專利名稱：拋光墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及拋光墊，并尤其涉及用于研磨需要非常高的加工精度的加 工對象例如半導(dǎo)體晶片、半導(dǎo)體襯底和玻璃襯底的表面的拋光墊。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體器件例如LSI器件的過程中，例如在硅晶片上形成不同 類型的薄層包括金屬層和絕緣層的疊層結(jié)構(gòu)，以〗更制造半導(dǎo)體襯底。在此 制造過程期間，每個薄層的表面被平面化。作為將每個薄層的表面平面化 的一種主要方法，已知化學(xué)機械拋光法(下文被稱為"CMP")。根據(jù) CMP法，可使用合成樹脂材料或其發(fā)泡材料制成的薄盤形拋光墊，并且在 晶片和墊之間提供包含微粒和合適類型的液體的漿，同時使拋光墊和晶片 (半導(dǎo)體村底)進行相對旋轉(zhuǎn)，以進行拋光。為了實現(xiàn)高集成、高精度的半導(dǎo)體器件，需要生產(chǎn)多層具有極細(xì)線路 的復(fù)雜圖案。為此，CMP法要求確保拋光精度，即拋光整個晶片表面使之 具有很精確的平面化的能力。近年來半導(dǎo)體器件中可見的越來越高的電路 密度對CMP法中的拋光精度以及拋光效率提出了更高的要求。為了確保這種先進的拋光精度和平面化能力，如公知的，拋光墊需要 根據(jù)墊和晶片的材料、所要求的拋光精度等具有一定的彈性。即，通過使 拋光墊具有一定的彈性，拋光墊的表面能夠適應(yīng)于晶片表面上的凹凸不規(guī) 則，從而可提高拋光精度。但是，拋光墊實際用于拋光的一個表面(加工 面)要求堅硬，以便確保拋光墊的耐久性和拋光效率，從而難以使拋光墊 具有足夠的彈性。簡而言之，對于具有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的拋光墊，仍非常難以在 足以滿足要求的程度上獲得"拋光精度"和"拋光效率
尤其在超大規(guī)模集成電路(LSI)的領(lǐng)域，在晶片上形成的線路的金 屬互連或噴鍍金屬(具有金屬線的線條圖案)( > 夕7k線)寬度非常窄即 O.ljLim或更小，并且拋光以2%或更小的均勻度進行。另外，最近使用軟 金屬例如銅和金進行金屬噴鍍已經(jīng)進入針對實際應(yīng)用的研究階段。鑒于上 文，需要對拋光墊進行進一步的改進以便使拋光精度和拋光效率達到令人 滿意的程度。鑒于上述問題，已經(jīng)提出一種多層拋光墊(見專利文獻No.l)。這種 多層拋光墊總體具有多層結(jié)構(gòu)，其中由剛性足以實現(xiàn)加工處理層所需的物 理特性的材料制成的正面層和由彈性材料例如樹脂浸漬的壓縮纖維材料制 成的背面層結(jié)合在一起。即，背面層將具有彈性而正面層將確保拋光效率， 從而可實現(xiàn)"拋光精度"和"拋光效率"。但是，這種多層拋光墊具有難以制造的問題，以及在層之間的界面可 能剝離的問題。因此，該多層拋光墊仍具有改進的空間。另 一方面，專利文獻No.2 (JP-A-2001-18165)公開了由一種材料制成 的單層拋光墊，其中在背面形成直線凹槽以便補充不足的彈性。根據(jù)此拋 光墊，可通過在墊背面內(nèi)的凹槽開口機械地提高墊的彈性，從而此拋光墊 能夠通過給定的彈性提高拋光精度，同時通過其正面保持拋光效率。與多 層拋光墊不同，這種拋光墊不存在難以制造的問題以及界面剝離的問題。但是，專利文獻No.2內(nèi)公開的拋光墊具有一些固有問題，并且難以實 際應(yīng)用。即，專利文獻No.2內(nèi)公開的傳統(tǒng)拋光墊具有以下問題(1) - (4): (問題1)根據(jù)拋光墊的材料，難以通過僅在墊的背面內(nèi)形成凹槽來 實現(xiàn)足夠的彈性。具體地，如果在墊的背面形成多個凹槽以便具有希望的 彈性，則沒有形成凹槽的背面的表面積會非常小。這使得難以確保足夠的 緊靠旋轉(zhuǎn)壓板(y，歹7)的結(jié)合面積。因此，在墊的背面內(nèi)可能形成的凹槽的數(shù)量是有限的。(問題2)為了補償拋光墊的僅由在背面上形成凹槽而會顯不足的彈 性，還可在墊的正面內(nèi)形成凹槽。但是，在拋光墊的正面和背面上形成凹
槽會使得拋光墊的制造非常復(fù)雜，導(dǎo)致?lián)纳a(chǎn)效率急劇下降。(問題3)在其中正面和背面根據(jù)模制條件等相互區(qū)分開的拋光墊的 情況下， 一旦在墊的正面和背面上形成凹槽，則難以將正面和背面相互區(qū) 分開。因此，拋光墊會顛倒地放置在板上，從而可能導(dǎo)致拋光不足。(問題4)在拋光墊的背面上形成凹槽會導(dǎo)致拋光墊緊靠旋轉(zhuǎn)壓板的 結(jié)合面積減小凹槽的開口面積。另外，當(dāng)如在CMP法中使用漿等進行拋 光加工時，漿可能散布在拋光墊的背面的較大范圍上。結(jié)果，拋光墊可能 與旋轉(zhuǎn)壓板等發(fā)生剝離。(專利文獻No.l) JP 11-156701A(專利文獻No.2) JP 2001-18165A發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的提出是為了解決上述問題，因此本發(fā)明的一個目標(biāo)是提供具 有新穎結(jié)構(gòu)的拋光墊，該拋光墊適合于多種非常精確的拋光加工包括CMP 法。本發(fā)明的如權(quán)利要求1、 5、 10和13中限定的方面目的尤其在于有效 地解決上述問題2和問題4。本發(fā)明的如權(quán)利要求2中限定的方面目的尤其在于有效地解決上述問 題3和問題4。本發(fā)明的如權(quán)利要求3-9和11-13中的任何一個限定的一方面目的尤 其在于有效地解決上述問題1和問題4。下文將說明已經(jīng)被提出以試圖實現(xiàn)本發(fā)明的這些目的中的至少一個的 本發(fā)明的模式。下面的模式中使用的每個元素可適用于任何其它可能的組 合。應(yīng)理解，本發(fā)明的原理或技術(shù)特征并不局限于本發(fā)明的下列模式以及 技術(shù)特征的組合，而是可根據(jù)整個說明書和附圖內(nèi)公開的本發(fā)明的概念識 別，或者本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員根據(jù)本公開可認(rèn)識到。
本發(fā)明的第一模式提供了一種薄盤形的拋光墊，該拋光墊適于通過使 其背面結(jié)合在拋光設(shè)備的支承面上而安裝在拋光設(shè)備上，并且適于通過使 其正面在加工對象例如半導(dǎo)體晶片上來進行拋光操作，該拋光墊的特征在于以相同的橫截面形狀、相同的徑向間距和相同數(shù)量在拋光墊的正面和 背面上圍繞拋光墊的中心軸線同心地形成多個環(huán)形凹槽。在根據(jù)第一模式構(gòu)造的拋光墊中，不僅拋光墊的背面而且正面都形成 有凹槽，從而除了背面上的凹槽之外還可通過正面上的凹槽提高拋光墊的 彈性。這樣可由于墊的彈性而使拋光精度提高，同時由于墊基板的材料本 身的剛性而很好地保持拋光效率。具體地，拋光墊的提高的彈性可通過正 面上的凹槽實現(xiàn)，而無需大大增加或擴大背面上的凹槽。因此，可有效地 確保墊的背面緊靠旋轉(zhuǎn)壓板的結(jié)合面積。此外，在如第一模式中限定的拋光塾中，拋光墊的正面和背面上的凹 槽形成具有相同橫截面形狀和相同徑向間距，這樣可在相同條件下在墊的 正面和背面上進行切槽加工。因此，可通過簡單的機械結(jié)構(gòu)和操作控制有 效地進行拋光墊加工。另外，在如第一模式限定的拋光墊中，在背面上形成的凹槽是環(huán)形凹 槽。因此，當(dāng)拋光墊放置在拋光設(shè)備的安裝面例如旋轉(zhuǎn)壓板上時，背面上 的凹槽形成與外部區(qū)域基本封閉地密封的中空空間，而沒有在拋光墊的外 周面內(nèi)開口。因此，如果在拋光處理時將研磨液體(漿)供給墊正面，則 有效防止液體侵入墊背面和安裝面例如旋轉(zhuǎn)板之間。這可有效地防止拋光 墊脫離拋光設(shè)備或在拋光設(shè)備上移位。在用于拋光墊的墊基板的正面和背面沒有差別的情況下，本發(fā)明的第 一模式能夠提供這樣的拋光墊，即該拋光墊的形成有凹槽的兩個側(cè)面可被 任意使用。根據(jù)此拋光墊，即使拋光墊顛倒地安裝在拋光設(shè)備上，仍可完 全消除由此導(dǎo)致的可能的缺陷。因此，與其中操作員需要區(qū)別正面和背面 的情況相比，操作員的工作量可減小。在根據(jù)第一模式的拋光墊中，在正 面上形成的環(huán)形凹槽僅需在徑向節(jié)距(匕-少f")或相鄰凹槽之間的徑向間 距方面與在背面上形成的環(huán)形凹槽相同，但是位于正面和背面上的這些凹
槽不需要位于相同的位置。例如，正面上的環(huán)形凹槽和背面上的環(huán)形凹槽 可沿徑向方向偏離。不管正面和背面上的環(huán)形凹槽的位置相同或不同，都 可有效地發(fā)揮本發(fā)明的如第 一模式限定的優(yōu)點。本發(fā)明的第二模式提供了 一種薄盤形的拋光墊，該拋光墊適于通過使 其背面結(jié)合在拋光設(shè)備的支承面上來安裝在拋光設(shè)備上，并且適于通過使 其正面在加工對象例如半導(dǎo)體晶片上來進行拋光操作，該拋光墊的特征在于在拋光墊的背面上圍繞拋光墊的中心軸線同心地形成多個環(huán)形凹槽， 同時在拋光墊的正面上形成相互平行的多個直線凹槽，這些直線凹槽至少 沿一個方向延伸。在根據(jù)第二模式構(gòu)造的拋光墊中，類似于本發(fā)明的第一模式，可由于 在正面和背面上形成的凹槽而有利地實現(xiàn)拋光效率，同時可由于合適的彈 性而提高拋光精度。另外，還可防止研磨液體侵入緊靠拋光設(shè)備的安裝側(cè) (拋光墊的背面)。另外，在如第二模式限定的拋光墊中，分別在正面和背面上形成外觀 形狀明顯相互不同的凹槽。因此，當(dāng)拋光墊安裝在拋光設(shè)備上時，可有效 地將正面和背面區(qū)分開，從而提高操作效率，并且可容易且更加確定地防 止發(fā)生墊顛倒安裝。本發(fā)明的第三模式提供了 一種薄盤形的拋光墊，該拋光墊適于通過使 其背面結(jié)合在拋光設(shè)備的支承面上而安裝在拋光設(shè)備上，并且適于通過使 其正面在加工對象例如半導(dǎo)體晶片上進行拋光操作，該拋光墊的特征在于多個背面環(huán)形凹槽，同時在拋光墊的正面上相隔預(yù)定的徑向間距圍繞拋光 墊的中心軸線形成多個正面環(huán)形凹槽，4吏得沿徑向方向在背面環(huán)形槽或正 面環(huán)形槽中的一種環(huán)形凹槽中的相鄰環(huán)形凹槽之間設(shè)置正面環(huán)形凹槽或背 面環(huán)形凹槽中的另一種環(huán)形凹槽中的至少一個。在根據(jù)第三模式構(gòu)造的拋光墊中，類似于本發(fā)明的第一模式，可由于 在正面和背面上形成的凹槽而有利地實現(xiàn)拋光效率，同時可由于合適的彈 性而提高拋光精度。另外，還可防止研磨液體侵入緊靠拋光設(shè)備的安裝側(cè)(拋光墊的背面)。此外，通過指定正面環(huán)形凹槽和背面環(huán)形凹槽之間沿徑向方向的位置性，這樣可進一步提高拋光精度。本發(fā)明的第四模式提供了根據(jù)第三模式的拋光墊，其中正面環(huán)形凹槽 和背面環(huán)形凹槽以相同的徑向間隔形成，并且每個正面環(huán)形凹槽位于背面 環(huán)形凹槽的對應(yīng)的相鄰環(huán)形凹槽之間沿徑向方向的中央部分。在根據(jù)第四模式構(gòu)造的拋光墊中，每個正面環(huán)形凹槽設(shè)置成位于背面 環(huán)形凹槽的相鄰環(huán)形凹槽之間的徑向中央部分，從而正面的與加工對象接 觸的一部分背靠在拋光墊的背面上形成的背面環(huán)形凹槽。因此，當(dāng)拋光墊 受到沿其厚度方向施加在其上的負(fù)荷時，拋光墊的正面和背面上位于相鄰 環(huán)形凹槽之間的部分將發(fā)生剪切變形，從而即使墊的材料相同，拋光墊仍可發(fā)揮有效的彈性。本發(fā)明的第五模式提供了根據(jù)第四模式的拋光墊，其中拋光墊具有根 據(jù)第一模式的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第六模式提供了根據(jù)第三模式的拋光墊，其中背面環(huán)形凹槽 的預(yù)定徑向間距小于正面環(huán)形凹槽的徑向間距。在本發(fā)明的根據(jù)第六模式的拋光墊中，由于背面環(huán)形凹槽以小于正面 環(huán)形凹槽的徑向間距的預(yù)定徑向間距形成，所以可通過背面環(huán)形凹槽有效 地實現(xiàn)拋光墊的彈性。這樣可在均勻性和平面性方面有利地以高精度進行 拋光處理。具體地，通過減小背面環(huán)形凹槽的徑向間距一與更有可能影響 拋光墊和拋光性能的正面相比這不太可能影響拋光性能等一一可進一步提 高墊的彈性，同時可有效地保持拋光性能。本發(fā)明的第七模式提供了根據(jù)第三到第六模式中的任何一個的拋光 墊，其中背面環(huán)形凹槽和正面環(huán)形凹槽中的一種環(huán)形凹槽中的每一個的深 度尺寸以及沿徑向位于所述一種環(huán)形凹槽中的相鄰凹槽之間的另一種環(huán)形凹槽中的每一個的深度尺寸的總和大于墊的整個厚度尺寸。在根據(jù)第七模式構(gòu)造的拋光墊中，可擴大墊的正面和背面上的由凹槽
的內(nèi)面限定的自由表面積。這使得即使墊的材料相同仍可進一步提高拋光 墊的彈性。本發(fā)明的第八模式提供了根據(jù)第三到第六模式中的任何一個的拋光 墊，其中每個背面環(huán)形凹槽的深度尺寸與每個正面環(huán)形凹槽的深度尺寸的 總和小于墊的整個厚度尺寸。在根據(jù)本模式構(gòu)造的拋光墊中，可以較大的自由度設(shè)計正面和背面環(huán) 形凹槽而無需考慮相互位置、大小等。這樣可容易地實現(xiàn)由背面上的凹槽本發(fā)明的第九模式提供了 一種薄盤形的拋光墊，該拋光墊適于通過使 其背面結(jié)合在拋光設(shè)備的支承面上而安裝在拋光設(shè)備上，并且適于通過使 其正面在加工對象例如半導(dǎo)體晶片上來進行拋光操作，該拋光墊的特征在于在拋光墊的背面上圍繞拋光墊的中心軸線同心地形成多個背面環(huán)形凹 槽，并且該多個背面環(huán)形凹槽中的每一個是具有基本恒定的橫截面形狀在 整個周長上沿周向延伸的傾斜凹槽，其中內(nèi)周面或外周面以基本恒定的傾 斜角相對于中心軸線傾斜，同時相互平行。在根據(jù)第九模式構(gòu)造的拋光墊中，背面環(huán)形凹槽形成為傾斜凹槽，從量。結(jié)果，拋光墊的彈性可進一步有效地提高。此外，由于每個背面環(huán)形 凹槽都是環(huán)形的，所以如果其受到剪切變形，則變形的方向完全均衡。這 樣可防止拋光面沿特定方向變形，從而拋光墊能夠具有非常好的彈性，同 時保持穩(wěn)定的拋光面精度。另外，類似于第一模式中的拋光墊，根據(jù)第九模式的拋光墊具有可防 止研磨液體侵入拋光設(shè)備上的磨損側(cè)(拋光墊的背面)的優(yōu)點。本發(fā)明的第十模式提供了根據(jù)第九模式的拋光墊，其中拋光墊具有根 據(jù)第一到第七模式中的任何一個的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第十一模式提供了一種薄盤形的拋光墊，該拋光墊適于通過 使其背面結(jié)合在拋光設(shè)備的支承面上而安裝在拋光設(shè)備上，并且適于通過 使其正面在加工對象例如半導(dǎo)體晶片上來進行拋光操作，該拋光墊的特征
在于在拋光墊的背面上圍繞拋光墊的中心軸線同心地形成多個背面環(huán)形 凹槽，而在拋光墊的正面上形成多個正面凹槽，每個正面凹槽是傾斜凹槽， 該傾斜凹槽的兩個側(cè)壁的內(nèi)面基本相互平行地傾斜。在根據(jù)第十一模式構(gòu)造的拋光墊中，類似于本發(fā)明的第一模式，由于 在正面和背面上形成的凹槽而有利地確保拋光效率，同時可由于合適的彈 性而提高拋光精度。另夕卜，可防止研磨液體侵入在拋光設(shè)備上的磨損側(cè)(拋 光墊的背面)。此外，在尤其根據(jù)第十一模式構(gòu)造的拋光墊中，正面凹槽形成為傾斜 凹槽，這樣可在沿拋光墊的厚度方向輸入外部負(fù)荷期間在拋光墊變形時提 供剪切分量。因此，拋光墊的彈性進一步有效地提高。本發(fā)明的第十二模式提供了根據(jù)第十一模式的拋光墊，其中拋光墊具 有根據(jù)第一到第十模式中的任何一個的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第十三模式提供了根據(jù)第 一到第十二模式中的任何一個的拋 光墊，其中在拋光墊的背面上形成的多個環(huán)形凹槽中的每一個具有寬度尺 寸B、深度尺寸D和徑向節(jié)距P，它們被如下地限定0.005mm^BS3.0mm O.lmm S D ^ 2.0mm 0.1mm^P^5.0mm在根據(jù)第十三模式構(gòu)造的拋光墊中，通過將背面上形成的環(huán)形凹槽的 每個尺寸限定在上述范圍內(nèi)，可確保在安裝時拋光墊緊靠拋光設(shè)備的結(jié)合 面積，同時進一步提高對拋光墊所要求的彈性。如從上述說明可理解，根據(jù)第一、第八、第九和第十三模式中的任何 一個構(gòu)造的拋光墊能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題(問題2和4)。根據(jù)第二模式構(gòu)造的拋光墊能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題(問題3和4 )。根據(jù)第三到第八以及第十一到第十三才莫式中的任何一個構(gòu)造的拋光墊 能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題(問題l和4)。


圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)造的拋光墊的俯視圖； 圖2是處于安裝在拋光設(shè)備上的狀態(tài)下的圖1內(nèi)所示的拋光墊的垂直 剖-f見圖；圖3是#^據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)造的拋光墊的俯視圖； 圖6是圖5內(nèi)所示的拋光墊的仰視圖；圖7是處于安裝在拋光設(shè)備上的狀態(tài)下的圖5內(nèi)所示的拋光墊的垂直 剖i見圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖9是^L據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖IO是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖11是# 據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖12是根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖13是才艮據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖14是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖15是才艮據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)造的拋光墊的俯視圖； 圖17是圖16內(nèi)所示的拋光墊的仰視圖；圖18是處于安裝在拋光設(shè)備上的狀態(tài)下的圖16內(nèi)所示的拋光墊的垂 直剖^L圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖20是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖21是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖22是根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖23是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖24是^^據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖25是根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖；圖26是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖27是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖28是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖29是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖30是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖31是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光塾的垂直剖視圖 圖32是^^據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖33是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖34是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖35是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖36是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖37是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖38是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖39是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖40是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖41是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖42是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖43是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖44是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖45是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖46是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖47是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖48是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖49是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光塾的垂直剖視圖 圖50是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖51是^L據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖52是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖 圖53是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖
圖54是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)造的拋光墊的俯視圖； 圖55是處于安裝在拋光設(shè)備上的狀態(tài)下的圖54內(nèi)所示的拋光墊的垂 直剖^L圖；圖56是處于安裝在拋光設(shè)備上的狀態(tài)下的圖54內(nèi)所示的拋光墊的垂 直剖^L圖；圖57是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖58是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖59是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖60是根據(jù)本發(fā)明的另 一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖61是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光塾的垂直剖視圖； 圖62是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖63是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖； 圖64是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的俯視圖； 圖65是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的俯視圖； 圖66是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的俯視圖； 圖67是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的俯視圖； 圖68是示出才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)造的拋光墊的俯視圖； 圖69是處于安裝在拋光設(shè)備上的狀態(tài)下的圖68內(nèi)所示的拋光墊的垂 直剖視圖；圖70是處于安裝在拋光設(shè)備上的狀態(tài)下的圖68內(nèi)所示的拋光墊的垂 直剖視圖；圖71是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊的垂直剖視圖。 附圖標(biāo)記10:拋光墊；14:正面；16:正面凹槽；18:中心軸線；20:背面； 22:背面凹槽；36:正面凹槽；38:背面凹槽；40:正面內(nèi)側(cè)壁面；42: 正面外側(cè)壁面；44:背面內(nèi)側(cè)壁面；46:背面外側(cè)壁面；48:拋光墊；50: 正面凹槽；74:拋光墊；98:拋光墊；100:拋光墊；110:拋光墊；112:
拋光墊。
具體實施方式
為了更具體地說明本發(fā)明，下文將參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施例。首先參照圖1和2，其示出根據(jù)如權(quán)利要求1-13中的任何一個限定的 本發(fā)明一個實施例構(gòu)造的拋光墊10。更具體地，拋光墊10由總體上具有恒定的厚度尺寸T的薄盤形墊基 板12構(gòu)成。墊基板12有利地由剛性發(fā)泡或不發(fā)泡合成樹脂材料、剛性橡 膠材料、紡織材料、無機材料或其它可能的材料形成。在本實施例中，墊 基板12例如由發(fā)泡聚氨脂形成。墊厚度尺寸沒有被具體限制，并且可不僅 根據(jù)墊M 12的材料而且根據(jù)被拋光的晶片的材料、所要求的拋光精度等 合適地選擇。墊基板12的一個表面即正面14具有正面凹槽16，該凹槽作為在該正 面上形成以《更圍繞墊基板12的中心軸線18沿周向延伸并在正面14內(nèi)開口 的正面環(huán)形凹槽。如圖1所示，正面凹槽16由多個圓形凹槽16、 16、 16…構(gòu)成，每個 圓形凹槽圍繞作為其曲率中心的中心軸線18延伸但是具有不同的曲率半徑。另一方面，類似于正面14，墊基板12的另一個表面即背面20具有背 面凹槽22，該凹槽作為在該背面上形成以圍繞墊I^112的中心軸線18沿 周向延伸并在背面20內(nèi)開口的背面環(huán)形凹槽。在本實施例中，背面凹槽 22由多個圓形凹槽22、 22、 22...構(gòu)成，每個圓形凹槽的構(gòu)造均與正面凹槽 16相同。在本實施例中，正面凹槽16的凹槽深度Dt、凹槽寬度Bt和徑向節(jié)距 分別與背面凹槽22的凹槽深度Db、凹槽寬度Bb和徑向節(jié)距Pt相同，并 且正面凹槽16的形成位置和背面凹槽22的形成位置沿徑向方向彼此相同。對于此設(shè)置，在墊基板12的正面14上形成的正面凹槽16和在墊M 12的背面20上形成的背面凹槽22彼此具有相同的構(gòu)型?？赏ㄟ^綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬(少夕》線)的形狀和材料、所要 求的拋光精度等，來選擇正面凹槽16和背面凹槽22的各個尺寸的具體設(shè) 計值，并且這些設(shè)計值沒有被具體限制。但是，優(yōu)選地，正面凹槽和背面 凹槽16、 22的值例如凹槽寬度Bt、 Bb，深度Dt、 Db和徑向節(jié)距Pt、 Pb 可落在以下的范圍內(nèi)。[對于大致為圓形的周向凹槽I<formula>formula see original document page 17</formula>更優(yōu)選地，所述值可落在以下范圍內(nèi)。<formula>formula see original document page 17</formula> (更優(yōu)選地，<formula>formula see original document page 17</formula>應(yīng)理解，如果正面和背面凹槽16、 22的凹槽寬度Bt、 Bb過小，則正 面凹槽16將會被拋光殘渣等阻塞，從而不能確保穩(wěn)定的效果，并且難以通 過正面和背面凹槽16、 22確保足夠的彈性。另一方面，如果正面和背面凹 槽16、 22的凹槽寬度Bt、 Bb過大，則正面凹槽16的邊緣部分(開口邊 緣)會相對于晶片的接觸壓力增大，從而在拋光期間咬入工件，使得難以 實現(xiàn)穩(wěn)定的拋光。另外，通過正面和背面凹槽16、 22產(chǎn)生過大的彈性，導(dǎo) 致拋光精度可能變差。如果正面和背面凹槽16、 22的凹槽深度Dt、 Db過小，則拋光墊10 的正面14的剛性將大得以至于在正面14不能有效地發(fā)揮拋光墊10的彈 性，從而趨于難以進行精確地拋光。另外，難以利用正面和背面凹槽16、 22使拋光墊具有足夠的彈性。另一方面，如果正面和背面凹槽16、 22的
凹槽深度Dt、 Db過大，則不僅墊難以制造，而且拋光墊10的正面14將 容易變形并且存在粘滑的危險，因而拋光將不一致。另外，拋光墊10將由 于正面和背面凹槽16、 22使其具有過大的彈性而可能使拋光精度變差。如果正面和背面凹槽16、 22的徑向節(jié)距Pt、 Pd過小，則拋光墊10 難以制造，并且拋光墊10的正面和背面14、 20易于變形或者容易被損壞， 使得難以實現(xiàn)一致的拋光。如果另一方面正面和背面凹槽16、 22的徑向節(jié) 距Pt、 Pd過大，難以使拋光墊10具有足夠的彈性，這使得難以實現(xiàn)所希 望的拋光精度。在本實施例中，正面凹槽16的凹槽深度Dt和背面凹槽22的凹槽深度 Db之和(即(Dt+Db)的總值)小于墊基板12的厚度T。更具體地，在 本實施例中，厚度T將落在以下范圍內(nèi)。0.5mm^T^10.0mm更優(yōu)選地，該值將落在以下范圍內(nèi)。如上所述的具有正面14和背面20的拋光墊10用于以傳統(tǒng)方式拋光晶 片等。更具體地，如圖3所示，例如，拋光墊10設(shè)置在拋光設(shè)備的旋轉(zhuǎn)板 (支承板)24的支承面上，并且通過空氣負(fù)壓吸引、雙面粘接或其它裝置 壓接在旋轉(zhuǎn)板上。接下來，在拋光墊IO圍繞其中心軸線18旋轉(zhuǎn)時，晶片 26緊靠正面14設(shè)置以便拋光。通常，在此拋光處理期間，類似于傳統(tǒng)方 式，將研磨液體(下文被稱為"漿")30提供到相對面即拋光墊10的正 面14和晶片26的加工面28上，同時使晶片26本身圍繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)。 漿30例如纟皮從拋光墊10的中央部分附近提供到拋光墊10的正面14上， 以便由于拋光墊10圍繞中心軸線18旋轉(zhuǎn)而生成的離心力的作用而在拋光 墊10的表面上散布。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊10能夠解決選自如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中 的問題(問題l)，(問題2)，(問題3)。即，通過不僅在背面20上設(shè)置背面凹槽22而且在正面14上設(shè)置正面 凹槽16，能夠不僅通過背面凹槽22而且通過正面凹槽16改進拋光墊10 的彈性。因此，可由于墊基板12的材料自身的剛性而有利獲得拋光效率， 并且還可由于彈性而提高拋光精度。此外，由于在正面14上形成的正面凹槽16以及在背面20上形成的背 面凹槽22在橫截面形狀、徑向間距以及形成的凹槽的數(shù)量上大致相同，所 以與其中正面和背面凹槽具有不同形狀的情況相比，凹槽加工更容易進行。 因此，加工設(shè)備的維護和管理容易。此外，由于正面14的形狀和材料幾乎與背面20相同，所以根據(jù)墊相在將拋光墊10安裝在旋轉(zhuǎn)板(支承板)24的支承面上時不需要區(qū)分拋光 墊10的正面/背面。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度拋光的拋光墊10可被容易和可 靠地安裝，同時避免其正面和背面之間錯放。另外，背面凹槽22是沿周向延伸的圓環(huán)形槽。這使得可有效地防止提 供給正面14的漿30沿墊的外周面被引入背面20。此設(shè)置可防止出現(xiàn)例如 拋光墊10離開旋轉(zhuǎn)板24或者拋光墊10在旋轉(zhuǎn)板24上移位的問題，使得 可非常穩(wěn)定地進行拋光處理。另夕卜，通過將背面凹槽22的凹槽寬度Bb、深度Db和徑向節(jié)距Pb設(shè) 置在給定范圍內(nèi)，可確保拋光墊10具有足夠的彈性，同時可在背面20和 旋轉(zhuǎn)板24之間獲得足夠的粘接力，從而實現(xiàn)高可靠性。此外，正面凹槽16的凹槽深度Dt和背面凹槽22的凹槽深度Db的總 和(即(Dt+Db)的總值)小于墊皿12的厚度。這使得可使拋光墊10 具有合適的彈性同時保持足夠的剛性，從而可有利地實現(xiàn)拋光精度。首先參照圖3和4,其示出根據(jù)如權(quán)利要求1、 9、 10、 11、 12和13 中的任何一個限定的本發(fā)明的另一實施例構(gòu)造的拋光墊32、 34。為了簡短 和簡化，在下面的實施例中將使用與第 一 實施例內(nèi)使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號 來指示對應(yīng)的部件，并且將不再重復(fù)說明這些部件。更具體地，在構(gòu)成拋光墊32、 34的墊基板12的正面14上形成正面凹 槽36,該凹槽作為由多個同心地沿周向延伸的環(huán)形凹槽構(gòu)成的正面凹槽。 同樣，在墊基板12的背面20上形成背面凹槽38，該凹槽作為由多個同心
地沿周向延伸的環(huán)形凹槽構(gòu)成的背面凹槽。在此實施例中，正面凹槽36形成為相對于墊基板的中心軸線18傾斜 給定角度的傾斜槽。更具體地，每個正面凹槽36的內(nèi)周面40 (下文被稱 為"正面內(nèi)側(cè)壁面，，)和每個正面凹槽的36的外周面42(下文,皮稱為"正 面外側(cè)壁面")均制成為相對于中心軸線18傾斜給定角度at的斜面。簡 而言之，在本實施例的正面凹槽36中，正面內(nèi)側(cè)壁面40和正面外側(cè)壁面 42是相互平行的面，并且正面凹槽36不僅沿其周向而且沿其深度方向在 整個正面凹槽36上具有基本恒定的寬度尺寸Bt。在如圖3所示的拋光墊 32內(nèi)，正面凹槽36—朝向其開口一朝外徑側(cè)逐漸遠離中心軸線18以沿墊 基板12的直徑方向斜向外開口。在如圖4所示的拋光墊34內(nèi)，正面凹槽 36—朝向其開口一逐漸接近中心軸線18以沿墊基板12的直徑方向斜向內(nèi) 開口。根據(jù)本實施例，背面凹槽38形成為相對于墊基板的中心軸線傾斜給定 角度的傾斜凹槽。更具體地，每個背面凹槽38的內(nèi)周面44 (下文被稱為 "背面內(nèi)側(cè)壁面，，)和每個背面凹槽的38的外周面46 (下文被稱為"背 面外側(cè)壁面")均制成為相對于中心軸線18傾斜給定角度ab的斜面。簡 而言之，在本實施例的背面凹槽38中，背面內(nèi)側(cè)壁面44和背面外側(cè)壁面 46是相互平行的面，并且背面凹槽38不僅沿周向而且沿深度方向在整個 背面凹槽38上具有基本恒定的寬度尺寸Bb。在如圖3所示的拋光墊32內(nèi)， 背面凹槽38—朝向其開口一朝外徑側(cè)逐漸遠離中心軸線18以沿墊基板12 的直徑方向斜向外開口。在如圖4所示的拋光墊34內(nèi)，背面凹槽38—朝 向其開口 一逐漸接近中心軸線18以沿墊M 12的直徑方向斜向內(nèi)開口 。在本實施例中，正面凹槽36和背面凹槽38在深度Dt、 Db，凹槽寬度 Bt、 Bb，徑向節(jié)距Pt、 Pb和傾斜角at、 ab方面彼此相等，并且它們在正 面14和背面20上具有相同的形狀。因此，本實施例中的拋光墊32、 34 在正面14和背面20具有相同形狀。可通過綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度
等，來選擇正面凹槽36和背面凹槽38的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這 些設(shè)計值沒有被具體限制。但是，優(yōu)選地，正面凹槽和背面凹槽36、 38 的值例如凹槽寬度Bt、 Bb,深度Dt、 Db和徑向節(jié)距Pt、 Pb可落在以下 的范圍內(nèi)。[對于大致為圓形的周向凹槽I 0.005mm ^ Bt=Bb ^ 3.0mm 0.1 mm ^ Dt=Db ^ 2.0mm O.lmm ^ Pt=Pb ^ 10.0mm -50o〇at=ab^50。 更優(yōu)選地，值可落在以下范圍內(nèi)。 [對于大致為圓形的周向凹槽
0.005mm ^ Bt-Bb ^ 2.0mm (更優(yōu)選地，0.005mm〇Bt=Bb^ 1.0mm) O.lmm ^ Dt=Db ^ 1.0mm 0.2mm ^ Pt=Pb ^ 2.0mm -450〇at=ab^45。 如果正面內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁面40、 42 (背面內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁面44、 46)的傾 斜角at、 ab過小，則拋光墊32、 34難以具有足夠的彈性，導(dǎo)致墊可能發(fā) 生故障。另一方面，如果正面內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁面40、 42(背面內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁 面44、 46)的傾斜角at、 ab過大，則墊難以制造。另外，正面凹槽36(背 面凹槽38)的側(cè)壁部分的強度變低，導(dǎo)致拋光墊32、 34具有不穩(wěn)定的表 面壓力分布或不足的耐久性。才艮據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊32、 34能夠解決選自如上所述的現(xiàn)有技術(shù) 中的問題(問題l)，(問題2)和(問題4)。具體地，由于正面凹槽36 和背面凹槽38形成為相對于中心軸線18傾斜的傾斜凹槽，所以拋光墊32、 34可有效地具有較大的彈性。 [實施例B參照圖5-7,其示出根據(jù)如權(quán)利要求2或13中限定的本發(fā)明的一個實
施例構(gòu)造的拋光墊48。更具體地，拋光墊48由總體上具有恒定的厚度尺寸T的薄盤形墊基 板12構(gòu)成。墊基板12有利地由剛性發(fā)泡或不發(fā)泡合成樹脂材料、剛性橡 膠材料、紡織材料、無機材料或其它可能的材料形成。在本實施例中，墊 基板12例如由發(fā)泡聚氨脂形成。墊厚度尺寸沒有被具體限制，并且可不僅 根據(jù)墊基板12的材料而且根據(jù)被拋光的晶片的材料、所要求的拋光精度等 合適地選擇。如圖5所示，墊基板12的一個表面即正面14具有正面凹槽50，該凹 槽作為由多個沿一個直徑方向沿直線延伸同時相互平4亍、將在正面14內(nèi)開 口的凹槽50、 50、 50...構(gòu)成的直線凹槽?？赏ㄟ^綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇正面凹槽50的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，正面凹槽50的值例如凹槽寬度Bt，深度Dt和 徑向節(jié)距Pt可落在以下的范圍內(nèi)。[對于直線凹槽0.005mm^Bt^5.0mm 0.1mm^Dt^2.0mm 0.1mm^Pt舀60.0mm更優(yōu)選地，該值可落在以下范圍內(nèi)。[對于直線凹槽0.005mmSBt^3.0mm 0.1mm^Dt^l.0mm 0.2mm^Pt^l0.0mm即，如果凹槽寬度Bt過小，則難以實現(xiàn)由正面凹槽50提供的漿流控 制操作，并且正面凹槽50易于^皮拋光殘渣等阻塞，并且不容易獲得一致的 效果。另一方面，如果凹槽寬度Bt過大，則由正面凹槽50實現(xiàn)的拋光墊 48的彈性會過大。另外，正面凹槽50的邊緣部分(開口邊緣)相對于晶
片的接觸壓力增大，容易在拋光期間咬入工件，^f吏得難以實現(xiàn)一致的拋光。如果正面凹槽50的凹槽深度Dt過小，則拋光墊48的正面14的剛性 將大得以至于不能在正面14有效地發(fā)揮拋光墊48的彈性，從而難以進行 精確地拋光。另一方面，如果正面凹槽50的凹槽深度Dt過大，則會由于 正面凹槽50而^f吏拋光墊48具有過大的彈性。另外，拋光墊48將難以制造， 并且其正面14將容易變形，并且存在粘滑的危險，從而拋光易于不一致。如果正面凹槽50的徑向節(jié)距Pt過小，則拋光墊難以制造，并且拋光 墊48的正面14易于變形或者被損壞，使得難以實現(xiàn)一致的拋光。如果另 一方面正面凹槽50的徑向節(jié)距Pt過大，則難以實現(xiàn)希望的拋光精度，導(dǎo) 致拋光效率變低。另一方面，墊基板12的另一個表面即背面20具有多個背面凹槽22， 該凹槽是在背面上形成、圍繞塾^1的中心軸線18沿周向延伸并且在背面 20內(nèi)開口的背面環(huán)形凹槽。在本實施例中，如圖6所示，背面凹槽22由 圍繞中心軸線18同軸地延伸且具有彼此不同的曲率半徑的多個圓形凹槽 22、 22、 22…構(gòu)成?？赏ㄟ^綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇背面凹槽22的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，背面凹槽22的值例如凹槽寬度Bb，凹槽深度 Db和徑向節(jié)距Pb可落在以下的范圍內(nèi)。對于大致為圓形的周向凹槽0.005mm ^ Bb ^ 3.0mm O.lmm ^ Db ^ 2.0mm 0.1mm^Pb^5.0mm更優(yōu)選地，該值可落在以下范圍內(nèi)。[對于大致為圓形的周向凹槽0.005mm ^ Bb ^ 2.0mm (更優(yōu)選地，0.005mm^Bb^l.0mm)<formula>formula see original document page 24</formula>即，如果背面凹槽22的凹槽寬度和深度Bb、 Db過小，則難以使拋光 墊46具有足夠的彈性，從而難以實現(xiàn)所希望的拋光精度。另一方面，如果 背面凹槽22的凹槽寬度和深度Bb、 Db過大，則拋光墊48的正面14將具 有過大的彈性，導(dǎo)致拋光精度可能變差。如果背面凹槽22的徑向節(jié)距Pb過小，則墊難以制造并且將易于損壞， 從而難以實現(xiàn)一致的拋光。如果另一方面背面凹槽22的徑向節(jié)距Pb過大， 則構(gòu)成背面凹槽22的圓形凹槽22的數(shù)量減小。因此，在拋光墊48的正面 14上的彈性將才艮據(jù)拋光墊48的徑向位置改變，這使得難以有效地進行均 勻的拋光。正面凹槽50和背面凹槽22的底面可具有多種形狀，該形狀包括曲面 和平坦面，但是并不局限于特定形狀。在本實施例中，正面凹槽50和背面 凹槽22的底面是垂直于拋光墊48的中心軸線18的平坦面。通過使正面和 背面凹槽50、 22的底面形成為平行于拋光墊48的表面，則可在正面和背 面凹槽50、 22的底壁部分之間有效地獲得間隙，從而使得即使正面和背面 凹槽50、 22的有效深度很大仍可確保墊有非常好的剛性。此外，正面凹槽50的凹槽深度Dt和背面凹槽22的凹槽深度Db之和 (Dt+Db)的總值)小于墊基板12的厚度T。更具體地，在本實施例中， 厚度T將落在以下范圍內(nèi)。<formula>formula see original document page 24</formula>更優(yōu)選地，該值將落在以下范圍內(nèi)。<formula>formula see original document page 24</formula>如上所述的具有正面14和背面20的拋光墊48用于以傳統(tǒng)方式拋光晶 片等。更具體地，如圖7所示，例如，拋光墊48設(shè)置在拋光設(shè)備的旋轉(zhuǎn)板 (支承板)24的支承面上，并且通過空氣負(fù)壓吸引、雙面粘接或其它裝置 壓接在旋轉(zhuǎn)板上。接下來，在拋光墊48圍繞其中心軸線18旋轉(zhuǎn)時，晶片 26緊靠正面14設(shè)置以便拋光。通常，在此拋光處理期間，類似于傳統(tǒng)方
式，將研磨液體(漿)30提供到相對面即拋光墊48的正面14和晶片26 的加工面28上，同時使晶片26本身圍繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)。漿30例如被從 拋光墊48的中央部分附近提供到拋光墊48的表面上，以便由于拋光墊48 圍繞中心軸線18旋轉(zhuǎn)生成的離心力的作用而在拋光墊48的表面上散布。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊48能夠解決選自如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中 的問題(問題1)，(問題3 )和(問題4 )。即，在本實施例中，正面凹槽50在拋光墊48的正面14上沿直線延伸， 而背面凹槽22在背面20上沿周向延伸。拋光墊48的正面14和背面20 可通過觀看容易地區(qū)分開。因此，拋光墊48可牢固地安裝，同時可避免上 下顛倒地安裝。此外，背面凹槽22是沿周向延伸的圓環(huán)形凹槽。這樣可有效地防止提 供在正面14上的漿30被沿墊的外周面引入背面20。此設(shè)置可防止發(fā)生例 如拋光墊離開旋轉(zhuǎn)板24或者拋光墊在旋轉(zhuǎn)板24上移位的問題，從而可非 常可靠地進行拋光處理。另夕卜，通過將背面凹槽22的凹槽寬度Bb、深度Db和徑向節(jié)距Pb設(shè) 置在給定范圍內(nèi)，可使拋光墊48具有足夠的彈性，同時在背面20和旋轉(zhuǎn) 板24之間獲得足夠的結(jié)合力，從而實現(xiàn)高可靠性。此外，正面凹槽50的凹槽深度Dt和背面凹槽22的凹槽深度Db之和 (即(Dt+Db)的總值)小于墊基仗12的厚度。這可使得拋光墊48具有 合適的彈性，同時保持足夠的剛性，從而可有利地實現(xiàn)拋光精度。接下來參照圖8和9，其示出根據(jù)如權(quán)利要求2、 9、 10和13中的任 何一個限定的本發(fā)明的另一實施例構(gòu)造的拋光墊52、54。為了簡短和簡化， 在下面的實施例中將使用與前面實施例內(nèi)使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號以指示相 應(yīng)部件，并且將不再重復(fù)說明這些部件。墊14112的一個表面即正面14具有正面凹槽50，該凹槽作為由沿一 個直徑方向沿直線延伸且相互平行并且在正面14內(nèi)開口的多個凹槽形成 的直線凹槽。另一方面，墊基板12的另一個表面即背面20上形成多個背面凹槽38，
該背面凹槽圍繞墊12的中心軸線18沿周向延伸且在背面20內(nèi)開口 。 在此實施例中，背面凹槽38由圍繞中心軸線18同心地延伸且具有彼此不 同的曲率半徑的多個圓形凹槽38、 38、 38…構(gòu)成。在本實施例中，背面凹槽38形成為相對于墊基板的中心軸線18傾斜 給定角度的傾斜凹槽。更具體地，每個背面凹槽38的內(nèi)周面44 (下文被 稱為"背面內(nèi)側(cè)壁面")和每個背面凹槽的38的外周面46 (下文被稱為 "背面外側(cè)壁面")均制成為相對于中心軸線18傾斜給定角度ocb的斜面。 簡而言之，在本實施例的背面凹槽38中，背面內(nèi)側(cè)壁面44和背面外側(cè)壁 面46是相互平行的面，并且背面凹槽38不僅沿其周向而且沿其深度方向 在整個背面凹槽38上具有基本恒定的寬度尺寸Bb。在如圖8所示的拋光 墊52內(nèi)，背面凹槽38—朝向其開口一朝外徑側(cè)逐漸遠離中心軸線18以沿 墊基板12的直徑方向斜向外開口。在如圖9所示的拋光墊54內(nèi)，背面凹 槽38—朝向其開口 一逐漸接近中心軸線18以沿墊基板12的直徑方向斜向 內(nèi)開口?？赏ㄟ^綜合考慮墊14112的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇背面凹槽38的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，背面凹槽38的值例如凹槽寬度Bb，凹槽深度 Db和徑向節(jié)距Pb可落在以下的范圍內(nèi)。 0.005mm ^ Bb ^ 3.0mm O.lmm S Db ^ 2.0mm 0.1mm^PbS5.0mm -50° ^ ab^50° 更優(yōu)選地，值可落在以下范圍內(nèi)。 0.005mm ^ Bb ^ 2.0mm (更優(yōu)選地，0.005mm^Bb舀1.0mm) 0.1mm^Db舀1.0mm 0.2mm ^ Pb ^ 2.0mm<formula>formula see original document page 27</formula>如果背面內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁面44、 46的傾斜角ab過小，則拋光墊52、 54 難以具有足夠的彈性，導(dǎo)致墊可能發(fā)生故障。另一方面，如果背面內(nèi)側(cè)和 外側(cè)壁面44、 46的傾斜角ocb過大，則墊難以制造。另外，背面凹槽38 的側(cè)壁部分的強度變低，導(dǎo)致拋光墊52、 54具有不穩(wěn)定的表面壓力分布或 不足的耐久性。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊52、 54能夠解決選自如上所述的現(xiàn)有技術(shù) 中的問題(問題l)，(問題2)、(問題3)和(問題4)。接下來參照圖10和11，其示出根據(jù)如權(quán)利要求2、 11、 12和13中的 任何一個限定的本發(fā)明的另一實施例構(gòu)造的拋光墊56、 58。為了簡短和筒示相應(yīng)部件，并且將不再重復(fù)說明這些部件。墊基板12的一個表面即正面14具有正面凹槽60，該凹槽作為由沿一 個直徑方向沿直線延伸且相互平行并且在正面14內(nèi)開口的多個凹槽形成 的直線凹槽。在本實施例中，正面凹槽60形成為相對于墊基板12的中心軸線(即 平行于中心軸線18的直線)具有恒定傾斜角的傾斜凹槽。更具體地，每個 正面凹槽60的內(nèi)周面62 (下文^L稱為"正面內(nèi)側(cè)壁面")和每個正面凹 槽的60的外周面64 (下文被稱為"正面外側(cè)壁面")均制成為相對于中 心軸線18傾斜給定角度at (即a片與平行于中心軸線18的直線的交角) 的斜面。簡而言之，在本實施例的正面凹槽60中，正面內(nèi)側(cè)壁面62和正 面外側(cè)壁面64是相互平行的面，并且正面凹槽60不僅沿其周向而且沿其 深度方向在整個正面凹槽60上具有基本恒定的寬度尺寸Bt。在如圖10所 示的拋光墊56內(nèi)，正面凹槽60—朝向其開口一朝外徑側(cè)逐漸遠離中心軸 線18以沿墊M 12的直徑方向斜向外開口。在如圖11所示的拋光墊58 內(nèi)，正面凹槽60—朝向其開口 一逐漸接近中心軸線18以沿墊基板12的直 徑方向斜向內(nèi)開口。
可通過綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇正面凹槽60的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，正面凹槽60的值例如凹槽寬度Bt，凹槽深度 Dt、徑向節(jié)距Pt以及傾斜角ott可落在以下的范圍內(nèi)。[對于直線凹槽I0.005mm ^ Bt ^ 5.0mm 0.1mm^Dt^2.0mm-30° ^ ott^30。 更優(yōu)選地，該值可落在以下范圍內(nèi)。 [對于直線凹槽
0.005mm ^ Bt ^ 3.0mm O.lmm ^ Dt S l.Omm 0.2mm^Pt舀10.0mm -30。 ^ ott"00 或10° ^ oct舀30。 如果正面內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁面62、 64的傾斜角oct過小，則拋光墊56、 58 難以具有足夠的彈性，導(dǎo)致墊可能發(fā)生故障。另一方面，如果正面內(nèi)側(cè)和 外側(cè)壁面62、 64的傾斜角oct過大，則墊難以制造。另外，正面凹槽60 的側(cè)壁部分的強度變低，導(dǎo)致拋光墊56、 58具有不穩(wěn)定的表面壓力分布或 不足的耐久性。另一方面，墊14112的另一個表面即背面20具有多個背面凹槽22， 該背面凹槽由圍繞中心軸線18同心地延伸且在背面20內(nèi)開口的多個圓形 凹槽22、 22、 22…形成。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊56、 58能夠解決選自如上所述的現(xiàn)有技術(shù) 中的問題(問題l)，(問題3)和(問題4)。接下來參照圖12-15，其示出根據(jù)如權(quán)利要求2、 9、 10、 11、 12和13中的任何一個限定的本發(fā)明的另一實施例構(gòu)造的拋光墊66、 68、 70和72。 為了簡短和簡化，在下面的實施例中將使用與前面實施例內(nèi)使用的標(biāo)號相 同的標(biāo)號以指示相應(yīng)部件，并且將不再重復(fù)il明這些部件。更具體地，在拋光墊66、 68、 70和72中，正面14具有由多個沿一個 直徑方向直線延伸的傾斜凹槽構(gòu)成的正面凹槽60,而背面20具有由多個 沿周向延伸的傾斜凹槽構(gòu)成的背面凹槽38。在拋光墊66中，如圖12所示，正面凹槽60形成為沿直徑方向斜向外 開口，而背面凹槽38形成為沿直徑方向斜向內(nèi)開口。在拋光墊68中，如圖13所示，正面凹槽60形成為沿直徑方向斜向內(nèi) 開口，而背面凹槽38形成為沿直徑方向斜向外開口。在拋光墊70中，如圖14所示，正面凹槽60形成為沿直徑方向斜向外 開口，而背面凹槽38形成為沿直徑方向斜向外開口。在拋光墊72中，如圖15所示，正面凹槽60形成為沿直徑方向斜向內(nèi) 開口，而背面凹槽38形成為沿直徑方向斜向內(nèi)開口。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊66、 68、 70和72能夠解決選自如上文提 到的現(xiàn)有技術(shù)中的問題(問題l)、(問題2)、(問題3)和(問題4)。[實施例C]接下來參照圖16-18，其示出根據(jù)由權(quán)利要求l、 3、 4、 5、 8和13中 的任何一個限定的本發(fā)明的一個實施例構(gòu)造的拋光墊74。更具體地，拋光墊74由總體上具有恒定的厚度尺寸T的薄盤形墊基 板12構(gòu)成。墊基板12有利地由剛性發(fā)泡或不發(fā)泡合成樹脂材料、剛性橡 膠材料、紡織材料、無機材料或其它可能的材料形成。在本實施例中，墊 基板12例如由發(fā)泡聚氨脂形成。墊厚度尺寸沒有^皮具體限制，并且可不僅 根據(jù)墊14112的材料而且根據(jù)被拋光的晶片的材料、所要求的拋光精度等 合適地選擇。墊基板12的一個表面即正面14具有正面凹槽16，該凹槽作為在該正 面上形成的、由多個圍繞墊基板12的中心軸線18沿周向延伸且在正面14 內(nèi)開口的環(huán)形凹槽構(gòu)成的正面環(huán)形凹槽。
如圖16所示，在此實施例中，正面凹槽16由多個圓形凹槽16、 16、 16...構(gòu)成，每個圓形凹槽圍繞作為其曲率中心的中心軸線18延伸，但是具 有彼此不同的曲率半徑?？赏ㄟ^綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇正面凹槽16的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，正面凹槽16的值例如凹槽寬度Bt，凹槽深度 Dt和徑向節(jié)距Pt可落在以下的范圍內(nèi)。[對于大致為圓形的周向凹槽l0.005mm^Bt^3.0mm 0.1mm^Dt^2.0mm O.lmm^Pt^lO.Omm更優(yōu)選地，該值可落在以下范圍內(nèi)。對于大致為圓形的周向凹槽0.005mm芻Bt^2.0mm (更優(yōu)選地，0.005mm舀Bt^l.0mm) 0.1mm^Dt^l.0mm 0.2mm舀Pt^2.0mm即，如果正面凹槽16的凹槽寬度Bt過小，則正面凹槽16易于被拋光 殘渣等阻塞，從而不容易獲得一致的效果，并且難以足夠地實現(xiàn)。另一方 面，如果正面凹槽16的凹槽寬度Bt過大，則正面凹槽16導(dǎo)致拋光墊74 的彈性過大。另外，正面凹槽16的邊緣部分(開口邊緣)相對于晶片的接 觸壓力增大，容易在拋光期間咬入工件，使得難以實現(xiàn)一致的拋光。如果正面凹槽16的凹槽深度Dt過小，則拋光墊74的正面14的剛性 將大得以至于不能在正面14上有效地發(fā)揮拋光墊74的彈性，從而難以進 行精確地拋光。另一方面，如果正面凹槽16的凹槽深度Dt過大，則會由 于正面凹槽16而4吏拋光墊74具有過大的彈性，不僅拋光墊74將難以制造， 并且拋光墊74的正面14將易于變形，并且存在粘滑的危險，從而拋光會
不一致。如果正面凹槽16的徑向節(jié)距Pt過小，則拋光墊難以制造，并且拋光 墊74的正面14易于變形或者祐j員壞，4吏得難以實現(xiàn)一致的拋光。如果另 一方面正面凹槽16的徑向節(jié)距Pt過大，則會導(dǎo)致拋光精度和拋光效率變差。另一方面，墊基板12的另一個表面即背面20具有背面凹槽22，該凹 槽作為由圍繞墊a 12的中心軸線18沿周向延伸并且在背面20內(nèi)開口的 圓形凹槽構(gòu)成的背面環(huán)形凹槽。如圖17所示，在本實施例中，背面凹槽22由多個圓形凹槽22、 22、 22...構(gòu)成，每個該圓形凹槽圍繞作為其曲率中心的中心軸線18延伸且具有 彼此不同的曲率半徑?？赏ㄟ^綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇背面凹槽22的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，背面凹槽22的值例如凹槽寬度Bb,深度Db 和徑向節(jié)距Pb可落在以下的范圍內(nèi)。 [對于大致為圓形的周向凹槽l 0.005mm ^ Bb ^ 3.0mm 0.1mm^Db^2.0mm 0.1mm舀Pb^5.0mm 更優(yōu)選地，該值可落在以下范圍內(nèi)。 l對于大致為圓形的周向凹槽
0.005mm ^ Bb ^ 2.0mm (更優(yōu)選地，0.005mm^Bb舀1.0mm) O.lmm ^ Db〇l.Omm 0.2mm S Pb S 2.0mm 即，如果背面凹槽22的凹槽寬度和深度Bb、 Db過小，則難以4吏拋光 塾74具有足夠的彈性，從而難以實現(xiàn)希望的拋光精度。另一方面，如果背 面凹槽22的凹槽寬度和深度Bb、 Db過大，則拋光墊74的正面14將具有 過大的彈性，導(dǎo)致拋光精度可能變差。如果背面凹槽22的徑向節(jié)距Pb過小，則墊難以制造并且將易于損壞， 從而難以實現(xiàn)一致的拋光。如果另 一方面背面凹槽22的徑向節(jié)距Pb過大， 則構(gòu)成背面凹槽22的圓形凹槽22的數(shù)量減小。因此，在拋光墊74的正面 14上的彈性將才艮據(jù)拋光墊74的徑向位置改變，這使得難以有效地進行均 勻的拋光。正面凹槽16和背面凹槽22的底面可具有多種形狀，該形狀包括曲面 和平坦面，但是并不局限于特定形狀。在本實施例中，正面凹槽16和背面 凹槽22的底面是垂直于拋光墊74的中心軸線18的平坦面。通過使正面和 背面凹槽16、 22的底面形成為平行于拋光墊74的表面，則可在正面和背 面凹槽16、 22的底壁部分之間有效地獲得間隙，從而即使正面和背面凹槽 16、 22的有效深度較大仍可確保墊具有非常好的剛性。此夕卜，正面凹槽16的凹槽深度Dt和背面凹槽22的凹槽深度Db之和 小于墊基板12的厚度T。此設(shè)置將使得拋光墊74具有合適的彈性，從而 可提高拋光精度。在本實施例中，厚度T將落在以下范圍內(nèi)。0.5mm^T^10.0mm更優(yōu)選地，該值將落在以下范圍內(nèi)。1.0mm^T^3.0mm在本實施例中，正面凹槽16和背面凹槽22形成為具有特定的相互位 置關(guān)系。如詳細(xì)說明的，每個正面凹槽16在沿徑向方向位于相鄰的背面凹 槽22、 22之間的位置在正面14側(cè)形成。在本實施例中， 一個正面凹槽16 在位于相鄰背面凹槽22、 22之間的徑向中夬部分處在正面14側(cè)形成。同 樣， 一個背面凹槽22在位于相鄰正面凹槽16之間的徑向中央部分處在背 面20側(cè)形成。即，正面凹槽16和背面凹槽22沿直徑方向相互偏離，并且 在墊基板12的正面和背面上沿直徑方向輪流出現(xiàn)。如上所述地具有正面14和背面20的拋光墊74用于以傳統(tǒng)方式拋光晶 片等。更具體地，如圖18所示，例如，拋光墊74設(shè)置在拋光設(shè)備的旋轉(zhuǎn)
板(支*) 24的支承面上，并且通過空氣負(fù)壓吸引、雙面粘接或其它裝 置壓接在旋轉(zhuǎn)板上。接下來，在拋光墊74圍繞其中心軸線18旋轉(zhuǎn)時，晶 片26緊靠正面14設(shè)置以便拋光。通常，在此拋光過程期間，類似于傳統(tǒng) 方式，將研磨液體(漿)30提供到相對面即拋光墊74的正面14和晶片26 的加工面28上，同時還使晶片26本身圍繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)。漿30例如被 從拋光墊74的中央部分附近提供到拋光墊74的表面上，以便由于拋光墊 74圍繞中心軸線18旋轉(zhuǎn)生成的離心力的作用而圍繞拋光墊74的表面散 布。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊74能夠解決選自如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中 的問題(問題l)，(問題2)和(問題4)。即， 一旦在拋光墊74的正面14 (接觸面)的與加工對象即將被拋光 的部件接觸的一部分上施加表面壓力，則施加在該接觸面上的負(fù)荷會沿軸 向向下的方向傳遞。在本實施例中，在正面14側(cè)上限定接觸面的一部分與 背面20側(cè)上的背面凹槽22—起形成，從而提供了彈性。因此，拋光墊74 將發(fā)生彈性變形以^t消除施加在其接觸面上的負(fù)荷。即，通過形成背面凹 槽，可在正面上具有希望的彈性，同時可獲得足夠的背面20緊靠旋轉(zhuǎn)板(支 承板)24的結(jié)合面積。這使得可進行具有高平面性和均勻性的拋光處理。此外，由于分別在拋光墊74的正面14和背面20上形成的正面凹槽 16和背面凹槽22包括沿周向延伸的圓形凹槽，所以這些凹槽可容易地制 造，從而提高拋光墊的生產(chǎn)效率。此外，背面凹槽22是沿周向延伸的環(huán)形凹槽。這使得可有效地防止提 供在正面14上的漿30被沿墊的外周面引導(dǎo)到背面20內(nèi)，此設(shè)置可防止發(fā) 生例如拋光墊74離開旋轉(zhuǎn)板24或者拋光墊74在旋轉(zhuǎn)板24上移位的問題， 從而可非?？煽康剡M行拋光加工。另夕卜，通過將背面凹槽22的凹槽寬度Bb、深度Db和徑向節(jié)距Pb設(shè) 置在給定范圍內(nèi)，可使拋光墊74具有足夠的彈性，同時在背面20和旋轉(zhuǎn) 板24之間實現(xiàn)足夠的結(jié)合力，從而實現(xiàn)高可靠性。此外，正面凹槽16的凹槽深度Dt和背面凹槽22的深度Db之和(即(Dt+Db )的總值)小于墊基板12的厚度。這可使得拋光墊74具有合適 的彈性，同時保持足夠的剛性，從而可有利地實現(xiàn)拋光精度。接下來參照圖19和20，其示出根據(jù)如權(quán)利要求3、 4、 8和11-13中的 任何一個限定的本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊76、 78。為了簡短和 簡化，在下面的實施例中將使用與前面實施例內(nèi)使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號以 指示相應(yīng)部件，并且將不再重復(fù)說明這些部件。墊14112的一個表面即正面14具有正面凹槽36,該凹槽由圍繞墊基 板12的中心軸線18沿周向延伸并且在正面14內(nèi)開口的多個圓形凹槽36、 36、 36...形成。在本實施例中，正面凹槽36形成為相對于墊基板12的中心軸線(即 平行于中心軸線18的直線)具有恒定傾斜角的傾斜凹槽。更具體地，每個 正面凹槽36的內(nèi)周面40 (下文凈皮稱為"正面內(nèi)側(cè)壁面")和每個正面凹 槽的36的外周面42 (下文被稱為"正面外側(cè)壁面")均制成為相對于中 心軸線18傾斜給定角度ott (即oc片與平行于中心軸線18的直線的交角) 的斜面。簡而言之，在本實施例的正面凹槽36中，正面內(nèi)側(cè)壁面40和正 面外側(cè)壁面42是相互平行的面，并且正面凹槽36不僅沿其周向而且沿其 深度方向在整個正面凹槽36上具有基本恒定的寬度尺寸Bt。在如圖19所 示的拋光墊76內(nèi)，正面凹槽36—朝向其開口一朝外徑側(cè)逐漸遠離中心軸 線18，以沿墊14112的直徑方向斜向外開口。在如圖20所示的拋光墊78 內(nèi)，正面凹槽36—朝向其開口 一逐漸接近中心軸線18以沿墊基板12的直 徑方向斜向內(nèi)開口?？赏ㄟ^綜合考慮墊Ul 12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇正面凹槽36的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，正面凹槽36的值例如凹槽寬度Bt，凹槽深度 Dt、徑向節(jié)距Pt以及傾斜角at可落在以下的范圍內(nèi)。[對于大致為圓形的周向凹槽0.005mm ^ Bt舀3.0mm
O.lmm舀Dt舀2.0mm O.lmm舀Pt ^ 10.0mm -30° ^ ctt^30° 更優(yōu)選地，該值可落在以下范圍內(nèi)。 [對于大致為圓形的周向凹槽
0.005mm ^ Bt ^ 2.0mm (更優(yōu)選地，0.005mm^Bt^l.0mm) 0.1mm^Dt舀1.0mm 0.2mm^Pt^2.0mm -30° ^oct〇-10° 或10。 ^ oct^30。 如果正面內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁面40、 42的傾斜角cct過小，則拋光墊76、 78 難以具有足夠的彈性，導(dǎo)致墊可能發(fā)生故障。另一方面，如果正面內(nèi)側(cè)和 外側(cè)壁面40、 42的傾斜角oct過大，則墊難以制造。另外，正面凹槽36 的側(cè)壁部分的強度變低，導(dǎo)致拋光墊76、 78具有不穩(wěn)定的表面壓力分布或 不足的耐久性。另一方面，墊^12的另一個表面即背面20具有多個背面凹槽22， 該背面凹槽由圍繞墊基板的中心軸線18沿周向延伸且在背面20內(nèi)開口的 多個圓形凹槽22、 22、 22…形成。在本實施例中，背面凹槽22由圍繞中 心軸線18同心地延伸并且具有彼此不同的曲率半徑的多個圓形凹槽22、 22、 22…構(gòu)成。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊76、 78能夠解決選自如上所述的現(xiàn)有技術(shù) 中的問題(問題1)和(問題4 )。接下來參照圖21和22,其示出根據(jù)如權(quán)利要求3、 4、 8、 9、 10和13 中的任何一個限定的本發(fā)明的另一個實施例構(gòu)造的拋光墊80、 82。更具體地，墊gl2的一個表面即正面14具有正面凹槽16，該凹槽 由多個圓形凹槽16、 16、 16...構(gòu)成，每個圓形凹槽圍繞作為曲率中心的中 心軸線18延伸但是具有互不相同的曲率半徑，并且將在正面14內(nèi)開口。 另一方面，墊Ml2的另一個表面即背面20具有多個背面凹槽38， 該背面凹槽由圍繞墊J4l的中心軸線18沿周向延伸且在背面20內(nèi)開口的 多個圓形凹槽形成。在此實施例中，背面凹槽38由圍繞中心軸線18同軸 地延伸且具有彼此不同的曲率半徑的多個圓形凹槽38、 38、 38…構(gòu)成。在本實施例中，背面凹槽38形成為相對于墊a的中心軸線18 (即 平行于中心軸線18的直線)傾斜恒定傾斜角的傾斜凹槽。更具體地，每個 背面凹槽38的內(nèi)周面44 (下文蜂皮稱為"背面內(nèi)側(cè)壁面")和每個背面凹 槽38的外周面46 (下文被稱為"背面外側(cè)壁面")均制成為相對于中心 軸線18傾斜給定角度ott(即oct-與平行于中心軸線18的直線的交角)的 斜面。簡而言之，在本實施例的背面凹槽38中，背面內(nèi)側(cè)壁面44和背面 外側(cè)壁面46是相互平行的面，并且背面凹槽38不僅沿其周向而且沿其深 度方向在整個背面凹槽38上具有基本恒定的寬度尺寸Bt。在如圖21所示 的拋光墊80內(nèi)，背面凹槽38—朝向其開口一朝外徑側(cè)逐漸遠離中心軸線 18以沿墊基板12的直徑方向斜向外開口。在如圖22所示的拋光墊82內(nèi)， 背面凹槽38—朝向其開口一逐漸接近中心軸線18以沿墊M 12的直徑方 向斜向內(nèi)開口 。可通過綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇背面凹槽38的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，背面凹槽38的值例如凹槽寬度Bb,凹槽深度 Db和徑向節(jié)距Pb可落在以下的范圍內(nèi)。 [對于大致為圓形的周向凹槽l 0.005mm ^ Bb ^ 3.0mm 0.1mm^Db^2.0mm 0.1mm舀Pb舀5.0mm -50。 ^ ccb^50。 更優(yōu)選地，該值可落在以下范圍內(nèi)。 [對于大致為圓形的周向凹槽
0.005mm ^Bb^ 2.0mm (更優(yōu)選地，0.005mm ^Bb舀1.0mm)O.lmm^DbS 1.0mm0.2mm = Pb ^ 2.0mm-45° ^ab^畫20。 或20。 ^ab^45。如果背面內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁面44、 46的傾斜角ab過小，則拋光墊80、 82 難以具有足夠的彈性，導(dǎo)致墊可能發(fā)生故障。另一方面，如果背面內(nèi)側(cè)和 外側(cè)壁面44、 46的傾斜角ab過大，則墊難以制造。另外，背面凹槽38 的側(cè)壁部分的強度變低，導(dǎo)致拋光墊80、 82具有不穩(wěn)定的表面壓力分布或 不足的耐久性。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊80、 82能夠解決選自如上所述的現(xiàn)有技術(shù) 中的問題(問題l)，(問題2)和(問題4)。接下來參照圖23和24，其示出根據(jù)如權(quán)利要求3、 4和8-13中的任何 一個限定的本發(fā)明的另一實施例構(gòu)造的拋光墊84和86。為了簡短和簡化， 在下面的實施例中將使用與前面實施例內(nèi)使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號以指示相 應(yīng)部件，并且將不再重復(fù)說明這些部件。更具體地，在拋光墊84、 86中，正面14具有由多個圍繞中心軸線18 作為其曲率中心同心地延伸的圓形傾斜凹槽構(gòu)成的正面凹槽36，而背面20 具有由多個圍繞中心軸線18作為其曲率中心沿周向且同心地延伸的傾斜 凹槽構(gòu)成的背面凹槽38。在如圖23所示的拋光墊84中，正面凹槽36形成為沿直徑方向斜向外 開口，而背面凹槽38形成為沿直徑方向斜向內(nèi)開口。在如圖24所示的拋光墊86中，正面凹槽36形成為沿直徑方向斜向內(nèi) 開口，而背面凹槽38形成為沿直徑方向斜向外開口。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊84、 86能夠解決選自如上文提到的現(xiàn)有技 術(shù)中的問題(問題l)、(問題2)和(問題4)。參照圖25和26，其示出根據(jù)如權(quán)利要求l、 3、 4、 5和8-13中的任何
一個限定的本發(fā)明的另一實施例構(gòu)造的拋光墊88、卯。為了簡短和簡化， 在下面的實施例中將使用與前面實施例內(nèi)使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號以指示相 應(yīng)部件，并且將不再重復(fù)說明這些部件。更具體地，在拋光墊88、卯中，正面14具有由多個圍繞中心軸線18 作為其曲率中心沿周向且同心地延伸的傾斜凹槽構(gòu)成的正面凹槽36，而背 面20具有由多個圍繞中心軸線18作為其曲率中心沿周向且同心地延伸的 傾斜凹槽構(gòu)成的背面凹槽38。在如圖25所示的拋光墊88中，正面凹槽36形成為沿直徑方向斜向外 開口，而背面凹槽38形成為沿直徑方向斜向外開口。在如圖26所示的拋光墊90中，正面凹槽36形成為沿直徑方向斜向內(nèi) 開口，而背面凹槽38形成為沿直徑方向斜向內(nèi)開口。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊88、卯能夠解決選自如上文提到的現(xiàn)有技 術(shù)中的問題(問題l)、(問題2)和(問題4)。接下來參照圖27，其示出根據(jù)如權(quán)利要求3、 8和13中的任何一個限 定的本發(fā)明的另一實施例構(gòu)造的拋光墊92。為了簡短和簡化，在下面的實 施例中將使用與前面實施例內(nèi)使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號以指示相應(yīng)部件，并 且將不再重復(fù)說明這些部件。更具體地，在拋光墊92中，墊基板12的一個表面即正面14具有正面 凹槽16,該正面凹槽圍繞墊基板12的中心軸線18形成并且在正面14內(nèi) 開口，而墊基板12的背面20具有多個背面凹槽22，該凹槽圍繞中心軸線 18形成并且在背面20內(nèi)開口。在本實施例中，背面凹槽22的徑向節(jié)距Pt小于正面凹槽16的徑向節(jié) 距Pb。更具體地，背面凹槽22的徑向節(jié)距基本是正面凹槽16的2倍，從 而背面凹槽22的數(shù)量大于正面凹槽16的數(shù)量。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊92能夠解決選自如上所述的現(xiàn)有^t術(shù)中 的問題(問題l)和(問題4)。在圖27所示的拋光墊92中，正面凹槽和背面凹槽形成為正面凹槽16 和背面凹槽22,它們均由相對于中心軸線無傾斜角的圓形凹槽形成。可選
擇地，如圖28-33中所示，在每個實施例中，正面凹槽可形成為由相對于 中心軸線傾斜的傾斜凹槽構(gòu)成的正面凹槽36。同樣，如圖30-35中所示， 背面凹槽可形成為由相對于中心軸線傾斜的傾斜凹槽構(gòu)成的背面凹槽38。接下來參照圖36，其示出根據(jù)如權(quán)利要求3、 6、 8和13中的任何一 個限定的本發(fā)明的另一實施例構(gòu)造的拋光墊94。為了簡短和簡化，在下面 的實施例中將使用與前面實施例內(nèi)使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號以指示相應(yīng)部 件，并且將不再重復(fù)說明這些部件。更具體地，在拋光墊94中，墊基板12的一個表面即正面14具有正面 凹槽16,該正面凹槽圍繞墊m 12的中心軸線18形成并且在正面14內(nèi) 開口，而墊^4112的背面20具有多個背面凹槽22，該凹槽圍繞中心軸線 18形成并且在背面20內(nèi)開口。在本實施例中，背面凹槽22的徑向節(jié)距Pb大于正面凹槽16的徑向 節(jié)距Pt。更具體地，背面凹槽22的徑向節(jié)距基本是正面凹槽16的二分之 一，從而背面凹槽22的數(shù)量大于正面凹槽16的數(shù)量。通過此設(shè)置，可有效地實現(xiàn)由在背面20上形成的背面凹槽22 4吏拋光 塾94具有彈性。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊94能夠解決選自如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中 的問題(問題l)和(問題4)。在圖36所示的拋光墊94中，正面凹槽形成為正面凹槽16，該凹槽由 相對于中心軸線無傾斜角的圓形凹槽形成?？蛇x擇地，如圖37-44所示， 在每個實施例中，正面凹槽可形成為由相對于中心軸線傾斜的傾斜凹槽形 成的正面凹槽36。通過此設(shè)置，拋光墊具有根據(jù)權(quán)利要求11的結(jié)構(gòu)，從 而可有效地解決如上所述的現(xiàn)有^L術(shù)中的問題(問題l)和(問題4)。在圖36所示的拋光墊94中，背面凹槽形成為背面凹槽22,該凹槽由 相對于中心軸線無傾斜角的圓形凹槽形成?？蛇x擇地，如圖39-44所示， 在每個實施例中，背面凹槽可形成為由相對于中心軸線傾斜的傾斜凹槽形 成的背面凹槽38。通過此設(shè)置，拋光墊具有根據(jù)權(quán)利要求9的結(jié)構(gòu)，從而 除了如.
效地解決(問題2)。接下來參照圖45，其示出根據(jù)如權(quán)利要求3、 4、 7和13中的任何一 個限定的本發(fā)明的另一實施例構(gòu)造的拋光墊96。為了簡短和簡化，在下面 的實施例中將使用與前面實施例內(nèi)使用的標(biāo)號相同的標(biāo)號以指示相應(yīng)部 件，并且將不再重復(fù)說明這些部件。更具體地，在拋光墊96中，墊基板12的正面14具有圍繞墊基板12 的中心軸線18形成的且在正面14內(nèi)開口的正面凹槽16，而墊基板12的 背面20具有多個圍繞中心軸線18形成且在背面20內(nèi)開口的背面凹槽22。此外，正面凹槽16的凹槽深度Dt和背面凹槽22的凹槽深度Db的總 和(即(Dt+Db)的總值)大于墊J4112的厚度T。這使得可有效地使拋 光墊96具有較大的彈性。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊96能夠解決選自如上文提到的現(xiàn)有技術(shù) 中的問題的(問題1)和(問題4 )。在圖45所示的拋光墊96中，正面凹槽形成為由相對于中心軸線無傾 斜角的圓形凹槽構(gòu)成的正面凹槽16?？蛇x擇地，如圖46-51所示，在每個 實施例中，正面凹槽可形成為由相對于中心軸線傾斜的傾斜凹槽構(gòu)成的正 面凹槽36。通過此設(shè)置，拋光墊具有根據(jù)權(quán)利要求11的構(gòu)造，從而可有 效地解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中的問題中的(問題l)和(問題4)。在圖45所示的拋光墊96中，背面凹槽形成為由相對于中心軸線無傾 斜角的圓形凹槽構(gòu)成的背面凹槽22?？蛇x擇地，如圖48-53所示，在每個 實施例中，背面凹槽可形成為由相對于中心軸線傾斜的傾斜凹槽構(gòu)成的背 面凹槽38。通過此設(shè)置，拋光墊具有根據(jù)權(quán)利要求9的構(gòu)造，從而除了如決(問題2)。實施例D接下來參照圖54-56，其示出根據(jù)由權(quán)利要求9或13限定的本發(fā)明的 另一實施例構(gòu)造的拋光墊98、 100。更具體地，每個拋光墊98、 100由總體上具有恒定的厚度尺寸T的薄 盤形墊基板12構(gòu)成。墊M 12有利地由剛性發(fā)泡或不發(fā)泡合成樹脂材料、 剛性橡膠材料、紡織材料、無機材料或其它可能的材料形成。在本實施例 中，墊基板12例如由發(fā)泡聚氨脂形成。墊厚度尺寸沒有被具體限制，并且 可不僅根據(jù)墊I4112的材料而且根據(jù)被拋光的晶片的材料、所要求的拋光 精度等合適地選擇。墊基板12的一個表面即正面14形成為沒有形成凹槽的平坦面。 另一方面，墊基敗12的另一個表面即背面20具有多個背面凹槽38, 該凹槽由圍繞墊141的中心軸線18沿周向延伸的并且將在背面20內(nèi)開口 的多個圓形凹槽構(gòu)成。在此實施例中，如圖54所示，背面凹槽38由多個圓形凹槽38、 38、 38…構(gòu)成，每個圓形凹槽圍繞中心軸線18同心地延伸且具有彼此不同的曲 率半徑。在本實施例中，背面凹槽38形成為相對于墊基板12的中心軸線18 傾斜恒定傾斜角的傾斜凹槽。更具體地，如圖55、 56的放大縱向剖視圖中 所示的，每個背面凹槽38的內(nèi)周面44 (下文被稱為"背面內(nèi)側(cè)壁面") 和每個背面凹槽的38的外周面46 (下文被稱為"背面外側(cè)壁面")均制 成為相對于中心軸線18傾斜給定角度otb (即ocb-與平行于中心軸線18 的直線的交角)的斜面。簡而言之，在圖57、 58內(nèi)所示的背面凹槽38中， 背面內(nèi)側(cè)壁面44和背面外側(cè)壁面46是相互平行的面，并且背面凹槽38 不僅沿其周向而且沿其深度方向在整個背面凹槽38上具有基本恒定的寬 度尺寸Bb。在如圖55所示的拋光墊98內(nèi)，背面凹槽38—朝向其開口一 逐漸接近中心軸線18以沿墊M 12的直徑方向斜向內(nèi)開口。在如圖56 所示的拋光墊IOO內(nèi)，背面凹槽38—朝向其開口一朝外徑側(cè)逐漸遠離中心 軸線18以沿墊M 12的直徑方向斜向外開口?？赏ㄟ^綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇背面凹槽38的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，背面凹槽38的值例如凹槽寬度Bb，凹槽深度
Db和徑向節(jié)距Pb可落在以下的范圍內(nèi)。對于大致為圓形的周向凹槽
0.005mm ^Bb^ 3.0mm 0.1mm^Db舀2.0mm O.lmm舀Pb舀5.0mm -50°舀otb〇50° 更優(yōu)選地，該值可落在以下范圍內(nèi)。 [對于大致為圓形的周向凹槽
0.005mm ^Bb^ 2.0mm (更優(yōu)選地，0.005mm ^Bb^ 1.0mm) 0.1mm ^ Db〇1.0mm 0.2mm ^Pb^ 2.0mm -45° ^ ab"O。 或20。〇ctb^450 即，如果背面凹槽38的凹槽寬度Bb和凹槽深度Db過小，則難以使 拋光墊98、 IOO具有足夠的彈性，從而難以實現(xiàn)希望的拋光精度。另一方 面，如果背面凹槽38的凹槽寬度Bb和凹槽深度Db過大，則每個拋光墊 98、 100的背面20將具有過大的彈性，導(dǎo)致拋光精度可能變差。如果背面凹槽38的徑向節(jié)距Pb過小，則墊難以制造并且將易于損壞， 從而難以實現(xiàn)一致的拋光。如果另一方面背面凹槽38的徑向節(jié)距Pb過大， 則構(gòu)成背面凹槽38的圓形凹槽38、 38、 38…的數(shù)量減小。因此，在每個 拋光墊98、 100的背面20上的彈性將根據(jù)拋光墊98、 IOO各自的徑向位置 改變，這使得難以有效地進行均勻的拋光。如果背面內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁面44、 46的傾斜角ab過小，則拋光墊98、 100 難以具有足夠的彈性，導(dǎo)致墊可能發(fā)生故障。另一方面，如果背面內(nèi)側(cè)和 外側(cè)壁面44、 46的傾斜角ocb過大，則墊難以制造。另外，背面凹槽38 的側(cè)壁部分的強度變低，導(dǎo)致拋光墊98、 IOO具有不穩(wěn)定的表面壓力分布 或不足的耐久性。
背面凹槽38的底面可具有多種形狀，該形狀包括曲面和平坦面，但是 并不局限于特定形狀。在本實施例中，背面凹槽38的底面是垂直于拋光墊 98、 100的中心軸線18的平坦面。通過^f吏背面凹槽38的底面形成為平行 于拋光墊98、 100的表面，可在背面凹槽38的底壁部分之間有效地獲得間 隙，從而即使背面凹槽38的有效深度很大仍可確保墊具有非常好的剛性。如上所述的具有正面14和背面20的拋光墊98、 100中的每一個均用 于以傳統(tǒng)方式拋光晶片等。更具體地，如圖55、 56所示，例如，拋光墊 98、 100中的每一個設(shè)置在拋光設(shè)備的旋轉(zhuǎn)板(支承板)24的支承面上， 并且通過空氣負(fù)壓吸引、雙面粘接或其它裝置壓接在旋轉(zhuǎn)板上。接下來， 在拋光墊98、 100各圍繞其中心軸線18旋轉(zhuǎn)時，晶片26緊靠正面14設(shè)置 以便拋光。通常，在此拋光過程期間，類似于傳統(tǒng)方式，將研磨液體(漿) 30提供到相對面即拋光墊98、 100的正面14和晶片26的加工面28上， 同時還使晶片26本身圍繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)。漿30例如被從拋光墊98、 100 的中央部分附近提供到拋光墊98、 IOO的表面上，以便由于拋光墊98、 100 圍繞中心軸線18旋轉(zhuǎn)生成的離心力的作用而在拋光墊98、 100的表面上散 布。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊98、 100中的每一個能夠解決選自如上述 所述的問題的(問題2)和(問題4)。即，通過將背面凹槽38形成為相對于中心軸線傾斜的傾斜凹槽，則可 有效地獲得由于在拋光墊98、 100上形成凹槽而使該拋光墊具有彈性，使 得確實可實現(xiàn)多種需要的性能。另外，由于凹槽是傾斜的，所以通過使用 環(huán)形傾斜凹槽，可有效地防止墊基板12由于施加在與待加工的物體接觸的 接觸面(加工面)上的負(fù)荷而沿一個方向發(fā)生剪切彈性變形。這使得可支 承待加工的物體例如晶片，該物體同時可被沿垂直于軸線的方向固定地定 位，從而可穩(wěn)定地進行高精度的拋光。另夕卜，背面凹槽38是沿周向延伸的環(huán)形凹槽。這使得可有效地防止提 供到正面14上的漿30被沿墊的外周面引入背面20。此設(shè)置可防止發(fā)生例 如拋光墊98、 100離開旋轉(zhuǎn)板24或者拋光墊在旋轉(zhuǎn)板24上移位的問題，
從而可非常可靠地進行拋光處理。另外，通過將背面凹槽38的凹槽寬度Bb、深度Db和徑向節(jié)距Pb、 傾斜角ocb設(shè)置在給定范圍內(nèi)，可使拋光墊98、 100具有足夠的彈性，同 時在背面20和旋轉(zhuǎn)板24之間獲得足夠的結(jié)合力，從而實現(xiàn)高可靠性。在本實施例中，正面14是沒有形成凹槽的平坦面，但是可在該正面凹 槽上形成如圖57-60和圖2-4、 8-15、 18-49和61-67的多種形狀。更具體 地，可使用由圍繞中心軸線18作為曲率中心沿周向延伸的多個圓形凹槽構(gòu) 成的正面凹槽16;由沿一個直徑方向直線延伸的多個直線凹槽構(gòu)成的正面 凹槽50;由相對于中心軸線18 (平行于中心軸線18的直線)傾斜給定傾 斜角的多個圓形凹槽構(gòu)成的正面凹槽36;由相對于中心軸線18 (平行于中 心軸線18的直線)傾斜給定傾斜角的多個直線傾斜凹槽構(gòu)成的正面凹槽 60;如圖64所示由沿相互垂直的兩個直徑方向延伸的多個直線凹槽構(gòu)成的 正面凹槽102;如圖65所示具有由環(huán)形凹槽構(gòu)成的正面凹槽16(36)和由 直線凹槽構(gòu)成的正面凹槽50 (60)的正面凹槽104;如圖66所示彎曲以1更 沿Z字形延伸的正面凹槽106;以及如圖67所示的從中心軸線18放射狀 延伸的正面凹槽108。如從前面的說明可理解的，圖3、 4、 10-15、 21-26、 30-35、 41-44以 及48-53中所示的各個實施例包括本發(fā)明的權(quán)利要求9限定的結(jié)構(gòu)，并且 將解決選自如上文相對于本實施例提到的現(xiàn)有技術(shù)中的問題的(問題2) 和(問題4)。[實施例E接下來參照圖68-70，其示出根據(jù)如權(quán)利要求11、 12和13中的任何一 個限定的本發(fā)明的另一實施例構(gòu)造的拋光墊IIO、 112。更具體地，每個拋光墊110、 112由總體上具有恒定的厚度尺寸T的 薄盤形墊基板12構(gòu)成。墊基板12有利地由剛性發(fā)泡或不發(fā)泡合成樹脂材 料、剛性橡膠材料、紡織材料、無機材料或其它可能的材料形成。在本實 施例中，墊基板12例如由發(fā)泡聚氨脂形成。墊厚度尺寸沒有被具體限制， 并且可不僅根據(jù)墊基fel 12的材料而且根據(jù)被拋光的晶片的材料、所要求的
拋光精度等合適地選擇。更具體地說明，在構(gòu)成拋光墊110、 112的墊基仗12的正面14上，形 成由圍繞中心軸線18形成且在正面14內(nèi)開口的多個圓形凹槽構(gòu)成的正面 凹槽36。在此實施例中，如圖68所示，正面凹槽36由多個圓形凹槽36、 36、 36...構(gòu)成，每個圓形凹槽圍繞中心軸線18延伸且具有彼此不同的曲率半徑。在本實施例中，正面凹槽36形成為相對于墊M的中心軸線18傾斜 給定角的傾斜凹槽。更具體地，每個正面凹槽36的內(nèi)周面40 (下文被稱 為"正面內(nèi)側(cè)壁面，，)和每個正面凹槽的36的外周面42 (下文4皮稱為"正 面外側(cè)壁表面")均制成為相對于中心軸線18傾斜給定角度cxt的斜面。 簡而言之，在本實施例的正面凹槽36中，正面內(nèi)側(cè)壁面40和正面外側(cè)壁 面42是相互平行的面，并且正面凹槽36不僅沿其周向而且沿其深度方向 在整個正面凹槽36上具有基本恒定的寬度尺寸Bt。在如圖69所示的拋光 墊IIO內(nèi)，正面凹槽36—朝向其開口一朝外徑側(cè)逐漸遠離中心軸線18以 沿墊基板12的直徑方向斜向外開口。在如圖70所示的拋光墊112內(nèi)，正 面凹槽36—朝向其開口 一逐漸接近中心軸線18以沿墊基板12的直徑方向 斜向內(nèi)開口。可通過綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇正面凹槽36的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，正面凹槽36的值例如凹槽寬度Bt，深度Dt、 徑向節(jié)距Pt以及傾斜角oct可落在以下的范圍內(nèi)。 [對于大致為圓形的周向凹槽
0.005mm^Bt舀3.0mm 0.1mm^Dt^2.0mm O.lmm^Pt^lO.Omm -30° S at^30。
更優(yōu)選地，該值可落在以下范圍內(nèi)。 [對于大致為圓形的周向凹槽0.005mm舀Bt^2.0mm(更優(yōu)選地，0.005mm舀Bt舀1.0mm) 0.1mm^Dt^l.0mm 0.2mm^Pt^2.0mm -30° ^ ctt舀-100 或10。舀at^30。 即，如果正面凹槽36的凹槽寬度Bt過小，則正面凹槽36易于被拋光 殘渣等阻塞，從而不容易獲得一致的效果。另一方面，如果正面凹槽36 的凹槽寬度Bt過大，則正面凹槽36導(dǎo)致拋光墊110、 112的彈性過大。另 外，正面凹槽36的邊緣部分(開口邊緣)相對于晶片的接觸壓力將增大， 容易在拋光期間咬入工件，使得難以實現(xiàn)一致的拋光。如果正面凹槽36的凹槽深度Dt過小，則拋光墊110、 112的正面14 的剛性將大得以至于不能在正面14上有效地發(fā)揮拋光墊110、 112的彈性， 從而難以進^f亍精確的拋光。另一方面，如果正面凹槽36的凹槽深度Dt過 大，則不僅拋光墊IIO、 112將難以制造，并且拋光墊IIO、 112的正面14 將易于變形，并且存在粘滑的危險，從而拋光易于不一致。如果正面凹槽36的徑向節(jié)距Pt過小，則拋光墊難以制造，并且拋光 墊IIO、 112的正面14易于變形或者被損壞，使得難以實現(xiàn)一致的拋光。 如果另一方面正面凹槽36的徑向節(jié)距Pt過大，則會導(dǎo)致拋光精度和拋光 效率變差。如果正面內(nèi)側(cè)和外側(cè)壁面40、 42的傾斜角oct過小，則拋光墊110、 112難以具有足夠的彈性，導(dǎo)致墊可能發(fā)生故障。另一方面，如果正面內(nèi) 側(cè)壁和外側(cè)壁面40、 42的傾斜角at過大，則墊難以制造。另外，正面凹 槽36的側(cè)壁部分的強度變低，導(dǎo)致拋光墊IIO、 112的不穩(wěn)定的表面壓力 分布或者不足的耐久性。另一方面，墊M 12的另一個表面即背面20具有圍繞墊M 12的中
心軸線18沿周向延伸的并且在背面20內(nèi)開口的背面凹槽22。在此實施例中，背面凹槽22由多個圓形凹槽22、 22、 22…構(gòu)成，每 個圓形凹槽圍繞中心軸線18作為其曲率中心延伸，但是具有彼此不同的曲 率半徑?？赏ㄟ^綜合考慮墊基板12的材料、厚度尺寸和外徑尺寸以及被拋光的 晶片的材料、在晶片上沉積的噴鍍金屬的形狀和材料、所要求的拋光精度 等，來選擇背面凹槽22的各個尺寸的具體設(shè)計值，并且這些設(shè)計值沒有被 具體限制。但是，優(yōu)選地，背面凹槽22的值例如凹槽寬度Bb，深度Db 和徑向節(jié)距Pb可落在以下的范圍內(nèi)。 [對于大致為圓形的周向凹槽
0.005mm ^ Bb〇3.0mm 0.1 mm ^ Db S 2.0mm 0.1mm^Pb^5，0mm 更優(yōu)選地，該值可落在以下范圍內(nèi)。對于大致為圓形的周向凹槽
0.005mm^Bb舀2,0mm(更優(yōu)選地，0.005mm^Bb^l.0mm) 0.1mm^Db^l.0mm 0.2mm^Pb蕓2.0mm 即，如果背面凹槽22的凹槽寬度Bb和深度Db過小，則難以4吏拋光 墊110、 112具有足夠的彈性，從而難以實現(xiàn)所要求的拋光精度。另一方面， 如果背面凹槽22的凹槽寬度Bb和深度Db過大，則每個拋光墊IIO、 112 的背面20將具有過大的彈性，導(dǎo)致拋光精度可能變差。如果背面凹槽22的徑向節(jié)距Pb過小，則墊難以制造并且將易于損壞， 從而難以實現(xiàn)一致的拋光。如果另 一方面背面凹槽22的徑向節(jié)距Pb過大， 則構(gòu)成背面凹槽22的圓形凹槽22、 22、 22…的數(shù)量減小。因此，在每個 拋光墊110、 112的背面20上的彈性將根據(jù)拋光墊110、 112的徑向位置改 變，這使得難以有效地進行均勻的拋光。
正面凹槽36和背面凹槽22的底面可具有多種形狀，該形狀包括曲面 和平坦面，但是并不局限于特定形狀。在本實施例中，正面凹槽36和背面 凹槽22的底面是垂直于拋光墊110、 112的中心軸線18的平坦面。通過使 正面和背面凹槽36、 22的底面形成為平4于于拋光墊110、 112的表面，可 在正面和背面凹槽22的底壁部分之間有效地獲得間隙，從而即使正面和背 面凹槽36、 22的有效深度很大仍可確保墊有非常好的剛性。此外，正面凹槽36的凹槽深度Dt和背面凹槽22的凹槽深度Db之和 (Dt+Db)小于墊基板12的厚度T。在本實施例中，厚度T將落下以下范 圍內(nèi)。0.5mm^T^10.0mm更優(yōu)選地，該值將落在以下范圍內(nèi)。 l.Omm舀T ^ 3.0mm如上所述的具有正面14和背面20的拋光墊110、 112中的每一個均用 于以傳統(tǒng)方式拋光晶片等。更具體地，如圖69、 70所示，例如，拋光墊 110、 112設(shè)置在拋光設(shè)備的旋轉(zhuǎn)板(支承板)24的支承面上，并且通過空 氣負(fù)壓吸引、雙面粘接或其它裝置壓接在旋轉(zhuǎn)板上。接下來，在拋光墊110、 112圍繞其中心軸線18旋轉(zhuǎn)時，晶片26緊靠正面14設(shè)置以便拋光。通常， 在此拋光過程期間，類似于傳統(tǒng)方式，將研磨液體(漿)30提供到相對面 即拋光墊IIO、 112中的每一個的正面14和晶片26的加工面28上，同時 還使晶片26本身圍繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)。漿30例如被從拋光墊110、 112 的中央部分附近提供到拋光墊110、 112各自的表面上，以便由于拋光墊 110、 112圍繞中心軸線18旋轉(zhuǎn)生成的離心力的作用而在拋光墊110、 112 的表面上散布。根據(jù)本實施例構(gòu)造的拋光墊110、 112能夠解決選自如上述所述的問題 的(問題l)和(問題4)。即，通過不僅在背面20上設(shè)置背面凹槽22而且在正面14上設(shè)置正面 凹槽36,可有效地提供拋光墊110、 112的彈性。另外，通過將正面凹槽 36形成為相對于中心軸線傾斜的傾斜凹槽，則可有效地獲得由于在拋光墊 110、 112上形成凹槽而使該拋光墊具有彈性，使得確實可實現(xiàn)多種需要的性能。另夕卜，背面凹槽22是沿周向延伸的環(huán)形凹槽。這使得可有效地防止提 供到正面14上的漿30被沿墊的外周面引入背面20。此設(shè)置可防止發(fā)生例 如拋光墊IIO、 112離開旋轉(zhuǎn)板24或者拋光墊110、 112在旋轉(zhuǎn)板24上移 位的問題，從而可非?？煽康剡M行拋光處理。圖3、 4、 10-15、 19、 20、 23-26、 28-33、 37-42、 46-53、 59， 60和63 中所示的實施例包括如本發(fā)明的權(quán)利要求11限定的結(jié)構(gòu)，并且將具有如上 所述的本發(fā)明的優(yōu)點。即，由于凹槽是傾斜的，所以通過將正面凹槽36形成為相對于中心軸 線傾斜的傾斜凹槽，則可有效地防止墊基板12由于施加在與待加工的物體 接觸的接觸面(加工面)上的負(fù)荷而沿一個方向發(fā)生剪切彈性變形。這4吏 得可支承待加工的物體例如晶片，該物體同時可被沿垂直于軸線的方向固 定地定位，從而可穩(wěn)定地進行高精度的拋光。另外，正面凹槽36和背面凹槽22的值，例如凹槽寬度Bb、深度Db 和徑向節(jié)距Pb設(shè)置在上述給定范圍內(nèi)。這可使拋光墊IIO、 U2具有足夠 的彈性，同時在背面20和旋轉(zhuǎn)板24之間確保足夠的結(jié)合力，從而實現(xiàn)高 可靠性。此外，正面凹槽36的凹槽深度Dt和背面凹槽22的凹槽深度Db之和 (即(Dt+Db)的總值)小于墊a 12的厚度。這可使拋光墊110、 112 具有合適的彈性，同時保持足夠的剛性，從而可有利地實現(xiàn)拋光精度。盡管上文僅為了例證作用詳細(xì)說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)理 解本發(fā)明并不局限于所示實施例的細(xì)節(jié)。例如，在圖4-60所示的實施例即在實施例B、 C和D中，正面14上 形成的正面凹槽的凹槽寬度Bt、深度Dt、徑向節(jié)距Pt和傾斜角oct可與背 面上形成的背面凹槽的凹槽寬度Bb、深度Db、徑向節(jié)距Pb和傾斜角ocb 不同。更具體地，如圖63所示，具有不同凹槽深度的正面凹槽36和背面 凹槽38可組合使用。此外，如圖62所示，具有不同凹槽深度的正面凹槽 16和背面凹槽22可組合使用。此外，如圖63所示，具有不同傾斜角的正 面凹槽16和背面凹槽22可組合使用。在如圖5-15中所示的每個實施例即拋光墊的實施例B中，正面14上 形成的正面凹槽具有多種形狀而不局限于所示實施例中示出的任何一種形 狀。更具體地，適宜使用如圖64所示的由沿兩個正交的直徑方向延伸的直 線凹槽構(gòu)成的格子狀的正面凹槽102，以及如圖65所示的由沿周向延伸的 圓形凹槽和沿直線延伸的直線凹槽組合構(gòu)成的正面凹槽104。在上述各個實施例中，正面凹槽16、 36、 50、 60以及背面凹槽22、 38的底面均形成為平行于正面14和背面20延伸的平坦面。如圖71所示， 可使用曲面。
除了拋光硅晶片等之外，所示實施例中公開的拋光墊可優(yōu)選地用于拋 光玻璃襯底。還應(yīng)理解，本發(fā)明可具有本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員可想到的多種其它的 改變、修改和改進，而不會背離本發(fā)明的如下文的權(quán)利要求限定的精神和 范圍。
權(quán)利要求
1.一種薄盤形的拋光墊，該拋光墊適于通過使其背面結(jié)合在拋光設(shè)備的支承面上而安裝在拋光設(shè)備上，并且適于通過使其正面在加工對象例如半導(dǎo)體晶片上來進行拋光操作，該拋光墊的特征在于以相同的橫截面形狀、相同的徑向間距和相同數(shù)量在拋光墊的正面和背面上圍繞拋光墊的中心軸線同心地形成多個環(huán)形凹槽。
2. —種薄盤形的拋光墊，該拋光墊適于通過使其背面結(jié)合在拋光設(shè) 備的支承面上而安裝在拋光設(shè)備上，并且適于通過使其正面在加工對象例 如半導(dǎo)體晶片上來進行拋光操作，該拋光墊的特征在于在拋光墊的背面上圍繞拋光墊的中心軸線同心地形成多個環(huán)形凹槽， 同時在拋光墊的正面上形成相互平行的多個直線凹槽，這些直線凹槽至少 沿一個方向延伸。
3. —種薄盤形的拋光墊，該拋光墊適于通過使其背面結(jié)合在拋光設(shè) 備的支承面上而安裝在拋光設(shè)備上，并且適于通過使其正面在加工對象例 如半導(dǎo)體晶片上來進行拋光操作，該拋光墊的特征在于在拋光墊的背面上相隔預(yù)定的徑向間距圍繞拋光墊的中心軸線同心地 形成多個背面環(huán)形凹槽，同時在拋光墊的正面上相隔預(yù)定的徑向間距圍繞 拋光墊的中心軸線形成多個正面環(huán)形凹槽，使得沿徑向方向在背面環(huán)形槽 或正面環(huán)形槽中的一種環(huán)形凹槽中的相鄰環(huán)形凹槽之間設(shè)置正面環(huán)形凹槽 或背面環(huán)形凹槽中的另一種環(huán)形凹槽中的至少一個。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的拋光墊，其特征在于，該正面環(huán)形凹槽和 背面環(huán)形凹槽以相同的徑向間距形成，并且每個正面環(huán)形凹槽位于背面環(huán) 形凹槽的對應(yīng)的相鄰環(huán)形凹槽之間的沿徑向方向的中央部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的拋光墊，其特征在于，該拋光墊具有根據(jù) 權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的拋光墊，其特征在于，該背面環(huán)形凹槽以 小于正面環(huán)形凹槽的徑向間距的預(yù)定徑向間距形成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3-6中的任何一項所述的拋光墊，其特征在于，背 面環(huán)形凹槽和正面環(huán)形凹槽中的一種環(huán)形凹槽中的每一個的深度尺寸與沿 徑向位于所述一種環(huán)形凹槽的相鄰環(huán)形凹槽之間的另 一種環(huán)形凹槽中的每 一個的深度尺寸的總和大于該拋光墊的整個深度尺寸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3-6中的任何一項所述的拋光墊，其特征在于，每 個背面環(huán)形凹槽的深度尺寸與每個正面環(huán)形凹槽的深度尺寸的總和小于該 拋光塾的整個厚度尺寸。
9. 一種薄盤形的拋光墊，該拋光墊適于通過使其背面結(jié)合在拋光設(shè) 備的支承面上而安裝在拋光設(shè)備上，并且適于通過使其正面在加工對象例 如半導(dǎo)體晶片上來進行拋光操作，該拋光墊的特征在于在拋光墊的背面上圍繞拋光墊的中心軸線同心地形成多個背面環(huán)形凹 槽，并且該多個背面環(huán)形凹槽中的每一個是具有基本恒定的橫截面形狀在 整個周長上沿周向延伸的傾斜凹槽，其中內(nèi)周面或外周面以基本恒定的傾 斜角相對于中心軸線傾斜并且相互平行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的拋光墊，其特征在于，該拋光墊具有根據(jù) 權(quán)利要求1-8中的任何一項所述的結(jié)構(gòu)。
11. 一種薄盤形的拋光墊，該拋光墊適于通過使其背面結(jié)合在拋光設(shè) 備的支承面上而安裝在拋光設(shè)備上，并且適于通過使其正面在加工對象例 如半導(dǎo)體晶片上來進行拋光操作，該拋光墊的特征在于在拋光墊的背面上圍繞拋光墊的中心軸線同心地形成多個環(huán)形凹槽， 而在拋光墊的正面上形成多個正面凹槽，每個正面凹槽是傾斜凹槽，該傾 斜凹槽的兩個側(cè)壁的內(nèi)面基本相互平行地傾斜。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的拋光墊，其特征在于，該拋光墊具有根 據(jù)權(quán)利要求1-10中的任何一項所述的結(jié)構(gòu)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1-12中的任何一項所述的拋光墊，其特征在于，在 拋光墊的背面上形成的多個環(huán)形凹槽中的每一個具有寬度尺寸B、深度尺 寸D和徑向節(jié)距P，這些尺寸被如下地限定0.005mm^B^3.0mm <formula>formula see original document page 4</formula>
全文摘要
提供了一種具有新穎結(jié)構(gòu)的拋光墊，該拋光墊可應(yīng)用于非常精確的各種拋光加工例如CMP法。在拋光墊的背面(20)上形成沿周向延伸的環(huán)形背面凹槽(22)。
文檔編號B24B37/20GK101119829SQ20058004829
公開日2008年2月6日 申請日期2005年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者鈴木辰俊 申請人:東邦工程株式會社;井上株式會社