研磨墊及其微型結構形成方法
2023-10-09 09:45:19
專利名稱：研磨墊及其微型結構形成方法
技術領域：
本發明是有關於一種研磨墊，特別是有關於一種具有彈性微型結構的 研磨墊。
背景技術：
大部分的電子晶片是由層化不同材料而形成，例如半導體圓片(矽)即 是層化材料的其中之一，當每一個新的材料層被加上時，常需要使研磨或 輾磨的步驟才去除多餘的層材料，以使此圓片平坦化，或是達成其它的目
的，而此種研磨的過程常被稱為化學機械研磨平坦化(Chemical Mechanical Polishing, CMP)。由於晶片是由各種不同的薄型材料層所形成，因此必須 經過多次的CMP研磨步驟，才能將材料層由圓片的表面均勻去除。
典型的CMP中，是將圓片倒裝於CMP的載體上，此載體可帶動圓片 旋轉，而拋光墊則裝設於另一載體上，且此載體亦會帶動拋光墊轉動，通 常在拋光過程中會於圓片與拋光墊之間導入化學研磨液(slurry)，因此圓片 層部分會與化學研磨液產生相互溶解的化學作用，或是與化學研磨液中的 顆粒發生物理作用，以移除部份圓片層。然而，此種研磨方式若遇到表面 不平整的待磨工件，但又需達成待磨工件表面一致的平坦化時，研磨墊與 待磨工件所接觸的表面積通常僅限於一點，待研磨至一定程度時其接觸的 表面積才會逐漸增加，因此不但會增加所需的研磨時間，且研磨墊容易因 使用的程度與範圍不平均，而導致研磨墊無法長久使用。又，倘若於研磨 時遇到表面不平整的待磨工件，但又需依照待磨工件的不規則起伏進行一 致性的研磨時，既有的研磨墊無法服貼於待磨工件表面上，因此無法達成 此種研磨的特殊需求。
發明內容
為解決公知技術存在的問題，本發明的目的在於提供一種研磨墊，本發明提供的具有彈性微型結構的研磨墊，其中此微型結構可充份貼合於待 磨工件的表面上，以增加研磨時接觸的表面積，不但可節省研磨所需的時 間，且亦可克服不同待磨物的研磨需求，此外微型結構除了可於研磨時掃 除待磨物表面上的微粒，避免待磨物表面刮傷外，微型結構具有較佳的吸 水能力，故可於研磨時吸附較多的研磨液，達成較佳的研磨效果。
為實現上述目的，本發明提供的研磨墊，其包含一接合面與一磨麵， 該接合面用以固接於一研磨裝置上，該磨麵用以研磨半導體或其它工件， 其特徵在於，該磨麵具有彈性微型結構，由此使得該磨麵可充份貼合於該 半導體或其它工件表面，以增加該磨麵與該半導體或其它工件所接觸的表 面積。
所述的研磨墊，其中該微型結構為微型凹槽，其寬度為約lnm 100^im。 所述的研磨墊，其中該微型結構由微型發泡技術所形成，且該微型發 泡技術可為物理髮泡技術或化學發泡技術。
本發明年代的在研磨墊上形成微型結構的方法包含以下步驟 提供一由超細纖維形成的基材； 含浸該基材於一樹脂中； 固化該含浸後的基材以形成一片材；以及 研磨該片材的表面，以得到微型結構的表面。
所述的研磨墊上形成微型結構的方法，其中該微型結構可為毛羽狀微 型結構，且該毛羽所形成的微型結構大小為約lnm~100pm。
本發明的又一種在研磨墊上形成微型結構的方法包含以下步驟 提供一樹脂；
提供多個納米級顆粒於該樹脂中；
攪拌該納米級顆粒及該樹脂，使得該納米級顆粒懸浮分布於該樹脂
中；
固化該樹脂以形成一片材；以及
移除該納米級顆粒，使得該片材的表面具有多個槽孔，以形成該微型 結構。
本發明的又一種在研磨墊上形成微型結構的方法包含以下步驟.-提供一樹脂；提供多個鹽顆粒於該樹脂中；
攪拌該鹽顆粒及該樹脂，使得該鹽顆粒懸浮分布於該樹脂中； 固化該樹脂以形成一片材；以及
移除該鹽顆粒，使得該片材的表面具有多個槽？L，以形成該微型結構。 所述的研磨墊上形成微型結構的方法，其中該移除步驟是使用水將鹽 顆粒移除。
本發明的又一種在研磨墊上形成微型結構的方法包含以下步驟 提供一樹脂；
提供一溶劑於該樹脂中，其中該溶劑與該樹脂不互溶； 攪拌該樹脂與溶劑混合液，使得該溶劑懸浮分布於該樹脂中； 固化該樹脂以形成一片材；以及
移除該溶劑，使得該片材的表面具有多個槽孔，以形成該微型結構。 所述的研磨墊上形成微型結構的方法，其中該溶劑可為親水性溶劑或
二甲基甲醯胺(DMF)。
所述的研磨墊上形成微型結構的方法，其中該移除步驟是使用水將該
溶劑移除。
本發明的又一種在研磨墊上形成微型結構的方法包含以下步驟 提供一樹脂；
提供一發泡劑於該樹脂中；
攪拌該樹脂與該發泡劑混合液，使得該發泡劑懸浮分布於該樹脂中； 固化該樹脂以形成一片材；以及
加熱該樹脂，使得該發泡劑氣化，由此使得片材的表面具有多個槽孔， 以形成該微型結構。
所述的研磨墊上形成微型結構的方法，其中該固化步驟與該加熱步驟 一併執行。
本發明的效果是
1) 具有微型結構，使得磨麵可充份貼合於半導體或其它工件表面， 達成較佳的研磨效果。
2) 具有微型結構，可增加磨麵與半導體或其它工件所接觸的表面積， 達成較佳的研磨效果。3) 具有微型結構，可節省研磨所需的時間，達成較佳的研磨效果。
4) 具有微型結構，可克服不同待磨物的研磨需求，達成較佳的研磨效果。
5) 微型結構可掃除殘留於半導體或其它工件的微粒，避免研磨時刮 傷半導體或其它工件的表面。
6) 微型結構具有較佳的吸水能力，故可於研磨時吸附較多的研磨液， 達成較佳的研磨效果。
圖1A為一研磨裝置的示意圖。
圖1B為一研磨墊的彈性微型結構的剖面圖。
圖2A為一研磨墊的微型凹槽的示意圖。
圖2B為一研磨墊的微型凹槽的剖面圖。
圖3A為一研磨墊的微型發泡的示意圖。
圖3B為一研磨墊的微型發泡的剖面圖。
圖4A為一研磨墊的毛羽狀微型結構的示意圖。
圖4B為一研磨墊的毛羽狀微型結構的剖面圖。 附圖中主要組件符號說明
10研磨墊
11接合面
12磨麵
13黏膠
14研磨裝置
15微型結構
21微型凹槽
22微型發泡
221槽孔
23毛羽狀微型結構
具體實施例方式
由於本發明提供一種具有微型結構的研磨墊，其中所利用到的一些研 磨墊的詳細製造或處理過程，是利用現有技術來達成，故在下述說明中， 並不作完整描述。而且下述內文中的附圖，亦並未依據實際的相關尺寸完 整繪製，其作用僅在表達與本發明特徵有關的示意圖。
圖1A是本發明研磨墊的一較佳實施例示意圖，研磨墊IO包含接合面
11與磨麵12，接合面11是用以黏膠13(感壓膠)接合併固定於一研磨裝 置14上，而磨麵12則是用以研磨半導體或其它工件30，其中磨麵12具 有彈性微型結構15，由此使得磨麵12可充份貼合於半導體或其它工件30 表面，如圖1B所示，因此當彈性微型結構15的磨麵12與工件30的凸起 表面接觸時，彈性微型結構15與凸起表面所接觸的表面積會增加(密)，且 提供較為密集的施壓力量，當彈性微型結構15的磨麵12與工件30的凹 陷表面接觸時，彈性微型結構15與凹陷表面所接觸的表面積會減少(疏)， 其所提供的施壓力量則較為鬆散，因此工件30的研磨表面會因彈性微型 結構15的影響，而出現不同的受力方式，故研磨時不但可節省研磨所需 的時間，且亦可克服不同待磨物的研磨需求，達成較佳的研磨效果。
圖2A與圖2B是本發明研磨墊的微型結構的一較佳實施例示意圖， 其中此微型結構為微型凹槽21，其凹槽的寬度為約lnm 100^im。
圖3A與圖3B是本發明研磨墊的微型結構的另一較佳實施例示意圖， 其中此微型結構是由微型發泡22技術所形成，且此微型發泡14技術可為
物理髮泡技術或化學發泡技術。
圖4A與圖4B是本發明研磨墊的微型結構的又一較佳實施例示意圖， 其中此微型結構可為毛羽狀微型結構23，其所形成的微型結構大小為約 lnm 100,，由於毛羽結構具有較佳的吸水能力，故可於研磨時吸附較多 的研磨液，達成較佳的研磨效果。
本發明提供研磨墊的微型結構製作方法的一較佳實施例，其中此微型 結構是由微型發泡技術所製作而成，其製作研磨墊的方法包含以下步驟-提供一樹脂與多個納米級顆粒，攪拌納米級顆粒及樹脂，使得納米級顆粒 均勻的懸浮分布于于樹脂中，固化樹脂以形成一片材，移除納米級顆粒， 使得此片材的表面具有多個槽孔，以形成微型結構，其中，固化樹脂或移除納米級顆粒的方法可為加熱法。
本發明提供研磨墊的微型結構製作方法的另一較佳實施例，其中此微 型結構是由微型發泡技術所製作而成，其製作研磨墊的方法包含以下步 驟提供一樹脂與多個鹽顆粒於樹脂中，攪拌鹽顆粒與樹脂，使得鹽顆粒 均勻的懸浮分布於樹脂中，固化樹脂以形成一片材，移除鹽顆粒，使得片 材的表面具有多個槽孔，以形成微型結構，其中，可利用加熱法固化樹脂， 而利用水溶液將鹽顆粒移除。
本發明提供研磨墊的微型結構製作方法的又一較佳實施例，其中此微 型結構是由微型發泡技術所製作而成，其製作研磨墊的方法包含以下步 驟提供一樹脂與溶劑於樹脂中，溶劑與樹脂為不互溶，且此溶劑可為二 甲基甲醯胺(DMF)或其它親水性溶劑，攪拌樹脂與溶劑混合液，使得溶 劑均勻的分布於樹脂中，固化樹脂以形成一片材，移除溶劑，使得片材的 表面具有多個槽孔，以形成微型結構，其中，可利用加熱法固化樹脂，而 利用水溶液將溶劑移除。
本發明提供研磨墊的微型結構製作方法的再一較佳實施例，其製作研 磨墊的方法包含以下步驟提供一由超細纖維形成的基材，含浸此基材於 一樹脂中，固化此含浸樹脂後的基材以形成一片材，研磨此片材的表面， 以得到狀似毛羽的微型結構表面，其中可利用加熱法固化樹脂。
本發明提供研磨墊的微型結構製作方法的再一較佳實施例，其中此微 型結構是由微型發泡技術所製作而成，其製作研磨墊的方法包含以下步 驟提供一樹脂與發泡劑於樹脂中，攪拌樹脂與發泡劑混合液，使得發泡 劑均勻的分布於樹脂中，固化樹脂以形成一片材，加熱樹脂，使得發泡劑 氣化，藉此使得片材的表面具有多個槽孔，以形成該微型結構，其中固化 樹脂的步驟可與加熱樹脂的步驟一併執行。
本發明所提供的具有彈性微型結構的研磨墊，其中此微型結構可充份 貼合於待磨工件的表面上，以增加研磨時接觸的表面積，不但可節省研磨 所需的時間，且亦可克服不同待磨物的研磨需求，此外微型結構除了可於 研磨時掃除待磨物表面上的微粒，避免待磨物表面刮傷外，微型結構具有 較佳的吸水能力，故可於研磨時吸附較多的研磨液，達成較佳的研磨效果。 以上所述僅為本發明的較佳實施例而己，並非用以限定本發明申請的權利要求範圍；同時以上的描述，對於本領域技術人員應可明了及實施， 因此其它未脫離本發明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包 含在申請的權利要求範圍中。
權利要求
1、一種研磨墊，其包含一接合面與一磨麵，該接合面用以固接於一研磨裝置上，該磨麵用以研磨半導體或其它工件，其特徵在於，該磨麵具有彈性微型結構，使該磨麵充份貼合於該半導體或其它工件表面，增加該磨麵與該半導體或其它工件所接觸的表面積。
2、 如權利要求1所述的研磨墊，其特徵在於，該微型結構為微型凹 槽，其寬度為lnm 100jum。
3、 如權利要求1所述的研磨墊，其特徵在於，該微型結構由微型發 泡技術所形成，且該微型發泡技術為物理髮泡技術或化學發泡技術。
4、 一種在研磨墊上形成微型結構的方法包含以下步驟，其特徵在於 提供一由超細纖維形成的基材；含浸該基材於一樹脂中； 固化該含浸後的基材以形成一片材；以及 研磨該片材的表面，得到微型結構的表面。
5、 如權利要求4所述的研磨墊上形成微型結構的方法，其特徵在於， 該微型結構為毛羽狀微型結構，且該毛羽所形成的微型結構大小為 lnm 100)-im。
6、 一種在研磨墊上形成微型結構的方法包含以下步驟，其特徵在於:提供一樹脂；提供多個納米級顆粒於該樹脂中；攪拌該納米級顆粒及該樹脂，使該納米級顆粒懸浮分布於該樹脂中； 固化該樹脂以形成一片材；以及移除該納米級顆粒，使該片材的表面具有多個槽孔，以形成該微型結
7、 一種在研磨墊上形成微型結構的方法包含以下步驟，其特徵在於: 提供一樹脂；提供多個鹽顆粒於該樹脂中；攪拌該鹽顆粒及該樹脂，使得該鹽顆粒懸浮分布於該樹脂中； 固化該樹脂以形成一片材；以及移除該鹽顆粒，使得該片材的表面具有多個槽 L，以形成該微型結構。
8、 如權利要求7所述的研磨墊上形成微型結構的方法，其特徵在於，該移除步驟是用水將鹽顆粒移除。
9、 一種在研磨墊上形成微型結構的方法包含以下步驟，其特徵在於提供一樹脂；提供一溶劑於該樹脂中，其中該溶劑與該樹脂不互溶； 攪拌該樹脂與溶劑混合液，使該溶劑懸浮分布於該樹脂中；固化該樹脂以形成一片材；以及移除該溶劑，使該片材的表面具有多個槽孔，以形成該微型結構。
10、 如權利要求9所述的研磨墊上形成微型結構的方法，其特徵在於， 該溶劑為親水性溶劑或二甲基甲醯胺。
11、 如權利要求9所述的研磨墊上形成微型結構的方法，其特徵在於， 該移除步驟是用水將該溶劑移除。
12、 一種在研磨墊上形成微型結構的方法包含以下步驟，其特徵在於提供一樹脂；提供一發泡劑於該樹脂中；攪拌該樹脂與該發泡劑混合液，使該發泡劑懸浮分布於該樹脂中； 固化該樹脂以形成一片材；以及加熱該樹脂，使得該發泡劑氣化，使片材的表面具有多個槽孔，以形 成該微型結構。
13、 如權利要求12所述的研磨墊上形成微型結構的方法，其特徵在 於，該固化步驟與該加熱步驟一併執行。
全文摘要
本發明提供一種研磨墊，特別是有關於一種具有彈性微型結構的研磨墊。此研磨墊包含接合面與磨麵，接合面用以固接於一研磨裝置上，而磨麵則用以研磨半導體或其它工件，其中磨麵具有彈性微型結構，由此使得磨麵可充份貼合於半導體或其它工件表面，以增加磨麵與半導體或其它工件所接觸的表面積，不但可節省研磨所需的時間，且亦可克服不同待磨物的研磨需求，達成較佳的研磨效果。
文檔編號B24B37/20GK101633150SQ20081013008
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月24日 優先權日2008年7月24日
發明者邱漢郎, 鄭裕隆, 陳少禹 申請人:貝達先進材料股份有限公司