TWI569920B - The manufacturing method of the grinding dresser - Google Patents

Description

研磨修整器的製造方法

本發明為有關一種化學機械研磨修整器，尤指一種研磨修整器的製造方法。

常見的化學機械研磨為使用一固定在一旋轉台的研磨墊(或拋光墊)，接觸並施力於一承載在一可自旋之載具上的晶圓。該拋光墊在一段時間的使用後，必需透過一修整器對其進行修整，包括切削(Shave)該拋光墊表面，移除該拋光墊表面累積的廢棄物，藉此保持該拋光墊表面的粗糙度。 關於該修整器，有各種不同的專利紛紛被提出，例如在美國發明專利公告第US6054183號中，即揭示一種修整器，其在一基板上形成複數鑽石粒以及一層化學氣相沉積鑽石，該鑽石粒被該化學氣相沉積鑽石包覆，而被固定於該基板的表面。 在美國發明專利公告第US7467989號中，則揭示一種具塑膠基座之陶瓷研磨墊修整器及其製造方法，其利用一陶瓷粉末玻璃化的製程，將複數研磨顆粒固著於一陶瓷基板上，形成一陶瓷鑽石碟，再利用一塑膠基座裝設於其底部，其中該陶瓷粉末玻璃化的製程，為將一低熔點的陶瓷粉末預先形成於該陶瓷基板上，再加熱使之形成一玻璃化固著層，藉以將布置其上的該研磨顆粒固著於該陶瓷基板，而該底部的該塑膠基座用來承載該陶瓷鑽石碟，以利於形成對應的螺孔及定位孔以配合所要安裝之化學機械研磨(CMP)機台，且能降低生產成本。 然而，一般該修整器為透過所設置的該研磨顆粒，對該拋光墊進行一修整作業，但是由於該修整器具有一大研磨面積，所使用的該研磨顆粒的大小尺寸亦不完全相同，常導致突出高度無法一致，令部分該研磨顆粒未被有效的利用，而使得研磨的效率仍有改進的空間。

本發明的主要目的，在於解決習知的化學機械研磨修整器，其所設置的複數個研磨顆粒所突出高度的差異性較大，使得一研磨面不平整，造成研磨效率不佳的問題。 為達上述目的，本發明提供一種研磨修整器的製造方法，包含以下步驟： 步驟1：提供一具有複數個凹槽的基座，該凹槽中設置有一具有一彈性的海棉以及一滲入該海棉的熱固性黏膠； 步驟2：將複數個研磨單元分別對應設置於該凹槽中，該研磨單元各具有一與該熱固性黏膠接觸的底面以及一由複數個研磨顆粒形成並遠離該底面的研磨端，至少一研磨單元的該研磨端具有一超出一基準平面的第一高度； 步驟3：以一平板抵壓超出該基準平面的該研磨端至該基準平面，該研磨端藉由該海棉的該彈性抵頂該平板，而從該第一高度降為一與該基準平面對齊的第二高度；以及 步驟4：對該熱固性黏膠加熱，使該熱固性黏膠固化而黏著該研磨單元，令該研磨端固定於該第二高度。 如此一來，本發明藉由分別設置複數個該研磨單元，利用該海棉的該彈性調整各研磨單元中該研磨端的高度一致化後，再加熱該熱固性黏膠固定，使得所製作的該研磨修整器，該研磨單元之間具有較小的高度差異，而得以於該拋光墊上進行更細微的修整，並使得每個該研磨端能更均勻的被利用，提高修整的效率。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下： 請搭配參閱『圖1』及『圖2A』至『2D』所示，『圖1』為本發明一實施例的方法流程圖，『圖2A』至『圖2D』為本發明一實施例的製造流程示意圖，如圖所示：本發明為一種研磨修整器的製造方法，包含以下步驟： 步驟1：請搭配參閱『圖2A』與『圖2B』所示，提供一具有複數個凹槽11的基座10，該基座10的材質可選自金屬、金屬合金、氧化金屬、塑膠材料、陶製品、碳製品…等，例如為不鏽鋼、工程塑膠、壓克力、氧化鋁，該凹槽11中設置有一海棉20以及一熱固性黏膠30，該海棉20具有一彈性，該熱固性黏膠30滲入該海棉20之中，該熱固性黏膠30在此可為環氧樹脂或酚醛樹脂等。在本實施例中，為先將該海棉20填入該凹槽11中，再於該凹槽11中加入該熱固性黏膠30，令該熱固性黏膠30滲入該海棉20之中，但並不以此為限制，亦可先添加該熱固性黏膠30於該海棉20之中，令該熱固性黏膠30充分滲入該海棉20後，在一起填入該凹槽11中。 步驟2：請參閱『圖2C』所示，將複數個研磨單元40分別對應設置於該凹槽11中，該研磨單元40各具有一底面42以及一研磨端41，該底面42與該海棉20及滲入該海棉20的該熱固性黏膠30接觸，該研磨端41由複數研磨顆粒411形成並遠離該底面42，而露出該凹槽11，該研磨顆粒411例如可為單晶鑽石、立方氮化硼、碳化矽所形成的顆粒。於該研磨單元40之中，至少一研磨單元40的該研磨端41，具有一超出一基準平面50的第一高度H1，該基準平面50在此定義為當該研磨修整器欲對一拋光墊進行一修整作業，理想的一接觸面，該第一高度H1在『圖2C』中雖為該研磨端41露出該基座10的一表面12的高度，不過必須說明的是，該第一高度H1主要為表達該研磨端41的高度已超出該基準平面50，而不以該研磨端41露出該表面12的高度為限制。 於本實施例中，該研磨單元40還包含有一基底43，該基底43的材質可為金屬、金屬合金、金屬氧化物、塑膠材料、陶製品、碳製品…等，例如為不鏽鋼、工程塑膠、壓克力、氧化鋁，該底面42為該基底43靠近該海棉20的一面，而該基底43遠離該海棉20的一面則設置有該研磨顆粒411，該研磨顆粒411可選擇以膠合或是電鍍的方式固定在該基底43上以形成該研磨端41，例如以樹脂黏合、銅鋅合金固定等。 步驟3：請搭配參閱『圖2C』與『圖2D』所示，接著，以一平板60抵壓超出該基準平面50的該研磨端41至該基準平面50，該平板60具有一面對該研磨端41的平面61，以該平面61抵壓超出該基準平面50的該研磨端41，由於該海棉20具有該彈性，該海棉20將推頂該研磨單元40抵抗該平面61下壓該研磨端41的施力，使得該研磨端41藉由該海棉20的推頂，而抵頂該平板60，抵靠於該平面61，進而與該基準平面50對齊，而從該第一高度H1降為一與該基準平面50對齊的第二高度H2。尚需說明的是，由於該研磨端41為藉由該平板60的該平面61抵壓而對齊該基準平面50，對齊的效果會受到該平面61的平整度以及該海棉20的該彈性影響，一般而言，該研磨端41與該基準平面50之間可能具有一小於100微米(μm)的高度差異。 步驟4：最後，對該熱固性黏膠30加熱，使該熱固性黏膠30固化而黏著該研磨單元40，在此為加熱該熱固性黏膠30至一熱固化溫度，於該熱固化溫度之下，該熱固性黏膠30即硬化，固定該海棉20不產生形變，而令該研磨端41固定於該第二高度H2，與該基準平面50對齊。在本實施例中，為使用環氧樹脂為該熱固性黏膠30，其熱固化溫度為介於50°C至150°C之間。 綜上所述，利用本發明之製造方法所得到的該研磨修整器，藉由分別設置複數個該研磨單元，再以該平板抵壓該研磨端，利用該海棉的該彈性調整各該研磨單元中該研磨端的高度一致化後，再加熱該熱固性黏膠，固定該研磨端於所調整的高度。使得所製作的該研磨修整器，該研磨單元之間具有較小的高度差異，而得以於該拋光墊上進行更細微的修整，並使得每個該研磨端能更均勻的被利用，提高修整的效率。因此本發明極具進步性及符合申請發明專利的要件，爰依法提出申請，祈  鈞局早日賜准專利，實感德便。 以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。

1~4‧‧‧步驟
10‧‧‧基座
11‧‧‧凹槽
12‧‧‧表面
20‧‧‧海棉
30‧‧‧熱固性黏膠
40‧‧‧研磨單元
41‧‧‧研磨端
411‧‧‧研磨顆粒
42‧‧‧底面
43‧‧‧基底
50‧‧‧基準平面
60‧‧‧平板
61‧‧‧平面
H1‧‧‧第一高度
H2‧‧‧第二高度

圖1，為本發明一實施例的方法流程圖。 圖2A-圖2D，為本發明一實施例的製造流程示意圖。

1~4‧‧‧步驟

Claims (11)

1. 一種研磨修整器的製造方法，包含以下步驟： 步驟1：提供一具有複數個凹槽的基座，該凹槽中設置有一具有一彈性的海棉以及一滲入該海棉的熱固性黏膠； 步驟2：將複數個研磨單元分別對應設置於該凹槽中，該研磨單元各具有一與該熱固性黏膠接觸的底面以及一由複數個研磨顆粒形成並遠離該底面的研磨端，至少一研磨單元的該研磨端具有一超出一基準平面的第一高度； 步驟3：以一平板抵壓超出該基準平面的該研磨端至該基準平面，該研磨端藉由該海棉的該彈性抵頂該平板，而從該第一高度降為一與該基準平面對齊的第二高度；以及 步驟4：對該熱固性黏膠加熱，使該熱固性黏膠固化而黏著該研磨單元，令該研磨端固定於該第二高度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的研磨修整器的製造方法，其中於該步驟1中，為先將該海棉填入該凹槽中，再將該熱固性黏膠滲入該海棉。
3. 如申請專利範圍第1項所述的研磨修整器的製造方法，其中於步驟1中，為先將該熱固性黏膠滲入該海棉，再將該海棉填入該凹槽中。
4. 如申請專利範圍第1項所述的研磨修整器的製造方法，其中於步驟2中，該研磨端露出該凹槽。
5. 如申請專利範圍第1項所述的研磨修整器的製造方法，其中該熱固性黏膠為選自環氧樹脂或酚醛樹脂。
6. 如申請專利範圍第1項所述的研磨修整器的製造方法，其中於步驟4中，為加熱該熱固性黏膠至一熱固化溫度，該熱固化溫度為介於50°C至150°C之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述的研磨修整器的製造方法，其中於步驟3中，該平板具有一抵壓該研磨端的平面，令該研磨端與該基準平面之間具有一小於100微米的高度差異。
8. 如申請專利範圍第1項所述的研磨修整器的製造方法，其中該研磨單元更包含一基底，該研磨顆粒為透過膠合或是電鍍方法固定於該基底上。
9. 如申請專利範圍第1項所述的研磨修整器的製造方法，其中該研磨顆粒為選自單晶鑽石、立方氮化硼、碳化矽及其組合所組成的群組。
10. 如申請專利範圍第8項所述的研磨修整器的製造方法，其中該基底的材質為選自金屬、金屬合金、氧化金屬、塑膠材料、陶製品、碳製品所組成的群組。
11. 如申請專利範圍第1項所述的研磨修整器的製造方法，其中該基座的材質為選自金屬、金屬合金、氧化金屬、塑膠材料、陶製品、碳製品所組成的群組。