專(zhuān)利名稱(chēng)：具有研磨粒子的拋光材料及其制造方法
具有研磨粒子的拋光材料及其制造方法技術(shù)領(lǐng)城本發(fā)明涉及一種拋光材料及其制造方法，確切地說(shuō)，涉及一種具有研磨粒子 的拋光材料及其制造方法。
技術(shù)背景一般拋光是用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)工藝對(duì)粗糙表面進(jìn)行的研磨，其利用含 有研磨粒子的研磨液平均分布于研磨墊的表面上，同時(shí)將待拋光元件抵住所述研 磨墊后，進(jìn)行重復(fù)且規(guī)律的搓磨動(dòng)作。所述待拋光元件是例如半導(dǎo)體、儲(chǔ)存媒體 基材、集成電路、LCD平板玻璃、光學(xué)玻璃及光電面板等物體。參考圖l，其顯示一種常規(guī)研磨墊的示意圖。所述研磨墊l為一不具有研磨粒 子的研磨墊，其表面具有復(fù)數(shù)條溝槽U。在對(duì)一待拋光元件(未圖示)進(jìn)行拋光 作業(yè)時(shí)，將含有研磨粒子的研磨液施加在所述待拋光元件與所述研磨墊l之間，利 用所述研磨液的所述研磨粒子進(jìn)行拋光。但所述研磨液在所述待拋光元件與所述 研磨墊l之間分布會(huì)受限于所述溝槽ll的設(shè)計(jì)，所述研磨粒子無(wú)法均勻分布，不但 會(huì)降低研磨的效率，且使用后的所述研磨液也容易造成污染。參考圖2，其顯示美國(guó)專(zhuān)利第5，692，950號(hào)的常規(guī)研磨墊的示意圖。所述研磨墊 2包括一基底21、 一粘著層22及一研磨層23。所述基底21包括一彈性層211及一堅(jiān) 硬層212。所述粘著層22設(shè)置于所述堅(jiān)硬層212上。所述研磨層23包括一背層231 及一研磨結(jié)構(gòu)232，所述背層231設(shè)置于所述粘著層22上。其中，所述研磨結(jié)構(gòu)232 具有預(yù)設(shè)圖案且具有復(fù)數(shù)個(gè)固定的研磨粒子233。所述研磨粒子233分布于所述研 磨結(jié)構(gòu)232的內(nèi)部及表面。同樣，在對(duì)待拋光元件(未圖示)進(jìn)行拋光作業(yè)時(shí)，需將含有研磨粒子的研 磨液施加在所述待拋光元件與所述研磨墊2之間，以增加研磨效果。雖然所述研磨 墊2具有所述研磨粒子233，但所述研磨結(jié)構(gòu)232的主體為一獨(dú)立發(fā)泡的PU材質(zhì)， 所述研磨粒子233存在于所述研磨結(jié)構(gòu)232的個(gè)別獨(dú)立的孔洞中，所述研磨粒子233 不具有流動(dòng)性。當(dāng)研磨時(shí)，所述研磨結(jié)構(gòu)232表面的所述研磨粒子233會(huì)直接與所述待拋光元件的表面接觸，或當(dāng)所述研磨結(jié)構(gòu)232經(jīng)研磨一段時(shí)間后，所述研磨結(jié) 構(gòu)232內(nèi)部的所述研磨粒子233也會(huì)裸露并直接與所述待拋光元件的表面接觸，因 此容易造成所述待拋光元件的表面刮傷。因此，有必要提供一種創(chuàng)新且具有進(jìn)步性的具有研磨粒子的拋光材料及其制 造方法，以解決上述問(wèn)題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種具有研磨粒子的拋光材料。所述具有研磨粒子的拋光材料包括一基材、復(fù)數(shù)個(gè)研磨粒子及一高分子彈性體。所述基材具有復(fù)數(shù)條纖維，所述纖維界定復(fù)數(shù)個(gè)網(wǎng)格空間。所述研磨粒子分布于所述網(wǎng)格空間中。所 述高分子彈性體覆蓋所述基材及所述研磨粒子。本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有研磨粒子的拋光材料的制造方法。所述制造方法包括(a)提供一基材，所述基材具有復(fù)數(shù)條纖維，所述纖維界定復(fù)數(shù)個(gè)網(wǎng)格空間；(b)將所述基材沉浸于一含有復(fù)數(shù)個(gè)研磨粒子的高分子溶液中，使得所述研磨粒子分布于所述網(wǎng)格空間中；及(c)固化附著于所述基材的所述高分 子溶液以形成一高分子彈性體，所述高分子彈性體覆蓋所述基材及所述研磨粒子。 利用本發(fā)明具有研磨粒子的拋光材料及其制造方法，所述研磨粒子可均勻地 分布，在拋光過(guò)程中能達(dá)到均勻分布在研磨面上的效果。因此，本發(fā)明具有研磨 粒子的拋光材料及其制造方法，可以改善常規(guī)的未含研磨粒子的拋光材料在拋光 時(shí)研磨液中的研磨粒子無(wú)法均勻分散，造成降低研磨效果及研磨液使用后研磨液 污染的問(wèn)題。此外，本發(fā)明的所述基材可避免所述研磨粒子直接接觸被拋光元件，因此可 改善常規(guī)獨(dú)立發(fā)泡體的研磨材料因研磨粒子存在于獨(dú)立孔洞內(nèi)而不具有流動(dòng)性， 而容易造成被拋光元件表面刮傷的問(wèn)題。另外，本發(fā)明的所述基材同時(shí)可提供掃 除研磨殘屑的功效。


圖l顯示常規(guī)研磨墊的示意圖；圖2顯示美國(guó)專(zhuān)利第5，692，950號(hào)的常規(guī)研磨墊的示意圖； 圖3顯示本發(fā)明基材的示意圖；圖4顯示本發(fā)明基材浸入一含有復(fù)數(shù)個(gè)研磨粒子的高分子溶液中的示意圖； 圖5顯示本發(fā)明具有研磨粒子的拋光材料的剖面圖；圖6顯示本發(fā)明具有研磨粒子的拋光材料的表面經(jīng)研磨后暴露出部分纖維的 剖面圖；及圖7顯示本發(fā)明具有研磨粒子的拋光材料表面形成復(fù)數(shù)條溝槽的剖面圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一種具有研磨粒子的拋光材料，所述具有研磨粒子的拋光材料是應(yīng)用于化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)工藝中對(duì)一待拋光元件進(jìn)行研磨或拋光。所述待拋 光元件包括但不限于半導(dǎo)體、儲(chǔ)存媒體基材、集成電路、LCD平板玻璃、光學(xué)玻 璃及光電面板等物體。請(qǐng)參閱圖3至圖7，其顯示本發(fā)明具有研磨粒子的拋光材料的制造方法。參考 圖3,首先提供一基材31，所述基材31具有復(fù)數(shù)條纖維311，所述纖維311界定復(fù)數(shù) 個(gè)網(wǎng)格空間312。優(yōu)選地，所述纖維311的細(xì)度是介于0.001丹尼(den)到10丹尼 (den)之間。所述基材31可為一布材，在所述實(shí)施例中，所述基材31為一不織布。 優(yōu)選地，所述纖維311的材質(zhì)是從聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、尼龍(Nylon)或 其所組成的群中選出的。參考圖4，將所述基材31沉浸于一含有復(fù)數(shù)個(gè)研磨粒子32的高分子溶液33中， 使得所述研磨粒子32均勻地分布于所述網(wǎng)格空間312中。在所述實(shí)施例中，所述高 分子溶液33是從聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、聚胺酯樹(shù)脂等材質(zhì)中選出的。優(yōu)選 地，所述研磨粒子32是從二氧化鈰、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二釔、三氧 化二鐵或其所組成的群中選出的，且所述研磨粒子32的粒徑是介于0.01微米到10 微米之間。配合參考圖4及圖5，固化附著于所述基材31的所述高分子溶液33，以形成高 分子彈性體34，所述高分子彈性體34覆蓋所述基材31及所述網(wǎng)格空間312中的所述 研磨粒子32，以形成具有研磨粒子的拋光材料3。所述具有研磨粒子的拋光材料3 具有第一表面301及第二表面302，所述第二表面302對(duì)應(yīng)于第一表面301。在所述 實(shí)施例中，先將附著于所述基材31的所述高分子溶液33凝固，接著再經(jīng)水洗的步 驟，最后，進(jìn)行烘烤步驟以固化形成所述具有研磨粒子的拋光材料3。參考圖6，優(yōu)選地，在固化步驟之后進(jìn)一步包括一研磨所述第一表面301的步 驟，使得所述第一表面301具有優(yōu)選的平坦度。接著，再修整所述第二表面302， 使所述具有研磨粒子的拋光材料3具有一適當(dāng)厚度。在所述實(shí)施例中，所述第二表 面302是作為所述具有研磨粒子的拋光材料3用于進(jìn)行拋光作業(yè)時(shí)的研磨面。因?yàn)樾纬伤鼍哂醒心チＷ拥膾伖獠牧?后，先對(duì)所述第一表面301進(jìn)行研磨， 以得到一較平坦的表面，因此可確保接下來(lái)修整的所述第二表面302具有更佳的平 坦度，亦即所述具有研磨粒子的拋光材料3具有一致性的厚度，因此在拋光時(shí)所述 具有研磨粒子的拋光材料3施加于被拋光元件表面的應(yīng)力較為平均，可以產(chǎn)生更為 平坦的拋光面。另外，由于所述高分子彈性體34與所述基材31的所述纖維311相比 為較硬質(zhì)的材料，因此在修整所述第二表面302時(shí)，所述第二表面302的部分所述 高分子彈性體34會(huì)先被移除，而部分所述纖維311則暴露出所述具有研磨粒子的拋 光材料3的所述第二表面302。參考圖7，優(yōu)選地，在修整所述第二表面302的步驟后，可進(jìn)一步包括在所述 第二表面302上形成復(fù)數(shù)個(gè)溝槽303的步驟。根據(jù)應(yīng)用的不同，所述溝槽303可為正 方形、三角形或矩形等幾何形狀。再次參考圖7，其顯示本發(fā)明具有研磨粒子的拋光材料。所述具有研磨粒子的 拋光材料3包括一基材31、復(fù)數(shù)個(gè)研磨粒子32及一高分子彈性體34。所述基材31 具有復(fù)數(shù)條纖維311，所述纖維311界定復(fù)數(shù)個(gè)網(wǎng)格空間312。優(yōu)選地，所述纖維311 的細(xì)度是介于0.001丹尼(den)到10丹尼(den)之間。所述基材31可為布材，在 所述實(shí)施例中，所述基材31為不織布。優(yōu)選地，所述纖維311的材質(zhì)是從聚丙烯 (PP)、聚酯(PET)、尼龍(Nylon)或其所組成的群中選出的。所述具有研磨粒子的拋光材料3具有第一表面301及第二表面302，所述第二表 面302對(duì)應(yīng)于第一表面301，且部分所述纖維311暴露出所述具有研磨粒子的拋光材 料3的所述第二表面302，因此，可藉由暴露的所述纖維311避免所述研磨粒子32 直接接觸被拋光元件(未圖示)，因此可改善常規(guī)獨(dú)立發(fā)泡體研磨材的研磨粒子存 在于獨(dú)立孔洞內(nèi)而不具流動(dòng)性，而容易造成被拋光元件表面刮傷的問(wèn)題。另外，本發(fā)明暴露出所述第二表面302的所述纖維311同時(shí)可提供掃除研磨殘 屑的功效，且可改善研磨液使用后研磨液污染的問(wèn)題。在所述實(shí)施例中，所述具有研磨粒子的拋光材料3進(jìn)一步包括在所述第二表面302上形成復(fù)數(shù)條溝槽303，根 據(jù)應(yīng)用的不同，所述溝槽303可為正方形、三角形或矩形等幾何形狀。所述溝槽303 可使研磨液中的磨顆粒分布更均勻，配合所述具有研磨粒子的拋光材料3的所述研 磨粒子32，能達(dá)到更佳的研磨效果。所述研磨粒子32分布于所述網(wǎng)格312空間中。在所述實(shí)施例中，所述研磨粒子 32是從二氧化鈰、二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化二釔、三氧化二鐵或其所組成 的群中選出的。優(yōu)選地，所述研磨粒子32的粒徑介于0.01微米到10微米之間，以 使所述研磨粒子32可較均勻地分布于所述纖維311界定的所述網(wǎng)格空間312中，且 在拋光時(shí)能達(dá)到較佳的研磨效率。所述高分子彈性體34覆蓋所述基材31及所述研磨粒子32，以形成所述具有研 磨粒子的拋光材料3。在所述實(shí)施例中，所述高分子彈性體34是從聚丙烯(PP)、 聚酯(PET)、聚胺酯樹(shù)脂中選出地，且所述高分子彈性體34為一連續(xù)發(fā)泡體。本發(fā)明的所述研磨粒子32可均勻地分布于所述具有研磨粒子的拋光材料3，因 此在拋光過(guò)程中能達(dá)到均勻分布在研磨面上的效果。此外，所述基材31可避免所 述研磨粒子32直接接觸被拋光元件而刮傷所述被拋光元件，并且同時(shí)可提供掃除 研磨殘屑的功效。上述實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用以限制本發(fā)明。因此， 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化仍不脫本發(fā)明的精神。本發(fā)明 的權(quán)利范圍應(yīng)如所附權(quán)利要求書(shū)所列。
權(quán)利要求
1. 一種具有研磨粒子的拋光材料，其包括一基材，其具有復(fù)數(shù)條纖維，所述纖維界定復(fù)數(shù)個(gè)網(wǎng)格空間；復(fù)數(shù)個(gè)研磨粒子，其分布于所述網(wǎng)格空間中；及一高分子彈性體，其覆蓋所述基材及所述研磨粒子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的拋光材料，其中所述基材為一布材。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的拋光材料，其中所述纖維的材質(zhì)是從聚丙烯(PP)、聚酯(PET)、尼龍(Nylon)或其所組成的群中選出的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的拋光材料，其中所述布材為一不織布。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的拋光材料，其中部分所述纖維暴露出所述拋光材料的表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的拋光材料，其中所述高分子彈性體是從聚丙烯(PP)、聚酯(PET)或聚胺酯樹(shù)脂中選出的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的拋光材料，其中所述高分子彈性體為一連續(xù)發(fā)泡體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的拋光材料，其中所述纖維的細(xì)度是介于0.001丹尼(den)到 IO丹尼(den)之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的拋光材料，其中所述研磨粒子是從二氧化鈰、二氧化硅、三 氧化二鋁、三氧化二釔、三氧化二鐵或其所組成的群中選出的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的拋光材料，其中所述研磨粒子的粒徑是介于0.01微米到10微米之間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的拋光材料，其進(jìn)一步包括形成于所述拋光材料表面上的復(fù)數(shù) 條溝槽。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的拋光材料，其中所述溝槽為三角形、正方形或矩形等幾何形 狀。
13. —種具有研磨粒子的拋光材料的制造方法，所述制造方法包括-(a) 提供一基材，所述基材具有復(fù)數(shù)條纖維，所述纖維界定復(fù)數(shù)個(gè)網(wǎng)格空間；(b) 將所述基材沉浸于一含有復(fù)數(shù)個(gè)研磨粒子的高分子溶液中，使得所述研 磨粒子分布于所述網(wǎng)格空間中；及(c) 固化附著于所述基材的所述高分子溶液，以形成一高分子彈性體，所述高分子彈性體覆蓋所述基材及所述研磨粒子。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其中在步驟(c)中進(jìn)一步包括一凝固附著于所述基材的所述高分子溶液的步驟。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的制造方法，其中在凝固附著于所述基材的所述高分子溶液步 驟的后進(jìn)一步包括一水洗的步驟。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的制造方法，其中在水洗步驟之后進(jìn)一步包括一烘烤步驟以固 化所述高分子溶液。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法，其中所述拋光材料具有一第一表面及一第二表 面，所述第二表面對(duì)應(yīng)于第一表面，且在步驟(c)之后進(jìn)一步包括一步驟(d), 以研磨所述第一表面。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法，其中在步驟(d)之后進(jìn)一步包括一修整所述第 二表面的步驟(e)，以將所述纖維暴露于所述第二表面。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的制造方法，其中在步驟(e)之后進(jìn)一步包括一在所述第二 表面上形成復(fù)數(shù)個(gè)溝槽的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有研磨粒子的拋光材料及其制造方法。所述具有研磨粒子的拋光材料包括一基材、復(fù)數(shù)個(gè)研磨粒子及一高分子彈性體。所述基材具有復(fù)數(shù)條纖維，所述纖維界定復(fù)數(shù)個(gè)網(wǎng)格空間。所述研磨粒子分布于所述網(wǎng)格空間中。所述高分子彈性體覆蓋所述基材及所述研磨粒子。藉此，所述研磨粒子可均勻地分布，在拋光過(guò)程中能達(dá)到均勻分布在研磨面上的效果。此外，所述基材可避免所述研磨粒子直接接觸被拋光元件而刮傷所述被拋光元件，同時(shí)可提供掃除研磨殘屑的功效。
文檔編號(hào)B24D11/00GK101239456SQ20071008001
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2007年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月5日
發(fā)明者馮崇智, 姚伊蓬, 洪永璋, 王良光, 蔡超元 申請(qǐng)人:三芳化學(xué)工業(yè)股份有限公司