專利名稱：研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面及其制造模具結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于化學(xué)機械研磨的領(lǐng)域，尤指一種研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面及其制造模具結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著時代的求新演進，以及高科技電子消費市場的競爭，直接牽動所有晶圓制程設(shè)計朝高密度化處理，所有晶圓制程都面臨了高度的挑戰(zhàn)。其中，因為晶片的集成電路隨著線幅不斷細小化，而產(chǎn)生對晶圓制程面的平坦化 (Planarization)的強烈需求，以解決微影制程中的高低差所產(chǎn)生的聚焦困難問題，故利用一般常見的化學(xué)性機械研磨法(Chemical Mechanical Polishing, CMP)來達成，其主要的消耗性材料包括一研磨墊、一研磨液及一研磨墊調(diào)節(jié)器(pad conditioner)，該研磨墊調(diào)節(jié)器與該研磨墊之間的相互作用，是影響CMP的技術(shù)成本的重要因素。目前，利用該研磨墊調(diào)節(jié)器對該研磨墊的研磨面粗糙度的細化調(diào)節(jié)整平處理時， 存在著良率與制程速度的問題尚待解決，故無法滿足該研磨墊處理完畢后的研磨面粗糙度穩(wěn)定性需求。由于該研磨墊調(diào)節(jié)器主要是為了在該研磨墊的表面淺層處產(chǎn)生具有均勻粗糙度的該研磨面，配合該研磨液進行工件研磨時，而得以發(fā)揮其強勁且均勻的材料移除效果。然而，現(xiàn)有的該研磨墊調(diào)節(jié)器的處理面均呈現(xiàn)一致性平整的造形，期能配合CMP 高階制程的該研磨墊的細致性需求，但是該研磨墊調(diào)節(jié)器大多無法穩(wěn)定地達到理想化的處理面，故無法均勻且有效地處理該研磨墊的表層材料，導(dǎo)致該研磨墊的該研磨面出現(xiàn)落差斷層，造成該晶片的研磨表面產(chǎn)生許多連動性缺陷。有鑒于上述缺失，本實用新型的設(shè)計人提供一種研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面，是在研磨處理該研磨墊時，利用低面積比例的一第二區(qū)域的凸部結(jié)構(gòu)，且在該第二區(qū)域設(shè)有密度低且高度落差小于100 μ m的多個磨粒，有效切開該研磨墊的表層材料，并以高面積比例的該第一區(qū)域及該第二區(qū)域的該多個磨粒，進行重復(fù)性的細化整平，使該研磨墊的表層材料得以被均勻地研磨，并活化成具有均勻承壓值且有均勻粗糙度的研磨面，以消除CMP 高階制程中無法預(yù)期的缺陷，如微刮傷、不均勻性、較低的研磨速率及不穩(wěn)定性等，確實進行安定且快速的CMP高階制程。再者，本實用新型的該研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面，通過一精心設(shè)計的制造模具結(jié)構(gòu)而制得，而能有效維持其制造品質(zhì)及提升其制造效率。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的一目的，旨在提供一種研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)，于一結(jié)合層表面形成有一第一區(qū)域、一第二區(qū)域及一第三區(qū)域，通過該第二區(qū)域的低面積比例高點分布的多個磨粒，切開該研磨墊表層材料后，再利用該第一區(qū)域及該第三區(qū)域的高比例低點分布的多個磨粒，細化調(diào)節(jié)整平處理該研磨墊，以獲得均勻、承壓值高且粗糙度平整細致的一研磨面。為達上述目的，本實用新型的研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)，以旋轉(zhuǎn)方式研磨處理該研磨墊的表面，其包括一外框，是一圓盤狀結(jié)構(gòu)體，且其周緣設(shè)有一環(huán)擋墻；一結(jié)合層，填充設(shè)于該外框的內(nèi)部而形成一圓盤狀結(jié)構(gòu)體，由該結(jié)合層的圓心向外依序設(shè)有一第一區(qū)域、一第二區(qū)域及一第三區(qū)域，且該第二區(qū)域上具有至少一凸部，經(jīng)旋轉(zhuǎn)后而形成環(huán)形設(shè)置，該第二區(qū)域的面積A2占了總面積的1/20 1/30 ；及多個磨粒，設(shè)于該第一區(qū)域、 該第二區(qū)域及該第三區(qū)域上，且該第二區(qū)域的該多個磨粒的分布密度小于該第一區(qū)域的該多個磨粒的分布密度，且該第二區(qū)域的該多個磨粒的分布密度小于該第三區(qū)域的該多個磨粒的分布密度，該第二區(qū)域的該多個磨粒的尖銳端高度落差小于100 μ m。其中，該外框是由聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide, PPS)而制成。其中，該多個磨粒選自如天然鉆、人工鉆、氮化硼或碳化硅，其硬度高而能有效調(diào)節(jié)該研磨墊的發(fā)泡體表面。再者，該多個磨粒選自如樹脂黏著、硬焊固結(jié)、高溫?zé)Y(jié)、電鍍或陶瓷固結(jié)等方式而設(shè)置于該結(jié)合層上。于一實施例中，該凸部為一環(huán)形結(jié)構(gòu)體而環(huán)繞該第一區(qū)域，更能有效地處理該研磨墊的研磨面。本實用新型的另一目的，旨在提供一種制造研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面的制造模具結(jié)構(gòu)，利用一底模結(jié)合一塑型片及一抽氣裝置的設(shè)計，以快速制得該研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)，而能維持其制造品質(zhì)及提升其制造效率。為達上述目的，本實用新型的該制造模具結(jié)構(gòu)包括一底模，對應(yīng)該外框的形狀而設(shè)置，該底模對應(yīng)該第二區(qū)域而設(shè)有至少一凹槽，該凹槽內(nèi)具有至少一連通孔，該連通孔連通至該底模的外緣且與一抽氣裝置相連接；一塑型片，設(shè)于該底模的一側(cè)，且該塑型片上設(shè)有多個錐形孔，該抽氣裝置運轉(zhuǎn)時可對該凹槽產(chǎn)生真空吸力，并使該塑型片彎折變形而容置于該凹槽內(nèi)；一黏膠層，設(shè)于該塑型片的一側(cè)且位于該多個錐形孔內(nèi)；一不沾黏網(wǎng)板，設(shè)于該塑型片的一側(cè)且具有多個開孔，且該多個開孔對應(yīng)該多個錐形孔的位置而設(shè)置，供以分隔布設(shè)于該不沾黏網(wǎng)板上方的該多個磨粒；及一彈性壓片，設(shè)于該不沾黏網(wǎng)板的一側(cè)，供以壓制該多個磨粒的尖銳端而插入該塑型片內(nèi)部，且被該黏膠層暫時固定；移去該彈性壓片及該不沾黏網(wǎng)板后，將該外框包覆蓋設(shè)于該底模上以形成一容置空間，且該結(jié)合層填充設(shè)于該容置空間內(nèi)，待該結(jié)合層凝固成型后而于該第二區(qū)域上形成有凸出于表面的該凸部的該環(huán)形處理面。

圖1為本實用新型較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型另一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型較佳實施例的制造模具結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型制作時的狀態(tài)示意圖(一)；圖5為本實用新型制作時的狀態(tài)示意圖(二)；圖6為本實用新型制作時的狀態(tài)示意圖(三)。附圖標記說明1-研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)；11-外框；111-環(huán)擋墻； 12-結(jié)合層；121-第一區(qū)域；122-第二區(qū)域；1221-凸部；123-第三區(qū)域；13-磨粒；2-制造模具結(jié)構(gòu)；21-底模；211-凹槽；212-連通孔；22-塑型片；221-錐形孔；23-黏膠層；24-不沾黏網(wǎng)板；241-開孔；25-彈性壓片；3-抽氣裝置。
具體實施方式
為使貴審查員能清楚了解本實用新型的內(nèi)容，謹以下列說明搭配附圖，敬請參閱。請參閱圖1、圖2，為本實用新型各種較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示，本實用新型的該研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)1包括一外框11、一結(jié)合層12及多個磨粒13。其中該外框11是聚苯硫醚(Polyphenylene sulfide, PPS)而制成的一圓盤狀結(jié)構(gòu)體，且該外框11的周緣設(shè)有一環(huán)擋墻111。該結(jié)合層12填充設(shè)于該外框11的內(nèi)部而形成一圓盤狀結(jié)構(gòu)體，由該結(jié)合層12的圓心向外依序設(shè)有一第一區(qū)域121、一第二區(qū)域122及一第三區(qū)域123，且該第二區(qū)域122 上具有多個凸部1221，經(jīng)旋轉(zhuǎn)后而形成環(huán)形設(shè)置，該第二區(qū)域122的面積A2占了總面積的 1/20 1/30。如圖2所示，該凸部1221是一環(huán)形結(jié)構(gòu)體而環(huán)繞該第一區(qū)域121。應(yīng)注意的是，該凸部1221的數(shù)量及形狀，舉凡圓形、矩形或其他幾何形狀等，并不局限于本實用新型的該多個較佳實施例。該多個磨粒13是選自如天然鉆、人工鉆、氮化硼或碳化硅，其硬度高而能作為研磨的用途，該多個磨粒13設(shè)于該第一區(qū)域121、該第二區(qū)域122及該第三區(qū)域123上，且該第二區(qū)域122的該多個磨粒13的分布密度小于該第一區(qū)域121及該第三區(qū)域123的該多個磨粒13的分布密度，該第二區(qū)域122的該多個磨粒13的尖銳端高度落差小于100 μ m，由于該第二區(qū)域122僅占了總面積比例的1/20 1/30，因此該第二區(qū)域122的該凸部1221 形成低面積比例的高點分布，而該第一區(qū)域121及該第三區(qū)域123則形成高面積比例的低點分布。應(yīng)注意的是，該多個磨粒13選自如樹脂黏著、硬焊固結(jié)、高溫?zé)Y(jié)、電鍍或陶瓷固結(jié)等方式而設(shè)置于該結(jié)合層12上。因此，利用本實用新型以旋轉(zhuǎn)方式研磨處理一研磨墊(圖中未顯示)時，由于該第二區(qū)域122的該多個磨粒13的尖銳端高度落差小于100 μ m,亦不會有破壞該研磨墊的表層材料過深的問題。再者，由于該第二區(qū)域122的該多個磨粒13接觸到該研磨墊的表面，會將其表層材料切開，復(fù)利用該第一區(qū)域121及第三區(qū)域123上的該多個磨粒13進行研磨， 因此能夠充分地達到將該研磨墊表面作細化調(diào)節(jié)整平，因此，再經(jīng)過該第一區(qū)域121、該第二區(qū)域122及該第三區(qū)域123的該多個磨粒13不斷重復(fù)地處理該研磨墊的表面，讓該研磨墊的表層材料在研磨過程得以活化，并形成具有均勻承壓值及粗糙度的研磨面。為制造該研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)1，本實用新型的設(shè)計人更提供了一種真空壓著設(shè)備專用的制造模具結(jié)構(gòu)2，故請再一并參閱圖3，為本實用新型較佳實施例的制造模具結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖中所示，該制造模具結(jié)構(gòu)2包括一底模21、一塑型片22、一黏膠層23、一不沾黏網(wǎng)板M及一彈性壓片25。其中該底模21對應(yīng)該外框11的形狀而設(shè)置，該底模21對應(yīng)該第二區(qū)域122而設(shè)有剖面呈彎弧形的一凹槽211，該凹槽211內(nèi)具有一連通孔212，該連通孔212連通至該底模21的外緣且與一抽氣裝置3相連接。應(yīng)注意的是，該凹槽211的數(shù)量及形狀亦對應(yīng)該凸部1221的形狀及數(shù)量，故該凹槽211可為一個或多個，且形狀并不限于彎弧形。該塑型片22設(shè)于該底模21的一側(cè)，且該塑型片22的頂面設(shè)有多個錐形孔221，該抽氣裝置3運轉(zhuǎn)時可對該凹槽211產(chǎn)生真空吸力，并使該塑型片22彎折變形而容置于該凹槽211內(nèi)。應(yīng)注意的是，由于該塑型片22的材料本身即具有一定的韌性，受真空吸引而容置于該凹槽211內(nèi)部時同樣會呈現(xiàn)彎弧形的變形情況。[0028]該黏膠層23設(shè)于該塑型片22的一側(cè)，且位于該多個錐形孔221內(nèi)。該不沾黏網(wǎng)板M設(shè)于該塑型片22的一側(cè)，且具有多個開孔M1，且該多個開孔 241對應(yīng)該多個錐形孔221的位置而設(shè)置，供以分隔布設(shè)于該不沾黏網(wǎng)板M上方的該多個磨粒13。該彈性壓片25設(shè)于該不沾黏網(wǎng)板M的一側(cè)，供以壓制該多個磨粒13的尖銳端而插入該塑型片22內(nèi)部，且被該黏膠層23暫時固定。另外，再請參閱圖4 圖6，為本實用新型制作時的狀態(tài)示意圖，請同時搭配圖3。 如圖4所示，是將該多個磨粒13設(shè)于該不沾黏網(wǎng)板M上；如圖5所示，且利用該抽氣裝置 3透過該連通孔212對該凹槽211產(chǎn)生真空吸力，使該塑型片22對應(yīng)該凹槽211位置的部分，被吸附容置于該凹槽211內(nèi)而形成彎折，且該塑型片22頂面形成凹入的態(tài)樣，該多個磨粒13落置于該多個開孔Ml內(nèi)，接著，該彈性壓片25下壓后，而使該多個磨粒13暫時固定于該黏膠層23內(nèi)；移去該彈性壓片25及該不沾黏網(wǎng)板M后，如圖6所示，將該外框11包覆蓋設(shè)于該底模21上以形成一容置空間，且該結(jié)合層12填充設(shè)于該容置空間內(nèi)，待該結(jié)合層12凝固成型后，并移去該底模21及該塑型片22，而于該第二區(qū)域上122 (圖中未標號) 形成有凸出于表面的該凸部1221的該環(huán)形處理面。綜上，本實用新型是利用該結(jié)合層12表面形成有低比率高點分布設(shè)計的該凸部 1221，而在細化調(diào)節(jié)整平處理一研磨墊時，獲得均勻承壓值及粗糙度的平整細致的一研磨面，且該制造模具結(jié)構(gòu)2能快速制得該研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)1，而能維持其制造品質(zhì)及提升其制造效率。唯，以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用以限定本實用新型實施的范圍，故該所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，或是熟悉此技術(shù)所作出等效或輕易的變化者，在不脫離本實用新型的精神與范圍下所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)涵蓋于本實用新型的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)，以旋轉(zhuǎn)方式研磨處理該研磨墊的表面，其特征在于，包括一外框，為一圓盤狀結(jié)構(gòu)體，且其周緣設(shè)有一環(huán)擋墻；一結(jié)合層，填充設(shè)于該外框的內(nèi)部而形成一圓盤狀結(jié)構(gòu)體，由該結(jié)合層的圓心向外依序設(shè)有一第一區(qū)域、一第二區(qū)域及一第三區(qū)域，且該第二區(qū)域上具有至少一凸部，經(jīng)旋轉(zhuǎn)后而形成環(huán)形設(shè)置，該第二區(qū)域的面積占了總面積的1/20 1/30 ；及多個磨粒，設(shè)于該第一區(qū)域、該第二區(qū)域及該第三區(qū)域上，該第二區(qū)域的該多個磨粒的分布密度小于該第一區(qū)域的該多個磨粒的分布密度，且該第二區(qū)域的該多個磨粒的分布密度小于該第三區(qū)域的該多個磨粒的分布密度，該第二區(qū)域的該多個磨粒的尖銳端高度落差小于100 μ m。
2.如權(quán)利要求1所述的研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)，其中，該外框是由聚苯硫醚而制成。
3.如權(quán)利要求1所述的研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)，其中，該凸部是一環(huán)形結(jié)構(gòu)體而環(huán)繞該第一區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)，其中，該多個磨粒選自天然鉆、人工鉆、氮化硼或碳化硅。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)，其中，該多個磨粒選自樹脂黏著、硬焊固結(jié)、高溫?zé)Y(jié)、電鍍或陶瓷固結(jié)的方式而設(shè)置于該結(jié)合層上。
6.一種用以制造如權(quán)利要求1所述的研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)的制造模具結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括一底模，對應(yīng)該外框的形狀而設(shè)置，該底模對應(yīng)該第二區(qū)域而設(shè)有至少一凹槽，該凹槽內(nèi)具有至少一連通孔，該連通孔連通至該底模的外緣且與一抽氣裝置相連接；一塑型片，設(shè)于該底模的一側(cè)，且該塑型片上設(shè)有多個錐形孔，該抽氣裝置運轉(zhuǎn)時可對該凹槽產(chǎn)生真空吸力，并使該塑型片彎折變形而容置于該凹槽內(nèi)；一黏膠層，設(shè)于該塑型片的一側(cè)且位于該多個錐形孔內(nèi)；一不沾黏網(wǎng)板，設(shè)于該塑型片的一側(cè)且具有多個開孔，且該多個開孔對應(yīng)該多個錐形孔的位置而設(shè)置，供以分隔布設(shè)于該不沾黏網(wǎng)板上方的該多個磨粒；及一彈性壓片，設(shè)于該不沾黏網(wǎng)板的一側(cè)，供以壓制該多個磨粒的尖銳端而插入該塑型片內(nèi)部，且被該黏膠層暫時固定；移去該彈性壓片及該不沾黏網(wǎng)板后，將該外框包覆蓋設(shè)于該底模上以形成一容置空間，且該結(jié)合層填充設(shè)于該容置空間內(nèi)，待該結(jié)合層凝固成型后而于該第二區(qū)域上形成有凸出于表面的該凸部的該環(huán)形處理面。
專利摘要一種研磨墊調(diào)節(jié)器的環(huán)形處理面結(jié)構(gòu)，包括一外框、一結(jié)合層及多個磨粒。其中該結(jié)合層填充設(shè)于該外框內(nèi)，且該多個磨粒設(shè)于該結(jié)合層的表面，該結(jié)合層由圓心向外依序設(shè)有一第一區(qū)域、一第二區(qū)域及一第三區(qū)域，該第二區(qū)域具有至少一凸部且面積占了總面積的1/20～1/30，經(jīng)模具處理后，該第二區(qū)域的該多個磨粒的分布密度小于該第一區(qū)域及該第三區(qū)域。處理一研磨墊時，利用低面積比例的該第二區(qū)域切開該研磨墊的表層材料，再利用高面積比例的該第一區(qū)域及該第三區(qū)域進行細化整平，該研磨墊獲得均勻承壓值及粗糙度的平整細致的一研磨面。
文檔編號B24D18/00GK202225064SQ20112033193
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者李政芳, 黃煌南 申請人:李政芳, 黃煌南