CN109202693B - 防泄漏抛光垫及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

实施方案涉及一种用于化学机械平坦化工艺并具有防泄漏效果的抛光垫及其制造方法。一实施方案提供一种抛光垫，其包括：具备第一通孔的抛光层；设置于所述抛光层下面的支撑层；以及设置于所述第一通孔中的窗户，并且包括选自第一压缩区域及第二压缩区域的一个以上的压缩区域，在所述第一压缩区域，所述支撑层设置在与所述窗户的外周边区域相对应的区域中，在所述第二压缩区域，所述支撑层设置在与所述窗户的内周边区域相对应的区域中。该抛光垫气密性优异，从而具有防止在化学机械平坦化工艺期间有可能发生的泄漏的效果。

Description

防泄漏抛光垫及其制造方法
技术领域
实施方案涉及一种用于半导体的化学机械平坦化(chemical mechanicalplanarization,CMP)工艺并具有防泄漏效果的抛光垫(polishing pad)及其制造方法。
背景技术
CMP抛光垫是在半导体制造工艺中的化学机械平坦化(chemical mechanicalplanarization,CMP)工艺中发挥重要作用的必备材料，在实现CMP性能方面发挥重要作用。所述CMP抛光垫在CMP工艺中发挥如下作用，通过均匀的抛光操作去除晶片上不需要的部分使晶片表面平滑。
最近，为了通过检测晶片的厚度来检测CMP工艺的结束时间点，有提出几种方法。例如，提出如下方法，在抛光垫上安装窗户，以便原地(in-situ)确定晶片表面的平坦性，通过激光干涉仪产生的反射光经由所述窗户来测量晶片的厚度。在所述抛光垫上安装窗户的方法，提出各种方法。例如，在形成抛光层的步骤中插入窗框而一体化的方法(参照韩国公告专利第10-0646887号)，或者对抛光层进行钻孔并单独制作窗框后插入所述钻孔部分的方法(也被称为“窗户插入型抛光垫”)(参照韩国公告专利第10-0903473号)。
另一方面，所述窗户插入型抛光垫有如下缺点，由于抛光层和窗框之间存在缝隙，导致在CMP工艺期间发生泄漏。为了防止在CMP工艺期间有可能发生的泄漏，迫切需要开发一种气密性优异的抛光垫。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：韩国公告专利第10-0646887号
专利文献2：韩国公告专利第10-0903473号
发明要解决的课题
因此，实施方案的目的是提供一种抛光垫及其制造方法，所述抛光垫气密性优异，从而具有防止在CMP工艺期间有可能发生的泄漏的效果。
发明内容
一实施方案提供一种抛光垫，其包括：具备第一通孔的抛光层；设置于所述抛光层下面的支撑层；以及设置于所述第一通孔中的窗户，并且包括选自第一压缩区域及第二压缩区域的一个以上的压缩区域，在所述第一压缩区域，所述支撑层设置在与所述窗户的外周边区域相对应的区域中，在所述第二压缩区域，所述支撑层设置在与所述窗户的内周边区域相对应的区域中。
一实施方案提供一种抛光垫的制造方法，其包括：(1)制造具备第一通孔的抛光层的步骤；(2)在所述抛光层的下表面粘接支撑层的步骤；(3)使窗户插入所述第一通孔中的步骤；以及(4)选自(4-1)通过按压所述支撑层的下表面在所述支撑层内对应所述窗户的外周边区域的区域中形成第一压缩区域的步骤及(4-2)通过按压所述窗户在所述支撑层内对应所述窗户的内周边区域的区域中形成第二压缩区域的步骤的一个以上的压缩步骤。
发明效果
实施方案所涉及的抛光垫，由于抛光层和窗户之间的气密性优异而具有改善的密封性，所以能够抑制CMP等抛光过程中的浆料的泄漏。
具体地，在所述抛光垫中，支撑层包括压缩区域，由于所述压缩区域是通过热和/或压力来压缩的，从而具有低孔隙率，所以即便没有单独的防漏层也能防止水或浆料的泄漏。
另外，所述抛光垫即便在所述窗户和所述抛光层之间发生浆料泄漏，所述压缩区域也能够二次抑制所述浆料的泄漏。
特别是，在所述抛光垫的支撑层中，由于窗户的外周边区域被压缩，所以如上所述的泄漏抑制效果非常优异，并且通过按压支撑层的下表面就可以轻易进行压缩，易于在产业中应用。
附图说明
图1是一实施例的抛光垫的平面图。
图2是一实施例的抛光垫的截面图(沿图1的A-A’线切割)。
图3是另一实施例的抛光垫的截面图。
图4是又一实施例的抛光垫的截面图。
图5a乃至图5f是一实施例的抛光垫的截面图。
图6是示出了一实施例的抛光垫的制造方法。
图7是示出了另一实施例的抛光垫的制造方法。
图8a及图8b示出了形成第二通孔及第三通孔的方法。
图9示出了沿着第一压缩区域下表面的横截面形状被均匀压缩的区域。
图10乃至图13是另一实施例的抛光垫的截面图。
图14及图15示出了另一实施例的抛光垫的制造方法。
图中标识说明如下：
100、抛光层；110、抛光层的上表面；120、抛光层的下表面；130、第一通孔；200、窗户；210、窗户的上表面；220、窗户的下表面；230、设置于窗户下表面的凹槽；300、第一粘接层；400、支撑层；430、第二通孔；450、圆形部分；470、倾斜部；500、第二粘接层；600、胶带；701、702、引导部件；703、704、切割部；D1、在支撑层中第一压缩区域的下表面和非压缩区域的下表面之间的高度差；D2、抛光层的下表面和窗户下表面之间的高度差；D3、抛光层的上表面和窗户上表面之间的高度差；D4、设置于窗户下表面的凹槽的深度；CR1、支撑层的第一压缩区域；CR2、支撑层的第二压缩区域；NCR、支撑层的非压缩区域；CRO、CRO’、被均匀压缩的区域
具体实施方式
以下，将通过实施例详细说明本发明。实施例并不限于以下所揭示的内容，只要不改变发明主旨，就可以变更为各种形态。
在本说明书中，当层、孔、窗户或区域等被描述为形成在层、孔、窗户或区域等的“上(on)”或“下(under)”的情况下，“上(on)”和“下(under)”均包括“直接(directly)”或者“通过其他部件(indirectly)”形成。
另外，对各构成要素的上/下的基准以附图为基准进行说明。为了便于说明，附图中各构成要素的尺寸可能被夸大，并不意味着实际应用的大小。
图1是一实施例的抛光垫的平面图。
一实施例的抛光垫包括：具备第一通孔130的抛光层100；设置于所述抛光层下面的支撑层400；以及设置于所述第一通孔中的窗户200，并且包括选自第一压缩区域CR1及第二压缩区域CR2的一个以上的压缩区域，在所述第一压缩区域CR1，所述支撑层设置在与所述窗户的外周边区域相对应的区域中，在所述第二压缩区域CR2，所述支撑层设置在与所述窗户的内周边区域相对应的区域中。
图2是一实施例的抛光垫的截面图(沿图1的A-A’线切割)。具体地，具体地，图2例示抛光垫，其包括：具备第一通孔130的抛光层100；设置于所述抛光层下面的支撑层400；以及设置于所述第一通孔中的窗户200，并且包括第一压缩区域CR1，在所述第一压缩区域CR1，所述支撑层设置在与所述窗户的外周边区域相对应的区域中。
图3是另一实施例的抛光垫的截面图。具体地，图3例示抛光垫，其包括：具备第一通孔130的抛光层100；设置于所述抛光层下面的支撑层400；以及第二压缩区域CR2，在所述第二压缩区域CR2，所述支撑层设置在与所述窗户的内周边区域相对应的区域中。
图4是又一实施例的抛光垫的截面图。具体地，图4例示抛光垫，其包括：具备第一通孔130的抛光层100；设置于所述抛光层下面的支撑层400；设置于所述第一通孔中的窗户200，并且包括第一压缩区域CR1以及第二压缩区域CR2，在所述第一压缩区域CR1，所述支撑层设置在与所述窗户的外周边区域相对应的区域中，在所述第二压缩区域CR2，所述支撑层设置在与所述窗户的内周边区域相对应的区域中。
抛光层100
所述抛光层100可以由包含第一氨基甲酸乙酯(urethane)类预聚物、固化剂及发泡剂的抛光层组合物制成。
所谓预聚物(prepolymer)，通常是指具有比较低的分子量的高分子，其在中间阶段中断聚合度，以便最终产品易于成型。
预聚物可通过其自身成形或者与其它聚合性化合物反应后成形。具体地，所述第一氨基甲酸乙酯类预聚物可通过使异氰酸酯化合物(isocyanate compound)与多元醇(polyol)反应来制备，可包含未反应异氰酸酯基(NCO)。
所述固化剂可以是胺化合物及醇化合物中的一种以上。具体地，所述固化剂可以包括选自由芳香胺、脂肪胺、芳香醇及脂肪醇构成的群的一种以上的化合物。
所述发泡剂没有特别限制，只要是通常用于形成抛光垫的孔隙的就可以。例如，所述发泡剂可以是选自具有中空结构的固相发泡剂、使用挥发性液体的液相发泡剂、以及惰性气体中的一种以上。
所述抛光层100可以包括孔隙(pore)。所述孔隙可具有闭孔(closed cell)结构。所述孔隙的平均直径可以是5μm乃至200μm。另外，相对于抛光层的总覆盖面积，所述抛光层100可以包括20覆盖％乃至70覆盖％的孔隙。也就是说，所述抛光层100的孔隙率(porocity)可以是20覆盖％乃至70覆盖％。
所述抛光层100的厚度没有特别限制。具体地，所述抛光层100的平均厚度可以是0.8mm乃至5.0mm、1.0mm乃至4.0mm、1.0mm乃至3.0mm、1.5mm乃至2.5mm、1.7mm乃至2.3mm、或者2.0mm乃至2.1mm。
所述抛光层的上表面110可以具有凹凸结构，以便保持和更新浆料。另外，尽管所述凹凸结构通常是具有规则性的，但是可以在特定位置改变凹槽间距、凹槽宽度、凹槽深度等，以便保持和更新浆料。
所述抛光层100包括沿厚度方向贯穿的第一通孔130。
也就是说，所述第一通孔130从所述抛光层100的上表面110贯穿到下表面120。
所述第一通孔130可具有各种平面形状。例如，所述第一通孔130的平面可具有诸如正方形或矩形等多边形形状，或者可具有圆形或椭圆形的形状。
所述第一通孔130的直径(或宽度)可以是10mm至100mm。另外，所述第一通孔130的面积，也就是说，在所述抛光层100的平面中的所述第一通孔130的面积可以是1cm 2乃至70cm 2、3cm 2乃至40cm 2、或者6cm 2乃至15cm 2。
窗户200
所述窗户200可以由包含第二氨基甲酸乙酯(urethane)类预聚物及固化剂的窗户组合物形成。所述第二氨基甲酸乙酯类预聚物可通过使异氰酸酯化合物与多元醇反应来制备，可包含未反应异氰酸酯基(NCO)。
所述固化剂可以是胺化合物及醇化合物中的一种以上。具体地，所述固化剂可以包括选自由芳香胺、脂肪胺、芳香醇及脂肪醇构成的群的一种以上的化合物。
所述窗户200可具有与抛光层的第一通孔的直径(或宽度)相同的尺寸。具体地，所述窗户200可具有与所述抛光层100的第一通孔130的面积相同的面积。所述窗户200作为非发泡体，在窗户200中不存在微气泡，由此降低抛光液渗透到抛光垫中的可能性，从而可以图谋提高光学终点检测的精度并防止对光透射区域的损伤。
所述窗户200的磨损率可以等于或略高于所述抛光层100的磨损率。因此，可以防止抛光一段时间后只有窗户200部分突出，从而在抛光晶片上产生划痕的问题。
在一个实施例中，所述窗户200下面的至少一部分相比所述抛光层的下表面120更靠下设置，并且所述抛光层的下表面120和窗户下表面220之间的高度差D2可以是0.1mm乃至1.0mm。例如，所述抛光层的下表面120和窗户下表面220之间的高度差D2可以是0.1乃至0.6mm、0.2乃至0.6mm、或者0.2乃至0.4mm(参照图3及图4)。
在一个实施例中，所述窗户的上表面210可以和所述抛光层的上表面110高度相同或者比所述抛光层的上表面110更低。
在一个实施例中，所述窗户的上表面210和所述抛光层的上表面110可具有相同的高度。也就是说，所述窗户的上表面210和所述抛光层的上表面110可以设置于同一平面上(参照图2)。
在一个实施例中，所述窗户的上表面210可以比所述抛光层的上表面110更靠下设置，并且所述抛光层的上表面110和所述窗户的上表面210之间的高度差D3可以是0.001mm乃至0.05mm。例如，所述抛光层的上表面110和所述窗户的上表面210之间的高度差D3可以是0.001mm乃至0.05mm、0.01mm乃至0.05mm、或者0.02mm乃至0.03mm(参照图3及图4)。
另外，所述窗户200的厚度可以是2.0mm乃至3.0mm。例如，可以是2.1mm乃至2.8mm、2.3mm乃至2.8mm、2.2mm乃至2.6mm、或者2.3mm乃至2.4毫米。
在一个实施例中，所述窗户200的厚度可以比所述抛光层100的厚度更厚。例如，所述窗户200的厚度可以比所述抛光层100的厚度厚0.1mm至1.0mm。
在一个实施例中，所述窗户200的下表面可以具有凹槽(recess)230。具体地，所述凹槽的深度D4可以是0.1mm乃至2.5mm、1.0mm乃至2.0mm、或者1.5mm乃至2.0mm(参照图5d)。
当所述窗户200的厚度为2.3乃至2.5mm时，窗户200的透光率可以是60乃至80％，折射率可以是1.45乃至1.60。具体地，当所述窗户200的厚度为2.4mm时，窗户200的透光率可以是65％乃至75％，折射率可以是1.53乃至1.57。
支撑层400
所述抛光垫包括设置于所述抛光层100的下表面上的支撑层400。所述支撑层400支撑所述抛光层100并且发挥吸收和分散施加到所述抛光层100的冲击的作用。所述支撑层400的硬度可以小于所述抛光层100的硬度。
所述支撑层400可以包括无纺布或多孔垫。所述支撑层400可包含孔隙。包含在所述支撑层400中的孔隙可具有开孔(opened cell)结构。
包含在所述支撑层400中的孔隙可具有朝着所述支撑层400的厚度方向延伸的形状。另外，所述支撑层400的孔隙率可以大于所述抛光层100的孔隙率。
在一个实施例中，所述支撑层400可以包括与所述第一通孔130连接的第二通孔430(参照图3及图4)。所述第二通孔430可在厚度方向上贯穿所述支撑层400。也就是说，所述第二通孔430从所述支撑层400的上表面贯穿至所述支撑层400的下表面。
所述第二通孔430可以连接到所述第一通孔130。具体地，所述第二通孔430可以设置在与形成所述第一通孔130的区域相对应的区域中。
另外，所述第二通孔430的面积可以小于第一通孔130的面积。具体地，所述第二通孔430的面积(即，支撑层的平面中的第二通孔的面积)可以是0.5cm2乃至50cm2、2cm2乃至30cm2、或者4cm2乃至12cm2。
第一压缩区域(CR1)及第二压缩区域(CR2)
在一个实施例中，所述抛光垫可以包括选自第一压缩区域CR1及第二压缩区域CR2的一个以上的压缩区域，在所述第一压缩区域CR1，所述支撑层400设置在与所述窗户200的外周边区域相对应的区域中，在所述第二压缩区域CR2，所述支撑层400设置在与所述窗户200的内周边区域相对应的区域中。
参照图2，所述支撑层400包括设置在与所述窗户200的外周边区域相对应的区域中的第一压缩区域CR1。
此时，所述窗户200的外周边区域可以是从所述窗户200和所述抛光垫100的边界朝向所述抛光垫100的方向上相当于如下范围的区域，即大于约0mm小于10mm的范围，例如，可以是相当于约0.5mm乃至10mm或者1mm乃至3mm范围的区域。
当所述第一压缩区域CR1位于上述范围内时，在抛光过程中有利于防止浆料和水流入所述支撑层400，并且有助于因渗透的浆料和水所致的支撑层的压缩率变化最小化，从而实现均匀的抛光率。
参照图3，所述支撑层400可以包括设置在与所述窗户200的内周边区域相对应的区域中的第二压缩区域CR2。此时，所述窗户200的内周边区域可以是从所述窗户200和所述抛光垫100的边界朝向所述窗户200的方向上相当于约0mm乃至15mm或者1mm乃至3mm范围的区域。
当所述第二压缩区域CR2位于上述范围内时，在抛光过程中有利于防止浆料和水流入所述支撑层400，并且有助于因渗透的浆料和水所致的支撑层的压缩率变化最小化，从而实现均匀的抛光率。
所述第二压缩区域CR2可以设置在所述第二通孔430周围。另外，所述第二压缩区域CR2对应所述窗户的下表面220。也就是说，所述第二压缩区域CR2可以设置在所述第二通孔430周围及面向所述窗户的下表面220的区域中(参照图3及图4)。
参照图4，所述支撑层400可以包括设置在与所述窗户200的外周边区域相对应的区域中的第一压缩区域CR1和设置在与所述窗户200的内周边区域相对应的区域中的第二压缩区域CR2。此时，对所述窗户200的内周边区域和外周边区域的描述与上述相同。
在一个实施例中，所述支撑层400在除了所述第一压缩区域CR1或第二压缩区域CR2之外的区域中包括非压缩区域NCR。具体地，所述支撑层400可以包括一个以上的压缩区域(CR，compressed region)及非压缩区域(NCR，non-compression region)(参照图2至图4)。
另外，所述非压缩区域NCR可以是除了所述第二通孔430、所述第一压缩区域CR1和第二压缩区域CR2之外的区域。也就是说，所述非压缩区域NCR可以是所述支撑层400未单独经受压缩处理的区域(参照图2至图4)。
在一个实施例中，可以在所述第一压缩区域(CR1)周围设置所述非压缩区域(NCR)(参照图2)。
在另一个实施例中，可以在所述第二压缩区域(CR2)周围设置所述非压缩区域(NCR)(参照图3)。
在又一个实施例中，可以是所述第一压缩区域CR1设置在所述第二压缩区域CR2周围，所述非压缩区域NCR设置在所述第一压缩区域CR1周围。具体地，所述支撑层400包括连接到所述第一通孔130的第二通孔430，可在所述第二通孔430的周围设置所述第二压缩区域CR2，在所述第二压缩区域CR2的周围设置所述第一压缩区域CR1，在所述第一压缩区域CR1周围设置所述非压缩区域NCR(参照图4)。
具体示例的抛光垫可以包括：具有第一通孔130的抛光层100；设置在所述第一通孔(130)中的窗户(200)；以及设置在所述抛光层的下表面120上且具有连接到所述第一通孔130的第二通孔430的支撑层400。
此时，所述第二通孔430的面积可以小于所述第一通孔130的面积，因此，所述支撑层400中可存在与所述窗户200的内周边区域相对应的第二压缩区域CR2。
也就是说，当所述窗户200的厚度比所述抛光层100的厚度厚，并且所述第二通孔430的面积小于所述第一通孔130的面积时，所述窗户200可以插入所述第一通孔130中并压缩所述支撑层400，从而所述支撑层400的一部分区域被压缩，其结果，可形成所述第二压缩区域CR2。
另外，所述第二通孔430的直径可小于所述第一通孔130的直径，因此，可存在对应所述窗户200的下表面的第二压缩区域CR2的支撑层，并且在所述第二压缩区域CR2的支撑层的周围可存在非压缩区域NCR的支撑层。也就是说，当所述窗户200的厚度比所述抛光层100的厚度厚且所述第二通孔430的直径小于所述第一通孔130的直径时，所述窗户200可以插入所述第一通孔130中并压缩所述支撑层400，从而所述支撑层400的一部分区域可被压缩。
所述第二通孔的直径(或宽度)可小于第一通孔的直径(或宽度)。具体地，所述第二通孔的直径(或宽度)可以是5mm乃至95mm。
另外，所述第一压缩区域CR1和所述第二压缩区域CR2的厚度可以小于所述非压缩区域NCR的厚度。例如，所述第一压缩区域CR1和所述第二压缩区域CR2的厚度可以是0.1乃至1.5mm、0.1乃至1.4mm、0.4乃至1.4mm、或者0.5乃至1.4mm。
在一个实施例中，所述第二压缩区域CR2的上表面相比所述非压缩区域NCR的上表面可以更靠下设置，所述第二压缩区域CR2的上表面和所述非压缩区域NCR的上表面之间的高度差可以是0.1乃至1.0mm、或者0.1至0.6mm。
另外，所述第一压缩区域CR1的下表面相比所述非压缩区域NCR的下表面可以更靠上设置，所述第一压缩区域CR1的下表面和所述非压缩区域NCR的下表面之间的高度差D1可以是0.1mm乃至2.0mm、或者0.5mm和1.5mm(参照图2)。所述第一压缩区域CR1被压缩以便具有上述优选段差，从而通过所述第一压缩区域CR1可以有效防止浆料流入，其结果，更有利于减少抛光率的变化。
如图2所示，所述支撑层400的下表面在所述第一压缩区域CR1的位置处可呈现凹形形状。此时，优选凹形形状不具有尖锐的部分。
具体地，所述第一压缩区域CR1的下表面可以具有圆形部分(round section)450，并且圆形部分450的曲率半径可以是0.01mm乃至1mm或0.05mm乃至0.5mm。
图5a乃至图5f是一实施例的抛光垫的截面图。
图10乃至图13是另一实施例的抛光垫的截面图。
如图5b所示，所述抛光垫还可以包括在所述支撑层400的下表面上的胶带600。所述胶带600可以是双面胶带，所述胶带600用于将所述抛光垫粘接到压板上。在所述胶带600附着到所述支撑层400下表面的状态下，可通过压缩所述胶带600的下表面来形成所述第一压缩区域CR1。
此时，如果用于形成所述第一压缩区域CR1的压缩工具具有尖锐部分，虽然有利于压缩，但是所述胶带600有可能被撕裂或损坏。因此，作为形成所述第一压缩区域CR1的压缩工具，将使用不具有尖锐部分的工具，并且所形成的凹形具有顺应所述工具形状的结构而不具有尖锐部分。
因此，即便在所述支撑层400的下表面附着用于和压板粘接的胶带或保护用剥离带，也能够防止胶带或剥离带在所述第一压缩区域CR1的下表面因尖锐部分被切断之类的受损。
在一个实施例中，所述第一压缩区域CR1及所述第二压缩区域CR2的密度可以高于所述非压缩区域NCR的密度。
例如，所述第一压缩区域CR1的密度可相当于所述非压缩区NCR的密度的1/5乃至4/5的范围或2/5乃至3/5的范围。另外，所述第二压缩区域CR2的密度可相当于所述非压缩区域NCR的密度的1/5乃至4/5的范围或2/5乃至3/5的范围。
在一个实施例中，所述第一压缩区域CR1及所述第二压缩区域CR2的厚度可以小于所述非压缩区域NCR的厚度。
例如，所述第一压缩区域CR1的厚度可相当于所述非压缩区NCR的厚度的1/5乃至4/5的范围或2/5乃至3/5的范围。另外，所述第二压缩区域CR2的厚度可相当于所述非压缩区域NCR的厚度的1/5乃至4/5的范围或2/5乃至3/5的范围。
例如，所述第一压缩区域CR1的厚度可以是0.1mm乃至1.5mm、0.1mm乃至1.4mm、0.4mm乃1.4mm、或者0.5mm至1.4mm。另外，所述第二压缩区域CR2的厚度可以是0.1mm乃至1.5mm、0.1mm乃至1.4mm、0.4mm乃至1.4mm、或者0.5mm乃至1.4mm。此外，所述非压缩区域NCR的厚度可以是1.0mm乃至1.5mm、或者1.1mm乃至1.3mm。
在一个实施例中，所述第一压缩区域CR1的下表面具有圆形部分450。
参照图2，从所述支撑层400的厚度方向的截面来看，所述第一压缩区域CR1的下表面的截面形状可以是具有由所述圆形部分450构成的边角的矩形形状。由此，通过所述第一压缩区域CR1防止浆料和水流入的效果可达到最大化。
如果所述第一压缩区域CR1下表面的截面形状为半球形或半椭圆形，则与矩形的情况相比，被均匀压缩的区域会减小。具体地，参照图9，当支撑层400的下表面的截面形状是具有由圆形部分450构成的边角的矩形时，被均匀压缩的区域CR0是宽的，而当半球形或半椭圆形时，被均匀压缩的区域CR0'则很窄。因此，所述第一压缩区域CR1的下表面具有如上所述的圆形部分450且形成矩形，从而在由所述圆形部分450构成的两个边角之间具有直线部分，这可以最大程度地确保所述支撑层400被均匀压缩的区域，从而可以有效防止浆料和水流入所述支撑层400内部。
在一个实施例中，所述第二压缩区域CR2的下表面可具有相比所述非压缩区域NCR的下表面向上倾斜的倾斜部470(参照图5a)。
第一粘接层300及第二粘接层500
所述抛光层100和所述支撑层400可以彼此粘接。此时，所述抛光层100和所述支撑层400可以通过热和/或压力彼此粘接。另外，当所述抛光层100和所述支撑层400彼此粘接时，所述抛光层100的第一通孔130和所述支撑层400的第二通孔430可以对齐以便相互对应。
在一个实施例中，所述抛光垫还可以包括设置在所述窗户200和所述支撑层400之间及所述抛光层100和所述支撑层400之间的第一粘接层300。
所述第一粘接层300用于将所述抛光层100和所述支撑层400彼此粘接。再者，所述第一粘接层300可以抑制抛光液从所述抛光层100的上部泄漏到所述支撑层400下方。
参照图2乃至图4，所述第一粘接层300可以设置在所述抛光层100和所述第一压缩区域CR1及非压缩区域NCR的支撑层400之间。
另外，所述第一粘接层300的一部分可以粘接所述窗户200和所述支撑层400。参照图3及图4，所述第一粘接层300的一部分可以设置在所述窗户200和所述支撑层400之间。更具体地，所述第一粘接层300的一部分可以设置在所述窗户的下表面220的一部分和所述第二压缩区域CR2的支撑层400之间。另外，所述第一粘接层300的一部分还可以设置在所述窗户200的侧表面的一部分及所述抛光层100和所述支撑层400之间。
所述第一粘接层300可以包括沿厚度方向贯穿的第三通孔。
所述第三通孔可以设置在与形成所述支撑层400的第二通孔430的区域相对应的区域中。因此，所述抛光层100的第一通孔130和所述支撑层400的第二通孔430可以通过所述第三通孔彼此连接。另外，所述第三通孔的面积(即，粘接层的平面上的第三通孔的面积)可以和所述第二通孔430的面积相同。
在一个实施例中，所述抛光垫还可以包括第二粘接层500，所述第二粘接层500设置在与所述第二压缩区域CR2接触的所述窗户200的一侧上。具体地，所述抛光垫还可以包括第二粘接层500，所述第二粘接层500设置在与所述第二压缩区域CR2接触的所述窗户的下表面220上。
在一个实施例中，抛光垫可以包括粘接在所述窗户200和所述第二压缩区域CR2之间的第一粘接层300、以及设置在所述窗户200的下表面上的第二粘接层500(参见图5C和10)。
在一个实施例中，所述第一粘接层300及所述第二粘接层500可以具有单层或双层以上的多层结构。
所述第一粘接层300及第二粘接层500可以包括热熔粘合剂。具体地，所述第一粘接层300及所述第二粘接层500可以包括熔点为90℃至130℃的热熔粘合剂。更具体地，所述第一粘接层300及所述第二粘接层500可以包括熔点为110℃至130℃的热熔粘合剂。
所述热熔粘合剂可以是选自由聚氨酯树脂(polyurethane resin)、聚酯树脂(polyester resin)、乙烯-醋酸乙烯酯树脂(ethylene-vinyl acetate resin)、聚酰胺树脂(polyamide resin)及聚烯烃树脂(polyolefin resin)构成的群的一种以上。具体地，所述热熔粘合剂可以是选自由聚氨酯树脂及聚酯树脂构成的群的一种以上。
在一个实施例中，所述第一粘接层300及第二粘接层500的厚度可以是20μm乃至30μm。例如，所述第一粘接层300及第二粘接层500的厚度可以是20μm乃至30μm，具体地，可以是23μm乃至27μm。更具体地，所述第一粘接层300的厚度可以是20μm乃至30μm，所述第二粘接层500的厚度可以是5μm乃至30μm。
在另一个实施例中，抛光垫可以包括：具有第一通孔的抛光层100；设置在所述第一通孔中并具有凹槽的窗户200；设置在所述抛光层的下表面上并具有第二通孔的支撑层400；以及设置在所述抛光层和所述支撑层之间并具有第三通孔的第一粘接层300(参照图5d及图11)。
在又一个实施例中，抛光垫可以包括：具有第一通孔的抛光层100；设置在所述第一通孔中并具有凹槽的窗户200；设置在所述抛光层的下表面上并具有第二通孔的支撑层400；设置在所述抛光层和所述支撑层之间并具有第三通孔的第一粘接层300；以及设置在所述窗户的下表面上的第二粘接层500(参照图5e及图12)。
在一个实施例的抛光垫中，所述抛光层100和所述支撑层400可以不使用第一粘接层和第二粘接层而彼此直接粘接(参照图5f及图13)。此时，所述窗户200和所述支撑层400可以不使用粘接层而彼此直接粘接，或者可以通过粘接层粘接。
抛光垫的制造方法
一实施例的抛光垫的制造方法包括：(1)制造具备第一通孔的抛光层的步骤；(2)在所述抛光层的下表面粘接支撑层的步骤；(3)使窗户插入所述第一通孔中的步骤；以及(4)选自(4-1)通过按压所述支撑层的下表面在所述支撑层内对应所述窗户的外周边区域的区域中形成第一压缩区域的步骤及(4-2)通过按压所述窗户在所述支撑层内对应所述窗户的内周边区域的区域中形成第二压缩区域的步骤的一个以上的压缩步骤。
图6示出了一实施例的抛光垫的制造方法。具体地，包括：(1)制造具备第一通孔的抛光层的步骤；(2)在所述抛光层的下表面粘接支撑层的步骤；(3)使窗户插入所述第一通孔中的步骤；以及(4-1)通过按压所述支撑层的下表面在所述支撑层内对应所述窗户的外周边区域的区域中形成第一压缩区域的步骤。
图7示出了另一实施例的抛光垫的制造方法。具体地，包括：(1)制造具备第一通孔的抛光层的步骤；(2)在所述抛光层的下表面粘接支撑层的步骤；(3)使窗户插入所述第一通孔中的步骤；(4-1)通过按压所述支撑层的下表面在所述支撑层内对应所述窗户的外周边区域的区域中形成第一压缩区域的步骤；以及(4-2)通过按压所述窗户在所述支撑层内对应所述窗户的内周边区域的区域中形成第二压缩区域的步骤。
图14及图15示出了又一实施例的抛光垫的制造方法。具体地，包括：(1)制造具备第一通孔的抛光层的步骤；(2)在所述抛光层的下表面粘接支撑层的步骤；(3)使窗户插入所述第一通孔中的步骤；以及(4-2)通过按压所述窗户在所述支撑层内对应所述窗户的内周边区域的区域中形成第二压缩区域的步骤(参照图6)。
以下对抛光层、支撑层、第一压缩区域、第二压缩区域、第一粘接层和第二粘接层的描述与上述相同。
首先，制造具备第一通孔的抛光层(步骤(1))
所述抛光层可通过将预聚物、发泡剂和固化剂混合后在模具中固化的同时发泡来形成，或者通过追加的切割工艺和研磨工艺来制造。此后，可通过冲压工艺(punchingprocess)在所述抛光层中形成第一通孔。
其次，在所述抛光层的下表面粘接支撑层(步骤(2))
可以在具有所述第一通孔130的抛光层100的下表面粘接支撑层400。
如上所述，所述支撑层可以包括无纺布或多孔垫。具体地，所述支撑层可以由无纺布或多孔垫形成。
另外，当所述抛光层和所述支撑层彼此粘接时，所述抛光层的第一通孔和所述支撑层的第二通孔可以对齐以相互对应。
所述抛光层和支撑层的粘接可以通过设置在所述抛光层和所述支撑层之间的第一粘接层来实现。具体地，在所述抛光层的下表面或所述支撑层的上表面上设置第一粘接层，并通过所述第一粘接层粘接所述抛光层和所述支撑层。
如上所述，所述第一粘接层可以包括热熔粘合剂。也就是说，所述抛光层和所述支撑层可以通过施加热和/或压力彼此粘接。
一实施例的抛光垫的制造方法还可以包括在所述支撑层中形成第二通孔的步骤，所述第二通孔连接所述第一通孔，并且所述第二通孔的面积小于所述第一通孔的面积。
所述第二通孔可以通过冲压工艺形成，但不限于此。
还可以在所述第一粘接层中形成第三通孔。
图8a及图8b示出了形成第二通孔及第三通孔的方法。
可以通过冲压工艺形成所述第三通孔。当所述抛光层和所述支撑层通过所述第一粘接层粘接时，所述抛光层的第一通孔、所述支撑层的第二通孔和所述第一粘接层的第三通孔可以对齐以相互对应。
或者，通过第一粘接层将具备所述第一通孔的抛光层粘接到支撑层之后，以所述第一通孔为基准，在所述第一粘接层的预定区域中形成第三通孔，并且在所述支撑层的预定区域中形成第二通孔。
具体地，所述第二通孔和所述第三通孔可以形成在与所述第一通孔相对应的区域中。因此，所述第一通孔、所述第二通孔及所述第三通孔可以彼此连接。此时，所述第二通孔和所述第三通孔的面积都可以小于所述第一通孔的面积。其结果，所述第一粘接层的一部分可以通过所述第一通孔暴露。也就是说，所述第一粘接层的一部分可以设置在形成所述第一通孔的区域中。
所述第二通孔和所述第三通孔可以同时形成。
形成所述第二通孔和所述第三通孔的方法可以是使用引导部件进行切割的方法。具体地，所述方法包括：将引导部件插入所述第一通孔中的步骤；通过所述引导部件将切割部与既定位置对齐的步骤；以及通过所述切割部切割所述第一粘接层和所述支撑层的一部分的步骤。
参照图8a和8b，为了形成所述第三通孔及所述第二通孔，可使用已固定切割部703的引导部件701，或者通过引导部件702引导切割部704。
所述切割部可以固定在所述引导部件或者由所述引导部件来引导。另外，所述引导部件可以接触所述第一通孔的内侧面以引导所述切割部。再者，所述切割部可以同时切割所述第一粘接层及所述支撑层。
然后，使窗户插入所述第一通孔中(步骤(3))
将窗户插入所述第一通孔中。此后，可以将所述窗户粘接到所述支撑层上。具体地，将所述窗户插入所述第一通孔的同时粘接到所述支撑层上。也就是说，可通过所述第一粘接层的一部分将所述窗户粘接到所述支撑层上。
所述窗户可以通过热和/或压力粘接到所述支撑层上。例如，将所述窗户插入之后，通过窗户施加的热和/或压力，第一粘接层的一部分可以粘接所述窗户和所述支撑层。
另外，所述第一粘接层包括热熔粘合剂，通过所述窗户将热和/或压力施加到所述第一粘接层，通过所述粘合剂所述窗户的一部分和所述支撑层可以彼此粘接。
或者，所述窗户和所述支撑层可以通过施加到所述窗户的振动和压力彼此粘接。也就是说，通过施加到所述窗户的振动，在所述第一粘接层中产生摩擦热，由此所述窗户和所述支撑层可以彼此粘接。
此外，在插入所述窗户之前，可以在所述窗户的下表面上设置第二粘接层。也就是说，所述窗户可以在其下表面粘接第二粘接层的状态下插入第一通孔中。通过所述第二粘接层，可提高所述窗户和所述支撑层之间的粘接力。
然后，通过按压所述支撑层的下表面在所述支撑层内对应所述窗户的外周边区域 的区域中形成第一压缩区域(步骤(4-1))
如图6及图7所示，在所述第一通孔130中设置所述窗户200之后，第一压缩区域CR1可以形成在所述支撑层400中。
在形成所述第一压缩区域的步骤中，可以使用包括圆形部分的按压部来按压所述支撑层的下表面。此时，所述圆形部分可以直接或间接接触所述支撑层的下表面并进行按压。
例如，包括所述圆形部分的按压部可以是包含矩形突出部的按压部，且矩形突出部的边角为圆角。例如，可以使用具有突出部的模具按压所述支撑层的下表面来形成所述第一压缩区域。此时，从垂直方向上的截面来看，所述突出部可以是带圆角的矩形形状。
然后，通过按压所述窗户在所述支撑层内对应所述窗户的内周边区域的区域中形 成第二压缩区域(步骤(4-2))
如图7所示，当所述窗户200设置在所述抛光层100的第一通孔130中时，可以在所述支撑层400中形成第二压缩区域CR2。具体地，通过所述窗户施加的热和/或压力被传递到所述支撑层，并且通过所述热和/或压力压缩所述支撑层的一部分，从而形成第二压缩区域。
在这种情况下，所述第二通孔的面积可以小于第一通孔的面积，通过施加到所述窗户或所述支撑层的热和压力，所述窗户及所述支撑层通过所述第一粘接层粘接，与此同时所述支撑层可以形成第二压缩区域。
此外，由于所述支撑层的一部分被压缩以形成第二压缩区域，所以所述窗户的下表面相比所述抛光层的下表面更靠下设置。具体地，当所述窗户200的厚度比所述抛光层100的厚度厚，并且所述抛光层的第一通孔130的直径大于所述支撑层的第二通孔430的直径时，可以压缩所述支撑层的一部分以形成压缩区域。
具体地，当所述窗户200的厚度比所述抛光层100的厚度厚，并且所述抛光层的第一通孔130的面积大于所述支撑层的第二通孔430的面积时，可以压缩所述支撑层的一部分以形成第二压缩区域。
所述窗户和所述支撑层通过第一粘接层粘接，所述第一粘接层包括热熔粘合剂，通过施加到所述窗户或所述支撑层的热和压力，所述窗户和所述支撑层通过第一粘接层粘接，与此同时可以形成第二压缩区域。
所述窗户和所述支撑层通过第一粘接层粘接，所述第一粘接层包括热熔粘合剂，通过施加到所述窗户或所述支撑层的热及压力，所述窗户和所述支撑层通过所述第一粘接层粘接，与此同时可以形成所述第二压缩区域。
以这种方式制造的抛光垫，由于抛光层和窗户之间的气密性优异而具有改善的密封性，所以能够抑制CMP等抛光过程中的浆料的泄漏。具体地，所述抛光垫的支撑层包括压缩区域，所述压缩区域是通过热和/或压力来压缩的，从而具有低孔隙率，因此即便没有单独的防漏层，也可以防止水或浆料的泄漏。
另外，所述抛光垫即便在所述窗户和所述抛光层之间发生浆料泄漏，所述压缩区域也能够二次抑制浆料的泄漏。特别是，在所述抛光垫的支撑层中，由于窗户的外周边区域被压缩，所以如上所述的防泄漏效果非常优异，并且通过按压支撑层的下表面可以轻易进行压缩，易于在产业中应用。
另外，根据优选实施例，在所述抛光垫的支撑层中，窗户的内周边区域也被进一步压缩，从而可以进一步提高防泄漏效果，所述进一步压缩可以通过比抛光层的下表面更为突出的窗户的下表面轻易实现。另外，在这种情况下，由于所述抛光层和所述窗户之间及所述支撑层和所窗户之间的泄漏路径变得更长，所以防泄漏效果可以达到最大化。
另外，根据优选实施例，所述抛光垫还包括粘接层，由于所述粘接层被设置在所述抛光层和所述支撑层之间、所述窗户下表面的一部分和所述支撑层之间、以及所述窗户侧表面的一部分和所述支撑层之间，所以可泄漏的路径可全部由粘接层密封。

Claims (21)

1.一种抛光垫，其包括：
具备第一通孔的抛光层；
设置于所述抛光层下面的支撑层；以及
设置于所述第一通孔中的窗户，
其中，所述支撑层包括设置在与所述窗户的外周边区域相对应的区域中的第一压缩区域，以及设置在与所述窗户的内周边区域相对应的区域中的第二压缩区域；所述第二压缩区域设置为支撑所述窗户的下表面。
2.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，
所述支撑层在除了所述第一压缩区域或第二压缩区域之外的区域中包括非压缩区域。
3.如权利要求2所述的抛光垫，其特征在于，
所述第一压缩区域及所述第二压缩区域的密度高于所述非压缩区域的密度。
4.如权利要求2所述的抛光垫，其特征在于，
所述第一压缩区域及所述第二压缩区域的厚度小于所述非压缩区域的厚度。
5.如权利要求2所述的抛光垫，其特征在于，
所述第二压缩区域的上表面相比所述非压缩区域的上表面更靠下设置，所述第二压缩区域的上表面和所述非压缩区域的上表面之间的高度差为0.1至1.0mm。
6.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，
所述第一压缩区域的下表面具有圆形部分，所述圆形部分的曲率半径为0.01mm至1mm。
7.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，
所述支撑层包括与所述第一通孔连接的第二通孔，所述第二通孔的面积小于所述第一通孔的面积。
8.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，
所述窗户的厚度比所述抛光层的厚度更厚。
9.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，
所述窗户下面的至少一部分相比所述抛光层的下表面更靠下设置，并且所述抛光层的下表面和所述窗户的下表面之间的高度差为0.1mm至1.0mm。
10.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，
所述窗户的上表面和所述抛光层的上表面高度相同或者比所述抛光层的上表面更低。
11.如权利要求10所述的抛光垫，其特征在于，
所述窗户的上表面相比所述抛光层的上表面更靠下设置，所述抛光层的上表面和所述窗户的上表面之间的高度差为0.001mm至0.05mm。
12.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，
所述抛光垫还包括设置在所述窗户和所述支撑层之间及所述抛光层和所述支撑层之间的第一粘接层。
13.如权利要求12所述的抛光垫，其特征在于，
所述抛光垫还包括设置在所述抛光层和所述支撑层之间、所述窗户的侧表面和所述支撑层之间、以及所述窗户的下表面和所述第二压缩区域的上表面之间的第一粘接层。
14.如权利要求12所述的抛光垫，其特征在于，
所述抛光垫还包括设置在与所述第二压缩区域接触的所述窗户的一侧上的第二粘接层。
15.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，
所述抛光层的厚度为1.5mm至2.5mm，
所述支撑层的厚度为1.0mm至1.5mm，
所述窗户的厚度为2.0mm至3.0mm。
16.如权利要求14所述的抛光垫，其特征在于，
所述第一粘接层及所述第二粘接层的厚度为20μm至30μm。
17.如权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，
所述窗户的下表面具有深度为0.1mm至2.5mm的凹槽。
18.一种抛光垫的制造方法，其包括：
(1)制造具备第一通孔的抛光层的步骤；
(2)在所述抛光层的下表面粘接支撑层的步骤；
(3)使窗户插入所述第一通孔中的步骤；以及
(4)(4-1)通过按压所述支撑层的下表面在所述支撑层内对应所述窗户的外周边区域的区域中形成第一压缩区域，及(4-2)通过按压所述窗户在所述支撑层内对应所述窗户的内周边区域的区域中形成第二压缩区域；所述第二压缩区域设置为支撑所述窗户的下表面。
19.如权利要求18所述的抛光垫的制造方法，其特征在于，
进一步包括在所述支撑层中形成第二通孔的步骤，所述第二通孔连接所述第一通孔，并且所述第二通孔的面积小于所述第一通孔的面积。
20.如权利要求18所述的抛光垫的制造方法，其特征在于，
步骤(4)包括形成第一压缩区域的步骤(4-1)，
在形成第一压缩区域的步骤(4-1)中，使用包括圆形部分的按压部来按压所述支撑层的下表面。
21.如权利要求20所述的抛光垫的制造方法，其特征在于，
所述圆形部分直接或间接接触所述支撑层的下表面并进行按压。
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