TWI718508B - 研磨墊、研磨墊的製造方法以及研磨方法 - Google Patents

研磨墊、研磨墊的製造方法以及研磨方法 Download PDF

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Abstract

一種研磨墊,其研磨面對應於具有第一座標方向及第二座標方向之二維正交座標系,其旋轉軸心對應至二維正交座標系之原點,且其包括研磨層以及表面圖案。表面圖案配置於研磨層中,且包括分別沿第一座標方向分佈的至少一第一溝槽及至少一第二溝槽,其中至少一第一溝槽具有第一切割軌跡方向,第一切割軌跡方向順向於第一座標方向,且至少一第二溝槽具有第二切割軌跡方向,第二切割軌跡方向逆向於第一座標方向。

Description

研磨墊、研磨墊的製造方法以及研磨方法
本發明有關於一種研磨墊、研磨墊的製造方法以及研磨方法,且特別是有關於一種使研磨液具有不同流場的研磨墊、研磨墊的製造方法以及研磨方法。
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。一般來說,研磨製程係藉由供應在物件的表面及研磨墊之間的研磨液帶來的化學作用,以及藉由物件與研磨墊彼此進行相對運動所產生的機械摩擦來進行平坦化。研磨墊透過位於研磨層表面的多個溝槽來容納及傳輸研磨液。隨著產業的發展,各種不同研磨製程應用所需求的研磨液流場分布不同。因此,仍有需求提供得以使研磨液具有不同流場分布的研磨墊,以供產業所選擇。
本發明提供一種研磨墊、研磨墊的製造方法以及研磨方法,其使研磨液具有不同流場分布,以供產業所選擇。
本發明的研磨墊的研磨面對應於具有第一座標方向及第二座標方向之二維正交座標系,旋轉軸心對應至二維正交座標系之原點,且包括研磨層以及表面圖案。表面圖案配置於研磨層中,且包括分別沿第一座標方向分佈的至少一第一溝槽及至少一第二溝槽,其中至少一第一溝槽具有第一切割軌跡方向,第一切割軌跡方向順向於第一座標方向,且至少一第二溝槽具有第二切割軌跡方向,第二切割軌跡方向逆向於第一座標方向。
本發明的研磨墊包括研磨層以及表面圖案。表面圖案配置於研磨層中,且包括相同形狀分佈之至少一第一溝槽及至少一第二溝槽,其中至少一第一溝槽具有第一切割軌跡方向,至少一第二溝槽具有第二切割軌跡方向,且第一切割軌跡方向與第二切割軌跡方向相反。
本發明的研磨墊用以研磨物件,其中在研磨時研磨墊具有運動方向,且研磨墊包括研磨層、至少一第一溝槽以及至少一第二溝槽。至少一第一溝槽配置於研磨層中,其中至少一第一溝槽具有第一切割軌跡方向,且第一切割軌跡方向順向於運動方向。至少一第二溝槽配置於研磨層中,其中至少一第二溝槽具有第二切割軌跡方向,且第二切割軌跡方向逆向於運動方向。
本發明的研磨墊的製造方法包括以下步驟。提供具有研磨面的研磨層。使用切割裝置,沿著第一切割軌跡方向在研磨面上形成至少一第一溝槽,以及沿著第二切割軌跡方向在研磨面上形成至少一第二溝槽,其中至少一第一溝槽與至少一第二溝槽相鄰,且第一切割軌跡方向與第二切割軌跡方向相反。
本發明的研磨方法包括以下步驟。提供研磨墊,其中研磨墊如上所述的研磨墊。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程序。
基於上述,在本發明的研磨墊中,至少一第一溝槽具有第一切割軌跡方向,至少一第二溝槽具有第二切割軌跡方向,且第一切割軌跡方向與第二切割軌跡方向相反,藉此當使用研磨墊對物件進行研磨程序時,研磨墊使研磨液具有不同的流場分布,以因應不同研磨製程應用所需求。
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」、「近似」、「本質上」、或「實質上」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」、「近似」、「本質上」、或「實質上」可依量測性質、切割性質或其它性質,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。
在附圖中,為了清楚起見,放大了層、膜、面板、區域等的厚度。應當理解,當溝槽被稱為「相鄰於」另一溝槽時,所述溝槽與所述另一溝槽之間不存在任何溝槽。
圖1是依照本發明的一實施方式的研磨墊的上視示意圖。
請參照圖1,研磨墊100包括研磨層102以及配置於研磨層102中的表面圖案104。在本實施方式中,研磨層102具有研磨面PS。當使用研磨墊100對物件進行研磨程序時,物件會與研磨層102的研磨面PS接觸。在本實施方式中,研磨面PS對應於具有第一座標方向10a及第二座標方向10b之二維正交座標系10。如圖1所示,二維正交座標系10為極座標系,第一座標方向10a為角座標方向,第二座標方向10b為半徑座標方向。任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,半徑座標表示二維正交座標系10的原點至極點P的距離,角座標表示極點P與二維正交座標系10的原點的連線對於極軸L按逆時針方向的角弧,且極軸L就是在直角座標系中的X軸。有鑑於此,任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,第一座標方向10a亦為圓周方向,第二座標方向10b亦為半徑方向。另外,由於角座標表示極點P與二維正交座標系10的原點的連線對於極軸L按逆時針方向的角弧,故第一座標方向10a(即角座標方向)為逆時針方向。
在本實施方式中,研磨墊100具有旋轉軸心C,且所述旋轉軸心C對應至二維正交座標系10的原點。另外,如圖1所示,所述旋轉軸心C是位於研磨墊100的中心。以圖1所示之研磨墊100為圓形為例,研磨墊100的中心即為圓心,亦即旋轉軸心C是位於研磨墊100的圓心。當使用研磨墊100對物件進行研磨程序時,研磨墊100固定於研磨設備的承載台(未繪示)上,研磨墊100受承載台帶動而沿著旋轉軸心C以運動方向R轉動。如圖1所示,相對於研磨墊100的旋轉軸心C(亦即研磨墊100的中心),運動方向R為逆時針方向,亦即研磨墊100係以逆時針方向轉動,但本發明並不限於此。在其他實施方式中,運動方向R亦可為順時針方向。
在本實施方式中,研磨層102可以是由聚合物基材所構成。舉例來說,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)、其他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或其組合。另外,雖然圖1未繪示出,但任何所屬技術領域中具有通常知識者應可理解,研磨墊100可於研磨層102的下方設置有基底層、防水層、黏著層或其組合。
在本實施方式中,表面圖案104可包括至少一第一溝槽104a及至少一第二溝槽104b。如圖1所示,至少一第一溝槽104a以兩個第一溝槽104a為例,且至少一第二溝槽104b以兩個第二溝槽104b為例。然而,本發明並不以此為限,第一溝槽104a的數量及第二溝槽104b的數量可依照實際所需而分別設計成一個或三個以上。
在本實施方式中,第一溝槽104a及第二溝槽104b分別沿第一座標方向10a分佈。也就是說,在本實施方式中,第一溝槽104a及第二溝槽104b分別沿圓周方向或角座標方向分佈。如此一來,在本實施方式中,第一溝槽104a及第二溝槽104b的形狀分別為圓環形。也就是說,在本實施方式中,表面圖案104包括相同形狀分佈的第一溝槽104a及第二溝槽104b。另外,如圖1所示,表面圖案104的分佈形狀為同心環狀。也就是說,在本實施方式中,第一溝槽104a的圓心與研磨墊100的中心相重疊,且第二溝槽104b的圓心與研磨墊100的中心相重疊。
在本實施方式中,第一溝槽104a具有第一切割軌跡方向1Da,且第二溝槽104b具有第二切割軌跡方向1Db。在一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,切割裝置的位置是固定的,而研磨墊會相對於切割裝置進行移動。此時,「切割軌跡方向」可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與研磨墊的移動方向相反的方向。舉例而言,在欲形成之溝槽的形狀為圓環形的情況下,當研磨墊朝逆時針方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為順時針方向,反之亦然。在另一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,研磨墊的位置是固定的,而切割裝置會相對於研磨墊進行移動。則此時,「切割軌跡方向」可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與切割裝置的移動方向相同的方向。舉例而言,在欲形成之溝槽的形狀為圓環形的情況下,當切割裝置朝順時針方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為順時針方向,反之亦然。
如圖1所示,第一切割軌跡方向1Da順向於第一座標方向10a,且第二切割軌跡方向1Db逆向於第一座標方向10a。也就是說,在本實施方式中,第一切割軌跡方向1Da與第二切割軌跡方向1Db相反。另外,如圖1所示,第一切割軌跡方向1Da順向於運動方向R,且第二切割軌跡方向1Db逆向於運動方向R。詳細而言,在本實施方式中,運動方向R為逆時針方向,第一切割軌跡方向1Da為逆時針方向,第二切割軌跡方向1Db為順時針方向。然而,本發明並不限於此,只要第一切割軌跡方向1Da與第二切割軌跡方向1Db相反即落入本發明範疇。在其他實施方式中,當運動方向R為順時針方向,則第一切割軌跡方向1Da為順時針方向,且第二切割軌跡方向1Db為逆時針方向。
在本實施方式中,第一溝槽104a及第二溝槽104b可沿第二座標方向10b呈交錯排列。如圖1所示,沿第二座標方向10b(即半徑方向或半徑座標方向),表面圖案104之分佈配置依序為第一溝槽104a、第二溝槽104b、第一溝槽104a及第二溝槽104b。然而,本發明並不限於此,只要第一溝槽104a及第二溝槽104b有呈交錯排列即落入本發明範疇,例如是週期性交錯排列或非週期性交錯排列。舉例而言,在一實施方式中,沿第二座標方向10b(即半徑方向或半徑座標方向),表面圖案104之分佈配置可依序為第一溝槽104a、第一溝槽104a、第二溝槽104b、第一溝槽104a、第一溝槽104a及第二溝槽104b。
另外,如圖1所示,每一第一溝槽104a相鄰於第二溝槽104b設置,且每一第二溝槽104b相鄰於第一溝槽104a設置。具體而言,兩個第一溝槽104a為第二溝槽104b所間隔,且兩個第二溝槽104b為第一溝槽104a所間隔。然而,本發明並不以此為限,只要表面圖案104中存在一個第一溝槽104a與一個第二溝槽104b彼此相鄰設置即落入本發明範疇。舉例而言,如前文所述,沿第二座標方向10b(即半徑方向或半徑座標方向),表面圖案104之分佈配置可依序為第一溝槽104a、第一溝槽104a、第二溝槽104b、第一溝槽104a、第一溝槽104a及第二溝槽104b,亦即兩個第一溝槽104a亦可選擇彼此相鄰。
值得說明的是,在本實施方式中,研磨墊100滿足以下條件:第一溝槽104a具有第一切割軌跡方向1Da,第二溝槽104b具有第二切割軌跡方向1Db,且第一切割軌跡方向1Da與第二切割軌跡方向1Db相反。藉此,當使用研磨墊100對物件進行研磨程序時,研磨墊100能使研磨液具有不同的流場分布,其原因如下。
當使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,切割裝置與研磨墊之間的刮除效果,導致溝槽的側壁會產生許多朝切割軌跡方向傾倒且呈錐狀的細微毛邊,也因此該些毛邊之間構成了寬度沿切割軌跡方向的相反方向由寬至窄的許多細微間隙。一般對於研磨程序而言,產業界所使用之各種研磨液中的主要成分皆包含水,因此在使用研磨墊對物件進行研磨程序期間,研磨液進入溝槽時,會順著細微間隙而產生方向性的毛細現象。如前文所述,細微間隙的寬度沿切割軌跡方向的相反方向係由寬至窄,因此進入溝槽的研磨液會受毛細現象作用而沿著切割軌跡方向的相反方向流動。如此一來,在使用研磨墊100對物件進行研磨程序期間,進入第一溝槽104a的研磨液會朝第一切割軌跡方向1Da的相反方向流動,且進入第二溝槽104b的研磨液會朝第二切割軌跡方向1Db的相反方向流動(亦即,進入第一溝槽104a的研磨液與進入第二溝槽104b的研磨液會朝相反方向流動)。然而,本發明並不以此為限,對於某些研磨製程而言,可能因為研磨設備的配置或研磨參數的設定不同,而使研磨液在研磨墊上有整體的流動方向,但無論如何,進入溝槽的研磨液仍會受毛細現象作用而沿著溝槽切割軌跡方向的相反方向產生驅動力(亦即,沿著溝槽切割軌跡方向產生阻力),使研磨液具有微觀上不同的流場分布。因此,研磨墊100因具有不同切割軌跡方向之溝槽,而使研磨液具有不同的流場分布。
另外,在本實施方式中,透過具有第一切割軌跡方向1Da的第一溝槽104a及具有與第一切割軌跡方向1Da相反的第二切割軌跡方向1Db的第二溝槽104b呈交錯排列,藉此在使用研磨墊100對物件進行研磨程序期間,研磨墊100使研磨液具有不同的流場分布。
以下,藉由圖2揭示的滴水實驗來說明,透過第一溝槽104a具有第一切割軌跡方向1Da,第二溝槽104b具有第二切割軌跡方向1Db,且第一切割軌跡方向1Da與第二切割軌跡方向1Db相反,研磨墊100使研磨液具有不同的流場分布。圖2是揭示將水滴入第一溝槽104a及第二溝槽104b後的流動痕跡的照片。在圖2的研磨墊100中,第一溝槽104a的第一切割軌跡方向1Da為逆時針方向,而第二溝槽104b的第二切割軌跡方向1Db順時針方向。由圖2可知,將水滴入第一溝槽104a後,水朝向順時針方向流動,亦即水朝向第一切割軌跡方向1Da的相反方向流動;而將水滴入第二溝槽104b後,水朝向逆時針方向流動,亦即水朝向第二切割軌跡方向1Db的相反方向流動。此結果證實,進入具有第一切割軌跡方向1Da的第一溝槽104a的水與進入具有與第一切割軌跡方向1Da相反的第二切割軌跡方向1Db的第二溝槽104b的水分別朝向相反方向流動,因此研磨墊100使研磨液具有不同的流場分布。
如前文所述,透過形成切割軌跡方向相反的第一溝槽104a及第二溝槽104b,研磨墊100使研磨液具有不同的流場分布,以下,為了更清楚描述研磨墊100及其功效,將更參照圖3及圖4來說明研磨墊100的製造方法。圖3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4是本發明的一實施方式之製造研磨墊的過程中使用切割裝置形成第一溝槽或第二溝槽的剖面示意圖。應注意的是,圖4為沿第一切割軌跡方向1Da或第二切割軌跡方向1Db繪示的剖面示意圖,且圖4揭示研磨層102對應第一溝槽104a及第二溝槽104b中的一者的部分區域。另外,研磨墊100的相關內容已於前述實施方式中進行詳盡描述,故於此不再贅述,並且關於省略部分的說明可參考前述實施方式。
首先,請同時參照圖1及圖3,進行步驟S10,提供具有研磨面PS的研磨層102。研磨層102的相關描述已於前述實施方式中進行詳盡地說明,故於此不再贅述。
接著,請同時參照圖1、圖3及圖4,進行步驟S12,使用切割裝置1000,沿著第一切割軌跡方向1Da在研磨面PS上形成至少一第一溝槽104a,以及沿著第二切割軌跡方向1Db在研磨面PS上形成至少一第二溝槽104b。如前文所述,在一實施方式中,使用切割裝置以在研磨面PS上形成溝槽時,切割裝置的位置是固定的,而研磨墊會相對於切割裝置進行移動。基於此,在本實施方式中,在使用切割裝置1000沿著第一切割軌跡方向1Da形成至少一第一溝槽104a的第一步驟時,切割裝置1000的位置是固定的,而研磨墊100是朝第一切割軌跡方向1Da的相反方向(即順時針方向)移動,以及在使用切割裝置1000沿著第二切割軌跡方向1Db形成至少一第二溝槽104b的第二步驟時,切割裝置1000的位置是固定的,而研磨墊100是朝第二切割軌跡方向1Db的相反方向(即逆時針方向)移動。第一步驟及第二步驟可分別在不同的切割設備完成,其中第一個切割設備具有順時針方向旋轉的切割平台,而第二個切割設備具有逆時針方向旋轉的切割平台。另外,第一步驟及第二步驟也可以在相同的切割設備完成,第一步驟時切割設備的切割平台為順時針方向旋轉,而第二步驟時切割設備的切割平台為逆時針方向旋轉,且進行第二步驟前包括使切割裝置(如切割裝置1000)轉向180度角的步驟。然而,本發明並不以此為限,在另一實施方式中,使用切割裝置以在研磨面上形成溝槽時,研磨墊的位置是固定的,而切割裝置會相對於研磨墊進行移動,以在研磨面上形成溝槽。至少一第一溝槽104a及至少一第二溝槽104b的相關描述已於前述實施方式中進行詳盡地說明,故於此不再贅述。
在本實施方式中,切割裝置1000可包括刀具,所述刀具例如是刀刃或鋸片。在本實施方式中,切割裝置1000中的刀具的數量並無特別限定,可根據所欲形成的第一溝槽104a及第二溝槽104b的數量及/或切割製程需求而調整。舉例而言,在一實施方式中,切割裝置1000可包括單一刀具,此時每一第一溝槽104a及每一第二溝槽104b分別係在不同的切割步驟中形成。舉另一例而言,在一實施方式中,切割裝置1000可包括彼此相鄰的兩個刀具,且所述刀具之間的間距實質上等於兩相鄰的第一溝槽104a與第二溝槽104b之間的間距的兩倍,此時兩個第一溝槽104a係在同一個切割步驟中形成,且兩個第二溝槽104b係在另一個切割步驟中形成。值得一提的是,當切割裝置1000包括兩個刀具,且所述刀具之間的間距實質上等於兩相鄰的第一溝槽104a與第二溝槽104b之間的間距的兩倍時,兩個第一溝槽104a可在同一道切割製程中形成且兩個第二溝槽104b可在同一道切割製程中形成,因此與切割裝置1000包括單一刀具的實施方式相比,切割裝置1000包括兩個刀具的實施方式具有製程時間縮短的優勢。此外,切割裝置1000在研磨墊100的研磨面PS上進行加工形成溝槽時,刀具與研磨墊100間相對運動而產生之切削加工點的線速度範圍例如是在50m/min到500m/min之間,較易產生不同切割軌跡方向之溝槽而使研磨液具有不同的流場分布的現象。研磨面經切割裝置切削後的表面狀況與切削加工點的線速度有對應的關係,若切削加工點的線速度過快,研磨墊溝槽的側壁將不易形成如前述朝切割軌跡方向傾倒且呈錐狀的細微毛邊,因此也難以達到具有不同切割軌跡方向之溝槽而使研磨液具有不同的流場分布的現象;另一方面,若切削加工點的線速度過慢,則可能因為阻力太大而損壞刀具,或是造成所形成溝槽的尺寸均勻度不佳。
另外,如前文所述,第一溝槽104a的數量及第二溝槽104b的數量分別並不以兩個為限,第一溝槽104a的數量及第二溝槽104b的數量可依照實際所需而分別設計成三個以上。基於此,在其他實施方式中,切割裝置1000可包括三個以上的刀具。另外,如前文所述,表面圖案104的分佈配置的方式並不以沿第二座標方向10b依序為第一溝槽104a、第二溝槽104b、第一溝槽104a及第二溝槽104b為限,只要第一溝槽104a及第二溝槽104b有呈交錯排列即可,例如是週期性交錯排列或非週期性交錯排列。基於此,在其他實施方式中,切割裝置1000中的兩相鄰的刀具之間的間距可實質上等於兩相鄰的第一溝槽104a與第二溝槽104b之間的間距的三倍以上的整數倍。舉例而言,在沿第二座標方向10b,表面圖案104之分佈配置依序為第一溝槽104a、第一溝槽104a、第二溝槽104b、第一溝槽104a、第一溝槽104a及第二溝槽104b的實施方式中,四個第一溝槽104a可藉由切割裝置1000分成二個切割步驟中形成,而兩個第二溝槽104b可藉由切割裝置1000於同一個切割步驟中形成,所述切割裝置1000包括彼此相鄰的兩個刀具,且所述刀具之間的間距實質上等於兩相鄰的第一溝槽104a與第二溝槽104b之間的間距的三倍。然而,本發明並不以此為限,在其他實施方式中,可視實際需求而設計第一溝槽104a及第二溝槽104b的排列方式。
在圖1的實施方式中,第一溝槽104a及第二溝槽104b的形狀分別為圓環形,但本發明並不限於此。在其他實施方式中,第一溝槽104a及第二溝槽104b的形狀分別可為直線形、不規則線形、橢圓環形、波浪環形、不規則環形、圓弧形、橢圓弧形、波浪弧形、不規則弧形、螺旋形、或其組合。另一方面,在圖1的實施方式中,表面圖案104的分布形狀為同心環狀,但本發明並不限於此。在其他實施方式中,表面圖案104的分布形狀可為平行線狀、不平行線狀、XY格子線狀、交叉線狀、不同心環狀、同心橢圓環狀、不同心橢圓環狀、波浪環狀、不規則環狀、放射線狀、放射弧狀、同心弧狀、不同心弧狀、同心橢圓弧狀、不同心橢圓弧狀、波浪弧狀、不規則弧狀、螺旋狀、或其組合。以下將參照圖5至圖10對研磨墊的其他變化態樣進行詳細說明。
圖5是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。請同時參照圖5及圖1,圖5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,且相關說明即不再贅述。值得一提的是,研磨層202及表面圖案204可與圖1的實施方式中對應者(即研磨層102及表面圖案104)相同或相似,故相關說明即不再贅述。以下,將就研磨墊200與研磨墊100之間的差異處進行說明。
在本實施方式中,研磨層202的研磨面PS對應於具有第一座標方向20a及第二座標方向20b之二維正交座標系20。如圖5所示,二維正交座標系20為直角座標系。任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,直角座標系係由Y軸與X軸所定義,Y軸及X軸為兩條互相垂直成90度的垂直數線及水平數線,且Y軸與X軸的交點即為直角座標系的原點。有鑑於此,任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,第一座標方向20a為垂直方向,第二座標方向20b為水平方向。另外,任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,Y軸的向上的方向為正方向,且X軸的向右的方向為正方向,因此如圖5所示,第一座標方向20a亦為+Y軸方向,第二座標方向20b亦為+X軸方向。
在本實施方式中,研磨墊200的旋轉軸心C對應至二維正交座標系20的原點,亦即研磨墊200的旋轉軸心C對應至第一座標方向20a與第二座標方向20b的交點。另外,如圖5所示,所述旋轉軸心C是位於研磨墊200的中心。以圖5所示之研磨墊200為圓形為例,研磨墊200的中心即為圓心,亦即旋轉軸心C是位於研磨墊200的圓心。當使用研磨墊200對物件進行研磨程序時,研磨墊200固定於研磨設備的承載台(未繪示)上,研磨墊200受承載台帶動而沿著旋轉軸心C以運動方向R轉動。如圖5所示,相對於研磨墊200的旋轉軸心C(亦即研磨墊200的中心),運動方向R為逆時針方向,亦即研磨墊200係以逆時針方向轉動,但本發明並不限於此。在其他實施方式中,運動方向R亦可為順時針方向。
在本實施方式中,表面圖案204可包括至少一第一溝槽204a及至少一第二溝槽204b。如圖5所示,至少一第一溝槽204a以四個第一溝槽204a為例,且至少一第二溝槽204b以四個第二溝槽204b為例。然而,本發明並不以此為限,第一溝槽204a的數量及第二溝槽204b的數量可依照實際所需而分別設計成一個、兩個、三個或五個以上。
在本實施方式中,第一溝槽204a及第二溝槽204b分別沿第一座標方向20a分佈。也就是說,在本實施方式中,第一溝槽204a及第二溝槽204b分別沿垂直方向或Y軸方向分佈,且第一溝槽204a及第二溝槽204b分別平行於第一座標方向20a(即垂直方向或Y軸方向)。如此一來,在本實施方式中,第一溝槽204a及第二溝槽204b的形狀分別為直線形。也就是說,在本實施方式中,表面圖案204包括相同形狀分佈的第一溝槽204a及第二溝槽204b。另外,如圖5所示,表面圖案204的分佈形狀為平行線狀。也就是說,在本實施方式中,第一溝槽204a與第二溝槽204b彼此平行設置。
在本實施方式中,第一溝槽204a具有第一切割軌跡方向2Da,且第二溝槽204b具有第二切割軌跡方向2Db。在一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,切割裝置的位置是固定的,而研磨墊會相對於切割裝置進行移動。此時,「切割軌跡方向」可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與研磨墊的移動方向相反的方向。舉例而言,在欲形成之溝槽的形狀為直線形的情況下,當研磨墊朝+Y軸方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為-Y軸方向,反之亦然。在另一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,研磨墊的位置是固定的,而切割裝置會相對於研磨墊進行移動。則此時,「切割軌跡方向」也可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與切割裝置的移動方向相同的方向。舉例而言,在欲形成之溝槽的形狀為直線型的情況下,當切割裝置朝+Y軸方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為+Y軸方向,反之亦然。
如圖5所示,第一切割軌跡方向2Da順向於第一座標方向20a,且第二切割軌跡方向2Db逆向於第一座標方向20a。也就是說,在本實施方式中,第一切割軌跡方向2Da與第二切割軌跡方向2Db相反。如前文所述,第一座標方向20a為+Y軸方向,故第一切割軌跡方向2Da順向於+Y軸方向,且第二切割軌跡方向2Db逆向於+Y軸方向。從另一觀點而言,第一切割軌跡方向2Da為+Y軸方向,且第二切割軌跡方向2Db為-Y軸方向。然而,本發明並不限於此,只要第一切割軌跡方向2Da與第二切割軌跡方向2Db相反即落入本發明範疇。在其他實施方式中,第一切割軌跡方向2Da可為-Y軸方向,且第二切割軌跡方向2Db可為+Y軸方向。
在本實施方式中,第一溝槽204a及第二溝槽204b可沿第二座標方向20b呈交錯排列。如圖5所示,沿第二座標方向20b(即水平方向或X軸方向),表面圖案204之分佈配置依序為第一溝槽204a、第二溝槽204b、第一溝槽204a、第二溝槽204b、第一溝槽204a、第二溝槽204b、第一溝槽204a及第二溝槽204b。然而,本發明並不限於此,只要第一溝槽204a及第二溝槽204b有呈交錯排列即落入本發明範疇,例如是週期性交錯排列或非週期性交錯排列。換言之,表面圖案204所包括的溝槽數量及排列順序可視實際需求而調整。舉例而言,在一實施方式中,表面圖案204沿第二座標方向20b(即水平方向或X軸方向)之分佈配置可依序為第一溝槽204a、第一溝槽204a、第二溝槽204b、第一溝槽204a、第一溝槽204a及第二溝槽204b。然而,本發明並不以此為限,在其他實施方式中,可視實際需求而設計第一溝槽204a及第二溝槽204b的排列方式。
另外,如圖5所示,每一第一溝槽204a相鄰於第二溝槽204b設置,且每一第二溝槽204b相鄰於第一溝槽204a設置。具體而言,兩個第一溝槽204a為第二溝槽204b所間隔,且兩個第二溝槽204b為第一溝槽204a所間隔。然而,本發明並不以此為限,只要表面圖案204中存在一個第一溝槽204a與一個第二溝槽204b彼此相鄰設置即落入本發明範疇。舉例而言,如前文所述,沿第二座標方向20b(即水平方向或X軸方向),表面圖案204之分佈配置可依序為第一溝槽204a、第一溝槽204a、第二溝槽204b、第一溝槽204a、第一溝槽204a及第二溝槽204b,亦即兩個第一溝槽204a亦可選擇彼此相鄰。
基於前述針對圖1及圖2的描述可知,在本實施方式中,研磨墊200滿足以下條件:第一溝槽204a具有第一切割軌跡方向2Da,第二溝槽204b具有第二切割軌跡方向2Db,且第一切割軌跡方向2Da與第二切割軌跡方向2Db相反,藉此當使用研磨墊200對物件進行研磨程序時,研磨墊200使研磨液具有不同的流場分布。
另外,在本實施方式中,透過具有第一切割軌跡方向2Da的第一溝槽204a及具有與第一切割軌跡方向2Da相反的第二切割軌跡方向2Db的第二溝槽204b呈交錯排列,藉此在使用研磨墊200對物件進行研磨程序期間,研磨墊200使研磨液具有不同的流場分布。
圖6是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。請同時參照圖6及圖1,圖6的研磨墊300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,且相關說明即不再贅述。值得一提的是,研磨層302及表面圖案304可與圖1的實施方式中對應者(即研磨層102及表面圖案104)相同或相似,故相關說明即不再贅述。以下,將就研磨墊300與研磨墊100之間的差異處進行說明。
在本實施方式中,研磨層302的研磨面PS對應於具有第一座標方向30a及第二座標方向30b之二維正交座標系30。如圖6所示,二維正交座標系30為直角座標系。任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,直角座標系係由Y軸與X軸所定義,Y軸及X軸為兩條互相垂直成90度的垂直數線及水平數線,且Y軸與X軸的交點即為直角座標系的原點。有鑑於此,任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,第一座標方向30a為水平方向,第二座標方向30b為垂直方向。另外,任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,Y軸的向上的方向為正方向,且X軸的向右的方向為正方向,因此如圖6所示,第一座標方向30a亦為+X軸方向,第二座標方向30b亦為+Y軸方向。
在本實施方式中,研磨墊300的旋轉軸心C對應至二維正交座標系30的原點,亦即研磨墊300的旋轉軸心C對應至第一座標方向30a與第二座標方向30b的交點。另外,如圖6所示,所述旋轉軸心C是位於研磨墊300的中心。以圖6所示之研磨墊300為圓形為例,研磨墊300的中心即為圓心,亦即旋轉軸心C是位於研磨墊300的圓心。當使用研磨墊300對物件進行研磨程序時,研磨墊300固定於研磨設備的承載台(未繪示)上,研磨墊300受承載台帶動而沿著旋轉軸心C以運動方向R轉動。如圖6所示,相對於研磨墊300的旋轉軸心C(亦即研磨墊300的中心),運動方向R為逆時針方向,亦即研磨墊300係以逆時針方向轉動,但本發明並不限於此。在其他實施方式中,運動方向R亦可為順時針方向。
在本實施方式中,表面圖案304可包括至少一第一溝槽304a及至少一第二溝槽304b。如圖6所示,至少一第一溝槽304a以四個第一溝槽304a為例,且至少一第二溝槽304b以四個第二溝槽304b為例。然而,本發明並不以此為限,第一溝槽304a的數量及第二溝槽304b的數量可依照實際所需而分別設計成一個、兩個、三個或五個以上。
在本實施方式中,第一溝槽304a及第二溝槽304b分別沿第一座標方向30a分佈。也就是說,在本實施方式中,第一溝槽304a及第二溝槽304b分別沿水平方向或X軸方向分佈,且第一溝槽304a及第二溝槽304b分別平行於第一座標方向30a(即水平方向或X軸方向)。如此一來,在本實施方式中,第一溝槽304a及第二溝槽304b的形狀分別為直線形。也就是說,在本實施方式中,表面圖案304包括相同形狀分佈的第一溝槽304a及第二溝槽304b。另外,如圖6所示,表面圖案304的分佈形狀為平行線狀。也就是說,在本實施方式中,第一溝槽304a與第二溝槽304b彼此平行設置。
在本實施方式中,第一溝槽304a具有第一切割軌跡方向3Da,且第二溝槽304b具有第二切割軌跡方向3Db。在一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,切割裝置的位置是固定的,而研磨墊會相對於切割裝置進行移動。此時,「切割軌跡方向」可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與研磨墊的移動方向相反的方向。舉例而言,在欲形成之溝槽的形狀為直線形的情況下,當研磨墊朝+X軸方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為-X軸方向,反之亦然。在另一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,研磨墊的位置是固定的,而切割裝置會相對於研磨墊進行移動。則此時,「切割軌跡方向」也可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與切割裝置的移動方向相同的方向。舉例而言,在欲形成之溝槽的形狀為直線型的情況下,當切割裝置朝+X軸方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為+X軸方向,反之亦然。
如圖6所示,第一切割軌跡方向3Da順向於第一座標方向30a,且第二切割軌跡方向3Db逆向於第一座標方向30a。也就是說,在本實施方式中,第一切割軌跡方向3Da與第二切割軌跡方向3Db相反。如前文所述,第一座標方向30a為+X軸方向,故第一切割軌跡方向3Da順向於+X軸方向,且第二切割軌跡方向3Db逆向於+X軸方向。從另一觀點而言,第一切割軌跡方向3Da為+X軸方向,且第二切割軌跡方向3Db為-X軸方向。然而,本發明並不限於此,只要第一切割軌跡方向3Da與第二切割軌跡方向3Db相反即落入本發明範疇。在其他實施方式中,第一切割軌跡方向3Da可為-X軸方向,且第二切割軌跡方向3Db可為+X軸方向。
在本實施方式中,第一溝槽304a及第二溝槽304b可沿第二座標方向30b呈交錯排列。如圖6所示,沿第二座標方向30b(即垂直方向或Y軸方向),表面圖案304之分佈配置依序為第二溝槽304b、第一溝槽304a、第二溝槽304b、第一溝槽304a、第二溝槽304b、第一溝槽304a、第二溝槽304b及第一溝槽304a。然而,本發明並不限於此,只要第一溝槽304a及第二溝槽304b有呈交錯排列即落入本發明範疇,例如是週期性交錯排列或非週期性交錯排列。換言之,表面圖案304所包括的溝槽數量及排列順序可視實際需求而調整。舉例而言,在一實施方式中,表面圖案304沿第二座標方向30b(即垂直方向或Y軸方向)之分佈配置可依序為第一溝槽304a、第一溝槽304a、第二溝槽304b、第一溝槽304a、第一溝槽304a及第二溝槽304b。然而,本發明並不以此為限,在其他實施方式中,可視實際需求而設計第一溝槽304a及第二溝槽304b的排列方式。
另外,如圖6所示,每一第一溝槽304a相鄰於第二溝槽304b設置,且每一第二溝槽304b相鄰於第一溝槽304a設置。具體而言,兩個第一溝槽304a為第二溝槽304b所間隔,且兩個第二溝槽304b為第一溝槽304a所間隔。然而,本發明並不以此為限,只要表面圖案304中存在一個第一溝槽304a與一個第二溝槽304b彼此相鄰設置即落入本發明範疇。舉例而言,如前文所述,沿第二座標方向30b(即垂直方向或Y軸方向),表面圖案304之分佈配置可依序為第一溝槽304a、第一溝槽304a、第二溝槽304b、第一溝槽304a、第一溝槽304a及第二溝槽304b,亦即兩個第一溝槽304a亦可選擇彼此相鄰。
基於前述針對圖1及圖2的描述可知,在本實施方式中,研磨墊300滿足以下條件:第一溝槽304a具有第一切割軌跡方向3Da,第二溝槽304b具有第二切割軌跡方向3Db,且第一切割軌跡方向3Da與第二切割軌跡方向3Db相反,藉此當使用研磨墊300對物件進行研磨程序時,研磨墊300使研磨液具有不同的流場分布。
另外,在本實施方式中,透過具有第一切割軌跡方向3Da的第一溝槽304a及具有與第一切割軌跡方向3Da相反的第二切割軌跡方向3Db的第二溝槽304b呈交錯排列,藉此在使用研磨墊300對物件進行研磨程序期間,研磨墊300使研磨液具有不同的流場分布。
特別一提的是,在本發明的另一實施方式的研磨墊可同時具有上述圖5的表面圖案204及圖6的表面圖案304,因此研磨墊之表面圖案的分布形狀為XY格子線狀,相關說明及特徵已如圖5及圖6所載,即不再贅述。另外一提的是,使用具有XY格子線狀表面圖案的研磨墊對物件進行研磨程序期間,透過互相交叉的兩組溝槽,藉此在可改善研磨液在研磨墊上的傳輸效率。
圖7是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。請同時參照圖7及圖1,圖7的研磨墊400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,且相關說明即不再贅述。值得一提的是,研磨層402及表面圖案404可與圖1的實施方式中對應者(即研磨層102及表面圖案104)相同或相似,故相關說明即不再贅述。以下,將就研磨墊400與研磨墊100之間的差異處進行說明。
在本實施方式中,研磨層402的研磨面PS對應於具有第一座標方向40a及第二座標方向40b之二維正交座標系40。如圖7所示,二維正交座標系40為直角座標系。任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,直角座標系係由Y軸與X軸所定義,Y軸及X軸為兩條互相垂直成90度的垂直數線及水平數線,且Y軸與X軸的交點即為直角座標系的原點。有鑑於此,任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,第一座標方向40a為水平方向,第二座標方向40b為垂直方向。另外,任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,Y軸的向上的方向為正方向,且X軸的向右的方向為正方向,因此如圖7所示,第一座標方向40a亦為+X軸方向,第二座標方向40b亦為+Y軸方向。
在本實施方式中,研磨墊400的旋轉軸心C對應至二維正交座標系40的原點,亦即研磨墊400的旋轉軸心C對應至第一座標方向40a與第二座標方向40b的交點。另外,如圖7所示,所述旋轉軸心C是位於研磨墊400的中心。以圖7所示之研磨墊400為圓形為例,研磨墊400的中心即為圓心,亦即旋轉軸心C是位於研磨墊400的圓心。當使用研磨墊400對物件進行研磨程序時,研磨墊400固定於研磨設備的承載台(未繪示)上,研磨墊400受承載台帶動而沿著旋轉軸心C以運動方向R轉動。如圖7所示,相對於研磨墊400的旋轉軸心C(亦即研磨墊400的中心),運動方向R為逆時針方向,亦即研磨墊400係以逆時針方向轉動,但本發明並不限於此。在其他實施方式中,運動方向R亦可為順時針方向。
在本實施方式中,表面圖案404可包括至少一第一溝槽404a、至少一第二溝槽404b、至少一第三溝槽404c及至少一第四溝槽404d。如圖7所示,至少一第一溝槽404a以四個第一溝槽404a為例,至少一第二溝槽404b以四個第二溝槽404b為例,至少一第三溝槽404c以四個第三溝槽404c為例,且至少一第四溝槽404d以四個第四溝槽404d為例。然而,本發明並不以此為限,第一溝槽404a的數量、第二溝槽404b的數量、第三溝槽404c的數量及第四溝槽404d的數量可依照實際所需而分別設計成一個、兩個、三個或五個以上。
在本實施方式中,第一溝槽404a及第二溝槽404b的形狀分別為直線形。也就是說,在本實施方式中,表面圖案404包括相同形狀分佈的第一溝槽404a及第二溝槽404b。另外,如圖7所示,第一溝槽404a與第二溝槽404b彼此平行設置。
在本實施方式中,第三溝槽404c及第四溝槽404d的形狀分別為直線形。也就是說,在本實施方式中,表面圖案404包括相同形狀分佈的第三溝槽404c及第四溝槽404d。另外,如圖7所示,第三溝槽404c與第四溝槽404d彼此平行設置。
如圖7所示,表面圖案404的分佈形狀為交叉線狀。也就是說,在本實施方式中,第一溝槽404a及第二溝槽404b分別與第三溝槽404c及第四溝槽404d交叉設置。
在本實施方式中,第一溝槽404a具有第一切割軌跡方向4Da,第二溝槽404b具有第二切割軌跡方向4Db,第三溝槽404c具有第三切割軌跡方向4Dc,且第四溝槽404d具有第四切割軌跡方向4Dd。在一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,切割裝置的位置是固定的,而研磨墊會相對於切割裝置進行移動。此時,「切割軌跡方向」可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與研磨墊的移動方向相反的方向。在另一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,研磨墊的位置是固定的,而切割裝置會相對於研磨墊進行移動。則此時,「切割軌跡方向」也可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與切割裝置的移動方向相同的方向。
如圖7所示,第一溝槽404a的第一切割軌跡方向4Da順向於第一座標方向40a,且第二溝槽404b的第二切割軌跡方向4Db逆向於第一座標方向40a。也就是說,在本實施方式中,第一切割軌跡方向4Da與第二切割軌跡方向4Db相反。如前文所述,第一座標方向40a為+X軸方向,故第一切割軌跡方向4Da順向於+X軸方向,且第二切割軌跡方向4Db逆向於+X軸方向。然而,本發明並不限於此,只要第一切割軌跡方向4Da與第二切割軌跡方向4Db相反即落入本發明範疇。在其他實施方式中,第一切割軌跡方向4Da可逆向於+X軸方向,且第二切割軌跡方向4Db可順向於+X軸方向。
另外,如圖7所示,第三溝槽404c的第三切割軌跡方向4Dc順向於第二座標方向40b,且第四溝槽404d的第四切割軌跡方向4Dd逆向於第二座標方向40b。也就是說,在本實施方式中,第三切割軌跡方向4Dc與第四切割軌跡方向4Dd相反。如前文所述,第二座標方向40b為+Y軸方向,故第三切割軌跡方向4Dc順向於+Y軸方向,且第四切割軌跡方向4Dd逆向於+Y軸方向。然而,本發明並不限於此,只要第三切割軌跡方向4Dc與第四切割軌跡方向4Dd相反即落入本發明範疇。在其他實施方式中,第三切割軌跡方向4Dc可逆向於+Y軸方向,且第四切割軌跡方向4Dd可順向於+Y軸方向。
另外,如圖7所示,第一溝槽404a的第一切割軌跡方向4Da與第一座標方向40a間具有第一夾角ɵ1,且第二溝槽404b的第二切割軌跡方向4Db與第一座標方向40a間具有第二夾角ɵ2。在本實施方式中,所述第一夾角ɵ1小於約45度角且大於等於約0度角,第二夾角ɵ2大於約135度角且小於等於約180度角。第三溝槽404c的第三切割軌跡方向4Dc與第二座標方向40b間具有第三夾角ɵ3,且第四溝槽404d的第四切割軌跡方向4Dd與第二座標方向40b間具有第四夾角ɵ4。在本實施方式中,所述第三夾角ɵ3小於約45度角且大於等於約0度角,第四夾角ɵ4大於約135度角且小於等於約180度角。
值得一提的是,在一實施方式中,當第一夾角ɵ1加第二夾角ɵ2等於180度角,第三夾角ɵ3加第四夾角ɵ4等於180度角,且第一夾角ɵ1等於第三夾角ɵ3時(例如第一夾角ɵ1等於0度角,第二夾角ɵ2等於180度角,第三夾角ɵ3等於0度角,且第四夾角ɵ4等於180度角時),則研磨墊400之表面圖案404的分布形狀即呈現方形的交叉線狀(亦即XY格子線狀)。除此之外的其他實施方式,研磨墊400之表面圖案404的分布形狀為呈現菱形或其他形狀的交叉線狀。
在本實施方式中,第一溝槽404a及第二溝槽404b可沿第二座標方向40b呈交錯排列。如圖7所示,沿第二座標方向40b(即垂直方向或Y軸方向),表面圖案404之分佈配置依序為第二溝槽404b、第一溝槽404a、第二溝槽404b、第一溝槽404a、第二溝槽404b、第一溝槽404a、第二溝槽404b及第一溝槽404a。然而,本發明並不限於此,只要第一溝槽404a及第二溝槽404b有呈交錯排列即落入本發明範疇,例如是週期性交錯排列或非週期性交錯排列。換言之,表面圖案404所包括的溝槽數量及排列順序可視實際需求而調整。舉例而言,在一實施方式中,表面圖案404沿第二座標方向40b(即垂直方向或Y軸方向)之分佈配置可依序為第一溝槽404a、第一溝槽404a、第二溝槽404b、第一溝槽404a、第一溝槽404a及第二溝槽404b。然而,本發明並不以此為限,在其他實施方式中,可視實際需求而設計第一溝槽404a及第二溝槽404b的排列方式。
另外,在本實施方式中,第三溝槽404c及第四溝槽404d可沿第一座標方向40a呈交錯排列。如圖7所示,沿第一座標方向40a(即水平方向或X軸方向),表面圖案404之分佈配置依序為第三溝槽404c、第四溝槽404d、第三溝槽404c、第四溝槽404d、第三溝槽404c、第四溝槽404d、第三溝槽404c及第四溝槽404d。然而,本發明並不限於此,只要第三溝槽404c及第四溝槽404d有呈交錯排列即落入本發明範疇,例如是週期性交錯排列或非週期性交錯排列。換言之,表面圖案404所包括的溝槽數量及排列順序可視實際需求而調整。舉例而言,在一實施方式中,表面圖案404沿第一座標方向40a(即水平方向或X軸方向)之分佈配置可依序為第三溝槽404c、第三溝槽404c、第四溝槽404d、第三溝槽404c、第三溝槽404c及第四溝槽404d。然而,本發明並不以此為限,在其他實施方式中,可視實際需求而設計第三溝槽404c及第四溝槽404d的排列方式。
如圖7所示,每一第一溝槽404a相鄰於第二溝槽404b設置,且每一第二溝槽404b相鄰於第一溝槽404a設置。具體而言,兩個第一溝槽404a為第二溝槽404b所間隔,且兩個第二溝槽404b為第一溝槽404a所間隔。然而,本發明並不以此為限,只要表面圖案404中存在一個第一溝槽404a與一個第二溝槽404b彼此相鄰設置即落入本發明範疇。舉例而言,如前文所述,沿第二座標方向40b(即垂直方向或Y軸方向),表面圖案404之分佈配置可依序為第一溝槽404a、第一溝槽404a、第二溝槽404b、第一溝槽404a、第一溝槽404a及第二溝槽404b,亦即兩個第一溝槽404a亦可選擇彼此相鄰。
如圖7所示,每一第三溝槽404c相鄰於第四溝槽404d設置,且每一第四溝槽404d相鄰於第三溝槽404c設置。具體而言,兩個第三溝槽404c為第四溝槽404d所間隔,且兩個第四溝槽404d為第三溝槽404c所間隔。然而,本發明並不以此為限,只要表面圖案404中存在一個第三溝槽404c與一個第四溝槽404d彼此相鄰設置即落入本發明範疇。舉例而言,如前文所述,沿第一座標方向40a(即水平方向或X軸方向),表面圖案404之分佈配置可依序為第三溝槽404c、第三溝槽404c、第四溝槽404d、第三溝槽404c、第三溝槽404c及第四溝槽404d,亦即兩個第三溝槽404c亦可選擇彼此相鄰。
基於前述針對圖1及圖2的描述可知,在本實施方式中,研磨墊400滿足以下條件:第一溝槽404a具有第一切割軌跡方向4Da,第二溝槽404b具有第二切割軌跡方向4Db,且第一切割軌跡方向4Da與第二切割軌跡方向4Db相反;以及第三溝槽404c具有第三切割軌跡方向4Dc,第四溝槽404d具有第四切割軌跡方向4Dd,且第三切割軌跡方向4Dc與第四切割軌跡方向4Dd相反,藉此當使用研磨墊400對物件進行研磨程序時,研磨墊400使研磨液具有不同的流場分布。
另外,在本實施方式中,透過具有第一切割軌跡方向4Da的第一溝槽404a及具有與第一切割軌跡方向4Da相反的第二切割軌跡方向4Db的第二溝槽404b呈交錯排列;以及具有第三切割軌跡方向4Dc的第三溝槽404c及具有與第三切割軌跡方向4Dc相反的第四切割軌跡方向4Dd的第四溝槽404d呈交錯排列,藉此在使用研磨墊400對物件進行研磨程序期間,研磨墊400使研磨液具有不同的流場分布。
另外,在本實施方式中,表面圖案404透過彼此平行的第一溝槽404a及第二溝槽404b分別與彼此平行的第三溝槽404c及第四溝槽404d交叉設置以形成交叉線狀的分佈形狀,藉此在使用研磨墊400對物件進行研磨程序期間,可改善研磨液在研磨墊400上的傳輸效率。也就是說,在本實施方式中,透過包括互相交叉的兩組溝槽(即第一溝槽404a及第二溝槽404b與第三溝槽404c及第四溝槽404d),研磨液在研磨墊400上的傳輸效率可提升。
圖8是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。請同時參照圖8及圖1,圖8的研磨墊500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,且相關說明即不再贅述。值得一提的是,研磨層502及表面圖案504可與圖1的實施方式中對應者(即研磨層102及表面圖案104)相同或相似,故相關說明即不再贅述。以下,將就研磨墊500與研磨墊100之間的差異處進行說明。
在本實施方式中,研磨層502的研磨面PS對應於具有第一座標方向50a及第二座標方向50b之二維正交座標系50。如圖8所示,二維正交座標系50為極座標系,第一座標方向50a為半徑座標方向,第二座標方向50b為角座標方向。任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,半徑座標表示二維正交座標系50的原點至極點P的距離,角座標表示極點P與二維正交座標系50的原點的連線對於極軸L按逆時針方向的角弧,且極軸L就是在直角座標系中的X軸。有鑑於此,任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,第一座標方向50a亦為半徑方向,第二座標方向50b亦為圓周方向。另外,由於角座標表示極點P與二維正交座標系50的原點的連線對於極軸L按逆時針方向的角弧,故第一座標方向50a(即角座標方向)為逆時針方向。
在本實施方式中,研磨墊500的旋轉軸心C對應至二維正交座標系50的原點。另外,如圖8所示,所述旋轉軸心C是位於研磨墊500的中心。以圖8所示之研磨墊500為圓形為例,研磨墊500的中心即為圓心,亦即旋轉軸心C是位於研磨墊500的圓心。當使用研磨墊500對物件進行研磨程序時,研磨墊500固定於研磨設備的承載台(未繪示)上,研磨墊500受承載台帶動而沿著旋轉軸心C以運動方向R轉動。如圖8所示,相對於研磨墊500的旋轉軸心C(亦即研磨墊500的中心),運動方向R為逆時針方向,亦即研磨墊500係以逆時針方向轉動,但本發明並不限於此。在其他實施方式中,運動方向R亦可為順時針方向。
在本實施方式中,表面圖案504可包括至少一第一溝槽504a及至少一第二溝槽504b。如圖8所示,至少一第一溝槽504a以四個第一溝槽504a為例,且至少一第二溝槽504b以四個第二溝槽504b為例。然而,本發明並不以此為限,第一溝槽504a的數量及第二溝槽504b的數量可依照實際所需而分別設計成一個、兩個、三個或五個以上。
在本實施方式中,第一溝槽504a及第二溝槽504b分別沿第一座標方向50a分佈。也就是說,在本實施方式中,第一溝槽504a及第二溝槽504b分別沿半徑方向或半徑座標方向分佈。如此一來,在本實施方式中,第一溝槽504a及第二溝槽504b的形狀分別為直線形。也就是說,在本實施方式中,表面圖案504包括相同形狀分佈的第一溝槽504a及第二溝槽504b。另外,如圖8所示,表面圖案504的分佈形狀為放射線狀。也就是說,在本實施方式中,第一溝槽504a及第二溝槽504b分別為徑向延伸溝槽,且相對於研磨墊500的中心,第一溝槽504a及第二溝槽504b向外呈放射狀分布。
在本實施方式中,第一溝槽504a具有第一切割軌跡方向5Da,且第二溝槽504b具有第二切割軌跡方向5Db。在一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,切割裝置的位置是固定的,而研磨墊會相對於切割裝置進行移動。此時,「切割軌跡方向」可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與研磨墊的移動方向相反的方向。舉例而言,在欲形成徑向延伸溝槽的情況下,當研磨墊從旋轉軸心朝向圓周之方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為圓周向旋轉軸心之方向,反之亦然。在另一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,研磨墊的位置是固定的,而切割裝置會相對於研磨墊進行移動。則此時,「切割軌跡方向」也可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與切割裝置的移動方向相同的方向。舉例而言,在欲形成徑向延伸溝槽的情況下,當切割裝置從旋轉軸心向圓周之方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為旋轉軸心向圓周之方向,反之亦然。
如圖8所示,第一切割軌跡方向5Da順向於第一座標方向50a,且第二切割軌跡方向5Db逆向於第一座標方向50a。也就是說,在本實施方式中,第一切割軌跡方向5Da與第二切割軌跡方向5Db相反。如前文所述,半徑座標表示二維正交座標系50的原點至極點P的距離,也就是說第一座標方向50a(即半徑方向或半徑座標方向)為研磨墊500之旋轉軸心C朝向圓周E的方向。基於此,在本實施方式中,順向於第一座標方向50a的第一切割軌跡方向5Da為研磨墊500之旋轉軸心C朝向圓周E之方向,而逆向於第一座標方向50a的第二切割軌跡方向5Db為研磨墊500之圓周E朝向旋轉軸心C之方向。另外,如前文所述,旋轉軸心C是位於研磨墊500的中心,故第一切割軌跡方向5Da為向外遠離研磨墊500的中心的方向,而第二切割軌跡方向5Db為向內朝向研磨墊500的中心的方向。然而,本發明並不限於此,只要第一切割軌跡方向5Da與第二切割軌跡方向5Db相反即落入本發明範疇。在其他實施方式中,第一切割軌跡方向5Da可為向內朝向研磨墊500的中心的方向,而第二切割軌跡方向5Db為向外遠離研磨墊500的中心的方向。
在本實施方式中,第一溝槽504a及第二溝槽504b可沿第二座標方向50b呈交錯排列。如圖8所示,沿第二座標方向50b(即圓周方向或角座標方向),表面圖案504之分佈配置依序為第二溝槽504b、第一溝槽504a、第二溝槽504b、第一溝槽504a、第二溝槽504b、第一溝槽504a、第二溝槽504b及第一溝槽504a。然而,本發明並不限於此,只要第一溝槽504a及第二溝槽504b有呈交錯排列即落入本發明範疇,例如是週期性交錯排列或非週期性交錯排列。換言之,表面圖案504所包括的溝槽數量及排列順序可視實際需求而調整。舉例而言,在一實施方式中,表面圖案504沿第二座標方向50b(即圓周方向或角座標方向)之分佈配置可依序為第一溝槽504a、第一溝槽504a、第二溝槽504b、第一溝槽504a、第一溝槽504a及第二溝槽504b。然而,本發明並不以此為限,在其他實施方式中,可視實際需求而設計第一溝槽504a及第二溝槽504b的排列方式。
另外,如圖8所示,每一第一溝槽504a相鄰於第二溝槽504b設置,且每一第二溝槽504b相鄰於第一溝槽504a設置。具體而言,兩個第一溝槽504a為第二溝槽504b所間隔,且兩個第二溝槽504b為第一溝槽504a所間隔。然而,本發明並不以此為限,只要表面圖案504中存在一個第一溝槽504a與一個第二溝槽504b彼此相鄰設置即落入本發明範疇。舉例而言,如前文所述,沿第二座標方向50b(即圓周方向或角座標方向),表面圖案504之分佈配置可依序為第一溝槽504a、第一溝槽504a、第二溝槽504b、第一溝槽504a、第一溝槽504a及第二溝槽504b,亦即兩個第一溝槽504a亦可選擇彼此相鄰。
基於前述針對圖1及圖2的描述可知,在本實施方式中,研磨墊500滿足以下條件:第一溝槽504a具有第一切割軌跡方向5Da,第二溝槽504b具有第二切割軌跡方向5Db,且第一切割軌跡方向5Da與第二切割軌跡方向5Db相反,藉此當使用研磨墊500對物件進行研磨程序時,研磨墊500使研磨液具有不同的流場分布。
另外,在本實施方式中,透過具有第一切割軌跡方向5Da的第一溝槽504a及具有與第一切割軌跡方向5Da相反的第二切割軌跡方向5Db的第二溝槽504b呈交錯排列,藉此在使用研磨墊500對物件進行研磨程序期間,研磨墊500使研磨液具有不同的流場分布。
此外,在其他實施方式中,第一溝槽504a及第二溝槽504b可變化為其他形狀之徑向延伸溝槽,例如是與第一座標方向50a具有非0度角或非180度角之夾角的傾斜直線狀溝槽(即表面圖案的分布為呈現傾斜的放射線狀),或是與第一座標方向50a具有非固定夾角的弧線狀溝槽(即表面圖案的分布為呈現放射弧狀,例如為螺旋形的放射弧狀)。進一步而言,第一溝槽504a的第一切割軌跡方向5Da上各點的切線方向與第一座標方向50a間具有第一夾角,且第一夾角小於約45度角且大於或等於約0度角。第二溝槽504b的第二切割軌跡方向5Db上各點的切線方向與第一座標方向50a間具有第二夾角,且第二夾角大於約135度角且小於或等於約180度角。其他相關說明及特徵已如圖8所載,即不再贅述。特別一提的是,在圖8的實施方式中,前述第一夾角即等於0度角,且前述第二夾角即等於180度角。
圖9是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。請同時參照圖9及圖1,圖9的研磨墊600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,且相關說明即不再贅述。值得一提的是,研磨層602及表面圖案604可與圖1的實施方式中對應者(即研磨層102及表面圖案104)相同或相似,故相關說明即不再贅述。以下,將就研磨墊600與研磨墊100之間的差異處進行說明。
在本實施方式中,研磨墊600的旋轉軸心C是位於研磨墊600的中心。以圖9所示之研磨墊600為圓形為例,研磨墊600的中心即為圓心,亦即旋轉軸心C是位於研磨墊600的圓心。當使用研磨墊600對物件進行研磨程序時,研磨墊600固定於研磨設備的承載台(未繪示)上,研磨墊600受承載台帶動而沿著旋轉軸心C以運動方向R轉動。如圖9所示,相對於研磨墊600的旋轉軸心C(亦即研磨墊600的中心),運動方向R為逆時針方向,亦即研磨墊600係以逆時針方向轉動,但本發明並不限於此。在其他實施方式中,運動方向R亦可為順時針方向。
在本實施方式中,表面圖案604可包括至少一第一溝槽604a及至少一第二溝槽604b。如圖9所示,至少一第一溝槽604a以兩個第一溝槽604a為例,且至少一第二溝槽604b以兩個第二溝槽604b為例。然而,本發明並不以此為限,第一溝槽604a的數量及第二溝槽604b的數量可依照實際所需而分別設計成一個或兩個以上。
在本實施方式中,第一溝槽604a及第二溝槽604b的形狀分別為圓環形。詳細而言,第一溝槽604a及第二溝槽604b(亦即圓環形溝槽)具有相同大小,且第一溝槽604a及第二溝槽604b中的相鄰兩者(亦即相鄰兩個圓環形溝槽)間具有相同的間距。此外,第一溝槽604a及第二溝槽604b(亦即圓環形溝槽)的圓心與研磨墊600之旋轉軸心C不重疊且分別位於研磨墊600相同半徑之位置。也就是說,在本實施方式中,表面圖案604包括相同形狀分佈的第一溝槽604a及第二溝槽604b。
在本實施方式中,第一溝槽604a具有第一切割軌跡方向6Da,且第二溝槽604b具有第二切割軌跡方向6Db。在一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,切割裝置的位置是固定的,而研磨墊會相對於切割裝置進行移動。此時,「切割軌跡方向」可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與研磨墊的移動方向相反的方向。舉例而言,在欲形成之溝槽的形狀為圓環形的情況下,當研磨墊朝逆時針方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為順時針方向,反之亦然。在另一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,研磨墊的位置是固定的,而切割裝置會相對於研磨墊進行移動。則此時,「切割軌跡方向」也可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與切割裝置的移動方向相同的方向。舉例而言,在欲形成之溝槽的形狀為圓環形的情況下,當切割裝置朝順時針方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為順時針方向,反之亦然。
如圖9所示,第一切割軌跡方向6Da順向於運動方向R,且第二切割軌跡方向6Db逆向於運動方向R。詳細而言,運動方向R為逆時針方向,故第一切割軌跡方向6Da為逆時針方向,且第二切割軌跡方向6Db為順時針方向。然而,本發明並不限於此,只要第一切割軌跡方向6Da與第二切割軌跡方向6Db相反即落入本發明範疇。在其他實施方式中,當運動方向R為順時針方向,則第一切割軌跡方向6Da為順時針方向,且第二切割軌跡方向6Db為逆時針方向。
在本實施方式中,第一溝槽604a及第二溝槽604b可沿運動方向R呈交錯排列。如圖9所示,沿運動方向R,表面圖案604之分佈配置依序為第一溝槽604a、第二溝槽604b、第一溝槽604a及第二溝槽604b。然而,本發明並不限於此,只要第一溝槽604a及第二溝槽604b有呈交錯排列即落入本發明範疇,例如是週期性交錯排列或非週期性交錯排列。換言之,表面圖案604所包括的溝槽數量及排列順序可視實際需求而調整。舉例而言,在一實施方式中,表面圖案604沿運動方向R之分佈配置可依序為第一溝槽604a、第一溝槽604a、第二溝槽604b、第一溝槽604a、第一溝槽604a及第二溝槽604b。然而,本發明並不以此為限,在其他實施方式中,可視實際需求而設計第一溝槽604a及第二溝槽604b的排列方式。
另外,如圖9所示,每一第一溝槽604a相鄰於第二溝槽604b設置,且每一第二溝槽604b相鄰於第一溝槽604a設置。具體而言,兩個第一溝槽604a為第二溝槽604b所間隔,且兩個第二溝槽604b為第一溝槽604a所間隔。然而,本發明並不以此為限,只要表面圖案604中存在一個第一溝槽604a與一個第二溝槽604b彼此相鄰設置即落入本發明範疇。舉例而言,如前文所述,沿運動方向R,表面圖案604之分佈配置可依序為第一溝槽604a、第一溝槽604a、第二溝槽604b、第一溝槽604a、第一溝槽604a及第二溝槽604b,亦即兩個第一溝槽604a亦可選擇彼此相鄰。
特別一提的是,不同於前述圖1、圖5、圖6、圖7、圖8、及後續的圖10,圖9所示的實施方式中的研磨墊600的溝槽型態不需特別沿二維正交座標系中的某個座標方向分布,且其排列順序除了可沿運動方向R依序排列,也可選擇為沿矩陣的行或列方向依序排列,但不以此限定本發明。
基於前述針對圖1及圖2的描述可知,在本實施方式中,研磨墊600滿足以下條件:第一溝槽604a具有第一切割軌跡方向6Da,第二溝槽604b具有第二切割軌跡方向6Db,且第一切割軌跡方向6Da與第二切割軌跡方向6Db相反,藉此當使用研磨墊600對物件進行研磨程序時,研磨墊600使研磨液具有不同的流場分布。
另外,在本實施方式中,透過具有第一切割軌跡方向6Da的第一溝槽604a及具有與第一切割軌跡方向6Da相反的第二切割軌跡方向6Db的第二溝槽604b呈交錯排列,藉此在使用研磨墊600對物件進行研磨程序期間,研磨墊600使研磨液具有不同的流場分布。
圖10是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。請同時參照圖10及圖1,圖10的研磨墊700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,且相關說明即不再贅述。值得一提的是,研磨層702及表面圖案704可與圖1的實施方式中對應者(即研磨層102及表面圖案104)相同或相似,故相關說明即不再贅述。以下,將就研磨墊700與研磨墊100之間的差異處進行說明。
在本實施方式中,研磨層702的研磨面PS對應於具有第一座標方向70a及第二座標方向70b之二維正交座標系70。如圖10所示,二維正交座標系70為極座標系,第一座標方向70a為角座標方向,第二座標方向70b為半徑座標方向。任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,半徑座標表示二維正交座標系70的原點至極點P的距離,角座標表示極點P與二維正交座標系70的原點的連線對於極軸L按逆時針方向的角弧,且極軸L就是在直角座標系中的X軸。有鑑於此,任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,第一座標方向70a亦為圓周方向,第二座標方向70b亦為半徑方向。另外,由於角座標表示極點P與二維正交座標系70的原點的連線對於極軸L按逆時針方向的角弧,故第一座標方向70a(即角座標方向)為逆時針方向。
在本實施方式中,研磨墊700的旋轉軸心C對應至二維正交座標系70的原點。另外,如圖10所示,所述旋轉軸心C是位於研磨墊700的中心。以圖10所示之研磨墊700為圓形為例,研磨墊700的中心即為圓心,亦即旋轉軸心C是位於研磨墊700的圓心。當使用研磨墊700對物件進行研磨程序時,研磨墊700固定於研磨設備的承載台(未繪示)上,研磨墊700受承載台帶動而沿著旋轉軸心C以運動方向R轉動。如圖10所示,相對於研磨墊700的旋轉軸心C(亦即研磨墊700的中心),運動方向R為逆時針方向,亦即研磨墊700係以逆時針方向轉動,但本發明並不限於此。在其他實施方式中,運動方向R亦可為順時針方向。
在本實施方式中,表面圖案704可包括至少一第一溝槽704a及至少一第二溝槽704b。如圖10所示,至少一第一溝槽704a以兩個第一溝槽704a為例,且至少一第二溝槽704b以兩個第二溝槽704b為例。然而,本發明並不以此為限,第一溝槽704a的數量及第二溝槽704b的數量可依照實際所需而分別設計成一個或兩個以上。
在本實施方式中,第一溝槽704a及第二溝槽704b的形狀分別為橢圓環形。也就是說,在本實施方式中,表面圖案704包括相同形狀分佈的第一溝槽704a及第二溝槽704b。另外,如圖10所示,表面圖案704的分佈形狀為同心橢圓環狀。也就是說,在本實施方式中,第一溝槽704a的中心與研磨墊700的中心相重疊,且第二溝槽704b的中心與研磨墊700的中心相重疊。
在本實施方式中,第一溝槽704a具有第一切割軌跡方向7Da,且第二溝槽704b具有第二切割軌跡方向7Db。在一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,切割裝置的位置是固定的,而研磨墊會相對於切割裝置進行移動。此時,「切割軌跡方向」可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與研磨墊的移動方向相反的方向。舉例而言,在欲形成之溝槽的形狀為橢圓環形的情況下,當研磨墊朝逆時針方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為順時針方向,反之亦然。在另一實施方式中,使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時,研磨墊的位置是固定的,而切割裝置會相對於研磨墊進行移動。則此時,「切割軌跡方向」也可定義為:使用切割裝置以在研磨墊的研磨面上形成溝槽時之與切割裝置的移動方向相同的方向。舉例而言,在欲形成之溝槽的形狀為橢圓環形的情況下,當切割裝置朝順時針方向移動以使切割裝置於研磨面上形成溝槽時,溝槽的切割軌跡方向為順時針方向,反之亦然。
如圖10所示,第一切割軌跡方向7Da順向於第一座標方向70a,且第二切割軌跡方向7Db逆向於第一座標方向70a。也就是說,在本實施方式中,第一切割軌跡方向7Da與第二切割軌跡方向7Db相反。如前文所述,在本實施方式中,第一座標方向70a及運動方向R皆為逆時針方向,因此第一切割軌跡方向7Da同樣順向於運動方向R,且第二切割軌跡方向7Db同樣逆向於運動方向R。然而,本發明並不限於此,只要第一切割軌跡方向7Da與第二切割軌跡方向7Db相反即落入本發明範疇。在其他實施方式中,第一切割軌跡方向7Da可逆向於運動方向R,且第二切割軌跡方向7Db可順向於運動方向R。
另外,如圖10所示,第一溝槽704a的極點P處之第一切割軌跡方向7Da的切線方向T與所述第一溝槽704a的極點P處之運動方向R的切線方向TR間具有夾角ɵ5,且第二溝槽704b的極點P1處之第二切割軌跡方向7Db的切線方向T1與所述第二溝槽704b的極點P1處之運動方向R的切線方向TR1間具有夾角ɵ6。在本實施方式中,夾角ɵ5小於約45度角且大於或等於約0度角,夾角ɵ6大於約135度角且小於或等於約180度。換言之,在本實施方式中,第一溝槽704a及第二溝槽704b的分佈並非重疊於第一座標方向70a。值得一提的是,雖然圖10僅揭示第一溝槽704a的一個極點P處之第一切割軌跡方向7Da的切線方向T與運動方向R的切線方向TR的關係,以及第二溝槽704b的一個極點P1處之第二切割軌跡方向7Db的切線方向T1與運動方向R的切線方向TR1的關係,但任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭,第一溝槽704a的各點處之第一切割軌跡方向7Da的切線方向與第一溝槽704a的各點處之運動方向R的切線方向間具有夾角ɵ5,且第二溝槽704b的各點處之第二切割軌跡方向7Db的切線方向與第二溝槽704b的各點處運動方向R的切線方向間具有夾角ɵ6。
在本實施方式中,第一溝槽704a及第二溝槽704b可沿第二座標方向70b呈交錯排列。如圖10所示,沿第二座標方向70b(即半徑方向或半徑座標方向),表面圖案704之分佈配置依序為第一溝槽704a、第二溝槽704b、第一溝槽704a及第二溝槽704b。然而,本發明並不限於此,只要第一溝槽704a及第二溝槽704b有呈交錯排列即落入本發明範疇,例如是週期性交錯排列或非週期性交錯排列。換言之,表面圖案704所包括的溝槽數量及排列順序可視實際需求而調整。舉例而言,在一實施方式中,表面圖案704沿第二座標方向70b(即半徑方向或半徑座標方向)之分佈配置可依序為第一溝槽704a、第一溝槽704a、第二溝槽704b、第一溝槽704a、第一溝槽704a及第二溝槽704b。然而,本發明並不以此為限,在其他實施方式中,可視實際需求而設計第一溝槽704a及第二溝槽704b的排列方式。
另外,如圖10所示,每一第一溝槽704a相鄰於第二溝槽704b設置,且每一第二溝槽704b相鄰於第一溝槽704a設置。具體而言,兩個第一溝槽704a為第二溝槽704b所間隔,且兩個第二溝槽704b為第一溝槽704a所間隔。然而,本發明並不以此為限,只要表面圖案704中存在一個第一溝槽704a與一個第二溝槽704b彼此相鄰設置即落入本發明範疇。舉例而言,如前文所述,沿第二座標方向70b(即半徑方向或半徑座標方向),表面圖案704之分佈配置可依序為第一溝槽704a、第一溝槽704a、第二溝槽704b、第一溝槽704a、第一溝槽704a及第二溝槽704b,亦即兩個第一溝槽704a亦可選擇彼此相鄰。
基於前述針對圖1及圖2的描述可知,在本實施方式中,研磨墊700滿足以下條件:第一溝槽704a具有第一切割軌跡方向7Da,第二溝槽704b具有第二切割軌跡方向7Db,且第一切割軌跡方向7Da與第二切割軌跡方向7Db相反,藉此當使用研磨墊700對物件進行研磨程序時,研磨墊700使研磨液具有不同的流場分布。
另外,在本實施方式中,透過具有第一切割軌跡方向7Da的第一溝槽704a及具有與第一切割軌跡方向7Da相反的第二切割軌跡方向7Db的第二溝槽704b呈交錯排列,藉此在使用研磨墊700對物件進行研磨程序期間,研磨墊700使研磨液具有不同的流場分布。
另外,根據上述關於圖1、圖3以及圖4的內容,任何所屬技術領域中具有通常知識者可明瞭圖5的研磨墊200、圖6的研磨墊300、圖7的研磨墊400、圖8的研磨墊500、圖9的研磨墊600、及圖10的研磨墊700的製造方法,故便不再贅述。再者,研磨墊的溝槽表面圖案亦可結合前述各實施方式之表面圖案。除此之外,前述各圖的研磨墊中相鄰溝槽間均以具有相同間距所繪示,但本發明並不以此為限,在其他實施方式中,相鄰溝槽間亦可具有不同間距。
圖11是本發明一實施例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11,首先,進行步驟S20,提供研磨墊。詳細而言,在本實施例中,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、300、400、500、600、700。而所述研磨墊100、200、300、400、500、600、7000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、302、402、502、602、702中的研磨面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程序,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沿旋轉方向R轉動。
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。
1Da、2Da、3Da、4Da、5Da、6Da、7Da:第一切割軌跡方向 1Db、2Db、3Db、4Db、5Db、6Db、7Db:第二切割軌跡方向 10、20、30、40、50、70:二維正交座標系 10a、20a、30a、40a、50a、70a:第一座標方向 10b、20b、30b、40b、50b、70b:第二座標方向 100、200、300、400、500、600、700:研磨墊 102、202、302、402、502、602、702:研磨層 104、204、304、404、504、604、704:表面圖案 104a、204a、304a、404a、504a、604a、704a:第一溝槽 104b、204b、304b、404b、504b、604b、704b:第二溝槽 404c:第三溝槽 404d:第四溝槽 4Dc:第三切割軌跡方向 4Dd:第四切割軌跡方向 1000:切割裝置 C:旋轉軸心 L:極軸 P、P1:極點 PS:研磨面 R:運動方向 S10、S12、S20、S22、S24:步驟 T、TR:切線方向 ɵ1、ɵ2、ɵ3、ɵ4、ɵ5、ɵ6:夾角
圖1是依照本發明的一實施方式的研磨墊的上視示意圖。 圖2是揭示將水滴入第一溝槽及第二溝槽後的流動痕跡的照片。 圖3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4是本發明的一實施方式之製造研磨墊的過程中使用切割裝置形成第一溝槽或第二溝槽的剖面示意圖。 圖5是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。 圖6是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。 圖7是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。 圖8是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。 圖9是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。 圖10是依照本發明的另一實施方式的研磨墊的上視示意圖。 圖11是依照本發明的一實施方式的研磨方法的流程圖。
1Da:第一切割軌跡方向
1Db:第二切割軌跡方向
10:二維正交座標系
10a:第一座標方向
10b:第二座標方向
100:研磨墊
102:研磨層
104:表面圖案
104a:第一溝槽
104b:第二溝槽
C:旋轉軸心
L:極軸
P:極點
PS:研磨面
R:運動方向

Claims (30)

  1. 一種研磨墊,其研磨面對應於具有第一座標方向及第二座標方向之二維正交座標系,且其旋轉軸心對應至所述二維正交座標系之原點,所述研磨墊包括:研磨層;以及表面圖案,配置於所述研磨層中,所述表面圖案包括至少一第一溝槽及至少一第二溝槽分別沿所述第一座標方向分佈,其中所述至少一第一溝槽具有第一切割軌跡方向,所述第一切割軌跡方向順向於所述第一座標方向,且所述至少一第二溝槽具有第二切割軌跡方向,所述第二切割軌跡方向逆向於所述第一座標方向,其中所述至少一第一溝槽的側壁具有朝所述第一切割軌跡方向傾倒的多個第一細微毛邊,所述至少一第二溝槽的側壁具有朝所述第二切割軌跡方向傾倒的多個第二細微毛邊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的研磨墊,其中所述至少一第一溝槽的所述第一切割軌跡方向與所述第一座標方向間具有第一夾角,所述第一夾角小於45度角且大於等於0度角,且所述至少一第二溝槽的所述第二切割軌跡方向與所述第一座標方向間具有第二夾角,所述第二夾角大於135度角且小於等於180度角。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的研磨墊,其中所述二維正交座標系為直角座標系,所述第一座標方向為+Y軸方向,且所述至少一第一溝槽及至少一第二溝槽分別沿垂直方向分佈。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的研磨墊,其中所述二維正交座標系為直角座標系,所述第一座標方向為+X軸方向,且所述至少一第一溝槽及至少一第二溝槽分別沿水平方向分佈。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的研磨墊,其中所述二維正交座標系為極座標系,所述第一座標方向為角座標方向,所述至少一第一溝槽及至少一第二溝槽分別沿圓周方向分佈。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的研磨墊,其中所述二維正交座標系為極座標系,所述第一座標方向為半徑座標方向,所述至少一第一溝槽及至少一第二溝槽分別沿半徑方向分佈。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的研磨墊,其中所述至少一第一溝槽及所述至少一第二溝槽沿所述第二座標方向呈交錯排列。
  8. 一種研磨墊,包括:研磨層;以及表面圖案,配置於所述研磨層中,所述表面圖案包括相同形狀分佈之至少一第一溝槽及至少一第二溝槽,其中所述至少一第一溝槽具有第一切割軌跡方向,所述至少一第二溝槽具有第二切割軌跡方向,且所述第一切割軌跡方向與所述第二切割軌跡方向相反,其中所述至少一第一溝槽的側壁具有朝所述第一切割軌跡方向傾倒的多個第一細微毛邊,所述至少一第二溝槽的側壁具有朝所述第二切割軌跡方向傾倒的多個第二細微毛邊。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的研磨墊,其中所述第一切割軌跡方向為+Y軸方向,且所述第二切割軌跡方向為-Y軸方向。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的研磨墊,其中所述第一切割軌跡方向為+X軸方向,且所述第二切割軌跡方向為-X軸方向。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的研磨墊,其中所述第一切割軌跡方向為逆時針方向,且所述第二切割軌跡方向為順時針方向。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的研磨墊,其中所述第一切割軌跡方向為所述研磨墊之旋轉軸心向圓周之方向,且所述第二切割軌跡方向為所述研磨墊之圓周向旋轉軸心之方向。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的研磨墊,其中所述至少一第一溝槽及所述至少一第二溝槽呈交錯排列。
  14. 一種研磨墊,用以研磨一物件,在研磨時該研磨墊具有一運動方向,該研磨墊包括:研磨層;至少一第一溝槽,配置於所述研磨層中,其中所述至少一第一溝槽具有第一切割軌跡方向,且所述第一切割軌跡方向順向於所述運動方向;以及至少一第二溝槽,配置於所述研磨層中,其中所述至少一第二溝槽具有第二切割軌跡方向,且所述第二切割軌跡方向逆向於所述運動方向,其中所述至少一第一溝槽的側壁具有朝所述第一切割軌跡方向傾倒的多個第一細微毛邊,所述至少一第二溝槽的 側壁具有朝所述第二切割軌跡方向傾倒的多個第二細微毛邊。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的研磨墊,其中所述至少一第一溝槽的各點處之所述第一切割軌跡方向的切線方向與所述至少一第一溝槽的各點處之所述運動方向的切線方向間具有第一夾角,所述第一夾角小於45度角且大於或等於0度角,且所述至少一第二溝槽的各點處之所述第二切割軌跡方向的切線方向與所述至少一第二溝槽的各點處之所述運動方向的切線方向間具有第二夾角,所述第二夾角大於135度角且小於或等於180度。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的研磨墊,其中所述至少一第一溝槽及所述至少一第二溝槽呈交錯排列。
  17. 一種研磨墊的製造方法,包括:提供研磨層,其具有研磨面;以及使用切割裝置,沿著第一切割軌跡方向在該研磨面上形成至少一第一溝槽,以及沿著第二切割軌跡方向在該研磨面上形成至少一第二溝槽,其中所述至少一第一溝槽與所述至少一第二溝槽相鄰,且所述第一切割軌跡方向與所述第二切割軌跡方向相反,其中所述至少一第一溝槽的側壁具有朝所述第一切割軌跡方向傾倒的多個第一細微毛邊,所述至少一第二溝槽的側壁具有朝所述第二切割軌跡方向傾倒的多個第二細微毛邊。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的研磨墊的製造方法,其中所述切割裝置包括單一刀具。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的研磨墊的製造方法,其中所述切割裝置包括多個刀具,其中兩相鄰的刀具之間的間距實質上等於兩相鄰的所述第一溝槽與所述第二溝槽之間的間距的兩倍以上的整數倍。
  20. 如申請專利範圍第17項所述的研磨墊的製造方法,其中所述至少一第一溝槽及所述至少二第一溝槽為圓環形溝槽,所述至少一第一溝槽的圓心與所述研磨墊的中心相重疊,且所述至少一第二溝槽的圓心與所述研磨墊的中心相重疊。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的研磨墊的製造方法,其中相對於所述研磨墊的中心,所述第一切割軌跡方向為順時針方向,所述第二切割軌跡方向為逆時針方向。
  22. 如申請專利範圍第17項所述的研磨墊的製造方法,其中所述至少一第一溝槽及所述至少一第二溝槽為直線形溝槽,所述至少一第一溝槽及所述至少一第二溝槽平行於Y軸方向。
  23. 如申請專利範圍第22項所述的研磨墊的製造方法,其中所述第一切割軌跡方向為+Y軸方向,所述第二切割軌跡方向為-Y軸方向。
  24. 如申請專利範圍第17項所述的研磨墊的製造方法,其中所述至少一第一溝槽及所述至少一第二溝槽為直線形溝槽,所述至少一第一溝槽及所述至少一第二溝槽平行於X軸方向。
  25. 如申請專利範圍第24項所述的研磨墊的製造方法,其中所述第一切割軌跡方向為+X軸方向,所述第二切割軌跡方向為-X軸方向。
  26. 如申請專利範圍第17項所述的研磨墊的製造方法,其中所述至少一第一溝槽及所述至少一第二溝槽為徑向延伸溝槽,且相對於所述研磨墊的中心,所述至少一第一溝槽及所述至少一第二溝槽向外呈放射狀分布。
  27. 如申請專利範圍第26述的研磨墊的製造方法,其中所述第一切割軌跡方向為向外遠離所述研磨墊的中心的方向,所述第二切割軌跡方向為向內朝向所述研磨墊的中心的方向。
  28. 一種研磨方法,包括:提供研磨墊,所述研磨墊如申請專利範圍第1至7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所述研磨程序。
  29. 一種研磨方法,包括:提供研磨墊,所述研磨墊如申請專利範圍第8至13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所述研磨程序。
  30. 一種研磨方法,包括:提供研磨墊,所述研磨墊如申請專利範圍第14至16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所述研磨程序。
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