專利名稱：導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電學(xué)領(lǐng)域電氣元件組件的制造中的研磨墊及其制造方法，特別是涉及一種研磨墊具有導(dǎo)電性，而可提升研磨效率，并可延長使用壽命，降低成本的導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法。
背景技術(shù)：
在進行集成電路制造時，制程中通常需要將晶圓表面的微細凹凸消除并使其平坦化，以目前平坦化的技術(shù)來說，化學(xué)機械研磨法(ChemicalMechanical Polishing，CMP)是現(xiàn)今較常使用的全面性平坦化(GlobalPlanarization)的技術(shù)。一般而言，在化學(xué)機械研磨的過程中，其是藉由具有懸浮研磨粒子(abrasive particle)的研磨液(slurry)以及具有適當(dāng)?shù)膹椥?elasticity)與硬度(hardness)的研磨墊，在晶圓表面彼此進行相對運動以達成平坦化的目的。換言之，當(dāng)研磨墊以按壓的方式在晶圓上移動時，晶圓表面與研磨液中的研磨粒子會彼此接觸產(chǎn)生摩擦使得晶圓表面產(chǎn)生耗損，以使其表面逐漸平坦。然而，在研磨的過程中由于被研磨物與研磨墊之間不斷進行接觸，因此在兩界面之間容易產(chǎn)生靜電，且由于此靜電無法去除，因此會不斷的累積，而使得被研磨物上留有殘存的電荷，而這些電荷將可能會對后續(xù)所制作出來的組件的運作造成影響。
此外，有關(guān)金屬層研磨，在美國專利第6,299,741號案中揭示了一種先進的電解研磨(Advanced Electrolytic Polishing，AEP)的技術(shù)。另外，美國專利第6,464,855號案中揭示了電化學(xué)平坦化(ElectrochemicalPlanarization，ECP)技術(shù)。兩者均為合并化學(xué)機械研磨及電解的技術(shù)，以達到更佳的金屬層平坦化，并可提升研磨效率。其是以被研磨的晶圓接陽極，研磨墊接陰極，經(jīng)由電解液形成電解的回路，并與化學(xué)機械研磨同時進行達到電解研磨的目的。
雖然上述方式可以有效地解決金屬層平坦化的問題，但是在上述前案中并未提供具有良好導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，因此將大幅限制了電解研磨的使用效果。由此可見，上述現(xiàn)有的導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法仍存在有缺陷，而亟待加以進一步改進。
為了解決現(xiàn)有的導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法的缺陷，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決的道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，故業(yè)界急需一種新的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法來完成電解研磨技術(shù)，并可解決前述因磨擦產(chǎn)生靜電的問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法，能夠改進一般現(xiàn)有的導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服上述現(xiàn)有的導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法存在的缺陷，而提供一種新型結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性研磨墊，所要解決的主要技術(shù)問題是使其可并行應(yīng)用于電解研磨與一般研磨，而可提升研磨效率，具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種導(dǎo)電性研磨墊，所要解決的技術(shù)問題是使研磨墊的使用壽命可以增長，進而可以降低成本。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，所要解決的技術(shù)問題是使其在不增加其它昂貴的制程設(shè)備的情況下，即可制作出具有導(dǎo)電性的研磨墊，更加適于實用。
本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其包括提供一模具，該模具具有一模腔；在該模腔中注入一高分子發(fā)泡體，并且使一導(dǎo)電物質(zhì)分散于該高分子發(fā)泡體中；使該高分子發(fā)泡體硬化成型；以及進行一脫模步驟，以取得一研磨墊。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。
前述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其中所述的在模腔中注入該高分子發(fā)泡體，且使該導(dǎo)電物質(zhì)分散于該高分子發(fā)泡體中的步驟是將該導(dǎo)電物質(zhì)與該高分子發(fā)泡體同時注入該模腔中。
前述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其中所述的導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑以及金屬粉末其中之一。
前述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其中所述的在模腔中注入該高分子發(fā)泡體，且使該導(dǎo)電物質(zhì)分散于該高分子發(fā)泡體中的步驟包括先將該導(dǎo)電物質(zhì)預(yù)置入該模腔內(nèi)；以及將該高分子發(fā)泡體注入該模腔中。
前述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其中所述的導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電性填充物以及一導(dǎo)電性纖維其中之一。
前述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其中所述的高分子發(fā)泡體包括聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂。
本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其包括提供一模具，模具具有一模腔；在該模腔中注入一第一高分子發(fā)泡體，并且使一第一導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第一高分子發(fā)泡體中；在該模腔中注入一第二高分子發(fā)泡體，且使一第二導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第二高分子發(fā)泡體中，其中該第二發(fā)泡體的硬度是大于該第一高分子發(fā)泡體的硬度；使該第一高分子發(fā)泡體以及該第二高分子發(fā)泡體硬化成型；以及進行一脫模步驟，以取得具有兩層結(jié)構(gòu)的一研磨墊。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。
前述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其中所述的在模腔中注入該第一高分子發(fā)泡體以及該第二高分子發(fā)泡體，且使該第一導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第一高分子發(fā)泡體中，使該第二導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第二高分子發(fā)泡體中的步驟包括先將該第一導(dǎo)電物質(zhì)與該第一高分子發(fā)泡體同時注入該模腔中；以及再將該第二導(dǎo)電物質(zhì)與該第二高分子發(fā)泡體同時注入該模腔中。
前述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，中所述的第一導(dǎo)電物質(zhì)以及該第二導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電性填充物、一導(dǎo)電性纖維、一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑以及金屬粉末其中之一。
前述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其中所述的在模腔中注入該第一高分子發(fā)泡體以及該第二高分子發(fā)泡體，且使該第一導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第一高分子發(fā)泡體中，使該第二導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第二高分子發(fā)泡體中的步驟包括先將該第一導(dǎo)電物質(zhì)預(yù)置入于該模腔中；再將該第一高分子發(fā)泡體注入該模腔中；以及將該第二導(dǎo)電物質(zhì)與該第二高分子發(fā)泡體同時注入該模腔中。
前述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其中所述的第一導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電性填充物以及一導(dǎo)電性纖維其中之一，該第二導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑以及金屬粉末其中之一。
前述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其中所述的第一高分子發(fā)泡體以及該第二高分子發(fā)泡體包括聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂。
本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種導(dǎo)電性研磨墊，其包括一高分子發(fā)泡體；一導(dǎo)電物質(zhì)，分散于該高分子發(fā)泡體中。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。
前述的導(dǎo)電性研磨墊，其中所述的導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑、一金屬粉末、一導(dǎo)電性填充物以及一導(dǎo)電性纖維其中之一。
前述的導(dǎo)電性研磨墊，其中所述的高分子發(fā)泡體包括聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂發(fā)泡體。
本發(fā)明的目的及解決其主要技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種導(dǎo)電性研磨墊，其包括一第一高分子發(fā)泡體；一第一導(dǎo)電物質(zhì)，分散于該第一高分子發(fā)泡體中；一第二高分子發(fā)泡體，配置在該第一高分子發(fā)泡體上，其中該第二高分子發(fā)泡體的硬度較該第一高分子發(fā)泡體的硬度高；以及一第二導(dǎo)電物質(zhì)，分散于該第二高分子發(fā)泡體中。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可以采用以下的技術(shù)措施來進一步實現(xiàn)。
前述的導(dǎo)電性研磨墊，其中所述的第一導(dǎo)電物質(zhì)以及該第二導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電性填充物、一導(dǎo)電性纖維、一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑以及一金屬粉末其中之一。
前述的導(dǎo)電性研磨墊，其中所述的第一導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電性填充物以及一導(dǎo)電性纖維其中之一，該第二導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑以及金屬粉末其中之一。
前述的導(dǎo)電性研磨墊，其中所述的第二發(fā)泡體中具有復(fù)數(shù)個溝渠，且該些溝渠的底部是暴露出該第一發(fā)泡體中的該第一導(dǎo)電物質(zhì)。
前述的導(dǎo)電性研磨墊，其中所述的高分子發(fā)泡體包括聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂發(fā)泡體。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下本發(fā)明提出一種導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，該方法是首先提供具有模腔的模具，之后在模腔中注入高分子發(fā)泡體，并且使導(dǎo)電物質(zhì)分散于高分子發(fā)泡體中，其中使導(dǎo)電物質(zhì)分散于高分子發(fā)泡體中的方法例如是將導(dǎo)電物質(zhì)與高分子發(fā)泡體同時注入模腔中，或是先將導(dǎo)電物質(zhì)預(yù)置入模腔內(nèi)，之后再將高分子發(fā)泡體注入模腔中，另外，導(dǎo)電物質(zhì)例如是導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑、金屬粉末、導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維。然后。使此高分子發(fā)泡體硬化成型，接著在進行脫模步驟，以取得一研磨墊。
本發(fā)明提出一種導(dǎo)電性研磨墊，該研磨墊是包括高分子發(fā)泡體以及導(dǎo)電物質(zhì)，其中導(dǎo)電物質(zhì)是分散于高分子發(fā)泡體中，而導(dǎo)電物質(zhì)例如是導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑、金屬粉末、導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維。
本發(fā)明提出另一種導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其是首先提供具有模腔的模具，然后，在模腔中注入第一高分子發(fā)泡體，并且使該第一導(dǎo)電物質(zhì)分散于第一高分子發(fā)泡體中，其中使第一導(dǎo)電物質(zhì)分散于第一高分子發(fā)泡體中的方法例如是將第一導(dǎo)電物質(zhì)與第一高分子發(fā)泡體同時注入模腔中，或是先將第一導(dǎo)電物質(zhì)預(yù)置入模腔內(nèi)，之后再將第一高分子發(fā)泡體注入模腔中，另外，該第一導(dǎo)電物質(zhì)例如是導(dǎo)電性填充物、導(dǎo)電性纖維、導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑或金屬粉末。之后，在模腔中注入第二高分子發(fā)泡體，并且使第二導(dǎo)電物質(zhì)分散于第二高分子發(fā)泡體中，其中該第二導(dǎo)電物質(zhì)例如是導(dǎo)電性填充物、導(dǎo)電性纖維、導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑或金屬粉末，且其第二高分子發(fā)泡體的硬度是大于第一高分子發(fā)泡體的硬度，該相對較硬的第二高分子發(fā)泡體是作為研磨之用，而相對較軟的第一高分子發(fā)泡體是作為緩沖之用。之后，使第一高分子發(fā)泡體以及第二高分子發(fā)泡體硬化成型。接著，進行脫模步驟，以取得具有兩層結(jié)構(gòu)的研磨墊。
本發(fā)明提出另一種導(dǎo)電性研磨墊，該研磨墊包括第一高分子發(fā)泡體、第二高分子發(fā)泡體、第一導(dǎo)電物質(zhì)以及第二導(dǎo)電物質(zhì)。其中，第一導(dǎo)電物質(zhì)是分散于第一高分子發(fā)泡體中，且第一導(dǎo)電物質(zhì)例如是導(dǎo)電性填充物、導(dǎo)電性纖維、導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑或金屬粉末。另外，第二高分子發(fā)泡體是配置在第一高分子發(fā)泡體上，其中第二高分子發(fā)泡體的硬度較第一高分子發(fā)泡體的硬度高，此相對較硬的第二高分子發(fā)泡體是作為研磨之用，而相對較軟的第一高分子發(fā)泡體是作為緩沖之用。此外，第二導(dǎo)電物質(zhì)是分散于第二高分子發(fā)泡體中，該第二導(dǎo)電物質(zhì)例如是導(dǎo)電性填充物、導(dǎo)電性纖維、導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑或金屬粉末。
因此由上述可知，本發(fā)明的研磨墊具有導(dǎo)電性質(zhì)，因此可避免被研磨物與研磨墊間電荷的累積，即可以使研磨液均勻的分布在研磨墊上，以避免因研磨液的顆粒聚集而造成被研磨物表面被損傷。
另外，若被研磨物為一金屬膜層時，則使用本發(fā)明的導(dǎo)電性研磨墊可以藉由電性的導(dǎo)通在研磨面上進行電解程序，如此可增加研磨墊的研磨效率。
此外，本發(fā)明的研磨墊可以進行電解研磨，因此在研磨時研磨機臺可以施予較小的壓力，如此可以減少研磨墊的耗損，使其使用壽命增長。
由于本發(fā)明的研磨墊具有導(dǎo)電性質(zhì)，其還可以去除研磨墊的研磨面上的靜電，以避免靜電的累積會對晶圓造成損害。
綜上所述，本發(fā)明特殊的導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法，該導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，是首先提供具有模腔的模具，之后在模腔中注入高分子發(fā)泡體，并且使導(dǎo)電物質(zhì)分散于高分子發(fā)泡體中。然后，使該高分子發(fā)泡體硬化成型，接著再進行脫模步驟，以取得一研磨墊。由于該研磨墊具有導(dǎo)電性，因此可以提升研磨效率，并延長研磨墊的壽命。本發(fā)明可并行應(yīng)用于電解研磨與一般研磨，而可提升研磨效率，具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值；其使研磨墊的使用壽命可以增長，進而可以降低成本；另其在不增加其它昂貴的制程設(shè)備的情況下，即可制作出具有導(dǎo)電性的研磨墊，更加適于實用。其具有上述諸多優(yōu)點及實用價值，在產(chǎn)品及制造加工方法上確屬創(chuàng)新，較現(xiàn)有的導(dǎo)電性研磨墊及制造方法具有增進的功效，更加適于實用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值。其不論在產(chǎn)品、制造加工方法上或功能上皆有較大改進，且在技術(shù)上有較大進步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，而確實具有增進的功效，從而更加適于實用，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。


圖1是依照本發(fā)明一較佳實施例的一種導(dǎo)電性研磨墊的制造流程圖。
圖2是依照本發(fā)明另一較佳實施例的一種導(dǎo)電性研磨墊的制造流程圖。
圖3是依照本發(fā)明一最佳實施例的一種導(dǎo)電性研磨墊的制造流程圖。
圖4是依照本發(fā)明一較佳實施例的一種導(dǎo)電性研磨墊的剖面示意圖。
圖5是依照本發(fā)明另一較佳實施例的一種導(dǎo)電性研磨墊的剖面示意圖。
400、500、502高分子發(fā)泡體402、504、506導(dǎo)電物質(zhì)404、508溝渠具體實施方式
以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法其具體結(jié)構(gòu)、制造方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。
請參閱圖1所示，是依照本發(fā)明一較佳實施例的一種導(dǎo)電性研磨墊的制造流程圖。本發(fā)明較佳實施例的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，主要包括以下步驟首先提供具有模腔的模具(步驟100)。接著，使導(dǎo)電物質(zhì)分散于高分子發(fā)泡體中，其中該高分子發(fā)泡體例如是聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂發(fā)泡體，且該導(dǎo)電物質(zhì)例如是導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑、金屬粉末、導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維。在本發(fā)明中，對于不同的導(dǎo)電物質(zhì)，要使其分散于高分子發(fā)泡體中的方式將有所不同，現(xiàn)詳細說明如下當(dāng)使用導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑或金屬粉末(例如是鋁粉)等導(dǎo)電物質(zhì)時，則將高分子發(fā)泡體與導(dǎo)電物質(zhì)同時注入于模腔中(步驟102a)。其中，導(dǎo)電高分子聚合物例如是具有磺酸鈉或乙烯類的高分子聚合物，抗靜電劑例如是TWEEN-20或TWEEN-30等界面活性劑(surface activeagent)。此外，這些抗靜電劑除了必須保有長久的抗靜電效果外，還必須與高分子發(fā)泡體有很好的兼容性，且摻入后不影響高分子發(fā)泡體原本的性質(zhì)。
另外，當(dāng)使用導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維(例如是碳纖維)等導(dǎo)電物質(zhì)時，則先將導(dǎo)電物質(zhì)預(yù)置入模腔內(nèi)(步驟102b)。之后，再將高分子發(fā)泡體注入模腔中(步驟102c)。由于這些導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維質(zhì)地較輕，所以若在模腔中同時注入高分子發(fā)泡體與導(dǎo)電物質(zhì)(如步驟102a)，將難以均勻的分散于高分子發(fā)泡體中，因此較佳的是采取上述步驟102b與102c來完成。
之后，使高分子發(fā)泡體硬化成型(步驟104)。然后，進行脫模步驟，以取得一研磨墊(步驟106)。后續(xù)在研磨墊背面貼覆背膠時，將選用具有導(dǎo)電性的感壓膠。
因此，由上可知，利用本發(fā)明所制得的研磨墊，由于摻有導(dǎo)電物質(zhì)，因此可并行應(yīng)用于電解研磨與一般研磨，而可提升研磨效率。
上述的單層導(dǎo)電性研磨墊的制造方法中，更包括在研磨的表面上形成溝渠，該溝渠是在注入高分子發(fā)泡體的步驟之前，先在模具內(nèi)預(yù)埋入至少一條狀物，然后再繼續(xù)進行本發(fā)明的制程步驟，最后在進行脫模之后，即可得到具有溝渠的研磨墊(如圖4所示)。至于如何在研磨的表面上形成溝渠的方法以及相關(guān)參數(shù)，已揭露于臺灣專利申請案第91133682號中。另外，溝渠的形成亦可選擇使用機械或化學(xué)方式在研磨墊表面上形成。
因此，利用上述的方法所制得的研磨墊如圖4所示。請參閱圖4所示，該導(dǎo)電性研磨墊，是包括高分子發(fā)泡體400以及導(dǎo)電物質(zhì)402，其中導(dǎo)電物質(zhì)402是分散高分子發(fā)泡體400中，且高分子發(fā)泡體400中還包括有許多的溝渠404。這些溝渠404的形成除了可以提供一粗糙的表面以利研磨之外，而且對研磨液的分布均勻度相當(dāng)有助益。
請參閱圖2所示，是依照本發(fā)明另一較佳實施例的一種導(dǎo)電性研磨墊的制造流程圖。在本發(fā)明另一較佳實施例中，是例舉一種兩層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性研磨墊進行說明。首先，提供一具有模腔的模具(步驟200)。接著，將第一導(dǎo)電物質(zhì)與第一高分子發(fā)泡體同時注入模腔中(步驟202)，以使第一導(dǎo)電物質(zhì)分散于第一高分子發(fā)泡體中。
之后，將第二導(dǎo)電物質(zhì)與第二高分子發(fā)泡體同時注入模腔中(步驟204)，以使第二導(dǎo)電物質(zhì)分散于第二高分子發(fā)泡體中，其中該第二發(fā)泡體的硬度是大于第一高分子發(fā)泡體的硬度，該相對較硬的第二高分子發(fā)泡體是作為研磨之用，而相對較軟的第一高分子發(fā)泡體是作為緩沖之用。在此，第一導(dǎo)電物質(zhì)以及第二導(dǎo)電物質(zhì)例如是導(dǎo)電性填充物、導(dǎo)電性纖維、導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑或金屬粉末，而第二高分子發(fā)泡體例如是聚氨酯(聚尿脂)(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂(聚尿樹脂)、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂發(fā)泡體。
接著，使第一高分子發(fā)泡體與第二高分子發(fā)泡體硬化成型(步驟206)。然后，進行脫模步驟，以取得具有兩層結(jié)構(gòu)的研磨墊(步驟208)。因此由以上可知，利用本發(fā)明所制得的研磨墊具有雙層結(jié)構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)包括相對較硬的第二高分子發(fā)泡體，其是作為研磨之用，并可提供被研磨物一較佳的平坦度，而另一相對較軟的第一高分子發(fā)泡體，其是作為緩沖之用。
請參閱圖3所示，是依照本發(fā)明另一較佳實施例的一種導(dǎo)電性研磨墊的制造流程圖。在本發(fā)明另一種較佳實施例中，是說明另一種兩層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，首先提供具有模腔的模具(步驟300)。接著，將第一導(dǎo)電物質(zhì)預(yù)置入于模腔中(步驟302)，該第一導(dǎo)電物質(zhì)是選自導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維。之后，將第一高分子發(fā)泡體注入模腔中(步驟304)，以使第一導(dǎo)電物質(zhì)分散于第一高分子發(fā)泡體中，其中該第一高分子發(fā)泡體例如是聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂發(fā)泡體。
然后，將第二導(dǎo)電物質(zhì)與第二高分子發(fā)泡體同時注入模腔中(步驟306)，以使第二導(dǎo)電物質(zhì)分散于第二高分子發(fā)泡體中，其中第二發(fā)泡體的硬度是大于第一高分子發(fā)泡體的硬度，該相對較硬的第二高分子發(fā)泡體是作為研磨之用，而相對較軟的第一高分子發(fā)泡體是作為緩沖之用。在此，第二導(dǎo)電物質(zhì)是選自導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑或金屬粉末，而第二高分子發(fā)泡體例如是聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂發(fā)泡體。
接著，使第一高分子發(fā)泡體與第二高分子發(fā)泡體硬化成型(步驟308)。然后，進行脫模步驟，以取得具有兩層結(jié)構(gòu)的研磨墊(步驟310)。后續(xù)在研磨墊背面貼覆背膠時，將選用具有導(dǎo)電性的感壓膠。
由以上可知，利用本發(fā)明所制得的研磨墊，不但具有雙層結(jié)構(gòu)，而且相對較硬的第二發(fā)泡體由于其所摻入的導(dǎo)電物質(zhì)不包含導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維，因此可以避免當(dāng)研磨墊逐漸耗損而使得韌性較強的導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維裸露出來時，會損傷被研磨物的表面。
同樣的，利用本發(fā)明所制得的具有雙層結(jié)構(gòu)的研磨墊中，更包括在研磨的表面上形成溝渠，該溝渠是在注入第一高分子發(fā)泡體的步驟之前，先在模具內(nèi)預(yù)埋入至少一條狀物，然后才繼續(xù)進行本發(fā)明的制程步驟，最后在進行脫模之后，即可得到具有溝渠的雙層結(jié)構(gòu)的研磨墊(如圖5所示)。另外，溝渠的形成亦可選擇使用機械或化學(xué)方式在研磨墊表面上形成。
因此，利用上述的方法所制得的具有雙層結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電性研磨墊如圖5所示。請參閱圖5所示，該導(dǎo)電性研磨墊，包括第一高分子發(fā)泡體500、第二高分子發(fā)泡體502、第一導(dǎo)電物質(zhì)504以及第二導(dǎo)電物質(zhì)506。其中，第一導(dǎo)電物質(zhì)504是分散于第一高分子發(fā)泡體500中。另外，第二高分子發(fā)泡體502是配置在第一高分子發(fā)泡體500上，第二高分子發(fā)泡體502中具有數(shù)個溝渠508，其中溝渠508的底部是暴露出第一高分子發(fā)泡體500中的第一導(dǎo)電物質(zhì)504，且第二高分子發(fā)泡體502的硬度較第一高分子發(fā)泡體500的硬度高，該相對較硬的第二高分子發(fā)泡體502是作為研磨之用，而相對較軟的第一高分子發(fā)泡體是作為緩沖之用。此外，第二導(dǎo)電物質(zhì)506是分散于第二高分子發(fā)泡體502中。
值得一提的是，在本發(fā)明一最佳的實施例中，該導(dǎo)電性研磨墊中的第一導(dǎo)電物質(zhì)504是選自導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維，且其第二導(dǎo)電物質(zhì)506是選自導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑或金屬粉末。由于導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維具有一定的韌性而不易被切削或研磨，因此將第一導(dǎo)電物質(zhì)504(導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維)配置在下層的第一高分子發(fā)泡體500(緩沖層)中可以減少晶圓被刮傷的情形。另外，因位于第一高分子發(fā)泡體500中的導(dǎo)電性填充物或?qū)щ娦岳w維會被溝渠508暴露出來，因此當(dāng)溝渠508中有電解液存在時將可以達到更佳的導(dǎo)電效果，而使其具有較佳的研磨效率。
另外，上述的導(dǎo)電性研磨墊的制程，更包括在研磨墊上某部分區(qū)域設(shè)置一透明窗口，其功能是當(dāng)研磨墊進行研磨時，使用者可藉由機臺設(shè)定而透過透明窗口來控制并偵測研磨墊的研磨情況與磨耗情形，因此可將該透明窗口作為研磨墊研磨的終點偵測(End-Point Detection)。而關(guān)于如何在研磨墊上設(shè)置透明窗口的制作方式以及相關(guān)參數(shù)，已揭露于臺灣專利申請案第91133681號中。
以下是舉數(shù)個實例以詳細說明，在下面的表1-1與表1-2所列示的導(dǎo)電性研磨墊是包含有不同的導(dǎo)電物質(zhì)，且更列示出各實例的導(dǎo)電性研磨墊中的原料成分及重量比例。其中原料使用溫度為攝氏32度，空氣的混入量為體積百分比20％，模具溫度為60℃，反應(yīng)射出成型的機臺使用壓力為20MPa。藉由上述的配方及條件，所測得的體積阻抗與表面阻抗如下表1-1


表1-2

*1厚度為0.5mm的紡織物型態(tài)由上述實例可知，在實例1中未添加任何導(dǎo)電物質(zhì)時，所制出導(dǎo)電性研磨墊的體積阻抗以及表面阻抗都明顯較高，而在其它實施例中，添加有導(dǎo)電物質(zhì)者，其體積阻抗以及表面阻抗都明顯較低。
本發(fā)明更將上述各實例的研磨墊浸入研磨液中，并量測其體積阻抗與表面阻抗。結(jié)果浸于研磨液中的各研磨墊的體積阻抗與表面阻抗都小于1，因此本發(fā)明的研磨墊在研磨液中的確具有良好的導(dǎo)電效果，故可應(yīng)用于電解研磨的制程上。
因此由以上可知，本發(fā)明的導(dǎo)電性研磨墊，可以避免被研磨物與研磨墊間電荷的累積，使研磨液更均勻分布于研磨墊上，而可避免因研磨液的顆粒聚集而造成被研磨物表面被損傷。此外，若被研磨物為一金屬時，則使用本發(fā)明的導(dǎo)電性研磨墊還可以藉由電性的導(dǎo)通在研磨面上進行電解程序，如此可以增加研磨墊的研磨效率。此外，本發(fā)明的研磨墊可以進行電解研磨，因此在研磨時研磨機臺可以施予較小的壓力，如此可以減少研磨墊的耗損，使其使用壽命增長。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其包括提供一模具，該模具具有一模腔；在該模腔中注入一高分子發(fā)泡體，并且使一導(dǎo)電物質(zhì)分散于該高分子發(fā)泡體中；使該高分子發(fā)泡體硬化成型；以及進行一脫模步驟，以取得一研磨墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其中所述的在模腔中注入該高分子發(fā)泡體，且使該導(dǎo)電物質(zhì)分散于該高分子發(fā)泡體中的步驟是將該導(dǎo)電物質(zhì)與該高分子發(fā)泡體同時注入該模腔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其中所述的導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑以及金屬粉末其中之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其中所述的在模腔中注入該高分子發(fā)泡體，且使該導(dǎo)電物質(zhì)分散于該高分子發(fā)泡體中的步驟包括先將該導(dǎo)電物質(zhì)預(yù)置入該模腔內(nèi)；以及將該高分子發(fā)泡體注入該模腔中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其中所述的導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電性填充物以及一導(dǎo)電性纖維其中之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其中所述的高分子發(fā)泡體包括聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂。
7.一種導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其包括提供一模具，該模具具有一模腔；在該模腔中注入一第一高分子發(fā)泡體，并且使一第一導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第一高分子發(fā)泡體中；在該模腔中注入一第二高分子發(fā)泡體，并且使一第二導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第二高分子發(fā)泡體中，其中該第二發(fā)泡體的硬度是大于該第一高分子發(fā)泡體的硬度；使該第一高分子發(fā)泡體以及該第二高分子發(fā)泡體硬化成型；以及進行一脫模步驟，以取得具有兩層結(jié)構(gòu)的一研磨墊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其中所述的在模腔中注入該第一高分子發(fā)泡體以及該第二高分子發(fā)泡體，且使該第一導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第一高分子發(fā)泡體中，使該第二導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第二高分子發(fā)泡體中的步驟包括先將該第一導(dǎo)電物質(zhì)與該第一高分子發(fā)泡體同時注入該模腔中；以及再將該第二導(dǎo)電物質(zhì)與該第二高分子發(fā)泡體同時注入該模腔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其中所述的第一導(dǎo)電物質(zhì)以及該第二導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電性填充物、一導(dǎo)電性纖維、一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑以及金屬粉末其中之一。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其中所述的在模腔中注入該第一高分子發(fā)泡體以及該第二高分子發(fā)泡體，且使該第一導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第一高分子發(fā)泡體中，使該第二導(dǎo)電物質(zhì)分散于該第二高分子發(fā)泡體中的步驟包括先將該第一導(dǎo)電物質(zhì)預(yù)置入于該模腔中；再將該第一高分子發(fā)泡體注入該模腔中；以及將該第二導(dǎo)電物質(zhì)與該第二高分子發(fā)泡體同時注入該模腔中。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其中所述的第一導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電性填充物以及一導(dǎo)電性纖維其中之一，該第二導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑以及金屬粉末其中之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，其特征在于其中所述的第一高分子發(fā)泡體以及該第二高分子發(fā)泡體包括聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂。
13.一種導(dǎo)電性研磨墊，其特征在于其包括一高分子發(fā)泡體；一導(dǎo)電物質(zhì)，分散于該高分子發(fā)泡體中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的導(dǎo)電性研磨墊，其特征在于其中所述的導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑、一金屬粉末、一導(dǎo)電性填充物以及一導(dǎo)電性纖維其中之一。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的導(dǎo)電性研磨墊，其特征在于其中所述的高分子發(fā)泡體包括聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂發(fā)泡體。
16.一種導(dǎo)電性研磨墊，其特征在于其包括一第一高分子發(fā)泡體；一第一導(dǎo)電物質(zhì)，分散于該第一高分子發(fā)泡體中；一第二高分子發(fā)泡體，配置在該第一高分子發(fā)泡體上，其中該第二高分子發(fā)泡體的硬度較該第一高分子發(fā)泡體的硬度高；以及一第二導(dǎo)電物質(zhì)，分散于該第二高分子發(fā)泡體中。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)電性研磨墊，其特征在于其中所述的第一導(dǎo)電物質(zhì)以及該第二導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電性填充物、一導(dǎo)電性纖維、一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑以及一金屬粉末其中之一。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)電性研磨墊，其特征在于其中所述的第一導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電性填充物以及一導(dǎo)電性纖維其中之一，該第二導(dǎo)電物質(zhì)是選自一導(dǎo)電高分子聚合物、一抗靜電劑、碳黑以及金屬粉末其中之一。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)電性研磨墊，其特征在于其中所述的第二發(fā)泡體中具有復(fù)數(shù)個溝渠，且該些溝渠的底部是暴露出該第一發(fā)泡體中的該第一導(dǎo)電物質(zhì)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)電性研磨墊，其特征在于其中所述的高分子發(fā)泡體包括聚氨酯(PU)、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂發(fā)泡體。
全文摘要
一種導(dǎo)電性研磨墊及其制造方法，導(dǎo)電性研磨墊的制造方法，是先提供具有模腔的模具，之后在模腔中注入高分子發(fā)泡體，并使導(dǎo)電物質(zhì)分散于高分子發(fā)泡體中；然后使高分子發(fā)泡體硬化成型，接著再進行脫模步驟，取得一研磨墊。導(dǎo)電性研磨墊，包括一高分子發(fā)泡體；一導(dǎo)電物質(zhì)分散于高分子發(fā)泡體中。導(dǎo)電物質(zhì)選自導(dǎo)電高分子聚合物、抗靜電劑、碳黑、金屬粉末、導(dǎo)電性填充物以及導(dǎo)電性纖維其中之一。高分子發(fā)泡體包括聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚氨樹脂、美耐明樹脂及相關(guān)的熱固性樹脂發(fā)泡體。由于研磨墊具導(dǎo)電性而可提升研磨效率，并延長使用壽命，降低成本；其可并行應(yīng)用于電解研磨與一般研磨，而可提升研磨效率；其在不增加其它制程設(shè)備下即可制作出導(dǎo)電性研磨墊，更加適于實用。
文檔編號H01L21/02GK1565824SQ03148308
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者施文昌, 張永忠, 朱明癸 申請人:智勝科技股份有限公司