于中心的突起”是指位于靠近基板(或片段)的質量中心或中心點的基板或片段的場區(qū)或區(qū)域的突起子集，該突起子集朝向基板的一個或多個邊緣延伸?！拔挥谕庵艿耐黄稹笔侵肝挥诨寤蚱蔚倪吘墔^(qū)域中的突起，該邊緣區(qū)域起始于基板的前緣或邊緣并向內(nèi)延伸。在本發(fā)明的一些實施方式中，位于外周的突起區(qū)域可在基板區(qū)域的0.5 %和75%之間，在其它形式中，位于外周的突起區(qū)域可在基板區(qū)域的10%和35%之間。
[0081]再次參見圖6，在上面的描述中示出的突起尺寸(基準尺寸)、突起密度以及每個片段得到的突起如下:突起具有基準尺寸85 μ m，密度為每平方毫米5個突起以及每個片段1460個突起(圖6A);突起的基準尺寸125 μ m，每平方毫米I個突起以及每個片段290個突起(圖6B);穿插的突起基準尺寸為125μπι和85 μ m，每平方毫米3個突起以及每個片段具有495個基準尺寸125 μ m的突起和375個基準尺寸85 μ m的突起(圖6C);基準尺寸65 μ m的突起具有前邊緣，每平方毫米的3個突起沒有前邊緣以及每個片段880個突起(圖6D)；基準尺寸125 μ m的突起，每平方毫米5個突起以及每個片段1460個突起(圖6E);以及基準尺寸200 μ m的突起，每平方毫米2個突起和每個片段585突起(圖6F)。
[0082]參見圖7A至7D，在本發(fā)明的實施方式中描述了墊修整器組件150a、150b和150c。該墊組件150a、150b和150c (統(tǒng)稱為墊組件150)包括修整器片段152a、152b和152c (統(tǒng)稱為修整器片段152)分別固定到下層基板或背板154上。該修整器片段152具有的突起有兩個或兩個以上的不同平均高度，如上述各種實施方式所述(例如圖2、3和5)。在一個實施方式中，該片段使用粘合劑如環(huán)氧樹脂粘合到背板154上。
[0083]各修整器片段152可包括中央或場區(qū)156和一個或多個具有不同的突起特征或完全沒有突起的邊緣區(qū)域158，最好如圖7B、7D和7E所述。在一個實施方式中，至少一些片段的邊緣區(qū)域158可由具有比中央?yún)^(qū)域156的突起(例如圖5)低的高度的突起構成，在邊緣區(qū)域158的突起上提供了減小的力和剪切。
[0084]參見圖7E和7F，片段152e包括邊緣區(qū)域158e和中央或場區(qū)156e，場區(qū)156e包括凹槽或溝162，其中突起的高度大幅降低，或可選擇地是完全沒有突起。該凹槽或溝162在圖7F中示為在較高截斷方形錐體突起166之中的截斷方形錐體突起164帶。在溝162之間的區(qū)域也可具有不同的特性，也就是說，第一對溝162a之間的地帶的可具有與第二對溝162b之間的地帶不同的特性，例如不同的圖案、突起高度、突起密度和/或特征粗糙度。
[0085]在功能上，邊緣區(qū)域158中較低高度的特征可有助于在修整過程中清除碎片。具有限定了平面P2鋪設在基板底部和中央?yún)^(qū)域的平面Pl之間(例如圖3C和5B)的底座突起或環(huán)狀突起可減少位于修整器片段152的邊緣區(qū)域158處的特征上的壓力。較小和/或較短突起的區(qū)域，例如修整器片段152e的溝或凹槽162還可提供緩解或去除墊碎片和料漿。
[0086]所述一個或多個修整器片段152可各自具有相同的、均勻的突起輪廓，或所述一個或多個修整器片段152可具有在每個修整器片段152中的兩個或兩個以上的突起組的相同組合。修整器片段152還可各自在給定的片段上具有統(tǒng)一的突起輪廓，但在修整器片段之間不同。在另一個實施方式中，修整器片段152可具有各種突起輪廓的不同組合。非限定性的實施例是具有圖5A的邊緣和場區(qū)128、126作為修整器片段152b的邊緣和場區(qū)158、156，位于圖7B中標記為“A”的位置處，并具有圖5B的片段邊緣和場區(qū)128、126作為修整器片段152b的邊緣和場區(qū)158、156，位于圖7B中標記為“B”的位置處。
[0087]本文中描述的各種墊修整器、墊修整器組件和墊修整器片段并不局限于它們的尺寸或面積，而是例如可制成標準的4英寸直徑的盤結構。在一些實施方式中，組件的背板154接合到所述修整器裝置。背板154通常是圓盤的形式，直徑范圍為約2?4英寸；但是，其它的形狀和尺寸可用作墊修整器或修整器片段的背板154。背板154的厚度范圍為約
0.05?約0.5英寸，并任選地在0.05?0.15英寸的范圍內(nèi)。
[0088]參見圖8A至SC (統(tǒng)稱為圖8)，在本發(fā)明的實施方式中示出了墊修整器或片段170a、170b和170c (統(tǒng)稱為墊修整器170)。該墊修整器170具有帶突起的邊緣區(qū)域172，該突起的高度在整個邊緣區(qū)域172向中央?yún)^(qū)域174單調增加。例如，圖8A示出了墊修整器170a的一部分，其中在基板邊緣176附近的高度為H4的兩個或兩個以上的突起或成行的突起具有較低的高度，突起高度朝中央?yún)^(qū)域174單調增加，如高度H3和H2所示，最終的最高高度Hl在中央?yún)^(qū)域174。在圖8B中，墊修整器170b的邊緣區(qū)域172具有的突起高度從基板邊緣176附近的H5朝向墊修整器170b的中間單調增加到高度H4、H3和H2，在中央?yún)^(qū)域174達到最終高度H1。在圖8C中，示出了墊修整器170c具有的突起高度從墊修整器170c的邊緣176附近的高度H5朝向基板中央?yún)^(qū)域174單調增加到高度H4、H3和H2，直到高度Hl。圖8C示出了中央?yún)^(qū)域174中的突起具有不同的高度，例如但不限于Hl和H5。圖8所示的實施方式可包括更多或更少量的遍及邊緣區(qū)域172的突起或成行突起,和/或遍及邊緣區(qū)域172的突起類型和形狀的不同組合。
[0089]在一些實施方式中，第一組底座突起圍繞第一環(huán)形地帶的平均高度是不變的或基本不變，該第一環(huán)形地帶覆蓋三行或更多行的第一組突起的一部分，第二組突起圍繞第二環(huán)形地帶的平均高度是不變的或基本不變，該第二環(huán)形地帶覆蓋三行或更多行的第二組突起的一部分，第一組突起的平均高度在基板的環(huán)形區(qū)域中或沿徑向軸線變?yōu)榈诙M突起的平均高度，該徑向軸線垂直于墊修整器的旋轉軸線。
[0090]在功能上，在邊緣區(qū)域172中單調增加的突起高度使得墊修整器170(即圖1的墊修整器32)輕易進入CMP墊38中。具有從外邊緣176朝墊修整器170的中央單調增加高度的底座突起或環(huán)形突起使得墊修整器170轉換成切割CMP墊38并減少位于墊修整器170的邊緣區(qū)域172中的特征上的壓力。
[0091]在某些實施方式中，各種基板和突起的表面是不規(guī)則的或在再修整過程中，至少在接觸CMP墊38的墊修整器32 (圖1)的一部分上具有隨機紋理、不均勻和/或粗糙的表面。這些表面特性可來自于多孔近凈成形石墨基板轉換為碳化硅。在某些情況下，基板表面的不規(guī)則紋理是由于起始石墨基板的孔隙度和用于制造近凈成形石墨的突起和其它特征的成形或機械加工方法的組合。在其它的實施方式中，突起的遠端面是平的。具有一個或多個突起且具有平的或粗糙表面的基板材料可用作墊修整器。
[0092]本文所描述的墊修整器的各種實施方式中可使用作用力F (圖1)，通過非限制性的實施例其范圍為約2?10磅力(lbf)。根據(jù)配置，本發(fā)明的各種墊修整器以這些作用力可實現(xiàn)每小時約5μπι?約60μπι的CMP墊切割速率，或具有一些配置的切割速率范圍在每小時約20 μ m?約40 μ m，或另外的，更積極的配置的切割速率范圍在每小時約40 μ m?約60 μ m。墊的切割速率可通過公開的方法測量，例如，在Library ofCongress N0.89-644090, Fremont CA,2006 年 2 月 21-23 日，Eleventh InternationalChemical Mechanical Planarization for ULSI Multilevel InterconnectionConference (CMP-MIC Conference)，Proceedings, pages589_592，Vishal Khosla 等人的“Standardized Functional Tests of Pad Conditioners”中，其中的內(nèi)容在此通過引用全部并入本文，除了其中所包含的明確定義。
[0093]參見圖9，在本發(fā)明的實施方式中示出了具有不同大小的交錯或穿插的突起192的墊修整器或修整器部分190。示例突起的大小為85 μ m的基準尺寸(由附圖標記194表示)和125μπι的基準尺寸(由附圖標記196表示)。125μπι大小的突起196限定了矩陣式的圖案(即，以重復的矩陣圖案均勻分布)。同樣地，85μπι大小的突起194限定了矩陣式的圖案并穿插在由125 μ m大小的突起196所形成的圖案之中。
[0094]參見圖10，提出了本發(fā)明實施方式的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像200，其中所述突起202a、202b和202c具有可變的基準尺寸和在基板上的圖案。在本實施方式中，具有較大基準尺寸的突起202a限定了占據(jù)修整器頭206中央地帶204a的圖案，具有中等基準尺寸的突起202b占據(jù)了修整器頭的中間地帶204b，具有較小基準尺寸的突起202c占據(jù)了修整器頭的外部地帶204C。在這個特定的實施方式中，不同基準尺寸的突起202a、202b和202c不是穿插或交錯的。
[0095]參見圖1lA至11D，在本發(fā)明的實施方式中示出了基板210具有與其成為一體并在正面方向216上延伸的第一組和第二組突起212和214。在本實施方式中，第一組突起212公稱平均高度是Hl，第二組突起214公稱平均高度是H2 (圖11B)，平均高度Hl大于平均高度H2。該“正面方向”216基本上垂直于基板210的前表面或“地板”218并從其遠離地延伸。第一組突起212，公稱較高，可選擇地在此稱為“主要突起”。第二組突起214，公稱較低，可選擇地稱為“次要突起”。
[0096]第一和第二組突起212和214每一個的特征可在于具有遠側末端215 (圖11B)。第一組突起212可具有在第一對準平面222的第一變量220內(nèi)的遠側末端215，第一對準平面222大致平行于前表面218。本文中，“變量”被定義為一組突起的最高和最低遠側末端之間的高度差，其高度定義為垂直于對準平面。在一個實施方式中，第一組突起212以固定和預定的關系相對于彼此地位于第一對準平面222的附近。
[0097]第二組突起214可包括在第二對準平面228的第二變量226內(nèi)的遠側末端215，第二對準平面228基本上平行于前表面218，第二組突起214以固定和預定的關系相對于彼此地位于第二對準平面228上。
[0098]第一和第二對準平面222和228也分別被稱為“上”和“下”對準平面，“上”是指離基板210的地板218最遠。值得注意的是，第一組突起212延伸通過第二 (“下”)對準平面228 ;因此，還可在第二對準平面228上的第一和第二組突起212和214之間有固定和預定的關系。
[0099]第一對準平面222的特征可在于在正面方向216內(nèi)公稱地偏離第二對準平面228一偏移距離232，該偏移距離232大于第一變量220或第二變量226。偏移距離232可表示為大于變量220或226的倍數(shù)或系數(shù)，或作為固定尺寸或尺寸范圍。典型和非限制性的變量220、226的尺寸范圍為5μπι?50μπι。在一些實施方式中，變量220、226的范圍可從ΙΟμπι?25μπι。變量220、226還可表示為大于最小值并小于最大值。偏移距離232的典型和非限制性變量220、226的倍數(shù)或系數(shù)大于I或2。偏移距離232的典型和非限制性數(shù)值范圍為10 μ m?80 μ m。
[0100]在一個實施方式中，所述第一和第二組突起212和214的第一和第二平均高度Hl和H2分別是平均“峰谷”高度(圖1lB中所示)。突起的峰谷高度限定為遠側末端215和公稱的地板基準平面238之間的平均距離。該公稱地板基準平面238是穿過地板218的中間水平面的平面。所使用的制造工藝可導致加工不均的表面，使得地板218具有高度的粗糙度和無序性，這使得難以確定中間水平面。因此，表征突起的平均峰谷高度的一個方式是為主要突起建立最小的平均峰谷高度和為次要突起建立最大的平均峰谷高度。這樣的表征可根據(jù)地板基準平面238的位置允許不確定的高水平面。表征的另一種方法是確定每個突起的“突出高度”，如下參照圖16所討論的。
[0101]表征在給定的突起組(例如，第一突起組212或第二突起組214)的突起之間的固定和預定關系的一個方式是限定“對準軸”242。“對準軸”242是通過正面方向216上的突起的軸，并且可歸因于基板210上的精確位置。根據(jù)制造工藝，給定的突起可能或不能基本上以各自的對準軸242為中心。即，實現(xiàn)的制造過程，例如激光加工可產(chǎn)生在小公差范圍內(nèi)的以對準軸為中心的突起。另一方面，實現(xiàn)的制造過程，例如磨損加工技術可產(chǎn)生具有形心橫截面的突起，該形心基本上偏離各自的對準軸，特別是在靠近遠側末端的橫截面。
[0102]圖1lD示出了后一種情況，其描述了矩陣網(wǎng)格246上的對準軸242和下對準平面218附近的第一和第二組突起212和214的假設橫截面。請注意，當對準軸242穿過突起時，它們不一定是突起內(nèi)的中心。偏移量在圖1lD的一個突起212的橫截面212a上明確示出，其示出了與相應的對準軸242偏離的橫截面212a的形心243。橫截面212a還可表示為具有主要尺寸241 (即，橫截面的最長尺寸)。在一些實施方式中，形心243偏移對準軸242的距離至少為主要尺寸241的5%。
[0103]在一個實施方式中，第一組和/或第二組突起212和/或214在至少一部分基板210上是矩陣式布置(B卩，以重復的矩陣圖案均勻分布)，如圖1lD所示。在其它的實施方式中，當分布是固定關系時，可在基板210的整個地板216上以不同尺寸間隔(例如參見圖10)。在某些實施方式中，多個突起的每一個可進一步表示為具有頂部或“臺面”244。該臺面244可包括在各個突起的頂部的相對平的部分，或突起的最上面區(qū)域，其環(huán)繞突起的遠側末端215，例如基本上圓形的峰。
[0104]臺面244的邊界可建立為相對于遠側末端215位于“臺面深度”248 (圖11C)內(nèi)。該臺面深度248可表示為在多個特征參數(shù)的一定倍數(shù)或范圍內(nèi)，例如臺面244的粗糙度、涂層厚度的粗糙度或粗糙度或一個對準平面變量。臺面深度248的典型和非限制性尺寸是在約0.3 μ m和20 μ m之間。臺面深度248的另一個非限制性尺寸是突起上涂層的RMS粗糙度的約3?10倍。可選擇地,該臺面244可表示為具有最大或最小尺寸,或表示為在各個對準平面上的尺寸范圍內(nèi)。
[0105]在另一個實施方式中，臺面244限定為在各個突起高度的固定百分比內(nèi)的突起區(qū)域。作為非限制性實施例，臺面244可限定為在遠側末端215突出高度的10%或25% (如下參照圖16討論)內(nèi)的突起區(qū)域。突出高度的其它上分數(shù)也可用來限定臺面深度248，例如取值范圍從2%到50%。
[0106]該臺面244可形成不同的形狀，如矩形、梯形、卵形、圓形或多邊形。根據(jù)利用的加工工藝，臺面244的角可以是圓形，邊緣有些不規(guī)則。例如，通過磨損加工技術所形成的三角形將通常會具有成弧形的頂點和角，臺面244的邊界一般會是不規(guī)則的，如圖12所示。
[0107]參見圖13A和13B，在本發(fā)明的實施方式中示出了基板251的激光共聚焦顯微鏡圖像250a和250b，分別是俯視圖和透視圖。圖像250a和250b的地形學示出了黑色的最高高度(突起252)和白色的最低高度，漸變的灰度圖像在其之間。黑色區(qū)域(尖峰高度)顯示250a和250b的突起252限定了矩陣式網(wǎng)格。
[0108]該圖像是具有125 μ m的基準尺寸且突起密度為5/mm2的突起252。在250a和250b中成像的基板部分加工為大致均勻的高度，雖然在成像的特定基板上的突起高度范圍為從約35 μ m?約55 μ m (即，平均峰高度為45 μ m,具有20 μ m的變量)。
[0109]參見圖13C，示出了來自本發(fā)明實施方式的前表面258部分的一組突起256的輪廓254。該輪廓254以及激光共聚焦顯微鏡圖像250a和250b顯示了在前表面258上的不平坦或粗糙化的微表面，包括突起256。在前表面258的頂峰和凹部的高度內(nèi)的大變量可歸因于基板的多孔性。
[0110]參見圖14A至14C (統(tǒng)稱為圖14)，在本發(fā)明的實施方式中分別示出了具有穿插的主要和次要突起264和266的墊修整器262的一部分的激光共聚焦顯微鏡圖像260a和260b。該圖像示出了不規(guī)則或表面粗糙的實施方式，圖像中捕獲的主要突起264比次要突起266的高度更大。當成像的主要突起264高于次要尖峰266時，應當注意的是，在一些實施方式中，不是所有的“主要突起”高于所有的“次要突起”。也就是說，在某些實施方式中，“主要”和“次要”的指定是通過它們相對于彼此的位置或圖案而確定的，而不是通過高度尺寸。本發(fā)明的某些實施方式的這一方面將在下面參照圖15討論。
[0111]參見圖15，本發(fā)明的實施方式示出了分別描述主要和次要突起高度變量的突出高度的示例統(tǒng)計分布272a和272b的曲線圖270。每個統(tǒng)計分布272a和272b可以說是分別代表了兩個不同的突起群體274a和274b。在非限制性的實施例中，主要突起272a的統(tǒng)計分布具有約50 μ m的中央或平均突出高度276a，而次要突起272b的統(tǒng)計分布具有約35 μ m的中心或平均高度276b。這些特定分布的標準偏差大約為5 μ m。標準偏差的示例的非限制性范圍大約為I μ m?20 μ m。
[0112]圖15示出了“組合的”標準化分布282，組合和標準化突起群體274a和274b。組合的標準化分布282可表不為雙峰分布，具有約40 μ m的第一局部極大值和略小于50 μ m的第二局部極大值。隨著單個突起群體274a和274b之間的間隔增加，組合的標準化分布282的峰值之間的區(qū)別和間隔距離通常會更大。間隔足夠小的情況下，組合分布可合并到具有僅一個峰值(未不出)的單個模態(tài)分布。[0113]要注意的是，兩個統(tǒng)計分布272和274是重疊的。物理上，這意味著至少在所示的實施例中，所謂的“次要”突起群體274B的成員實際上比某些所謂的“主要”突起群體274a的成員具有更大的突出高度。在這種情況下，給定突起所屬的群體(274a或274b)不能單獨通過突出高度來確定；需要不同的度量來確定給定群體的成員。
[0114]確定群體的方式是通過對準軸(例如圖1lA的對準軸242)的預定位置。在某些實施方式中，主要突起群體274a的每一個成員和次要突起群體274b的每一個成員的坐標位置是已知的。因此，可基于預定的位置來將所述突起分組。
[0115]確定群體的另一種方式是通過基準尺寸。雖然某些加工工藝往往會產(chǎn)生不同尺寸的高度和臺面，但各種加工工藝往往會產(chǎn)生基準尺寸大體一致的群體。在這里，“基準尺寸”被定義為在突起底部處或附近的特征尺寸，例如直徑、矩形邊或大致橢圓形的主軸或次軸。例如，可從基板的地板218或最低的環(huán)繞輪廓線306 (參見下面的圖16及相關討論)在突起上的短距離處測得該基準尺寸。從這些基準上的距離可以是固定長度(例如5?20 μ m),或是突起高度的固定百分比(例如5?20%)。在一個實施方式中，當基準尺寸限定了兩個或多個不同群體時，突起高度基本上是相似的。因此，可根據(jù)基準尺寸對不同群體分組。
[0116]雖然上述圖示和討論通常涉及具有兩種不同突起群體的墊修整器，但本發(fā)明并不限于此。也就是說，可以預期的是，可利用兩組以上的獨特中央突出高度的突起。這種墊修整器可表示為具有主要、次要和至少一種中間的突起組，并可產(chǎn)生“多模態(tài)”分布(例如“三模態(tài)”)，其具有比本文所描述的雙峰分布更多的局部極大值，只要單個群體的中央間隔之間的間隔足夠大。
[0117]參見圖16和16A，本發(fā)明的實施方式示出了突起矩陣的一部分的地形學描繪290。該地形學描繪示出了四個突起292a、292b、292c和292d (統(tǒng)稱為突起292)，各具有對準軸294。基板的“地板”296可具有非常深的局部凹陷298。例如，圖13C中標記的“峰”和“凹陷”可解釋為在正面方向上具有類似的尺寸，取決于地板基準平面238 (圖11B)所在的位置。這種極端和無序的局部凹陷可引起地板基準平面238的平均位置或中間位置的很大變化。
[0118]凹陷298可以是加工方法的人工制品。也就是說，磨損加工技術可比例如激光加工技術更容易產(chǎn)生不均勻的前表面。該凹陷298也可以是基板材料的人工制品。某些基板材料可以是多孔的，一些這樣的材料比其它材料具有更大和更廣范圍的孔徑。在一些實施方式中，孔徑為20 μ m或更大。材料的孔隙度和/或孔徑越大，凹陷越大，與加工技術無關。
[0119]為了適應地板296具有很大地形學變化的基板，要限定“突出高度”的度量來確定突起高度。這里所用的“突出高度”300限定為突起304的遠側末端302 (最高高程點)和最低的環(huán)繞輪廓線306之間的距離，輪廓線306僅包圍著突起的相應對準軸294，并沒有其它的對準軸(圖16A)。用于圖16的突起的最低輪廓線306在圖16中用較粗的線示出。
[0120]在一個實施方式中，次要突起的平均突出高度可表示為在主要突起的平均突出高度的一定比例的一定變量或標準偏差內(nèi)。通過非限制性實施例，次要突起可具有的平均突出高度是主要突起的平均突出高度的40 %，在5 %的標準偏差內(nèi)，其中所有的百分比都參考主要突起的平均突出高度。平均次要(或中間)突起高度的非限定范圍是主要突起的平均突出高度的約20%?約80%。相關的標準偏差的非限定范圍是從低于I %?約20%。
[0121]值得注意的是，前述平均高度和平均“谷峰”高度可由上面段落中的突出高度范圍所取代。
[0122]一般來說，用于各種對準軸308的最低圍繞輪廓線306的高度相比于地板296的整體粗糙度在更嚴格的公差范圍內(nèi)。因此，使用最低圍繞輪廓線306可減少與確定基線相關的不確定性，從該基線確定突起的高度。
[0123]參見圖17，在本發(fā)明的實施方式中示出了覆蓋有多晶CVD金剛石層322的突起320。墊修整器的各種實施方式包括CMP墊和用β碳化硅基板材料形成幾何突起的方法。該突起可與其它可用的含金剛石晶體的修整器在相同的尺寸范圍內(nèi)。然而，在一些實施方式中，突起特征是根據(jù)具體的CMP墊修整器應用而預先確定的不同尺寸和高度。在一個實施方式中，涂層例如多晶CVD金剛石設置在這些突起中的一些的至少上表面上。
[0124]覆蓋基板突起的多晶CVD金剛石層的面提供切削作用以開孔并在修正的CMP墊中創(chuàng)建表面微凸體。該基板上的突起提供了在其上沉積多晶金剛石涂層的表面，還在修整器和墊界面處形成力集中。
[0125]對于近凈成形石墨基板轉換為碳化硅基板的實施方式，在某些情況下基板的孔結構還可為突起頂上的多晶金剛石涂層的生長提供有益的不規(guī)則或粗糙表面。因此，近凈成形石墨基板前體的優(yōu)點是高孔隙度，可實現(xiàn)表面更高的變異性和粗糙度以及沉積后的多晶CVD金剛石膜更大程度的粗糙度，特別是突起頂部表面上的粗糙度。
[0126]突起的平均高度可在很窄范圍內(nèi)變化，其允許在多晶金剛石涂層的微晶中不規(guī)則以及底層碳化硅的不規(guī)則之間的差異。一組突起高度可通過多個類似突起高度的平均值來建立，并可包括標準偏差。該突起可進一步通過多個突起頂表面的表面平均粗糙度來表征。突起頂表面的粗糙度可至少部分歸因于來自金剛石微晶的表面的不規(guī)則和底層碳化硅表面的不規(guī)則。
[0127]多晶CVD金剛石涂層322的典型的非限定性的厚度在2 μ m和30 μ m之間，在不考慮取樣長度時具有的根均方粗糙度在0.5 μ m和10 μ m之間，在考慮8 μ m的取樣長度時在
0.05μπι和Ι.ομπι之間。在這里，“取樣長度”是粗糙度數(shù)據(jù)累積的長度。
[0128]幾種制造方法可用于制作基板或片段上的突起。使石墨或者碳化硅基板的表面具有紋理的方法的非限制性實施例包括電火花加工(EDM)、屏蔽磨損加工、水射流加工、照片磨損加工、激光加工以及常規(guī)研磨。實例加工技術在Matsumura等人的美國專利申請公布N0.2006/0055864以及Menor等人的PCT公布N0.W0/2011/130300中公開，其公開的內(nèi)容全部通過引用并入本文，除了其中包含的明確定義。所選擇的方法可為制造在基板不同區(qū)域中具有各種大小和高度的突起提供靈活性。加工特征，例如在石墨中的突起之間的突起和溝槽比直接在SiC中形成類似的特征便宜得多，歸因于SiC極高的硬度。
[0129]一旦石墨基板轉換為碳化硅，其可使用例如熱絲CVD (HFCVD)工藝涂覆有多晶金剛石層，這在1993年2月16日公布的Garg等人的美國專利N0.5186973中公開，其內(nèi)容全部通過引用方式并入本文，除了其中包含的明確定義。例如，制作多晶金剛石層的HFCVD工藝涉及通過加熱燈絲激活包含烴和氫的混合物的進料氣體混合物并使活化的氣態(tài)混合物在帶有突起的加熱基板或片段上流動以沉積多晶金剛石薄膜。氫中可包含約0.1%?約10%的烴的進料氣體混合物在亞大氣壓下(即不大于約100托)被熱激活，以通過使用由鎢、鉭、鑰、錸或其混合物制成的加熱燈絲產(chǎn)生烴基和氫原子。燈絲溫度的范圍從約1800°C?2800°C。該基板可加熱到范圍為約600°C?約1100°C的沉積溫度。[0130]CMP墊修整器基板上的多晶CVD金剛石層和本發(fā)明多種形式中的突起的總厚度范圍可在0.Ιμπι~2mm之間，在一些形式中為約10 μ m~50 μ m,還有其他形式的約10 μ m至30 μ m 厚。
[0131]碳化硅或氮化硅的CVD涂層也可應用在近凈成形碳化硅基板或機加工的碳化硅基板的一個或多個表面上，作為最終涂層或在應用多晶金剛石層之前作為間歇性涂層。涂覆后，可將基板組裝成它們的最終配置，然后檢驗及包裝。也可直接加工碳化硅以形成該凸起和溝槽，然后任選地用多晶金剛石、碳化硅和/或硅氮化物涂層(多個涂層)。在一些實施方式中，墊修整器具有多個至少在突起表面的頂部的表面微凸體(不規(guī)則或粗糙表面)。摩擦和磨損都源于這些頂表面。
[0132]參見圖18A和18B，在本發(fā)明的實施方式中示出了保留突起粗糙度的同時給突起涂覆多晶CVD金剛石層的能力。圖18A是突起342和圍繞基板344涂覆多晶CVD金剛石之前的突起342的圖像。正如圖18A所描繪的，基板344具有在基板344表面和突起342表面上的不規(guī)則或粗糙表面。圖18A的突起具有約200 μ m的基準尺寸。
[0133]圖18B的圖像是本發(fā)明實施方式中涂有多晶CVD金剛石層的突起346和基板348的SEM圖像。該成像突起346具有約65 μ m的基準尺寸。請注意，多晶CVD金剛石附著在包括突起上的不規(guī)則形狀的突起346和基板348的不規(guī)則表面上，并與不規(guī)則或粗糙表面相符合。
[0134]因此，該多晶CVD金剛石涂層提供了粗糙和鋸齒狀的配置，其與下面基板和突起特征的形狀相符，同時提供了多晶CVD金剛石的硬度和耐用性。因此，在使用過程中與拋光墊接觸的每一個墊修整器表面都涉及切割和表面紋理。在一些實施方式中，該表面微凸體具有的平均高度范圍為約0.5μπι~約IOym ;在其它實施方式中，該表面微凸體的高度范圍為約0.5 μ m~約5 μ m,而在另一些實施方式中，為約Iym~約3 μ m。
[0135]碳化硅或轉換成近凈成形碳化硅的近凈成形石墨可通過以下公開的材料和方法制成:2002 年，Poco Graphite Inc.Decatur, TX( “Poco reference”),由 A.H.Rashed 主編的 “Properties and Characteristics of Silicon Carbide”,可在萬維網(wǎng)網(wǎng)址:錯誤!超鏈接引用無效。SiliconCarbide/tabid/194/Default.aspx查到,其內(nèi)容通過引用的方式全部并入本文，除了其中所含的明確定義。Pocoreference公開了 SUPERSIC-1的屬性，一種SiC材料，通常具有19%的平均開口孔隙度和2.5%的平均封閉孔隙度，總孔隙度為
20.5% (Pocoreference第7頁)。SUPERS IC-1還可作為基板前體。例如，通過相片磨損工藝可在SUPERSIC-1基板中形成突起，以形成近凈成形基板。碳化硅也可包括SUPERSIC或SUPERSIC-3C,可從Poco Graphite (Decatur, TX)處獲得。用于可轉換成近凈成形碳化娃的近凈成形基板的石墨也可從PocoGraphite處獲得。
[0136]在本發(fā)明的一些實施方式中，所述碳化硅不是反應粘結碳化硅材料，其中反應粘結碳化硅是燒結的具有滲入到孔結構的硅的α碳化硅粉末體。
[0137]在本發(fā)明的某些實施方式中，由X-射線衍射所確定的碳化硅相包括β碳化硅，在其它形式中，碳化硅僅是β碳化硅(β-SiC)，還有其它的形式，碳化硅本質上是β-SiC。在本發(fā)明的其它形式中，由X-射線衍射(基于相對峰值區(qū)域)所確定的碳化硅大于β -SiC相的50%。在墊修整器的某些形式中，不能通過X-射線衍射檢測到β碳化硅中的游離硅。該碳化硅可任選地含有碳結構或相位。[0138]在本發(fā)明的形式中使用的碳化硅(SiC)以及近凈成形石墨和碳化硅前體可包括多孔和致密的硅碳化，其可部分地或全部由在2010年9月21日Rashed等人的美國專利7799375中公開的方法和材料制成，其內(nèi)容通過引用的方式全部并入本文，除了其中所含的明確定義。Rashed公開了“提供具有開口孔隙度的多孔碳化硅預型體。開口孔隙度優(yōu)選在約10%?約60%的范圍內(nèi)”(Rashed，第5欄，第44_46行)，列于表I的開口孔隙度的具體實施例為18-19%,0.3%,0.2%和2.3%(Rashed，第7欄，第36-50行)。在一個實施例中，來自Poco Graphite的多孔石墨基板可在一氧化娃氣體的存在下加熱到1800°C,以將多孔石墨轉換為多孔碳化硅基板。因此，在本發(fā)明的一些形式中，具有突起的近凈成形多孔石墨基板可在一氧化硅氣體的存在下加熱到1800°C，以將近凈成形多孔石墨轉換為近凈成形多孔碳化娃。
[0139]表面粗糙度可通過多種方式表征，包括峰谷粗糙度、平均粗糙度和均方根(RMS)粗糙度。峰谷粗糙度(Rt)是表面的最高點和最低點之間的高度差量度。平均粗糙度(Ra)是表面上的粗糙、破爛、尖銳或刷毛狀突起的相對程度量度，并且由頂峰及它們的平均線之間的差異平均絕對值定義。RMS粗糙度(Rq)是峰和谷之間的均方根平均距離。在這里，“Rp”是取樣長度中心線以上的最高峰的高度，“Rpm”是所有取樣長度上的所有Rp值的平均值，“Ra”是平均粗糙度，“Rq”是RMS粗糙度，“Rt”是峰谷粗糙度。各種粗糙度參數(shù)可在基板和突起頂表面的每個位置測得。
[0140]參見圖19A和19B，在本發(fā)明的實施方式中示出了墊修整器的切割速率402，其連同修整拋光墊的表面光潔度404 —起。在圖19A中，突起具有公稱125 μ m的基準尺寸(例如正方形、直徑或其它)和每平方毫米3個突起的密度。在圖19B中，突起具有公稱65μπι的基準尺寸和每平方毫米3個突起的密度。圖19顯示了本發(fā)明實施方式主題的工藝控制和一致性。
[0141]參見圖20，本發(fā)明實施方式中的拋光墊切割速率412相比于典型金剛石修整器的傳統(tǒng)有力和精細緊咬的修整器的切割速率414具有大幅度的切割速率降低曲線并易于金剛石碎裂/去除。圖20的趨勢示出了本發(fā)明實施方式的至少兩個優(yōu)點:首先，用于本發(fā)明實施方式的拋光墊切割速率414始終低于典型金剛石修整器的傳統(tǒng)修整器的切割速率416。較低的切割速率414轉化為較少的從所述拋光墊去除材料，從而延長拋光墊的使用壽命。其次，用于本發(fā)明實施方式的拋光墊切割速率414比傳統(tǒng)修整器的切割速率416更一致，使材料去除的預測更可靠。
[0142]參照圖21，示出了本發(fā)明實施方式的墊修整器和市售墊修整器之間的銅拋光結果420的對比說明。為了進行比較，本墊修整器的實施例是以5/每平方毫米的突起密度包括85 μ m基準尺寸的突起的精細粗糙度，市售墊修整器是Araca APD-800CMP拋光機(FujiFilm Planar Solutions,模型號為CSL9014C)。兩種墊修整器在行業(yè)標準IC1000墊上用銅漿來實施。
[0143]如圖21所示，本發(fā)明的墊修整器的晶片去除速率(“RR”)422為每分鐘8373埃(A/min)，相對的市售墊修整器(附圖標記424)為6483A/分鐘。還提供了各系統(tǒng)所得到的拋光墊表面光潔度的粗糙度(Ra)，由空心圓圈數(shù)據(jù)點426和428表示。該數(shù)據(jù)顯示用于本發(fā)明實施方式的墊修整器的拋光墊表面光潔度426為約3.8 μ mRa，相對的市售的墊修整器的表面光潔度428為5.3 μ mRa。[0144]因此，本發(fā)明的主題實施方式提供了比市售墊修整器更高的晶片去除率，同時提供了更平滑的拋光墊表面光潔度。因此，用本發(fā)明的墊修整器的實施方式處理的拋光墊性能達到或超過用市售修整器處理的拋光墊性能，盡管該墊的切割率(例如圖20)更小(B卩，更少的材料從所述拋光墊去除)。
[0145]參見圖22，示出了本發(fā)明實施方式的墊修整器和市售的墊修整器之間的墊切割速率440 ( μ m/h)和墊表面粗糙度(Ra)的比較圖。為了進行比較，本發(fā)明實施方式的墊修整器由具有公稱125 μ m的基準尺寸和每平方毫米3個突起的密度的突起組成，而市售的墊修整器是圖21(“Comp Aggressive”)的討論中所描述的。用圓圈描繪的數(shù)據(jù)集442和444對應切割速率(右軸)，而用正方形描繪的數(shù)據(jù)集446和448對應的墊表面光潔度(左軸)。具有空心圓圈和正方形的數(shù)據(jù)集442和446對應市售產(chǎn)品，而具有填充圓圈和正方形的數(shù)據(jù)集444和448對應本發(fā)明。
[0146]正如圖中所提供的，本發(fā)明實施方式的墊切割速率和墊表面粗糙度相比于市售的墊修整器是相對穩(wěn)定的。本發(fā)明實施方式的表面光潔度也通常比市售的墊修整器平滑。
[0147]在本文和所附權利要求中所用的單數(shù)形式“一個”和“該”包括復數(shù)參考，除非上下文以其它方式清楚地指出。因此，例如，關于“突起”是關于本領域技術人員已知的一個或多個突起及其等同物等等。除非另有定義，本文所用的所有技術和科學術語具有本領域普通技術人員所通常理解的相同含義。本文所述的那些相類似或相同的方法和材料可用于本發(fā)明實施方式的實踐或測試中。本文所提及的所有出版物通過引用的方式全部并入，除了其中所含的明確定義。本文中的任何信息均不解釋為承認本發(fā)明不得早于現(xiàn)有發(fā)明的類似公開?！叭芜x的”或“任選地”是指隨后描述的事件或情況可能發(fā)生或不可能發(fā)生，并且該描述包括事件發(fā)生的情況和不發(fā)生事件的情況。本文中所有的數(shù)值均可通過術語“約”進行修改，無論是否明確表示。術語“約”一般是指本領域技術人員會考慮相當于所列舉數(shù)值(即具有相同功能或結果)的數(shù)字范圍。在一些實施方式中，術語“約”指的是規(guī)定值的±10%，在其它實施方式中，術語“約”指的是規(guī)定值的±2%。雖然所述的組合物和方法被描述為“包括”各種組成部分或步驟(解釋為“包括，但不限于”)，但該組合物和方法還可“基本上由各種組成部分或步驟組成”或“由各種組成部分或步驟組成”，這樣的術語應解釋為限定基本上封閉的成員組。
[0148]雖然本發(fā)明已相對于一個或多個實施方式被示出和描述，但等效變更和修改會由本領域其它技術人員通過閱讀和理解本說明書和附圖而想到。本發(fā)明包括所有這樣的修改和變更，并只限于以下權利要求的范圍。此外，雖然本發(fā)明的特定特征或方面僅相對于一些實施方式中的一個已經(jīng)公開，但這樣的特征或方面可與其他實施方式的一個或多個其它特征或方面相結合，這對于任何給定或特定的應用可能是希望和有利的。此外，為了擴展在詳細描述或權利要求書使用的術語“包括”、“具有”、“有”、“帶有”或其變型，這樣的術語旨在以類似于術語“包括”的方式包容。另外，術語“示范性”僅僅是指實施例，而不是最好的。也可以理解的是，本文所描述的特征、層和/或元素用特定的尺寸和/或相對于彼此的方向示出，目的是為了簡單和便于理解，實際尺寸和/或方向可能基本上不同于本文所示。
[0149]雖然本發(fā)明已參考某些實施方式進行了相當詳細地描述，但其它形式是可能的。因此，所附權利要求的精神和范圍不應被限定于包含在本說明書中的描述和形式。雖然描述了不同的組合和方法，但應當理解的是，本發(fā)明并不限于所述的特定分子、組合物、設計、方法或協(xié)議，因為這些可能會發(fā)生變化。還應當理解的是，在描述中使用的術語的目的僅是描述特定的形式或實施方式，而不是為了限制本發(fā)明的范圍，其僅由所附的權利要求所限制。
【權利要求】
1.一種化學機械拋光墊修整器，包括: 基板，所述基板包括一個前表面，所述前表面具有與其整體形成的多個突起，所述多個突起在基本上垂直于所述前表面的正面方向上延伸，所述多個突起的每一個包括遠側末端，所述多個突起包括: 具有所述遠側末端的所述多個突起的子集，該遠側末端在對準平面的變量內(nèi)，所述對準平面基本平行于所述前表面，所述多個突起的所述子集的突起以相對于彼此的固定和預定關系位于所述對準平面上；以及 覆蓋所述多個突起的所述子集的至少所述遠側末端的多晶金剛石涂層， 其中所述基板具有至少10%的孔隙度。
2.根據(jù)權利要求1所述的墊修整器，其中所述基板包括大于20μ m的孔尺寸。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的墊修整器，其中所述遠側末端的每一個位于所述多個突起的所述子集的相應突起的臺面上，所述臺面限定為在與所述正面方向相反的方向上離相應突起的所述遠側末端在預定距離之內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求3所述的墊修整器，其中所述離所述遠側末端的預定距離在約0.3μπι和20 μ m之間。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的墊修整器 ，其中在所述突起的所述遠側末端上的所述多晶金剛石涂層具有遍及所述臺面的均方根粗糙度，其中所述離所述遠側末端的預定距離是所述均方根粗糙度的約3飛倍。
6.根據(jù)權利要求5所述的墊修整器，其中遍及所述臺面的所述多晶金剛石的所述均方根粗糙度在0.5 μ m和10 μ m之間。
7.根據(jù)權利要求3-6中任何一項所述的墊修整器，其中所述臺面限定為所述各個突起的突出高度的固定百分比。
8.根據(jù)權利要求7所述的墊修整器，其中所述的固定百分比在5%~50%的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權利要求1-8中任何一項所述的墊修整器，其中所述變量在5μm~50 μ m的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權利要求9所述的墊修整器，其中所述變量在10μm~25 μ m的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權利要求1-9中任何一項所述的墊修整器，其中所述基板由碳化硅組成。
12.一種化學機械拋光墊修整器，包括: 基板，基板包括一個前表面，所述前表面具有與其整體形成的多個突起，所述多個突起的每一個圍繞垂直于所述前表面的相應對準軸在正面方向上延伸，各個對準軸分別限定了在所述基板的所述前表面上的一個預定位置，所述多個突起包括: 由所述前表面上的所述預定位置確定的突起第一子集，所述突起第一子集的所述預定位置限定了第一預定圖案，所述突起第一子集具有第一平均高度；以及 由所述前表面上的所述預定位置確定的突起第二子集，所述突起第二子集的所述預定位置限定了第二預定圖案，所述突起第二子集具有第二平均高度，所述第二平均高度小于所述第一平均高度，至少一部分所述突起第二子集穿插在至少一部分所述突起第一子集之中，其中一小部分所述突起第二子集具有各自的高度，其大于至少一個所述突起第一子集 的各自高度。
13.根據(jù)權利要求12所述的化學機械拋光墊修整器，其中至少一個所述第一預定圖案和所述第二預定圖案是矩陣式的。
14.根據(jù)權利要求12或13所述的化學機械拋光墊修整器，其中所述一小部分的所述突起第二子集各自的高度比至少一個所述突起第一子集的各自高度大20%。
15.根據(jù)權利要求12、13或14所述的化學機械拋光墊修整器，其中所述第一平均高度、所述第二平均高度和所述各自的高度是突出高度。
16.根據(jù)權利要求15所述的化學機械拋光墊修整器，其中所述第一平均高度大于100 μ m,所述第二平均高度小于100 μ m。
17.根據(jù)權利要求15所述的化學機械拋光墊修整器，其中所述第一平均高度大于40 μ m,所述第二平均高度小于40 μ m。
18.根據(jù)權利要求12-17中任何一項所述的化學機械拋光墊修整器，其中所述第一平均高度和所述第二平均高度之間的差異在10μml80μml的范圍內(nèi)。
19.一種化學機械拋光墊修整器，包括: 基板，基板包括一個前表面，所述前表面具有與其整體形成的多個突起，所述多個突起的每一個圍繞垂直于所述前表面的相應對準軸在正面方向上延伸，所述多個突起包括: 突起第一子集，各具有基本類似的第一基準尺寸，所述突起第一子集限定了第一圖案并具有第一平均高度；以及 突起第二子集，各具有基本類似的第二基準尺寸，所述突起第二子集限定了第二圖案并具有第二平均高度， 其中所述第一基準尺寸大于所述第二基準尺寸，至少一部分所述突起第二子集穿插在至少一部分所述突起第一子集之中。
20.根據(jù)權利要求19所述的化學機械拋光墊修整器，其中所述第一預定圖案和所述第二預定圖案至少一個是矩陣式的。
21.根據(jù)權利要求19或20所述的化學機械拋光墊修整器，其中第二平均高度小于所述第一平均高度。
22.根據(jù)權利要求19、20或21所述的化學機械拋光墊修整器，其中所述第一和第二基準尺寸是在所述正面方向上離各個相應突起的最低包圍輪廓線約5 μ ml約10 μ m的距離處測得的。
23.根據(jù)權利要求19、20或21所述的化學機械拋光墊修整器，其中所述第一和第二基準尺寸是在所述正面方向上離相應突起的最低包圍輪廓線約5%~約20%的突起相應高度的距離處測得的。
24.根據(jù)權利要求19-23中任何一項所述的化學機械拋光墊修整器，其中一小部分的所述突起第二子集具有各自的高度，其大于至少一個所述突起第一子集的相應高度。
25.根據(jù)權利要求19-24中任何一項所述的化學機械拋光墊修整器，其中所述第一基準尺寸和所述第二基準尺寸是直徑。
26.一種化學機械拋光墊修整器，包括: 基板，基板包括前表面，所述前表面具有與其整體形成的多個突起，所述多個突起在基本上垂直于所述前表面的正面方向上延伸，所述多個突起的每一個包括遠側末端，所述多個突起包括:具有所述遠側末端的突起第一子集，該遠側末端在以第一對準平面為中心的第一變量內(nèi)，所述第一對準平面基本平行于所述前表面，所述突起第一子集的突起以相對于彼此的預定關系位于所述基板上；以及 具有所述遠側末端的突起第二子集，該遠側末端在以第二對準平面為中心的第二變量內(nèi)，所述第二對準平面基本平行于所述前表面，所述突起第二子集的突起以相對于彼此的固定和預定關系位于所述基板上，至少一部分所述突起第二子集穿插在至少一部分所述突起第一子集之中， 所述突起第二子集的每一個具有大于3 μ m的均方根表面粗糙度。
27.根據(jù)權利要求26所述的墊修整器，其中所述第一變量和所述第二變量的至少一個在10μm-60μm的范圍內(nèi)。
28.根據(jù)權利要求26或27所述的墊修整器，其中所述多個突起的所述第一子集的突起在相對于所述多個突起的所述第二子集預定的位置穿過所述多個突起的所述第二子集的所述第二對準平面。
29.根據(jù)權利要求26、27或28所述的墊修整器，其中所述多個突起的所述第一子集相對于彼此均勻地分布。
30.根據(jù)權利要求26-29中任何一項所述的墊修整器，其中所述第一對準平面在所述正面方向上公稱偏離所述第二對準平面，偏移距離大于所述第一變量或所述第二變量。
31.根據(jù)權利要求30所述的墊修整器，其中所述偏移距離至少為所述第一變量或所述第二變量的兩倍。
32.根據(jù)權利要求30所述的墊修整器，其中所述偏移距離為IOym或更大。
33.根據(jù)權利要求26-32中任何一項所述的墊修整器，其還包括多晶金剛石涂層，其覆蓋所述多個突起的所述第一子集或所述第二子集的至少一個所述遠側末端。
34.根據(jù)權利要求33所述的墊修整器，其中所述多晶金剛石涂層的厚度在2μπι和30 μ m之間。
35.根據(jù)權利要求33或34所述的墊修整器，其中所述多晶金剛石涂層具有大于3μ m的均方根粗糙度。
36.根據(jù)權利要求35所述的墊修整器，其中所述均方根粗糙度小于10μ m。
37.根據(jù)權利要求26-36中任何一項所述的墊修整器，其中所述多個突起的所述第一子集的所述預定關系的突起建立重復圖案。
38.根據(jù)權利要求37所述的墊修整器，其中所述重復圖案是矩陣式的。
39.根據(jù)權利要求26-38中任何一項所述的墊修整器，其中所述基板是具有大于10%的孔隙度的多孔材料。
40.根據(jù)權利要求26-39中任何一項所述的墊修整器，其中所述基板是包括孔尺寸大于20 μ m的多孔材料。
41.包括帶有矩陣式布置的凸起臺面的基板的墊修整器，各臺面具有帶高度的臺面最高峰，其中相鄰臺面的最高峰的高度不同。
42.包括帶有矩陣式布置的凸起臺面的基板的墊修整器，各臺面相對于相鄰臺面具有不同高度和形狀的峰。
43.包括帶有矩陣式布置的凸起切割區(qū)域的基板的墊修整器，各切割區(qū)域相對于以矩陣式布置的相鄰切割區(qū)域具有不規(guī)則定位的最高峰。
44.包括帶有矩陣式布置的凸起切割區(qū)域的基板的修整器，各切割區(qū)域相對于相鄰切割區(qū)域具有不規(guī)則形狀的峰。
45.包括帶有矩陣式布置的凸起切割區(qū)域的基板的修整器，各切割區(qū)域具有帶高度的臺面的最高峰，其中相鄰切割區(qū)域的最高峰具有不同的高度。
46.包括帶有矩陣式布置的凸起切割區(qū)域的基板的修整器，各切割區(qū)域相比于以矩陣式布置的相鄰切割區(qū)域的各個峰的高度和形狀具有不同高度和不同形狀的峰。
47.包括帶有矩陣式布置的凸起臺面的基板的墊修整器，各臺面相對于相鄰臺面具有不規(guī)則定位的最高峰。
48.具有凸起切割區(qū)域布置的墊修整器通常以非隨機重復圖案布置，該凸起切割區(qū)域相對于彼此是不規(guī)則形狀。
49.根據(jù)權利要求41至48中任一項所述的墊修整器，其中所述墊修整器具有圓形形狀并包括碳化娃。
50.根據(jù)權利要求41至49中任一項所述的墊修整器，其中該碳化硅具有至少約10%的孔隙度。
51.一種墊修整器，包括: 基板，基板包括前表面，所述前表面具有與其整體形成的多個突起，所述多個突起的每一個在正面方向上圍繞垂直于所述前表面的各個對準軸延伸，所述多個突起的每一個包括位于各個突起臺面上的遠側末端，所述臺面限定為在與所述正面方向相對的方向上離各個突起的所述遠側末端的預定`距離之內(nèi)，所述多個突起的每一個在所述臺面的底部限定了橫截面，所述橫截面限定了形心， 其中，對于至少一部分所述多個突起來說，各所述橫截面的所述形心與所述各個對準軸偏移。
52.根據(jù)權利要求51所述的墊修整器，其中各所述橫截面限定了各自的主要尺寸，其中對于所述部分的所述多個突起來說，各所述橫截面的所述形心與所述各個對準軸偏移的偏移距離為所述主要尺寸的至少5%。
53.根據(jù)權利要求51或52中任一項所述的墊修整器，其中所述臺面限定為所述各個突起的突出高度的固定百分比，所述固定百分比的范圍為所述突出高度的5%~10%。
54.根據(jù)權利要求51、52或53所述的墊修整器，還包括: 限定第一圖案的突起第一子集；以及 限定第二圖案的突起第二子集， 其中來自所述突起第二子集的至少一部分突起穿插在來自所述突起第一子集的至少一部分突起之中。
【文檔編號】H01L21/304GK103688343SQ201280022237
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年3月6日 優(yōu)先權日:2011年3月7日
【發(fā)明者】約瑟夫·史密斯, 安德魯·加爾平, 克里斯托弗·沃戈 申請人:恩特格里公司