專利名稱：具有改進(jìn)的粘著性的水基拋光墊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于化學(xué)機(jī)械平面化(CMP)的拋光墊，具體來說，本發(fā)明涉及水基拋光墊和制造水基拋光墊的方法。
背景技術(shù)：
在集成電路和其他電子器件的制造中，在半導(dǎo)體晶片的表面上沉積多層導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料和介電材料，或者將多層導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料和介電材料從半導(dǎo)體晶片的表面上除去。導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料和介電材料的薄層可通過許多種沉積技術(shù)沉積?，F(xiàn)代工藝中常規(guī)的沉積技術(shù)包括物理氣相沉積(PVD，也稱為濺射)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)和電化學(xué)鍍敷(ECP)。
隨著各材料層按照順序被沉積和除去，晶片的最上層表面變得不平坦。由于隨后的半導(dǎo)體加工(例如金屬化)要求該晶片具有平坦表面，所以需要對(duì)晶片進(jìn)行平面化。平面化可用來除去不希望有的表面形貌和表面缺陷，例如粗糙表面、聚團(tuán)材料、晶格損壞、劃痕和被污染的層或材料。
化學(xué)機(jī)械平面化，即化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是用來對(duì)半導(dǎo)體晶片等基材進(jìn)行平面化的常用技術(shù)。在常規(guī)CMP中，將晶片載體安裝在載體組件上，使晶片與CMP設(shè)備中的拋光墊接觸。載體組件對(duì)晶片施加可控的壓力，將其壓在拋光墊上。在外界驅(qū)動(dòng)力的作用下使拋光墊相對(duì)于晶片運(yùn)動(dòng)(例如旋轉(zhuǎn))。同時(shí)使化學(xué)組合物(“漿液”)或其他流體介質(zhì)流到拋光墊上，流入晶片和拋光層之間的間隙中。從而通過漿液和拋光墊表面的化學(xué)作用和機(jī)械作用拋光晶片表面，使其變平坦。
已經(jīng)證明，將聚合物(例如聚氨酯)澆鑄成塊狀體，并將此塊狀體切割(“切片”)形成幾塊薄的拋光墊是一種制造具有恒定可重現(xiàn)的拋光性質(zhì)的“硬”拋光墊的有效的方法。不幸的是，使用這種澆注和切片法制得的聚氨酯拋光墊，由于其澆注位置的不同，拋光性質(zhì)會(huì)發(fā)生差異。例如，從底部澆注位置和頂部澆注位置切割出的拋光墊的密度和孔隙率不同。另外，在由過大尺寸模制物切割而成的拋光墊中，從中心到邊緣，其密度和孔隙率會(huì)有差異。這些差異會(huì)對(duì)要求很高的用途、例如低k圖案化晶片的拋光造成負(fù)面影響。
同樣的，采用溶劑/非溶劑法凝固聚合物以帶狀(web)形式形成的拋光墊被證明是一種制造“軟”拋光墊的有效方法。這種方法(即以帶狀形式)避免了上面討論的在澆注切片法中出現(xiàn)的一些缺點(diǎn)。不幸的是，常用的(有機(jī))溶劑(例如N，N-二甲基甲酰胺)處理起來可能很麻煩且成本高。另外，由于在凝固法過程中的隨機(jī)放置和形成的孔隙結(jié)構(gòu)，這種軟墊的墊與墊之間可能有差別。
另外，可通過將兩個(gè)或更多個(gè)墊結(jié)合起來形成拋光墊。例如，Rutherford等人在美國專利第6007407號(hào)中揭示了一種通過將兩層不同的材料層疊起來形成的用來進(jìn)行CMP的拋光墊。上部拋光墊結(jié)合在由適合用來支承所述拋光層的材料形成的下層或“下墊(sub-pad)”上。下墊通常具有高于拋光層的可壓縮性和低于拋光層的剛性。通常用壓敏粘合劑(“PSA”)將這兩個(gè)層粘合在一起。然而，PSA具有較低的粘結(jié)強(qiáng)度和勉強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕性。因此，使用PSA層疊形成的拋光墊容易在拋光過程中造成下墊與上部拋光層分離(“脫層”)，或者上部拋光層從下墊上分離(“脫層”)，使得拋光墊無法使用，阻礙拋光過程。
因此，人們需要具有改進(jìn)的密度和孔隙均勻性的拋光墊。具體來說，需要具有始終如一的拋光性能、缺陷更少、抗脫層而且制造成本低廉的拋光墊。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明第一方面，提供一種化學(xué)機(jī)械拋光墊，該拋光墊包含其中分散著微球體的聚合物基質(zhì)，該聚合物基質(zhì)由水基聚合物或其混合物形成，該聚合物基質(zhì)被施加在滲透性基材上。
在本發(fā)明第二方面，提供一種化學(xué)機(jī)械拋光墊，該拋光墊包含多孔性的或其中分散著填料的聚合物基質(zhì)，該聚合物基質(zhì)由重量百分比為100∶1至1∶100的氨基甲酸乙酯和丙烯酸類的分散體的混合物形成，該聚合物基質(zhì)被施加在滲透性基材上。
在本發(fā)明第三方面，提供一種制造化學(xué)機(jī)械拋光墊的方法，該方法包括向連續(xù)傳送的滲透性基材上提供包含微球體的水基液相聚合物組合物；使所述聚合物組合物在所述傳送的滲透性基材上成形，成為具有預(yù)定厚度的液相拋光層；并在固化烘箱內(nèi)使傳送的滲透性基材上的聚合物組合物固化，將該聚合物組合物轉(zhuǎn)化為拋光墊的固相拋光層。


圖1顯示用來連續(xù)制造本發(fā)明水基拋光墊的設(shè)備；圖1A顯示本發(fā)明的另一種制造設(shè)備；圖2顯示用來對(duì)本發(fā)明水基拋光墊進(jìn)行連續(xù)加工(condition)的設(shè)備；圖3顯示使用圖1所示設(shè)備制造的水基拋光墊的橫截面；圖3A顯示使用圖1所示設(shè)備制造的另一種水基拋光墊；圖3B顯示使用圖1所示設(shè)備制造的另一種水基拋光墊。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種缺陷減少、拋光性能提高的水基拋光墊。較佳的是，該拋光墊制成帶狀形式(web-format)，減少了在澆注-切片制得的“硬”拋光墊中經(jīng)常出現(xiàn)的墊與墊之間的差異。另外，該拋光墊優(yōu)選為水基而非有機(jī)溶劑基的，比現(xiàn)有技術(shù)中通過凝固法形成的“軟”墊更容易制造。所述拋光墊直接加在滲透性基材上，不需使用粘合劑，降低了成本，減少了拋光墊的脫層。本發(fā)明的拋光墊可用來拋光半導(dǎo)體基片、剛性存儲(chǔ)碟片、光學(xué)產(chǎn)品，還可用來拋光各種半導(dǎo)體加工材料，例如ILD、STI、鎢、銅、低k電介質(zhì)和超低k電介質(zhì)。
下面參見附圖，圖1顯示用來制造本發(fā)明水基拋光墊300的設(shè)備100。較佳的是，所述水基拋光墊300是以“卷”狀形式制成的，從而能夠“連續(xù)制造”，以減少分批法可能造成的不同拋光墊300之間的差異。設(shè)備100包括進(jìn)料卷筒即解卷裝置(unwind station)102，其上儲(chǔ)存著以縱向連續(xù)形式螺旋纏繞的滲透性基材302。所述基材302由任何滲透性薄膜形成，所述滲透性薄膜可以是織造織物或非織造織物，例如紡粘型織物或針刺織物(例如購自德國，Newark的Rohm andHass Electronic Materials CMP Inc.的Suba IVTM)。在本發(fā)明中，基材302優(yōu)選成為最終產(chǎn)品的整體部分?？墒褂冒ň埘ァ⒛猃埡推渌w維及其混合物的任何材料制備所述滲透性基材302。在下文中將會(huì)討論到，至少一部分粘性液態(tài)的聚合物組合物滲透到基材302的滲透性薄膜，并與之粘結(jié)，相對(duì)于常規(guī)的粘合技術(shù)，這可以提高化學(xué)和機(jī)械粘著性質(zhì)。
基材302的厚度優(yōu)選為2-100密耳(0.051-2.54毫米)。更佳的是，基材302的厚度優(yōu)選為10-60密耳(0.254-1.52毫米)。最佳的是，基材302的厚度優(yōu)選為20-30密耳(0.508-0.762密耳)。
通過驅(qū)動(dòng)裝置104機(jī)械驅(qū)動(dòng)進(jìn)料輥102以控制的速度旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)裝置104包括例如皮帶106和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的滑輪108。所述驅(qū)動(dòng)裝置104任選包括馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的撓性軸或馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的齒輪系(未顯示)。
仍然參見圖1，由進(jìn)料輥102向連續(xù)傳送裝置110上提供連續(xù)基材302，所述傳送裝置110(例如不銹鋼帶)環(huán)繞在互相隔開的驅(qū)動(dòng)輥112上?？捎民R達(dá)以一定的速度使驅(qū)動(dòng)輥112轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳送裝置110與連續(xù)基材302同步地線性傳送。通過傳送裝置110在各驅(qū)動(dòng)輥112和相應(yīng)的惰輥112a之間的空間傳送基材302。惰輥112a與傳送裝置110相嚙合，用來主動(dòng)循跡控制基材302。傳送裝置110具有支承在工作臺(tái)支架110b的平坦水平表面上的平坦部分110a，該平坦部分110a支承著基材302，將基材302傳送經(jīng)過連續(xù)的制造位點(diǎn)114、122和126。輥形的支承部件110c沿傳送裝置110和基材302的側(cè)邊分布，用來主動(dòng)循跡控制傳送裝置110和基材302。
第一制造位點(diǎn)114還包括儲(chǔ)存容器116和容器116出口處的噴嘴118。向容器116提供粘性液態(tài)聚合物組合物，通過噴嘴118將該組合物施加在連續(xù)基材302上。使用泵120控制位于容器116出口處的噴嘴118的流量。噴嘴118的寬度可與連續(xù)基材302相等，從而能覆蓋整個(gè)基材302。當(dāng)傳送裝置110將連續(xù)基材302傳送經(jīng)過制造位點(diǎn)114時(shí)，在基材302上就施加了連續(xù)的液相拋光層304。通過這種方式，至少一部分粘性液態(tài)聚合物組合物滲透到基材302的滲透性薄膜并與之粘結(jié)，相對(duì)于常規(guī)的粘合技術(shù)(例如施用壓敏粘合劑將頂部墊粘合在下墊上)，這可以提高化學(xué)和機(jī)械粘著性質(zhì)。
由于原料可在大的均勻供應(yīng)源內(nèi)混合，然后反復(fù)裝入容器116，這就減少了最終產(chǎn)物組成和性質(zhì)的差異。換而言之，本發(fā)明提供了一種能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中澆注和切片法缺點(diǎn)的制造帶狀水基拋光墊的方法。該方法的連續(xù)特性使得能夠精確控制水基拋光墊300的制造，可將此帶狀拋光墊300切割成具有所需區(qū)域圖案和尺寸的許多單獨(dú)的拋光墊。減少了所述許多拋光墊300中的組成和性質(zhì)的差異。
較佳的是，所述液相聚合物組合物是水基組合物。例如，該組合物可包含水基氨基甲酸乙酯分散體(例如購自美國康奈提格州，Middlebury，Crompton有限公司的W-290H、W-293、W-320、W-612和A-100，以及購自美國新澤西州，West Paterson，Cytec Industries有限公司的HP-1035和HP-5035)和丙烯酸類分散體(例如購自美國賓夕法尼亞州，費(fèi)城，羅門哈斯公司的RhoplexE-358)。另外，也可使用丙烯酸類/苯乙烯分散體(例如美國賓夕法尼亞州，費(fèi)城，羅門哈斯公司的RhoplexB-959和E-693)之類的混合物。另外，也可使用水基氨基甲酸乙酯和丙烯酸類的分散體的混合物。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式中，水基氨基甲酸乙酯和丙烯酸類的分散體的混合物的重量百分比為100∶1至1∶100的。更佳的是，水基氨基甲酸乙酯和丙烯酸類的分散體的混合物的重量百分比為10∶1至1∶10。最佳的是，水基氨基甲酸乙酯和丙烯酸類的分散體的混合物的重量百分比為3∶1至1∶3。
所述水基聚合物能夠有效地形成多孔并填充的拋光墊。出于本說明書的目的，用于拋光墊的填料包括能夠在拋光過程中脫落或溶解的固體顆粒，以及液體填充的顆?；蚯蝮w。出于本說明書的目的，孔隙結(jié)構(gòu)包括氣體填充的顆粒、氣體填充的球體以及由其它方式形成的空穴，所述其它方式是例如使用氣體使粘性體系機(jī)械發(fā)泡，向聚氨酯熔體內(nèi)注入氣體，通過產(chǎn)生氣態(tài)產(chǎn)物的化學(xué)反應(yīng)原位引入氣體，或通過減壓使溶解的氣體形成氣泡。
所述液態(tài)聚合物組合物可任選地包含其它添加劑，包括消泡劑(例如購自Cognis的Foamaster111)和流變改性劑(例如購自羅門哈斯公司的AcrysolASE-60、Acrysol I-62、Acrysol RM-12W、Acrysol RM-825和AcrysolRM-8W)。也可使用防結(jié)皮劑(例如購自Lanxess有限公司的Borchi-NoxC3和Borchi-Nox M2)和聚結(jié)劑(例如購自Eastman Chemicals的TexanolEster醇)之類的其它添加劑。
第二制造位點(diǎn)122包括例如刮片124，它距離連續(xù)基材302有預(yù)定距離、在它們之間形成一定間隙。當(dāng)傳送裝置110將連續(xù)基材302和液相拋光層304輸送過制造位點(diǎn)122的刮片124時(shí)，刮片124連續(xù)地對(duì)液相拋光層304進(jìn)行成形，將其制成預(yù)定的厚度。
第三制造位點(diǎn)126包括一固化烘箱128，例如傳送所述連續(xù)基材302和拋光層304的加熱通道。烘箱128使液相拋光層304固化生成粘著在連續(xù)基材302上的連續(xù)固相拋光層304。應(yīng)緩慢除去水分，以免發(fā)生例如表面起泡。通過控制溫度和通過烘箱128的傳送速度來控制固化時(shí)間。烘箱可以是燃料加熱或電加熱的，采用輻射加熱或強(qiáng)制對(duì)流加熱，或者二者皆采用。
較佳的是，烘箱128的溫度可為50-150℃。更佳的是，烘箱128的溫度可為55-130℃。最佳的是，烘箱128的溫度可為60-120℃。另外，拋光層304可以5-20fpm(1.52-6.10mps)的速度通過烘箱128。較佳的是，拋光層304可以5.5-15fpm(1.68-4.57mps)的速度通過烘箱128。更佳的是，拋光層304可以6-12fpm(1.83-3.66mps)的速度通過烘箱128。
現(xiàn)在參見圖1A，當(dāng)離開烘箱128后，連續(xù)基材302粘著在連續(xù)的固相拋光層304上，構(gòu)成連續(xù)的水基拋光墊300。水基拋光墊300被螺旋纏繞在位于制造位點(diǎn)126后面的收集卷軸130上。該收集卷軸130由第二驅(qū)動(dòng)裝置104驅(qū)動(dòng)。收集卷軸130和第二驅(qū)動(dòng)裝置104構(gòu)成了選擇性地位于制造設(shè)備100內(nèi)的獨(dú)立的制造位點(diǎn)。
現(xiàn)在參見圖2，任選地提供了對(duì)連續(xù)水基拋光墊300進(jìn)行表面加工或表面修飾的設(shè)備200。該設(shè)備200包括與圖1所示類似的傳送裝置110，或包括相同傳送裝置110的延長部分。設(shè)備200的傳送裝置110包括驅(qū)動(dòng)輥112，以及用來支承離開烘箱126的水基拋光墊300的平坦部分110a。水基拋光墊300在烘箱126內(nèi)固化之后，設(shè)備200的傳送裝置110將連續(xù)拋光墊300傳送經(jīng)過一個(gè)或多個(gè)制造位點(diǎn)201、208和212，在這些位點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的加工。設(shè)備200具有另外的工作臺(tái)支架110b和另外的支承部件110c，這些支架和部件如圖1所示進(jìn)行操作。
可對(duì)固化的拋光層304進(jìn)行拋光，從而使其達(dá)到所需的表面光潔度和表面平坦度。可以根據(jù)需要使拋光層304的表面具有凹槽或其它凹陷形式的不平整結(jié)構(gòu)。例如，加工位點(diǎn)201包括一對(duì)起壓縮成形作用的沖壓模，這對(duì)沖壓模包括往復(fù)沖壓模202和固定模204，在沖壓操作時(shí)這對(duì)?；ハ嗫拷?。往復(fù)模202面向連續(xù)拋光層304的表面。往復(fù)模202的許多個(gè)齒205穿透連續(xù)拋光層304的表面。沖壓操作提供表面加工操作。例如，許多齒205在拋光層304的表面切割出圖案形式的凹槽。當(dāng)模202、204互相閉合時(shí)，傳送裝置110可間斷性地停止，靜止不動(dòng)?；蛘弋?dāng)模202和204互相閉合時(shí)，模202和204沿傳送方向與傳送裝置110作同步運(yùn)動(dòng)。
制造位點(diǎn)208包括例如用來在連續(xù)拋光層304表面切割凹槽的旋轉(zhuǎn)鋸210。該旋轉(zhuǎn)鋸210由正交運(yùn)動(dòng)繪跡儀驅(qū)動(dòng)沿預(yù)定路線移動(dòng)，切割出具有所需圖案的凹槽。另一制造位點(diǎn)212包括用來將連續(xù)拋光層304的表面拋光或研磨成平坦表面的旋轉(zhuǎn)研磨頭214，所述拋光或研磨后的表面具有選擇性粗糙化或平滑化的所需表面光潔度。
制造位點(diǎn)202、210和212的排列順序可與圖2所示的順序不同。可根據(jù)需要省去制造位點(diǎn)202、210和212中的一個(gè)或多個(gè)裝置。收集卷軸130和第二驅(qū)動(dòng)裝置104構(gòu)成了選擇性地位于制造設(shè)備200中傳送裝置110端、用來收集固相連續(xù)拋光墊300的獨(dú)立的制造位點(diǎn)。
現(xiàn)在參見圖3，圖3是本發(fā)明設(shè)備100制造的拋光墊300的截面圖。上面討論過，在烘箱128中固化后，水基聚合物形成了固化的連續(xù)拋光墊300。所述拋光墊300的拋光層304可任選地包含磨粒或微粒306，形成固定拋光墊。因此，所述磨?；蛭⒘?06作為液相聚合物混合物的組分包含在其中。聚合物混合物成為夾帶著磨?；蛭⒘?06的基質(zhì)。
現(xiàn)在參見圖3A，在本發(fā)明拋光墊300的另一實(shí)施方式中，聚合物混合物作為基質(zhì)，其中包含起泡劑或發(fā)泡劑或氣體形式的夾帶組分。在固化時(shí)，起泡劑或發(fā)泡劑或氣體以揮發(fā)性物質(zhì)的形式離開，在整個(gè)連續(xù)拋光層304中形成開放的孔隙308。圖3A的拋光墊300還包括基材302。
現(xiàn)在參見圖3B，顯示了拋光墊300的另一實(shí)施方式，在聚合物混合物中包含微球或聚合物微球體310，它們分散在整個(gè)連續(xù)拋光層304中。微球體310中可填有氣體?；蛘呶⑶蝮w310中可填有拋光液，在使用拋光墊300進(jìn)行拋光操作的過程中，研磨作用打開了微球體310時(shí)，這些拋光液就逸出?；蛘咚鑫⑶蝮w301是水溶性聚合物微型元件，在拋光操作過程中溶于水中。圖3B的拋光墊300還包括基材302。
較佳的是，至少一部分聚合物微球體310大體上是撓性的。合適的聚合物微球體310包括無機(jī)鹽、糖和水溶性顆粒。這種聚合物微球體310(或微型元件)的例子包括聚乙烯醇、果膠、聚乙烯吡咯烷酮、羥乙基纖維素、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚羥基醚丙烯酸酯(polyhydroxyetheracrylites)、淀粉、馬來酸共聚物、聚環(huán)氧乙烷、聚氨酯、環(huán)糊精和它們的組合?？梢酝ㄟ^例如接枝、嵌段、交聯(lián)對(duì)微球體310進(jìn)行化學(xué)改性，改變其溶解度、溶脹性等性質(zhì)。優(yōu)選用作微球體的材料是聚丙烯腈和聚偏二氯乙烯的共聚物(例如購自瑞典，Sundsvall，AkzoNobel的ExpancelTM)。
較佳的是，水基拋光墊300中孔隙結(jié)構(gòu)或填料的濃度可至少為0.3體積％。這些孔隙結(jié)構(gòu)或填料有助于提高拋光墊在拋光過程中傳送拋光液的能力。更佳的是，拋光墊中孔隙結(jié)構(gòu)或填料的濃度為0.55-70體積％。最佳的是，拋光墊中孔隙結(jié)構(gòu)或填料的濃度為0.6-60體積％。較佳的是，孔隙或填料顆粒的重均直徑為10-100微米。最佳的是，孔隙或填料顆粒的重均直徑為15-90微米。膨脹的中空聚合物微球體重均直徑的標(biāo)稱范圍為15-50微米。
據(jù)此，本發(fā)明提供了一種缺陷減少、拋光性能提高的水基拋光墊。較佳的是，該拋光墊以帶狀形式形成，減少了在澆注和切片法制得的“硬”拋光墊中經(jīng)常出現(xiàn)的墊與墊之間的差異。另外，該拋光墊優(yōu)選為水基的，不是有機(jī)溶劑基的，本發(fā)明拋光墊的產(chǎn)率比現(xiàn)有技術(shù)凝固法制得的“軟”墊大，缺陷比其小。另外，至少一部分粘性液態(tài)聚合物組合物滲透到基材的滲透性薄膜，并與之粘結(jié)，相對(duì)于常規(guī)的粘合技術(shù)，這可以提高化學(xué)和機(jī)械粘著性質(zhì)。
實(shí)施例下表說明了本發(fā)明水基拋光墊缺陷的改進(jìn)。水基墊通過以下步驟制成在混合容器內(nèi)，將75克購自Crompton有限公司的W-290H與25克購自羅門哈斯公司的RhoplexE-358，以3∶1的比例混合2分鐘。然后將1克購自Cognis的Foamaster111加入混合容器內(nèi)，再混合2分鐘。然后將0.923克Expancel551DE40d42(Expancel551 DE40d42是Akzo Nobel生產(chǎn)的重均直徑為30-50微米的空心聚合物微球體)加入混合容器中，再攪拌5分鐘。再將購自羅門哈斯公司的1克增稠劑，AcrysolASE-60和5 Acrysol I-62加入混合容器中混合15分鐘。然后將該混合物涂布(濕厚50密耳(1.27毫米))在購自Dupont Teijin的435PET膜上，然后在熱空氣烘箱內(nèi)60℃干燥6小時(shí)。所制得拋光墊的厚度為25密耳(0.64毫米)。然后在水基拋光墊上形成環(huán)形溝槽，該溝槽的間距為120密耳(3.05毫米)，深度為9密耳(0.23毫米)，寬度為20密耳(0.51毫米)。在Applied Material Mirra拋光機(jī)上，使用本發(fā)明的拋光墊，在向下作用力為3psi(20.68千帕)、拋光溶液流量150立方厘米/分鐘、臺(tái)板轉(zhuǎn)速120RPM、支架轉(zhuǎn)速114RPM的條件下，對(duì)樣品(銅片晶片)進(jìn)行平面化。如下表所示，測試1-3表示使用本發(fā)明的拋光墊拋光的樣品，測試A-C表示使用現(xiàn)有技術(shù)的“軟”拋光墊拋光的樣品的對(duì)比例。也即是說，測試A施用Politex拋光墊，測試B使用IC1000拋光墊。
表1

1表面上尺寸約1-10微米的球形痕跡2劃痕缺陷數(shù)量加上在一條長約1-10微米的直線上排列的一系列連續(xù)的凹陷或鑿痕3包括晶片上所有種類的缺陷如上表1所示，使用本發(fā)明水基墊拋光的樣品中缺陷的數(shù)量很少。例如，使用本發(fā)明的水基墊拋光的樣品中的缺陷不到現(xiàn)有技術(shù)“軟”墊拋光的樣品的十分之一。
因此，本發(fā)明提供了一種缺陷減少、拋光性能改進(jìn)的水基拋光墊。較佳的是，該拋光墊以帶狀形式制得，減少了澆注-切片法制得的“硬”拋光墊中經(jīng)常出現(xiàn)的墊與墊之間的差異。另外，該拋光墊優(yōu)選為水基而不是有機(jī)溶劑基的，其產(chǎn)率大于現(xiàn)有技術(shù)凝固法制造的“軟”墊，缺陷則少于現(xiàn)有技術(shù)。該拋光墊還直接施加到滲透性基材上，不需要使用粘合劑，從而降低了成本，減小了拋光墊分層的可能性。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)機(jī)械拋光墊，該拋光墊包含其中分散著微球體的聚合物基質(zhì)，該聚合物基質(zhì)由水基聚合物或其混合物形成，所述聚合物基質(zhì)被施加到滲透性基材上。
2.如權(quán)利要求1所述的拋光墊，其特征在于，所述聚合物基質(zhì)是氨基甲酸乙酯分散體、丙烯酸類分散體、苯乙烯分散體或其混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的拋光墊，其特征在于，所述聚合物基質(zhì)包含重量百分比為100∶1至1∶100的氨基甲酸乙酯與丙烯酸類的分散體的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的拋光墊，其特征在于，所述微球體選自聚乙烯醇、果膠、聚乙烯吡咯烷酮、羥乙基纖維素、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚羥基醚丙烯酸酯、淀粉、馬來酸共聚物、聚環(huán)氧乙烷、聚氨酯、環(huán)糊精、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈和它們的組合。
5.如權(quán)利要求1所述的拋光墊，其特征在于，所述微球體占拋光墊的至少0.3體積％。
6.如權(quán)利要求1所述的拋光墊，其特征在于，所述聚合物基質(zhì)還包含消泡劑、流變改性劑、防結(jié)皮劑或聚結(jié)劑。
7.一種化學(xué)機(jī)械拋光墊，該拋光墊包含具有孔隙結(jié)構(gòu)或填料分散于其中的聚合物基質(zhì)，所述聚合物基質(zhì)由重量百分比為100∶1至1∶100的氨基甲酸乙酯與丙烯酸類的分散體的混合物組成，所述聚合物基質(zhì)被施加在滲透性基材上。
8.一種制造化學(xué)機(jī)械拋光墊的方法，該方法包括向連續(xù)傳送的滲透性基材上提供包含微球體的水基液相聚合物組合物，在所述傳送的滲透性基材上對(duì)所述聚合物組合物進(jìn)行成形，制成具有預(yù)定厚度的液相拋光層，在固化烘箱內(nèi)使傳送的滲透性基材上的聚合物組合物固化，將該聚合物組合物轉(zhuǎn)化為拋光墊的固相拋光層。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述聚合物組合物包含氨基甲酸乙酯分散體、丙烯酸類分散體、苯乙烯分散體或其混合物。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述微球體選自聚乙烯醇、果膠、聚乙烯吡咯烷酮、羥乙基纖維素、甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚羥基醚丙烯酸酯、淀粉、馬來酸共聚物、聚環(huán)氧乙烷、聚氨酯、環(huán)糊精、聚偏二氯乙烯、聚丙烯腈和它們的組合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種化學(xué)機(jī)械拋光墊，該拋光墊包含其中分散著微球體的聚合物基質(zhì)，該聚合物基質(zhì)由水基聚合物或其混合物形成，該聚合物基質(zhì)被施加到滲透性基材上。本發(fā)明提供一種缺陷減少、拋光性能獲得改進(jìn)的水基拋光墊。
文檔編號(hào)B24B29/02GK1935461SQ20061015179
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月19日
發(fā)明者C·H·杜昂 申請(qǐng)人:羅門哈斯電子材料Cmp控股股份有限公司