CN101100043B - 固定待抛光元件的吸附性垫片和其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种固定待抛光元件的吸附性垫片，其包括一底材、一表层和一微凹凸层。所述底材具有一表面。所述表层位于所述底材的表面上，所述表层的内部无孔洞结构，所述表层具有一表面。所述微凹凸层位于所述表层的表面上，用以承载且固定所述待抛光元件，所述微凹凸层的内部无孔洞结构。藉此，当所述待抛光元件与所述微凹凸层接触时，其间的空气可以经由所述微凹凸层顺利排出，而不会产生包空气的现象，可提高所述待抛光元件与所述吸附性垫片间的吸附力。

Description

固定待抛光元件的吸附性垫片和其制造方法

技术领域

本发明涉及一种固定待抛光元件的吸附性垫片和其制造方法，具体而言，涉及一种使用于化学机械抛光工艺的固定待抛光元件的吸附性垫片和其制造方法。 

背景技术

抛光一般是指化学机械研磨(CMP)工艺中，对于初为粗糙表面的磨耗控制，其是利用含细粒子的研磨浆液平均分散于一研磨垫的上表面，同时将一待抛光元件抵住所述研磨垫后以重复规律动作搓磨。所述待抛光元件是诸如半导体、存储媒介基材、集成电路、LCD平板玻璃、光学玻璃与光电面板等物体。在抛光过程中，必须使用一吸附性垫片以承载和固定所述待抛光元件，而所述吸附性垫片的质量则直接影响所述待抛光元件的抛光效果。 

参考图1，显示美国专利第US5,781,393号专利所揭示的具有常规吸附性垫片的研磨设备的示意图。所述研磨设备1包括一下基座(Lower Base Plate)11、一吸附性垫片(Sheet)12、一待抛光元件(Polishing Workpiece)13、一上基座(Upper Base Plate)14、一抛光垫(Polishing Pad)15和一研磨浆液(Slurry)16。所述吸附性垫片12利用一粘胶层17粘附于所述下基座11上，且所述吸附性垫片12用以承载和固定所述待抛光元件13。所述抛光垫15固定于所述上基座14。 

所述研磨设备1的致动方式如下。首先将所述待抛光元件13固定于所述吸附性垫片12上，接着，转动所述上基座14和所述下基座11，且同时将所述上基座14向下移动，使所述抛光垫15接触到所述待抛光元件13的表面，通过不断补充所述研磨浆液16以和所述抛光垫15的作用，可对所述待抛光元件13进行抛光作业。 

参考图2，显示图1的吸附性垫片的局部示意图。所述吸附性垫片12为单层结构，且其材质通常为PU(Polyurethane)，其为一种发泡材质，再者，所述吸附性垫片12由湿式工艺所加工而成，因此所述吸附性垫片12的内部会具有复数个连续式的发泡孔洞121。其缺点为，在抛光过程中所述发泡孔洞121容易将所述研磨浆液16吸入，造成所述吸附性垫片12的软硬度和物性产生变化，而需重新调整研磨条件；再者，所述吸附性垫片12的寿命也因此而减少。此外，所述吸附性垫片12是利用湿式工艺所制得，其不平坦度过大，很难达到0.5mm以上全面均一厚度。最后，所述吸附性垫片12内的发泡孔洞121使得所述 吸附性垫片12在吸附所述待抛光元件13时，会有包空气的现象产生，因而造成所述待抛光元件13的附着不好且抛光过程中容易破裂，而且所述待抛光元件13在抛光后的抛光面不平坦。 

因此，有必要提供一种创新且具进步性的吸附性垫片和其制造方法，以解决上述问题。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种固定一待抛光元件的吸附性垫片，包括一底材、一表层和一微凹凸层。所述底材具有一表面。所述表层位于所述底材的表面上，所述表层的内部无孔洞结构，所述表层具有一表面。所述微凹凸层位于所述表层的表面上，用以承载且固定所述待抛光元件，所述微凹凸层的内部无孔洞结构。藉此，当所述待抛光元件与所述微凹凸层接触时，其间的空气可以经由所述微凹凸层顺利排出，而不会产生包空气的现象，可提高所述待抛光元件与所述吸附性垫片间的吸附力，增加所述待抛光元件的抛光效果。此外，由于所述表层和所述微凹凸层的内部均无孔洞结构，因此在抛光过程中不会吸入研磨浆液，可提高所述吸附性垫片的寿命。 

本发明的另一目的在于提供一种固定一待抛光元件的吸附性垫片的制造方法，包括以下步骤： 

(a)形成一表层于一离型纸上，所述表层的内部无孔洞结构； 

(b)形成一底材于所述表层上； 

(c)烘干； 

(d)移除所述离型纸；和 

(e)印刷一微凹凸层于所述表层上，所述微凹凸层的内部无孔洞结构。 

附图说明

图1显示美国专利第US5,781,393号专利所揭示的具有常规吸附性垫片的研磨设备的示意图； 

图2显示图1的吸附性垫片的局部示意图； 

图3显示本发明固定待抛光元件的吸附性垫片的局部示意图；和 

图4至6显示本发明固定待抛光元件的吸附性垫片的制造方法的各个工艺步骤示意图。 

主要元件符号说明

1    研磨设备 

2     本发明的吸附性垫片 

11    下基座 

12    吸附性垫片 

13    待抛光元件 

14    上基座 

15    抛光垫 

16    研磨浆液 

17    粘胶层 

21    底材 

22    表层 

23    微凹凸层 

30    离型纸 

121   发泡孔洞 

211   底材第一表面 

212   底材第二表面 

213   孔洞 

221   表层的表面 

231   突起结构 

232   排气空间 

具体实施方式

参考图3，显示本发明固定待抛光元件的吸附性垫片的局部示意图。本发明的吸附性垫片2为三层结构，其包括一底材21、一表层22和一微凹凸层23。所述底材21具有一第一表面211和一第二表面212，所述第二表面212用以粘附于一研磨设备的下基座(图中未示)上。在本实施例中所述底材21的材质为高固成分(High Solid)的PU，其内部具有复数个连续式或非连续式的孔洞213，且其厚度可大于0.5mm。然而可以理解的是，所述底材21的材质也可以是压克力树脂或是其它树脂。 

所述表层22位于所述底材21的第一表面211上，所述表层22的内部无孔洞结构，所述表层22具有一表面221。所述表层22的材质为不发泡的高分子弹性体(例如PU、压克力树脂或是其它树脂)，其具有均一的厚度，且其厚度小于所述底材21的厚度。所述表层22的材质与所述底材21的材质可以是相同或是不同。 

所述微凹凸层23位于所述表层22的表面221上，用以承载且固定一待抛光元件(图中未示)。所述微凹凸层23的内部无孔洞结构，且其材质为不发泡的高分子弹性体(例如PU、压克力树脂或是其它树脂)。所述微凹凸层23的材质与所述表层22的材质可以是相同或是不同。所述微凹凸层23的任意二个突起结构231间形成一排气空间232，当所述待抛光元件与所述微凹凸层23接触时，其间的空气可以经由所述排气空间232顺利排出，而不会产生包空气的现象，可提高所述待抛光元件与所述吸附性垫片2间的吸附力，增加所述待抛光元件的抛光效果。此外，由于所述表层22和所述微凹凸层23的内部均无孔洞结构，因此在抛光过程中不会吸入研磨浆液，可提高所述吸附性垫片2的寿命。 

本发明另外涉及一种固定待抛光元件的吸附性垫片的制造方法，其包括以下步骤。 

首先，参考图4，在一离型纸30上形成一表层22，所述表层22的内部无孔洞结构。所述表层22具有一表面221。所述表层22的材质为不发泡的高分子弹性体(例如PU、压克力树脂或是其它树脂)，其具有均一的厚度。优选地，所述表层22以涂布方式形成于所述离型纸30上。 

接着，参考图5，形成一底材21于所述表层22上，所述底材21具有一第一表面211和一第二表面212。在本实施例中所述底材21的材质为高固成分(High Solid)的PU，其内部具有复数个连续式或非连续式的孔洞213，且其厚度可大于0.5mm。然而可以理解的是，所述底材21的材质也可以是压克力树脂或是其它树脂。所述表层22的材质与所述底材21的材质可以是相同或是不同。优选地，所述底材21以涂布方式形成于所述表层22上。因此，比起常规湿式工艺，在所述底材21的厚度大于0.5mm时本发明的所述底材21还能保持厚度均匀。 

接着，将所述底材21和所述表层22烘干约一天时间。之后，移除所述离型纸30。 

最后，参考图6，将所述底材21和所述表层22翻转180度后，于所述表层22的表面221上印刷一微凹凸层23，以形成一吸附性垫片2(与图3相同)。所述微凹凸层23的内部无孔洞结构，且其材质为不发泡的高分子弹性体(例如PU、压克力树脂或是其它树脂)。所述微凹凸层23的材质与所述表层22的材质可以是相同或是不同。在本实施例中，所述印刷步骤为丝网印刷。 

优选地，对所述微凹凸层23还可以再做防水处理，以增加所述吸附性垫片2的寿命。 

上述实施例仅为说明本发明的原理和其功效，并非限制本发明，因此所属领域的技术人员对上述实施例进行修改和变化仍不脱离本发明的精神。本发明的权利范围应如所附权利要求书所列。 

Claims (10)

1.一种固定一待抛光元件的吸附性垫片，包括：

一底材，具有一表面，所述底材的材质为高固成分的PU树脂，其厚度大于0.5mm，所述底材的内部具有复数个孔洞；

一表层，位于所述底材的表面上，所述表层的内部无孔洞结构，所述表层具有一表面，所述表层的材质为不发泡的PU树脂，且其厚度小于所述底材的厚度；和

一微凹凸层，位于所述表层的表面上，用以承载且固定所述待抛光元件，所述微凹凸层的内部无孔洞结构，所述微凹凸层的材质为不发泡的PU树脂，所述微凹凸层为印刷而成，所述微凹凸层具有复数个突起结构，其中任意二个突起结构间形成一排气空间，当所述待抛光元件与所述微凹凸层接触时，其间的空气可以经由所述排气空间顺利排出。

2.如据权利要求1所述的吸附性垫片，其中所述底材的所述孔洞为连续式。

3.如据权利要求1所述的吸附性垫片，其中所述底材的所述孔洞为非连续式。

4.一种固定一待抛光元件的吸附性垫片的制造方法，包括以下步骤：

(a)形成一表层于一离型纸上，所述表层的内部无孔洞结构，所述表层的材质为不发泡的PU树脂；

(b)形成一底材于所述表层上，所述底材的材质为高固成分的PU树脂，其厚度大于0.5mm，所述底材的内部具有复数个孔洞；

(c)烘干；

(d)移除所述离型纸；和

(e)印刷一微凹凸层于所述表层上，所述微凹凸层的内部无孔洞结构，所述微凹凸层的材质为不发泡的PU树脂，所述微凹凸层具有复数个突起结构，其中任意二个突起结构间形成一排气空间，当所述待抛光元件与所述微凹凸层接触时，其间的空气可以经由所述排气空间顺利排出。

5.如据权利要求4所述的方法，其中所述底材的所述孔洞为连续式。

6.如据权利要求4所述的方法，其中所述底材的所述孔洞为非连续式。

7.如据权利要求4所述的方法，其中所述步骤(a)中所述表层以涂布方式形成于所述离型纸上。

8.如据权利要求4所述的方法，其中所述步骤(b)中所述底材以涂布方式形成于所述表层上。

9.如据权利要求4所述的方法，其中所述步骤(e)中以丝网印刷所述微凹凸层于所述表层上。

10.如据权利要求4所述的方法，进一步包括一对所述微凹凸层做防水处理的步骤。

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