1355315 九、發明說明： _ 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明是有關於一種化學機械拋光（Chemical ' Mechanical Polishing, CMP)裝置，特別是有關於一種研磨塾 調節器（pad conditioner)及其製造方法。 【先前技術】 技術背景 • CMP裝程是現代晶圓廠中發展最快速的製程之一。目 前，在積體電路（1C)產業中，CMP製程已被公認是多層電 路0.5微米以下製程中，達到全面平坦化最有效且可靠的方 法。CMP製程近年來大幅成長的原因，一方面是由於超大 型1C隨著元件特徵尺寸的不斷微縮化，而產生對接近原子 等級平坦度的強烈需求，以便解決光微影（photolithography) - 製程中光學對焦的問題；另一方面是元件設計層數的增加 . ，也更加重了 CMP在整個半導體生產製程步驟中所佔的比 • 例。一般估計CMP約佔整個製程步驟的25%，因此提升 CMP製程的產能以及降低成本對於半導體製造業而言可謂 當務之急。 CMP製程的性能穩定性受許多製程參數和耗材所影響 ，但在現今設計精良的CMP工具平台中，CMP製程的性能 主要受研磨墊調節器影響。由於研磨墊調節器在調節 (conditioning)研磨墊時，其主要作用是在建立並維持一個穩 定的研磨墊表面凸點（pad asperities)結構，而晶圓的拋光過 5 1355315 程就發生在這個研磨墊凸點’晶圓與研磨液(s—)的三元 界面上；因此’調節器對於CMP製程的性能表現，包括例 如，移除率（removal rate)、移除率穩定性、平坦度 (planarizatl0n)和缺陷率（defectivity)f具有主導地位。但是 ’研磨墊調節器卻是先進的CMp製程模組當中發展最不成 熟，變異性最大的耗材。 傳，’先上，研磨墊調節器的製造方法是將高壓高溫 (HPHT)合成的鑽石，以具有預設圖案之模孔板或筛網規則 排列並結合於一平面上，例 >，中華民國專利公告第 61號修整晶圓拋光墊的鑽石碟及其製法」，中華民國 專利a。第575477號「化學機械研磨調節器，使用於化學 機械研磨調節器之硬質跑粒的排列方法，及化學機械研磨 1态製迨方法」。然而，前揭方式雖可達到使鑽石磨粒以 適田間距規則排列的目# ’惟因每顆鑽石的尺寸大小和幾 何形狀並不完全相同，且每顆鑽石在其結合位置上的指向 (orientation)是隨機的（rand〇m)，因此在調節器上鑽石的凸 出向度會有相當大的差異。 圖1為一種傳統的隨機排列鑽石磨粒指向之研磨墊調 即益9的剖面示意圖，其中，複數個大致上具有立方八面 體（CUb〇Ctahedr〇n)結晶形態之合成鑽石磨粒91係藉一結合 劑層92結合於一基材93上，鑽石磨粒91的凸出高度94 會隨著鑽石的大小、形狀和排列指向出現很大的變動範圍 通节，傳統的調節器上，鑽石凸出高度94之間的差距範 圍至少在50微米至微米。 6 1355315 【發明内容】 _ 【發明說明】 【發明所欲解決的課題】 如圖1所不之傳統的調節器中，鑽石磨粒的凸出高度 不致時除了會造成鑽石在研磨墊表面刻劃的溝紋深 淺不一，所形成的表面凸點結構大小不均，導致拋光均勻 性不佳，缺陷率高以外，研磨墊也會被太凸出的鑽石磨粒 過度修除，造成研磨墊使用壽命縮短，更大幅增加耗材成 鲁 本。 另外，傳統的調節器上，因鑽石凸出高度94的差距大 也導致八有少數最凸出的鑽石負擔了全部的調節工作； 而這些工作鑽石（working diam〇nd)的數量可能只佔調節器上 全部的鑽石數量之1%以下。其結果，因為少數的工作錯石 承又了最大的磨耗作用後較易於鈍化，使得調節器對研磨 ㈣切削率（cut rate)在幾十個小時内就急遽下降，晶圓移除 • 率穩定性因而降低，產能也無法提升。 籲 再者，如圖1所示之傳統的調節器上，因為鑽石磨粒 的排列指向是隨機的，所以除了會影響鑽石的凸出高度94 以外，鑽石可能以各種不同形狀的切刃來刻劃研磨墊，進 而影響整個Μ光過程。高壓合成的立方八面體鑽石，其外 形與其在<100>和<111>結晶方向上的生長速度之比值（ 有關。圖2(a)~(d)所示為四種常見之市售立 方八面體合成鑽石之結晶形態及其相對應的生長速度比值 。其中圖2(a)所示為V<100>/V<111>=〇8〇的鑽石結晶型態 7 1355315 ，圖2(b)所不為V<l〇〇>/V<]丨丨>=〇87的鑽石結晶型態圖 2(c)所tf為V<100>/V<ln> = 1 〇〇的鑽石結晶型態圖2⑷所 示為v<100>/v<ln>=1155的鑽石結晶型態。如圖2⑷〜⑷ 所示，鑽石晶體均由8個八面體（〇ctahedr〇n)的{111}面9ιι ，和ό個立方體（cube)的_}面912圍成。晶形完整的合 成鑽石會形成許多銳利的尖點913或稜線914。 如圖3所示’鑽石磨粒91以尖點913、稜線914或面 9二、912刻劃研磨塾81時，所產生的溝槽結構會有些差異 。當下施力（d〇wnforce)8〇相同時，尖點犯或稜線叫與 研磨墊以的接觸面積相對較小，因此切刃下方的遷力較大 刺入研磨墊81的深度較深，能切割出窄深的溝槽8ιι ; 反之，平面9U、912與研磨墊81的接觸面積大，切刀下方 的壓力較小，刺入研磨墊81的深度較淺，僅能刮擦出寬而 淺的溝槽812。不同形狀的切刀刻劃出不同形狀的溝槽自 然地也在研磨墊81表面建立不同形貌的表面凸點結構。銳 利的尖點913或稜線914切刀切割出窄深的溝槽811，形成 較厚而強勤的表面凸點結構。剛性較強的表面凸點能夠施 加較大的晶圓/研磨墊界面虔力，因此晶圓的材料移除率較 高且缺陷率較低。平面911、912的切刃刮擦出之寬而淺的 溝槽812則是形成較薄而鬆散的表面凸點結構其耐磨性 不佳，易於在隨後的晶圓/研磨墊接觸磨耗過程中被磨平 (glazed)，導致晶圓的材料移除率降低，缺陷率也會提高。 '傳統的研磨墊調節器對於鑽石的凸出高度和切刀：狀 無法做有效控制’因而有些專利已提出解決方案，例如中 8 1355315 華民國專利公告第580420號揭露一種製造方法，其利用在 一片狀基材中形成多數個穿孔狀凹部，使各凹部可容納一 鑽石粒的基端，並使鑽石粒的一尖點可落於對應的穿孔中 ，再將鑽石粒與基材固結，用以使鑽石粒外露於基材的部 分具有最佳化方位。然而，各鑽石粒的形狀尺寸不會完全 一致，當形狀尺寸不同的鑽石粒容置於尺寸相同的凹部時 ，各鑽石粒的凸出高度即會產生相當大的差異。此外，例 如中華民國專利公告第587972號揭露利用一間隔物，並在 間隔物上形成多數個孔，各孔鄰近間隔物底面的部分為直 徑小於鑽石（超磨料）平均粒徑的圓筒形，各孔的直徑從 圓筒形頂端至間隔物頂面之間連續擴大（概呈碗形），且各 孔在間隔物頂面位置的直徑為鑽石平均粒徑的1〇2〜4倍， 在各孔中設置一鑽石粒後，於間隔物的頂面形成一結合層 用以固著鑽石，再將間隔物去除。由於鑽石粒在孔中時， 部分位於孔的圓筒形處，部分位於孔的碗形處該方法主 要利用結合層可填充於孔的碗形處，而將鑽石粒位於碗形 處的部分包覆於結合層中並使結合層形成凸狀突起，且位 於圓筒形的部分則可露出結合層夕卜’藉此可使鑽石粒能較 凸出於結合層的平坦部，又能具有較佳的固持力，以避免 鑽石粒脫落。但是該方法對於鑽石的凸出高度和切刃形狀 的改善功效相當有限。 【用以解決課題的手段】 為解決習知技術中所存在之前揭課題，本發明提供一 種可以控制鑽石凸出高度和切刃形狀的研磨塾調節器之製 9 1355315 造方法，藉以克服高壓合成鑽石先天的大小與形狀差異， 使得鑽石凸出高度之間的差距縮小。尤其，依據本發明之 製法可以使研磨墊調節器之鑽石磨粒以其銳利的尖點或稜 線朝上作為調節研磨墊的切刃，藉而同時解決習知技術中 鑽石凸出高度和切刃形狀缺乏一致性的問題。 另外，本發明亦提供一種樹脂黏結研磨墊調節器，具 有一致性極佳的鑽石凸出高度和切刃形狀，並能避免鑽石 磨粒脫落，且以樹脂層與鑽石磨粒結合，可大幅降低成本 〇 【發明之詳細說明】 本發明之研磨墊調節調的製造方法包括下列步驟： 提供一基板，於其一表面上形成有複數個未貫穿該基 板之倒錐形凹坑； 於該等凹坑的錐頂充填預定份量且可去除的膠黏劑； 將複數個鑽石磨粒置入對應的各該凹坑内； 施壓於該等鑽石磨粒，藉以使各該鑽石磨粒的一部份 到違相對應的各該凹坑之錐頂； 將該結合有鑽石磨粒之基板置於一模具内，並注入樹 脂使之形成一包覆該等鑽石磨粒的樹脂層； 脫模並分離該樹脂層與該基板；及 清除該等鑽石磨粒上之未與該樹脂層結合的部分之膠 黏劑，即可獲得鑽石磨粒的尖點或稜線朝上之研磨墊調節 器。 該等凹坑以直立錐形為佳，具體而言可舉例如，直立 10 1355315 板表面”纟三角錐形或直立圓錐形等。此外，關於基 =之直立錐形凹坑係以僅料鑽石絲以其尖點或稜 磨下的狀態置人凹坑内為佳。因此為配合所使用之鑽石 f的幻、和形狀，各凹坑之頂角的角度以介於6〇。至120。 為佳，且深度以設成鑽石粒徑之〇25至〇95倍為宜。 本發明之研磨墊調節器的製造方法中，關於在基板表 面凹坑的錐頂充填膠黏劑的方式並無特殊限制，適用者可
以舉例如，、網版印刷*、點膠法（d寧―）、喷塗法 (spraymg)或喷墨法（inkjet)等。
充填膠黏劑時，膠黏劑之量以使其充填高度達到凹坑 深度之1/10〜9/10為宜，較佳為達到凹坑深度之1/5〜3/5 。當膠黏劑的充填高度未達凹坑深度之1/1〇時以尖點或 稜線朝下“凹坑之鑽石磨粒可能因幾何形狀上之干涉而 無法深人凹坑底部，以致於無法接觸到膠黏劑或因黏結力 ^弱而難以停留在凹坑内。#膠黏劑的充填高度超過凹坑 深度的9/1 〇，則因凹;t几幾乎被膠黏劑填滿而失去幾何形狀 ，干涉作用，以致於以任何指向落人凹坑的鑽石磨粒都可 能被黏住而無法有效控制鑽石磨粒的排列指向。 本發明中所使用之膠黏劑只要可以產生暫時性的膠黏 作用即可’並無特殊限制’合適者可以舉例如天然橡膠、 氣丁橡膠（neoprene rubber)、丙烯酸酯、矽酮（silic〇ne)及聚 氨酯系（polyurethane)膠黏劑等。 另外，本發明中所使用之樹脂可為熱塑性樹脂或熱固 性樹脂’以熱固性樹脂為佳，具體者可以舉例如，不飽和 11 1355315 聚酿樹脂（p〇lyester resin)、乙烯酯樹脂（Vinyi ester resin) 環氧樹脂（epoxy resin)、紛樹脂（phenolic resin)、雙馬來 酿亞胺（bismaleimide)、聚酿亞胺（polyimide)樹脂等，其中 較佳者為環氧樹脂。 另外，本發明亦提供一種樹脂黏結研磨墊調節器，其 i括相'心層及與該樹脂層形成永久結合之複數個鑽石磨 粒’其中該等鑽石磨粒以尖點或稜線朝上者佔全部鑽石磨 粒之70%以上。 再者，本發明之樹脂黏結研磨墊調節器中，該等鑽石 磨粒突出樹脂層之高度，彼此間至多相差4〇微米。 此外，本發明之樹脂黏結研磨墊調節器中，該等鑽石 磨粒係各自座落於一樹脂錐臺上，且該等樹脂錐臺係在以 樹脂灌注形成樹脂層時，一體成型在該樹脂層的表層。 另外，本發明中所使用之鑽石磨粒為大致上具有立方 八面體結晶形態之高壓合成鑽石顆粒，且粒徑以介於美國 篩網140目〜1〇目者為佳。 【實施方式】 有關本發明之則述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配合參考圖式之三個較佳實施例的詳細說明中，將可 清楚的呈現。 實施例1 基板之Μ作 參閱圖4(a)〜⑻，在本實施例中基j的製作是先形成 一公模沖2 ’並利用壓印方式在一塑膠片n形成倒錐形凹 12 1355315 坑12 ^公模沖2是以線切割放電加工方式，在一直徑為 110mm、厚度為30mm的不銹鋼（SUS3〇4)塊21之一表面 211，形成多數個直立四角錐體22，表面211即為公模沖2 的壓印面211。該等直立四角錐體22分佈於壓印面叫上 直徑100mm的.圓形區域内，且兩兩相鄰的四角錐體22的頂 角221間距為700μηι，各四角錐體22的頂角221約9〇度 ，且垂直高度約350/πη。塑膠片u為聚丙烯材質，直徑為 110mm，厚度為〇.4mm。以1〇MPa的壓力使公模沖2在塑 膠片11上壓印形成約15,785個未貫穿塑膠# u的倒直立 四角錐形凹坑12’各凹坑12錐頂⑵的角度約9〇度，且 凹坑深度122、約225叫，凹坑寬度123約携㈣，兩兩相 鄰的凹坑12的錐頂121間距為70〇Mm。 值付一提的是，在基板表面形成倒錐形凹坑的方式， 只要可以使基板表面形成底料穿孔的錐形凹孔即可並 無特殊限制。例如除上述壓印方式之外，亦可應用前述之 加工壓印用公模沖的方式，以射出成型法來提供一塑膠材 質的基板。或者，可以利用電鑄或_(die _ing)方式製 作金屬材質的基板。此外，亦可採行不使用模具的製造方 法，亦即可以利用放電加工、超音波加工、微銳削、雷射 加工、電子束加或或離子束加工等方式，直接對基板表面 進行加工，使其形成複數個底部未穿孔之倒錐形凹坑。 膠黏劑之充填 參閱圖5,利用網版印刷方式充填膠黏齊】31於基板丨 的凹坑12之錐頂121處。網版32為厚度卿爪的不錢鋼片 13 !355315 ，其上以雷射鑽孔方式形成有對應於凹坑12錐頂i2i位置 的圓形穿孔321，各圓形穿孔321的直徑為〇.2mm，圓形穿 孔321總數約15,785個。膠黏劑31是以3M公司生產的水 性壓克力系感壓型接著劑（型號sp_7533 )，與去離子水以 重量比1 : 1的比例混合，並攪拌均勻後所形成。以網版印 刷方式將基板1置於一網印平台33上’並使網版32的穿 孔321對應於凹坑12位置，以刮刀34塗佈膠黏劑31。待 填充膠黏劑31於各凹坑12底部後，將基板〗置入熱風循 %烘箱中，以5(TC烘乾15分鐘後，膠黏劑31於凹坑12底 的充填咼度311 (參閱圖6)約為5〇μιη。 錄石磨粒之詈入與清除 參閱圖6，將多數個鑽石磨粒4散佈於充填有膠黏劑 31的基板1上，並以壓克力毛刷輕輕來回掃動散佈在基板 1上的鑽石磨粒4，使鑽石磨粒4以尖點或棱線朝下的狀態 落入凹坑12内，並被勝黏劑31黏住形成暫時性的結合。 此處所採用之手段並無特殊限制，只要能使鑽石磨粒4在 基板1表面翻滾移動以調整落入凹坑的指向，任何方式皆 可做為配置鑽石磨粒4的方法，例如讓基板丨產生擺動或 振動’造成鑽石磨粒4在基板1上翻滾移動位置亦可。 待基板1表面的每個凹坑12都大致結合有一個鑽石磨 粒4之後，再以壓克力毛刷將未被結合在凹坑12内的多餘 鑽石磨粒刷除。此處亦可採用將基板1反轉並振動的方式 ，使未被結合在基板1表面的凹坑12内之多餘的鑽石磨粒 脫落。 14 1355315 本實施例所料鑽石磨粒4具有如圖2⑷〜(d)所示的立 方八面體型態，粒徑範圍小於美國篩網4〇目，大於美國筛 網45目，為ELEMENTSIX公司所生產，型號SDbu〇〇。 將鑽石磨粒壓至凹炕麻在p 參閱圖7,透過一厚度為3〇_的石夕#片^對以前述 步驟所形成之每個凹坑12都結合有—個鑽石磨粒4的基板 1施加-約0.2MPa的均勻壓力，將鑽石磨粒4更進一步地 壓入凹坑12底部，使鑽石磨粒4的尖點41或稜線42大致 達到凹坑12的錐頂121處。 如此，可以確保鑽石磨粒4在後續的操作過程中暫時 穩固地結合在凹坑12内而不會輕易地移動。尤其鑽石磨 粒的尺寸有相當的差異’但是透過此一施壓操作，可以使 鑽石磨粒4接近基板1之凹坑12錐頂ι21。 在本實施例中，為使施力均勻分佈至鑽石磨粒4,所使 用的軟質材料為⑦膠片，但也可採用其他彈性體材料，例 如天然橡膠或聚氯乙烯等。所施加的壓力也可選用在 O.IMPa至IMPa範圍内的壓力為佳。 樹脂之注入輿砀化 參閱圖8,在-模具5之上模51内置入鑽石磨粒*已 深抵並結合在凹坑12底部之基板丨，並與一下模52合模。 模具5設有〇型密封圈53、排氣口 54及樹脂注入口 55。 利用模具5之排氣口 54抽真空，使模腔56内壓力低於 lmbar，再由樹脂注入口 55注入熱固性樹脂。本實施例所 使用的熱固性樹脂是以STRUERS A/s公司所製的環氧樹脂 15 (EPOFIX RESIN)及硬化劑（EPOFIX HARDENER)以重 量比2 5 : 3的比例混合而成。 藉由真空注入（vacuum impregnation)，有利於排除模腔 56内之空氣，以及吸附在鑽石磨粒4和凹坑12表面的氣體 ，如此將使得樹脂的浸潤更為充分，並可降低樹脂與鑽石 磨粒4間形成微觀孔隙的可能性。 脫模完成研磨墊調節器 如圖9.所示地，待熱固性樹脂在常溫下硬化12小時後 進行脫模程序，使硬化的樹脂層6連同與樹脂層6形成永 * 久性結合之鑽石磨粒4從模具5和基板1表面脫開。接著 將樹脂層6具有鑽石磨粒4之一側浸泡於曱乙酮（methyl ethyl ketone)溶劑中約15分鐘，再以尼龍清洗刷輥 (scrubbing roller)施以水磨刷除沾黏在鑽石磨粒4露出樹脂 層6的部分之膠黏劑31，使鑽石.磨粒4之尖點41或稜線 42露出（參閱圖10 )，接著以超音波震盪清洗後，以壓縮 空氣吹乾，即可獲得一由樹脂層6與鑽石磨粒4所組成的 樹脂黏結研磨墊調節器100。 為了使脫模程序更易於進行，當然亦可在模具内面與 基板表面塗覆適當的脫模劑，如聚乙稀醇（polyvinyl alcohol)、聚四 It 乙烯（polytetrafluoroethylene)、聚二曱基石夕 氧烧（dimethyl polysiloxane)或躐等。清除膠黏劑的方法亦可 以利用例如，乙醇或二甲苯等之溶劑浸泡。另外，亦可用 聚丙烯不織布清潔用無磨料磨輥，施以水磨刷除去膠黏劑 16 1355315 樹脂黏結研磨墊調節器 圖10和圖U所示分別為依據本發明之前述製程所製得 之樹脂黏結研磨塾調節胃U)〇的部分放大示意圖，及部八 放大剖視示意圖。ffi 10及圖u顯示依據前述實施方式：二 成之樹脂躲結研磨塾調節器H)〇係由樹脂層6及 形成永久結合之複數個鑽石磨粒4所構成，而且該等胃鑽曰石 磨粒4各自以央點41或稜線42朝上的狀態座落於—樹脂 錐臺61上。樹脂黏結研磨墊調節器1〇〇的鑽石磨粒4大= 分以朝上之尖點41或稜線42作為切刃。鑽石磨粒4各°自 被-浸透至基板i之凹坑12内（再參閱圖8)且與凹坑η 内的膠黏劑31鄰接之樹脂硬化而形成的樹脂錐臺6ι所包 覆，故各具有一清除膠黏劑31後的露出高度Μ，且其自樹 脂錐臺6丨所包覆的部分起有一整體上大致與基板丨之凹坑 深度122 (再參閱圖4(d))接近的&出高度44,此點亦為各 鑽石磨粒4的凸出高度44間之差距得以控制在40微米以 下的^範圍内之主要原因。而且，各鑽石磨粒4除了包覆在 樹脂層6本體内的部分外，同時被樹脂錐臺61部分包覆， 使得鑽石磨粒4更不易自樹脂層6脫落。 _磨墊調節器成品矣而迤$ 圖12為實施例1所製得的樹脂黏結研磨墊調節器的正 面立體顯微影像照片，放大倍率約為60倍。圖12顯示鑽 石磨粒句以尖點或稜線朝上排列，且每顆鑽石磨粒都座落 在四角錐形的樹脂錐臺上。另外，藉由立體顯微鏡在放 大20倍的情況下，隨機觀察實施例丨製得的樹脂黏結研磨 17 1355315 塾調節器上的1000顆鑽石磨粒，計算尖點或稜線朝上的鑽 石磨粒比例約為89%，具有—致性的切刃形狀。 圖13為利用表面結構測量儀器（ΜΙτυτ〇γ〇，sw加Μ sv·400)量測實_ 1製得的樹脂黏結研磨塾調節器之鑽 石磨粒凸出高度的測量結果。其測量條件：設定高度方向 的測量範圍為6_m，解析度為G1㈣，測量長度為5 〇mm 圖13所示’每-個波峰表示—顆鑽石磨粒的凸出高度， 最大波锋與最低波峰的差距，即為鑽石磨粒之凸出高度的 最大差距’圖13中顯示’所量測的鑽石磨粒之間，凸出高 度的最大差距僅25gm，可具有一致性的凸出高度。 實施例2 實施例2的實施步驟與實施例1大致相同，惟膠黏劑 31的充填咼度311 (參閱圖6)約為15〇/im。 盥脂黏結研磨墊調節器成品步而涔宁 圖14為實施例2所製得的樹脂黏結研磨墊調節器的正 面立體顯微影像照片，放大倍率約為6〇倍。由於實施例2 之夥點劑的充填高度大於實施例！，使得鑽石磨粒在凹坑中 被膠黏劑包覆的面積較大，故與圖12相較，圖Μ中實施 例2的樹脂錐臺高度明顯小於實施例丨。另外，同樣藉由立 體顯微鏡在放大2G倍的情況下，隨機觀察實施例2製得的 樹脂黏結研磨墊調節器上的1〇〇〇顆鑽石磨粒，計算尖點或 棱線朝上的鑽石磨粒比例約為81%，仍具有極佳的切刃形 狀一致性。 18 1355315 圖15為利用表面結構測量儀It (MITtJT〇Y〇，SUrftest SV-400)里測實施例2製得的樹脂黏結研磨墊調節器之鑽 石磨粒凸出π度的測置結果。其測量條件與實施例^相同 。圖15中顯示，所量測的鑽石磨粒之間，凸出高度的最大 差距僅15μηι，也具有桎佳的凸出高度一致性。 實施例3 實施例3的實施步驟與實施你J 1大致相同，惟，基板 之製作及膠黏劑之充填方式與實施例1有所差異，在此即 不再另外繪圖說明。 實施例3疋利用ν_型溝槽磨削加工方式，开)成公模沖 八係在不銹鋼（SUS420 )塊表面的環狀區域（内圈半 徑23.6_，外圈半徑513mm)内，在三個方向（彼此爽 角為120度）上，按固定間距1.23mm，磨削夾角約為 70.52度，且深度約為〇 577_的v_型溝槽，以形成多數 個直立三角錐體。 利用壓印方式’以壓力約為lOMPa，使公模沖在一直 徑為110mm，厚度為1〇mm的聚丙烯製塑膠片上壓印形成 約7，192個未貫穿塑膠片的倒直立三角錐形凹坑，而形成基 板。該等凹坑的錐頂角度約為9〇度，且凹坑深度約為 350μηι 〇 在本實施例中，是利用點膠方式將膠黏劑充填於該等 凹坑的錐頂，點膠機的針頭内徑為0.26mm，出膠量約為 0.1 mm點膠機所用的膠黏劑是以3M公司生產的水性壓克 力系感壓型接著劑（型號SP-7533 )，與去離子水以重量比2 19 1355315 :1的比例混合，並攪拌均勻後所形成。點膠完成後，同實 施例1的步驟將膠黏劑乾燥，而乾燥後的膠黏劑在凹坑錐 頂的充填高度約為200pm。其後實施步驟與實施例！相同 .· ，而獲得一由樹脂層與鑽石磨粒所組成的樹脂黏結研磨墊 調節器。惟，本實施例所用的鑽石磨粒，粒徑範圍小於美 國篩網30目’大於美國篩網35目’為ELEMENTSIX公司 所生產，型號SDB1100。 樹i旨黏結研磨墊調節器成品砉面翻亨 ® 圖16為實施例3所製得的樹脂黏結研磨墊調節器的正 面立體顯微景> 像照片，放大倍率約為倍。圖丨6顯示鑽 石磨粒均以尖點或稜線朝上排列，且每顆鑽石磨粒都座落 在一二角錐形的樹脂錐臺上。另外，藉由立體顯微鏡在放 大20倍的情況下，隨機觀察實施例3製得的樹脂黏結研磨 墊調節器上的500顆鑽石磨粒，計算尖點或棱線朝上的鑽 • 石磨粒比例約為83%。 - 圖17為利用表面結構測量儀器（MITUTOYO，Surftest 籲 SV-400 )量測實施例3製得的樹脂黏結研磨墊調節器之鑽 石磨粒凸出面度的測量結果。其測量條件與實施例丨相同 ，惟測量長度為7.5mm。圖17中顯示，所量測的鑽石磨粒 之間，凸出高度的最大差距為2〇μιη。 發明的效果 據上所述可知’本發明之樹脂黏結研磨墊調節器上的 鑽石磨粒因彼此間之凸出高度差異微小，故有較高比例之 鑽石磨粒可以成為有效調節研磨墊的工作鑽石。其結果， 20 不僅調節器的切削率不易鈍化，可以維持長時間的晶圓移 除率穩定性，而且因為研磨墊調節器上沒有太凸出之鑽石 磨粒，所以研磨墊不會被過度修除，使用壽命可以延長， 進而節省非製程時間。 其次，本發明之樹脂黏結研磨墊調節器，因為大部分 工作鑽石的切刀形狀是銳利的尖點或稜線，且凸出高度差 "微小，故可輕易地在研磨墊表面，既密且規則地刻劃出 形狀與深淺較為一致的溝槽，從而使得研磨墊表面凸點的 大小與形貌整齊一致，定義出一密度高且強韌之表面凸點 、’Ό構。其結果乃得以進一步提昇晶圓的材料移除率及移除 率均勻性，同時降低缺陷率。 另外，本發明之樹脂黏結研磨墊調節器利用樹脂錐臺 的包覆，可在不犧牲鑽石磨粒的凸出高度下形成較大的黏 結面積，故而具有較高的黏結強度。且，本發明之樹脂黏 結研磨墊調節器上工作鑽石的數目較多’機台的下施力會 被平均分擔，不會有單獨的一顆工作鑽石承受過高的動態 負荷’故可有效地避免鑽石磨粒脫落。 此外，本發明之樹脂黏結研磨墊調節器的鑽石磨粒具 有較大的凸出咼度，因此，在研磨墊表面切割溝槽時，切 屑與研磨液有較大的流動空間，這將使排屑容易進行，而 且研磨液的流動與分散都變得較為順暢。同時，鑽石磨粒 的凸出尚度較大將使得樹脂黏結研磨塾調節器之樹脂層在 調節研磨墊的過程中不易接觸到研磨墊，故可避免磨耗。 惟以上所述者’僅為本發明之較佳實施例而已，當不 21 1355315 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為一傳統的隨機排列鑽石磨粒指向之研磨墊調節 盗的剖視不意圖， 圖2(a)〜(d)是說明四種常見的市售立方八面體合成鑽石 結晶形態之示意圖；
圖3是一鑽石磨粒以不同形狀的切刃在研磨墊表面刻 劃溝槽的示意圖； 圖4(a)是一說明本發明樹脂黏結研磨墊調節器之製造方 法的實施例1，其製程步驟中所用的公模沖之示意圖； 圖4(b)是一沿圖4⑷中B-B直線所取的剖視示意圖； 圖4(c)是-說明該實施例！的實施步驟中表面形成有複 數個直立四角錐形凹坑之基板的示意圖；
圖4⑷是一沿圖4⑷中D.D直線所取的剖視示意圖； 圖5是-說明該實施例i的實施步驟中將暫時結合用 膠黏劑充填至凹坑底部的操作方式示意圖； 鑽石磨粒配 圖6是一說明該實施例丨的實施步驟中 置在基板表面的倒錐形凹坑之剖視示意圖； 圖7是一說明該實施例 料施壓於暫時結合在基板表 操作示意圖； 1的實施步驟中，以一軟質材 面倒錐形凹坑内之鑽石磨粒的
說明該實施例1的實施步 驟中，將基板置入 22 1355315 一模具内以進行樹脂注入程序的示意圖； 圖9是一說明該實施例1的實施步驟中，樹脂層硬化 後與模具和基板分離的過程之示意圖； 圖10是一本發明樹脂黏結研磨墊調節器之實施例1的 局部放大示意圖； 圖11是一該實施例1的局部放大剖視示意圖； 圖12是一該實施例1的顯微影像照片； 圖13是一以表面結構測量儀器測量該實施例1的局部 區域所得的鑽石磨粒凸出高度量測結果； 圖14是一本發明樹脂黏結研磨墊調節器之實施例2的 顯微影像照片； 圖15是一以表面結構測量儀器測量該實施例2的局部 區域所得的鑽石磨粒凸出高度量測結果； 圖16是一本發明樹脂黏結研磨墊調節器之實施例3的 顯微影像照片； 圖17是一以表面結構測量儀器測量該實施例3的局部 區域所得的鑽石磨粒凸出高度量測結果。 23 1355315
【主要元件符號說明】 1 ......... ••基板 43·.·.· 路出间度 11........ ••塑膠片 44··.·. ----凸出南度 12........ ••凹坑 5…… …·模具 121…… ••錐頂 51 ··.·· …·上模 122…… ••凹坑深度 52··..· …·下模 123…… ••凹坑寬度 53 …·0型密封圈 100…… •-樹脂黏結研磨墊 54"... •…排氣口 調節器 55·.··. …·樹脂注入口 2 ......... ••公模沖 56"… …·模腔 21........ _ -不銹鋼板 6…… •…樹脂層 211…… ••壓印面（表面） 61 ···.. •…樹脂錐臺 22........ .•四角錐體 80····. …·下施力 221…… .·頂角 81 •…研磨墊 31........ ••膠黏劑 811 ·· •…溝槽 311…… •充填高度 812… …·溝槽 32........ _•網版 9…… •…研磨墊調節器 321…… ••圓形穿孔 91 •… —鑽石磨粒 33........ ••網印平台 911… ----面 34........ ••刮刀 912… …，面 35........ ••矽膠片 913… •…尖點 4 ......... ••鑽石磨粒 914… •…棱線 41........ •尖點 92··_.· ----結合劑層 42........ _•稜線 93 ···.· …·基材 24