TWI791305B - 晶圓研磨嵌合結構 - Google Patents

Abstract

一種晶圓研磨嵌合結構，其包含有固定環、研磨環以及黏著部。固定環設有第一環形結合部、第二環形結合部、抵靠面及透氣孔；研磨環設有排水槽、第一環形嵌接部、第二環形嵌接部及對應抵靠面；黏著部設於對應抵靠面與抵靠面之間；該固定環係以熱脹冷縮方式，經由熱脹過程，於第一環形嵌接部與第一環形結合部組合後、以及第二環形嵌接部與第二環形結合部組合後，使第一環形嵌接部與第一環形結合部之間、以及第二環形嵌接部與第二環形結合部之間分別具有間隙，於黏著部黏著於該對應抵靠面與抵靠面之間時，經由冷縮過程使第一環形結合部與第二環形結合部往同一側移動以使間隙密合。藉此，可使固定環與研磨環達到易於組裝、穩固結合以及增加結構強度之功效。

Description

晶圓研磨嵌合結構

本發明是有關於一種晶圓研磨嵌合結構，尤指一種可使固定環與研磨環達到易於組裝、穩固結合以及增加結構強度之晶圓研磨嵌合結構。

一般半導體晶圓之定位環結構，通常由金屬與非金屬兩種不同材質之環狀體，或皆為非金屬之兩個環狀體所結合而成，然而該定位環之金屬環狀體與非金屬環狀體兩者之間通常以嵌合或黏合之方式進行組裝。

因嵌合結構會有段差，在兩件壓入接合之重疊部會有間隙產生，在推壓研磨墊時，其第二環之間隙處會有較大應變量可能影響平坦度與均勻性。且一般使用楔形榫(鳩尾形)嵌合需要很精確之中心對位與很大下壓力量才能結合，若中心對位不確時內部可能有斷裂風險產生也難以發現。

由於晶圓定位環運作是旋轉與水平移動，因此使用黏合方式之晶圓定位環會承受扭轉與橫向力，而易導致研磨環剝離；故，一般習用之晶圓研磨定位環較無法符合實際使用之所需。

本發明之主要目的係在於，可使固定環與研磨環達到易於組裝、穩固結合以及增加結構強度之功效。

為達上述之目的，本發明係一種晶圓研磨嵌合結構包含有：一固定環、一研磨環以及一黏著部。該固定環之一表面設有一第一環形結合部、一第二環形結合部、一抵靠面及多數透氣孔，該第一環形結合部與該第二環形結 合部相鄰設置，該抵靠面位於該第一環形結合部與該第二環形結合部之間，各透氣孔分別設於該第一環形結合部與該第二環形結合部之間，並各透氣孔分別連通該抵靠面與該固定環之另一表面；該研磨環與該固定環結合，且該研磨環與該固定環為不同之材質，而該研磨環之一表面上設有多數排水槽，該研磨環之另一表面上設有一第一環形嵌接部、一第二環形嵌接部及一對應抵靠面，該第一環形嵌接部與該第二環形嵌接部相鄰設置，該對應抵靠面位於該第一環形嵌接部與該第二環形嵌接部之間，而該第一環形嵌接部與該第一環形結合部組合，該第二環形嵌接部與該第二環形結合部組合，該對應抵靠面與該抵靠面相互抵靠；該黏著部設於該對應抵靠面與該抵靠面之間；其中該固定環係以熱脹冷縮方式，經由熱脹過程使該第一環形結合部徑向尺寸大於該第一環形嵌接部，該第二環形結合部徑向尺寸大於該第二環形嵌接部，於該第一環形嵌接部與該第一環形結合部組合後、以及該第二環形嵌接部與該第二環形結合部組合後，使該第一環形嵌接部與該第一環形結合部之間、以及該第二環形嵌接部與該第二環形結合部之間分別具有間隙，於該黏著部黏著於該對應抵靠面與該抵靠面之間，經由冷縮過程使該第一環形結合部與該第二環形結合部往同一側移動，使該間隙密合，讓該研磨環結合於該固定環。

於上述之晶圓研磨嵌合結構中，該第一環形結合部為凹陷部，該第一環形嵌接部為凸出部，使該第一環形嵌接部與該第一環形結合部於熱脹組合後產生間隙。

於上述之晶圓研磨嵌合結構中，該第二環形結合部為凹陷部，該第二環形嵌接部為凸出部，使該第二環形嵌接部與該第二環形結合部於熱脹組合後產生間隙。

於上述之晶圓研磨嵌合結構中，該固定環為具有較佳剛性之金屬材質。

於上述之晶圓研磨嵌合結構中，該研磨環係為高耐磨與耐化學品腐蝕之非金屬材料。

於上述之晶圓研磨嵌合結構中，各排水槽係傾斜設置，而各排水槽之傾斜角度係介於35°~45°之間，且以40°為最佳。

於上述之晶圓研磨嵌合結構中，該黏著部為環氧樹酯之材質。

1:固定環

11:第一環形結合部

12:第二環形結合部

13:抵靠面

14:透氣孔

2:研磨環

21:第一環形嵌接部

22:第二環形嵌接部

23:對應抵靠面

24:排水槽

3:黏著部

a、b:間隙

第1圖，係本發明之外觀示意圖。

第2圖，係本發明之分解示意圖。

第3圖，係本發明之剖面狀態示意圖一。

第4圖，係本發明之剖面狀態示意圖二。

第5圖，係本發明之剖面狀態示意圖三。

請參閱『第1圖至第5圖』所示，係分別為本發明之外觀示意圖、本發明之分解示意圖、係本發明之剖面狀態示意圖一、本發明之剖面狀態示意圖二以及本發明之剖面狀態示意圖三。如圖所示：本發明係一種晶圓研磨嵌合結構，其至少包含一固定環1、一研磨環2以及一黏著部3所構成。

該固定環1之一表面設有一第一環形結合部11、一第二環形結合部12、一抵靠面13及多數透氣孔14，該第一環形結合部11與該第二環形結合部12相鄰設置，該抵靠面13位於該第一環形結合部11與該第二環形結合部12之間，各透氣孔14分別設於該第一環形結合部11與該第二環形結合部12之間，並各透氣孔14分別連通該抵靠面13與該固定環1之 另一表面。

該研磨環2與該固定環1結合，且該研磨環2與該固定環1為不同之材質，而該研磨環2之一表面上設有多數排水槽24，該研磨環2之另一表面上設有一第一環形嵌接部21、一第二環形嵌接部22及一對應抵靠面23，該第一環形嵌接部21與該第二環形嵌接部22相鄰設置，該對應抵靠面23位於該第一環形嵌接部21與該第二環形嵌接部22之間，而該第一環形嵌接部21與該第一環形結合部11組合，該第二環形嵌接部22與該第二環形結合部12組合，該對應抵靠面23與該抵靠面13相互抵靠。

該黏著部3設於該對應抵靠面23與該抵靠面13之間。

其中該第一環形結合部11徑向尺寸大於該第一環形嵌接部21，該第二環形結合部12徑向尺寸大於該第二環形嵌接部22。

當該固定環1與該研磨環2結合時，可於組合前先於該抵靠面13或該對應抵靠面23上塗佈該黏著部3，之後該固定環1係以熱脹冷縮方式，經由熱脹過程，將該第一環形嵌接部21與該第二環形嵌接部22分別組合於該第一環形結合部11與該第二環形結合部12，而於該第一環形嵌接部21與該第一環形結合部11組合後、以及該第二環形嵌接部22與該第二環形結合部12組合後，使該第一環形嵌接部21與該第一環形結合部11之間、以及該第二環形嵌接部22與該第二環形結合部12之間分別具有間隙a、b，於該黏著部3黏著於該對應抵靠面23與該抵靠面13之間後，經由冷縮過程使該第一環形結合部11與該第二環形結合部12往同一側移動，使該間隙a、b產生密合狀態，讓該研磨環2結合於該固定環1。

承上述，當該研磨環2結合於該固定環1時，可利用各透氣孔14之配合，讓該研磨環2與該固定環1間之空氣排出，以避免該黏著部3黏合不均勻或產生氣泡，且於該第一環形結合部11與該第一環形嵌接部21， 或該第二環形結合部12該第二環形嵌接部22之嵌合處，至少有一處成錐面方式嵌合，以增加該研磨環2結合於該固定環1後之穩定性。

承上述，當組合前可將該固定環1加溫，使該固定環1溫升60℃以上，之後將該第一環形嵌接部21與該第二環形嵌接部22分別組合於該第一環形結合部11與該第二環形結合部12，因加溫後嵌合處之間隙a、b變大，而使該研磨環2易於組合於該固定環1，而當該固定環1降至常溫後嵌合處之間隙a、b會密合，讓該研磨環2結合於該固定環1。

如此，可使該固定環1與該研磨環2不需要太精確中心對位，讓該固定環1與該研磨環2組裝過程並無太多干涉的條件，進而於該研磨環2下壓結合時不會有斷裂之風險，以使該研磨環2與該固定環1達到易於組裝、穩固結合以及增加結構強度之功效。

於本發明之一實施例中，該固定環1係為具有較佳剛性之金屬材質。藉此，可使該固定環1具有較佳之支撐力，以防止該研磨環2變形。

於本發明之一實施例中，該研磨環2係為高耐磨與耐化學品腐蝕之非金屬材料。藉此，可避免於研磨時刮傷晶圓，並可延長該研磨環2之使用壽命。

於本發明之一實施例中，該第一環形結合部11與為凹陷部，該第一環形嵌接部21為凸出部，使該第一環形嵌接部21與該第一環形結合部11於熱脹組合後產生間隙a。

於本發明之一實施例中，該第二環形結合部12與為凹陷部，該第二環形嵌接部22為凸出部，使該第二環形嵌接部22與該第二環形結合部21於熱脹組合後產生間隙b。

基於上述之實施例，該固定環係以熱脹冷縮方式，經由熱脹過程，於該第一環形嵌接部21與該第一環形結合部11組合後、以及該第二環 形嵌接部22與該第二環形結合部12組合後，使該第一環形嵌接部21與該第一環形結合部11之間、以及該第二環形嵌接部22與該第二環形結合部12之間分別具有間隙a、b，於該黏著部3黏著於該對應抵靠面23與該抵靠面13之間後，經由冷縮過程使該第一環形結合部11與該第二環形結合部12往同一側移動，使該間隙a、b產生密合狀態，讓該研磨環2結合於該固定環1。

於本發明之一實施例中，各排水槽24係傾斜設置，而各排水槽24之傾斜角度係介於35°~45°之間，且以40°為最佳。藉此，可於該研磨環2進行晶圓研磨時，利用傾斜設置之各排水槽24達到易於導出工作液體及廢粒之功效。

於本發明之一實施例中，該黏著部3為環氧樹酯之材質。如此，可使該黏著部3黏著於該對應抵靠面23與該抵靠面13之間後，可經由熱脹冷縮方式使該第一環形結合部11與該第二環形結合部12往同一側移動，使該間隙a、b產生密合狀態，讓該研磨環2結合於該固定環1，且當該研磨環2結合於該固定環1時，可利用各透氣孔14之配合，讓該研磨環2與該固定環1間之空氣排出，以避免該黏著部3黏合不均勻或產生氣泡。

綜上所述，本發明晶圓研磨嵌合結構可有效改善習用之種種缺點，可使固定環與研磨環達到易於組裝、穩固結合以及增加結構強度之功效；進而使本發明之產生能更進步、更實用、更符合消費者使用之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:固定環

11:第一環形結合部

12:第二環形結合部

13:抵靠面

14:透氣孔

2:研磨環

21:第一環形嵌接部

22:第二環形嵌接部

23:對應抵靠面

3:黏著部

a、b:間隙

Claims (7)

1. 一種晶圓研磨嵌合結構，包括有：一固定環，其一表面設有一第一環形結合部、一第二環形結合部、一抵靠面及多數透氣孔，該第一環形結合部與該第二環形結合部相鄰設置，該抵靠面位於該第一環形結合部與該第二環形結合部之間，各透氣孔分別設於該第一環形結合部與該第二環形結合部之間，並各透氣孔分別連通該抵靠面與該固定環之另一表面；一研磨環，其與該固定環結合，且該研磨環與該固定環為不同之材質，而該研磨環之一表面上設有多數排水槽，該研磨環之另一表面上設有一第一環形嵌接部、一第二環形嵌接部及一對應抵靠面，該第一環形嵌接部與該第二環形嵌接部相鄰設置，該對應抵靠面位於該第一環形嵌接部與該第二環形嵌接部之間，而該第一環形嵌接部與該第一環形結合部組合，該第二環形嵌接部與該第二環形結合部組合，該對應抵靠面與該抵靠面相互抵靠；以及一黏著部，其設於該對應抵靠面與該抵靠面之間；其中該固定環係以熱脹冷縮方式，經由熱脹過程使該第一環形結合部徑向尺寸大於該第一環形嵌接部，該第二環形結合部徑向尺寸大於該第二環形嵌接部，於該第一環形嵌接部與該第一環形結合部組合後、以及該第二環形嵌接部與該第二環形結合部組合後，使該第一環形嵌接部與該第一環形結合部之間、以及該第二環形嵌接部與該第二環形結合部之間分別具有間隙，於該黏著部黏著於該對應抵靠面與該抵靠面之間，經由冷縮過程使該第一環形結合部與該第二環形結合部往同一側移動，使該間隙密合，讓該研磨環結合於該固定環。
2. 依申請專利範圍第1項所述之晶圓研磨嵌合結構，其中，該第一環形結合部為凹陷部，該第一環形嵌接部為凸出部，使該第一環形嵌接部 與該第一環形結合部於熱脹組合後產生該間隙。
3. 依申請專利範圍第1項所述之晶圓研磨嵌合結構，其中，該第二環形結合部為凹陷部，該第二環形嵌接部為凸出部，使該第二環形嵌接部與該第二環形結合部於熱脹組合後產生該間隙。
4. 依申請專利範圍第1項所述之晶圓研磨嵌合結構，其中，該固定環為具有較佳剛性之金屬材質。
5. 依申請專利範圍第1項所述之晶圓研磨嵌合結構，其中，該研磨環係為高耐磨與耐化學品腐蝕之非金屬材料。
6. 依申請專利範圍第1項所述之晶圓研磨嵌合結構，其中，各排水槽係傾斜設置，而各排水槽之傾斜角度係介於35~45之間，且以40為最佳。
7. 依申請專利範圍第1項所述之晶圓研磨嵌合結構，其中，該黏著部為環氧樹酯之材質。

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