[发明专利]研磨垫、研磨装置及制造研磨垫的方法

说明书

技术领域

本发明关于一种高涵养量(conservation)研磨垫、研磨装置及制造研磨垫的方法。

背景技术

研磨一般指化学机械研磨(CMP)制程中，对于初为粗糙表面的磨耗控制，其利用含细粒子的研磨浆液平均分散于研磨垫的上表面，同时将待研磨基材抵住该研磨垫后以重复规律动作搓磨。该待研磨基材诸如半导体、储存媒体基材、积体电路、液晶显示器平板玻璃、光学玻璃与光电面板等物体。在研磨过程中，必须使用研磨垫研磨该待研磨基材，因而该研磨垫的品质会直接影响该待研磨基材的研磨效果。

参考图1，显示具有已知研磨垫的研磨装置的示意图。该研磨装置1包括压力板11、吸附垫片12、待研磨基材13、研磨盘14、研磨垫15及研磨浆液16。该压力板11系相对于该研磨盘14。该吸附垫片12利用背胶层(图中未示)粘附于该压力板11上，且该吸附垫片12用以吸附且固定该待研磨基材13。该研磨垫15固定于该研磨盘14，且面向该压力板11，用以对该待研磨基材13进行研磨。

该研磨装置1的作动方式如下。首先将该待研磨基材13置于该吸附垫片12上，且该待研磨基材13被该吸附垫片12吸住。接着，该研磨盘14及该压力板11以相反方向旋转，且同时将该压力板11向下移动，使该研磨垫15接触到该待研磨基材13的表面，通过不断补充该研磨浆液16以及该研磨垫15的作用，可对该待研磨基材13进行研磨作业。

参考图2，显示具有已知研磨垫的剖视示意图，如美国专利第5,578,362号所描述，该研磨垫2包括复数个孔洞22及树脂21。该研磨垫2的制造方法为将树脂组合物(通常为热塑性聚氨基甲酸酯的高分子发泡体)灌入一圆形铸模筒中，待冷却凝固后再予以切片制得。该研磨垫2具有独立气泡结构，常被用在高平坦化研磨。然而，该研磨垫2最大的问题在于因该树脂21灌注于该圆形铸模筒中时，因表面张力的缘故无法均匀且充分分布于圆形铸模桶中，成型时会造成这些孔洞22大小及分布不一，且不易控制，再经切片制程后，会使该研磨垫2的切片面的孔洞22大小不一更为明显。此外，这些孔洞22彼此不连通，在使用时会使研磨液不易流通，且研磨时研磨浆液无法渗透至研磨垫内部，使研磨液的涵养量低。

另外，中国台湾专利公开第200609315号揭示一种具有经成分充填孔洞的多孔化学机械抛光垫，该抛光垫包含一种聚合材料，其通过限制该聚合材料基质内的空隙以控制该抛光垫的孔洞，同时添加液体、固体或其混合物的成分来改良抛光垫的抛光均匀性，然而，该方法不易控制所形成的孔洞空隙大小，再者该抛光垫表面的小孔洞容易被抛光粉堵塞，且其研磨液涵养量低，容易造成待研磨基材刮伤。

因此，本领域中亟需开发一新颖的研磨垫，以克服前述研磨垫的发泡不均匀及研磨液涵养量低的缺点，以提高研磨效果。

发明内容

本发明提供特殊的研磨层，通过添加二氧化钛纳米线以提高亲水性，使研磨液附着于二氧化钛纳米线上，进而提升研磨液涵养量。

本发明提供一种研磨垫，其包含：

研磨层，该研磨层包含

高分子弹性主体；及

复数个二氧化钛纳米线，各二氧化钛纳米线间彼此独立且均匀任意分散于该高分子弹性主体内。

本发明亦提供一种研磨装置，其包含：

研磨盘；

基材；

前述的研磨垫，其粘附于该研磨盘上，并用以研磨该基材；及

研磨浆液，其接触该基材，以进行研磨。

本发明再提供一种制造前述研磨垫的方法，其包含：

(a)提供高分子弹性体组合物；

(b)提供复数个二氧化钛纳米线；

(c)将步骤(b)中这些二氧化钛纳米线均匀任意分散于步骤(a)中的该高分子弹性体组合物中；及

(d)固化该高分子弹性体组合物以形成该高分子弹性主体以提供该研磨层。

附图简述

图1显示具有已知研磨垫的研磨装置的示意图；

图2显示具有已知研磨垫的剖视示意图；

图3根据本发明研磨层的剖视示意图；及

图4显示具有本发明研磨垫的研磨装置的示意图。

符号说明

1 已知研磨装置

2 已知研磨垫

3 本发明研磨层

4 本发明研磨装置

11压力板

12吸附垫片

13待研磨基材

14研磨盘

15研磨垫

16研磨浆液

21树脂

22孔洞

31二氧化钛纳米线