导电性研磨垫及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN03148308.9

申请日:

2003.06.30

公开号:

CN1565824A

公开日:

2005.01.19

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B29C45/00; H01L21/304; B24B37/04

主分类号:

B29C45/00; H01L21/304; B24B37/04

申请人:

智胜科技股份有限公司;

发明人:

施文昌; 张永忠; 朱明癸

地址:

中国台湾

优先权:

专利代理机构:

北京中原华和知识产权代理有限责任公司

代理人:

寿宁;张华辉

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内容摘要

一种导电性研磨垫及其制造方法,导电性研磨垫的制造方法,是先提供具有模腔的模具,之后在模腔中注入高分子发泡体,并使导电物质分散于高分子发泡体中;然后使高分子发泡体硬化成型,接着再进行脱模步骤,取得一研磨垫。导电性研磨垫,包括:一高分子发泡体;一导电物质分散于高分子发泡体中。导电物质选自导电高分子聚合物、抗静电剂、碳黑、金属粉末、导电性填充物以及导电性纤维其中之一。高分子发泡体包括聚氨酯、环氧树脂、聚氨树脂、美耐明树脂及相关的热固性树脂发泡体。由于研磨垫具导电性而可提升研磨效率,并延长使用寿命,降低成本;其可并行应用于电解研磨与一般研磨,而可提升研磨效率;其在不增加其它制程设备下即可制作出导电性研磨垫,更加适于实用。

权利要求书

1、一种导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其包括:
提供一模具,该模具具有一模腔;
在该模腔中注入一高分子发泡体,并且使一导电物质分散于该高分子
发泡体中;
使该高分子发泡体硬化成型;以及
进行一脱模步骤,以取得一研磨垫。
2、根据权利要求1所述的导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其中
所述的在模腔中注入该高分子发泡体,且使该导电物质分散于该高分子发
泡体中的步骤是将该导电物质与该高分子发泡体同时注入该模腔中。
3、根据权利要求2所述的导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其中
所述的导电物质是选自一导电高分子聚合物、一抗静电剂、碳黑以及金属
粉末其中之一。
4、根据权利要求1所述的导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其中
所述的在模腔中注入该高分子发泡体,且使该导电物质分散于该高分子发
泡体中的步骤包括:
先将该导电物质预置入该模腔内;以及
将该高分子发泡体注入该模腔中。
5、根据权利要求4所述的导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其中
所述的导电物质是选自一导电性填充物以及一导电性纤维其中之一。
6、根据权利要求1所述的导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其中
所述的高分子发泡体包括聚氨酯(PU)、环氧树脂、聚氨树脂、美耐明树脂
及相关的热固性树脂。
7、一种导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其包括:
提供一模具,该模具具有一模腔;
在该模腔中注入一第一高分子发泡体,并且使一第一导电物质分散于
该第一高分子发泡体中;
在该模腔中注入一第二高分子发泡体,并且使一第二导电物质分散于
该第二高分子发泡体中,其中该第二发泡体的硬度是大于该第一高分子发
泡体的硬度;
使该第一高分子发泡体以及该第二高分子发泡体硬化成型;以及
进行一脱模步骤,以取得具有两层结构的一研磨垫。
8、根据权利要求7所述的导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其中
所述的在模腔中注入该第一高分子发泡体以及该第二高分子发泡体,且使
该第一导电物质分散于该第一高分子发泡体中,使该第二导电物质分散于
该第二高分子发泡体中的步骤包括:
先将该第一导电物质与该第一高分子发泡体同时注入该模腔中;以及
再将该第二导电物质与该第二高分子发泡体同时注入该模腔中。
9、根据权利要求8所述的导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其中
所述的第一导电物质以及该第二导电物质是选自一导电性填充物、一导电
性纤维、一导电高分子聚合物、一抗静电剂、碳黑以及金属粉末其中之一。
10、根据权利要求7所述的导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其
中所述的在模腔中注入该第一高分子发泡体以及该第二高分子发泡体,且
使该第一导电物质分散于该第一高分子发泡体中,使该第二导电物质分散
于该第二高分子发泡体中的步骤包括:
先将该第一导电物质预置入于该模腔中;
再将该第一高分子发泡体注入该模腔中;以及
将该第二导电物质与该第二高分子发泡体同时注入该模腔中。
11、根据权利要求10所述的导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其
中所述的第一导电物质是选自一导电性填充物以及一导电性纤维其中之
一,该第二导电物质是选自一导电高分子聚合物、一抗静电剂、碳黑以及
金属粉末其中之一。
12、根据权利要求7所述的导电性研磨垫的制造方法,其特征在于其
中所述的第一高分子发泡体以及该第二高分子发泡体包括聚氨酯(PU)、环
氧树脂、聚氨树脂、美耐明树脂及相关的热固性树脂。
13、一种导电性研磨垫,其特征在于其包括:
一高分子发泡体;
一导电物质,分散于该高分子发泡体中。
14、根据权利要求13所述的导电性研磨垫,其特征在于其中所述的导
电物质是选自一导电高分子聚合物、一抗静电剂、碳黑、一金属粉末、一
导电性填充物以及一导电性纤维其中之一。
15、根据权利要求13所述的导电性研磨垫,其特征在于其中所述的高
分子发泡体包括聚氨酯(PU)、环氧树脂、聚氨树脂、美耐明树脂及相关的
热固性树脂发泡体。
16、一种导电性研磨垫,其特征在于其包括:
一第一高分子发泡体;
一第一导电物质,分散于该第一高分子发泡体中;
一第二高分子发泡体,配置在该第一高分子发泡体上,其中该第二高
分子发泡体的硬度较该第一高分子发泡体的硬度高;以及
一第二导电物质,分散于该第二高分子发泡体中。
17、根据权利要求16所述的导电性研磨垫,其特征在于其中所述的第
一导电物质以及该第二导电物质是选自一导电性填充物、一导电性纤维、
一导电高分子聚合物、一抗静电剂、碳黑以及一金属粉末其中之一。
18、根据权利要求16所述的导电性研磨垫,其特征在于其中所述的第
一导电物质是选自一导电性填充物以及一导电性纤维其中之一,该第二导
电物质是选自一导电高分子聚合物、一抗静电剂、碳黑以及金属粉末其中
之一。
19、根据权利要求16所述的导电性研磨垫,其特征在于其中所述的第
二发泡体中具有复数个沟渠,且该些沟渠的底部是暴露出该第一发泡体中
的该第一导电物质。
20、根据权利要求16所述的导电性研磨垫,其特征在于其中所述的高
分子发泡体包括聚氨酯(PU)、环氧树脂、聚氨树脂、美耐明树脂及相关的
热固性树脂发泡体。

说明书

导电性研磨垫及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电学领域电气元件组件的制造中的研磨垫及其制造方
法,特别是涉及一种研磨垫具有导电性,而可提升研磨效率,并可延长使
用寿命,降低成本的导电性研磨垫及其制造方法。

背景技术

在进行集成电路制造时,制程中通常需要将晶圆表面的微细凹凸消除
并使其平坦化,以目前平坦化的技术来说,化学机械研磨法(Chemical
Mechanical Polishing,CMP)是现今较常使用的全面性平坦化(Global
Planarization)的技术。一般而言,在化学机械研磨的过程中,其是藉由具
有悬浮研磨粒子(abrasive particle)的研磨液(slurry)以及具有适当的弹
性(elasticity)与硬度(hardness)的研磨垫,在晶圆表面彼此进行相对运
动以达成平坦化的目的。换言之,当研磨垫以按压的方式在晶圆上移动时,
晶圆表面与研磨液中的研磨粒子会彼此接触产生摩擦使得晶圆表面产生耗
损,以使其表面逐渐平坦。然而,在研磨的过程中由于被研磨物与研磨垫
之间不断进行接触,因此在两界面之间容易产生静电,且由于此静电无法去
除,因此会不断的累积,而使得被研磨物上留有残存的电荷,而这些电荷
将可能会对后续所制作出来的组件的运作造成影响。

此外,有关金属层研磨,在美国专利第6,299,741号案中揭示了一种
先进的电解研磨(Advanced Electrolytic Polishing,AEP)的技术。另外,
美国专利第6,464,855号案中揭示了电化学平坦化(Electrochemical
Planarization,ECP)技术。两者均为合并化学机械研磨及电解的技术,以
达到更佳的金属层平坦化,并可提升研磨效率。其是以被研磨的晶圆接阳
极,研磨垫接阴极,经由电解液形成电解的回路,并与化学机械研磨同时进
行达到电解研磨的目的。

虽然上述方式可以有效地解决金属层平坦化的问题,但是在上述前案
中并未提供具有良好导电性研磨垫的制造方法,因此将大幅限制了电解研
磨的使用效果。由此可见,上述现有的导电性研磨垫及其制造方法仍存在
有缺陷,而亟待加以进一步改进。

为了解决现有的导电性研磨垫及其制造方法的缺陷,相关厂商莫不费
尽心思来谋求解决的道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,故业
界急需一种新的导电性研磨垫的制造方法来完成电解研磨技术,并可解决
前述因磨擦产生静电的问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。

有鉴于上述现有的导电性研磨垫及其制造方法存在的缺陷,本发明人
基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,积极加以研
究创新,以期创设一种新的导电性研磨垫及其制造方法,能够改进一般现
有的导电性研磨垫及其制造方法,使其更具有实用性。经过不断研究、设
计,并经反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于,克服上述现有的导电性研磨垫及其制造方法
存在的缺陷,而提供一种新型结构的导电性研磨垫,所要解决的主要技术
问题是使其可并行应用于电解研磨与一般研磨,而可提升研磨效率,具有
产业上的利用价值。

本发明的另一目的在于,提供一种导电性研磨垫,所要解决的技术问
题是使研磨垫的使用寿命可以增长,进而可以降低成本。

本发明的再一目的在于,提供一种导电性研磨垫的制造方法,所要解
决的技术问题是使其在不增加其它昂贵的制程设备的情况下,即可制作出
具有导电性的研磨垫,更加适于实用。

本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下的技术方案来实现
的。依据本发明提出的一种导电性研磨垫的制造方法,其包括:提供一模
具,该模具具有一模腔;在该模腔中注入一高分子发泡体,并且使一导电
物质分散于该高分子发泡体中;使该高分子发泡体硬化成型;以及进行一
脱模步骤,以取得一研磨垫。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步
实现。

前述的导电性研磨垫的制造方法,其中所述的在模腔中注入该高分子
发泡体,且使该导电物质分散于该高分子发泡体中的步骤是将该导电物质
与该高分子发泡体同时注入该模腔中。

前述的导电性研磨垫的制造方法,其中所述的导电物质是选自一导电
高分子聚合物、一抗静电剂、碳黑以及金属粉末其中之一。

前述的导电性研磨垫的制造方法,其中所述的在模腔中注入该高分子
发泡体,且使该导电物质分散于该高分子发泡体中的步骤包括:先将该导
电物质预置入该模腔内;以及将该高分子发泡体注入该模腔中。

前述的导电性研磨垫的制造方法,其中所述的导电物质是选自一导电
性填充物以及一导电性纤维其中之一。

前述的导电性研磨垫的制造方法,其中所述的高分子发泡体包括聚氨
酯(PU)、环氧树脂、聚氨树脂、美耐明树脂及相关的热固性树脂。

本发明的目的及解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。依
据本发明提出的一种导电性研磨垫的制造方法,其包括:提供一模具,模具
具有一模腔;在该模腔中注入一第一高分子发泡体,并且使一第一导电物质
分散于该第一高分子发泡体中;在该模腔中注入一第二高分子发泡体,且使
一第二导电物质分散于该第二高分子发泡体中,其中该第二发泡体的硬度
是大于该第一高分子发泡体的硬度;使该第一高分子发泡体以及该第二高
分子发泡体硬化成型;以及进行一脱模步骤,以取得具有两层结构的一研磨
垫。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步
实现。

前述的导电性研磨垫的制造方法,其中所述的在模腔中注入该第一高
分子发泡体以及该第二高分子发泡体,且使该第一导电物质分散于该第一
高分子发泡体中,使该第二导电物质分散于该第二高分子发泡体中的步骤
包括:先将该第一导电物质与该第一高分子发泡体同时注入该模腔中;以及
再将该第二导电物质与该第二高分子发泡体同时注入该模腔中。

前述的导电性研磨垫的制造方法,中所述的第一导电物质以及该第二
导电物质是选自一导电性填充物、一导电性纤维、一导电高分子聚合物、
一抗静电剂、碳黑以及金属粉末其中之一。

前述的导电性研磨垫的制造方法,其中所述的在模腔中注入该第一高
分子发泡体以及该第二高分子发泡体,且使该第一导电物质分散于该第一
高分子发泡体中,使该第二导电物质分散于该第二高分子发泡体中的步骤
包括:先将该第一导电物质预置入于该模腔中;再将该第一高分子发泡体
注入该模腔中;以及将该第二导电物质与该第二高分子发泡体同时注入该
模腔中。

前述的导电性研磨垫的制造方法,其中所述的第一导电物质是选自一
导电性填充物以及一导电性纤维其中之一,该第二导电物质是选自一导电
高分子聚合物、一抗静电剂、碳黑以及金属粉末其中之一。

前述的导电性研磨垫的制造方法,其中所述的第一高分子发泡体以及
该第二高分子发泡体包括聚氨酯(PU)、环氧树脂、聚氨树脂、美耐明树脂
及相关的热固性树脂。

本发明的目的及解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。依
据本发明提出的一种导电性研磨垫,其包括:一高分子发泡体;一导电物
质,分散于该高分子发泡体中。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步
实现。

前述的导电性研磨垫,其中所述的导电物质是选自一导电高分子聚合
物、一抗静电剂、碳黑、一金属粉末、一导电性填充物以及一导电性纤维
其中之一。

前述的导电性研磨垫,其中所述的高分子发泡体包括聚氨酯(PU)、环
氧树脂、聚氨树脂、美耐明树脂及相关的热固性树脂发泡体。

本发明的目的及解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。依
据本发明提出的一种导电性研磨垫,其包括:一第一高分子发泡体;一第一
导电物质,分散于该第一高分子发泡体中;一第二高分子发泡体,配置在
该第一高分子发泡体上,其中该第二高分子发泡体的硬度较该第一高分子
发泡体的硬度高;以及一第二导电物质,分散于该第二高分子发泡体中。

本发明的目的及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步
实现。

前述的导电性研磨垫,其中所述的第一导电物质以及该第二导电物质
是选自一导电性填充物、一导电性纤维、一导电高分子聚合物、一抗静电
剂、碳黑以及一金属粉末其中之一。

前述的导电性研磨垫,其中所述的第一导电物质是选自一导电性填充
物以及一导电性纤维其中之一,该第二导电物质是选自一导电高分子聚合
物、一抗静电剂、碳黑以及金属粉末其中之一。

前述的导电性研磨垫,其中所述的第二发泡体中具有复数个沟渠,且该
些沟渠的底部是暴露出该第一发泡体中的该第一导电物质。

前述的导电性研磨垫,其中所述的高分子发泡体包括聚氨酯(PU)、环氧
树脂、聚氨树脂、美耐明树脂及相关的热固性树脂发泡体。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案
可知,为了达到前述发明目的,本发明的主要技术内容如下:

本发明提出一种导电性研磨垫的制造方法,该方法是首先提供具有模
腔的模具,之后在模腔中注入高分子发泡体,并且使导电物质分散于高分
子发泡体中,其中使导电物质分散于高分子发泡体中的方法例如是将导电
物质与高分子发泡体同时注入模腔中,或是先将导电物质预置入模腔内,之
后再将高分子发泡体注入模腔中,另外,导电物质例如是导电高分子聚合
物、抗静电剂、碳黑、金属粉末、导电性填充物或导电性纤维。然后。使此
高分子发泡体硬化成型,接着在进行脱模步骤,以取得一研磨垫。

本发明提出一种导电性研磨垫,该研磨垫是包括高分子发泡体以及导
电物质,其中导电物质是分散于高分子发泡体中,而导电物质例如是导电高
分子聚合物、抗静电剂、碳黑、金属粉末、导电性填充物或导电性纤维。

本发明提出另一种导电性研磨垫的制造方法,其是首先提供具有模腔
的模具,然后,在模腔中注入第一高分子发泡体,并且使该第一导电物质分
散于第一高分子发泡体中,其中使第一导电物质分散于第一高分子发泡体
中的方法例如是将第一导电物质与第一高分子发泡体同时注入模腔中,或
是先将第一导电物质预置入模腔内,之后再将第一高分子发泡体注入模腔
中,另外,该第一导电物质例如是导电性填充物、导电性纤维、导电高分子
聚合物、抗静电剂、碳黑或金属粉末。之后,在模腔中注入第二高分子发
泡体,并且使第二导电物质分散于第二高分子发泡体中,其中该第二导电物
质例如是导电性填充物、导电性纤维、导电高分子聚合物、抗静电剂、碳
黑或金属粉末,且其第二高分子发泡体的硬度是大于第一高分子发泡体的
硬度,该相对较硬的第二高分子发泡体是作为研磨之用,而相对较软的第
一高分子发泡体是作为缓冲之用。之后,使第一高分子发泡体以及第二高分
子发泡体硬化成型。接着,进行脱模步骤,以取得具有两层结构的研磨垫。

本发明提出另一种导电性研磨垫,该研磨垫包括第一高分子发泡体、第
二高分子发泡体、第一导电物质以及第二导电物质。其中,第一导电物质是
分散于第一高分子发泡体中,且第一导电物质例如是导电性填充物、导电
性纤维、导电高分子聚合物、抗静电剂、碳黑或金属粉末。另外,第二高
分子发泡体是配置在第一高分子发泡体上,其中第二高分子发泡体的硬度
较第一高分子发泡体的硬度高,此相对较硬的第二高分子发泡体是作为研
磨之用,而相对较软的第一高分子发泡体是作为缓冲之用。此外,第二导
电物质是分散于第二高分子发泡体中,该第二导电物质例如是导电性填充
物、导电性纤维、导电高分子聚合物、抗静电剂、碳黑或金属粉末。

因此由上述可知,本发明的研磨垫具有导电性质,因此可避免被研磨
物与研磨垫间电荷的累积,即可以使研磨液均匀的分布在研磨垫上,以避
免因研磨液的颗粒聚集而造成被研磨物表面被损伤。

另外,若被研磨物为一金属膜层时,则使用本发明的导电性研磨垫可以
藉由电性的导通在研磨面上进行电解程序,如此可增加研磨垫的研磨效率。

此外,本发明的研磨垫可以进行电解研磨,因此在研磨时研磨机台可
以施予较小的压力,如此可以减少研磨垫的耗损,使其使用寿命增长。

由于本发明的研磨垫具有导电性质,其还可以去除研磨垫的研磨面上
的静电,以避免静电的累积会对晶圆造成损害。

综上所述,本发明特殊的导电性研磨垫及其制造方法,该导电性研磨
垫的制造方法,是首先提供具有模腔的模具,之后在模腔中注入高分子发
泡体,并且使导电物质分散于高分子发泡体中。然后,使该高分子发泡体硬
化成型,接着再进行脱模步骤,以取得一研磨垫。由于该研磨垫具有导电性,
因此可以提升研磨效率,并延长研磨垫的寿命。本发明可并行应用于电解
研磨与一般研磨,而可提升研磨效率,具有产业上的利用价值;其使研磨
垫的使用寿命可以增长,进而可以降低成本;另其在不增加其它昂贵的制
程设备的情况下,即可制作出具有导电性的研磨垫,更加适于实用。其具
有上述诸多优点及实用价值,在产品及制造加工方法上确属创新,较现有
的导电性研磨垫及制造方法具有增进的功效,更加适于实用,而具有产业
的广泛利用价值。其不论在产品、制造加工方法上或功能上皆有较大改进,
且在技术上有较大进步,并产生了好用及实用的效果,而确实具有增进的
功效,从而更加适于实用,诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的
技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例
并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是依照本发明一较佳实施例的一种导电性研磨垫的制造流程图。

图2是依照本发明另一较佳实施例的一种导电性研磨垫的制造流程图。

图3是依照本发明一最佳实施例的一种导电性研磨垫的制造流程图。

图4是依照本发明一较佳实施例的一种导电性研磨垫的剖面示意图。

图5是依照本发明另一较佳实施例的一种导电性研磨垫的剖面示意图。

400、500、502:高分子发泡体

402、504、506:导电物质

404、508:沟渠

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的导电性研磨垫及其
制造方法其具体结构、制造方法、步骤、特征及其功效,详细说明如后。

请参阅图1所示,是依照本发明一较佳实施例的一种导电性研磨垫的
制造流程图。本发明较佳实施例的导电性研磨垫的制造方法,主要包括以
下步骤:

首先提供具有模腔的模具(步骤100)。接着,使导电物质分散于高分子
发泡体中,其中该高分子发泡体例如是聚氨酯(PU)、环氧树脂、聚氨树脂、
美耐明树脂及相关的热固性树脂发泡体,且该导电物质例如是导电高分子
聚合物、抗静电剂、碳黑、金属粉末、导电性填充物或导电性纤维。在本
发明中,对于不同的导电物质,要使其分散于高分子发泡体中的方式将有
所不同,现详细说明如下:

当使用导电高分子聚合物、抗静电剂、碳黑或金属粉末(例如是铝粉)
等导电物质时,则将高分子发泡体与导电物质同时注入于模腔中(步骤
102a)。其中,导电高分子聚合物例如是具有磺酸钠或乙烯类的高分子聚合
物,抗静电剂例如是TWEEN-20或TWEEN-30等界面活性剂(surface active
agent)。此外,这些抗静电剂除了必须保有长久的抗静电效果外,还必须与
高分子发泡体有很好的兼容性,且掺入后不影响高分子发泡体原本的性质。

另外,当使用导电性填充物或导电性纤维(例如是碳纤维)等导电物质
时,则先将导电物质预置入模腔内(步骤102b)。之后,再将高分子发泡体
注入模腔中(步骤102c)。由于这些导电性填充物或导电性纤维质地较轻,
所以若在模腔中同时注入高分子发泡体与导电物质(如步骤102a),将难以
均匀的分散于高分子发泡体中,因此较佳的是采取上述步骤102b与102c来
完成。

之后,使高分子发泡体硬化成型(步骤104)。然后,进行脱模步骤,以
取得一研磨垫(步骤106)。后续在研磨垫背面贴覆背胶时,将选用具有导电
性的感压胶。

因此,由上可知,利用本发明所制得的研磨垫,由于掺有导电物质,因
此可并行应用于电解研磨与一般研磨,而可提升研磨效率。

上述的单层导电性研磨垫的制造方法中,更包括在研磨的表面上形成
沟渠,该沟渠是在注入高分子发泡体的步骤之前,先在模具内预埋入至少
一条状物,然后再继续进行本发明的制程步骤,最后在进行脱模之后,即可
得到具有沟渠的研磨垫(如图4所示)。至于如何在研磨的表面上形成沟渠
的方法以及相关参数,已揭露于台湾专利申请案第91133682号中。另外,
沟渠的形成亦可选择使用机械或化学方式在研磨垫表面上形成。

因此,利用上述的方法所制得的研磨垫如图4所示。请参阅图4所示,
该导电性研磨垫,是包括高分子发泡体400以及导电物质402,其中导电物
质402是分散高分子发泡体400中,且高分子发泡体400中还包括有许多
的沟渠404。这些沟渠404的形成除了可以提供一粗糙的表面以利研磨之外,
而且对研磨液的分布均匀度相当有助益。

请参阅图2所示,是依照本发明另一较佳实施例的一种导电性研磨垫
的制造流程图。在本发明另一较佳实施例中,是例举一种两层结构的导电
性研磨垫进行说明。首先,提供一具有模腔的模具(步骤200)。接着,将第
一导电物质与第一高分子发泡体同时注入模腔中(步骤202),以使第一导电
物质分散于第一高分子发泡体中。

之后,将第二导电物质与第二高分子发泡体同时注入模腔中(步骤
204),以使第二导电物质分散于第二高分子发泡体中,其中该第二发泡体
的硬度是大于第一高分子发泡体的硬度,该相对较硬的第二高分子发泡体
是作为研磨之用,而相对较软的第一高分子发泡体是作为缓冲之用。在此,
第一导电物质以及第二导电物质例如是导电性填充物、导电性纤维、导电
高分子聚合物、抗静电剂、碳黑或金属粉末,而第二高分子发泡体例如是聚
氨酯(聚尿脂)(PU)、环氧树脂、聚氨树脂(聚尿树脂)、美耐明树脂及相
关的热固性树脂发泡体。

接着,使第一高分子发泡体与第二高分子发泡体硬化成型(步骤206)。
然后,进行脱模步骤,以取得具有两层结构的研磨垫(步骤208)。因此由以
上可知,利用本发明所制得的研磨垫具有双层结构,该双层结构包括相对较
硬的第二高分子发泡体,其是作为研磨之用,并可提供被研磨物一较佳的
平坦度,而另一相对较软的第一高分子发泡体,其是作为缓冲之用。

请参阅图3所示,是依照本发明另一较佳实施例的一种导电性研磨垫
的制造流程图。在本发明另一种较佳实施例中,是说明另一种两层结构的导
电性研磨垫的制造方法,首先提供具有模腔的模具(步骤300)。接着,将第一
导电物质预置入于模腔中(步骤302),该第一导电物质是选自导电性填充物
或导电性纤维。之后,将第一高分子发泡体注入模腔中(步骤304),以使第
一导电物质分散于第一高分子发泡体中,其中该第一高分子发泡体例如是
聚氨酯(PU)、环氧树脂、聚氨树脂、美耐明树脂及相关的热固性树脂发泡
体。

然后,将第二导电物质与第二高分子发泡体同时注入模腔中(步骤
306),以使第二导电物质分散于第二高分子发泡体中,其中第二发泡体的
硬度是大于第一高分子发泡体的硬度,该相对较硬的第二高分子发泡体是
作为研磨之用,而相对较软的第一高分子发泡体是作为缓冲之用。在此,第
二导电物质是选自导电高分子聚合物、抗静电剂、碳黑或金属粉末,而第
二高分子发泡体例如是聚氨酯(PU)、环氧树脂、聚氨树脂、美耐明树脂及
相关的热固性树脂发泡体。

接着,使第一高分子发泡体与第二高分子发泡体硬化成型(步骤308)。
然后,进行脱模步骤,以取得具有两层结构的研磨垫(步骤310)。后续在研
磨垫背面贴覆背胶时,将选用具有导电性的感压胶。

由以上可知,利用本发明所制得的研磨垫,不但具有双层结构,而且相
对较硬的第二发泡体由于其所掺入的导电物质不包含导电性填充物或导电
性纤维,因此可以避免当研磨垫逐渐耗损而使得韧性较强的导电性填充物
或导电性纤维裸露出来时,会损伤被研磨物的表面。

同样的,利用本发明所制得的具有双层结构的研磨垫中,更包括在研
磨的表面上形成沟渠,该沟渠是在注入第一高分子发泡体的步骤之前,先在
模具内预埋入至少一条状物,然后才继续进行本发明的制程步骤,最后在进
行脱模之后,即可得到具有沟渠的双层结构的研磨垫(如图5所示)。另外,
沟渠的形成亦可选择使用机械或化学方式在研磨垫表面上形成。

因此,利用上述的方法所制得的具有双层结构的导电性研磨垫如图5
所示。请参阅图5所示,该导电性研磨垫,包括第一高分子发泡体500、第
二高分子发泡体502、第一导电物质504以及第二导电物质506。其中,第
一导电物质504是分散于第一高分子发泡体500中。另外,第二高分子发
泡体502是配置在第一高分子发泡体500上,第二高分子发泡体502中具
有数个沟渠508,其中沟渠508的底部是暴露出第一高分子发泡体500中的
第一导电物质504,且第二高分子发泡体502的硬度较第一高分子发泡体
500的硬度高,该相对较硬的第二高分子发泡体502是作为研磨之用,而相
对较软的第一高分子发泡体是作为缓冲之用。此外,第二导电物质506是
分散于第二高分子发泡体502中。

值得一提的是,在本发明一最佳的实施例中,该导电性研磨垫中的第
一导电物质504是选自导电性填充物或导电性纤维,且其第二导电物质506
是选自导电高分子聚合物、抗静电剂、碳黑或金属粉末。由于导电性填充
物或导电性纤维具有一定的韧性而不易被切削或研磨,因此将第一导电物
质504(导电性填充物或导电性纤维)配置在下层的第一高分子发泡体
500(缓冲层)中可以减少晶圆被刮伤的情形。另外,因位于第一高分子发泡
体500中的导电性填充物或导电性纤维会被沟渠508暴露出来,因此当沟渠
508中有电解液存在时将可以达到更佳的导电效果,而使其具有较佳的研磨
效率。

另外,上述的导电性研磨垫的制程,更包括在研磨垫上某部分区域设
置一透明窗口,其功能是当研磨垫进行研磨时,使用者可藉由机台设定而
透过透明窗口来控制并侦测研磨垫的研磨情况与磨耗情形,因此可将该透
明窗口作为研磨垫研磨的终点侦测(End-Point Detection)。而关于如何在
研磨垫上设置透明窗口的制作方式以及相关参数,已揭露于台湾专利申请
案第91133681号中。

以下是举数个实例以详细说明,在下面的表1-1与表1-2所列示的导
电性研磨垫是包含有不同的导电物质,且更列示出各实例的导电性研磨垫
中的原料成分及重量比例。其中原料使用温度为摄氏32度,空气的混入量
为体积百分比20%,模具温度为60℃,反应射出成型的机台使用压力为20
MPa。藉由上述的配方及条件,所测得的体积阻抗与表面阻抗如下:

表1-1

  实例1
    实例2
    实例3
    实例4

  导电物质



    无


    碳黑(Carbon

    black)

    碳黑
    (Carbon

    black)

    抗静电剂
    (TWEEN-20)

  聚合物多元醇
    79
    79
    79
    79
  1,4丁二醇
    21
    21
    21
    21
  有机胺触媒
    0.46
    0.46
    0.46
    0.46
  水
    0.2
    0.2
    0.2
    0.2
  添加剂(导电物质)
    0
    15
    30
    15
 硅氧烷整泡剂
  1.0
  1.0
  1.0
    1.0
 MDI异氰酸系预聚合
 物(NCO=23%)
  50

  50

  50

    50

 体积阻抗(Ω.cm)
  4.5×1014
  9.8×1010
  6.8×108
    1.31×108
 表面阻抗(Ω)
  8.7×1013
  3.76×1011
  8.7×109
    3.57×109

表1-2

    实例5
    实例6
    实例7
   实例8

    配方


  抗静电剂

  (TWEEN-20)

  抗静电剂

  (TWEEN-30)

  抗静电剂

  (TWEEN-30)

  碳纤维
  (Carbon

  fiber)
 聚合物多元醇
    79
    79
    79
    79
 1,4丁二醇
    21
    21
    21
    21
 有机胺触媒
    0.46
    0.46
    0.46
    0.46
 水
    0.2
    0.2
    0.2
    0.2
 添加剂
 (导电物质)
    30

    15

    30

    *1

 硅氧烷整泡剂
    1.0
    1.0
    1.0
    1.0
 MDI异氰酸系预
 聚合物
 (NCO=23%)

    50


    50


    50


    50

 体积阻抗
 (Ω.cm)
    4.57×106

    8.5×108

    6.53×106

    <1

 表面阻抗(Ω)
    9.4×107
    3.76×1010
    1.88×107
    <1

*1:厚度为0.5mm的纺织物型态

由上述实例可知,在实例1中未添加任何导电物质时,所制出导电性
研磨垫的体积阻抗以及表面阻抗都明显较高,而在其它实施例中,添加有
导电物质者,其体积阻抗以及表面阻抗都明显较低。

本发明更将上述各实例的研磨垫浸入研磨液中,并量测其体积阻抗与
表面阻抗。结果浸于研磨液中的各研磨垫的体积阻抗与表面阻抗都小于1,
因此本发明的研磨垫在研磨液中的确具有良好的导电效果,故可应用于电
解研磨的制程上。

因此由以上可知,本发明的导电性研磨垫,可以避免被研磨物与研磨
垫间电荷的累积,使研磨液更均匀分布于研磨垫上,而可避免因研磨液的
颗粒聚集而造成被研磨物表面被损伤。此外,若被研磨物为一金属时,则使
用本发明的导电性研磨垫还可以藉由电性的导通在研磨面上进行电解程
序,如此可以增加研磨垫的研磨效率。此外,本发明的研磨垫可以进行电
解研磨,因此在研磨时研磨机台可以施予较小的压力,如此可以减少研磨
垫的耗损,使其使用寿命增长。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式
上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发
明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利
用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实
施例,但是凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对
以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术
方案的范围内。

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一种导电性研磨垫及其制造方法,导电性研磨垫的制造方法,是先提供具有模腔的模具,之后在模腔中注入高分子发泡体,并使导电物质分散于高分子发泡体中;然后使高分子发泡体硬化成型,接着再进行脱模步骤,取得一研磨垫。导电性研磨垫,包括:一高分子发泡体;一导电物质分散于高分子发泡体中。导电物质选自导电高分子聚合物、抗静电剂、碳黑、金属粉末、导电性填充物以及导电性纤维其中之一。高分子发泡体包括聚氨酯、环氧树脂、聚。

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