TW201350267A - 用於同雙側化學機械平坦化墊修整器一起使用之工具 - Google Patents

用於同雙側化學機械平坦化墊修整器一起使用之工具 Download PDF

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TW201350267A
TW201350267A TW102115520A TW102115520A TW201350267A TW 201350267 A TW201350267 A TW 201350267A TW 102115520 A TW102115520 A TW 102115520A TW 102115520 A TW102115520 A TW 102115520A TW 201350267 A TW201350267 A TW 201350267A
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TW
Taiwan
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plate
abrasive
cmp pad
tool
abrasive article
Prior art date
Application number
TW102115520A
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English (en)
Inventor
Michael Rothenberg
Taewook Hwang
Paul Cyr
Rachel Z Pytel
Ramanujam Vedantham
Srinivasan Ramanath
Original Assignee
Saint Gobain Abrasives Inc
Saint Gobain Abrasifs Sa
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12—Dressing tools; Holders therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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Abstract

一種工具包括一夾持件，該夾持件被配置成聯接到一個雙側化學機械平坦化(CMP)墊修整器上。該夾持件具有一磁性材料、在一第一面出的一第一磁場強度(H1)、以及在與該第一面相反的一第一面處的一第二磁場強度(H2)。第一磁場強度(H1)可以不同於第二磁場強度(H2)。

Description

用於同雙側化學機械平坦化墊修整器一起使用之工具
以下申請係針對一種工具、並且更具體地針對一種用於同雙側化學機械平坦化墊修整器一起使用的研磨工具。
在電子器件的製造中，沈積了多層不同類型的材料，該等材料包括例如導電、半導電以及介電之材料。不同層的順序沈積或生長以及移除產生了一非平面的上表面。不足夠平面的晶圓表面將導致具有較差輪廓的結構，其中該等電路係非功能性的或表現出較欠佳的性能。化學機械平坦化(CMP)係一種用於平坦化或拋光工件(例如半導體晶圓)之常見技術。
在典型的CMP過程中，將一工件置於與一拋光墊相接觸中並且在該墊上提供一拋光漿料以輔助這個平坦化過程。這種拋光漿料可以包括磨料顆粒，該等磨料顆粒能以一研磨方式與該工件作用以除去材料、並且還能以化學的方式起作用以改善對工件某些部分的去除。這種拋光墊典型 地比工件大得多、並且總體上是一聚合物材料，這種材料可以包括某些特徵，如適合於將漿料固持在該墊表面上的微構造。
在這樣的拋光操作過程中，典型地使用一墊修整器來在該拋光墊上移動從而清潔該拋光墊並且適當地修整這個表面而固持漿料。拋光墊修整對於維持所希望的拋光表面從而得到一致的拋光性能而言是重要的，因為這種拋光墊的表面隨時間磨損掉並且導致了該墊的微構造的平滑。然而，這種修整操作面臨某些阻礙，包括：可能阻塞部件的拋光碎片的存在、化學腐蝕、修整器幾何形狀的不規則性、修整器的過度使用、以及顆粒的拉出這干擾了修整操作並且損害了被拋光的敏感性電子部件。
因此，行業上繼續要求改進的CMP墊修整器及系統。
本發明內容包括但不限於本案申請專利範圍所描述者。
200、230、250、270、290、300、500、600、700、800、900、1000、1100、1200、1202、1250、1300、1302、1400、1500、1600、1602、1700、1702、1800、1802、1900、1912~1915、2000、2002、2100、2102、2200、2202、2300、2302、2403、2900、3000、4000、4200‧‧‧磨料物品
201、268、1603、2108、2208、2308、3012、3600‧‧‧基底
202、204、2223、2225、2523、2832、2833‧‧‧主表面
203、205、2213、2215、2322、3014、3018‧‧‧粘結層
206、341、342‧‧‧側表面
207、208、302、303、304、401、403、405、934、1034、1106、1107、1523、1524、2134、2221、2307、2334、2611、2612、2780、2861~2863‧‧‧凹陷
211‧‧‧下部工作表面
213‧‧‧上部工作表面
215‧‧‧工作表面的變形高度
221、223、1621‧‧‧磨料顆粒層
231、232‧‧‧標記
237、238、257、258、741、742、827、828、1027、1028、1405、1503、1504、1516‧‧‧接合結構
290、291、2436、2512、2519、2524、2812、2866、2908、2909‧‧‧軸線
261、262、743‧‧‧聯合資料表面
263、264‧‧‧研磨構造
271、276、291、296‧‧‧下表面
272、280、331、831、1031、1205、2513、2605、2830、2835‧‧‧上表面
273、275、277、278、1403、1404、1513、1514、1517‧‧‧凸起
274、279、2528、2790、2821、2822‧‧‧凹槽
293‧‧‧磁體
301、830、1101、1201、1401、1510、1701、1801、1901、 2001、2101、2201、2301、2402、2501、2801、2901‧‧‧板
309、1508、2313、2518、2692、2828‧‧‧底表面
335‧‧‧高度
351、352、709、955、1402、1503、1504、2103‧‧‧聯接機構
409、410、813、1418、1419、2009~2012、2207、2305、2609、2613‧‧‧密封構件
501、502、805、806、807、808、1207、1209、1217、1219、1803、1804、2105、2106、2309、2422、2423、2424、2425、2503、2505~2511、2602、2603、2604、2607、2608、2921~2924‧‧‧開口
503、504、509、510、605、606、615、1519、1903、1904‧‧‧通道部分
505、506、809、810、1308、1406、2107、2431、2432、2630、2631‧‧‧緊固件
521、523、2306‧‧‧脊
601‧‧‧鎖定機構
603、811、1005‧‧‧偏置構件
607‧‧‧閂扣
609‧‧‧長形構件
610‧‧‧頭部構件
612、1105、1108、2736、2870‧‧‧方向
701、702、1015、1016、1507、2233、2234、2244、2517、2591、2531~2533、2535~2539、2541~2543、2546~2549、2591、2520、2691、2702~2704、2722~2725、2738、2742、2829、3401‧‧‧表面
707、2740‧‧‧空隙
715‧‧‧密封層
721、722‧‧‧角
801、803‧‧‧夾具
815、2705、2739‧‧‧內表面
901‧‧‧螺紋表面
1007、2610、2834‧‧‧構件
1102、1103、1104、2310、2311、2762、2731、2737‧‧‧臂
1203、1204‧‧‧銷釘
1213、1214、1215、2209、2807~2809‧‧‧磁體
1220‧‧‧中心點
1221、1222、1251、1252‧‧‧徑向距離
1301‧‧‧夾緊環
1303、1304‧‧‧環部分
1305‧‧‧夾緊元件
1306、1307‧‧‧夾緊部分
1407‧‧‧墊圈
1501‧‧‧夾頭構件
1703、2802~2804、2842~2844‧‧‧平坦部分
1705‧‧‧弓形部分
2005~2008‧‧‧鉗口
2013~2016、2020‧‧‧箭頭
2366、2514、2606、2836‧‧‧背表面
2401、2601、3002、3100、3300、3400、3403、3500、3700、3800、3900、4002、4100、4202‧‧‧夾持件
2404、2405‧‧‧磨料表面
2409、2415‧‧‧研磨元件
2410‧‧‧整修機器
2411、2441‧‧‧CMP墊
2515、2516‧‧‧空腔部分
2590、2690、2805、2824、2911~2914‧‧‧空腔
2521、2831、2915~2918、3004、3405、3502、3602、3702、3802、3902、4102‧‧‧CMP墊修整器
2522、2529‧‧‧楔形表面
2526‧‧‧錐角
2527、2534、2540、2545‧‧‧側面區域
2600‧‧‧修整系統
2695‧‧‧區域
2701、2721、2734、2735‧‧‧凸緣
2732‧‧‧可彎曲的材料
2733‧‧‧彈性構件
3006、3008‧‧‧面
3010、3016‧‧‧單層
3501‧‧‧第一取向
3503、3904、3906‧‧‧磁極取向
4020、4024、4224、4400‧‧‧磁性物體
4022、4026、4226‧‧‧內部空腔
4228‧‧‧蓋
4402‧‧‧塗層
藉由參考附圖可以更好地理解本揭露，並且使它的眾多特徵和優點對熟習該項技術者而言變得清楚。
圖1包括用於形成根據一實施方式的磨料物品的流程圖。
圖2A-圖2E包括根據一實施方式的磨料物品的截面圖。
圖3-圖11包括根據多個實施方式的研磨工具的多個部分的截面圖。
圖12A包括根據一實施方式的研磨工具的一部分的截面圖。
圖12B-圖12C包括根據一實施方式的研磨工具的俯視圖。
圖13包括根據一實施方式的研磨工具的俯視圖。
圖14和圖15包括根據多個實施方式的研磨工具的多個部分的截面圖。
圖16至圖20包括根據多個實施方式的研磨工具的俯視圖。
圖21-圖23包括根據多個實施方式的研磨工具的多個部分的截面圖。
圖24A-圖24D包括根據一實施方式使用磨料物品用於進行CMP墊修整操作的方法的圖示。
圖25A包括根據一實施方式的板的背面的俯視圖。
圖25B包括根據一實施方式的圖25A的板的一部分的截面圖。
圖25C包括根據一實施方式的CMP墊修整器的截面圖。
圖25D至圖25G包括根據多個實施方式的CMP墊修整器的側面區域的多個部分的截面圖。
圖26A包括根據一實施方式的修整系統的截面圖，該修整系統包括一板以及CMP墊修整器。
圖26B包括根據一實施方式的修整系統的截面圖，該修 整系統包括一板以及CMP墊修整器。
圖27A至圖27C包括根據一實施方式的CMP墊修整器以及板的一部分的截面圖。
圖28A包括根據一實施方式的板的俯視圖。
圖28B包括根據一實施方式的圖28A的板的截面圖。
圖28C包括根據一實施方式的板以及CMP墊修整器的俯視圖。
圖29包括根據一實施方式的研磨工具的俯視圖。
圖30包括根據另一實施方式的修整系統的截面圖。
圖31包括一夾持件的替代方案的截面圖。
圖32A和圖32B包括根據另一實施方式的修整系統的截面圖。
圖33到圖35包括一修整系統的其他實施方式的截面圖。
圖36包括一種雙側CMP墊修整器的其他實施方式的截面展示。
圖37到圖43包括一修整系統的其他實施方式的截面圖。
圖44係用於修整系統的磁性材料實施方式的截面圖。
在不同的繪圖中使用相同的參考符號指示相似或相同的物件。
將於2010年9月30日公佈的並且具有律師卷號BD-6045的美國專利申請公開號2010/0248595藉由引用以其全文結合在此。
以下說明係針對一種用作化學機械平坦化(CMP)墊修整器的研磨工具，也稱為一整修器(dresser)。該研磨工具可以包括多個特徵，包括一磨料物品以及多個聯接機構，該磨料物品具有兩個(第一和第二)磨料表面，該等聯接機構用於可拆卸地聯接該磨料物品與一夾具或板。該研磨工具可以包括不同類型的接合結構，該等接合結構有助於移除並且反轉該研磨工具這樣使得第一及第二磨料表面均是可用的。
圖1包括一流程圖，該流程圖顯示了用於形成根據一實施方式的磨料物品的方法。如所展示的，該方法可以在步驟101藉由將一第一粘結層材料置於一基底的第一主表面上而開始。
總體上，該基底係由適合於經受研磨過程的嚴酷情況的一材料製成的。例如，該基底可以是具有至少2E3 MPa的彈性模量(即，楊氏模量)的材料。在其他實施方式中，該基底可以由一具有更大彈性模量的材料製成，例如在至少約5E3 MPa的等級上，如至少約1E4 MPa、或甚至是至少約1E5 MPa。在具體的情況下，該基底材料具有的彈性模量在約2E3 MPa與約4E5 MPa之間的範圍內。
例如，該基底可以包括多種材料，如金屬類、金屬合金類、陶瓷類、聚合物類、或其一組合。根據一具體實施方式，該基底係由一金屬合金(例如鋼)製成的。對於某些實施方式，如在此將理解的，該基底可以包括一磁化的或能夠被磁化的材料。
該基底可以具有某種形狀，包括例如一總體上盤狀的形狀，該形狀具有彼此相反並且基本上彼此平行的一第一主表面和一第二主表面。該第一主表面和第二主表面可以藉由一限定了該基底高度的側表面進行連接。儘管該基底可以具有一具有圓形輪廓的盤狀形狀，使得該基底的形狀係圓柱形的，但是在此考慮了其他形狀。例如，該基底可以具有一矩形或多邊形的形狀，這樣使得該基底具有可能彼此平行的多個基本上平面的側面。值得注意地，該基底可以包括其他特徵(例如接合結構)，將在此對其進行更詳細地說明。
將一第一粘結層材料安置在該基底的第一主表面上可以包括施用一材料層，可以將該層以薄膜、箔片、膠帶或類似物的形式施用到該基底表面上。典型地，該粘結層材料的施用方式係使得該粘結層具有一厚度，該厚度足以將磨料顆粒包含在其中並且在處理過程中形成一均勻的粘結層材料。例如，在一實施方式中，該粘結層材料可以包括一金屬或金屬合金。特別有用的金屬可以包括過渡金屬。例如，該粘結層材料可以是一硬焊材料，該材料包括過渡金屬，如鎳、鉻、鈦、錫、金、鈀、銀以及其一組合。
在另外其他的實施方式中，該第一粘結層材料可以是一聚合物材料。特別有用的聚合物粘結層材料可以包括熱塑性塑膠類以及熱固性材料類、聚醯胺類、聚醯亞胺類、聚酯類、聚醚類、氟聚合物類、以及其一組合。例如，用於第一粘結層中的特別合適的聚合物材料可以包括環氧化 物類、丙烯酸類樹脂以及其一組合。某些粘結層材料還可以摻合酚醛樹脂。
該第一粘結層材料可以包括填充劑類，它們可以改善這種粘結材料的機械特徵，從而使該粘結材料更耐用。此外，可以使用填充劑顆粒來使得硬焊物-填充劑的組合的熱膨脹係數與硬焊物-磨料的組合的熱膨脹係數相匹配以便抑制不平整。同樣，可以使用此類惰性填充劑來防止在熱處理過程中硬焊物粘在未完成的工具停靠其上的板或耐火材料上，從而抑制不平整。此外，此類惰性填充劑可以改善耐磨性並且可以作為一磨料運作，如果希望如此的話。
在第步驟101將一第一粘結層材料置於一第一主表面上之後，該過程在步驟103藉由將一第一磨料顆粒層置於該第一粘結層材料內而繼續。可以使用不同的方法來將該等磨料顆粒安置在該粘結層材料內。例如，該等磨料顆粒可以按一具有非短程或長程有序的隨機放置分佈在該粘結層內。作為替代方案，磨料顆粒的安置能以這樣一方式完成，該方式係使得該等顆粒具有一圖案、並且甚至以具有長程有序的一圖案被安排，如一陣列(例如面心立方圖案、立方體圖案、六邊形圖案、斜方圖案、螺旋圖案、隨機圖案以及該等圖案的組合)。在具體的情況下，該等磨料顆粒可以置於該粘結層內的特定位置處，這樣使得它們以一自避隨機分佈(即，一SARDTM圖案)來安排，這特別適合於修整CMP墊。
該等磨料顆粒可以是特別硬的材料，這樣該等磨料顆粒可以具有至少約1500 kg/mm2的維氏硬度。在具體 情況下，該等磨料顆粒可以包括多種材料，如氧化物類、硼化物類、氮化物類、碳化物類、基於碳的結構(包括人造的基於碳的材料，例如富勒烯)、以及其一組合。在某些情況下，可以使用超級磨料材料(如立方氮化硼或金剛石)作為磨料顆粒。
該等磨料顆粒可以具有適合於在CMP處理中對墊進行修整的平均砂礫大小。對於此類應用，該平均砂礫大小可以是小於約300微米。然而，在其他情況下，可以使用更小的磨料顆粒，使得該平均砂礫大小係不大於約200微米、不大於約100微米、或甚至不大於約50微米。在具體情況下，該等磨料顆粒可以具有的平均砂礫大小係在約1微米與約300微米之間的範圍內，例如在約1微米與約100微米的範圍內。
在步驟103將第一磨料顆粒層置於該第一粘結層材料內之後，該過程可以在步驟105藉由將一第二粘結層材料置於該基底的一第二主表面上而繼續。如以上所描述的，該等基底可以具有一盤狀或圓柱形的形狀，這樣該第一主表面和第二主表面係相反的並且基本上是彼此平行的。該第一及第二主表面可以與彼此間隔開並且藉由側表面彼此連接。安置該第二粘結層材料可以包括與將第一粘合層材料安置在該基底的第一主表面上類似或相同的過程。在具體的過程中，安置該第二粘結層可以包括基底的懸掛，這樣所完成的第一粘結層材料以及第一磨料顆粒層不與任何表面相接觸。在形成該第二粘結層的同時懸掛該基底避免了該第一磨 料顆粒層的安置或取向方面的改變、或甚至使該第一磨料顆粒層變鈍。該基底可以使用機械裝置、加壓裝置或類似物進行懸掛。
根據一實施方式，該第二粘結層材料可以是與該第一粘結層材料相同的粘結層材料。而且，在替代的設計中，可能合適的是該第二粘結層材料係與該第一粘結層材料不同的材料。此種設計可能適合用於改變該磨料物品的能力，使得該第一粘結層材料適合於第一類型的整修操作並且該基底的第二主表面適合於一不同的整修操作。
在步驟105將第二粘結層材料置於第二主表面上之後，該過程可以在步驟107藉由將一第二磨料顆粒層置於該第二粘結層材料內而繼續。如同上述步驟102，安置該第二磨料顆粒層能以一隨機的安排、一圖案化的安排、或甚至一自避隨機分佈(SARDTM)來完成。此外，該第二磨料顆粒層可以具有與該第一磨料顆粒層相同的安排。
此外，在該第二層中使用的磨料顆粒可以與該第一層的磨料顆粒相同，包括相同的材料類型以及相同的平均砂礫大小。然而，在具體實施方式中，該第二層的磨料顆粒可以與該第一磨料顆粒層中使用的磨料顆粒不相同。在第一主表面與第二主表面之間使用不同的磨料顆粒可能有助於形成一能夠進行不同整修操作的磨料物品。例如，該第二層的磨料顆粒可以包含一與該第一層磨料顆粒不同類型的材料。在一些設計中，該第二層的磨料顆粒可以具有不同的平均砂礫大小，以用於在同一CMP墊或不同類型的CMP墊上 完成一不同的整修操作。
在步驟107將第二磨料顆粒層置於該第二粘結層材料內之後，該過程在步驟109藉由將該基底加熱以形成一CMP墊修整器而繼續。加熱可以按一適合於自該第一及第二粘結層材料來形成硬焊層的方式完成，以便將該等磨料顆粒固定到該基底上。
在具體實施方式中，該加熱過程包括懸掛該基底材料，這樣該第一層以及第二層的磨料顆粒與任何接觸表面是間隔開的。這樣一安排避免了在處理過程中該等磨料顆粒的重定向、轉動、和/或變鈍。在某些過程中，可以在加熱期間將該基底懸掛在該加熱爐底上方的一豎直位置，這樣該基底被定向為與該加熱爐底成一垂直角度。在其他實施方式中，可以將該基底懸掛在該加熱爐底上方的一水平位置，這樣該第一主表面以及第二主表面基本上與該加熱爐底平行。而且在其他實施方式中，可以使該基底相對於該加熱爐底是成角度的，這樣該基底的第一主表面以及第二主表面既不是平行於也不是垂直於該加熱爐底。
根據一過程，該基底可以在該加熱過程中相對於一初始位置和一停止位置而改變位置。在加熱期間改變基底的位置可以有助於形成一具有特別均勻的粘結層的磨料物品、同時還有助於維持該等磨料顆粒的初始位置。例如，改變基底的位置可以包括在加熱期間轉動、傾斜或反轉該基底。這樣一過程特別適合於在第一及第二主表面上具有粘結層材料以及磨料顆粒的一磨料物品。
在此描述的成形過程有助於形成可反轉的磨料物品，該磨料物品具有各自適合於研磨過程的第一及第二主表面。此外，在此描述的該等過程有助於形成就該第一磨料顆粒層和第二磨料顆粒層而言具有優異的平面度的一磨料物品。這種優異的平面度有助於對CMP墊的改進的處理以及整修。
參見圖2A，提供了根據一實施方式的磨料物品的截面圖。具體地，該磨料物品200包括一基底201，該基底具有一第一主表面202以及與該第一主表面202相反的一第二主表面204，其中該第一及第二主表面202和204藉由一側表面206而連接。一第一粘結層203覆蓋並且抵靠了該第一主表面202，並且一第一磨料顆粒層221包含在該粘結層203內，這樣該等磨料顆粒被固定到該基底201上。如所展示的，該第一磨料顆粒層221可具有優異的平面度，如使用一非接觸光學測量方法藉由用不同波長的光來計算沿該表面的距離並且生成該樣品的平面度的映射而測量的。例如，該第一磨料顆粒層具有的平面度可以是不大於約0.02 cm，例如不大於約0.01 cm、或甚至不大於約0.005 cm。此類平面度測量結果係使用光學自動聚焦技術來測量多點之間的距離而搜集的。此種技術的一例子係通常從VIEW Engineering,Inc可得的Benchmark 450TM。
該第一磨料顆粒層221的平面度與該第一粘結層的平面度、以及該等磨料顆粒的取向和大小有關。如所展示的，磨料物品200限定了一下部工作表面211，該下部工 作表面總體上是由延伸經過設置在該粘結層203上方最低高度處的該等磨料顆粒的最上面的表面的一平面所限定。磨料物品200進一步展示了一上部工作表面213，該上部工作表面係由延伸經過設置在該粘結層203上方最大高度處的該等磨料顆粒的最上面的表面的一平面所限定。下部工作表面211與上部工作表面213之差係工作表面的變形高度215(△h)，該變形高度受到粘結層203的非平坦表面的影響並且進一步藉由磨料顆粒221的第一層內粒徑的差異而擴大。值得注意地，在此描述的成形過程有助於形成具有減小的工作表面變形高度215以及優異的平面度的多種磨料物品。具體地，磨料物品200具有關於該基底中心的對稱性，這樣第一及第二主表面202和204被形成為具有類似的結構，包括粘結層203和205以及磨料顆粒層221和223。這種對稱性有助於形成這樣的磨料物品200，它具有關於磨料顆粒221和223而言的優異的平面度和工作表面變形高度，這特別適合於CMP墊的修整。
如所展示的，該磨料物品200包括一粘結層205，該粘結層附接到並且抵靠了該基底201的第二主表面204。一磨料顆粒層223被包含並且被固定在該粘結層205內。值得注意地，該磨料顆粒層223可以具有與在此描述的磨料顆粒層221相同的平面度以及工作表面變形高度。
此外，該磨料物品200可以具有一側表面206，該側表面具有特殊的、有助於形成該磨料物品200的輪廓。例如，該基底201可以沿著該等側表面包括多個接合結 構，用於改善該成形過程並且還用於提供在修整操作過程中將基底201可拆卸地聯接到一板上的多個聯接結構。根據所展示的實施方式，該等接合結構可以包括在側表面206內的凹陷207和208，該等凹陷橫向地延伸到該基底201的內部。凹陷207和208可以用來在加工過程中固持該基底201(例如懸掛該基底201)，用於適當地形成粘結層203和205以及磨料顆粒層221和223。此外，凹陷207和208可以提供用於將該磨料物品200固定在一板內的結構，如將在另外的實施方式中進行說明的。還考慮了其他接合結構並且將在此更詳細地描述。
該磨料物品200進一步包括佈置在該基底201的側表面206上的標記231和232。標記232對應於該基底201的第一主表面202以及磨料顆粒層221，用於標識該磨料顆粒層221的磨損狀態。同樣地，該標記231對應於該第二主表面204並且用來標識該磨料顆粒層223的磨損狀態。在使用過程中，標記231和232可以藉由標識該磨料顆粒層在一修整操作中已被使用的次數來指示磨損狀態。該等標記說明使用者對比未使用的側面而識別用過的側面並且進一步幫助識別一對應的磨料顆粒層的剩餘可用壽命。
圖2A的標記231和232作為記號被展示，該等記號結合了對應於磨料顆粒層223和221的箭頭。將理解的是當磨料顆粒層223和221之一完成使用時，使用者可以做標注或刻畫標記231或232，指示對應的磨料顆粒層223或221已被使用。在不同的實施方式中，該標記可以包括其他用 於標識磨料顆粒層223和221的磨損狀態的手段。例如，該標記可以包括物理記號或印製記號，如羅馬數字，指示對應的磨料顆粒層221和223已被使用的次數。
根據另一實施方式，某些標記可以包括顏色指示物，其中該等標記可以具有標識對應的磨料顆粒層223或221的磨損狀態的不同顏色狀態。具體地，該等顏色示物可以具有不同的顏色狀態，其中標記的顏色隨著重複暴露於CMP過程中所使用的某些化學物中而改變。根據其他實施方式，可以使用其他的物理記號作為標記231和232。作為替代方案，該標記可以是一使用者應用的材料，例如一片粘附劑或膠帶或其他標識結構，指示了一磨料顆粒層被使用的次數以及最終的磨料顆粒層的磨損狀態。
圖2B包括根據一實施方式的一磨料物品的截面視圖。磨料物品240具有與圖2A的磨料物品200相同的特徵，包括一基底201，該基底具有一第一主表面202、與該第一主表面202相反的一第二主表面204的、以及一側表面206。該磨料物品進一步包括一覆蓋並且抵靠該第一主表面202的第一粘結層203、以及包含在該粘結層203內的一第一磨料顆粒層221，這樣該等磨料顆粒被固定到該基底201上。一第二粘結層205覆蓋並且抵靠該第二主表面204，並且一第二磨料顆粒層223包含在該粘結層205內，這樣該等磨料顆粒被固定到該基底201上。值得注意地，磨料物品230包括與磨料物品200不同的接合結構237和238。如所展示的，接合結構237和238係凸起，該等凸起在與軸線291平行的徑 向方向上從該基底201的側表面206延伸。
圖2B進一步包括軸線290和291，它們彼此平行並且限定了方向來說明說明多個實施方式。軸線290延伸穿過該磨料物品並且限定了一縱向的或軸向的方向，該軸線總體上延伸穿過該磨料物品230的一厚度。軸線291延伸穿過該磨料物品並且限定了一橫向的或徑向的方向，由此限定了該磨料物品230的寬度或圓周。如在此的實施方式中所使用的，提及該等方向應理解為係提及軸線290和291所展示的總體方向。
圖2C包括根據一實施方式的一磨料物品的截面視圖。磨料物品250具有與圖2A的磨料物品200相同的特徵，包括一基底201，該基底具有一第一主表面202以及與該第一主表面202相反的、藉由一側表面206連接的一第二主表面204。該磨料物品250進一步包括一覆蓋並且抵靠該第一主表面202的第一粘結層203、以及包含在該粘結層203內的一第一磨料顆粒層221，這樣該等磨料顆粒被固定到該基底201上。還展示了覆蓋並且抵靠該第二主表面204的一第二粘結層205、以及包含在該粘結層205內的一第二磨料顆粒層223，這樣該等磨料顆粒被固定到該基底201上。值得注意地，磨料物品250包括與磨料物品200不同的接合結構257和258。如所展示的，該等接合結構257和258包括在該基底201的側表面206上的多個凹槽與凸起的一組合。在具體實施方式中，該凹槽與凸起的組合可以包括一螺旋形圖案，該圖案圍繞該側表面的周邊延伸並且形成了一帶螺紋的接合結構， 這樣該磨料物品可以被旋擰到一互補結構(如包括互補螺紋的一板)上。
該磨料物品250進一步包括覆蓋該磨料顆粒層223的一保護層261。該保護層261提供了覆蓋該等磨料顆粒的一材料層以保護顆粒免於在貨運過程中以及另外在磨料物品250的相反側面的使用過程中的損傷。根據一實施方式，該保護層261可以包括一種當使用者準備使用該磨料顆粒層223時是可去除的材料。該材料可能是使用物理或機械力(即，剝離)、熱、化學物、輻射、或類似作用可去除的。如將理解的，保護層261可以提供在該磨料物品250的兩側上，這樣在使用之前，一保護層261覆蓋了磨料顆粒層221和223二者。
例如，該保護層261可以包括一聚合物材料，例如一熱固性物質、熱塑性塑膠、樹脂、彈性體、以及其一組合。特別合適的聚合物材料可以包括乙酸酯類(例如，聚乙酸乙烯酯)、聚醯胺類、聚醯亞胺類、聚胺酯類、聚酯類、氟聚合物類、凝膠類、有機矽、聚二甲苯類(polyxylylenes)(例如聚對二甲苯或ParyleneTM)以及其一組合。在某些設計中，該保護層261可以包括一種多孔材料(例如一泡沫材料)，從而對機械衝擊和/或振動提供額外的保護。
某些保護層261可以包括適合於吸收衝擊並且保護所覆蓋的磨料物品250的被覆蓋部分的材料。例如，該保護層261具有的肖氏A硬度基於ASTM D2240類型A等級可以是不大於約90A。在其他實施方式中，該保護層261 具有的肖氏A硬度可以是不大於約80A，例如不大於約70A、不大於約60A、或甚至不大於約50A。特定的保護層261具有的肖氏A硬度係在約10A與約90A之間的範圍內，例如在約20A與約70A之間，並且更特別地是在約30A與約60A之間的範圍內。
圖2D包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖。該磨料物品270可以包括具有一第一主表面202和一第二主表面204的一基底268。與前面描述的實施方式不同，該磨料物品270可以是一包括基底268的整體物品，該基底具有在該基底本體的第一及第二主表面202和204中整體地形成的研磨構造(abrasive texture)263和264。就是說，該研磨工具270可能不必須包括一粘結層或包含在該基底268的主表面中的磨料顆粒。
根據一實施方式，該磨料物品270包括在該基底268的第一主表面202中形成的第一組凸起273。該第一組凸起273在軸向方向上從該基底268的一下表面271延伸。該第一組凸起273還限定了第一組凹槽274，該等凹槽在第一組凸起273的每個凸起之間延伸。此外，該磨料物品270包括由第一組凸起273的上部凸起275限定的一第一上表面272，該第一上表面在離該第一主表面202的一距離處軸向地移位並且還在離下表面271的一距離處軸向地移位。這種設計確保了該等凸起可以適當地接合並且修整一CMP墊並且降低其他表面(例如202和271)與該墊接觸的可能性。此外，此種設計有助於一CMP墊的適當研磨以及切屑去除。
該第一組凸起273可以按一隨機的方式形成於該第一主表面202上。然而，在具體情況下，該第一組凸起273可以被安排為一圖案，例如關於在此的磨料物品所討論的那些中的任一種，例如處於一自避隨機分佈(SARDTM)圖案的形式。
該基底268可以由此前描述的那些材料形成。例如，具有的彈性模量在約2E3 MPa和約4E5之間的範圍內的一材料。某些基底268的材料可以包括金屬、金屬合金、陶瓷、聚合物、以及其一組合。某些實施方式可以使用磁化的或能夠被磁化的金屬或金屬合金材料以協助該磨料物品270與一板的可拆卸的聯接。在此提供了對結合了磁體的可拆卸聯接特徵的更詳細內容。
某些設計利用了包括一研磨材料的基底268，這樣與該基底268整體地形成的該等組的凸起273和277係由一研磨材料製成的。適合的研磨材料可以包括氧化物類、碳化物類、硼化物類、氮化物類和它們的組合。一具體實施方式使用了包含氧化鋁的一基底268以及多組凸起273和277。
第一組凸起273的每個凸起都可以具有一高度(h)和一寬度(w)，它們限定了一二維的橫向輪廓。在圖2D中展示的該等凸起的二維橫向輪廓係一總體上三角形的形狀。然而，該等凸起可以具有其他的多邊形形狀，包括例如矩形、梯形、以及類似形狀。此外，該第一組凸起273內的每個凸起可能不必須各自具有相同的形狀。例如，在每 組凸起內，可以採用不同的多邊形二維橫向輪廓的組合。
如所展示的，該磨料物品270被形成為它是一可反轉的CMP墊修整工具，該工具在該第一主表面202上具有第一研磨構造263並且在第二主表面204上具有第二研磨構造264。這種設計有助於以下過程，在其中使用者可以使用第一研磨構造263來修整一CMP墊或一系列的CMP墊，並且在完全使用該第一研磨構造263後將該磨料物品270反轉並且使用在相反表面上的第二研磨構造263來在一CMP墊或一系列CMP墊上進行修整過程。
該第二研磨構造264可以包括與該第一研磨構造263類似的特徵。值得注意地，該第二研磨構造264係在該基底268的本體內整體地形成的並且包括第二組凸起277，該等凸起從第二組凹槽279所限定的一下表面276軸向延伸，該第二組凹槽在該第二組凸起277的每個凸起之間延伸。該第二組凸起277包括多個上部凸起278，該等上部凸起限定了一第二上表面280，該第二上表面從該第二主表面204和下表面軸向地移位以協助在一修整操作過程中該第二組凸起277與一CMP墊的適當接合。
該第二組凸起277可以在第二主表面204處以與第一組凸起273類似的方式來定向。也就是說，它們可以按一相同的隨機安排來形成、或者可替代地以一相同的圖案化安排來形成。此外，該第二組凸起277內的每個凸起均可以具有與第一組凸起273的每個凸起相同的二維橫向輪廓。而且，在具體的實施方式中，該第二組凸起277的該等 凸起的安排或橫向輪廓可以與第一組凸起273內該等凸起的安排或橫向輪廓不相同。
如在圖2D中所展示的，該磨料物品270可以具有多個接合結構257和258，用於將該基底268與一板可拆卸地聯接，以用於該磨料物品270的可反轉的操作。將理解的是儘管展示了具體的接合結構，但該磨料物品270可以結合在此描述的用於與板可拆卸聯接的該等接合結構中的任一種。
已知了以上關於磨料物品270所指出的區別特徵，形成這樣一磨料物品的方法可能不同於根據圖1所描述的方法。值得注意地，該方法可以不包括將多個磨料顆粒層安置在該基底的相反主表面上的一粘結層內。相反地，在某些形成過程中，該基底268係作為一生坯材料件獲得的，具有有限的構造(texture)或其他輪廓或者完全沒有。該基底268可以被機加工以具有合適的輪廓，該輪廓包括在該第一及第二主表面上的研磨構造。此外，該等接合結構可以在同一機加工過程中在該基底內形成。該等機加工操作可以是自動的、並且可以包括使用電腦引導的機床、其他切割儀器、以及類似物。
根據另一用於形成磨料物品270的方法，該基底268可以是一模制的物品或澆注物品。在具體情況下，該研磨構造263和264可以與該基底268的形成同時形成。該模制或澆注過程可以使用不同的原料開始，例如有待模制的粉末原料或有待澆注的一材料的漿料。可以進行這種模制 或澆注過程以獲得一接近最終形狀的件，包括具有第一及第二組凸起的基底本體。模制或澆注之後，可以將這個件進行乾燥、熱處理(例如燒結)並且機加工。
圖2E包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖。與圖2D的磨料物品270相同，該磨料物品290包括具有一第一主表面202和一第二主表面204的一基底268。具體地，該磨料物品290係一包含基底268的整體物品，該基底具有在該基底體的第一及第二主表面202和204中整體地形成的研磨構造263和264。就是說，該研磨工具290可能不必須包括一粘結層或包含在該基底268的主表面中的磨料顆粒。
如在所展示的實施方式中提供的，該磨料物品具有一不同的形狀，其中下表面291和第一主表面202在同一平面內。同樣地，下表面296和第二主表面204在同一平面內。這種設計消除了該等平面之間的區別並且可以輔助切屑去除以及修整。
此外，該磨料物品290包括在該基底268內的一磁體293，該磁體可以協助磨料物品290與一板之間的可拆卸的聯接。該磁體293可以埋在該基底268的本體內，這樣它在所有側面上都被該基底268的材料包圍。在其他實施方式中，該磨料物品290可以結合多於一個的磁體，例如埋在該基底268的本體內的一系列磁體。在基底268的本體內結合了一系列磁體的實施方式可以這樣做，其方式為使該等磁體沿著徑向軸線彼此對齊。貫穿本揭露將理解的是在圖2A-圖2E中所展示的任何磨料物品可以與在此的實施方式中的任 何研磨工具相結合。
圖3包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。具體地，該研磨工具300包括可拆卸地聯接到一板301上的磨料物品250。具體地，該板301包括一凹陷304，該凹陷延伸進入板301的內部並且被配置為提供一用於可拆卸地聯接該磨料物品201的空間。此外，該板301和磨料物品300藉由聯接機構351和352而彼此可拆卸地聯接，該等聯接機構包括磨料物品250的接合結構257和258，該等接合結構與該板301的互補聯合資料表面261及262相接合。也就是，板301具有特定的形狀以及聯合資料表面261和262，它們被特別地設計為可拆卸地聯接到磨料物品250上，該磨料物品具有結合了磨料顆粒的第一及第二工作表面。
如所展示的，該研磨工具300包括了這樣的板301，該板具有一凹陷304使得該磨料物品250可以在凹陷304內被可拆卸地聯接到板301上。根據一具體實施方式，該凹陷304具有一深度305，如在板301的上表面331與凹陷304的底表面309之間測量的。值得注意地，凹陷304的深度305可以顯著地大於磨料物品200的高度335，這樣包含在該凹陷304內的磨料顆粒層223與底表面309間隔開。這樣一安排有助於將底表面309與第一磨料顆粒層223之間充分隔開，以避免磨料顆粒223的破壞、變鈍、或其特徵及取向的改變。
如進一步展示的，該研磨工具300被設計為使得磨料物品250具體地被置於板301的凹陷304內。也就 是說，該基底201的上部主表面202可以與板301的上表面331平齊，使得僅有粘結層203和磨料顆粒層221延伸超過該板301的上表面331。這樣一構型有助於在修整過程中磨料顆粒層221的接合以及在整修操作過程中板301的上表面331與墊之間的恰當間隔。磨料物品250與板301之間以這樣一方式的定向可以由聯接機構351和352協助，該等聯接機構有助於固定該磨料物品250與301之間的取向。如將理解的並且在此更詳細說明的，該等聯接機構351和352可以包括使用了多種連接物的替代性特徵及接合結構，例如一過盈配合連接物、閂扣、緊固件、杠杆、夾緊件或它們的組合。在此描述的某些聯接機構可以進一步包括在磨料物品250與板301之間的磁性聯接裝置和/或電極聯接裝置(例如，陽極鍵合)。
該板可以包括一適合用於CMP處理的材料。例如，該板301可以包括與在磨料物品200的基底201中所使用的相同材料。此外，該板301總體上是由具有適當機械特徵(如至少2E3 MPa的彈性模量)的一材料形成。例如，在具體實施方式中，該板301係由具有的彈性模量在約2E3 MPa和約4E5 MPa之間範圍內的材料形成的。
一些適合用作板301的材料可以包括金屬類、金屬合金類、聚合物類以及它們的組合。例如，在某些實施方式中，該板301係由金屬材料製成的，例如一金屬合金，並且特別地包括過渡金屬元素。作為替代方案，該板301可以包括一聚合物材料使得該板係由耐用的聚合物(例如一 熱塑性塑膠、熱固性物質或樹脂材料)製成。值得注意地，該板301被設計為要經受反復的CMP處理和整修過程。也就是說，旨在使板301係一可重複使用的構件，這樣它在被更換之前可以經受許多次使用。簡言之，該板301被設計為使得它係具有超過該磨料物品250的壽命的可重複使用的構件。
該板301可以包括被配置用於與典型地設計來固持修理器的一夾具相接合的凹陷302和303，這樣該板301及磨料物品250可以根據一整修操作來轉動。將理解的是儘管板301被展示為具有用於與一夾具相接合的凹陷302和303，但可以使用其他接合結構，如穿過板301中心的一心軸孔洞或其他結構，該等其他結構被適當地設計為使得該板301可以與磨料物品200一起轉動以用於修整以及整修一CMP墊。
圖4包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。如所展示的，該研磨工具包括一板301，該板具有一凹陷304用於在其中可拆卸地聯接一磨料物品200。值得注意地，可以將密封構件409和410置於該基底201的側表面206與板301的側表面341和342(它們限定了凹陷304)之間。密封構件409和410旨在避免CMP流體的滲透並且避免碎片穿透磨料物品250與板301之間的連接物。另外，此類材料可能在隨後的整修操作中污染其他的墊。
根據一實施方式，密封構件409和410可以附接到該基底201上。例如，密封構件409和410可以在該基底201的側表面206上在周邊方向上(即，圍繞該周邊) 延伸。在其他實施方式中，密封構件409和410可以附接到該板301上。然而，某些設計可能結合被固定地附接到基底201上的一密封構件409，並且第二密封構件410可以被固定地附接到該板301上。該密封構件409可以在沿著該基底201的側表面206的周邊方向上延伸。也就是說，該密封構件409可以圍繞基底201的側表面206的整個周邊環圓周地(在一圓形基底的情況下)延伸。同樣地，該密封構件410可以與凹陷403接合並且沿著基底201的側表面206的周邊(特別是整個周邊)延伸。根據一實施方式，該密封構件409被置於沿著基底201的側表面206的一凹陷401內。
此外，板301和該板301的側表面341可以被形成為包括一互補凹陷407，用於接收該密封構件409。同樣地，該密封構件410可以被安排在一類似構型中這樣使得該基底201具有一接收表面403，用於沿著側表面206與密封構件410相接合。此外，該板301的側表面341可以具有一互補的接收表面，該互補的接收表面被配置為在其中接受並且接合該密封構件410。
根據一特別的設計，該密封構件409和密封構件410可以彼此間隔開。某些設計結合了密封構件409，該密封構件沿著該側表面206被佈置在更靠近基底201的第一主表面202的一位置，而該第二密封構件410沿著側表面206被佈置在更靠近基底201的第二主表面204的一位置。值得注意地，密封構件409和410各自與該接合結構307間隔開。這樣一設計有助於該等密封構件沿著凹陷304的側表面341 適當地接合該等凹陷407和405，而不依賴於該第一磨料顆粒層221與第二磨料顆粒層223之間的取向。也就是說，無論該磨料物品250係如圖4中所展示的定向的、或被反轉為使得磨料顆粒層223從凹陷304延伸，密封構件409和410都被適當地接合在板301的凹陷405和407內。
密封構件409和410係一可變形的或可彎曲的構件。例如，密封構件409和410可以包括一聚合物材料。一些合適的聚合物材料包括彈性體類。根據一具體實施方式，密封構件409和410可以是O型環。將理解的是儘管密封構件409和410被展示為具有具體的輪廓以及佈局。但在此考慮了其他的密封構件以及構型。例如，該密封構件可以是佈置在基底201與板301之間的一單一薄膜或材料層。
圖5包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。該研磨工具500包括一磨料物品200，該磨料物品可拆卸地聯接到一板301上並且包含在該板301的凹陷304內。包括緊固件505和506的一聯接機構協助了磨料物品200與板301之間的可拆卸的聯接。根據所展示的實施方式，該板301可以包括開口501和502用於在其中接合多個緊固件。如所展示的，該等緊固件可以是相對於該板301的上表面331並且相對于軸向以及徑向方向成角度的，這樣使用者可以接近緊固件501和506。開口501和502允許緊固件505和506被佈置在該板301內、在上表面331之下以避免在整修操作過程中緊固件505和506與CMP墊之間的接合。
開口501和502各自可以包括一通道部分503 和504，該等通道部分從開口501和502延伸穿過板301的一內部部分。通道部分503和504可以具有小於開口501和502的直徑，用於在其中接合該等緊固件505和506的螺紋部分。研磨工具500可以進一步包括延伸進入該基底201內部的通道部分509和510。值得注意地，通道部分509和510與通道部分503和504沿著它們縱向軸線對齊，這樣通道部分503和509係彼此同軸的並且通道部分504和510係彼此同軸的。板301的通道部分503和504與基底201的通道部分509和510之間的對齊有助於緊固件505和506在其中的接合以及板301與基底201之間的聯接。
板301的通道部分503和504與基底201的通道部分509和510的恰當對齊可以藉由使用在凹陷304內從板301的表面341和342延伸的脊521和523來協助。該磨料物品200可以置於凹陷304內直至該磨料物品200的一部分接合了脊521和523，這確保了通道部分503、504、509以及510之間的適當的取向。
在操作過程中，該磨料物品200可以藉由將該磨料物品200置於一板301的凹陷304內並且將該磨料物品使用緊固件505和506固定在位而與該板可拆卸地聯接。在充分使用第一側的磨料顆粒221之後，使用者可以旋開該等緊固件505和506，將該磨料物品200反轉從而暴露出該第二磨料顆粒層223，並且使用該等緊固件將該磨料物品200的位置固定在板301的凹陷304內。
圖6包括根據一實施方式的研磨工具的截面 圖解。如所展示的，該研磨工具600包括一磨料物品200，該磨料物品可拆卸地聯接到一板301的凹陷304內。該研磨工具200和板301藉由一包括鎖定機構601的聯接機構可拆卸地聯接。如所展示的，該鎖定機構601包括一閂扣607以及一互補通道605，該閂扣具有附接到一頭部構件610上的長形構件609，該長形構件可以在板301內的通道606內移動，該補充通道延伸進入該基底201的內部。
該鎖定結構601進一步包括佈置在該板301的一表面和該頭部構件610之間的一偏置構件603。該偏置構件603可以將所展示的位置內的鎖定構件607彈性地偏置，使得該長形構件609延伸進入通道606、並且更具體地延伸進入互補通道605內以便將板301和磨料物品200彼此聯接。在從該凹陷304內釋放磨料物品200時，使用者可以在所展示的方向612上操縱該頭部構件610以將該長形構件609從基底201的通道605中移除，由此協助將該磨料物品從凹陷304內移除。當移除時，使用者可以將磨料物品200反轉以便使用相反的磨料顆粒層223。因此，該基底201可以進一步包括一第二互補通道615，該第二互補通道與這個被配置為接合該鎖定構件607的長形構件609的通道605是相反佈置的。如將理解的，如圖5中所展示的脊或其他安置構件可以用來適當地定向該磨料物品200以及板301以便協助該鎖定構件601的接合。
圖7包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。如所展示的，該研磨工具700包括一磨料物品200，該 磨料物品被配置為可拆卸地聯接在板301的凹陷304內。與前述的實施方式不同，該磨料物品200的基底201具有一被配置為聯接在板301的凹陷304內的獨特形狀。具體地，該基底201可以包括成角度的表面703和701，該等表面被配置為接合該凹陷301的成角度的表面702。表面703和701相對於基底201的上主表面202和下主表面204是成角度的，這樣在這兩個表面之間形成了角721和722。具體地，角721和722可以是鈍角(>90°)，鈍角促進了磨料物品200在凹陷304的中心定位並且還可以允許在側表面341和342和粘結層205以及磨料層223之間的空隙707。該空隙707降低了在板301和磨料物品200的聯接過程中損害該磨料顆粒層223的可能性。
如所展示的，該板301以及磨料物品200藉由一聯接機構709可拆卸地聯接，該聯接機構包括從基底201橫向延伸的接合結構(即，凸起)741和742，該等接合結構被配置為接合該板301的一互補的聯合資料表面743。在一實施方式中，該磨料物品200可以藉由將該磨料物品200置於該凹陷內直至表面701接合了表面702而與板301可拆卸地聯接。在將磨料物品200安置在該凹陷內時，可以轉動該磨料物品直至該接合結構接合了該互補的聯合資料表面743並且該基底201以及板301彼此抵靠地被固定(例如處於一轉動-且-鎖定式的聯接安排中)。
該研磨工具700可以進一步包括被佈置在該基底201的多個表面與板301之間的一密封層715。該密封層 715有助於對基底201與板301之間的連接物進行密封以免被CMP流體及碎片滲透。在一具體的實施方式中，該密封層715可以包括一在該磨料物品使用之後可以很容易地移除的聚合物材料。例如，該密封層715可以是一可以藉由熱處理被移除或軟化的有機矽或低溫聚合物，以便有助於從該板301上移除該磨料物品200。
圖8包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖。該研磨工具800包括與一板830可拆卸地聯接的一磨料物品200，其中該板830包括一第一夾具801以及一第二夾具803，並且該磨料物品800在凹陷834內被聯接到板830上。在此概括地說，該板可以包括多個單獨的構件，該等構件可以藉由聯接機構(例如磁性裝置、加壓裝置、電子聯接裝置、機械裝置以及其一組合)彼此可拆卸地聯接。某些機械裝置可以包括緊固件、閂扣、夾緊件、鎖、偏置構件、類似物、以及它們的組合。
根據圖8的研磨工具800，該第一夾具801可以是一總體上平面的構件。該第一夾具801可以由與其他實施方式中描述的板301以相同的材料製成。對於某些設計，在該第一夾具801的本體內可以存在開口805和806，它們可以軸向地延伸穿過該本體的一部分。具體地，開口805和806可以延伸穿過該第一夾具801的整個厚度，用於在其中接合多個緊固件809和810。
根據一實施方式，該第一夾具801可以包括附接到該第一夾具801的上表面831上的一偏置構件811。該 偏置構件811可以從上表面831延伸並且被配置為接合該基底201的多個部分(例如該等接合構件827和828)以在凹陷834內有彈性地偏置該磨料物品200的位置。此外，當組裝該研磨工具800時，該偏置構件811可以聯接到該等接合構件827和828上，使得該磨料物品200可以被夾緊在該偏置構件811的部分與該第二夾具803的一部分之間。這樣一設計可以降低損害該磨料物品200的可能性並且改善修整性能。根據一具體實施方式，該偏置構件811可以具有一環形形狀。
用於偏置構件811中的適當材料可以包括金屬類、陶瓷類、聚合物類、或它們的組合。在某些實施方式中，該偏置構件811可以包括一金屬彈簧或類似物。根據其他實施方式，該偏置構件811可以包括一聚合物材料以及類似物。此外，該偏置構件811可以是一固體材料，該固體材料係一整體件，例如一泡沫材料或彈性體材料。將理解的是該等接合結構827和828是不同的結構，然而在其他設計中，該基底可以包括一繞著該基底201的側表面的整個周邊延伸的單一接合結構。
該第一夾具801以及第二夾具803可以藉由緊固件809和810聯接。因此，該第二夾具801可以包括開口807和808，該等開口被配置為與第一夾具801內的開口805和806對齊，以接受並且接合該等緊固件809和810的螺紋部分。
如進一步展示的，該第二夾具803的本體可以包括一脊850，該脊在垂直於該第二夾具803的本體的方向 上延伸並且被配置為接合該基底201的側表面。該脊850可以圍繞該第二夾具803的內表面環圓周地延伸，以協助將該第二夾具803和第一夾具801抵靠該基底的接合構件827和828而夾緊從而將磨料物品200固定在該凹陷834內。
該第二夾具803可以進一步包括一佈置在該脊850的內表面815上的密封構件813。該密封構件可以被佈置在這個位置以抑制碎片和修整流體進入該凹陷834以及干擾該磨料物品800的運作。在一具體的實施方式中，該密封構件815被固定地附接到內表面815上，這樣使得它在研磨工具800的組裝過程中被適當地放置。該密封構件815可以包括根據此處的其他實施方式中所描述的密封構件的其他特徵。
在研磨工具800的組裝過程中，該磨料物品200可以被置於該第一夾具801之上，這樣該等接合結構827和828接合了該偏置構件811。該第二夾具803接著可以被放置為使得該脊850覆蓋在接合結構827和828上並且該密封構件813與接合結構827和828的頂表面相接合，這樣該磨料物品200被夾緊在該偏置構件813與偏置構件811之間。該第二夾具803的開口807和808可以與該第一夾具801的開口805和806對齊，並且該等緊固件可以接合在該等開口內，由此將該第一及第二夾具801和803固定到一起並且將該磨料物品200夾緊在凹陷834內。
圖9包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。該研磨工具900包括一可拆卸地聯接到板930上的磨 料物品200，其中該板包括一第一夾具801、一第二夾具803、以及在該第一夾具與第二夾具803之間形成的凹陷934。如所展示的，該研磨工具900可以具有與圖8的研磨工具800相似的一構造，然而該研磨工具900在該第一夾具801與第二夾具803之間包括一不同的聯接機構。具體地，該第一夾具801和第二夾具803藉由一聯接結構955聯接到一起，其中該第一夾具801和第二夾具803可以被直接擰到或旋到一起。這種直接的旋擰連接藉由在該第一夾具801和該第二夾具803各自的互補螺紋表面901來協助。值得注意地，儘管該第一夾具801與第二夾具803之間的接合手段在研磨工具900中與研磨工具800中不同，但組裝該研磨工具900的方式可以與根據圖8的實施方式中所描述的基本上相同。
圖10展示了根據一實施方式的研磨工具的截面圖。值得注意地，該研磨工具1000包括可拆卸地聯接到一板上的磨料物品200，該板包括一第一夾具801、第二夾具803、以及在該第一夾具801與第二夾具803之間形成的一凹陷1034。如所展示的，該研磨工具1000具有與在此描述的研磨工具900相同的設計，包括一第一夾具801，該第一夾具藉由一聯接結構955而聯接到一第二夾具803上。
該研磨工具1000可以包括從該第一夾具801的上表面1031延伸的一偏置構件1005。具體地，該偏置構件1005可以具有一環形形狀，這樣它圍繞該第一夾具801的中心點環圓周地延伸。此外，該偏置構件1005可以具有一斜切的表面1015，用於與從基底201延伸的接合結構1027和1028 相接合，該等接合結構根據所展示的實施方式包括互補的斜切表面。使用該等接合結構1027和1028上的斜切表面有助於磨料物品200在該凹陷1035內的恰當定位。此外，該研磨工具1000可以包括一構件1007，該構件被聯接到該第二夾具803上並且被配置為在組裝該研磨工具900時接合該等接合結構1027和1028。具體地，該構件1007可以是一能夠變形的可彎曲構件，從而有助於磨料物品200在凹陷1034內的恰當的安置和定向。同樣地，該構件1007可以具有一斜切表面1016，該表面被配置為接合了該等接合結構1027和1028的互補的上部傾斜表面。
圖11包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。如所展示的，該研磨工具1100包括一磨料物品200，該磨料物品被包含在一板1101的凹陷1106內。值得注意地，該板1101係一總體上H型的構件，該構件具有一第一臂1103一第二臂1102，它們被一第三臂1104連接起來，從而在它們之間形成了一第一凹陷1106以及一第二凹陷1107。在組裝過程中，可以藉由首先在該第一1107內施加足夠的壓力以促使臂1103和1102在方向1105和1108上遠離彼此進行移動而將該磨料物品200放置到凹陷1106內。壓力的施加可以藉由一流體或氣體來提供。在該等臂1102和1103在方向1105和1108上充分地分開之後，可以將該磨料物品200置於臂1102和1103之間的凹陷1106內，並且在適當地安置磨料物品200之後，可以改變(即，減小)凹陷1107內的壓力以促使該等臂1103和1102返回到開始位置。從凹陷1107內消除壓力允 許了該等臂1103和1102返回到它們的初始位置，由此在凹陷1106內將磨料物品200在臂1103和1102之間夾緊就位。要移除該磨料物品200，可以在凹陷1107內施加壓力以便將臂1103和1102在方向1108和1105上分開。
圖12A包括根據一實施方式的研磨工具的一部分的截面圖。值得注意地，該研磨工具1200包括一板1201以及覆蓋在並且可拆卸地聯接到該板1201上的一磨料物品1202。具體地，該磨料物品1202包括處於開口1207和1209形式的接合結構，該等接合結構軸向地延伸穿過了該磨料物品1202的整個厚度。開口1207和1209被配置為與多個從該板1201的上表面1205延伸的銷釘1203和1204相接合，這樣該磨料物品1202以其相對於板1201的佈局和取向被固定。銷釘1203和1204可以固定到該基底1201的上表面1205上，或者在其他的設計中該等銷釘1203和1204以及基底1201可以是一單一整體件。
如進一步所展示的，銷釘1203和1204可以包括覆蓋了該等銷釘1203和1204的頂表面的上層1213和1214。具體地，該等上層1213和1214可以直接地附接到銷釘1203和1204的上表面上，並且具體地，該等上層1213和1214可以被配置為與該磨料物品1202的粘結層203的上表面平齊。該等上層1213和1214協助密封該磨料物品1202與銷釘1203和1204之間的連接物。此外，該等上層1213和1214可以由一軟的或可彎曲的材料製成，這樣它們不會干擾一修整過程。根據一實施方式，該等上層1213和1214可以包括 一聚合物材料。
該研磨工具1200可以進一步包括磁體1213、1214、以及1215，該等磁體被佈置在板1201內並且被配置為將磨料物品1202的基底201磁性地吸引並且聯接到板1201上。磁體1213-1215可以具有一適合於將基底1201或其他材料吸引到磨料物品200內到該板1201的上表面1205上的極性磁體1213-1215可以埋入該板1201內使得它們在所有側面上都被板1201的材料完全包圍。
將理解的是儘管圖12A的磨料物品1200被展示為在板1201內部包括磁體1213、1214以及1215。根據其他實施方式，這樣的磁體可以存在於磨料物品1202內。此外，磨料物品1202和板1201均可以包括多個磁體使得它們在極性上是相反的並且彼此吸引，由此將磨料物品1202固定到板1201上。此外，進一步理解的是儘管圖12A的實施方式展示了磁體，但在此的實施方式中任一個都可以結合磁性聯接機構以形成研磨工具。
根據一替代實施方式，該板1201和磨料物品1202可以藉由電極連接物(例如陽極鍵合)可拆卸地聯接，其中在板1201和基底201上提供了相反的電荷以支援這兩個構件之間的聯接。
在圖12B中以一俯視圖展示了研磨工具1200，並且如所描述的，該研磨工具1200包括一磨料物品1202，該磨料物品具有開口1207和1209用於在其中接合多個銷釘1203和1204。值得注意地，該磨料物品1202內的開 口1207和1209與一中心點1220徑向地間隔開，並且具體地，磨料物品1202內的開口1207與該磨料物品1202的中心點1220間隔一徑向距離1221，而開口1209與該中心點1220間隔一徑向距離1222。將開口1207和1209與該磨料物品1202的中心點1220間隔開有助於將磨料物品1202鎖定到位置1201上使得它在修整過程中不發生轉動。
圖12C包括根據一實施方式的研磨工具的俯視圖。該研磨工具1250包括一磨料物品1202，該磨料物品覆蓋在一板(未示出)的上表面上。該磨料物品1202包括開口1217和1219，該等開口與該磨料物品1202的中心點1253間隔開。具體地，開口1217和1219位於該磨料物品1202的周邊上使得該磨料物品1202的圓周截斷了開口1217和1219。此外，該等開口1217和1219可以與中心點1253間隔一距離、並且是如所展示的一徑向距離1251和1252，以便協助該磨料物品1202與該板之間的恰當聯接，使得該磨料物品1202在整修操作過程中不發生轉動或改變位置。
圖13包括根據一實施方式的研磨工具的俯視示圖。如所展示的，該研磨工具1300可以包括一磨料物品1302，該磨料物品可以可拆卸地聯接到一板(未示出)上，該板可以藉由一夾緊環1301聯接到該磨料物品的底部。該夾緊環1301包括一第一環部分1303以及一第二環部分1304，該等環部分被配置為圍繞該磨料物品1302的周邊延伸並且將其固定到該夾緊環1301上。該第一環部分1303和第二環部分1304可以藉由一夾緊元件1305連接起來，該夾緊元件包 括一緊固件1308。在操作過程中，該磨料物品1302可以被置於該夾緊環1301內，並且該第一部分1303和第二部分1304可以藉由緊固件1308在第一夾緊部分1306與第二夾緊部分1307之間的的接合而圍繞該磨料物品1302被封閉。具體地，緊固件1308與第一夾緊部分1306及第二夾緊部分1307的接合說明減小了該第一與第二夾緊部分1306與1307之間的空間並且將該磨料物品1302固定在該第一環部分1303與第二環部分1304之間。
圖14包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。研磨工具1400包括一聯接機構1402用於可拆卸地聯接該磨料物品200與該板1401。根據所展示的實施方式，該聯接機構1402利用了一接合結構1405，該接合結構從該基底201的本體延伸、接合了該板1401內的凸起1403和1404。具體的，該接合結構1405係一凸起，該凸起從該基底的側面橫向延伸並且被配置為接合在該板的凸起1403與1404之間的一凹陷內。此外，該聯接機構1402進一步包括一緊固件1406以便協助該基底201的接合結構1405與該板1401的凸起1403及1404之間的聯接。如將理解的，該接合結構1405以及凸起1403和1404可以具有多個延伸藉由它們的開口用於在其中接合緊固件1406。此外，可以將一墊圈1407佈置在該緊固件1406與該板1401的一表面之間。
在操作過程中，該基底201的接合結構1405可以被置於該板1401的凸起1403與1404之間，並且在凸起1403、1404和1405之間適當地對齊時，可以將一緊固件1406 穿過每個凸起1403-1405而擰入以將該磨料物品200可拆卸地聯接到板1401上。將理解的是儘管該研磨工具1400被展示為具有佈置在該磨料物品200的一側上的一單一聯接機構1402，但可以加入另外的聯接機構以將該磨料物品200適當地固定到板1401上。
該研磨工具1400進一步包括多個密封構件1418和1419。具體地，該等密封構件1418和1419被佈置在該聯接機構1402下方的一位置處並且被附接到該板1401上。如進一步展示的，該等密封構件1418和1419以一方式被定位以便接合該磨料物品200的側表面，並且在一些設計中，該等密封構件1418和1419可以接合該粘結層205以便抑制碎片和流體進入凹陷1435內並且避免該磨料物品200的未使用側面被污染以及有待在隨後的整修操作中進行整修的墊被污染的風險。儘管在圖14中未展示，但可以將另外的密封構件置於在該磨料物品200與板1401之間的特定位置處，例如在該基底201與凸起1403之間的一位置，以阻止碎片和流體進入該聯接結構1402內。
圖15包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。該研磨工具1500可以包括可拆卸地聯接到一夾頭構件1501上的磨料物品200，並且該夾頭構件1501可以可拆卸地聯接到一板1510上。根據一實施方式，該研磨工具1500包括接合結構1503和1504並且被配置為在該夾頭構件1501的凹陷1514內可拆卸地聯接到磨料物品200上。該聯接機構1503和1504可以包括凸起1513和1514，該等凸起從該夾頭 構件1501的本體延伸並且被配置為接合該基底201內的凹陷1523和1524。儘管聯接機構1503和1504被展示為包括接合在凹陷1523和1524內的凸起1513和1514，但將理解的是可以使用在此描述的其他聯接機構中的任何一種將磨料物品200聯接到該夾頭構件1501上。
如所展示的，該夾頭構件1501可以包括一表面1507，該表面相對於該基底201的第一及第二主表面202和204以及該夾頭構件1501的底表面1508係傾斜的或成角度的。此外，在某些實施方式中，該夾頭構件1501可以包括佈置在表面1507內的一接合結構1516以將該夾頭構件可拆卸地聯接到該板1510上。具體地，該夾頭構件1501、並且更具體地是該接合結構1516，可以包括在該表面1507內的一通道1519，該通道被配置為接合了板1510內的一凸起1517使得這兩個部件可以可拆卸地連接。在某些實施方式中，該接合結構1516可以包括一轉動-且-鎖定式的機構，這樣該板1510的凸起1517可以首先被接合在該夾頭構件1501的通道1519內，並且此後可以將該夾頭構件1501或板1510轉動某一角度以相對於該板1510鎖定該夾頭構件1501的位置。將理解的是該夾頭構件1501係在磨料物品200與板1510之間的一中間部件並且此外這樣一夾頭構件1501可以用於在此的任一實施方式。
此外，該夾頭構件1501可以是包括多於一種類型的材料的一複合構件使得該夾頭構件1501的某些部分能夠圍繞該板1510在聯接介面處膨脹和收縮，以便協助這兩個 部件之間的一順性的並且緊密的配合。例如，該夾頭構件1501的多個部分可以包括一硬質材料(例如一金屬或金屬合金)，該等部分可以聯接到夾頭構件1501的包括一更軟材料(如聚合物材料，例如一橡膠或有機矽材料)的一部分上。值得注意地，包括更軟材料的該等部分可以包括被設計為將夾頭構件1501直接聯接到板1510上的那些表面。
圖16包括根據一實施方式的研磨工具的俯視示圖。如所展示的，該研磨工具1600包括一磨料物品1602，該磨料物品包括一基底1603以及覆蓋該基底1603的磨料顆粒層1621。在某些設計中，該基底1603可以具有一包括多個邊以及拐角的總體上多邊形的形狀，而該磨料顆粒層1621在該表面上以一形狀被定向，該形狀不同於該基底1603的總體形狀。例如，如在圖16的實施方式中所呈現的，該磨料顆粒層以一總體上圓形的圖案存在於該基底1603的表面上。具體地，這樣的基底1603的形狀(結合了多個邊以及拐角)有助於更容易地聯接該基底1603與一板(未示出)用於可拆卸地聯接該磨料物品1602與一板。
圖17包括根據一實施方式的研磨工具的俯視示圖。該研磨工具1700包括可拆卸地聯接到一磨料物品1702上的一板1701。具體地，該板1701可以具有一輪廓，該輪廓從頂部觀看時(與穿過該板體的一部分觀看的截面輪廓相反)與磨料物品1702的輪廓顯著不同。例如，根據圖17所展示的實施方式，該板1701可以具有從該磨料物品1702的頂部觀看時總體上圓形的輪廓。然而，該磨料物品1702具有一輪 廓，該輪廓包括限定了一部分外周的一弓形部分1705並且進一步包括限定了一部分外周的一平坦部分1703。具體地，該弓形部分1705可以具有一總體上半圓形的形狀使得它延伸經過該外周的至少180°值得注意地，該平坦部分1703提供了多個拐角和一邊，這個邊有助於固定該可拆卸的磨料物品1702在板1701內的位置以及取向，使得該磨料物品1702在整修操作過程中不發生轉動或偏移。
圖18包括根據一實施方式的研磨工具的俯視示圖。該研磨工具1800包括與板1801可拆卸地聯接的一磨料物品1802。具體地，該磨料物品1802包括開口1803和1804，該等開口可以延伸穿過該磨料顆粒層和粘結層而進入該基底的本體內部。開口1803和1804可以用於可拆卸地聯接該磨料物品1802與板1801。例如，根據一實施方式，開口1803和1804可以提供用於一工具的鍵銷孔開口，該工具被設計為將該磨料物品1802接合在開口1803和1804內並且幫助握緊該磨料物品1802並且將其從該板1801移除。例如，在一實施方式中，一帶鍵銷的工具(keyed tool)可以包括一柄以及被配置為將磨料物品1802接合在開口1803和1804內的多個互補的凸起。在具體情況下，這種帶鍵銷的工具可以用來將磨料物品1802相對於板1801轉動，由此將磨料物品1802從板1801中移除。在替代設計中，該磨料物品1802和板可以藉由磁性吸引力可拆卸地聯接，並且該帶鍵銷的工具可以包括一被配置為將磨料物品1802接合在開口1803和1804內的互補凸起並且進一步包括被配置為吸引該磨料物品1802並 有效地將該磨料物品1802從板1801中脫聯接的一磁體。
圖19包括根據一實施方式的研磨工具的俯視示圖。該研磨工具1900包括一板1901，該板包括在板1901的表面上以一特定的安排被定向的多個磨料物品1912、1913、1914、1915(1912-1915)。如所展示的，該等磨料物品1912-1915可以各自具有不同於彼此的一獨特形狀以在該板1901的表面上形成一圖案。此外，該研磨工具1900包括將磨料物品1912-1915分隔開的通道1903和1904。在該研磨工具1900的表面上形成的通道1903和1904可以協助在CMP整修操作過程中去除切屑以及其他碎片。將理解的是磨料物品1912-1915各自具有一獨特形狀並且被配置為與板1901可拆卸地聯接。
圖20包括根據一實施方式的研磨工具的俯視示圖。值得注意地，該研磨工具2000包括一板2001以及可拆卸地聯接到該板2001上的一磨料物品2002。如同在此的其他實施方式，該磨料物品2002係可反轉的、具有一基底，該基底在一第一主表面以及與該第一相反的第二主表面上包括一磨料顆粒層。具體地，用於將磨料物品2002可拆卸地聯接到板2001上的聯接機構包括一系列的可操控的鉗口2005、2006、2007、和2008(2005-2008)。根據一實施方式，可以移動該等可操控的鉗口2005-2008以將該磨料物品2002接合並且夾緊在該板2001的表面上。該等可操控的鉗口2005-2008可以使用不同的機構(包括例如機構裝置，如轉動件(turn)、擰緊、曲柄、楔形件、滑動件、或類似物)來啟動。該等可 操控的鉗口2005-2008可以單獨地或一起操作，以用於將磨料物品2002適當地定位到板2001上。
在一具體的實施方式中，該等可操控的鉗口2005-2008可以在箭頭2013、2014、2015、和2016所指示的方向上移動(也就是說在相對於該板的中心總體上向內和向外的徑向方向上)以接合該磨料物品2002。在某些設計中，該等可操控的鉗口2005-2008可以藉由在箭頭2020所指示的方向上轉動該板2001(或相對於板2001轉動該等可操控的鉗口2005-2008)而移動。因此，該板2001可以沿著其上表面包括多個脊或凹槽(特別是螺旋形的脊或凹槽)，用於聯接並且相對於該板2001的表面移動該等可操控的鉗口2005-2008。例如，板2001在順時針方向上的轉動可以協助使該等可操控的鉗口2005-2008在徑向向內的方向上(朝向該板2001的中心)移動以接合該磨料物品2002。而該板2001在相反的方向上的轉動可能協助使該等可操控的鉗口2005-2008在徑向向外的方向上移動。
在該研磨工具2000的使用過程中，使用者可以將該磨料物品2002置於該板2001上並且在順時針方向上轉動該板或該板的一部分(例如該板的上部部分)直至該等可操控的鉗口2005-2008徑向地向內移動並且接合該磨料物品2002。在充分使用該磨料物品2002之後，使用者可以如下移除該磨料物品2002：藉由在一相反的方向(即，逆時針方向)上轉動該板以便在徑向向外的方向上移動該等可操控的鉗口2005-2008、由此將該磨料物品2002脫接合以移除該板 2001。
此外，該研磨工具2000可以包括多個密封構件2009、2010、2011、和2012(2009-2012)。根據一實施方式，該等密封構件2009-2012的位置被固定在板2001的表面上，由此協助將該磨料物品2002相對於該板2001初始地安置。此外，在該等可操控的鉗口2005-2008在徑向向內的方向上移動的過程中，該等密封構件2009-2012可被佈置在每個臂2005-2008之間，從而協助在該等可操控的鉗口2005-2008、磨料物品2002、和該板2001之間進行密封。在其他實施方式中，該等密封構件2009-2012可以被可固定地附接到該等可操控的鉗口2005-2008的某一個的末端上並且與該等可操控的鉗口2005-2008一起徑向地移動。
圖21包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。該研磨工具2100包括一磨料物品2102，該磨料物品可拆卸地聯接在一板2101的凹陷2134內。該磨料物品2102可以藉由一聯接機構2103可拆卸地聯接到該凹陷2134內。該聯接機構2103可以包括一緊固件2107，該緊固件被配置為接合在該板2101的本體的開口2106內並且對應地接合在一延伸進入磨料物品2102的基底2108的一部分之中的開口2105內。根據圖21的實施方式，該緊固件2107橫向地延伸穿過該板2101以及基底2108的一部分以便協助相對於該板2101而鎖定該磨料物品2102的位置。將理解的是可以使用多於一個的緊固件2107來可拆卸地聯接該磨料物品2102和板2101。此外，儘管沒有展示，但可以將一或多個密封構件佈 置在該磨料物品2102與板2101之間(例如在該基底2108與板2101的一內表面之間)以降低碎片和流體進入凹陷2134內的可能性。在替代的設計中，可以在該凹陷內提供多個脊或其他安置構件(例如參見圖5的脊521和523)以幫助相對於該板2101適當地安置該磨料物品2102，從而協助該等開口2105和2106的對齊以及緊固件2107在其中的接合。將進一步理解的是，儘管展示了一緊固件2107，但可以使用其他緊固機構，例如亞倫螺栓(Allen bolt)、螺帽母、銷釘以及類似物。
圖22包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。該研磨工具2200包括一可拆卸地聯接到一板2201上的磨料物品2202。該板2201可以在該板2201的本體內包括磁體2209，該磁體有助於磨料物品2202與板2201之間的聯接。該磁體2209可以具有一極性以及足以吸引該磨料物品2202(特別是該磨料物品2202的基底2208)的強度，其中該基底2202可以包括能夠被磁性地吸引至磁體2209的一材料，例如一金屬或金屬合金。在具體的實施方式中，該磁體2209在該板2201的底表面處被定向，使得它並不在所有側面上被該板2201包圍並且是從該板2201的背表面2255可接近的。這可能有助於移除該磁體2209用於維護或更換。此外，在該板2201的背表面2255處安置該磁體2209可以在該磁體2209與基底2208之間提供足夠的空間用於聯接。此外，磁體2209的位置可以提供適當的間隔距離用於藉由一移除磁體(未示出)從板2201中移除該磨料物品2202，該磁體可以更 近地接合並且更強地磁性吸引該基底2208，用於將該磨料物品2202與板2201脫聯接。
如進一步展示的，該基底2208可以具有一獨特的形狀，包括對應地相對於基底2208的上下主表面2223和2225成角度的表面2233和2234。該等成角度的表面2233和2234提供了一獨特的形狀用於與該基底的成角度的表面2244的互補接合。此外，該等成角度的表面2233和2234輔助了該磨料物品2202與一密封構件2207之間的有效接合，該密封構件被佈置在該板2201與磨料物品2202之間。該密封構件2207可以是覆蓋在該凹陷內的板2201的一表面上的一可彎曲薄膜，該密封構件被配置為在該磨料物品2202與板2201之間進行聯接時被壓縮或變形。如將理解的，這種密封構件2207可以是一聚合物材料、或是結合了一聚合物材料的複合材料。
根據一具體的實施方式中，該基底2208的上下主表面2223和2225可以包括多個凹陷，其中對應地佈置了粘結層2213和2215。在上下主表面2223和2225內的該等凹陷提供了一結合了粘結層2213和2215的磨料物品(該等粘結層係用更大的機械力被固定到基底2208上的)並且還提供了一包括更光滑的輪廓的磨料物品，其中暴露了更少的拐角用於在凹陷2221內適當地聯接該板2201，以避免損害該等粘結層2213和2215以及其中所包含的磨料顆粒。
圖23包括根據一實施方式的研磨工具的截面圖解。該研磨工具2300包括可拆卸地聯接到一板2302上的 磨料物品2301。值得注意地，該磨料物品2302包括根據其他實施方式所描述的一可反轉的磨料物品，該磨料物品在一基底2308的相反的第一及第二主表面上結合了第一及第二磨料顆粒層。該磨料物品2301可以聯接在該板2303的一凹陷2334內。具體地，該板2303具有一獨特的形狀，該形狀包括在凹陷2334的任一側上的第一及第二臂2310和2311、以及在該板的背表面2366上形成的一凹陷2307。該凹陷2307包括一背表面2308以及多個開口2309，該等開口從該凹陷2307的背表面延伸穿過該板2302的本體到達該凹陷2334的底表面2313。這樣一設計可以有助於一加壓的聯接機構，其中在該凹陷2307內提供了一減小的壓力氣氛，由此創造了足以將該磨料物品2302固持在該板2302的凹陷2334內的壓差或抽吸力。該凹陷2307內的減小的壓力氣氛可以藉由使用真空泵來提供，該真空泵係相對於該板2302的後表面2366被適當地定位和密封。
如進一步展示的，該研磨工具2300可以進一步包括一密封構件2305，該密封構件沿著該板2302的一內表面被佈置在凹陷2334內並且被配置為接合該磨料物品2301。在具體的實施方式中，該密封構件2305可以包括在橫向方向上從該密封構件2305的本體伸入凹陷2334內的一脊2306，使得它被配置為接合該磨料物品2301的粘結層2322。該密封構件2305可以降低碎片和流體滲透進入凹陷2334內。該密封構件2305的脊2306可以進一步幫助將該磨料物品2301適當地安置在凹陷2334內，使得粘結層2322與凹陷2334的底 表面2313適當地間隔開，以避免損害該磨料顆粒層並且協助形成一適當的加壓的力用以將該磨料物品2301固持在凹陷2334內。
圖24A-圖24D包括根據一實施方式使用磨料物品用於進行CMP墊修整操作的方法的圖示。具體地說，以下附圖展示了該磨料物品的可反轉的性質，以及磨料物品、板、以及一夾持器之間的聯接安排。
圖24A包括根據一實施方式的夾持件、板、以及磨料物品的截面圖。具體地，該磨料物品2403係根據在此的實施方式形成的，包括對應地在該基底的第一及第二主表面上的一第一磨料表面2404以及一第二磨料表面2405。該第一及第二磨料表面2404和2405可以包括研磨構造、或粘結層與磨料顆粒的組合，如根據在此的實施方式所描述的。
該夾持件2401可以包括一基底，該基底典型地由一金屬或金屬合金材料構成、並且具有多個軸向地延伸穿過該基底本體的厚度的開口2422和2423，用於在其中接合緊固件2431和2432。該板2402可以佈置在該夾持件2401與磨料物品2403之間並且可以包括從一背表面延伸的互補開口2424和2425，用於在其中接合該等緊固件2431和2432的多個部分以便將該板2402直接聯接到該夾持件2401上。相比之下，在常規的設計中，該夾持件2401係基於一製造商的標準設計，典型地與一具體的整修機器整合在一起，並且緊固件2431和2432係用來將墊修整器直接附接到夾持件2401上的一常見的工業標準物。該磨料物品2403可以可拆卸地聯接 到板2402上，這樣一第一磨料表面2404被配置為是暴露的並且準備來修整一CMP墊。該第二磨料表面2405可以位於該板2402的一表面處或在板2402內，例如包含在此處所描述的板2402的一凹陷內。
該夾持件2401、板2402、以及磨料物品2403可以組合形成一附接到CMP工具上的研磨元件2409。圖24B包括根據一實施方式的CMP工具的示意圖。如所展示的，該CMP工具包括一整修機器2410，該機器可以包括適合於進行CMP墊整修過程的電子的以及機械的系統。
該研磨元件2409可以聯接到該整修機器2410上，其方式為使得該第一磨料表面2404被暴露出並且被配置為接觸並且整修該CMP墊2411。在操作過程中，使該第一磨料表面2404接觸該CMP墊2411的一表面，可以使該墊相對於第一磨料表面2404移動，並且經常使該CMP墊2411和研磨組件2409二者相對於彼此移動以實現對該CMP墊2411的適當修整。該第一磨料表面2404和CMP墊2411的移動可以是一旋轉運動，使得該CMP墊如所展示的圍繞一條軸線2431轉動並且使該研磨組件2409如所展示的圍繞一條不同的軸線2436轉動。該CMP墊2411以及研磨元件2409可以在相同的或不同的方向上轉動。這樣一過程可以對於一或多個CMP墊規則地並且反復地進行，直至第一磨料表面2404的預期的修整壽命被耗盡。使用者可以使用該基底上提供的標記或藉由在此描述的其他手段來記錄或追蹤該第一磨料表面2404的使用量或磨損狀態。
在常規的修整過程中，在該修整器已被徹底使用並且耗盡至其預期的修整壽命之後，將該修整器移除並且丟棄。然而，根據在此的實施方式，可以將該磨料物品2403從該板2402中移除、反轉使得第二磨料表面暴露出，並且可以使用同一磨料物品2403來繼續一隨後的修整過程。
參見圖24C，再次展示了該夾持件2401、板2402以及磨料物品2403。值得注意地，在該第一磨料表面2404徹底使用之後，可以將該磨料物品從板2402中移除、如所展示的反轉、並且再次聯接到板2402上。以這種方式，第二磨料表面2405暴露出，而第一磨料表面2404未被暴露，並且同一磨料物品2403形成了不同的研磨元件2415，該元件準備用於第二個、後續的修整步驟。在具體的實施方式中，反轉該磨料物品可以包括僅僅將磨料物品2403從板2402中移除，而板2402和夾持件2401仍然聯接到該整修機器2410上，這有助於迅速並且反復地修整而不顯著地中斷該CMP過程。
如在圖24D中展示的，該研磨元件2415可以聯接到該整修機器2401上使得該第二磨料表面2405暴露出並且被配置為接觸並且修整一CMP墊2411。該CMP墊2441可以是與CMP墊2411相同的墊，然而，因為該修整機的壽命典型地超過了一單一CMP墊的壽命，所以該等CMP墊2411以及2441很可能是不同的。修整操作可以使用第二磨料表面2405以對於第一磨料表面2404所使用的相同方式來完成，特別地包括CMP墊2441相對於該第二磨料表面2405的移動。
以下描述內容提供了具體的磨料物品(包括 CMP墊修整器、板、以及夾持件)的另外的細節。以下描述的實施方式提供了另外的特徵，該等特徵有助於該板與CMP墊修整器之間的可拆卸的聯接，從而輔助了一可反轉的CMP墊修整器的使用。將理解的是，以下描述的實施方式包括了可以與在此所描述的磨料物品的任何特徵結合使用的特徵。
圖25A包括根據一實施方式的一板的背面的俯視圖。如所展示的，該板2501具有總體上圓形的輪廓並且可以具有一總體上圓柱形的三維形狀。該板2501可以包括徑向地延伸進入板2501的本體內的多個開口。該等開口可以用來幫助將板2501與其他物體聯接，該等物體係該CMP修整操作的部件，包括例如一夾持件。如在此所說明的，夾持件可以是在行業中所使用的將CMP墊修整器附接到其上以用於拋光機操作的一標準工具的一部分。
如所展示的，板2501可以包括延伸進入板2501的本體內的一中心開口2503。在具體情況下，開口2503可以定位在板2501的本體的中心處使得它包含板2501的一中心點並且以其為中心。此外，開口2503可以被形成為使得它完全地延伸穿過板2501的本體的厚度，這樣它可能完全在該板2501的本體的一上表面與和一下表面之間延伸。開口2503可以協助從該板2501中移除一CMP墊修整器。具體地，該開口2503可以提供入口用於一裝置或工具從該2501的背表面延伸穿過該中心開口2503以接合該包含在板2501內的CMP墊修整器的後表面。該工具可以用來從該板2501中接合並且驅動該CMP墊修整器。這將在以下實施方式中更詳細地 說明。
該板2501可以進一步包括開口2507和2508，該等開口可以與該板2501的本體的中心徑向地間隔開並且遠離彼此而定位在中心開口2503的相反側。值得注意地，開口2507和2508可以藉由一約180度的角度彼此環圓周地間隔開。該等開口2507和2508可以用來可拆卸地連接該板2501與一夾持件。該等開口2507和2508可以包括被配置為與緊固件一起使用的多個特徵，包括例如被配置為與一帶螺紋的緊固件一起使用的帶螺紋的表面。
板2501可以進一步包括開口2505和2506，該等開口可以與中心開口2503徑向地間隔開並且遠離彼此而定位在該中心開口2503的相反側。該等開口2505和2506可以藉由一特定的角度彼此環圓周地間隔開。根據所展示的實施方式，開口2505和2506可以°彼此環圓周地間隔開約180°的一角度。開口2505和2506可以用於將板2501聯接到一夾持件上、並且在具體的設計中可以被形成為具有許多被配置為與緊固件一起使用的特徵。也就是說，開口2505和2506可以具有多個帶螺紋的表面，該等表面被配置為在其中與緊固件相接合以便將該板2501聯接到一夾持件上。
該板2501還可以包括開口2509、2510和2511，它們各自與該中心開口2503徑向地間隔開。此外，開口2509、2510和2511可以定位在該板內使得它們彼此環圓周地間隔開。例如，開口2509-2511可以被彼此環圓周地間隔開使得每一個都被分開某個角度(例如約120°)。開口 2509-2511可以用於將板2501聯接到一夾持件上、並且可以包含適合於聯接該板2501與夾持件的多個特徵，例如用於在其中接合多個帶螺紋的緊固件的多個螺紋表面。
儘管板2501可以包括可用於將板2501聯接到一夾持件上的多個開口，但將理解的是可能不必同時將所有的開口用於板2501到其他物體(如夾持件)上的聯接。也就是說，該板2501可以具有多個開口，它們各自被特殊地定位在板2501上使得該板2501可以聯接到不同類型的夾持件上，其中不同的工業機器可能具有不同類型的夾持件並且因此使用了不同的緊固機構的配置。例如，某些夾持件可能利用三個緊固件，在這種情況下，板2501的開口2509-2511可以滿足了板2501與該夾持件的聯接。在其他情況下，某些夾持件可能利用兩個緊固件，在這種情況下，該等開口2505和2506、或者替代地2507和2508可以用來聯接該板2501與該夾持件。
圖25B包括根據一實施方式沿著由軸線2512限定的一平面看到的圖25A的板的截面圖。如所展示的，板2501包括如圖25A中描述的開口2506、2508、2503、2507、和2505。該等開口2505、2506、2507、和2508可以從板2501的背表面2514延伸並且沿著軸向軸線2519軸向地延伸到板2501的本體之中。值得注意地，開口2505-2508可能不必從後表面2514延伸穿過板2501的本體的整個厚度直至上表面2513。也就是說，該等開口2505-2508可以延伸板2501的本體的總厚度的一不連續的部分。具體地，該等開口2505-2508 可以與一空腔2590的底表面2518間隔開，該空腔係在板2501的本體的上表面2513內形成的。這樣，在具體的實施方式中，該等開口2505-2508可以與該空腔2590軸向地間隔開並且從其斷開連接，該空腔係在板2501的本體的上表面2513內形成的。這種設計可以確保多個接合在開口2505-2508內的緊固件可以不延伸穿過板2501的本體而接合包含在空腔2590內的物體。
該中心開口2503可以延伸通過板2501的本體的整個厚度。也就是說，該中心開口2503可以從一背表面2514延伸並且與空腔2590的底表面2518相交，該空腔係在該板2501的本體的上表面2513內形成的。這樣，該中心開口2503可以延伸通過板2501的本體的整個厚度這樣該中心開口2503與空腔2508被連接起來並且該中心開口2503可以提供從板2501的背表面2514至空腔2508的入口。
板2501可以被形成為使得它包括空腔2590，該空腔在板2501的本體的上表面2513內形成並且被配置為在其中包含該CMP墊修整器，用於在修整操作中聯接該CMP墊修整器以及板。該空腔2590可以軸向向內地延伸進入板2501的本體內。此外，將理解的是該空腔2590可以在該板2501的上表面2513內限定一總體上圓形的開口，如在自上而下的視圖中觀看到的。
圖25B的空腔2590係根據一實施方式而具體成形的。具體地，該空腔2590可以包括多個空腔部分。每個空腔部分可以由空腔2590內的不同表面所限定並且可以被成 形為包含該研磨工具的不同部件。例如，該空腔2590可以包括一第一空腔部分2515以及沿著總體上垂直於該表面2591的軸向軸線2519延伸的一表面2517，該第一空腔部分可以是由沿著總體上垂直於板2501的上表面2513的軸向軸線2519而延伸的表面2591所限定的一區域。值得注意地，表面2591和2517的組合可以在板2501的本體內形成一臺階或擱架(shelf)並且在其中限定了該軸向延伸進入板2501的本體之中的第一空腔部分2515。
此外，空腔2590可以包括一第二空腔部分2516，該第二空腔部分可以聯接到該第一空腔部分2515上並且與其鄰接。該第二空腔部分2516可以由一總體上平行于軸向軸線2519延伸的表面2520所限定並且連接到表面2517上。此外，該第二空腔部分2516可以由一總體上垂直于該軸向軸線2519延伸的底表面2518所限定，該底表面可以與中心開口2503的表面相交。如所展示的，該第二空腔部分2516可以具有與該第一空腔部分2515相比更小的寬度(例如直徑)。這樣一設計可能有助於與有待包含在第一空腔部分2515內物體分開地安置第二空腔部分2516內的某些物體。例如，該研磨工具可以被形成為使得一磨料物品(例如一CMP墊修整器)可以被包含在第一空腔部分2515內而另一物體(例如一墊)可以被包含在第二空腔部分2516內。
儘管圖25B的實施方式已經展示了一空腔2590，該空腔在該空腔2590內包括由不同的表面所限定的多個空腔部分，但在其他設計中，該空腔可以是由一連接到多 個側表面上的底表面所限定的一簡單的凹陷。即，某些實施方式可以不必採用具有多個不同的空腔部分的一空腔。
圖25C包括根據一實施方式的CMP墊修整器的一截面圖。CMP墊修整器2521可以包括如在前述的實施方式中所描述的那些特徵。此外，該CMP墊修整器2521可以具有一平行於橫向或徑向軸線2524延伸的第一主表面2523。該第一主表面2523可以具有根據在此的實施方式所描述的一研磨構造。此外，該CMP墊修整器2521可以包括與橫向軸線2524以及該第一主表面2523平行的一第二主表面2524。該第二主表面2524可以包括根據在此的實施方式所描述的研磨構造。這樣，該磨料物品可以是一在第一主表面2523和該第二主表面2524上具有研磨構造的CMP墊修整器2521，這樣該CMP墊修整器2521可以在操作過程中被反轉並且第一主表面2523和第二主表面2524二者均可以用於修整操作。
如進一步展示的，該CMP墊修整器2521可以包括在第一主表面2523與第二主表面2524之間延伸的一側面區域2527。值得注意地，該側面區域2527可以包括多個表面，該等表面可以限定一用於輔助CMP墊修整器2521與一板之間的聯接的接合結構。具體地，該CMP墊修整器2521可以包括具有一楔形表面2522的側面區域2527。該楔形表面2522可以連接到該第一主表面上並且與該第一主表面2523成一角度並且與該CMP墊修整器2521的橫向軸線2524成一角度進行延伸。具體地，該楔形表面2522可以按一錐角2526(可以是至少約1°)進行延伸。在其他情況下，該錐角2526 可以更大，例如至少約5°，如至少約8°，或甚至至少約10°。在某些情況下，該CMP墊修整器2521被形成為使得在楔形表面2522與第一主表面2523之間限定的錐角2526可以是在約1°與約25°之間的範圍內，例如在約5°與約20°之間，如在約8°與約15°之間。
如進一步展示的並且根據在此的實施方式，該CMP墊修整器2521可以包括多個楔形表面，它們各自可以在在側面區域2527處在該等主表面之一與一側表面之間延伸。該CMP墊修整器的楔形的表面有助於該CMP墊修整器2521在板2501內的恰當安置以及間隙、並且減小了可能在修整操作中損害一墊的銳角。
圖25D至圖25G包括根據在此的實施方式的不同CMP墊修整器的側面區域的視圖。以下實施方式提供了不同側面區域設計的圖示，採用了不同類型、數目以及取向的側表面來構成側面區域。具體地，該等側面區域可以包括多個表面，該等表面被配置為接合與該研磨工具一起使用的一密封構件。將理解的是以下實施方式的特徵可以圍繞一CMP墊修整器的整個周邊(例如，一圓周)延伸，該等特徵在該CMP墊修整器的主表面之間並且連接該等主表面。
圖25D包括根據一實施方式的CMP墊修整器的一側面區域的視圖。該側面區域2527包括相對於橫向軸線2524以多個角度延伸的多個楔形表面2522以及2529。如進一步展示的，該側面區域2527可以包括一由多個不同的側表面(並且具體是表面2531、2532、和2533)形成的凹槽2528。 表面2531和2532可以是對應地從楔形表面2522和2529延伸的曲線形表面。表面2533在表面2531與2532之間延伸並且將其連接、並且可以具有一特別彎曲的表面用於在其中互補地接合一密封構件。根據某些設計，該表面2533可以具有軸向向內地延伸進入CMP墊修整器2521的本體之中的一凹形的形狀。值得注意地，表面2531、2532和2533形成了一不存在銳拐角的凹槽，該凹槽可能特別適合於包含可彎曲的構件如密封構件，而不損害該密封構件。
圖25E包括根據一實施方式的CMP墊修整器的側面區域的一部分的截面圖。具體地，該側面區域2534包括根據在此的實施方式所描述的楔形表面2522和2529。另外，該側面區域2534包括一凹槽2528，該凹槽在該CMP墊修整器的側面區域2534處連接到楔形表面2522和2529上並且在其之間延伸。該凹槽2528可以是徑向向內地延伸進入該CMP墊修整器的本體之中的一總體上凹形的形狀。在某些情況下，該凹槽2528可以由表面2535、2536、2537、2538、和2539所限定。具體地，表面2535-2539係總體上線性的表面，該等表面彼此平行或垂直地延伸並且彼此形成直角。其結果係，在具體展示的圖25E的實施方式中，凹槽2528可以具有總體上直線的形狀。也就是說，表面2535和2536總體上垂直於橫向軸線2524延伸並且連接到表面2538和2539上，後兩個表面可以相對於表面2535和2536成直角地、平行於橫向軸線2524而延伸。此外，表面2537可以在表面2538與2539之間在垂直於橫向軸線2524的方向上延伸以形成該凹槽2528 的最靠內的表面。
圖25F包括根據一實施方式的CMP墊修整器的側面區域的截面圖。如所展示的，該側面區域2540可以包括根據在此的實施方式所描述的楔形表面2522和2529。此外，該側面區域2540可以包括一凹槽2528，該凹槽係由多個表面(包括表面2541、表面2542、以及表面2543)的組合所形成的。該凹槽2528可以具有徑向向內地延伸進入該CMP墊修整器的本體之中的一凹形部分。表面2541可以連接到該楔形表面2522上並且可以具有一曲線形狀，具體是從該CMP墊修整器的本體徑向向外地延伸的一凸形形狀。表面2541可以連接到表面2543上。表面2543可以連接到表面2542上，後者像表面2541一樣可以具有一曲線形表面，該曲線形表面從該CMP墊修整器的本體徑向向外地延伸。表面2542可以連接到楔形表面2529上。如所展示的，根據圖25F的實施方式，凹槽2528具有由表面2541、2542、以及2543所限定的一曲線形輪廓，但是凹槽2528的容積小於在圖25D和圖25E的實施方式中所展示的該等凹槽的容積。
圖25G包括根據一實施方式的CMP墊修整器的一側面區域的截面圖。該側面區域2545包括根據在此的實施方式所描述的楔形表面2522和2529。此外，側面區域2545可以包括一凹槽2528，該凹槽具有由線性表面2546、2546、2548、和2549所限定的一總體上線性的輪廓。如所展示的，表面2546和2547可以相對於橫向軸線2524以總體上垂直的角度從對應的楔形表面2522和2529延伸。表面2548和2549 可以對應地連接到表面2546和2547上。表面2548和2549可以限定一凹槽2528，該凹槽徑向向內地延伸進入該CMP墊修整器的本體之中。表面2548和2549可以按一總體上垂直的角度連接到表面2546和2547上並且還可以相對於橫向軸線2524是成角度的。此外，表面2548和2549係總體上線性的表面，它們對應地與表面2546和2547成一角度延伸。在某些實施方式中，在表面2548與2549之間形成的角度可以是一鈍角，即一大於約90度的角度。
圖26A包括根據一實施方式的板以及磨料物品的一修整系統，另外還被稱為CMP墊修整器。該修整系統2600可以包括一夾持件2601，該夾持件被配置為可拆卸地聯接到板2501上，該板進而可以被可拆卸地聯接到一CMP墊修整器2521上。圖26A的修整系統被展示為包括特定的部件，該等部件可以在組裝該修整系統之前彼此分開。該修整系統2600的組裝過的形式進一步在圖26B中展示。
該夾持件2601可以包括軸向地延伸進入該夾持件2601本體內的一中心開口2603。該開口2603可能有助於聯接該夾持件與CMP過程中使用的其他物體(未展示出)。
該夾持件2601可以進一步包括開口2602和2604，該等開口從該夾持件2601的上表面2605延伸到本體內。開口2607和2608可以在中心開口2603的相反側面上彼此間隔開並且彼此環圓周地間隔開。開口2607和2608可以從該夾持件2601的背表面2606延伸進入該夾持件2601的本體內。值得注意地，開口2602可以連接到開口2607上使得 開口2602和2607的組合延伸穿過該夾持件2601的本體的整個厚度並且因此連接到上表面2605和背表面2606上。同樣地，開口2604可以連接到開口2608上使得開口2604和2608的組合形成了一開口，該開口延伸穿過該夾持件2601的本體的整個厚度並且因此將上表面2605和背表面2606連接起來。將理解的是開口2602和2604可以具有與它們對應連接的開口2607和2608相比更大的寬度(例如直徑)。這種設計可以有助於在其中接合緊固件，使得一緊固件的頭部可以被包含在並且被適當地定位在開口2602和2604內，而不必延伸進入開口2607和2608內。
該修整系統2600進一步包括具有如圖25B中所描述的那些特徵的一板2501。如在圖26A中進一步展示的，該板2501可以包括一凹陷2611，該凹陷從板2501的上表面2514軸向地延伸進入板2501的本體內。該凹陷2611可以在板2501的本體內的中心開口2503與開口2508之間形成。此外，該板2501可以包括一凹陷2612，該凹陷從板2501的上表面2514軸向地延伸進入板2501的本體內。該凹陷2612可以定位在中心開口2503與開口2507之間。將理解的是凹陷2611和凹陷2612可以連接起來並且限定一圍繞該中心開口2503環圓周地延伸的單一凹陷。根據某些實施方式，凹陷2611和2612可以是一圍繞該中心開口2503延伸的單一環形凹陷。
具體地，該修整系統2600可以被形成為使得可以在組裝過程中將一密封構件1613佈置在凹陷2611和 2612內(參見，圖26B)。值得注意地，該密封構件1613可以是一單一的整體件，例如一O形環。這樣，該密封構件2613可以入座在凹陷2611和2612內，該等凹陷如在此描述的可以描述一環形的凹陷。該密封構件2613可以被提供在凹陷2611和2612內用於密封該中心開口2503免於在修整操作過程中產生的流體和/或碎片。
該修整系統2600可以進一步包括一構件2610，該構件被配置為定位在板2501的上表面2513內所形成的空腔2690之內。值得注意地，與圖25B的實施方式不同，該空腔2690可能不必包括不連續的空腔部分。而是，空腔2690可以是軸向向內地延伸進入板2501的本體之中的一開口。空腔2690可以由一垂直於板2501的上表面2513徑向向內地延伸的表面2691所限定。此外，該空腔2690可以由一底表面2692限定，該底表面連接到表面2691上並且相對於表面2691以一總體上垂直的角度並且在與板2501的上表面2514總體上平行的方向上延伸。
該構件2610的大小和形狀可以是使得它被配置為在該修整系統2600的組裝過程中被定位在空腔2690內。根據在此的實施方式，該構件2610可以是具有與在此描述的保護層261類似的材料的一保護層或墊。也就是說，例如該構件2610可以由一聚合物材料製成，如一熱固性物質、熱塑性塑膠、樹脂、彈性體、以及其一組合。當被組裝在該修整系統內、特別是在板2501的空腔2690內時，該構件2610可以保護該CMP墊修整器2521的研磨構造。
該修整系統進一步包括根據一實施方式可以與密封構件2609組合的一CMP墊修整器2521。值得注意地，該密封構件2609可以定位在該CMP墊修整器2521的凹槽2528內以協助板2501與CMP墊修整器2521之間的密封。該密封構件可以是一可彎曲的材料，如一聚合物材料，特別是一熱固性物質、熱塑性塑膠、彈性體、樹脂、或它們的組合。
圖26B包括根據一實施方式圖26A的修整系統在組裝後的截面圖。如所展示的，該夾持件2601可以覆蓋在板2501上並且可以直接連接到其上。該CMP墊修整器2521可以可拆卸地聯接到板2501上使得它被包含在空腔2690內。值得注意地，在這種組裝的形式中，該夾持件2601的背表面2606可以直接連接到板2501的上表面2514上。此外，夾持件2601的開口2607可以與板2501的開口2506軸向地對齊使得一緊固件2631可以被置於開口2602內並且延伸穿過該夾持件2601的開口2607而進入板2501的開口2506之中，以將該夾持件2601和板2501彼此聯接。此外，開口2608可以與開口2505軸向地對齊使得一緊固件2630可以被置於開口2604內並且延伸穿過開口2608和2505以將該夾持件2601和板2501彼此聯接。
如進一步展示的，該密封構件2613可以被包含在凹陷2611和2612內、在夾持件2601的背表面2606與板2501的上表面2514之間。該密封構件2613可以接合凹陷2611和2612的表面以及該夾持件2601的背表面2606，以形成一密封並且降低流體和/或碎片進入該中心開口2503之中 的可能性。
如在圖26B中進一步展示的，該構件2610可以包含在空腔2690內使得該構件2610的一主表面可以鄰接該空腔2690的底表面2692。此外，該構件2610的相反的主表面可以鄰接該CMP墊修整器2521的一主表面，以保護該研磨構造在包含於該空腔2590內的同時免於損害。如進一步展示的，在組裝的形式中，該CMP墊修整器2521可以包含在空腔2690內，使得該CMP墊修整器2521的一主表面鄰接了該構件2610，並且該CMP墊修整器2521的相反主表面從該板2501上伸出。CMP墊修整器2521的從板2501上伸出的這個主表面可以在軸向方向上延伸超出由板2501的上表面2513所限定的這個平面。這樣，在操作過程中可該CMP墊修整器2521的主表面被放置在進行修整的一位置並且該板2501的上表面2513可以與該墊間隔開。
該充分使用該磨料物品之後，該修整系統2600的拆解可以如下開始：由使用者從對應的開口移除緊固件2631和2630以將夾持件2601和板2501斷開聯接。移除緊固件2631和2630之後，板2501和CMP墊修整器2521仍可以是彼此聯接的。要從板2501中移除該CMP墊修整器2521，使用者可以使用一物體或工具(例如緊固件)來從板2501的背表面2514在方向2680上延伸穿過該中心開口2503。該物體可以在方向2680上延伸穿過該中心開口2503直至該物體抵靠該構件2610或CMP墊修整器2521的背表面。在方向2680上施加足夠的力可以協助將該CMP墊修整 器2521從板2501的空腔2590中移除。
依據該CMP墊修整器2521的磨損狀態，可以反轉CMP墊修整器2521，使得相反的主表面以及該相反主表面上的對應的研磨構造被定位為從該板2501上伸出。在重新定向該CMP墊修整器2521時，該修整器可以與空腔2590內的板2501聯接起來並且用來繼續該整修操作。在翻轉該CMP墊修整器2521之後，可以將緊固件2630和2631定位在對應的開口內以聯接該夾持件2601和板2501並且完成該修整系統2600的組裝。
圖27A至圖27C包括根據一實施方式的CMP墊修整器以及板的多個部分的截面圖。值得注意地，以下的圖27A-圖27C的實施方式示出了不同的接合結構和聯接機構，它們可以用於此處的任一實施方式以實現CMP墊修整器與一板之間的可拆卸的聯接。在此類實施方式中，該CMP墊修整器和板可以利用不同的接合結構，該等接合結構具有某些表面輪廓、密封構件、偏置構件以及它們的組合來協助該CMP墊修整器與板之間的可拆卸的聯接。具體地，以下的圖27A-圖27C的實施方式可以包括用於CMP墊修整器與板之間的不同聯接機構(總體上在圖26B中所展示的區域2695處)。
圖27A包括根據一實施方式的CMP墊修整器以及板的一部分的截面圖。具體地，圖27A的實施方式包括一特定的接合結構的圖示，該接合結構利用了特定的聯合資料表面以及一密封構件來協助該CMP墊修整器2521與板2501之間的可拆卸的聯接。具體地，該板2501包括一臂 2762，該臂從板2501的本體軸向地延伸並且限定了一空腔2590用於接合該CMP墊修整器2521，如在此的實施方式中所描述的。具體地，該臂2762可以包括一凸緣2701，該凸緣相對於該臂2762以一總體上垂直的角度徑向向內地延伸。
該臂2762可以具有在一限定在內表面2705之中的凹槽2790(即，板凹槽)。具體地，該凹槽2790可以由表面2702形成，該表面連接到該內表面2705上並且相對於它以一總體上垂直的角度延伸。該凹槽2790可以進一步由一表面2703限定，該表面連接到表面2702上並且相對於表面2702以一總體上垂直的角度延伸。此外，該凹槽2790可以進一步由一表面2704限定，該表面連接到表面2703上並且相對於表面2703以一總體上垂直的角度延伸。表面2704和2702可以是彼此總體上平行的。這樣，該等表面2702、2703、和2704可以在臂2762的內表面2705內限定一具有總體上直線輪廓的凹槽2790。
如所展示的，當組裝該CMP墊修整器和板2501時，可以將一密封件2609包含在凹槽2790內。如進一步展示的，在該組裝位置中，該CMP墊修整器2521被配置為抵靠並且接觸該板2501的凹槽2790內所包含的密封構件2609。值得注意地，該密封構件2609被定位為使得該密封構件2609的體積的大部分被包含在該凹槽2790內並且該密封構件2609的表面的僅僅一部分與該CMP墊修整器2521的凹槽2528接觸。因此，在該組裝狀態中，該CMP墊修整器2521可以包含在空腔2590內並且該CMP墊修整器2521的凹槽 2528可以抵靠被包含在該凹槽2790內的密封構件2609。將理解的是，在該組裝狀態中，該密封構件可以以一方式變形以允許該CMP墊修整器2521與板2501的臂2762之間的某種接觸，然而這不是必須總是這種情況。這樣一構型有助於CMP墊修整器2521與板2501的可拆卸的聯接並且進一步有助於密封該CMP墊修整器2521與板2501之間的連接物。
圖27B包括該CMP墊修整器2521以及板2501的一部分(並且特別是用於CMP墊修整器2521與該板2501之間的可拆卸聯接的該接合結構)的一截面圖。如所展示的，該CMP墊修整器2521可以具有一凹槽2528，該凹槽徑向地延伸進入該CMP墊修整器2521的本體內部用於在其中接合一密封構件2609。與圖27A的實施方式不同，圖27B的實施方式被形成為使得該密封構件2609的大部分體積被包含在該CMP墊修整器2521中所形成的一凹槽2528內。
如進一步展示的，板2501可以包括從板2501的本體軸向延伸的一臂2762，該臂輔助在板2501內形成空腔2590。該臂2762可以包括一鄰近上表面2513並且徑向向內延伸的凸緣部分2721。該凸緣部分2721被配置為在組裝狀態中接合該密封構件2609的一部分。該凸緣2721可以包括：從上表面2513以一角度延伸的一第一表面2722、連接到表面2722上並且相對於它以一角度且總體上垂直於上表面2513而延伸的一表面2723、以及連接到表面2723上並且相對於它以一角度延伸的一表面2724，以形成該徑向向內伸出的凸緣部分2721。
在組裝過程中，具有包含在凹槽2528內的密封構件2609的該CMP墊修整器2521可以被裝配到板2501內使得該密封構件2609延伸超出該凸緣部分2721並且從該凸緣部分軸向向內地以及徑向向外地延伸。在所展示的組裝狀態中，該密封構件2609可以抵靠該凸緣部分的表面2724以及臂2762的內表面2705。
如所展示的，該CMP墊修整器2521的表面可以與板2501的表面間隔開，使得該密封構件2609維持了板2501與CMP墊修整器2521之間的連接。然而，在某些情況下，該CMP墊修整器2521的表面2725可以接合並且抵靠板2501的一表面，特別是凸緣部分2721的表面2723。將理解的是，在組裝以及拆解過程中，該密封構件2609可以變形，使得它可以在凸緣部分2721附近並且特別在該凸緣部分的表面2723附近軸向平移。該密封構件2609可以進一步被形成並且定位為使得當該CMP墊修整器2521接合在該板2501的空腔2590內時它係變形的。
圖27C包括一CMP墊修整器2521以及板2501的一部分(特別是用於CMP墊修整器2521與板2501的可拆卸聯接的多個接合結構)的一截面圖。如所展示的，該板2501可以被形成為使得它具有一凹陷2780，該凹陷從板2501的上表面2513軸向向內地延伸進入板2501的臂2762之中。該凹陷2780可以被限定為在臂部分2737與2731之間的一空間，該空間可以在凹陷2780的任一側上作為凸起或叉齒軸向向外地延伸。
根據一實施方式，該凹陷2780可以被形成為包含一彈性構件2733。該彈性構件2733可以是一總體上U型的構件，該構件被配置為配合該凹陷2780的輪廓並且將臂2737和2731偏置到彼此遠離的偏置位置。如所展示的，該彈性構件2733可以被配置為沿著凹陷2780的內表面延伸並且具有總體上與其相同的輪廓，即一U型輪廓。此外，在某些實施方式中，該凹陷2780可以使用填充有一可彎曲的材料2732。合適的可彎曲材料可以包括有機或無機的材料或它們的組合。在某些情況下，該可彎曲材料2732可以是一聚合物，例如一彈性體。在凹陷2780內使用該可彎曲材料2732可以提供額外的彈性用於對抗臂2737在方向2736上朝臂2731的移動。
如進一步展示的，凹陷2780可以被形成為具有朝向彼此延伸的凸緣2735和2734。凸緣2734和2735可以被形成為有助於在凹陷2780內包含該彈性構件2733以及可彎曲材料2732。
如進一步展示的，該臂2737可以被形成為使得它具有一表面2738，該表面在板2501的一內表面2739與上表面2513之間延伸。該表面2738可以具有一彎曲的輪廓並且被形成為在CMP墊修整器2521與板2501之間的組裝過程中接合該CMP墊修整器2521的一部分。在具體的情況下，該CMP墊修整器2521可以被形成為使得它具有一凹槽2528，該凹槽被配置為在組裝過程中接合並且抵靠臂2737的表面2738。例如，在所展示的組裝形式中，該凹槽2528可以 被形成為包括一表面2742，該表面被配置為接合在板2501的表面2738與表面2739之間的一邊緣。也就是說，在組裝過程中，該CMP墊修整器2521可以被置於空腔2590內直至臂2737在方向2736上充分地移動，這樣該CMP墊修整器2521的表面2742接合並且抵靠了臂部分2737的表面2738與內表面2739之間的接點。
從板2501中移除該CMP墊修整器2521可以包括對CMP墊修整器2521的背面施加足夠的力來在方向2736上驅動臂2737，用於得到表面2742通過臂部分2737的表面2738的足夠間隙，由此從空腔2590中釋放該CMP墊修整器2521。
如進一步展示的，板2501的內表面2739可以被形成為具有一空隙2740，該空隙在板2501內的空腔2590的一底表面2518與構件2610的一表面之間形成。這樣一空隙2740可以提供臂2737的額外撓曲，用於該CMP墊修整器2521與板2501之間的適當的可拆卸的聯接。此外，使用一聚合物材料來製造板2501可以進一步有助於臂部分2737的撓曲性質。
圖28A包括根據一實施方式的板背面的俯視圖。該板2801可以具有一總體上圓形的輪廓以及一圓柱形的三維形狀。如所展示的，該板2801可以包括一中心開口2503、以及開口2505、2506、2507、以及2508，如在此的實施方式中所說明的。此外，該板2801可以包括如根據在此的實施方式中所說明的開口2509、2510、和2511。
如進一步展示的，該板2801可以包括凹陷2861、2862、和2863，該等凹陷與該本體的中心徑向地間隔開並且圍繞板2801的本體的中心彼此環圓周地間隔開。該等凹陷2861-2863可以軸向地延伸進入板2801的本體中一足夠的深度以在其中包含某些物體。值得注意地，該等凹陷2861-2863可以相等地間隔開使得凹陷2861-2863的中心分隔約120°。
根據一實施方式，凹陷2861-2863可以包括包含在該等凹陷2861-2863中的磁體2807、2808、和2809。將理解的是在該板2801的本體內使用磁體2807-2809可以用來協助該板2801與CMP墊修整器之間的磁性聯接，用於該板2801與CMP墊修整器之間的可拆卸的聯接。如在此所描述的，對於這樣的設計，該CMP墊修整器可以利用一金屬部分來輔助與磁體2807-2809的磁性聯接。
如進一步所展示的，該板2801可以包括由虛線2805所限定的具有總體上圓形輪廓的一空腔。然而，空腔2805被形成為包括一平坦部分2802、一平坦部分2803以及一平坦部分2804，該等部分在該空腔2805內並且沿著該空腔的圓周的多個部分延伸。也就是說，該空腔2805的弓形的並且總體上圓形的表面在沿著圓周的多個特定位置處被平坦部分2802-2804中斷。該等平坦部分2802-2804係將空腔2805的總體上彎曲的表面中斷的線性表面部分。該等平坦部分2802-2804可以協助板2801與一CMP墊修整器之間的恰當聯接，從而減小了操作過程中CMP墊修整器在板2801內轉動 的可能性。
圖28B包括圖28A的板2801的一部分的截面圖，如沿著一由軸線2812限定的平面所看到的。該板2801可以包括一凹陷2861，該凹陷軸向地延伸到板2801的本體內並且被配置為在其中包含一磁體2807。如進一步展示的，板2801可以被形成為包括與根據圖26A和圖26B所描述的那些相類似的凹陷2822和2821，用於在其中包含一密封構件並且將該板2801密封在一夾持件上。
如進一步展示的，該板2801可以被形成為包括一空腔2824，該空腔軸向向內地延伸到該板2801的本體內。該空腔可以由垂直於板2801的上表面2830的一表面2829以及一底表面2828限定，該底表面總體上垂直于該軸向軸線2866並且基本上平行於板2801的上表面2830而延伸。此外，該空腔2824可以與板2801的中心開口2503鄰接並且連接到其上，使得該中心開口2503沿著該軸向軸線2866延伸穿過該板2801的整個厚度。
在組裝過程中，可以將一構件2834(可以是一保護層或墊)插入該空腔2824內使得該構件2834的一背表面2836抵靠在並且連接到該空腔2824的底表面2828上。此外，在組裝過程中可以將一CMP墊修整器2831與板2801的空腔2824一起放置，該修整器具有一第一主表面2832和第二主表面2833，它們各自具有研磨構造。值得注意地，當該CMP墊修整器2831包含在板2801的空腔2824之內時，該CMP墊修整器2831的表面2832可以抵靠並且直接地連接 到該構件2834的一上表面2835上。將理解的是，儘管該CMP墊修整器2831被展示為具有一總體上矩形的形狀，它可以包括根據在此的實施方式的CMP墊修整器所描述的任何特徵。
在該CMP墊2831從該板2801中拆解的過程中，使用者可以將一物體(例如，緊固件、長形工具、或手把)插入板2801的中心開口2503內以接合該構件2834、或替代地接合該CMP墊修整器2831的背表面2832。可以對該構件2834或CMP墊修整器2831施加力以在一方向2870上驅動該CMP墊修整器並且由此將該CMP墊修整器2831與磁體2807-2809磁性分離、並且從該板2801上可拆卸地聯接該CMP墊修整器2831。
圖28C包括根據一實施方式彼此聯接的板和CMP墊修整器的俯視圖。值得注意地，圖28C的圖示包括一聯接到圖28A的板上的CMP墊修整器。如所展示的，該板2801包括平坦部分2802、2803、和2804，該等平坦部分係由一空腔(被配置為包含該CMP墊修整器2831)的圓周處的多個線性表面區域限定的。此外，該CMP墊修整器2831可以包括多個互補的平坦部分2842、2843、和2844，該等互補的平坦部分由CMP墊修整器2831的圓周處的多個線性表面區域限定、被配置為直接接觸並且抵靠該板2801的平坦部分2802，2803，和2804。這樣一安排降低了操作過程中CMP墊修整器2831在板2801內轉動的可能性。
圖29包括根據一實施方式的研磨工具之俯視示圖。以上的實施方式係針對一可拆卸地聯接到一板上的、 利用了CMP墊修整器之磨料物品。然而，還考慮到可以將一單一板與多個CMP墊修整器一起使用。具體地，一研磨工具可以使用多個可拆卸地聯接到一單一板上的多個CMP墊修整器，其中該板具有多個凹陷或空腔以在其中容納並且可拆卸地聯接每個CMP墊修整器。
該研磨工具2900可以包括一板2901，該板包括根據在此的實施方式的板所描述的那些特徵。例如，該板2901可以具有在俯視圖中所看到的圓形輪廓、以及一總體上圓柱形的三維形狀。該板2901可以包括多個其他開口(未示出)，該等開口延伸進入該本體並且被配置為輔助該板2901與另一物體(例如一夾持件)的聯接。
板2901可以在該板2901的上表面內包括空腔2911、2912、2913、和2914(2911-2914)，該等空腔軸向向內地延伸到板2901的本體內。空腔2911-2914可以位於板2901的上表面內的特定位置處，並且特別地可以圍繞板2901的中心被安排為一圖案，用於在修整操作過程中的適當平衡。該等空腔2911和2913可以與該板2901的中心徑向地間隔開，但是可以沿著一條軸線2908被定位並且彼此環圓周地間隔開約180度的一角度。同樣地，該等空腔2912和2914可以與該板的中心徑向地間隔開，但是可以沿著一軸線2909被定位使得空腔2912和2914可以彼此環圓周地間隔開約180度的一角度。
該等空腔2911-2914各自可以被形成為包括一對應的CMP墊修整器2915、2916，2917、和2918。這樣， 空腔2911-2914可以包括在此的實施方式的特徵以協助板2901與CMP墊修整器2915-2918之間的可拆卸的聯接。此外，該等CMP墊修整器2915-2918可以包括在此的實施方式中的特徵以協助板2901與對應的CMP墊修整器之間的可拆卸的聯接。值得注意地，該等CMP墊修整器2915-2918係可反轉的，這樣每個CMP墊修整器2915-2918在該基底的第一及第二主表面上具有研磨構造。
儘管圖29的實施方式展示了具有四個空腔2911-2914的一板2901，該等空腔被配置為包含四個不同的並且單獨的CMP墊修整器2915-2918，但這樣一實施方式並非旨在限制可在單一板中包含的空腔及CMP墊修整器的數目。其他的實施方式可以使用具有僅2個空腔的一板。儘管其他的實施方式可以利用具有不同數目的空腔(以及對應數目的CMP墊修整器)的板，例如至少約3個空腔、至少約4個空腔、至少約6個空腔、至少約10個空腔、至少約16個空腔、至少約24個空腔，或甚至至少約30個空腔。特別地，可以使用任何數目的空腔，典型地空腔數目係多個或兩個。
如進一步展示的，該板2901可以被形成為具有在空腔2911內的一開口2921、在空腔2912內的一開口2922、在空腔2913內的一開口2923、以及在空腔2914內的一開口2924。開口2921-2924可以在該板2901的背表面形成並且軸向地延伸到該板2901的本體內。如所展示的，開口2921-2924可以被形成為從背表面延伸到對應的空腔的一底表面，使得該等開口允許使用者從該板2901的背表面來接近 一空腔內所含的CMP墊修整器。這樣一設計有助於CMP墊修整器2915-2918與板2901之間的可拆卸的聯接。操作者可以使用一從板2901的背表面延伸穿過開口2921-2924之一的工具來接近並且逼迫一來自對應空腔中的CMP墊修整器並且幫助從該空腔中移除該CMP墊修整器。開口2921-2924與空腔2911-2914之間的這種設計關係與圖25B中展示的中心開口2503與和空腔2590之間的設計實質性相同。
在此揭露的該等實施方式係針對形成一包含可反轉磨料物品的工具之方法，該等磨料物品在基底的第一及第二主表面上具有第一及第二磨料顆粒層。該等研磨工具可以包括多個特徵(包括聯接機構)的一組合，該等聯接機構包括在磨料物品上的接合結構以及在板上的聯接結構或聯合資料表面，用於這兩個部件之間的可拆卸的聯接。根據該等實施方式的其他特徵包括優異的平面性、具有不同拋光能力的雙重磨料表面、部件的特定形狀、密封構件、偏置構件、特定的材料、夾頭構件、磁體、指示不同磨料顆粒層的磨損狀態的標記、以及保護層。值得注意地，在此的研磨工具包括利用了可反轉CMP墊修整器的元件組合，該等修整器具有改善的壽命以及多種用於改進修整過程的能力。
現在參見圖30，工具3000的一實施方式可以包括一夾持件3002，該夾持件被配置為聯接到一個雙側CMP墊修整器3004上。術語“雙側CMP墊修整器”可以包括在本文的該等實施方式中描述的、被適配為可反轉使用的該等磨料物品中的任一個，該使用包括使用一第一側面的磨料顆粒 並且隨後使用一第二側面的磨料顆粒。
夾持件3002可以包括一磁性材料。如將在此討論的，磁性材料M可以是夾持件的一部分(圖31A)、夾持件的整體材料(圖31B)或者位於該夾持件上或者在該夾持件內的完全分離的物體(圖31C)。
在一些實施方式中，該裝置可以用磁場並且特別是磁場強度來進行表徵。其磁場強度可以用磁強計進行測量。例如，該磁強計可以包括市售的AlphaLab GM2。
例如，夾持件3002可以包括在一第一3006面上的一第一磁場強度H1以及在與該第一面3006相反的第二面3008上的一第二磁場強度H2。第一磁場強度H1可以不同於第二磁場強度H2。例如，第一磁場強度H1可以是大於第二磁場強度H2。在具體的離子中，第一磁場強度和第二磁場強度可以限定的比率(H1：H2)為至少約1.1：1、至少約2：1、或至少約5：1。作為替代方案，在其他例子中，第一磁場強度H1可以是小於第二磁場強度H2。
在一些實施方式中，該夾持件的磁場強度可以包括一絕對值、或者一絕對值的範圍。例如，該夾持件的磁場強度可以是至少約0.1高斯。在其他實例中，該夾持件的磁場強度可以是至少約0.9高斯、諸如至少約1.5高斯、或者甚至至少約2高斯。在其他非限制實施方式中，該夾持件的磁場強度可以是不大於約5高斯、諸如不大於約3高斯、或者甚至不大於約2.5高斯。該磁場強度可以包括一在以上描述的最大與最小值之間的範圍。
其他實施方式可以包括一種用於將在夾持件內的永磁體在安裝之後進行再磁化之方法。例如，在永磁體在其居裡溫度(例如，對於NdFeB、N42等級的磁體而言是約80℃)之上被加熱時，該磁性材料可以變成順磁性的。順磁性材料具有的磁矩係在紊亂的狀態下。這最小化了永久磁體產生的磁場。然而，此種順磁性材料可以是再磁化的。
例如，位於一夾持件內的永磁體可以變成順磁性的。該順磁性的永磁體可以藉由將該夾持件置於一外部磁場內並且將該夾持件在其居裡溫度之上再加熱而進行再磁化。因此，該等磁矩(或者該等該等偶極子的極性)平行於該外部磁場的場線來對齊。藉由這種方法振動該部件可以增大再磁化的有效性。該外部磁場可以例如藉由一電磁體螺線管，另一永磁體等來產生的。
在一些實施方式中，夾持件3002可以包括一具有的彈性模量為至少約2E3 MPa的材料。夾持件3002可以包括一選自下組的材料，該組由以下各項組成：金屬類、金屬合金類、聚合物類、陶瓷類、以及其一組合。夾持件3002可以包括一圓柱形的形狀。
該工具的實施方式可以進一步包括聯接到夾持件3002上的一種雙側CMP墊修整器3004。夾持件3002和雙側CMP墊修整器3004可以可拆卸地聯接使得雙側CMP墊修整器3004相對於夾持件3002具有可反轉的定向。例如，圖32A描繪了雙側CMP墊修整器3004作為工作表面的側面S1，而圖32B描繪了反轉的定向，其中側面S2係工作表面。
如在此關於眾多實施方式(例如圖2和圖25)在別處示出和描述的，雙側CMP墊修整器可以包括一基底，該基底具有一第一主表面以及一與該第一主表面相反的第二主表面。該基底可以包括一用於與該夾持件互補地接合的凹陷或者凹窩。該基底可以具有一接合結構，該接合結構被配置成與該夾持件相接合。該夾持件可以包括一凹陷，該凹陷被配置成與該雙側CMP墊修整器互補地接合。
該基底可以包括一固體材料，諸如一基底，其具有的孔隙率係小於該基底的總體積的約5 vol%。在其他例子中，該基底具有的孔隙率可以是不大於約4 vol%，諸如不大於約3 vol%、不大於約2 vol%、或者甚至不大於約1 vol%。在一具體的實施方式中，該基底可以是基本上不含孔隙的。
如關於在此的其他實施方式描述的，該基底可以包括一密封構件(參見例如圖4)，其中該密封構件被聯接到該基底的一側表面上。在此處的實施方式的某些設計中，該側表面可以在該基底的第一與第二主表面之間延伸。在更特別的例子中，該密封構件可以沿著該基底側表面的至少一部分在一邊緣方向上延伸。將理解的是，該基底可以包括一密封構件，如在此的實施方式中任一個所描述的。
雙側CMP墊修整器3004(圖30)可以包括磨料顆粒的一第一單層3010，該第一單層被附接到基底3012的第一主表面上。一第一粘結層3014可以覆蓋該第一主表面，其中該磨料顆粒的第一單層3010被容納在該第一粘結層 3014之內。多個實施方式可以進一步包括磨料顆粒的一第二單層3016，該第二單層被附接到基底3012的第二主表面上，該第二主表面與基底3012的第一主表面相反，其中一第二粘結層3018覆蓋了該第二主表面，並且該磨料顆粒的一第二單層3016被容納在該第二粘結層3018之內。磨料顆粒的第一單層3010和磨料顆粒的第二單層3016可以被配置為與夾持件3002間隔開。在具體的例子中，磨料顆粒的第一單層3010可以與夾持件3002的一表面軸向地間隔開。另外，磨料顆粒的第二單層3016可以被配置成與夾持件3002的一表面軸向地間隔開。此種設計可以限制該基底任一表面上的該等磨料顆粒與該夾持件的一表面接觸，確保了該等顆粒保持在它們原始狀態(例如，佈局，銳利性，等等)以便適當修整。
磨料顆粒的第一單層3010可以包括關於在此的任何其他實施方式描述的磨料材料。例如，磨料顆粒的第一單層3010可以包括：超級磨料顆粒，諸如金剛石、碳、碳化矽、氧化鋁、矽石、立方氮化硼、以及其一組合。磨料顆粒的第一單層3010的磨料顆粒可以不同於磨料顆粒的第二單層3016的磨料顆粒。>磨料顆粒的第一單層3010的磨料顆粒可以具有的平均砂礫尺寸係小於250微米。磨料顆粒的第二單層3016的磨料顆粒可以具有與該磨料顆粒的第一單層3010的磨料顆粒相同的平均砂礫尺寸。仍然，磨料顆粒的第一單層3010的磨料顆粒的平均砂礫尺寸可以不同於磨料顆粒的第二單層3016的磨料顆粒的平均砂礫尺寸。
在此的該等實施方式的磁性材料可以包括鐵 磁材料和順磁性材料中的至少一種。該磁性材料可以包括鐵磁材料和順磁性材料的一組合。該磁性材料可以包括：金屬、金屬合金、天然材料、過渡金屬單質、稀土單質、氧化物、鐵氧體、聚合物、以及其一組合。該性材料可以包括：永磁體、軟(即，非永久)磁體、電磁體、或者其一組合。
比較圖33A和圖33B，磁性材料M可以被配置成用於在一第一狀態(圖33A)與一第二狀態(圖33B)之間進行選擇性操作。在一實施方式中，使用一用於選擇性操作的磁性材料可以對應地促進夾持件3300與雙側CMP墊修整器3302選擇性地聯接並且與其斷開聯接。比較圖34A和圖34B，該第一狀態可以與一第一磁場強度H1相關聯，而該第二狀態可以與一第二磁場強度H2相關聯，其中第二磁場強度H2不同於第一磁場強度H1。在具體的例子中，在一第一狀態與一第二狀態之間的狀態變化可以導致夾持件3400的第一表面3401處磁場強度的變化。此外，在該第一狀態與該第二狀態之間的狀態變化可以導致夾持件3403的第二表面3400處磁場強度的變化。此外，在一實施方式中，在該第一狀態與該第二狀態之間的狀態變化可以與磁場強度的變化相關聯，該磁場強度的變化促進了從夾持件3400中移出雙側CMP墊修整器3405，包括從夾持件3400中移出並且反轉雙側CMP墊修整器3405以便使用相反側面層的磨料顆粒。在一其他實施方式中，該第一和第二狀態可以與用於電磁的“開”和“關”狀態相關。因此，將理解的是考慮到一狀態可以與基本上為零的磁場強度相關聯。
在一實施方式中，從第一狀態到第二狀態的變化，磁場強度相對於夾持件或者雙側CMP墊修整器的一部分的變化可以適合用於從該夾持件中釋放該雙側CMP墊修整器。因此，允許使用者將該雙側CMP墊修整器相對於該夾持件進行反轉。在反轉該雙側CMP墊修整器之後，使用者可以改變該磁性材料的狀態(例如，從第二狀態到第一狀態)，這可以適合用於將該夾持件和雙側CMP墊修整器相對於彼此進行聯接。狀態的這樣一變化可以促進雙側使用以及使用者來選擇性地將該雙側CMP墊修整器與該夾持件聯接或斷開聯接。
作為替代方案，並且比較圖35A和圖35B，該第一狀態可以與該磁性材料M相對於夾持件3500、雙側CMP墊修整器3502、或兩者的一第一取向3501相關聯。例如，在一第一狀態(圖35A)下，磁性材料M可以具有一第一磁極取向3501(例如，N-S)，並且該第二狀態可以包括一不同於第一磁極取向3501的該第二磁極取向3503(例如，S-N)。例如，在一具體的實施方式中，在一第一狀態與一第二狀態之間的與磁場取向的變化相關聯的變化可以包括改變該磁性材料M的該等磁極相對於彼此、相對於夾持件3500、或者相對於雙側CMP墊修整器3502的位置。
與磁場取向的變化相關聯的狀態變化可以包括磁性材料M相對於夾持件3500的位置或取向的變化。在另一實施方式中，與磁場取向的變化相關聯的狀態變化可以包括磁性材料M相對於雙側CMP墊修整器3502的位置或取向 的變化。此外，在至少一個例子中，與磁場取向的變化相關聯的狀態變化可以包括磁場取向相對於夾持件3500的變化。在一具體實施方式中，在該第一狀態與該第二狀態之間的狀態變化可以與磁場取向的變化相關聯，該磁場取向的變化促進了從夾持件3502中移出雙側CMP墊修整器3500，包括從夾持件3500中移出以及反轉雙側CMP墊修整器3502以便使用相反側面層的磨料顆粒。例如，在一第一狀態中，該磁場取向可以適合於將夾持件3500和雙側CMP墊修整器3502聯接到彼此上一特定的相對位置中。並且，在從第一狀態到第二狀態的變化中，磁場取向的變化可以適合用於從夾持件3500中移出雙側CMP墊修整器3502，從而允許使用者將雙側CMP墊修整器3502相對於夾持件3500進行反轉。在反轉該雙側CMP墊修整器3502之後，使用者可以改變該磁性材料M的狀態(例如，從第二狀態到第一狀態)，這可以適合用於將該夾持件3500和雙側CMP墊修整器3502相對於彼此進行聯接。狀態的這樣一變化可以促進雙側使用以及使用者來選擇性地將該雙側CMP墊修整器3502與該夾持件3500聯接或斷開聯接。此外，儘管磁場取向的變化已經在此關於反轉磁極進行了展示，但是將理解的是取向的該等變化不需要限制於一具體的實施方式。
如以上指出的，該磁性材料M可以按不同的方式來使用。例如，該磁性材料M可以是夾持件3100(圖31A)的一部分。可替代地，該磁性材料M可以是夾持件3100(圖31B)的一整個材料。並且在其他實施方式中，該磁性材料M 可以是來自夾持件3100的一分離的或者分開的物體。
在一些實施方式(圖36)中，雙側CMP墊修整器3602的基底3600可以包括一磁性材料M。在一例子中，該磁性材料M可以是基底3600的一部分(圖36A)。在仍然其他的設計中，基底3600可以整體上由磁性材料M製成(圖36B)。在還另一實例中，磁性材料M可以是位於一表面(例如，一外部表面)上或者包含(部分地或者整體地)在該基底3600內部的一單獨的物體(圖36C)。將理解的是雙側CMP墊修整器的夾持件和基底可以都包括以上指出的實施方式中的任何組合中的磁性材料。
對於至少一個實施方式，該基底可以包括一基底磁性材料，該基底磁性材料包括一永磁體。可替代地，該基底磁性材料可以包括一電磁體。比較圖37A和圖37B，該基底磁性材料M可以被配置成用於在一第一狀態與一第二狀態之間進行選擇性操作，這可以有助於雙側CMP墊修整器3702選擇性地與夾持件3700對應地聯接並且斷開聯接。例如，該第一狀態可以包括一第一磁場強度H1(圖38A)，並且該第二狀態可以包括一第二磁場強度H2(圖38B)，這可以有助於雙側CMP墊修整器3802選擇性地與夾持件3800對應地聯接並且斷開聯接。該第一狀態可以包括一第一磁極取向3904(圖39A)，並且該第二狀態可以包括一第二磁極取向3906(圖39B)，這可以有助於雙側CMP墊修整器3902選擇性地與夾持件3900對應地聯接並且斷開聯接。在一些實施方式中，基底的大部分係磁性材料，或者該整個基底可以 主要由磁性材料組成。
如圖40A中所示，工具4000可以具有磁性材料，該磁性材料包括一磁性物體4020，該磁性物體與夾持件4002是分離的。磁性物體4020可以包含在夾持件4002的一內部體積4022中。磁性物體4020可以與夾持件4002的第一面相交。在其他實施方式中，磁性物體4024可以與夾持件4002的第二面相交(圖40B)。仍然，將理解的是，該夾持件的一替代設計可以包括一磁性材料，該磁性材料包括一磁性物體4020，該磁性物體與夾持件4002的第一面與夾持件4002的第二面兩者都相交。
磁性物體4020(圖40A)可以被包含在夾持件4002的一內部空腔4022中，該內部空腔相對於夾持件4002的一外表面是無縫的。例如，磁性物體4020可以被包含在內部空腔4022中，該內部空腔相對於夾持件4002的第一面係無縫的。可替代地，磁性物體4024(圖40B)可以包含在夾持件4002的一內部空腔4026中，該內部空腔相對於夾持件的第二面是無縫的。如在此使用的，術語“無縫的”係指在兩個物體之間的接點，其中該接點的位置不可以經由獨立的觀察技術檢測到。
該等磁性物體4020或4024可以包括一個二維截面形狀，諸如環形、圓形、橢圓形、多邊形、不規則形以及其一組合。可替代地，該磁性物體可以包括多個磁性物體M(圖41)，並且該多個磁性物體M可以按一圖案相對於彼此安排在夾持件4100中，安排在雙側CMP墊修整器4102 中，或者在兩者中。還參見，圖12A。
在其他實施方式(圖42)中，工具4200的第二面相對於內部空腔4226可以是無縫的，並且該內部空腔包含磁性材料4224。內部空腔4226可以是用一蓋4228進行永久密封的，該蓋被焊接到夾持件4202上鄰近該第二面。第二面可以被拋光以使得蓋4228和第二面係對齊的且係無縫的。夾持件4202和蓋4228可以用同一材料或者用不同的材料形成。例如，該等材料可以包括鋼，諸如不銹鋼。該等材料的其他實施方式可以包括塑膠，諸如熱固性塑膠或者熱塑性塑膠。
此外，該第二面可以具有一選擇的表面粗糙度，其中該第二面基本上沒有宏觀凹槽和/或凸出。例如，在該夾持件與該蓋之間的接縫典型地不可以藉由裸眼觀察到，並且因此是無縫的。然而，有可能的是在放大倍數下檢測到一接縫，諸如約20倍的放大倍率。
在一些實施方式中，在該夾持件與該蓋之間的介面，包括它們的相鄰外表面，可以具有不大於約32微英寸表面粗糙度，Ra。在其他實施方式中，該表面粗糙度可以是不大於約25微米，Ra，諸如不大於約20微米，Ra，不大於約15微米，Ra，或者甚至不大於約10微米，Ra。在其他非限制性實施方式中，該表面粗糙度可以是至少約2微英寸，Ra，諸如至少約4微英寸，Ra，至少約6微英寸，Ra，或者甚至至少約8微英寸，Ra。該表面粗糙度可以處於以上指出的任何最小與最大值之間的範圍內。
在其他實施方式中，在該夾持件與該蓋的外表面之間可以存在表面粗糙度相對差異。例如，在該夾持件與該蓋的外表面之間的表面粗糙度相對差值可以是不大於約20%。在該夾持件與該蓋的外表面之間的表面粗糙度的相對差值的其他實施方式可以是不大於約15%，諸如不大於約10%，不大於約5%，或者甚至不大於約1%。在該夾持件與該蓋的外表面之間的表面粗糙度的相對差值的其他非限制性實施方式可以是至少約1%，諸如至少約2%，或者甚至至少約5%。表面粗糙度的相對差值可以處於以上指出的任何最小與最大值之間的範圍內。
例如，一磁性物體可以放置在該夾持件的一孔或者內部空腔中，一蓋可以被按壓裝配到該孔中，在該蓋的外表面與該夾持件的表面之間的接觸區域係焊接的(例如，鐳射焊接的)，並且該夾持件與蓋的該等表面然後是同高的，例如藉由車削。以此方式，該蓋與夾持件係無縫的。
圖43A的照相圖像揭露了一常規夾持件，該常規夾持件，具有一接縫的構造。這種類型的夾持件係藉由該夾持件表面處的接縫來識別的，這提供了在CMP過程中使用的流體和其他環境因素優先攻擊的多個區域。相比之下，圖43B描繪了根據在此的一實施方式的無縫構造的照相圖像。值得注意地，該夾持件的無縫構造沒有內部空腔的可見的指示器，該指示器包含一磁性材料。此類設計使得該磁性材料基本上對腐蝕是不滲透的。
在一實驗中，包括一F2X-M3S設計的五個夾 持件被製造成具有圖43B中示出的構造。在各個夾持件的兩個側面上測量峰值磁場。在該等實例中，該等夾持件的前面具有1693 +/- 193高斯的平均峰值磁場。相反地，該等夾持件的背面具有1500 +/- 308高斯的平均峰值磁場。
如圖44中所示，磁性材料4400可以包括一塗層4402，該塗層覆蓋在磁性材料4400的至少一個部分上，塗層4402可以部分地覆蓋在磁性材料4400的至少一個表面上。可替代地，塗層4402可以覆蓋磁性材料4400的外部表面的大部分，並且更確切地，可以完全包括磁性材料4400。塗層4402可以包括一抗腐蝕材料。此類抗腐蝕材料的適當實例可以包括陶瓷、玻璃、聚合物、天然材料、氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、以及其一組合。該等材料可以結合到在此揭露的雙側CMP墊修整器的不同實施方式中。
一種使用磨料物品用於進行CMP墊修整操作之方法的實施方式可以包括在此描述的該等實施方式中任一個。該CMP墊修整方法可以是間歇的或者連續的。
在此揭露的該等實施方式可以針對一種具有磁性材料之工具，該磁性材料用於選擇性地聯接一夾持件以及雙側CMP墊修整器。該磁性材料可以包括多個特徵之組合，該等特徵包括聯接機構和/或接合結構。該等機構和結構可以包括該夾持件的一部分、雙側CMP墊修整器、或者兩者。該磁性材料能夠使該夾持件和雙側CMP墊修整器選擇性地且可反轉地相對於彼此聯接並且斷開聯接。根據該等實施方式的其他特徵可以包括優異的平面性、具有不同拋光能力的雙 重磨料表面、部件的特定形狀、密封構件、偏置構件、特定的材料、夾頭構件、指示不同磨料顆粒層的磨損狀態的標記、以及保護層。值得注意地，在此的研磨工具包括利用了雙側CMP墊修整器的元件組合，該等修整器具有改善的壽命以及多種用於改進修整過程的能力。
在上文中，對特定實施方式的提及和某些部件的連接係說明性的。應瞭解，對於作為被聯接或被連接的部件的提及旨在揭露如所瞭解的在所述部件之間的直接連接或藉由一或多個介入部件的間接連接，以進行在此所討論的方法。因此，以上揭露的主題應被視為說明性的，且不是限制性的，並且隨附申請專利範圍旨在涵蓋屬於本發明的真實範圍內的所有此類修改、改進以及其他實施方式。因此，在法律所允許的最大程度上，本發明的範圍係由以下申請專利範圍和其等效物的最寬泛的可允許解釋所確定，並且不應受到以上詳細說明的制約或限制。
以上的附圖詳細說明部分，為了使揭露精簡而可能將不同的特徵集合在一起或者在一單個的實施方式中描述。本揭露不被解釋為反映一意圖，即所要求的實施方式要求比在每一項申請專利範圍中所明確敘述的更多的特徵。而是，如以下申請專利範圍所反映，本發明的主題可以涉及少於所揭露實施方式的任一者的所有特徵。因此，以下的申請專利範圍被結合在附圖的詳細說明之中，而每一項申請專利範圍自身獨立地限定了單獨提出申請專利範圍的主題。
3000‧‧‧磨料物品
3002‧‧‧夾持件
3004‧‧‧CMP墊修整器
3006、3008‧‧‧面
3010、3016‧‧‧單層
3012‧‧‧基底
3014、3018‧‧‧粘結層

Claims (15)

  1. 一種工具，包括：一夾持件，該夾持件被配置成聯接到一個雙側化學機械平坦化(CMP)墊修整器上，該夾持件包括一磁性材料，其中該夾持件包括在一第一面處的一第一磁場強度(H1)、在與該第一面相反的一第二面處的一第二磁場強度(H2)，並且該第一磁場強度(H1)不同於該第二磁場強度(H2)。
  2. 一種工具，包括：一夾持件，該夾持件具有一第一面，該第一面被構形為聯接到一個雙側化學機械平坦化(CMP)墊修整器上；一與該第一面相反的第二面；以及位於該夾持件內的一內部空腔，該第二面相對於該內部空間是無縫的，並且該內部空腔包含一磁性材料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之工具，其中，該內部空腔係用一蓋永久地密封的，該蓋被焊接到該夾持件上鄰近該第二面。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之工具，其中，該第二面被拋光成使得該蓋和第二面係平齊的且係無縫的。
  5. 如申請專利範圍第3或4項所述之工具，其中，該夾持件和蓋係由同一材料形成的，其中該夾持件和該蓋係由不同的 材料形成的。
  6. 如申請專利範圍第2-5項中任一項所述之工具，其中，該第二面具有一選擇的表面粗糙度，其中該第二面基本上沒有宏觀凹槽和凸出。
  7. 如申請專利範圍第2-6項中任一項所述之工具，其中，該第二面具有的表面粗糙度係不大於約32微英寸、不大於約25微英寸、不大於約20微英寸、不大於約15微英寸、不大於約10微英寸，該表面粗糙度係至少約2微英寸、至少約4微英寸、至少約6微英寸、至少約8微英寸。
  8. 如申請專利範圍第3-7項中任一項所述之工具，其中，該第二面和該帽具有表面粗糙度，在該第二面與該帽的表面粗糙度之間存在著表面粗糙度相對差異，並且在該第二面與該帽之間的表面粗糙度相對差值係不大於約20%、不大於約15%、不大於約10%、不大於約5%、不大於約1%、至少約1%、至少約2%、至少約5%。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之工具，其中，該第一磁場強度(H1)係大於該第二磁場強度(H2)，其中該第一磁場強度(H1)係小於該第二磁場強度(H2)，其中該第一磁場強度與該第二磁場強度限定之比率(H1：H2)為至少約1.1：1、至少約2：1、或者至少約5：1。
  10. 如申請專利範圍第1或9項所述之工具，其中，該夾持件包括一材料，該材料具有的彈性模量為至少約2E3 MPa，其中該夾持件包括一選自下組的材料，該組由以下各項組成：金屬、金屬合金、聚合物、陶瓷、以及其一組合。
  11. 如以上申請專利範圍中任一項所述之工具，進一步包括一個雙側CMP墊修整器，並且該夾持件和雙側CMP墊修整器係可拆卸地聯接的這樣該雙側CMP墊修整器具有相對於該夾持件之反轉取向。
  12. 如以上申請專利範圍中任一項所述之工具，其中，該雙側CMP墊修整器包括一基底，該基底具有一接合機構，該接合機構被配置為與該夾持件相接合，其中該夾持件包括一凹陷，該凹陷被配置成用於與該雙側CMP墊修整器互補的接合。
  13. 如以上申請專利範圍中任一項所述之工具，其中，該磁性材料包括一永磁體，其中該磁性材料包括一電磁體，其中該磁性材料被配置成用於在一第一狀態與一第二狀態之間進行選擇性操作以便選擇性地與該雙側CMP墊修整器對應地聯接以及從其上斷開聯接。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之工具，其中，該基底包括一基底磁性材料，其中該基底磁性材料包括一永磁體，其中 該基底磁性材料包括一電磁體，其中該基底磁性材料被配置成用於在一第一狀態與一第二狀態之間進行選擇性操作以便對應地與該夾持件選擇性地聯接以及斷開聯接。
  15. 如以上申請專利範圍中任一項所述之工具，其中，該磁性材料是與該夾持件分開的一磁性物體，其中該磁性物體被包括在該夾持件之內部體積中，其中該磁性物體與該夾持件第一面相交，其中該磁性物體與該夾持件第二面相交，其中該磁性物體包括一選自下組的二維截面形狀，該組由以下各項組成：環形、圓形、橢圓形、多邊形、不規則形，以及其一組合，其中該磁性物體包括多個磁性物體，其中該多個磁性物體以一圖案相對於彼此進行安排。
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