专利名称：抛光垫及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种抛光垫及其制造方法，明确地说涉及一种研磨层直接形成于基底材 料表面上的抛光垫及其制造方法。
背景技术：
一般抛光是以化学机械研磨(CMP)工艺，对于粗糙表面的研磨，其利用含有研磨 粒子的研磨液平均分布于研磨垫的表面上，同时将待抛光元件抵住所述研磨垫后，进行 重复且规律的搓磨动作。所述待抛光元件是例如半导体、存储媒体基底材料、集成电路、 LCD平板玻璃、光学玻璃和光电面板等物体。
在常规技术中，其以多层贴合方式制成抛光垫，例如研磨层与基底材料利用背胶 贴合(请参考第M269996号中国台湾专利申请案公告的多层研磨垫)；或由多个薄层贴 合而成的研磨层与基底材料以背胶贴合(请参考第200513348号中国台湾专利申请案公 告的用于化学机械抛光的多层抛光垫)。
当上述这些常规抛光垫浸入抛光液后，不同材质的研磨层和基底材料以及接着用的 背胶具有不同的收縮率，所以容易产生应力。另外，所述背胶长时间浸入抛光液中，会 逐渐降低接着能力，而造成抛光垫表面的平坦度不好。此外，在进行抛光作业，经由抛 光机施加压力以抛光待抛光物时，抛光垫表面较突出地方容易造成研磨层严重的损耗， 并且容易刮伤待抛光物材的表面。
再者，所述常规抛光垫受到研磨层厚度的限制，无法有较长的孔洞存储抛光液和抛 光后产生的残屑，容易造成孔洞被抛光后产生的残屑填充而逐渐变小，因此降低抛光效 果，且减少抛光垫的使用寿命。
因此，有必要提供一种创新且具进步性的抛光垫及其制造方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种抛光垫，所述抛光垫包括基底材料和研磨层。所述基底材料是以高 分子体包覆纤维层而形成，所述基底材料具有一表面。所述研磨层结合于所述表面，所 述研磨层具有多个孔洞。本发明另外提供一种抛光垫的制造方法，所述制造方法包括(a)提供基底材料， 所述基底材料是以高分子体包覆纤维层而形成，所述基底材料具有一表面(b)在所述 表面上形成液态高分子材料；和(c)固化所述液态高分子材料，以形成研磨层，所述研 磨层结合于所述表面且具有多个孔洞。
本发明将所述液态高分子材料直接形成于所述基底材料的所述表面上，再固化所述 液态高分子材料，以在所述基底材料上形成平坦的所述研磨层，借此达到较好的一体性 和平坦度。再者，所述研磨层是呈长条状的结构且具有所述孔洞，其对于研磨液中的研 磨粒子具有较好的蕴含能力，并且，所述抛光垫具有较高的压缩率，所以所述抛光垫可
与待抛光物紧紧结合且不会刮伤待抛光物的表面，因此可提升研磨的效率和质量。
图1显示本发明抛光垫的示意图； 图2显示本发明另一方面的抛光垫示意图；以及 图3显示本发明抛光垫的制造方法流程图。
具体实施例方式
本发明提供一种抛光垫，所述抛光垫应用于化学机械研磨(CMP)工艺中对待抛光 元件进行研磨或抛光。所述待抛光元件包括(但不限于)半导体、存储媒体基底材料、 集成电路、LCD平板玻璃、光学玻璃和光电面板等物体。
参考图1，其显示本发明抛光垫的示意图。所述抛光垫1包括基底材料U和研磨层 12。在本实施例中，所述基底材料11是以髙分子体111包覆纤维层112而形成，所述基 底材料11具有表面113。优选地，所述表面113是经平坦化的表面。所述纤维层112可 为布材(例如无纺布)。在本实施例中，所述高分子体111是连续发泡体。其中，所述 高分子体111选自聚脲酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚酯(PET)或高分子树脂材料，所述 纤维层112的材质选自聚丙烯、聚酯、尼龙(Nylon)或其所组成的群组。
所述研磨层12结合于所述基底材料11的所述表面113，且所述研磨层12具有多个 孔洞121。优选地，所述孔洞121分布的厚度是所述研磨层12总厚度的至少二分之一。
在本实施例中，所述抛光垫1的压縮率是5%到50%'所述抛光垫1的回复率大于 80%,所述抛光垫1的厚度是0.5到3.0毫米，所述抛光垫1的密度是0.2到0.6克/立方 厘米。
另外，在其它应用中，所述纤维层112的部分纤维114显露于所述基底材料11的所述表面113,所述研磨层12进一步包覆显露的所述纤维层U2的所述纤维114 (如图2 所示)。因此，所述研磨层12不仅附着于所述基底材料11的所述表面113,还包覆显露 的所述纤维层112的所述纤维114，所以所述研磨层12与所述基底材料11之间具有更好 的结合性。
图3显示本发明抛光垫的制造方法流程图。配合参考图2和图3，首先，参考步骤 S21，提供基底材料U。所述基底材料11是以高分子体1U包覆纤维层U2而形成，所 述基底材料11具有表面113。在本实施例中，所述基底材料11经由以下步骤而形成。首 先，提供纤维基材，接着，将所述纤维基材浸置于高分子溶液中，使所述高分子溶液包 覆所述纤维基材，最后，固化所述高分子溶液，以形成所述基底材料ll。
参考步骤S22，在所述基底材料11的所述表面上形成液态高分子材料。在本实施例 中，以涂布方式在所述基底材料11的所述表面113上形成所述液态高分子材料，但不限 于所述涂布方式，所述液态高分子材料也可以任何方式形成于所述基底材料11的所述表 面113上。其中，所述液态高分子材料选自聚脲酯、聚丙烯、聚酯或高分子树脂材质。
参考步骤S23，固化所述液态高分子材料，以形成研磨层12，从而制作完成本发明 的抛光垫1。其中，所述研磨层12结合于所述基底材料11的所述表面113且具有多个孔 洞121。在所述固化步骤中，其可选择性地以自然干燥方式固化所述液态高分子材料， 或以风干方式固化所述液态高分子材料。
优选地，所述液态高分子材料以涂布方式形成于所述基底材料11的所述表面上且形 成平坦的表面，使所述平坦的表面接触凝固槽中的液态高分子材料，以进行单面交换至 凝固成设定厚度，再固化所述液态高分子材料，以形成所述研磨层12，使得所述研磨层 12的结构增长并呈长条状。
本发明将所述液态高分子材料直接形成于所述基底材料11的所述表面113上，再固 化所述液态高分子材料，以在所述基底材料11上形成平坦的所述研磨层12，借此达到较 好的一体性和较好的平坦度。再者，所述研磨层12是呈长条状的结构且具有所述孔洞 121，其对于研磨液中的研磨粒子具有较好的蕴含能力，并且，所述抛光垫l具有较高的 压縮率。因此，所述抛光垫1可与待抛光物紧紧结合且不会刮伤待抛光物的表面，因此 可提升研磨的效率和质量。
然而，上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此， 所属领域的技术人员可在不脱离本发明的精神的情况下对上述实施例进行修改和变化。 本发明的权利范围应如所附权利要求书所列。
权利要求
1.一种抛光垫，其包括基底材料，其是以高分子体包覆纤维层而形成，所述基底材料具有一表面；以及研磨层，其结合于所述表面，所述研磨层具有多个孔洞。
2. 根据权利要求l所述的抛光垫，其中所述纤维层是布材，所述纤维层的材质选自聚 丙烯、聚酯、尼龙或其所组成的群组。
3. 根据权利要求2所述的抛光垫，其中所述布材是无纺布。
4. 根据权利要求1所述的抛光垫，其中所述高分子体是连续发泡体，所述高分子体选自聚脲酯、聚丙烯、聚酯或高分子树脂材质。
5. 根据权利要求1所述的抛光垫，其中所述表面是经平坦化的表面，所述研磨层选自聚脲酯、聚丙烯、聚酯或高分子树脂材质，所述孔洞分布的厚度是所述研磨层总厚 度的至少二分之一，所述纤维层的部分纤维显露于所述表而，所述研磨层进一步包 覆显露的部分纤维。
6. 根据权利要求1所述的抛光垫，其中所述抛光垫的压縮率为5%到50%，回复率大 于80%,厚度是0.5到3.0毫米，密度是0.2到0.6克/立方厘米。
7. —种抛光垫的制造方法，其包括以下步骤；(a) 提供基底材料，所述基底材料是以高分子体包覆纤维层而形成，所述基底材 料具有一表面；(b) 在所述表面上形成液态高分子材料；以及(c) 固化所述液态高分子材料，以形成研磨层，所述研磨层结合于所述表面且具 有多个孔洞。
8. 根据权利要求7所述的制造方法，其中步骤(a)包括以下步骤-(al)提供纤维基材；(a2)将所述纤维基材浸置于高分子溶液中，使所述高分子溶液包覆所述纤维基材；以及(a3)固化所述高分子溶液，以形成所述基底材料。
9. 根据权利要求7所述的制造方法，其中在步骤(b)中，以涂布方式在所述表面上 形成所述液态高分子材料，所述液态高分子材料形成平坦的表面，所述平坦的表面 接触凝固槽中的液态高分子材料，以进行单面交换至凝固成设定厚度。
10. 根据权利要求7所述的制造方法，其中在步骤(c)中，以自然干燥方式或风干方 式固化所述液态高分子材料。
全文摘要
本发明涉及一种抛光垫及其制造方法，其将液态高分子材料直接形成于基底材料的表面上，再固化所述液态高分子材料，以形成均匀的研磨层，借此所述抛光垫具有较好的一体性和较好的平坦度。再者，所述研磨层具有长条状结构且具有多个孔洞，其对于研磨液中的研磨粒子具有较好的蕴含能力，并且，所述抛光垫具有较高的压缩率，所以所述抛光垫可与待抛光物紧密接触且不会刮伤待抛光物的表面，因此可提升研磨效率和质量。
文档编号B24D11/00GK101612722SQ20081012780
公开日2009年12月30日 申请日期2008年6月25日 优先权日2008年6月25日
发明者冯崇智, 姚伊蓬, 洪永璋, 王俊达 申请人:三芳化学工业股份有限公司