研磨垫以及研磨方法与流程

本发明涉及一种研磨垫以及研磨方法，尤其涉及一种在研磨制程期间可使研磨液滞留时间增长或使研磨所产生的副产物有效排除的研磨垫以及使用所述研磨垫的研磨方法。

背景技术：

在产业的元件制造过程中，研磨制程常被使用来平坦化物件表面的一种技术。通过提供研磨液于研磨垫上，及压置物件于研磨垫上并进行相对运动，以进行研磨制程。在研磨的过程，滞留在研磨垫上的研磨液可协助移除物件表面的材料，以达到平坦化的效果。此外，在研磨过程可能产生副产物，例如是研磨所产生的残屑(debris)或是研磨液与物件表面反应而得的生成物。

对于产业的应用中，有些研磨制程的需求为可使研磨液保持滞留的研磨垫，另外有些研磨制程的需求为可使研磨所产生的副产物有效排除的研磨垫。因此，仍有需求提供不同的研磨垫为产业所选择，以因应不同研磨制程的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种研磨垫及研磨方法，使得在研磨制程期间，可使研磨液保持滞留或使研磨所产生的副产物有效排除。

本发明的研磨垫适用于研磨物件且包括研磨层以及至少一沟槽。研磨层具有中央区域以及围绕中央区域的周边区域。至少一沟槽配置在研磨层中，其中至少一沟槽各具有两端点，两端点皆位于周边区域，其中两端点包括开放式端点及封闭式端点。

本发明的研磨垫适用于研磨物件且包括研磨层、至少一沟槽及虚拟延伸直线。研磨层具有中央区域以及围绕中央区域的周边区域。至少一沟槽配置在研磨层中，其中至少一沟槽各具有两端点，两端点皆位于周边区域。虚拟延伸直线通过研磨垫的中心且与至少一沟槽的切线方向垂直，其中至少一沟槽非对称于虚拟延伸直线。

本发明的研磨方法包括以下步骤。提供研磨垫，其中研磨垫如上所述的研磨垫。对物件施加压力以压置于研磨垫上。对物件及研磨垫提供相对运动以进行研磨程序。

基于上述，本发明的研磨垫通过所包括的至少一沟槽各具有皆位于周边区域中的两个端点，其中两个端点包括开放式端点及封闭式端点，使得当使用研磨垫对物件进行研磨程序时，可使研磨液保持滞留或使研磨所产生的副产物有效排除，以因应产业不同研磨制程的需求所选择。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施方式，并配合附图详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明的一实施方式的研磨垫的上视示意图。

图2是图1中的区域k的立体示意图。

图3是依照本发明的另一实施方式的研磨垫的上视示意图。

图4是依照本发明的另一实施方式的研磨垫的上视示意图。

图5是依照本发明的另一实施方式的研磨垫的上视示意图。

图6是依照本发明的另一实施方式的研磨垫的上视示意图。

图7是依照本发明的一实施方式的研磨方法的流程图。

附图标记说明：

100、200、300、400、500：研磨垫；

102、202、302、402、502：研磨层；

104、204、206、304、306、404、406、408、504、506：沟槽；

104a、104b、204a、204b、206a、206b、304a、304b、404a、404b、408a、408b、504a、504b：端点；

a：中央区域；

b：周边区域；

c：旋转轴心；

e：边缘；

ps：研磨面；

r：旋转方向；

ss：侧表面；

s10、s12、s14：步骤；

x：端面；

z：圆心；

v、v1、v2：虚拟延伸直线；

k：区域。

具体实施方式

图1是依照本发明的一实施方式的研磨垫的上视示意图。图2是图1中的区域k的立体示意图。

请同时参照图1及图2，研磨垫100包括研磨层102以及至少一个沟槽104配置于研磨层102中，所述至少一个沟槽104例如具有多个沟槽104(如图1所示)配置于研磨层102的研磨面ps。另外，研磨垫100具有旋转轴心c。当使用研磨垫100对物件进行研磨程序时，研磨垫100固定于研磨设备的承载台(未绘示)上，研磨垫100受承载台带动而沿着旋转轴心c以旋转方向r转动，也即研磨垫100会以逆时针方向转动。旋转轴心c例如是位于研磨垫100的中心，以图1所示的研磨垫100为圆形为例，旋转轴心c则例如是位于研磨垫100的圆心。

研磨层102具有中央区域a以及周边区域b，其中周边区域b围绕中央区域a。在一实施方式中，当使用研磨垫100对物件进行研磨程序时，物件在研磨层102上的研磨轨迹位于中央区域a。另外，沟槽104各具有皆位于周边区域b的两个端点104a、104b，且沟槽104延伸通过中央区域a。也就是说，在本实施方式中，每一沟槽104会自周边区域b延伸至中央区域a并在通过中央区域a后再延伸至周边区域b。换句话说，沟槽104延伸通过物件的研磨轨迹，因此可使容纳于沟槽104的研磨液与被研磨的物件充分接触。此外，在物件研磨完成后，研磨垫100可避免物件移开失败(de-chuckfail)的问题。周边区域b的宽度(即半径方向距离边缘e的宽度)例如是介于5mm至80mm之间，但不以此限定本发明。

另外，研磨层102具有研磨面ps以及与研磨面ps连接的侧表面ss。当使用研磨垫100对物件进行研磨程序时，物件会与研磨层102的研磨面ps接触。也就是说，物件会与研磨层102的位在中央区域a内的研磨面ps接触。在本实施方式中，研磨层102例如是由聚合物基材所构成，其中聚合物基材可以是聚酯(polyester)、聚醚(polyether)、聚氨酯(polyurethane)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚丙烯酸酯(polyacrylate)、聚丁二烯(polybutadiene)、或其余通过合适的热固性树脂(thermosettingresin)或热塑性树脂(thermoplasticresin)所合成的聚合物基材，但本发明并不限于此。

如图1及图2所示，沟槽104所具有皆位于周边区域b的两个端点104a、104b，其中端点104a为开放式端点，端点104b为封闭式端点。开放式端点104a与研磨层102的侧表面ss连接而不具任何端面，封闭式端点104b不与研磨层102的侧表面ss连接而具有一个端面x。也就是说，开放式端点104a位于研磨层102的边缘e，而封闭式端点104b位于研磨层102的内部且与边缘e之间具有一间距，此间距例如是介于1mm至70mm之间，但不以此限定本发明。此外，在图2所示的实施方式中，封闭式端点104b的端面x为垂直面，端面x垂直于研磨面ps并转折连接于沟槽104的底面，但不以此限定本发明。在另外的实施方式中，封闭式端点104b的端面x也可以为倾斜面并转折连接于沟槽104的底面，或者封闭式端点104b的端面x也可以为倾斜面且该倾斜面与沟槽104的底面不具有转折。也就是说，沟槽104的深度往封闭式端点104b方向逐渐变浅而封闭于与边缘e之间具有一间距处。

如前文所述，在本实施方式中，研磨垫100的旋转方向r是以逆时针方向为例，因此对应于研磨垫100的相对运动方向，开放式端点104a为前端点，而封闭式端点104b为后端点。具体而言，对于位于旋转轴心c右侧的沟槽104而言，开放式端点104a(即前端点)位于旋转轴心c的右上方，而封闭式端点104b(即后端点)位于旋转轴心c的右下方。对于位于旋转轴心c左侧的沟槽104而言，开放式端点104a(即前端点)位于旋转轴心c的左下方，而封闭式端点104b(即后端点)位于旋转轴心c的左上方。具有类似沟槽分布的传统研磨垫的沟槽两端点皆为开放式端点，受到惯性力(inertialforce)驱动下，研磨液容易自后端点流出传统研磨垫。相对来说，在本实施方式中，对应于研磨垫100的相对运动方向，由于沟槽104的后端点为封闭式端点104b，可阻挡研磨液自后端点流出研磨垫100。如此一来，相较于传统研磨垫，本发明的研磨垫100可使研磨液保持滞留，因此对于有些实际的研磨制程而言，本发明的研磨垫100可以得到较高的研磨率进而提升生产效率，或是可以减少研磨液的使用量进而节省成本。

如图2所示，在本实施方式中，沟槽104具有倾斜深度，其中沟槽104的深度自封闭式端点104b至开放式端点104a逐渐变深。然而，本发明并不限于此。在其他实施方式中，沟槽104也可以是不具倾斜深度而具有相同一致的深度。特别值得说明的是，在本实施方式中，沟槽104深度的倾斜度可视研磨垫100旋转速率做选择。在一般的研磨制程中，在研磨步骤期间研磨垫100的旋转速率通常较快，因此产生较大的惯性力，研磨液自前端点往后端点流动的驱动力较大，而减少研磨液自开放的前端点流出，可维持使研磨液保持滞留在研磨垫100上的特性。而在研磨步骤之后的清洗步骤期间，例如以水清洗研磨垫100表面，研磨垫100的旋转速率较慢(或是停止旋转)，因此所产生惯性力也较小(或是不具惯性力)，此时相较于沟槽具有相同一致的深度的情况，具有倾斜深度的沟槽104可提高清洗的效率，藉以减少清洗的水使用量。因此，在本实施方式中，研磨垫100除了可以维持使研磨液保持滞留的特性，还可以提高清洗的效率。

此外，如图1所示，研磨垫100包括虚拟延伸直线v，虚拟延伸直线v通过研磨垫100的中心且与沟槽104的切线方向垂直，而沟槽104非对称于虚拟延伸直线v。在此实施方式中，由于沟槽104为直线，而沟槽104的切线方向即为沟槽104本身的方向(即纵向)，因此虚拟延伸直线v的延伸方向为横向通过研磨垫100的直径方向。具体而言，沟槽104位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为非对称，也就是沟槽104位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为彼此非镜像，这是因为沟槽104的一端点为开放式端点104a而另一端点为封闭式端点104b。此外，如图1及图2所示，沟槽104可选择位于虚拟延伸直线v两侧部分的深度为非对称，也就是沟槽104可选择位于虚拟延伸直线v两侧部分的深度为彼此非镜像，这是因为沟槽104的深度自封闭式端点104b至开放式端点104a逐渐变深。

在图1的实施方式中，虽然沟槽104为直线状沟槽，但本发明并不以此为限。在其他实施方式中，沟槽104也可以是弧线状沟槽。另外，在图1的实施方式中，虽然沟槽104的分布形状为平行线状(parallellinesshape)，但本发明并不以此为限。在其他实施方式中，研磨垫所包括具有两端点的沟槽的分布形状也可以是不平行线状(non-parallellinesshape)、xy格子线状(xygridlinesshape)、交叉线状(cross-hatchedlinesshape)、同心弧线状(concentricarcsshape)、不同心弧线状(eccentricarcsshape)、不规则弧线状(irregulararcsshape)或其组合，或者是平行线状与前所列举的各种分布形状的组合，其中沟槽的开放式端点为前端点，封闭式端点为后端点。以下，将参照图3及图4对其他变化态样进行详细说明。

图3是依照本发明的另一实施方式的研磨垫的上视示意图。请同时参照图3及图1，图3的研磨垫200与图1的研磨垫100相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且相关说明即不再赘述。值得一提的是，研磨层202、沟槽204及端点204a、204b可与图1的实施方式中对应者(即研磨层102、沟槽104及端点104a、104b)相同或相似，故相关说明即不再赘述。另外，研磨垫200的局部的立体示意图请参考图2。以下，将就研磨垫200与研磨垫100之间的差异处进行说明。

请参照图3，研磨垫200包括配置于研磨层202中的至少一个沟槽206，所述至少一个沟槽206例如具有多个沟槽206(如图3所示)配置于研磨层202的研磨面ps。详细而言，沟槽206各具有皆位于周边区域b中的两个端点206a、206b，且沟槽206延伸通过中央区域a。也就是说，在本实施方式中，每一沟槽206会自周边区域b延伸至中央区域a并在通过中央区域a后再延伸至周边区域b。换句话说，沟槽206延伸通过物件的研磨轨迹，因此可使容纳于沟槽206的研磨液与被研磨的物件充分接触。此外，在物件研磨完成后，研磨垫200可避免物件移开失败(de-chuckfail)的问题。周边区域b的宽度(即半径方向距离边缘e的宽度)例如是介于5mm至80mm之间，但不以此限定本发明。

基于图1及图2的实施方式可知，在本实施方式中，沟槽206所具有皆位于周边区域b的两个端点206a、206b，其中端点206a为开放式端点，端点206b为封闭式端点。开放式端点206a与研磨层202的侧表面ss连接而不具任何端面，封闭式端点206b不与研磨层202的侧表面ss连接而具有一个端面x。也就是说，开放式端点206a位于研磨层202的边缘e，而封闭式端点206b位于研磨层202的内部且与边缘e之间具有一间距，此间距例如是介于1mm至70mm之间，但不以此限定本发明。此外，基于图1及图2的实施方式可知，在一实施方式中，封闭式端点206b的端面x可为垂直面，端面x垂直于研磨面ps并转折连接于沟槽206的底面。在另一实施方式中，封闭式端点206b的端面x可为倾斜面并转折连接于沟槽206的底面。在又一实施方式中，封闭式端点206b的端面x也可以为倾斜面且该倾斜面与沟槽206的底面不具有转折。也就是说，沟槽206的深度往封闭式端点206b方向逐渐变浅而封闭于与边缘e之间具有一间距处。

在本实施方式中，彼此平行且不相连的多个沟槽204与彼此平行且不相连的多个沟槽206相互交叉而构成格子状沟槽，藉此可改善研磨液传输效率。也就是说，在本实施方式中，通过包括互相交叉的两组沟槽(即多个沟槽204与多个沟槽206)，研磨液在研磨垫200上的传输效率可提升。

在本实施方式中，研磨垫200的旋转方向r是以逆时针方向为例，因此对应于研磨垫200的相对运动方向，开放式端点206a为前端点，而封闭式端点206b为后端点。也就是说，在本实施方式中，对应于研磨垫200的相对运动方向，开放式端点204a与开放式端点206a为前端点，而封闭式端点204b与封闭式端点206b为后端点。具体而言，对于位于旋转轴心c右侧的沟槽204而言，开放式端点204a(即前端点)位于旋转轴心c的右上方，而封闭式端点204b(即后端点)位于旋转轴心c的右下方。对于位于旋转轴心c左侧的沟槽204而言，开放式端点204a(即前端点)位于旋转轴心c的左下方，而封闭式端点204b(即后端点)位于旋转轴心c的左上方。此外，对于位于旋转轴心c上侧的沟槽206而言，开放式端点206a(即前端点)位于旋转轴心c的左上方，而封闭式端点206b(即后端点)位于旋转轴心c的右上方。对于位于旋转轴心c下侧的沟槽206而言，开放式端点206a(即前端点)位于旋转轴心c的右下方，而封闭式端点206b(即后端点)位于旋转轴心c的左下方。具有类似沟槽分布的传统研磨垫的沟槽两端点皆为开放式端点，受到惯性力驱动下，研磨液容易自后端点流出传统研磨垫。相对来说，在本发明的实施方式中，对应于研磨垫200的相对运动方向，由于沟槽204、206的后端点为封闭式端点204b、206b，可阻挡研磨液自后端点流出研磨垫200。相较于传统研磨垫，本发明的研磨垫200可使研磨液保持滞留，因此对于有些实际的研磨制程而言，本发明的研磨垫200可以得到较高的研磨率进而提升生产效率，或是可以减少研磨液的使用量进而节省成本。

基于图1及图2的实施方式可知，在本实施方式中，与沟槽204相同，沟槽206也可具有倾斜深度，其中沟槽206的深度自封闭式端点206b至开放式端点206a逐渐变深。也就是说，沟槽206可具有如图2所示的结构。然而，本发明并不限于此。在其他实施方式中，沟槽206也可以是不具倾斜深度而具有相同一致的深度。特别值得说明的是，在本实施方式中，沟槽206深度的倾斜度可视研磨垫200旋转速率做选择。在一般的研磨制程中，在研磨步骤期间研磨垫200的旋转速通常率较快，因此产生较大的惯性力，研磨液自前端点往后端点流动的驱动力较大，而减少研磨液自开放的前端点流出，可维持使研磨液保持滞留在研磨垫200上的特性。而在研磨步骤之后的清洗步骤期间，例如以水清洗研磨垫200表面，研磨垫200的旋转速率较慢(或是停止旋转)，因此所产生惯性力也较小(或是不具惯性力)，此时相较于沟槽具有相同一致的深度的情况，研磨垫200通过具有倾斜深度的沟槽204、206可提高清洗的效率，藉以减少清洗的水使用量。因此，在本实施方式中，研磨垫200除了可以维持使研磨液保持滞留的特性，还可以提高清洗的效率。

此外，如图3所示，研磨垫200包括虚拟延伸直线v1、v2。虚拟延伸直线v1通过研磨垫200的中心且与沟槽204的切线方向垂直，而沟槽204非对称于虚拟延伸直线v1。虚拟延伸直线v2通过研磨垫200的中心且与沟槽206的切线方向垂直，而沟槽206非对称于虚拟延伸直线v2。在此实施方式中，由于沟槽204为直线，而沟槽204的切线方向即为沟槽204本身的方向(即纵向)，因此虚拟延伸直线v1的延伸方向为横向通过研磨垫200的直径方向。此外，由于沟槽206为直线，而沟槽206的切线方向即为沟槽206本身的方向(即横向)，因此虚拟延伸直线v2的延伸方向为纵向通过研磨垫200的直径方向。具体而言，沟槽204、206分别位于虚拟延伸直线v1、v2两侧部分的配置为非对称，也就是沟槽204、206分别位于虚拟延伸直线v1、v2两侧部分的配置为彼此非镜像，这是因为沟槽204、206的一端点为开放式端点204a、206a，而另一端点为封闭式端点204b、206b。此外，基于图1及图2的实施方式可知，沟槽204、206可选择分别位于虚拟延伸直线v1、v2两侧部分的深度为非对称，也就是沟槽204、206可选择分别位于虚拟延伸直线v1、v2两侧部分的深度为彼此非镜像，这是因为沟槽204、206的深度可自封闭式端点204b、206b至开放式端点204a、206a逐渐变深。

图4是依照本发明的另一实施方式的研磨垫的上视示意图。请同时参照图4及图1，图4的研磨垫300与图1的研磨垫100相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且相关说明即不再赘述。值得一提的是，研磨层302可与图1的实施方式中对应者(即研磨层102)相同或相似，故相关说明即不再赘述。另外，研磨垫300的局部的立体示意图请参考图2。以下，将就研磨垫300与研磨垫100之间的差异处进行说明。

请参照图4，研磨垫300包括配置于研磨层302中的至少一个沟槽304，所述至少一个沟槽304例如具有多个沟槽304(如图4所示)配置于研磨层302的研磨面ps。详细而言，沟槽304各具有皆位于周边区域b中的两个端点304a、304b，且沟槽304延伸通过中央区域a。也就是说，在本实施方式中，每一沟槽304会自周边区域b延伸至中央区域a并在通过中央区域a后再延伸至周边区域b。换句话说，沟槽304延伸通过物件的研磨轨迹，因此可使容纳于沟槽304的研磨液与被研磨的物件充分接触。此外，在物件研磨完成后，研磨垫300可避免物件移开失败(de-chuckfail)的问题。周边区域b的宽度(即半径方向距离边缘e的宽度)例如是介于5mm至80mm之间，但不以此限定本发明。

基于图1及图2的实施方式可知，在本实施方式中，沟槽304所具有皆位于周边区域b的两个端点304a、304b，其中端点304a为开放式端点，端点304b为封闭式端点。开放式端点304a与研磨层302的侧表面ss连接而不具任何端面，封闭式端点304b不与研磨层302的侧表面ss连接而具有一个端面x。也就是说，开放式端点304a位于研磨层302的边缘e，而封闭式端点304b位于研磨层302的内部且与边缘e之间具有一间距，此间距例如是介于1mm至70mm之间，但不以此限定本发明。此外，基于图1及图2的实施方式可知，在一实施方式中，封闭式端点304b的端面x可为垂直面，端面x垂直于研磨面ps并转折连接于沟槽304的底面。在另一实施方式中，封闭式端点304b的端面x可为倾斜面并转折连接于沟槽304的底面。在又一实施方式中，封闭式端点304b的端面x也可以为倾斜面且该倾斜面与沟槽304的底面不具有转折。也就是说，沟槽304的深度往封闭式端点304b方向逐渐变浅而封闭于与边缘e之间具有一间距处。

在本实施方式中，每一沟槽304为圆弧线状沟槽，且其圆心z与研磨垫300的旋转轴心c不相重叠。更详细而言，在本实施方式中，多个沟槽304为具有不同半径的同心圆弧线状沟槽。

在本实施方式中，研磨垫300的旋转方向r是以逆时针方向为例，因此对应于研磨垫300的相对运动方向，开放式端点304a为前端点，而封闭式端点304b为后端点。具体而言，由于沟槽304位于旋转轴心c右侧，开放式端点304a(即前端点)位于旋转轴心c的上方，而封闭式端点304b(即后端点)位于旋转轴心c的下方。具有类似沟槽分布的传统研磨垫的沟槽两端点皆为开放式端点，受到惯性力驱动下，研磨液容易自后端点流出传统研磨垫。相对来说，在本发明的实施方式中，对应于研磨垫300的相对运动方向，由于沟槽304的后端点为封闭式端点304b，可阻挡研磨液自后端点流出研磨垫300。相较于传统研磨垫，本发明的研磨垫300可使研磨液保持滞留，因此对于有些实际的研磨制程而言，本发明的研磨垫300可以得到较高的研磨率进而提升生产效率，或是可以减少研磨液的使用量进而节省成本。

基于图1及图2的实施方式可知，在本实施方式中，沟槽304可具有倾斜深度，其中沟槽304的深度自封闭式端点304b至开放式端点304a逐渐变深。然而，本发明并不限于此。在其他实施方式中，沟槽304也可以是不具倾斜深度而具有相同一致的深度。特别值得说明的是，沟槽304深度的倾斜度可视研磨垫300旋转速率做选择。在一般的研磨制程中，在研磨步骤期间研磨垫300的旋转速率通常较快，因此产生较大的惯性力，研磨液自前端点往后端点流动的驱动力较大，而减少研磨液自开放的前端点流出，可维持使研磨液保持滞留在研磨垫300上的特性。而在研磨步骤之后的清洗步骤期间，例如以水清洗研磨垫300表面，研磨垫300的旋转速率较慢(或是停止旋转)，因此所产生惯性力也较小(或是不具惯性力)，此时相较于沟槽具有相同一致的深度的情况，研磨垫300通过具有倾斜深度的沟槽304可提高清洗的效率，藉以减少清洗的水使用量。如此一来，研磨垫300除了可以维持使研磨液保持滞留的特性，还可以提高清洗的效率。

在本实施方式中，研磨垫300可选择包括配置于研磨层302中的至少一个沟槽306，所述至少一个沟槽306例如具有多个沟槽306(如图4所示)配置于研磨层302的研磨面ps。详细而言，每一沟槽306为环状沟槽，且以圆心z为中心呈现同心排列。也就是说，在本实施方式中，沟槽304与沟槽306具有相同的圆心z，但本发明不以此为限。

此外，如图4所示，研磨垫300包括虚拟延伸直线v，虚拟延伸直线v通过研磨垫300的中心且与沟槽304的切线方向垂直，而沟槽304非对称于虚拟延伸直线v。在此实施方式中，由于沟槽304为圆弧线状，且其圆心z与研磨垫300的中心(即旋转轴心c)不相重叠并具有一横向的位移量，因此通过研磨垫300的中心且与沟槽304的切线方向垂直的虚拟延伸直线v的延伸方向为横向通过研磨垫300的直径方向。具体而言，沟槽304位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为非对称，也就是沟槽304位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为彼此非镜像，这是因为沟槽304的一端点为开放式端点304a，而另一端点为封闭式端点304b。此外，基于图1及图2的实施方式可知，沟槽304可选择位于虚拟延伸直线v两侧部分的深度为非对称，也就是沟槽304可选择位于虚拟延伸直线v两侧部分的深度为彼此非镜像，这是因为沟槽304的深度可自封闭式端点304b至开放式端点304a逐渐变深。另外，研磨垫300的环状沟槽306(如图4所示)则对称于虚拟延伸直线v，也就是环状沟槽306位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为彼此镜像。

图5是依照本发明的另一实施方式的研磨垫的上视示意图。请同时参照图5及图4，图5的研磨垫400与图4的研磨垫300相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且相关说明即不再赘述。值得一提的是，研磨层402、沟槽404、沟槽406及端点404a、404b可与图4的实施方式中对应者(即研磨层302、沟槽304、沟槽306及端点304a、304b)相同或相似，故相关说明即不再赘述。另外，研磨垫400的局部的立体示意图请参考图2。以下，将就研磨垫400与研磨垫300之间的差异处进行说明。

请参照图5，研磨垫400包括配置于研磨层402中的至少一个沟槽408，所述至少一个沟槽408例如具有多个沟槽408(如图5所示)配置于研磨层402的研磨面ps。详细而言，沟槽408各具有皆位于周边区域b中的两个端点408a、408b，且沟槽408延伸通过中央区域a。也就是说，在本实施方式中，每一沟槽408会自周边区域b延伸至中央区域a并在通过中央区域a后再延伸至周边区域b。换句话说，沟槽408延伸通过物件的研磨轨迹，因此可使容纳于沟槽408的研磨液与被研磨的物件充分接触。此外，在物件研磨完成后，研磨垫400可避免物件移开失败(de-chuckfail)的问题。周边区域b的宽度(即半径方向距离边缘e的宽度)例如是介于5mm至80mm之间，但不以此限定本发明。

基于图1及图2的实施方式可知，在本实施方式中，沟槽408所具有皆位于周边区域b的两个端点408a、408b，其中端点408a为开放式端点，端点408b为封闭式端点。开放式端点408a与研磨层402的侧表面ss连接而不具任何端面，封闭式端点408b不与研磨层402的侧表面ss连接而具有一个端面x。也就是说，开放式端点408a位于研磨层402的边缘e，而封闭式端点408b位于研磨层402的内部且与边缘e之间具有一间距，此间距例如是介于1mm至70mm之间，但不以此限定本发明。此外，基于图1及图2的实施方式可知，在一实施方式中，封闭式端点408b的端面x可为垂直面，端面x垂直于研磨面ps并转折连接于沟槽408的底面。在另一实施方式中，封闭式端点408b的端面x可为倾斜面并转折连接于沟槽408的底面。在又一实施方式中，封闭式端点408b的端面x也可以为倾斜面且该倾斜面与沟槽408的底面不具有转折。也就是说，沟槽408的深度往封闭式端点408b方向逐渐变浅而封闭于与边缘e之间具有一间距处。

在本实施方式中，每一沟槽408为圆弧线状沟槽。详细而言，在本实施方式中，沟槽404与沟槽408具有相同的圆心z，但本发明不以此为限。更详细而言，在本实施方式中，多个沟槽408为具有不同半径的同心圆弧线状沟槽。

在本实施方式中，研磨垫400的旋转方向r是以逆时针方向为例，因此对应于研磨垫400的相对运动方向，开放式端点408a为后端点，而封闭式端点408b为前端点。也就是说，在本实施方式中，对应于研磨垫400的相对运动方向，开放式端点404a与封闭式端点408b为前端点，而封闭式端点404b与开放式端点408a为后端点。换句话说，研磨垫400所包括的沟槽404、408区分为两部分，其中第一部分为沟槽404，其开放式端点404a为前端点且封闭式端点404b为后端点，而第二部分为沟槽408，其封闭式端点408b为前端点且开放式端点408a为后端点。具体而言，由于沟槽404位于旋转轴心c右侧，开放式端点404a(即前端点)位于旋转轴心c的上方，而封闭式端点404b(即后端点)位于旋转轴心c的下方。此外，由于沟槽408位于旋转轴心c右侧，开放式端点408a(即后端点)位于旋转轴心c的下方，而封闭式端点408b(即前端点)位于旋转轴心c的上方。

在本实施方式中，沟槽408的设置皆为相邻于沟槽404。具体而言，两个沟槽408为沟槽404所间隔(如图5所示)，但本发明不以此为限，两个沟槽408也可选择彼此相邻。在本实施方式的具有两端点的多个沟槽中，第一部分的沟槽为沟槽404，而第二部分的沟槽为沟槽408，此为本实施方式的范围所涵盖，并不限定于特定的设置排列方式。

对于有些特定的研磨制程，研磨时会产生少量的副产物，因此这类研磨制程有能够排除副产物以避免造成物件污染(contamination)或缺陷(defect)的需求。产业界使用的具有类似沟槽分布的传统研磨垫的沟槽两端点皆为开放式端点，受到惯性力驱动下，研磨所产生的副产物容易自后端点流出传统研磨垫，但却使得研磨液无法滞留在传统研磨垫上而影响生产效率。在本实施方式中，对应于研磨垫400的相对运动方向，沟槽408的封闭式端点408b为前端点，开放式端点408a为后端点，而沟槽404的封闭式端点404b为后端点，开放式端点404a为前端点。因此，当使用研磨垫400对物件进行研磨程序时，在受到惯性力驱动下，研磨所产生的副产物能够从沟槽408的后端点(即开放式端点408a)处有效排除的同时，沟槽404的后端点(即封闭式端点404b)可阻挡研磨液流出研磨垫400，使得研磨液的流场能自沟槽404溢流至研磨面ps以得到较高的研磨率，并将研磨所产生的副产物流至沟槽408以排出研磨垫400，因此能提升研磨液的使用效率。相较于传统研磨垫，本发明的研磨垫400可同时使研磨液保持滞留及使副产物排除，因此对于有些会产生少量的副产物的研磨制程而言，本发明的研磨垫400可以得到较高的研磨率进而提升生产效率，并且可以避免副产物造成物件污染或缺陷。

基于图1及图2的实施方式可知，在本实施方式中，与沟槽404相同，沟槽408也可具有倾斜深度，其中沟槽408的深度自封闭式端点408b至开放式端点408a逐渐变深。然而，本发明并不限于此。在其他实施方式中，沟槽408也可以是不具倾斜深度而具有相同一致的深度。特别值得说明的是，由于沟槽408设计的主要功能为排除研磨所产生的副产物，因此沟槽408深度的倾斜度可选择较沟槽404深度的倾斜度大。此外，沟槽408深度的倾斜度可视副产物产生的量及研磨垫400旋转速率做选择，其中当沟槽408深度的倾斜度较大及研磨垫400旋转速率较快时相对地可排除较多的副产物。在一般的研磨制程中，在研磨步骤之后的清洗步骤期间，例如以水清洗研磨垫400表面，研磨垫400的旋转速率较慢(或是停止旋转)，因此所产生惯性力也较小(或是不具惯性力)，此时相较于沟槽具有相同一致的深度的情况，研磨垫400通过具有倾斜深度的沟槽404、408可提高清洗的效率，藉以减少清洗的水使用量。

此外，如图5所示，研磨垫400包括虚拟延伸直线v，虚拟延伸直线v通过研磨垫400的中心且与沟槽404、408的切线方向垂直，而沟槽404、408非对称于虚拟延伸直线v。在此实施方式中，由于沟槽404、408为圆弧线状，且其圆心z与研磨垫400的中心(即旋转轴心c)不相重叠并具有一横向的位移量，因此通过研磨垫400的中心且与沟槽404、408的切线方向垂直的虚拟延伸直线v的延伸方向为横向通过研磨垫400的直径方向。具体而言，沟槽404、408位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为非对称，也就是沟槽404、408位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为彼此非镜像，这是因为沟槽404、408的一端点为开放式端点404a、408a，而另一端点为封闭式端点404b、408b。此外，基于图1及图2的实施方式可知，沟槽404、408可选择位于虚拟延伸直线v两侧部分的深度为非对称，也就是沟槽404、408可选择位于虚拟延伸直线v两侧部分的深度为彼此非镜像，这是因为沟槽404、408的深度可自封闭式端点404b、408b至开放式端点404a、408a逐渐变深。另外，研磨垫400的环状沟槽406(如图5所示)则对称于虚拟延伸直线v，也就是环状沟槽406位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为彼此镜像。

此外，在图5的实施方式中，虽然沟槽404、408的分布形状为同心弧线状，但本发明并不以此为限。在其他实施方式中，研磨垫所包括具有两端点的沟槽的分布形状也可以是平行线状、不平行线状、xy格子线状、交叉线状、不同心弧线状、不规则弧线状或其组合，或者是同心弧线状与前所列举的各种分布形状的组合，其中所述沟槽区分为第一部分及第二部分，第一部分的沟槽的开放式端点为前端点且封闭式端点为后端点，而第二部分的沟槽的封闭式端点为前端点且开放式端点为后端点。

图6是依照本发明的另一实施方式的研磨垫的上视示意图。请同时参照图6及图4，图6的研磨垫500与图4的研磨垫300相似，因此相同或相似的元件以相同或相似的符号表示，且相关说明即不再赘述。值得一提的是，研磨层502及沟槽506可与图4的实施方式中对应者(即研磨层302及沟槽306)相同或相似，故相关说明即不再赘述。另外，研磨垫500的局部的立体示意图请参考图2。以下，将就研磨垫500与研磨垫300之间的差异处进行说明。

请参照图6，研磨垫500包括配置于研磨层502中的至少一个沟槽504，所述至少一个沟槽504例如具有多个沟槽504(如图6所示)配置于研磨层502的研磨面ps。详细而言，沟槽504各具有皆位于周边区域b中的两个端点504a、504b，且沟槽504延伸通过中央区域a。也就是说，在本实施方式中，每一沟槽504会自周边区域b延伸至中央区域a并在通过中央区域a后再延伸至周边区域b。换句话说，沟槽504延伸通过物件的研磨轨迹，因此可使容纳于沟槽504的研磨液与被研磨的物件充分接触。此外，在物件研磨完成后，研磨垫500可避免物件移开失败(de-chuckfail)的问题。周边区域b的宽度(即半径方向距离边缘e的宽度)例如是介于5mm至80mm之间，但不以此限定本发明。

基于图1及图2的实施方式可知，在本实施方式中，沟槽504所具有皆位于周边区域b的两个端点504a、504b，其中端点504a为开放式端点，端点504b为封闭式端点。开放式端点504a与研磨层502的侧表面ss连接而不具任何端面，封闭式端点504b不与研磨层502的侧表面ss连接而具有一个端面x。也就是说，开放式端点504a位于研磨层502的边缘e，而封闭式端点504b位于研磨层502的内部且与边缘e之间具有一间距，此间距例如是介于1mm至70mm之间，但不以此限定本发明。此外，基于图1及图2的实施方式可知，在一实施方式中，封闭式端点504b的端面x可为垂直面，端面x垂直于研磨面ps并转折连接于沟槽504的底面。在另一实施方式中，封闭式端点504b的端面x可为倾斜面并转折连接于沟槽504的底面。在又一实施方式中，封闭式端点504b的端面x也可以为倾斜面且该倾斜面与沟槽504的底面不具有转折。也就是说，沟槽504的深度往封闭式端点504b方向逐渐变浅而封闭于与边缘e之间具有一间距处。

在本实施方式中，每一沟槽504为圆弧线状沟槽，且其圆心z与研磨垫500的旋转轴心c不相重叠。更详细而言，在本实施方式中，多个沟槽504为具有不同半径的同心圆弧线状沟槽。

在本实施方式中，研磨垫500的旋转方向r是以逆时针方向为例，因此对应于研磨垫500的相对运动方向，开放式端点504a为后端点，而封闭式端点504b为前端点。具体而言，由于沟槽504位于旋转轴心c右侧，开放式端点504a(即后端点)位于旋转轴心c的下方，而封闭式端点504b(即前端点)位于旋转轴心c的上方。

对于有些特定的研磨制程，因研磨时所产生的副产物较多，需有效排除副产物以避免造成物件污染(contamination)或缺陷(defect)。产业界使用的研磨设备中，通常具有围绕研磨平台以防止研磨液或副产物溅到四周的防溅罩(splashguard)，但因为所产生的副产物较多，累积在防溅罩上的副产物可能因为回溅作用而附着到研磨垫的侧表面。在本实施方式中，由于对应于研磨垫500的相对运动方向，封闭式端点504b为前端点，而开放式端点504a为后端点，故当使用研磨垫500对物件进行研磨程序时，在受到惯性力驱动下，研磨所产生的副产物能够从后端点(即开放式端点504a)处有效排除。

另一方面，具有类似沟槽分布的传统研磨垫的沟槽两端点皆为开放式端点，受到惯性力驱动下，部分回溅到研磨垫侧表面的副产物反而经由开放式的前端点而带回到研磨垫上，而造成物件污染或缺陷。相对来说，在本实施方式中，对应于研磨垫500的相对运动方向，由于沟槽504的前端点为封闭式端点504b，可避免部分回溅到侧表面ss的副产物再次被带回到研磨垫500上。因此，相较于传统研磨垫，对于研磨时所产生副产物较多的研磨制程而言，本发明的研磨垫500可以使研磨所产生的副产物有效排除，并避免造成物件污染或缺陷。

基于图1及图2的实施方式可知，在本实施方式中，沟槽504可具有倾斜深度，其中沟槽504的深度自封闭式端点504b至开放式端点504a逐渐变深。然而，本发明并不限于此。在其他实施方式中，沟槽504也可以是不具倾斜深度而具有相同一致的深度。特别值得说明的是，由于沟槽504设计的主要功能为排除研磨所产生的副产物，因此沟槽504深度的倾斜度可视副产物产生的量及研磨垫500旋转速率做选择，其中当沟槽504深度的倾斜度较大及研磨垫500旋转速率较快时相对地可排除较多的副产物。在一般的研磨制程中，在研磨步骤之后的清洗步骤期间，例如以水清洗研磨垫500表面，研磨垫500的旋转速率较慢(或是停止旋转)，因此所产生惯性力也较小(或是不具惯性力)，此时相较于沟槽具有相同一致的深度的情况，研磨垫500通过具有倾斜深度的沟槽504可提高清洗的效率，藉以减少清洗的水使用量。

此外，如图6所示，研磨垫500包括虚拟延伸直线v，虚拟延伸直线v通过研磨垫500的中心且与沟槽504的切线方向垂直，而沟槽504非对称于虚拟延伸直线v。在此实施方式中，由于沟槽504为圆弧线状，且其圆心z与研磨垫500的中心(即旋转轴心c)不相重叠并具有一横向的位移量，因此通过研磨垫500的中心且与沟槽504的切线方向垂直的虚拟延伸直线v的延伸方向为横向通过研磨垫500的直径方向。具体而言，沟槽504位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为非对称，也就是沟槽504位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为彼此非镜像，这是因为沟槽504的一端点为开放式端点504a，而另一端点为封闭式端点504b。此外，基于图1及图2的实施方式可知，沟槽504可选择位于虚拟延伸直线v两侧部分的深度为非对称，也就是沟槽504可选择位于虚拟延伸直线v两侧部分的深度为彼此非镜像，这是因为沟槽504的深度可自封闭式端点504b至开放式端点504a逐渐变深。另外，研磨垫500的环状沟槽506(如图6所示)则对称于虚拟延伸直线v，也就是环状沟槽506位于虚拟延伸直线v两侧部分的配置为彼此镜像。

此外，在图6的实施方式中，虽然沟槽504的分布形状为同心弧线状，但本发明并不以此为限。在其他实施方式中，研磨垫所包括具有两端点的沟槽的分布形状也可以是平行线状、不平行线状、xy格子线状、交叉线状、不同心弧线状、不规则弧线状或其组合，或者是同心弧线状与前所列举的各种分布形状的组合，其中沟槽的封闭式端点为前端点，开放式端点为后端点。

前述各实施方式中，研磨垫的相对运动方向皆以逆时针旋转方向做说明，但本发明并不限于此。在另外的实施方式中，依据不同研磨设备的设计，研磨垫的相对运动方向也可以是顺时针旋转方向，前述各实施方式所示出的沟槽的前端点则变成后端点，后端点则变成前端点。除此之外，在其他实施方式中，研磨垫的相对运动方向还可以是公转轨道运动方向、线型运动方向或其他运动方向，则沟槽的前端点及后端点位置也随之有不同的分布位置。另外，前述各实施方式中的各沟槽皆以等间距所示出，但并非用以限定本发明的范围，各沟槽也可选择不完全等间距。此外，前述各实施方式中所举出其对应的研磨制程仅为可能的产业应用例子，但并非用以限定本发明的范围，前述各实施方式中所设计的研磨垫也可选择用于其他研磨制程。

图7是依照本发明的一实施方式的研磨方法的流程图。此研磨方法适用于研磨物件。详细而言，此研磨方法可应用于制造工业元件的研磨制程，例如是应用于电子产业的元件，其可包括半导体、集成电路、微机电、能源转换、通信、光学、存储磁盘、及显示器等元件，而制作这些元件所使用的物件可包括半导体晶圆、ⅲⅴ族晶圆、存储元件载体、陶瓷基底、高分子聚合物基底、及玻璃基底等，但并非用以限定本发明的范围。

请参照图7，首先，进行步骤s10，提供研磨垫。详细而言，在本实施方式中，研磨垫可以是前述实施方式中所述的任一种研磨垫，例如研磨垫100、200、300、400、500。而所述研磨垫100、200、300、400、500的相关描述已于前文进行详尽地说明，故于此不再赘述。

接着，进行步骤s12，对物件施加压力。藉此，物件会被压置于所述研磨垫上，并与所述研磨垫接触。详细而言，如前文所述，物件会与研磨层102、202、302、402、502的研磨面ps接触。另外，对物件施加压力的方式例如是使用能够固持物件的载具来进行。

之后，进行步骤s14，对所述物件及所述研磨垫提供相对运动，以利用所述研磨垫对所述物件进行研磨程序，进而达到平坦化的目的。详细而言，对物件及研磨垫提供相对运动的方法例如是：通过承载台进行旋转来带动固定于承载台上的研磨垫沿旋转方向r转动。

虽然本发明已以实施方式揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。