TWI674947B

TWI674947B - 研磨墊、研磨墊的製造方法及研磨方法

Info

Publication number: TWI674947B
Application number: TW107113416A
Authority: TW
Inventors: 王裕標; 陳憶萍
Original assignee: 智勝科技股份有限公司
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2019-10-21
Also published as: US20190321936A1; US11541505B2; CN110385640A; CN110385640B; TW201943495A

Abstract

一種研磨墊，包括研磨層以及含金屬層。研磨層具有彼此相對的研磨面及背面，其中背面具有多個凹洞。含金屬層配置於研磨層的背面且填入多個凹洞，其中含金屬層與研磨層的背面之間具有第一接觸面積，且第一接觸面積大於研磨層的垂直投影面積。

Description

研磨墊、研磨墊的製造方法及研磨方法

本發明是有關於一種研磨墊、研磨墊的製造方法及研磨方法，且特別是有關於一種在研磨製程期間的溫度可被調降的研磨墊及其製造方法以及使用所述研磨墊的研磨方法。

在產業的元件製造過程中，研磨製程是現今較常使用來使被研磨的物件表面達到平坦化的一種技術。在研磨製程中，物件的表面及研磨墊之間可選擇提供一研磨液，以及藉由物件與研磨墊彼此進行相對運動所產生的摩擦來進行平坦化。在研磨製程期間研磨墊因磨擦而產生熱量，傳統研磨墊因散熱效率不佳而使研磨墊溫度上升較高，進而影響研磨製程的穩定性。

因此，仍有需求提供得以調降研磨製程期間之研磨墊的溫度的手段，以供產業所選擇。

本發明提供一種研磨墊及其製造方法以及研磨方法，使得在研磨製程期間，可調降研磨墊的溫度。

本發明的研磨墊包括研磨層以及含金屬層。研磨層具有彼此相對的研磨面及背面，其中背面具有多個凹洞。含金屬層配置於研磨層的背面且填入多個凹洞，其中含金屬層與研磨層的背面之間具有第一接觸面積，且第一接觸面積大於研磨層的垂直投影面積。

本發明的研磨墊的製造方法包括以下步驟。提供具有彼此相對的研磨面及背面的研磨層，其中背面具有多個凹洞。形成含金屬層於研磨層的背面且填入多個凹洞，其中含金屬層與研磨層的背面之間具有第一接觸面積，且第一接觸面積大於研磨層的垂直投影面積。

本發明的研磨方法適用於研磨物件，且包括以下步驟。提供研磨墊，其中研磨墊如上所述的任一種研磨墊。對物件施加壓力以壓置於研磨墊上。對物件及研磨墊提供相對運動以進行研磨製程。

基於上述，本發明的研磨墊或本發明之研磨墊的製造方法所製得的研磨墊透過研磨層之背面具有多個凹洞、含金屬層配置於研磨層的背面且填入多個凹洞，以及含金屬層與研磨層的背面之間具有的接觸面積大於研磨層的垂直投影面積，使得在研磨製程期間，摩擦所產生的熱量能夠經由含金屬層有效率地傳導至外部環境，而減少熱量累積於研磨墊中，藉此研磨墊因摩擦所造成的溫度升高的程度會降低，從而達成有效調降研磨墊的溫度的目的。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施方式，並配合所附圖式作詳細說明如下。

本文使用的「約」包括所述值和在本領域普通技術人員確定的特定值的可接受的偏差範圍內的平均值，考慮到所討論的測量和與測量相關的誤差的特定數量（即，測量系統的限制）。例如，「約」可以表示在所述值的一個或多個標準偏差內，或例如±30%、±20%、±15%、±10%、±5%內。再者，本文使用的「約」可依光學性質、蝕刻性質或其它性質，來選擇較可接受的偏差範圍或標準偏差，而可不用一個標準偏差適用全部性質。

圖1是依照本發明的一實施方式的研磨墊的剖面示意圖。請參照圖1，在本實施方式中，研磨墊100包括研磨層102以及含金屬層104。另外，在本實施方式中，研磨墊100可選擇性更包括黏著層106。

在本實施方式中，研磨層102具有研磨面PS以及相對於研磨面PS的背面BS。在本實施方式中，當使用研磨墊100對物件進行研磨製程時，物件會與研磨層102的研磨面PS接觸。如圖1所示，在本實施方式中，研磨層102的背面BS具有多個凹洞U。也就是說，在本實施方式中，研磨層102的背面BS為非平坦表面。在一實施方式中，研磨層102可為多孔性結構（例如：封閉型多孔性結構或開放型多孔性結構），則此時多個凹洞U可屬於多孔性結構的一部分。然而，本發明並不限於此。在另一實施方式中，研磨層102可為非多孔性結構，則此時多個凹洞U可包括由外加力量或能量造成的刀痕、蝕刻痕、雷射痕或磨痕。在本文中，非多孔性結構定義為：具有極少數的孔洞，甚或不含有任何孔洞的結構。

在本實施方式中，多個凹洞U於研磨層102的背面BS上的截面積與研磨層102的垂直投影面積（orthogonal projection area）的比值大於約1%（例如是大於約2%、5%、10%、20%、30%、40%、或50%，但不以此限定本發明）。另外，在本實施方式中，由於研磨層102的背面BS具有多個凹洞U，研磨層102的背面BS的面積大於研磨層102的垂直投影面積。在一實施方式中，研磨層102的背面BS的面積相對於研磨層102的垂直投影面積大於約102%（例如是大於約104%、110%、122%、150%、185%、233%、或300%，但不以此限定本發明）。在本文中，垂直投影面積定義為：垂直於研磨層102之研磨面PS的投影面積。

在本實施方式中，研磨層102例如是由聚合物基材所構成，其中聚合物基材可以是聚酯（polyester）、聚醚（polyether）、聚氨酯（polyurethane）、聚碳酸酯（polycarbonate）、聚丙烯酸酯（polyacrylate）、聚丁二烯（polybutadiene）、或其餘經由合適之熱固性樹脂（thermosetting resin）或熱塑性樹脂（thermoplastic resin）所合成之聚合物基材，但本發明並不限於此。

在本實施方式中，含金屬層104配置於研磨層102的背面BS且填入多個凹洞U。也就是說，在本實施方式中，研磨層102的背面BS為研磨層102與含金屬層104接觸的表面。如圖1所示，在本實施方式中，含金屬層104順形性（conformal）地填入多個凹洞U而形成多個凹陷部C。也就是說，在本實施方式中，含金屬層104具有順應於研磨層102之背面BS形狀的表面輪廓。

另一方面，如前文所述，研磨層102的背面BS為研磨層102與含金屬層104接觸的表面且研磨層102的背面BS的面積大於研磨層102的垂直投影面積，故在本實施方式中，含金屬層104與研磨層102的背面BS之間具有的接觸面積大於研磨層102的垂直投影面積。在一實施方式中，含金屬層104與研磨層102的背面BS之間具有的接觸面積相對於研磨層102的垂直投影面積大於約102%。

下列表1記載：在研磨墊100的多個凹洞U於研磨層102的背面BS上的截面積與研磨層102的垂直投影面積具有不同的比值的情況下，研磨墊100之含金屬層104與研磨層102的背面BS之間具有的接觸面積與研磨層102的垂直投影面積所對應的比值。表1

多個凹洞U於研磨層102的背面BS上的截面積與研磨層102的垂直投影面積的比值(%)	含金屬層104與研磨層102的背面BS之間具有的接觸面積與研磨層102的垂直投影面積的比值(%)
1	102.02
2	104.08
5	110.53
10	122.22
20	150.00
30	185.71
40	233.33
50	300.00

由上述表1揭示的結果可知，當研磨層102的背面BS具有多個凹洞U時，含金屬層104與研磨層102的背面BS之間具有的接觸面積會大於研磨層102的垂直投影面積。並且，由上述表1揭示的結果可知，隨著多個凹洞U於研磨層102的背面BS上的截面積佔研磨層102的垂直投影面積的比例增加，含金屬層104與研磨層102的背面BS之間具有的接觸面積會增加。

在本實施方式中，含金屬層104具有良好的導熱性，可將所接觸到的熱量傳導至外部環境，以減少因高溫使得研磨層102軟化而影響平坦化能力或使研磨層102表面產生釉化（glazing）而造成研磨缺陷（defect）的問題，藉此可維持研磨製程的穩定性。在一實施方式中，含金屬層104的導熱率大於約10 W/m·K（例如是大於約30 W/m·K、50 W/m·K、或100 W/m·K，但不以此限定本發明），藉此含金屬層104可具有良好的導熱性，因此可將研磨製程中摩擦所產生的熱量較有效率地傳導至外部環境。在本實施方式中，含金屬層104的材質可包括金屬、合金或金屬-非金屬化合物，其中金屬例如是（但不限於）：鋁、銅、銀、金、鎳、鋅、錫、鈦或鉻，合金例如是（但不限於）：鋁銅合金、銅鋅合金、銅錫合金、鎳鉻合金或鈦鋁合金，金屬-非金屬化合物例如是（但不限於）：鋁氮化合物、鉭氮化合物、鈦氮化合物或鈦碳化合物。常用之研磨層102及黏著層106的材料的導熱率通常小於約1 W/m·K。由於含金屬層104的導熱率遠高於研磨層102及黏著層106，因此研磨製程中摩擦所產生熱量之傳導方向，除了縱向傳導到研磨墊100所固定的研磨平台上，更可藉由含金屬層104的高導熱率而橫向傳導到研磨墊100周圍，因此可調降研磨墊100的溫度。

在本實施方式中，研磨墊100包括背面BS具有多個凹洞U的研磨層102以及配置於研磨層102的背面BS且填入多個凹洞U的含金屬層104，其中含金屬層104與研磨層102的背面BS之間具有的接觸面積大於研磨層102的垂直投影面積。值得說明的是，由於熱量傳導效率與散熱面積成正比，因此本實施方式中的研磨墊100與即使包括含金屬層，但研磨層的背面平坦（即不具有多個凹洞U，而含金屬層與研磨層間的接觸面積實質上等於研磨層的垂直投影面積）的研磨墊相比，研磨墊100因含金屬層104與研磨層102間的接觸面積大於研磨層102的垂直投影面積，而增加了含金屬層104的散熱面積，使得熱量傳導效率提高。如此一來，在研磨製程期間，摩擦所產生的熱量能夠經由含金屬層104有效率地傳導至外部環境，而減少熱量累積於研磨墊100中，藉此研磨墊100因摩擦所造成的溫度升高的程度會降低，而達成有效調降研磨墊100的溫度的目的。

在一實施方式中，研磨墊100選擇更包括黏著層106配置於含金屬層104下方。也就是說，含金屬層104位於黏著層106與研磨層102之間。如圖1所示，黏著層106填滿多個凹陷部C且與含金屬層104接觸，因此黏著層106與含金屬層104之間具有的接觸面積大於研磨層102的垂直投影面積。在一實施方式中，黏著層106與含金屬層104之間具有的接觸面積相對於研磨層102的垂直投影面積大於約102%。值得說明的是，由於黏著力與接觸面積成正比，因此本實施方式中的研磨墊100與即使包括含金屬層，但含金屬層的背面平坦（即不具有多個凹陷部C，而黏著層與含金屬層間的接觸面積實質上等於研磨層的垂直投影面積）的研磨墊相比，研磨墊100因黏著層106與含金屬層104間的接觸面積大於研磨層102的垂直投影面積，而增加了黏著層106的接觸面積，使得黏著力提高。另一方面，研磨墊100的含金屬層104使研磨製程期間溫度升高的程度降低，因此可減少黏著層106因高溫而產生劣化、變形或黏性下降的問題，以維持研磨製程的穩定性。

以下，為了更清楚描述研磨墊100及其功效，將參照圖2來說明研磨墊100的製造方法。圖2是本發明一實施方式的研磨層的製造方法的流程圖。

首先，請同時參照圖2及圖1，進行步驟S10，提供研磨層102，其中研磨層102具有彼此相對的研磨面PS及背面BS，背面BS具有多個凹洞U。如前文所述，在本實施方式中，研磨層102可為多孔性結構或者非多孔性結構。在研磨層102為多孔性結構的一實施方式中，形成研磨層102的方法可包括以下步驟：首先，提供研磨層半成品，其中研磨層半成品包括具有多孔性結構的主體層以及具有非多孔性結構的表皮層，表皮層配置在主體層的表面上。提供研磨層半成品的方法例如可包括：使用灌注法或壓模法將聚合物材料於模具中成型。聚合物材料是構成所欲製造的研磨層102的主要材料，且例如是聚酯、聚醚、聚胺酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚丁二烯、或其餘經由合適之熱固性樹脂或熱塑性樹脂所合成之聚合物材料，但不以此限定本發明。詳細而言，在此實施方式中，在使聚合物材料固化成型的製程中，研磨層半成品的表面會與模具直接接觸，藉此使得研磨層半成品之鄰近表面的部分與其餘部分產生些微差異，其中所述鄰近表面的部分即構成具有非多孔性結構的表皮層，而所述其餘部分即構成具有多孔性結構的主體層。

接著，移除位於研磨層半成品的下表面上的表皮層，以暴露出一部分的具有多孔性結構的主體層，因而形成多個凹洞U於研磨層102的背面BS上。也就是說，在此實施方式中，研磨層102的多個凹洞U可屬於多孔性結構的一部分。移除所述表皮層的方法例如可包括：進行機械切割、化學蝕刻、雷射加工或磨除。

在研磨層102為多孔性結構的另一實施方式中，形成研磨層102的方法可選擇性更包括以下步驟：移除位於研磨層半成品的上表面上的表皮層，以暴露出另一部分的具有多孔性結構的主體層。如此一來，在此實施方式中，類似於研磨層102的背面BS，研磨層102的研磨面PS上形成有多個凹洞（未繪示）。移除所述表皮層的方法例如可包括：進行機械切割、化學蝕刻、雷射加工或磨除。

另一方面，在研磨層102為非多孔性結構的一實施方式中，形成研磨層102的方法可包括以下步驟：首先，提供具有非多孔性結構之研磨層半成品。提供具有非多孔性結構之研磨層半成品的方法例如可包括：使用灌注法或壓模法將聚合物材料於模具中成型。提供研磨層半成品的方法例如可包括：使用灌注法或壓模法將聚合物材料於模具中成型。聚合物材料是構成所欲製造的研磨層102的主要材料，且例如是聚酯、聚醚、聚胺酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚丁二烯、或其餘經由合適之熱固性樹脂或熱塑性樹脂所合成之聚合物材料，但不以此限定本發明。在此實施方式中，在使聚合物材料固化成型的製程中，研磨層半成品的表面會與模具直接接觸，藉此使得研磨層半成品之鄰近表面的部分與其餘部分產生些微差異。舉一例而言，在一實施方式中，與研磨層半成品之鄰近表面的部分的顏色相比，研磨層半成品之其餘部分的顏色較淺。

接著，移除研磨層半成品的部分下表面，以形成多個凹洞U於研磨層102的背面BS上。移除研磨層半成品的部分下表面的方法例如可包括：機械切割、化學蝕刻、雷射加工或磨除。也就是說，在此實施方式中，研磨層102的多個凹洞U可包括在機械切割、化學蝕刻、雷射加工或磨除的製程中所形成的刀痕、蝕刻痕、雷射痕或磨痕。

繼之，請再次參照圖2及圖1，進行步驟S12，形成含金屬層104於研磨層102的背面BS且填入多個凹洞U。如圖1所示，在本實施方式中，含金屬層104順形性地填入多個凹洞U而形成多個凹陷部C。形成含金屬層104的方法例如可包括：蒸鍍、噴塗、物理氣相沉積、化學氣相沉積或電鍍。

在一實施方式中，含金屬層104形成於研磨層102背面BS的接觸溫度可選擇性地使研磨層102軟化。在本實施方式中，可視研磨層102的聚合物材料特性而調整接觸溫度，所述接觸溫度例如介於40°C至100°C之間。在另一實施方式中，所述接觸溫度例如是高於欲形成研磨層102的聚合物材料的軟化點5°C至30°C之間。值得一提的是，透過接觸溫度會使研磨層102軟化，使得研磨層102與含金屬層104之間的接合力提高。

在本實施方式中，作為研磨層102與含金屬層104接觸的表面的背面BS因具有多個凹洞U而使得其面積大於研磨層102的垂直投影面積，基於此，含金屬層104與研磨層102的背面BS之間具有的接觸面積大於研磨層102的垂直投影面積。

之後，請再次參照圖2及圖1，進行步驟S14，形成黏著層106於含金屬層104的下方。如圖1所示，在本實施方式中，黏著層106填滿多個凹陷部C。也就是說，在本實施方式中，黏著層106與含金屬層104接觸。形成黏著層106的方法例如可包括（但不限於）：於含金屬層104上塗佈欲形成黏著層106的黏著材料，或者將黏著層106全面性地黏附於含金屬層104上。於含金屬層104上塗佈黏著材料的方法例如可包括（但不限於）：刮塗、壓塗、噴塗、或旋轉塗佈。黏著層106例如是（但不限於）：無載體膠或雙面膠。黏著層106的材質例如可包括（但不限於）：壓克力系膠、矽酮系膠、橡膠系膠、環氧樹脂系膠或聚氨酯系膠。

另外，在本實施方式中，研磨層102的背面BS的面積大於研磨層102的垂直投影面積，且含金屬層104順形性地填入研磨層102背面BS中的多個凹洞U而形成多個凹陷部C，故填滿多個凹陷部C的黏著層106與含金屬層104之間具有的接觸面積大於研磨層102的垂直投影面積。

在圖2的實施方式中，製造研磨墊100的方法包括形成研磨層102的步驟S10、形成含金屬層104的步驟S12及形成黏著層106的步驟S14，使所形成的研磨墊100透過黏著層106黏著固定於研磨平台上，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，製造研磨墊100的方法也可以不包括形成黏著層106，使所形成的研磨墊100透過吸附方式（例如是真空吸附）固定於研磨平台上。

在圖1的實施方式中，研磨墊100中的含金屬層104順形性填入多個凹洞U而形成多個凹陷部C，但本發明並不限於此。以下，將參照圖3進行詳細說明。

圖3是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的剖面示意圖。請同時參照圖3及圖1，圖3的研磨墊200與圖1的研磨墊100相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符號表示，且相關說明皆可參照前文而不再贅述。另外，研磨層202可與前述圖1的實施方式中之對應者相同或相似，故相關說明即不再贅述。以下，將針對兩者之間的差異處進行說明。

請參照圖3，在本實施方式中，研磨墊200包括研磨層202以及含金屬層204。另外，在本實施方式中，研磨墊200可選擇性更包括黏著層206。

在本實施方式中，含金屬層204配置於研磨層202的背面BS且填入背面BS中的多個凹洞U。詳細而言，如圖3所示，在本實施方式中，含金屬層204填滿多個凹洞U。在本實施方式中，研磨層202的背面BS為研磨層202與含金屬層204接觸的表面且研磨層202的背面BS的面積大於研磨層202的垂直投影面積，故含金屬層204與研磨層202的背面BS之間具有的接觸面積大於研磨層202的垂直投影面積。在一實施方式中，含金屬層204與研磨層202的背面BS之間具有的接觸面積相對於研磨層202的垂直投影面積大於約102%。另外，如圖3所示，在本實施方式中，含金屬層204之下表面為大致平坦表面，故含金屬層204之下表面的面積實質上等於研磨層202的垂直投影面積。

在本實施方式中，黏著層206配置於含金屬層204下方。也就是說，在本實施方式中，含金屬層204位於黏著層206與研磨層202之間。如圖3所示，在本實施方式中，黏著層206與含金屬層204接觸且含金屬層204之下表面為大致平坦表面，故黏著層206與含金屬層204之間具有的接觸面積實質上等於研磨層202的垂直投影面積。

在本實施方式中，研磨墊200包括背面BS具有多個凹洞U的研磨層202以及配置於研磨層202的背面BS且填入多個凹洞U的含金屬層204，其中含金屬層204與研磨層202的背面BS之間具有的接觸面積大於研磨層202的垂直投影面積。值得說明的是，由於熱量傳導效率與散熱面積成正比，因此本實施方式中的研磨墊200與即使包括含金屬層，但研磨層的背面平坦（即不具有多個凹洞U，而含金屬層與研磨層的背面間的接觸面積實質上等於研磨層的垂直投影面積）的研磨墊相比，研磨墊200因含金屬層204與研磨層202間的接觸面積大於研磨層202的垂直投影面積，而增加了含金屬層204的散熱面積，使得熱量傳導效率提高。如此一來，在研磨製程期間，摩擦所產生的熱量能夠經由含金屬層204有效率地傳導至外部環境，而減少熱量累積於研磨墊200中，藉此研磨墊200因摩擦所造成的溫度升高的程度會降低，而達成有效調降研磨墊200的溫度的目的。另一方面，在研磨墊200選擇更包括黏著層206的情況下，研磨墊200的含金屬層204使研磨製程期間溫度升高的程度降低，因此可減少黏著層206因高溫而產生劣化、變形或黏性下降的問題，以維持研磨製程的穩定性。

另一方面，基於圖3、圖1及圖2的內容可知，製造圖3的研磨墊200的方法與製造圖1的研磨墊100的方法相似，其中兩者的步驟S10相同，不再贅述。以下，將針對兩者之間的差異處進行說明。

請參照圖3及圖2，進行步驟S12，形成含金屬層204於研磨層202的背面BS且填入多個凹洞U。如圖3所示，在本實施方式中，含金屬層204填滿多個凹洞U。也就是說，在本實施方式中，含金屬層204與研磨層202接觸。形成含金屬層204的方法例如可包括：蒸鍍、噴塗、物理氣相沉積、化學氣相沉積或電鍍。

在本實施方式中，作為研磨層202與含金屬層204接觸的表面的背面BS因具有多個凹洞U而使得其面積大於研磨層202的垂直投影面積，基於此，含金屬層204與研磨層202的背面BS之間具有的接觸面積大於研磨層202的垂直投影面積。

繼之，請再次參照圖3及圖2，進行步驟S14，形成黏著層206於含金屬層204的下方。在本實施方式中，黏著層206形成在含金屬層204之下表面上。形成黏著層206的方法例如可包括（但不限於）：於含金屬層204上塗佈欲形成黏著層206的黏著材料，或者將黏著層206全面性地黏附於含金屬層204上。於含金屬層204上塗佈黏著材料的方法例如可包括（但不限於）：刮塗、壓塗、噴塗、或旋轉塗佈。黏著層206例如是（但不限於）：無載體膠或雙面膠。黏著層206的材質例如可包括（但不限於）：壓克力系膠、矽酮系膠、橡膠系膠、環氧樹脂系膠或聚氨酯系膠。

另外，在本實施方式中，黏著層206與含金屬層204之下表面接觸。如圖3所示，在本實施方式中，含金屬層204之下表面為大致平坦表面，故黏著層206與含金屬層204之間具有的接觸面積實質上等於研磨層202的垂直投影面積。

在圖2的實施方式中，製造研磨墊200的方法包括形成研磨層202的步驟S10、形成含金屬層204的步驟S12及形成黏著層206的步驟S14，使所形成的研磨墊200透過黏著層206黏著固定於研磨平台上，但本發明並不限於此。在其他實施方式中，製造研磨墊200的方法也可以不包括形成黏著層206，使所形成的研磨墊200透過吸附方式（例如是真空吸附）固定於研磨平台上。

圖4是依照本發明的一實施方式的研磨方法的流程圖。此研磨方法適用於研磨物件。詳細而言，此研磨方法可應用於製造工業元件的研磨製程，例如是應用於電子產業的元件，其可包括半導體、積體電路、微機電、能源轉換、通訊、光學、儲存碟片、及顯示器等元件，而製作這些元件所使用的物件可包括半導體晶圓、ⅢⅤ族晶圓、儲存元件載體、陶瓷基底、高分子聚合物基底、及玻璃基底等，但並非用以限定本發明的範圍。

請參照圖4，首先，進行步驟S20，提供研磨墊。詳細而言，在本實施方式中，研磨墊可以是前述實施方式中所述的任一種研磨墊，例如研磨墊100/200。而所述研磨墊100/200的相關描述已於前文進行詳盡地說明，故於此不再贅述。

接著，進行步驟S22，對物件施加壓力。藉此，物件會被壓置於所述研磨墊上，並與所述研磨墊接觸。詳細而言，如前文所述，物件會與研磨層102/202的研磨面PS接觸。另外，對物件施加壓力的方式例如是使用能夠固持物件的載具來進行。

之後，進行步驟S24，對所述物件及所述研磨墊提供相對運動，以利用所述研磨墊對所述物件進行研磨製程，而達到平坦化的目的。詳細而言，對物件及研磨墊提供相對運動的方法例如是：透過承載台進行旋轉來帶動固定於承載台上的研磨墊旋轉。

應用於上述的研磨步驟，相較於具有類似結構但不包括含金屬層的傳統研磨墊而言，本發明之研磨墊由於包括含金屬層，可調降研磨墊因磨擦而升高的溫度。在一實施方式中，本發明之研磨墊例如可調降溫度約1 ^oC到20 ^oC之間，但不以此限定本發明。此外，上述各實施方式中的含金屬層的厚度，可視其填入的凹洞U的深度及所需的散熱效率而做選擇。在一實施方式中，含金屬層的厚度例如是介於約5 μm到200 μm之間，但不以此限定本發明。

此外，上述各實施方式之研磨墊均以包括研磨層的單層結構做說明及繪示，但並非用以限定本發明之範圍。本發明之研磨墊也可以另外包括一層或多層之底層，配置於上述各實施方式之結構的下方，例如是包括硬度較研磨層低或高之底層，因而具有雙層或多層結構。

綜上所述，本發明之研磨墊的優點已如上述各實施方式所詳述。除此之外，對於某些特定的研磨製程而言，仍需要可解決水氣滲透過研磨層的問題。本發明之研磨墊所包括的含金屬層由於具有較低的水氣滲透率，可減少水氣滲透至研磨層下方，以避免研磨層下方之黏著層的黏著力受影響，或避免研磨墊吸附於研磨平台上之固定能力受到干擾，因此可使研磨墊具有較佳的研磨穩定性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、200‧‧‧研磨墊

102、202‧‧‧研磨層

104、204‧‧‧含金屬層

106、206‧‧‧黏著層

BS‧‧‧背面

C‧‧‧凹陷部

PS‧‧‧研磨面

U‧‧‧凹洞

S10、S12、S14、S20、S22、S24‧‧‧步驟

圖1是依照本發明的一實施方式的研磨墊的剖面示意圖。圖2是依照本發明的一實施方式的研磨墊的製造方法的流程圖。圖3是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的剖面示意圖。圖4是依照本發明的一實施方式的研磨方法的流程圖。

Claims

一種研磨墊，包括：研磨層，具有彼此相對的研磨面及背面，其中所述背面具有多個凹洞；含金屬層，配置於所述研磨層的所述背面且填入所述多個凹洞，其中所述含金屬層與所述研磨層的所述背面之間具有第一接觸面積，且所述第一接觸面積大於所述研磨層的垂直投影面積；以及黏著層，配置於所述含金屬層下方。
如申請專利範圍第1項所述的研磨墊，其中所述多個凹洞於所述背面上的截面積與所述研磨層的垂直投影面積的比值大於1%。
如申請專利範圍第1項所述的研磨墊，其中所述第一接觸面積相對於所述研磨層的垂直投影面積大於102%。
如申請專利範圍第1項所述的研磨墊，其中所述含金屬層的導熱率大於10W/m．K。
如申請專利範圍第1項所述的研磨墊，其中所述含金屬層的材質包括金屬、合金或金屬-非金屬化合物。
如申請專利範圍第1項所述的研磨墊，其中所述含金屬層順形性填入所述多個凹洞而形成多個凹陷部，所述黏著層與所述含金屬層之間具有第二接觸面積，且所述第二接觸面積大於所述研磨層的垂直投影面積。
如申請專利範圍第6項所述的研磨墊，其中所述黏著層填滿所述多個凹陷部。
如申請專利範圍第1項所述的研磨墊，其中所述含金屬層填滿所述多個凹洞，所述黏著層與所述含金屬層之間具有第二接觸面積，且所述第二接觸面積實質上等於所述研磨層的垂直投影面積。
如申請專利範圍第1項所述的研磨墊，其中所述研磨層為多孔性結構，且所述多個凹洞為所述多孔性結構的一部分。
如申請專利範圍第1項所述的研磨墊，其中所述研磨層為非多孔性結構，且所述多個凹洞包括刀痕、蝕刻痕、雷射痕或磨痕。
一種研磨墊的製造方法，包括：形成研磨層，所述研磨層具有彼此相對的研磨面及背面，其中所述背面具有多個凹洞；形成含金屬層於所述研磨層的所述背面且填入所述多個凹洞，其中所述含金屬層與所述研磨層的所述背面之間具有第一接觸面積，且所述第一接觸面積大於所述研磨層的垂直投影面積；以及形成黏著層於所述含金屬層的下方。
如申請專利範圍第11項所述的研磨墊的製造方法，其中所述多個凹洞於所述背面上的截面積與所述研磨層的垂直投影面積的比值大於1%。
如申請專利範圍第11項所述的研磨墊的製造方法，其中所述第一接觸面積相對於所述研磨層的垂直投影面積大於102%。
如申請專利範圍第11項所述的研磨墊的製造方法，其中所述含金屬層的導熱率大於10W/m．K。
如申請專利範圍第11項所述的研磨墊的製造方法，其中所述含金屬層的材質包括金屬、合金或金屬-非金屬化合物。
如申請專利範圍第11項所述的研磨墊的製造方法，其中所述含金屬層順形性填入所述多個凹洞而形成多個凹陷部，所述黏著層與所述含金屬層之間具有第二接觸面積，且所述第二接觸面積大於所述研磨層的垂直投影面積。
如申請專利範圍第16項所述的研磨墊的製造方法，其中所述黏著層填滿所述多個凹陷部。
如申請專利範圍第11項所述的研磨墊的製造方法，其中所述含金屬層填滿所述多個凹洞，所述黏著層與所述含金屬層之間具有第二接觸面積，且所述第二接觸面積實質上等於所述研磨層的垂直投影面積。
如申請專利範圍第11項所述的研磨墊的製造方法，其中所述研磨層為多孔性結構，且所述多個凹洞為所述多孔性結構的一部分。
如申請專利範圍第19項所述的研磨墊的製造方法，其中形成所述研磨層的方法包括：提供研磨層半成品，所述研磨層半成品包括具有多孔性結構的主體層以及具有非多孔性結構的表皮層，所述表皮層配置在所述主體層的表面上；以及移除位於所述研磨層半成品的下表面上的所述表皮層，以形成所述多個凹洞於所述研磨層的所述背面上。
如申請專利範圍第20項所述的研磨墊的製造方法，其中形成所述研磨層的方法更包括：移除位於所述研磨層半成品的上表面上的所述表皮層，以形成多個凹洞於所述研磨層的所述研磨面上。
如申請專利範圍第20至21項中任一項所述的研磨墊的製造方法，其中移除所述表皮層的方法包括進行機械切割、化學蝕刻、雷射加工或磨除。
如申請專利範圍第11項所述的研磨墊的製造方法，其中所述研磨層為非多孔性結構，且所述多個凹洞包括刀痕、蝕刻痕、雷射痕或磨痕。
如申請專利範圍第23項所述的研磨墊的製造方法，其中形成所述研磨層的方法包括：提供具有非多孔性結構之研磨層半成品；以及移除所述研磨層半成品的部分下表面，以形成所述多個凹洞於所述研磨層的所述背面上，其中移除所述研磨層半成品的部分下表面的方法包括機械切割、化學蝕刻、雷射加工或磨除。
如申請專利範圍第11項所述的研磨墊的製造方法，其中形成所述含金屬層的方法包括蒸鍍、噴塗、物理氣相沉積、化學氣相沉積或電鍍。
如申請專利範圍第11項所述的研磨墊的製造方法，其中形成所述含金屬層於所述研磨層的所述背面時具有接觸溫度，所述接觸溫度使所述研磨層軟化。
一種研磨方法，適用於研磨物件，包括：提供研磨墊，所述研磨墊如申請專利範圍第1至10項中任一項所述的研磨墊；對所述物件施加壓力以壓置於所述研磨墊上；以及對所述物件及所述研磨墊提供相對運動以進行研磨製程。