CN102092007B

CN102092007B - 修整器的制备方法

Info

Publication number: CN102092007B
Application number: CN2009102532558A
Authority: CN
Inventors: 林舜天; 宋健民
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2029-12-11
Also published as: CN102092007A

Abstract

本发明公开了一种修整器的制备方法，是先使多个磨粒的研磨端被粘着剂固定于下模具，然后再灌注液态状的树脂，再使液态状的树脂固化固定结合多个磨粒及去除粘着于研磨端的粘着剂；使多个磨粒在灌注液态状的树脂作业时，不会产生位移，而具有相同的突出高度，而使修整器的研磨端面较为平坦；并使结合多个磨粒的树脂在固化前，经由加压、抽真空的处理，以降低树脂内的气泡含量，增加树脂对多个磨粒的固持力，使多个磨粒在对研磨垫进行修整时较不会脱落。

Description

修整器的制备方法

技术领域

本发明涉及用于修整或者调节化学机械抛光(CMP)垫的器具，尤其是有关修整器的制备方法。

背景技术

化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是制作晶片时的精密抛光工艺，目的在于使晶片表面全面平坦化，以便设计的精微电路图案经由曝光及显影工艺能完整的布于晶片上。化学机械抛光时，是使研磨液不断地被添加至旋转的抛光垫，借助磨粒的机械磨削及化学氧化剂的腐蚀作用来完成对晶片表面的抛光，使晶片表面全面平坦化。

抛光垫表面在研磨过程中会产生抛光碎屑堆积。此堆积会导致该抛光垫顶部釉化或硬化、使该等纤维缠结，而使得该抛光垫表面不易抓持研磨液的磨粒，而降低抛光的效果。因此需利用修整器对该抛光垫表面进行修整(Dressing)或者调整(Conditioning)，使抛光垫得以恢复抛光的效果。

传统的修整器是以金属基板、陶瓷基板等硬质基板为主体，利用电镀、烧结或硬焊的金属结合剂层来固定钻石磨粒。例如中国台湾专利I300024揭示的具塑料基座的陶瓷研磨垫修整器及其制造方法，包含有：一塑料基座；一陶瓷基板，装设于该塑料基座上；及多个研磨颗粒，利用由一陶瓷粉末层加热后所形成的玻璃化固着层而将该多个研磨颗粒固着于该陶瓷基板上；其中该陶瓷粉末层加热至800℃-1000℃；又如中国台湾专利I220657揭示的长条形修整器，其修整表面为混合有研磨颗粒的镀层或硬焊层。

另有以树脂层固定结合钻石磨粒，例如中国台湾专利I264345揭示的化学机械研磨修整器，是在每一超级磨粒的至少一部分与该树脂层之间设置一金属镀层，以便每一超级磨粒包括至少部分地从该树脂层突出之外露部分，该外露部分实质上在该金属镀层之外。

以烧结、硬焊结合剂层来固定钻石磨粒的结构，在受到高温的作用下或受到高温结合剂的侵蚀作用下，钻石磨粒容易变质、产生裂痕；因此当钻石磨粒对抛光垫进行修整时，容易发生脱落或断裂的现象。以树脂层固定钻石磨粒的方式，虽不会有上述情况，但树脂层内容易产生气泡，当气泡接触钻石磨粒时，即会降低固定钻石磨粒的固持力量；因此当钻石磨粒对抛光垫进行修整时，容易发生脱落或断裂的现象。

又在烧结、硬焊或树脂固定钻石磨粒的作业中，钻石磨粒容易移动位置，难以使多个钻石磨粒具有相等的突出高度，因而修整器的研磨端面的平坦度较差。

发明内容

为了改善修整器的磨粒的固定作业，而提出本发明。

本发明的主要目的，是提供一种修整器的制备方法，使修整器的多个磨粒在被树脂层固定前，先使多个磨粒的研磨端被粘着剂固定于下模具，然后再灌注液态状的树脂，使多个磨粒在灌注液态状的树脂作业时，不会产生位移，而具有相同的突出高度，而使修整器的研磨端面较为平坦。。

本发明的另一目的，是提供一种修整器的制备方法，使结合多个磨粒的液态状的树脂在固化前，经由加压、抽真空的处理，以降低树脂内的气泡含量，增加树脂对多个磨粒的固持力，使多个磨粒在对研磨垫进行修整时较不会脱落。

一种修整器的制备方法，包括如下步骤：

1)使多个磨粒的研磨端分别被粘着剂粘结于一下模具形成多个凹槽的多个底壁；或使多个磨粒的研磨端直接被粘着剂粘结于一平坦下模具上方；

2)使一基板置于该上模具内，且置于该多个磨粒的上方；

3)在一密闭空间内，使液态状的树脂流布于该下模具与该基板之间的一流布空间内；

4)使该液态状的树脂固化而分别与该基板及该多个磨粒结合形成一结构体；

5)取出该结构体，并去除粘结于该多个磨粒的研磨端的该粘着剂，露出该等研磨端形成一修整器。

一种修整器的制备方法，包括如下步骤：

2)在一密闭空间内，使液态状的树脂流布于该下模具与该上模具围成的一流布空间内；

3)使该液态状的树脂固化而分别与该基板及该多个磨粒结合形成一结构体；

4)取出该结构体，去除粘结于该多个磨粒的研磨端的该粘着剂，露出该等研磨端形成一修整器。

本发明可以改善修整器的磨粒的固定作业，使修整器的多个磨粒在被树脂固定前，先使多个磨粒的研磨端被粘着剂固定于下模具，然后再灌注液态状的树脂，再使液态状的树脂固化固定结合多个磨粒及去除粘着于研磨端的粘着剂；使多个磨粒在灌注液态状的树脂作业时，不会产生位移，而具有相同的突出高度，而使修整器的研磨端面较为平坦，并使结合多个磨粒的树脂在固化前，经由加压、抽真空的处理，以降低树脂内的气泡含量，增加树脂对多个磨粒的固持力，使多个磨粒在对研磨垫进行修整时较不会脱落。

本发明的其它目的、功效，请参阅图式及实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明第一实施例修整器的制备方法的流程图；

图2-1为制作本发明第一实施例修整器的示意图；

图2-2为制作本发明第一实施例修整器的另一示意图；

图3-1为本发明第一实施例结构体的示意图；

图3-2为本发明第一实施例结构体的另一示意图；

图4为本发明第一实施例修整器的示意图；

图5为本发明第二实施例修整器的制备方法的示意图；

图6-1为制作本发明第二实施例修整器的示意图；

图6-2为制作本发明第二实施例修整器的另一示意图；

图7-1为本发明第二实施例结构体的示意图；

图7-2为本发明第二实施例结构体的另一示意图；

图8为本发明第二实施例修整器的示意图。

【主要元件符号说明】

10、10’修整器 11磨粒

111研磨端 112上端

12粘着剂 2抛光垫

3密闭空间 30下模具

31凹槽 311底壁

312侧壁 32上模具

33、35流布空间 34、36压板

4基板 41上端面

411上凹槽 42下端面

421下凹槽 43通道

44、71螺孔 5树脂

61、62结构体 7框架

(a1)、(a2)、(a3)、(a4)、(a5)、(b1)、(b2)、(b3)、(b4)、(b5)分别为步骤编号

具体实施方式

如图1、图2-1、图2-2、图3-1、图3-2、图4所示。本发明第一实施例的修整器的制备方法，包括如下步骤：

(a1)使多个磨粒11的研磨端111分别被粘着剂12粘结于一下模具30形成多个凹槽31的底壁311；或使多个磨粒11的研磨端111直接被粘着剂12粘结于一平坦下模具30上方；

(a2)使一基板4置于一上模具32内，且置于多个磨粒11的上方；

(a3)在一密闭空间3内，使被加压的液态状的树脂5流布于下模具30、与基板4之间的流布空间33内，并对该密闭空间3进行抽真空作业；

(a4)使液态状的树脂5固化而分别与基板4及多个磨粒11结合成一第一实施例的结构体61；

(a5)取出结构体61，如图3-1、图3-2所示，并去除粘结于多个磨粒11的研磨端111的粘着剂12，露出研磨端111即形成一第一实施例的修整器10，如图4所示；可利用其多个磨粒11的研磨端111对一抛光垫2进行作业修整。

本实施例基板4的上端面41及下端面42分别具有至少一对应于多个磨粒11的上凹槽411、下凹槽421；基板4并设有连通上凹槽411、下凹槽421的多个通道43，以供液态状的树脂5由上凹槽411流至下凹槽421。可利用与上凹槽411相配合的压板34由上方向下挤压上凹槽411内液态状的树脂5，使液态状的树脂5经过通道43流入流布空间33内，以排除液态状的树脂5内的气泡，并配合对整个密闭空间3的抽真空，可大幅降低树脂5内的气泡含量。多个磨粒11的上端112分别置于下凹槽内可抵靠或不底靠基板4。基板4亦可不设置上凹槽411、下凹槽421或多个通道43，使液态状的树脂5由上模具32及基板4之间的缝隙流入流布空间33内。

如图5、图6-1、图6-2、图7-1、图7-2、图8所示。本发明第二实施例的修整器的制备方法除了以结合于液态状的树脂5外围的环状的框架7取代基板4外，其余步骤大至与上述第一实施例的制法相同。本发明第二实施例的修整器的制备方法，包括如下步骤：

(b1)使多个磨粒11的研磨端111分别被粘着剂12粘结于一下模具30形成多个凹槽31的底壁311；或使多个磨粒11的研磨端111直接被粘着剂12粘结于一平坦下模具30上方；

(b2)使一环状的框架7置于上模具32内，且套于多个磨粒11之外围；

(b3)在一密闭空间3内，使被加压的液态状的树脂5流布于框架7与下模具30围成的流布空间35内，并对该密闭空间3进行抽真空作业；

(b4)使液态状的树脂5固化而分别与框架7及多个磨粒11结合成一第一实施例的结构体62；

(b5)取出结构体62，如图7-1、图7-2所示，并去除粘结于多个磨粒11的研磨端111的粘着剂12，露出研磨端111即形成一第二实施例的修整器10’，如图8所示；可利用其多个磨粒11的研磨端111对一抛光垫2进行作业修整。

本实施例可利用与框架7相配合的压板36由上方向下挤压框架7内液态状的树脂5，以排除液态状的树脂5内的气泡，并配合对整个密闭空间3的抽真空，可大幅降低液态状的树脂5内的气泡含量。本实施例的框架7结合于树脂5的外围，可强化整体的结构。本实施例也可不设置框架7，使被加压的液态状的树脂5流布于上模具32与下模具30围成的流布空间内。

上述下模具30可形成一多个凹槽31，也可为一平坦表面。

本发明下模具30形成凹槽31的侧壁312的高度与平坦下模具30上的粘着剂12的厚度，都可用以决定磨粒11的研磨端111突出树脂5的高度；研磨端111的突出高度h是整个磨粒11高度的二分之一至四分之一之间；突出高度h最好是整个磨粒11高度的三分之一，可获得树脂5固定磨粒11的最佳效果。

上述基板4、框架7的材料可分别为不锈钢等金属材料或陶瓷材料等硬质材料。基板4、框架7的适当位置可分别设置螺孔44、71，以方便利用螺丝结合其它对象。

上述粘着剂可为高分子材料，如环氧树脂、石蜡或高分子材料加溶剂制成。

可采用喷砂去除、等离子体刻蚀(Plasma etching)或溶剂熔解等作业方式，去除粘结于多个磨粒11的研磨端111的粘着剂12。

本发明的压板34、36可为一热压头，对其下方的粉状的树脂加热形成液态状的树脂5。或使一容器内的粉状的树脂熔化成液态状的树脂5后射入流布空间33、35内。

以上所记载，仅为利用本发明技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本发明所为的修饰、变化，皆属本发明主张的专利范围，而不限于实施例所揭示。

Claims

1.一种修整器的制备方法，包括如下步骤：

2)使一基板置于一上模具内，且置于该多个磨粒的上方；

5)取出该结构体，并去除粘结于该多个磨粒的研磨端的该粘着剂，露出该多个磨粒的研磨端形成一修整器。

2.如权利要求1所述的修整器的制备方法，其特征在于，该步骤3)中用以喷砂去除、等离子体刻蚀或溶剂熔解其中之一的作业方式，去除粘结于该多个磨粒的研磨端的该粘着剂。

3.如权利要求2所述的修整器的制备方法，其特征在于，该步骤3)中该液态状的树脂是被加压地流布于该流布空间内。

4.如权利要求3所述的修整器的制备方法，其特征在于，该下模具形成该多个凹槽的多个侧壁的高度决定该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度。

5.如权利要求3所述的修整器的制备方法，其特征在于，该平坦下模具上的粘着剂厚度决定该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度。

6.如权利要求4所述的修整器的制备方法，其特征在于，该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度是该磨粒高度的二分之一至四分之一之间。

7.如权利要求6所述的修整器的制备方法，其特征在于，该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度是该磨粒高度的三分之一。

8.如权利要求5所述的修整器的制备方法，其特征在于，该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度是该磨粒高度的二分之一至四分之一之间。

9.如权利要求8所述的修整器的制备方法，其特征在于，该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度是该磨粒高度的三分之一。

10.如权利要求1至9任一项所述的修整器的制备方法，其特征在于，在该步骤3)中进一步包括对该密闭空间进行抽真空作业。

11.如权利要求10所述的修整器的制备方法，其特征在于，该基板的材料为不锈钢材料或陶瓷材料其中之一；该粘着剂为高分子材料或高分子材料加溶剂其中之一。

12.如权利要求11所述的修整器的制备方法，其特征在于，该基板的一下端面具有至少一对应于该多个磨粒的下凹槽；该多个磨粒的上端分别置于该下凹槽内。

13.如权利要求12所述的修整器的制备方法，其特征在于，该多个磨粒的上端分别抵靠该基板。

14.如权利要求13所述的修整器的制备方法，其特征在于，该基板的一上端面具有至少一对应于该多个磨粒的上凹槽；该基板设有连通该上凹槽及该下凹槽的多个通道；利用与该上凹槽相配合的至少一压板由上方向下挤压该上凹槽内的该液态状的树脂，使该液态状的树脂经过该多个通道流入该流布空间内。

15.如权利要求14所述的修整器的制备方法，其特征在于，该压板是一热压头；该热压头对其下方的粉状树脂加热以形成该液态状的树脂。

16.如权利要求15所述的修整器的制备方法，其特征在于，该多个磨粒的上端分别抵靠该基板。

17.一种修整器的制备方法，包括如下步骤：

2)在一密闭空间内，使液态状的树脂流布于该下模具与一上模具围成的一流布空间内；

3)使该液态状的树脂固化而分别与一基板及该多个磨粒结合形成一结构体；

4)取出该结构体，去除粘结于该多个磨粒的研磨端的该粘着剂，露出该多个磨粒的研磨端形成一修整器。

18.如权利要求17所述的修整器的制备方法，其特征在于，该步骤1)及步骤2)之间进一步包括使一框架置于该上模具内，且该框架置于该多个磨粒的外围；该步骤3)中进一步使该树脂与该框架结合形成该结构体。

19.如权利要求18所述的修整器的制备方法，其特征在于，该步骤4)中用以喷砂去除、等离子体刻蚀或溶剂熔解其中之一的作业方式，去除粘结于该多个磨粒的研磨端的该粘着剂。

20.如权利要求19所述的修整器的制备方法，其特征在于，该步骤2)中该液态状的树脂是被加压地流布于该流布空间内。

21.如权利要求20所述的修整器的制备方法，其特征在于，该框架呈环状；该框架套于该多个磨粒的外围。

22.如权利要求21所述的修整器的制备方法，其特征在于，该下模具形成该多个凹槽的多个侧壁的高度决定该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度。

23.如权利要求21所述的修整器的制备方法，其特征在于，该平坦下模具上的粘着剂厚度决定该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度。

24.如权利要求22所述的修整器的制备方法，其特征在于，该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度是该磨粒高度的二分之一至四分之一之间。

25.如权利要求24所述的修整器的制备方法，其特征在于，该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度是该磨粒高度的三分之一。

26.如权利要求23所述的修整器的制备方法，其特征在于，该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度是该磨粒高度的二分之一至四分之一之间。

27.如权利要求26所述的修整器的制备方法，其特征在于，该多个磨粒的研磨端突出该树脂的高度是该磨粒高度的三分之一。

28.如权利要求17至27中任一项所述的修整器的制备方法，其特征在于，该步骤2)中进一步包括对该密闭空间进行抽真空作业。

29.如权利要求28所述的修整器的制备方法，其特征在于，该基板的材料为不锈钢材料或陶瓷材料其中之一；该粘着剂为高分子材料或高分子材料加溶剂其中之一。