[發明專利]用于化學機械拋光墊的能夠UV固化的樹脂

在審

• 申請號: 202180071443.8
• 申請日: 2021-10-18
• 公開（公告）號: CN116368161A
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 蔡晨智;E·S·莫耶;黃平
• 申請（專利權）人: CMC材料股份有限公司
• 主分類號: C08F2/50
• 分類號: C08F2/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 詹承斌

本發明提供用于形成化學機械拋光墊的能夠UV固化的樹脂，其包含：(a)一種或多種經丙烯酸酯封閉的異氰酸酯；(b)一種或多種丙烯酸酯單體；及(c)光引發劑。本發明還提供使用該能夠UV固化的樹脂形成化學機械拋光墊的方法。

背景技術

典型地通過在硅晶片上依序沉積導電層、半導電層及/或絕緣層而在基板上形成集成電路。多種制造制程皆需要對基板上的這些層中的至少一個進行平坦化。舉例而言，對于某些應用(例如拋光金屬層以在圖案化層的溝槽中形成通孔、塞及線)，使上覆層平坦化，直至圖案化層的頂表面暴露。在其他應用(例如使介電層平坦化以進行光刻)中，拋光上覆層直至在下伏層上方保持所需厚度?；瘜W機械平坦化(亦稱為化學機械拋光)(均稱為“CMP”)是一種公認的平坦化方法。該平坦化方法典型地需要將基板安裝于載體頭(carrierhead)上。典型地將基板的暴露表面抵靠旋轉平臺上的拋光墊置放。載體頭在基板上提供可控制的負載(例如下壓力)以推動該基板抵靠旋轉的拋光墊。還可在拋光期間將拋光液(諸如具有研磨劑顆粒的漿料)安置于拋光墊的表面上。

CMP制程的一個目標是實現高的拋光均一性。若基板上的不同區域是以不同速率拋光，則基板的一些區域可能移除過多材料(“拋光過度”)或移除過少材料(“拋光不足”)。包括標準墊及固定式研磨劑的墊(fixed-abrasive?pad)在內的常規拋光墊可受這些問題影響。標準墊可具有表面粗糙的聚氨基甲酸酯拋光層且亦可包括可壓縮的背襯層。固定式研磨劑的墊具有保持于包容介質(密閉介質，containment?media)中的研磨劑顆粒且典型地承載于不可壓縮的背襯層上。

這些常規拋光墊典型地是通過模制、澆鑄或燒結聚氨基甲酸酯材料來制備。模制拋光墊必須一次一個地(例如通過注射模塑)制備。對于澆鑄拋光墊，將液態前體澆鑄且固化成“餅狀物”，隨后將其切成各個墊段(pad?section)。然后，須將這些墊段切削(機加工，machine)至最終厚度。使用常規的基于擠出的制程制備的拋光墊一般缺乏CMP所需的特性(例如，對于有效CMP而言，過于脆性)。

CMP墊亦可如美國專利申請第16/868,965號中所描述，使用基于槽(vat)的增材制造制程形成，其中多個墊材料薄層是漸進地形成的。該多個層中的每一層可經由UV引發的前體材料反應形成，由此形成凝固(solidified)墊材料的薄層。通過投射光(例如UV照射)的適當的圖案以用于形成各薄層，由此形成具有精確控制的結構的所得墊。

增材制造制程提供各種益處及優點。舉例而言，增材制造制程的一個優點是能夠產生包含連續單層體的CMP墊，與通過基于擠出的CMP制程(其需要頂板(top-sheet)經由粘著劑粘著至下層墊(副墊，子墊，sub-pad))形成的多層體形成比較。另外，與使用其他常規制程可能形成的拋光墊相比，增材制造制程能夠形成具有更嚴格控制的物理及化學特性的拋光墊。舉例而言，取決于投射于表面上的UV光圖像，該制程允許制備出具有獨特凹槽及溝道結構的CMP墊。各層上的圖案可通過控制所投射的UV圖像圖案的計算機輔助設計(CAD)程序來施加。相較于有可能使用的其他方法(包括基于擠出的印刷制程(例如涉及帶噴嘴的機械印刷頭的制程，該噴嘴在印刷頭移動時將前體材料噴射至表面上))，該制程還有助于增加制造產量。增材制造制程還降低機器操作成本、材料成本及人工成本，同時還降低人為誤差的可能性。