專利名稱：用于固定拋光工件的承載膜和其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于固定拋光工件的承載膜和其制造方法，且更具體地說，涉及在化學(xué) 機(jī)械拋光(CMP)制程中使用的用于固定拋光工件的承載膜和其制造方法。
背景技術(shù)：
拋光一般指的是在化學(xué)機(jī)械拋光制程中對(duì)于初步粗糙表面的磨損控制，其使得含有 微粒的漿液均勻地分散在拋光墊的上表面上，且同時(shí)抵靠所述拋光塾放置拋光工件，并 接著以規(guī)則運(yùn)動(dòng)反復(fù)摩擦所述拋光工件。拋光工件可為例如半導(dǎo)體、存儲(chǔ)媒體襯底、集 成電路、LCD平板玻璃、光學(xué)玻璃和光電面板的物件。在拋光制程期間，必須使用承載 膜來承載并固定拋光工件，且承載膜的質(zhì)量直接影響拋光工件的拋光效果。圖l展示具有常規(guī)承載膜的拋光裝置的示意圖。所述拋光裝置l包括下底板ll、承載膜12、拋光工件13、上底板14、拋光墊15和漿液16。所述承載膜12通過粘合層17而粘合 到所述下底板ll，且用于承載并固定拋光工件13。所述拋光墊15固定在所述上底板14上。 拋光裝置l的操作模式如下。首先，將拋光工件13固定在承載膜12上，且接著轉(zhuǎn)動(dòng) 上底板14和下底板11兩者，并同時(shí)向下移動(dòng)上底板14，以使得拋光墊15接觸拋光工件13 的表面，且可通過連續(xù)補(bǔ)充漿液16和使用拋光墊15的作用來執(zhí)行對(duì)拋光工件13的拋光操 作。圖2是第一類型的常規(guī)承載膜。所述第一類型常規(guī)承載膜的材料是例如泡沫聚氨酯 的彈性體。所述承載膜的表面經(jīng)拋光以形成類似麂皮的表面。承載膜僅包含一個(gè)襯底， 且襯底底部比襯底上部分更結(jié)實(shí)。由于襯底的厚度受到限制，因而其僅可提供微小緩沖 作用。在化學(xué)機(jī)械拋光制程中，轉(zhuǎn)動(dòng)的上底板向下移動(dòng)，且從上底板穿過拋光墊產(chǎn)生向 下力，并將所述向下力施加在拋光工件上。結(jié)果，施加在拋光工件上的向下力不能被均 勻傳導(dǎo)和釋放，這是因?yàn)樗龀Ｒ?guī)承載膜不能提供恰當(dāng)?shù)木彌_作用。此類不均勻力通常 推擠拋光工件并使得其破裂。開發(fā)了第二類型的常規(guī)承載膜并在圖3中展示。所述承載膜包含表面襯底和至少一個(gè)緩沖襯底。所述表面襯底和所述緩沖襯底的材料是例如泡沫聚胺酯的彈性體。所述表 面和緩沖襯底由壓敏粘合劑(PSA)粘合。所述壓敏粘合劑的一個(gè)實(shí)施例包含含有(例 如)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的膜，且在所述膜的上側(cè)和下側(cè)上具有低流動(dòng)性的粘合劑，所 述粘合劑被稱為雙側(cè)粘合劑。所述粘合劑的厚度通常大于20 pm。膜上側(cè)上的粘合劑經(jīng) 配置以耦合到表面襯底，且膜下側(cè)上的粘合劑將耦合到緩沖襯底。承載膜的表面經(jīng)拋光 以形成類似麂皮的表面。通過應(yīng)用所述緩沖襯底，向下力在一定程度上得以傳導(dǎo)和釋放。 然而，因?yàn)閴好粽澈蟿⒈砻嬉r底和緩沖襯底的硬化率和收縮率不同，所以從而降低了 緩沖作用。此外，所述壓敏粘合膜根本不提供任何緩沖作用。在拋光時(shí)，所述因素也推 擠所述拋光工件且使得其破裂。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種用于固定拋光工件的承載膜。所述承載膜包含表面襯底 和緩沖襯底。所述表面襯底包含多個(gè)孔，且表面襯底的材料包含彈性體。所述緩沖襯底 包含多個(gè)孔，且所述緩沖襯底的材料包含所述彈性體。表面襯底和緩沖襯底由包含所述 彈性體的粘合劑粘合。在拋光時(shí)，所述承載膜提供良好緩沖性質(zhì)以傳導(dǎo)和釋放施加在拋 光工件上的向下力。本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于制造用于固定拋光工件的承載膜的方法。本發(fā)明的方法包含以下步驟(a) 提供包含多個(gè)孔的表面襯底，所述表面襯底的材料包含彈性體，且提供包含 多個(gè)孔的緩沖襯底，所述緩沖襯底的材料包含所述彈性體；和(b) 使用包含所述彈性體的粘合劑來粘合所述表面襯底和所述緩沖襯底。


圖l展示具有常規(guī)承載膜的拋光裝置的示意圖。 圖2展示第一類型常規(guī)承載膜在透射電子顯微鏡下的視圖。 圖3展示第二類型常規(guī)承載膜在透射電子顯微鏡下的視圖。 圖4展示所述實(shí)例的承載膜在透射電子顯微鏡下的視圖(50X)。 圖5展示所述實(shí)例的承載膜在透射電子顯微鏡下的視圖(IOOX)。
具體實(shí)施方式
為了獲得具有令人滿意的緩沖作用的用于固定拋光工件的承載膜，本發(fā)明提供一種 新穎承載膜。所述承載膜包含表面襯底和緩沖襯底。所述表面襯底包含多個(gè)孔，且所述表面襯底 的材料包含彈性體。所述緩沖襯底包含多個(gè)孔，且所述緩沖襯底的材料包含所述彈性體。 所述表面襯底和所述緩沖襯底由包含所述彈性體的粘合劑粘合。根據(jù)本發(fā)明的表面襯底包含兩個(gè)表面，其優(yōu)選地具有用于固定所述拋光工件的第一 類似麂皮的表面。所述類似麂皮的表面提供較大摩擦力，且被設(shè)計(jì)用來較牢固地固定所 述拋光工件。所述表面襯底的第二表面優(yōu)選地包含用于粘合到所述緩沖襯底的第一平坦 表面。所述第一平坦表面提供良好界面以使用包含所述彈性體的粘合劑而粘合到所述緩 沖襯底。為了提供更好的緩沖作用，所述表面襯底的厚度優(yōu)選地在0.05mm到5.00mm之間。 所述厚度范圍提供最佳緩沖作用，從而避免如在常規(guī)承載膜中所觀測(cè)到的實(shí)心底部的存 在。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述緩沖襯底具有第二平坦表面。如果所述第二平 坦表面位于所述緩沖襯底的上表面上，那么其有助于通過包含所述彈性體的粘合劑而將 緩沖襯底緊固到表面襯底。另一方面，如果第二平坦表面位于緩沖襯底的下表面上，那 么其有助于將緩沖襯底且也將整個(gè)承載膜緊固到拋光裝置的下底板。表面襯底和緩沖襯底的孔為連續(xù)或不連續(xù)的。所述孔使空氣能夠分布到襯底中，且 空氣與襯底的彈性體協(xié)作以提供用于釋放和傳導(dǎo)在拋光制程中發(fā)生的向下力的柔性結(jié) 構(gòu)。如本文所使用的連續(xù)孔指的是彼此連接的孔。另一方面，如本文所使用的不連續(xù)孔 指的是獨(dú)立且未連接到其它孔的孔。所述孔的直徑優(yōu)選地為從0.001 pm到1000 ^im。本發(fā)明的特征在于，表面襯底和緩沖襯底的材料是相同的(即彈性體)，且使用包 含所述彈性體的粘合劑來粘合表面襯底和緩沖襯底。如本文所使用，術(shù)語"彈性體"(也 稱作"彈性聚合物")指的是一類展現(xiàn)類似橡膠質(zhì)量的聚合物。在拋光時(shí)，彈性體充當(dāng) 良好緩沖性質(zhì)以傳導(dǎo)和釋放施加在拋光工件上的向下力。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例 中，所述彈性體為泡沫樹脂。如本文所使用，術(shù)語"泡沫樹脂"指的是含有熱塑樹脂和 熱解泡沫劑的材料。優(yōu)選地，所述彈性體包括聚胺酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE) 或聚氯乙烯(PVC)中的至少一者；更優(yōu)選地，其包括聚胺酯。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述用于粘合表面襯底和緩沖襯底的包含彈性體的6粘合劑是從由以下各物組成的群組中選擇的粘合劑單成份粘合劑、雙成份粘合劑和濕 式凝固粘合劑。所述粘合劑能夠滲透到表面襯底和緩沖襯底的表面中，且能夠緊緊地粘 合這兩個(gè)襯底。此外，所述粘合劑中的彈性體具有與表面襯底和緩沖襯底相同的硬化率 和收縮率，以使得在拋光制程中所發(fā)生的向下力的傳導(dǎo)和釋放均得到改進(jìn)。所述單成份粘合劑指的是包含高分子量彈性體充當(dāng)粘合劑的粘合劑。所述雙成份粘合劑指的是包含 相互作用或彼此交聯(lián)以獲得粘合效果的兩個(gè)組份的粘合劑。雙成份粘合劑優(yōu)選地包含彈 性體和聚異氰酸酯。所述濕式凝固粘合劑(也稱作"濕氣固化粘合劑")指的是其中彈 性體單元依據(jù)空氣中的濕氣而彼此交聯(lián)的粘合劑。用于粘合表面襯底和緩沖襯底的粘合 劑的厚度優(yōu)選地小于l pm。所述薄粘合劑在表面襯底與緩沖襯底之間提供優(yōu)質(zhì)界面。在 另一方面，用于粘合表面襯底和緩沖襯底的粘合劑的應(yīng)力為5kg/cn^到500kg/cm2?？梢匀舾煞绞絹硎┘佑糜谡澈媳砻嬉r底和緩沖襯底的粘合劑。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選 實(shí)施例中，用于粘合表面襯底和緩沖襯底的彈性體形成為多個(gè)粘合凸塊、粘合膜或多個(gè) 粘合點(diǎn)。所述粘合劑不僅能夠粘合這兩個(gè)襯底，而且還能夠提供恰當(dāng)?shù)木彌_作用。本發(fā)明還提供一種用于制造用于固定拋光工件的承載膜的方法，所述方法包含以下步驟(a) 提供包含多個(gè)孔的表面襯底，所述表面襯底的材料包含彈性體，且提供包含 多個(gè)孔的緩沖襯底，所述緩沖襯底的材料包含所述彈性體；和(b) 使用包含所述彈性體的粘合劑來粘合表面襯底和緩沖襯底。 粘合表面襯底和緩沖襯底的方式根據(jù)粘合劑形式而變化。優(yōu)選地通過涂覆、噴射或刮擦而將用于粘合表面襯底和緩沖襯底的粘合劑施加在表面襯底和緩沖襯底的至少一 個(gè)表面上。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使用具有10個(gè)網(wǎng)格到800個(gè)網(wǎng)格的輪子來執(zhí)行粘合 劑的涂覆。粘合劑通過輪子而施加在表面襯底和緩沖襯底的至少一個(gè)表面上，且形成為 粘合凸塊，從而避免過多粘合劑。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使用孔數(shù)在1與10,000之間的噴嘴來執(zhí)行粘合劑的噴 射，且孔尺寸在l pm到lOOO pm之間。通過所述噴嘴而將粘合劑施加在表面襯底和緩沖 襯底的至少一個(gè)表面上，以形成粘合薄膜或點(diǎn)，從而避免過多粘合劑。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，使用刮刀來執(zhí)行粘合劑的刮擦。通過刮刀而將粘合 劑施加在表面襯底和緩沖襯底的至少一個(gè)表面上，以形成粘合薄膜，從而避免過多粘合 劑。在施加粘合劑之后，粘合表面襯底和緩沖襯底。優(yōu)選地在0 kg/cm2到10 kg/cm2的壓力下粘合表面襯底和緩沖襯底。在另一方面，在0'C到300'C的溫度下粘合表面襯底和緩沖襯底。如果必要，根據(jù)本發(fā)明的步驟(b)進(jìn)一步包含固化步驟。在某些情況下，粘合劑 需要所述固化步驟來凝固并形成結(jié)合。所述固化步驟的條件和方式根據(jù)所使用的粘合劑 而變化。僅出于說明目的而給出以下實(shí)例，且不希望其限制本發(fā)明的范圍。 實(shí)例表俯—#庶在隔離紙上涂覆二甲基甲酰胺(作為溶劑)中的聚胺酯(作為彈性體), 且接著將其放到包含水的固化溶液中以使所述彈性體成形且形成包含多個(gè)孔的表面襯 底。表廚炎遝所述表面襯底受到拋光制程以形成類似麂皮的表面。一蟹^V/i:在隔離紙上涂覆二甲基甲酰胺(作為溶劑)中的聚胺酯(作為彈性體)， 且接著將其放到包含水的固化溶液中以使所述彈性體成形且形成包含多個(gè)孔的緩沖襯 底。在從表面襯底和緩沖襯底移除隔離紙之后，使用具有150個(gè)網(wǎng)格的輪子來用雙成份聚胺酯粘合劑涂覆緩沖襯底的表面。在65。C和6.0kg/cn^下干燥緩沖襯底且將其 粘合到表面襯底。接著，在45'C下將所述襯底固化48小時(shí)以形成承載膜。在透射電子顯微鏡下觀測(cè)所述承載膜，且在圖4 (50X)和圖5 (100X)中展示。 參看圖4和圖5，粘合聚胺酯的厚度小于1 pm。盡管已說明并描述了本發(fā)明的若干實(shí)施例，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可作出各種修改 和改進(jìn)。因此，在說明性而并非限制性意義上描述了本發(fā)明實(shí)施例。希望本發(fā)明可不限 制于所說明的特定形式，且維持本發(fā)明精神和范圍的所有修改屬于所附權(quán)利要求書所界 定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于固定拋光工件的承載膜，其包含表面襯底，包含多個(gè)孔，所述表面襯底的材料包含彈性體；緩沖襯底，包含多個(gè)孔，所述緩沖襯底的材料包含所述彈性體；其中用包含所述彈性體的粘合劑來粘合所述表面襯底和所述緩沖襯底。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述表面襯底包含用于固定所述拋光工件的類 似麂皮的表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述表面襯底包含第一平坦表面用于粘合到所 述緩沖襯底的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述表面襯底的厚度在0.05mm與5.00mm之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述緩沖襯底具有第二平坦表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述孔為連續(xù)的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述孔為不連續(xù)的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述孔的直徑為O.OOl Mm到1000 nm。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述彈性體從由以下各物組成的群組中選擇 聚胺酯(PU)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述用于粘合所述表面襯底和所述緩沖襯底的 包含所述彈性體的粘合劑從由以下各物組成的群組中選擇單成份粘合劑、雙成份 粘合劑和濕式凝固粘合劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的承載膜，其中所述雙成份粘合劑包含所述彈性體和聚異氰酸 酯。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述用于粘合所述表面襯底和所述緩沖襯底的 彈性體的厚度小于l pm。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜，其中所述用于粘合所述表面襯底和所述緩沖襯底的 包含所述彈性體的粘合劑形成為多個(gè)粘合凸塊、粘合薄膜或多個(gè)粘合點(diǎn)。
14. 一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求l所述的承載膜的方法，其包含以下步驟-(a) 提供包含多個(gè)孔的表面襯底且提供包含多個(gè)孔的緩沖襯底，所述表面襯底 的材料包含彈性體，且所述緩沖襯底的材料包含所述彈性體；和(b) 用包含所述彈性體的粘合劑來粘合所述表面襯底和所述緩沖襯底。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述用于粘合所述表面襯底和所述緩沖襯底的包 含所述彈性體的粘合劑從由以下各物組成的群組中選擇單成份粘合劑、雙成份粘 合劑和濕式凝固粘合劑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述雙成份粘合劑包含所述彈性體和聚異氰酸 酯。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中通過涂覆、噴射或刮擦而將所述用于粘合所述表面襯底和所述緩沖襯底的包含所述彈性體的粘合劑施加在所述表面襯底或所述緩 沖襯底的至少一個(gè)表面上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中使用具有10個(gè)網(wǎng)格到800個(gè)網(wǎng)格的滾輪來執(zhí)行所述粘合劑的涂覆。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中使用孔數(shù)在1與10，000之間的噴嘴來執(zhí)行所述粘 合劑的噴射，且所述孔尺寸在l pm與1000 nm之間。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中使用刮刀來執(zhí)行所述粘合劑的刮擦。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在0kg/cn^到10kg/ct^的壓力下粘合所述表面襯底和所述緩沖襯底。
22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在(TC到30(TC的溫度下粘合所述表面襯底和所述 緩沖襯底。
23. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述步驟(b)之后，所述方法進(jìn)一步包含固 化步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于固定拋光工件的承載膜。所述承載膜包含表面襯底和緩沖襯底。所述表面襯底包含多個(gè)孔，且所述表面襯底的材料包含彈性體。所述緩沖襯底包含多個(gè)孔，且所述緩沖襯底的材料包含所述彈性體。所述表面襯底和所述緩沖襯底由包含所述彈性體的粘合劑粘合。本發(fā)明還提供一種用于制造所述承載膜的方法。在拋光時(shí)，所述承載膜提供良好緩沖性質(zhì)以傳導(dǎo)和釋放施加在所述拋光工件上的向下力。
文檔編號(hào)B24D18/00GK101244534SQ20071009745
公開日2008年8月20日 申請(qǐng)日期2007年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月15日
發(fā)明者馮崇智, 姚伊蓬, 洪永璋, 王良光 申請(qǐng)人:三芳化學(xué)工業(yè)股份有限公司