CN102528655B - 吸附垫片 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种吸附垫片，其包括一垫片本体。该垫片本体具有一上表面、多个发泡孔洞及多个表面孔洞或至少一沟槽。该上表面用以吸附一基材。多个发泡孔洞位于该垫片本体的内部。多个表面孔洞或该沟槽开口于该上表面，但与多个发泡孔洞互不连通，多个表面孔洞或该沟槽是加工而成，且排列成至少一图案。由此，可减少该基材从该吸附垫片取下的时间。

Description

吸附垫片

技术领域

本发明涉及一种吸附垫片，特别是涉及一种表面具有孔洞或沟槽的吸附垫片。

背景技术

抛光一般是指化学机械研磨(CMP)制作工艺中，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，同时将一基材抵住该研磨垫后以重复规律动作搓磨。该基材是诸如半导体、储存媒体基材、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，必须使用一吸附垫片以承载及固定该基材，而该吸附垫片的质量则直接影响该基材的抛光效果。

参考图1，显示美国专利第US5,871,393号所揭示的具有现有吸附垫片的研磨设备的示意图。该研磨设备1包括一下平台(Lower Base Plate)11、一吸附垫片(Sheet)12、一基材(Workpiece)13、一上平台(Upper Base Plate)14、一抛光垫(Polishing Pad)15及一研磨浆液(Slurry)16。该下平台11相对于该上平台14。该吸附垫片12的下表面122利用一背胶层17黏附于该下平台11上，且该吸附垫片12的上表面121用以承载及固定该基材13。该抛光垫15固定于该上平台14，且面向该下平台11，用以对该基材13进行抛光。

该研磨设备1的作动方式如下。首先将该基材13置于该吸附垫片12上，且该基材13被该吸附垫片12吸住。接着，该上平台14及该下平台11以相反方向旋转，且同时将该上平台14向下移动，使该抛光垫15接触到该基材13的表面，通过不断补充该研磨浆液16以及该抛光垫15的作用，可对该基材13进行抛光作业。

该吸附垫片12虽然有足够吸附能力以吸附该基材13，然而在抛光完毕后，要从该吸附垫片12取下该基材13却需要较长的时间。尤其目前该基材13朝向大尺寸及薄厚度发展，取下该基材13的困难度提高，因而降低作业效率且提高破片率。

因此，有必要提供一创新且富进步性的吸附垫片，以解决上述问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种吸附垫片，其包括一垫片本体。该垫片本体具有一上表面、一下表面、多个发泡孔洞及多个表面孔洞。该上表面用以吸附一基材。多个发泡孔洞位于该垫片本体的内部。多个表面孔洞开口于该上表面，彼此独立不连通，多个表面孔洞与多个发泡孔洞互不连通，多个表面孔洞是加工而成，且排列成至少一图案。

本发明另提供一种吸附垫片，其包括一垫片本体。该垫片本体具有一上表面、一下表面、多个发泡孔洞及至少一表面沟槽。该上表面是用以吸附一基材。多个发泡孔洞位于该垫片本体的内部，该至少一表面沟槽位于该上表面，该表面沟槽与多个发泡孔洞互不连通，该表面沟槽是加工而成，而形成至少一图案。

在本发明中，由于多个表面孔洞及该表面沟槽的作用，可减少该基材从该吸附垫片取下的时间及困难度。

附图说明

图1为美国专利第US5,871,393号所揭示的具有现有吸附垫片的研磨设备的示意图；

图2及图3为本发明的吸附垫片的制造方法的第一实施例的示意图；

图4为图3中沿着线4-4的剖视示意图；

图5为图4中区域A的放大示意图；

图6为本发明的吸附垫片的第一实施例的俯视示意图；

图7为本发明的吸附垫片的第二实施例的俯视示意图；

图8为本发明的吸附垫片的第三实施例的俯视示意图；

图9为本发明的吸附垫片的第四实施例的俯视示意图；

图10为本发明的吸附垫片的第五实施例的俯视示意图；

图11为本发明的吸附垫片的第六实施例的俯视示意图；

图12为本发明的吸附垫片的第七实施例的俯视示意图；

图13为本发明的吸附垫片的第八实施例的立体示意图；

图14为本发明的吸附垫片的第八实施例的剖视示意图；

图15为图14中区域C的放大示意图；

图16为本发明的吸附垫片的第八实施例的俯视示意图；

图17为本发明的吸附垫片的第九实施例的俯视示意图；

图18为本发明的吸附垫片的第十实施例的俯视示意图；

图19为本发明的吸附垫片的第十一实施例的俯视示意图；

图20为本发明的吸附垫片的第十二实施例的俯视示意图；

图21为本发明的吸附垫片的第十三实施例的俯视示意图；及

图22为本发明的吸附垫片的第十四实施例的俯视示意图。

主要组件符号说明

1     研磨设备

2     垫片本体

3     本发明第一实施例的吸附垫片

3A    本发明第二实施例的吸附垫片

3B    本发明第三实施例的吸附垫片

3C    本发明第四实施例的吸附垫片

3D    本发明第五实施例的吸附垫片

3E    本发明第六实施例的吸附垫片

3F    本发明第七实施例的吸附垫片

4     本发明第八实施例的吸附垫片

4A    本发明第九实施例的吸附垫片

4B    本发明第十实施例的吸附垫片

4C    本发明第十一实施例的吸附垫片

4D    本发明第十二实施例的吸附垫片

4E    本发明第十三实施例的吸附垫片

4F    本发明第十四实施例的吸附垫片

11    下平台

12    吸附垫片

13    基材

14    上平台

15    抛光垫

16    研磨浆液

17    背胶层

21    垫片本体上表面

22    垫片本体下表面

23    垫片本体侧面

24    缓冲层

25    吸附层

26    表面孔洞

27    表面沟槽

121   吸附垫片上表面

122   吸附垫片下表面

241   第一发泡孔洞

251   第二发泡孔洞

B     小区域

具体实施方式

参考图2及图3，其显示本发明的吸附垫片的制造方法的第一实施例的示意图。首先，参考图2，提供一垫片本体2。该垫片本体2具有一上表面21、一下表面22及至少一侧面23。该垫片本体2为发泡材质，且在发泡过程中会产生多个发泡孔洞(例如：第一发泡孔洞241及第二发泡孔洞251)于该垫片本体2的内部。该上表面21用以吸附一基材13(图1)，且该下表面22用以贴附于一机台(例如图1的下平台11)上。多个发泡孔洞位于该垫片本体2内，且为连通孔洞，而且部分多个发泡孔洞开口于该侧面23。

在本实施例中，该垫片本体2的材质为树脂，且为双层结构。然而可以理解的是，该垫片本体2也可以是单层结构。该垫片本体2包括一缓冲层24及一吸附层25，该吸附层25位于该缓冲层24上，用以吸附该基材13。该多个发泡孔洞包括多个第一发泡孔洞241及多个第二发泡孔洞251，多个第一发泡孔洞241位于该缓冲层24，多个第二发泡孔洞251位于该吸附层25，且该缓冲层24的压缩率高于该吸附层25的压缩率。较佳地，该缓冲层24的空孔率高于该吸附层25的空孔率。

接着，参考图3及4，其中图4是图3中沿着线4-4的剖视示意图。形成多个表面孔洞26于该上表面21。在本实施例中，是利用激光、刀具、凿子、焊枪、电热铁或针具加工该吸附层25上表面21而形成多个表面孔洞26。多个表面孔洞26彼此独立不连通，而且多个表面孔洞26与多个第二发泡孔洞251互不连通，以防止在抛光过程中该研磨浆液16(图1)经由多个第二发泡孔洞251进入多个表面孔洞26。换言之，多个表面孔洞26并非发泡孔洞，其是加工而成，且排列成至少一图案。

参考图3及4，其分别显示本发明的吸附垫片的第一实施例的立体及剖视示意图。该吸附垫片3包括一垫片本体2。该垫片本体2具有一上表面21、一下表面22、多个发泡孔洞(例如：第一发泡孔洞241及第二发泡孔洞251)及多个表面孔洞26。该上表面21用以吸附一基材13(图1)，且该下表面22用以贴附于一机台(例如图1的下平台11)上。多个发泡孔洞位于该垫片本体2内，且为连通孔洞。

在本实施例中，该垫片本体2包括一缓冲层24及一吸附层25，该吸附层25位于该缓冲层24上，用以吸附该基材13。该多个发泡孔洞包括多个第一发泡孔洞241及多个第二发泡孔洞251，多个第一发泡孔洞241位于该缓冲层24，多个第二发泡孔洞251位于该吸附层25，且该缓冲层24的压缩率高于该吸附层25的压缩率。

在本实施例中，该缓冲层24的材质为聚氨脂(PU)树脂，其空孔率为60％以上，较佳为75％以上。该吸附层25的材质为聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酰胺树脂、丙烯树脂或乙烯-醋酸乙烯酯树脂，其空孔率为30％～60％，较佳为40％～50％。此外，该缓冲层24的压缩率为30％以上，较佳为50％以上，可依需要而做调整。该吸附层25的压缩率为25％～40％。

多个表面孔洞26开口于该上表面21，彼此独立不连通。多个表面孔洞26与多个发泡孔洞(例如：第一发泡孔洞241及第二发泡孔洞251)互不连通。多个表面孔洞26是加工而成，且排列成至少一图案。该图案可为直线形、圆形、环形、矩形、三角形、多边形、螺旋形、放射形、不规则形或其组合。

参考图5，其显示图4中区域A的放大示意图。多个表面孔洞26的直径D₁为1mm以下，深度H₁为300μm以下，二个表面孔洞26的间距为第一间距G₁，其为0.3mm以下。较佳地，该直径D₁为0.5mm以下，深度H₁为200μm以下，二个表面孔洞26的第一间距G₁为0.05mm以下。

参考图6，其显示本发明的吸附垫片的第一实施例的俯视示意图。该上表面21具有一整体表面积，多个表面孔洞26的该图案是将该上表面21区隔出多个小区域，每一小区域的表面积为该整体表面积的1/100至1/2，较佳为1/50至1/4。要注意的是，如果该小区域的表面积小于该整体表面积的1/100时会不具吸附力，因此每一该小区域的表面积不能小于该整体表面积的1/100，否则会影响该垫片本体2对该基材13的吸附力。在本实施例中，多个表面孔洞26的图案为交叉的二条直线，且将该上表面21区隔出四个小区域B，每一小区域B的表面积为该整体表面积的1/4。

参考图7，其显示本发明的吸附垫片的第二实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片3A中，多个表面孔洞26的图案为交叉的四条直线，且将该上表面21区隔出九个小区域，每一小区域的表面积为该整体表面积的1/9。

参考图8，其显示本发明的吸附垫片的第三实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片3B中，多个表面孔洞26的图案为二个同心的矩形，而且每个小区域的表面积皆不同。

参考图9，其显示本发明的吸附垫片的第四实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片3C中，多个表面孔洞26的图案为二个同心的圆形，而且每个小区域的表面积皆不同。

参考图10，其显示本发明的吸附垫片的第五实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片3D中，多个表面孔洞26的图案为螺旋形。

参考图11，其显示本发明的吸附垫片的第六实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片3E中，多个表面孔洞26的图案为直线形、矩形及放射形的组合。

参考图12，其显示本发明的吸附垫片的第七实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片3F与第一实施例的吸附垫片3(图6)大致相同，其不同处在于，在本实施例中，多个表面孔洞26排列成虚直线形，亦即某些多个表面孔洞26的间距为第二间距G₂，该第二间距G₂大于该第一间距G₁。

参考图13及14，其分别显示本发明的吸附垫片的第八实施例的立体及剖视示意图。本实施例的吸附垫片4与该第一实施例的吸附垫片3(图3及4)大致相同，其中相同的组件赋予相同的编号，不同处在于，在本实施例中，该吸附垫片4的该垫片本体2具有至少一表面沟槽27，而不具有多个表面孔洞26(图3及4)。然而可以理解的，该吸附垫片4的该垫片本体2也可以同时具有该表面沟槽27及多个表面孔洞26。

该表面沟槽27位于该上表面21。该表面沟槽27与多个发泡孔洞(例如：第一发泡孔洞241及第二发泡孔洞251)互不连通。该表面沟槽27是加工而成，而形成至少一图案。该图案可为直线形、圆形、环形、矩形、三角形、多边形、螺旋形、放射形、不规则形或其组合。

参考图15，其显示图14中区域C的放大示意图。该表面沟槽27的宽度W为1mm以下，深度H₂为300μm以下。较佳地，该宽度W为0.5mm以下，深度H₂为200μm以下。

参考图16，其显示本发明的吸附垫片的第八实施例的俯视示意图。该上表面21具有一整体表面积，该表面沟槽27的该图案将该上表面21区隔出多个小区域B，每一小区域B的表面积为该整体表面积的1/100至1/2，较佳为1/50至1/4。要注意的是，如果该小区域B的表面积小于该整体表面积的1/100时会不具吸附力，因此每一该小区域B的表面积不能小于该整体表面积的1/100，否则会影响该垫片本体2对该基材13的吸附力。在本实施例中，该表面沟槽27的图案为交叉的二条直线，且将该上表面21区隔出四个小区域B，每一小区域B的表面积为该整体表面积的1/4。

参考图17，其显示本发明的吸附垫片的第九实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片4A中，该表面沟槽27的图案为交叉的四条直线，且将该上表面21区隔出九个小区域，每一小区域的表面积为该整体表面积的1/9。

参考图18，其显示本发明的吸附垫片的第十实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片4B中，该表面沟槽27的图案为二个同心的矩形，而且每个小区域的表面积皆不同。

参考图19，其显示本发明的吸附垫片的第十一实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片4C中，该表面沟槽27的图案为二个同心的圆形，而且每个小区域的表面积皆不同。

参考图20，其显示本发明的吸附垫片的第十二实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片4D中，该表面沟槽27的图案为螺旋形。

参考图21，其显示本发明的吸附垫片的第十三实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片4E中，该表面沟槽27的图案为直线形、矩形及放射形的组合。

参考图22，其显示本发明的吸附垫片的第十四实施例的俯视示意图。在本实施例的吸附垫片4F与第八实施例的吸附垫片4(图16)大致相同，其不同处在于，在本实施例中，该表面沟槽27为不连续的虚线形，亦即该表面沟槽27由多个不连续的线段所构成。

在本发明中，由于多个表面孔洞26及该表面沟槽27的作用，可减少该基材13从该吸附垫片取下的时间及困难度。与现有技术相比，本发明最高可减少一半以上的时间。此外，经由特殊设计多个表面孔洞26及该表面沟槽27的图案，不会影响该吸附垫片对该基材13的吸附能力，而不会影响该基材13的抛光质量。

上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明，因此习于此技术的人士对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如附上的权利要求所列。

Claims (8)

1.一种吸附垫片，包括：

垫片本体，具有上表面、下表面、多个发泡孔洞及多个表面孔洞，该上表面用以吸附一基材，多个发泡孔洞位于该垫片本体的内部，多个表面孔洞开口于该上表面，彼此独立不连通，多个表面孔洞与多个发泡孔洞互不连通，多个表面孔洞是加工而成，且排列成至少一图案，其中该上表面具有一整体表面积，该图案是将该上表面区隔出多个小区域，每一小区域的表面积为该整体表面积的1/100至1/2。

2.如权利要求1所述的吸附垫片，其中多个发泡孔洞为发泡过程中所产生的孔洞，多个表面孔洞是利用激光、刀具、凿子、焊枪、电热铁或针具加工该上表面而成，多个表面孔洞的直径为1mm以下，深度为300μm以下，两个表面孔洞的第一间距为0.3mm以下，该图案为直线形、圆形、环形、矩形、三角形、多边形、螺旋形、放射形、不规则形或其组合。

3.如权利要求1所述的吸附垫片，其中该图案为虚直线形，其中部分两个表面孔洞的间距为第一间距，部分两个表面孔洞的间距为第二间距，该第二间距大于该第一间距。

4.如权利要求1所述的吸附垫片，其中该垫片本体包括缓冲层及吸附层，该吸附层位于该缓冲层上，用以吸附该基材，多个发泡孔洞包括多个第一发泡孔洞及多个第二发泡孔洞，多个第一发泡孔洞位于该缓冲层，多个第二发泡孔洞位于该吸附层，多个表面孔洞位于该吸附层的一上表面，且该缓冲层的压缩率高于该吸附层的压缩率。

5.一种吸附垫片，包括：

垫片本体，具有上表面、下表面、多个发泡孔洞及至少一表面沟槽，该上表面用以吸附一基材，多个发泡孔洞位于该垫片本体的内部，该至少一表面沟槽位于该上表面，该表面沟槽与多个发泡孔洞互不连通，该表面沟槽是加工而成，而形成至少一图案，其中该上表面具有整体表面积，该图案是将该上表面区隔出多个小区域，每一小区域的表面积为该整体表面积的1/100至1/2。

6.如权利要求5所述的吸附垫片，其中多个发泡孔洞为发泡过程中所产生的孔洞，多个表面沟槽是利用激光、刀具、凿子、焊枪、电热铁或针具加工该上表面而成，该表面沟槽的宽度为1mm以下，深度为300μm以下，该图案为直线形、圆形、环形、矩形、三角形、多边形、螺旋形、放射形、不规则形或其组合。

7.如权利要求5所述的吸附垫片，其中该垫片本体包括缓冲层及吸附层，该吸附层位于该缓冲层上，用以吸附该基材，多个发泡孔洞包括多个第一发泡孔洞及多个第二发泡孔洞，多个第一发泡孔洞位于该缓冲层，多个第二发泡孔洞位于该吸附层，多个表面沟槽位于该吸附层的一上表面，且该缓冲层的压缩率高于该吸附层的压缩率。

8.如权利要求5所述的吸附垫片，还包括多个表面孔洞，其开口于该上表面，该表面孔洞彼此独立不连通，多个表面孔洞与多个发泡孔洞互不连通，多个表面孔洞是加工而成。