[發明專利]低密度拋光墊

有效

• 申請號: 201680008029.1
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN107206571B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 黃平;W.C.阿利森;R.弗倫策爾;P.A.勒費夫爾;R.克爾普里奇;D.斯科特
• 申請（專利權）人: CMC材料股份有限公司
• 主分類號: B24B37/24
• 分類號: B24B37/24;B24B37/26;B24D18/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 宋莉;邢岳

描述了低密度拋光墊及制造低密度拋光墊的方法。在實例中，用于拋光基材的拋光墊(222)包括具有約在0.4?0.55g/cc的范圍內的密度的拋光體。該拋光體包括熱固性聚氨酯材料及多個分散于該熱固性聚氨酯材料中的閉合的泡孔(218)。所述多個閉合的泡孔(218)各自具有由丙烯酸類共聚物構成的殼。

技術領域

本發明的實施方式在于化學機械拋光(CMP)領域，且具體地說，在于低密度拋光墊及低密度拋光墊的制造方法。

背景技術

化學機械平坦化或化學機械拋光(通常簡稱為CMP)是用在半導體制造中的用于使半導體晶片或其它基材平坦化的技術。

該方法涉及使用與直徑典型地大于晶片的保持環及拋光墊結合的研磨及腐蝕性化學漿料(通常為膠體)。通過動態拋光頭將拋光墊與晶片擠壓在一起且通過塑料保持環固定在原位。動態拋光頭在拋光期間旋轉。該方法有助于材料的移除且傾向于使任何不規則的外形平整，使得晶片平坦或平面化。為了設置用于形成額外電路元件的晶片，這可為必需的。舉例而言，為了將整個表面納入到光刻法系統的景深(depth of field)內，或者，為了基于材料的位置來選擇性地移除材料，這可能是必需的。由于最新的亞50納米的技術節點，典型的景深要求降至埃的水平。

該材料移除方法不是如在木材上使用砂紙那樣的簡單的研磨刮擦。漿料中的化學物質還與待移除的材料反應和/或使之弱化。研磨加快了該弱化過程，而且，拋光墊有助于從表面擦除發生反應的材料。除了在漿料技術中的進步之外，拋光墊在日益復雜的CMP操作中發揮重要作用。

然而，在CMP墊技術的發展中需要額外的改善。

發明內容

本發明的實施方式包括低密度拋光墊及制造低密度拋光墊的方法。

在實施方式中，用于拋光基材的拋光墊包括具有約在0.4-0.55g/cc的范圍內的密度的拋光體。該拋光體包括熱固性聚氨酯材料及多個分散于該熱固性聚氨酯材料中的閉合的泡孔。所述多個閉合的泡孔各自具有由丙烯酸類共聚物構成的殼。

在另一實施方式中，制造拋光墊的方法涉及在成形(成型，formation)模具中提供支撐層。該方法還涉及在該成形模具中且在該支撐層上提供預聚物及增鏈劑或交聯劑與多個微型要素(microelement)的混合物，所述多個微型要素各自具有初始尺寸。在該成形模具中加熱該混合物以提供部分固化的模塑拋光體，其包含熱固性聚氨酯材料及多個分散于該熱固性聚氨酯材料中的閉合的泡孔，通過在加熱期間使所述多個微型要素各自膨脹至較大尺寸來形成所述多個閉合的泡孔，其中該部分固化的模塑拋光體結合至該支撐層。該方法還涉及從成形模具移除所述部分固化的模塑拋光體與支撐層的配對物(pairing)。該方法還涉及：在從成形模具移除所述部分固化的模塑拋光體與支撐層的配對物之后，在所述成形模具的外部對所述部分固化的模塑拋光體作進一步固化以提供結合至所述支撐層的模塑拋光體。該方法還涉及：在從成形模具移除所述部分固化的模塑拋光體與支撐層的配對物之后，移除該支撐層。

附圖說明

圖1A是根據現有技術的POLITEX拋光墊的俯視圖。

圖1B是根據現有技術的POLITEX拋光墊的橫截面視圖。

圖2A-2G說明了根據本發明的實施方式的拋光墊制造中使用的操作的橫截面視圖。

圖3說明了根據本發明的實施方式的包括全部基于致孔劑(porogen)填充物的閉合的泡孔的低密度拋光墊的100x及300x放大率的橫截面視圖。

圖4說明了根據本發明的實施方式的包括部分基于致孔劑填充物且部分基于氣泡的閉合的泡孔的低密度拋光墊的100x及300x放大率的橫截面視圖。

圖5A說明了針對根據本發明的實施方式的低密度拋光墊中的孔徑的寬的單模態分布的群組(population)隨孔徑而變的曲線圖。