[發明專利]一種用于制備拋光墊的模具系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201711354504.3
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108215028B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 朱順全;李翔;劉敏
• 申請（專利權）人: 湖北鼎龍控股股份有限公司
• 主分類號: B29C39/26
• 分類號: B29C39/26;B29C39/38;B29C39/44;B24D18/00
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明提供一種用于制備拋光墊的模具系統及其使用方法，包括用于容置反應物料的模具，所述模具包括基底和中空柱體結構的外壁，所述基底和外壁之間、且位于所述基底上方的空間構成用于容置所述反應物料的模腔；所述基底上設有第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器用于實時監測所述基底上端面的溫度；所述外壁上設置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器用于實時監測所述外壁內端面的溫度；所述第一溫度傳感器與所述第二溫度傳感器均與第一數字控制系統相連，所述第一數字控制系統根據所述基底上端面的溫度和所述外壁內端面的溫度實時調控對所述模具的加熱狀態。本發明的用于制備拋光墊的模具系統，結構簡單，控溫更準確、效率更高。

技術領域

本發明涉及化學機械平面化處理的拋光技術領域，更具體地，涉及一種用于制備拋光墊的模具系統及其使用方法。

背景技術

在集成電路和其他電子設備制造中，需要將沉積在半導體晶片表面的多層導電材料、半導體材料和介電材料去除。化學機械平面拋光或化學機械拋光(CMP)是目前用于工件表面拋光最常用的技術。CMP是將化學侵蝕和機械去除結合的技術，也是對半導體晶片之類平面化最常用的技術。目前，常規的CMP過程中，安裝在設備的支架組件上，同時設置拋光過程中與拋光墊接觸的位置。晶片在拋光過程中被施加了可控壓力，壓向拋光墊，通過外驅力使拋光墊相對于晶片轉動。轉動過程中有持續性滴入的拋光液，從而通過拋光墊表面的機械作用以及拋光液的化學作用，對晶片表面進行平坦化。

美國專利US5578362R提供了一種已知技術的拋光墊，該拋光墊包含有許多分散的微球體的聚合物基質。所述的微球體通常混入一種液體聚合物基質，然后與另外的固化原料混合，最后移入模具中固化，然后將模制的物件切割成拋光墊。可惜的是，用這種方法形成的拋光墊可能有缺陷性條紋，密度分布不均和良率低的問題。

缺陷性條紋是聚合物基質中微球體的堆積密度差異或者物料混合不均造成的。這些條紋是不希望有的，這樣不同微球堆積密度或者反應不均一的區域會導致拋光墊外觀不達標準，更嚴重的是可能導致拋光過程中拋光性能的不均一。密度分布不均是由于澆注和凝膠過程中體系(澆注體)整體熱量分布不均，導致微球膨脹程度不一致，從而引起整個體系上層至下層，中間至外圍的密度分布不均。這樣非可控性熱膨脹一方面會導致工藝流程控制上重復性差，會使整個體系的密度合格率降低，另外，同一平面的不同密度分布可能會影響拋光過程中結果的穩定性。

發明內容

為克服上述問題或者至少部分地解決上述問題，本發明提供了一種用于制備拋光墊的模具系統及其使用方法，以解決制備拋光墊的過程中，凝膠溫度難以準確控制而影響拋光墊質量的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供一種用于制備拋光墊的模具系統，包括包括用于容置反應物料的模具，所述模具包括中空的基底和中空結構的外壁，所述外壁位于所述基底上側、且與所述基底的上端面接觸，所述基底上設有第一溫度傳感器，所述第一溫度傳感器用于實時監測所述基底上端面的溫度；

所述外壁上設置有第二溫度傳感器，所述第二溫度傳感器用于實時監測所述外壁內端面的溫度；

所述基底和外壁之間、且位于所述基底上方的空間構成用于容置所述反應物料的模腔；

所述基底內設有內部流通有第一導熱介質的第一管道，所述外壁內設有內部流通有第二導熱介質的第二管道，所述第一導熱介質由第一溫度調節裝置調節溫度，所述第二導熱介質由第二溫度調節裝置調節溫度；

所述第一溫度調節裝置與第一數字控制系統相連，所述第二溫度調節裝置與第二數字控制系統相連，所述第一數字控制系統用于基于所述基底上端面的溫度調整所述第一導熱介質的溫度，所述第二數字控制系統用于基于所述外壁內端面的溫度調整所述第二導熱介質的溫度。

進一步地，所述基底上設置多個所述第一溫度傳感器，多個所述第一溫度傳感器圍繞所述基底的中心均勻分布。