一种抛光垫修整器及其制造方法_2

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单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
[0045]这里参考作为本发明的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述发明的实施例。这样,可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此,本发明的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状,而是包括由于例如制造导致的形状偏差。
[0046]为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构,以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
[0047]实施例一
[0048]下面,参照图1、图2、图3A、图3B、图4A至图4C来描述本发明实施例的抛光垫修整器。其中,图1为本发明实施例的抛光垫修整器的立体结构示意图;图2为本发明实施例一的抛光垫修整器的一种示意性剖面图;图3A为本发明实施例一的抛光垫修整器的修整粒的一种示意性剖面图;图3B为本发明实施例一的抛光垫修整器的修整粒的另一种示意性剖面图;图4A为本发明实施例一的抛光垫修整器的基板的一种示意性剖面图;图4B为本发明实施例一的抛光垫修整器的基板的第二种示意性剖面图;图4C为本发明实施例一的抛光垫修整器的基板的第三种示意性剖面图,其中,上图是俯视图,下图是侧视图。
[0049]本实施例的抛光垫修整器,如图1和图2所示,包括基板100与位于基板100上并突出所述基板100的表面(即,工作面)的多个修整粒101,其中,修整粒101与基板100为一体结构。其中,基板100也称作修整盘,基板100与修整粒101的材料可以为蓝宝石(主要成分为氧化铝)或其他合适的材料。
[0050]其中,基板100设置有修整粒101的表面为基板的工作面,即,抛光垫修整器对抛光垫进行修整时与抛光垫相对的表面。
[0051]示例性地,在本实施例中,修整粒的形状(外观)可以为如图3A所示的平头锥柱或如图3B所示的尖头锥柱,也可为其他合适的形状。进一步地,如图3A或图3B所示,修整粒的高度为h,并且300μπι>1ι>100μπι。需要解释的是,修整粒的高度h,指从修整粒的顶端到根部的距离,如图3A或3B所示。
[0052]其中,本实施例的抛光垫修整器的基板的设置有修整粒的表面(S卩,工作面),可以为整面平坦的结构(即,平面),如图4A所示;可以为具有弧度的凸出面,如图4B所示;可以为具有多个(至少两个)层次(阶层)的凸出面(中央部位于边缘部位有高低段差),如图4C所示;还可以为其他任何可行的结构。在图4B所示的结构中,基板的边缘区域与中央区域的高度差异值为R,其中,300 μ m>R>100 μ m0在图4C所示的结构中,该基板具有η个阶层,其中,3〈η〈10 ;相邻的不同阶层的高度差异值为S,并且,δΟμπιΜΜΟμπι。其中,如图4Β所示结构的基板,可以利用异形研磨抛光法制得;如图4C所示结构的基板,可以采用多道黄光微影以及基板蚀刻的方式的制备。
[0053]在本实施例中,形成修整粒101的方法,可以通过对基板100进行刻蚀实现。并且,如果需要多个层次的修整粒,可以通过多道刻蚀工艺实现。其中,不同层次的修整粒,是指修整粒的顶端处于不同的水平面。关于修整粒分布设计,可藉由微影制程中光罩设计来改变。
[0054]在本实施例中,修整粒在基板上的分布为规则分布(即,分布具有一定的规律),例如,可以为区域性分布或整面分布。示例性地,修整粒的数量(个数)由中心向外圈递减或递增。修整粒的大小可以相同也可以不相同,示例性地,修整粒的粒径由基板的外圈向中心处递增。优选地,位于基板100的中心区域(中央区域)的修整粒的顶端高于其他区域的修整粒的顶端,具体地,可以为基板100的表面为平面,但修整粒的高度不一致;也可以为基板100的表面为具有弧度或多种层次的凸出面,而修整粒的高度一致。此时的修整粒在整体上具有多个高度不同的层次,其修整粒高低间隙可增加修整粒的有效运用。其中,在同一个抛光垫修整器上定义一种或多种的修整粒高度排列,可以将抛光垫修整出均匀且粗细相间的纤毛,其中,较高的修整粒(指顶端高的修整粒)能刺入抛光垫表面移除表面阻塞物且刮出较深的沟槽,可以提高抛光垫表面抛光浆的披覆量,而较低的修整粒(指顶端低的修整粒)则可以同时刮出较浅沟槽,使抛光垫表面得到均匀的细纤毛结构,而提高抛光效率。
[0055]本实施例的抛光垫修整器,由于修整粒101与基板100为一体结构,因此与现有技术相比,修整粒不容易脱落,可以提高抛光垫修整器的使用寿命,并提高抛光良率。
[0056]此外,在进行研磨时,修整器抛光垫的表面一致化及提高修整器抛光垫的抛光效率是一直追求的目标,然而,顶端均高的修整粒排列容易使修整的残屑滞留在抛光垫与抛光垫修整器的表面,不易藉由离心力排除而一直在修整碟内部循环、填塞空隙,因而会降低移除效率,且一致性的修整粒的尖端磨耗,接触面积增加,会导致需持续增加抛光垫修整器的下压力以维持整体修整力。而在本实施例中,当抛光垫修整器的基板100的形成有修整粒101的表面为凸出面(例如:具有弧度的凸出面或具有多个层次的凸出面)时,基板100的形状可以使得中心区域的修整粒101的顶端高于其他区域的修整粒的顶端,因此,在进行修整时,中央凸出部位的修整粒101可以刺入抛光垫的表面移除表面阻塞物且均匀刮出较深的沟槽,而外围的修整粒101亦可被利用;同时,如此非完全平面的设计,可以提高研磨时排除残屑的效率,避免平面结构的排屑不易的问题,进而提高修整抛光垫的效率。另外,如此之设计,使用时亦可用抛光垫修整器的中央部位抵住抛光垫,承受大部分力量,利用周边的修整粒以层次的方式修整抛光垫表面,因而可以使抛光垫修整器的整体使用寿命得到提升。当然,只要位于基板100的中心区域(中央区域)的修整粒的顶端高于其他区域的修整粒的顶端(包括基板100的表面为平面、修整粒的高度不一致的情况),就可以具有前述技术效果。
[0057]实施例二
[0058]本发明实施例的抛光垫修整器的制造方法,用于制造实施例一所述的抛光垫修整器。
[0059]下面,参照图5A至5D和图6来描述本发明实施例的抛光垫修整器的制造方法一个示例性方法的详细步骤。其中,图5A至图为本发明实施例的抛光垫修整器的制造方法的相关步骤形成的结构的示意性剖面图;图6为本发明实施例的抛光垫修整器的制造方法的一种流程图。
[0060]示例性地,本实施例的抛光垫修整器的制造方法,包括如下步骤:
[0061]步骤Al:提供用于制备抛光垫修整器的基板(也称基材或修整盘)100,如图5A所示。其中,基板100为蓝宝石基板或其他合适的基板。
[0062]不例性地,基板100为监宝石基板,提供基板100的方法,包括如下步骤:
[0063]步骤AlOl:将氧化铝原料经由高温炉进行熔料,藉由特定轴向晶种进行拉晶、冷却以完成氧化铝单晶的生长,形成晶棒;
[0064]步骤A102:沿特定轴向对所述晶棒进行切片,形成基板(也可称作晶片、圆盘等)。
[0065]其中,沿特定轴向进行切片,是为了使晶片单元平面拥有可辨识性的轴向分布。
[0066]步骤A103:对所述基板的表面进行表面修整。
[0067]其中,所述修整包括双面研磨和抛光。
[0068]在本实施例中,基板100的用于形成修整粒的表面,可以为整面平坦的结构(如图4A所示),可以为具有弧度的凸出面(如图4B所示),可以为具有多种层次的凸出面(如图4C所示),还可以为其他可行的结构。其中,在图4B所示的结构中,基板的边缘区域与中央区域的高度差异值为RdOOyn^RMOOym。在图4C所示的结构中,该基板具有η个阶层,其中,3〈η〈10 ;相邻的不同阶层的高度差异值为S,并且,δΟμπιΜΜΟμπι。其中,图4Β所示结构的基板可以利用异形研磨抛光法制得,图4C所示结构的基板可以采用多道黄光微影以及基板蚀刻的方式的制备。
[0069]步骤Α2:在基板100的用于形成修整粒的表面上形成掩膜200,如图5Β所示。
[0070]其中,掩膜200可以为硬掩膜或其他合适的掩膜。示例性地,形成掩膜200的方法,包括:在基板100的用于形成修整粒的表面上涂覆光刻胶层,对所述光刻胶层进行曝光、显影以形成掩膜200。
[0071]步骤A3:对基板100进行刻蚀以在所述基板100上形成修整粒101,如图5C所示。然后,去除所述掩膜200,如图所示。
[0072]其中,进行刻蚀的方法,可以为干法刻蚀或湿法刻蚀,优选为湿法刻蚀。
[0073]经过步骤A3,在基板100上形成了修整粒101,S卩,完成了抛光垫修整器的制造。本步骤为蚀刻制程,其原理为利用掩膜200保护基板100 (例如:蓝宝石基板)的部分区域,再使用干法蚀刻或湿法蚀
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