專利名稱：改進的拋光墊及其拋光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于半導(dǎo)體裝置、存儲盤等的制造過程中使用的拋光墊。更具體地說，本發(fā)明的拋光墊包括支承薄的親水拋光層的基體，該拋光層具有特殊的表面紋理和形貌(topography)。
相關(guān)技術(shù)的描述制造集成電路和存儲盤時經(jīng)常需要高精密度的化學(xué)-機械拋光。這種拋光通常使用拋光墊結(jié)合使用拋光液體來完成。然而，拋光操作中不希望有的“墊-墊”差別是非常普通的，因此需求一種具有更可預(yù)知效果的拋光墊。
美國專利4,927,432描述了包括多孔熱塑性樹脂的拋光墊，該熱塑性樹脂是用纖維網(wǎng)例如毛氈來增強的；拋光材料是通過聚結(jié)纖維之間的樹脂優(yōu)選通過熱處理而改性，這增加了材料的空隙率和硬度以及樹脂的表面活性。
發(fā)明簡述本發(fā)明涉及含有基體1和薄的親水拋光層2的拋光墊。該拋光層具有特殊的表面紋理和形貌?！凹y理”是指小于10微米級的表面特征，而“表面形貌”是指10微米或以上級別的表面特征。
本發(fā)明的基體可以包括一單層或多層并且可以包括粘合在一起的復(fù)合層。即使在基體上施加10psi的不均勻壓力，至少部分基層也應(yīng)當(dāng)確定一平面，這一點是重要的。一個實施方式中，基層與拋光層粘合，并且該復(fù)合體拋光過程中滑過一硬組件例如平面或板。優(yōu)選的基層包括塑料彈性層，特別是工程塑料例如聚酰胺、聚酰亞胺、和/或聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯或“PET”。該層優(yōu)選是能夠由輥拉出或易于卷繞到輥上的柔性網(wǎng)。
本發(fā)明的基體優(yōu)選厚度小于1毫米。優(yōu)選實施方式中，載體層厚度小于0.5毫米，更優(yōu)選小于300微米。
優(yōu)選實施方式中，本發(fā)明薄的拋光層小于500微米，更優(yōu)選小于300微米，甚至更優(yōu)選小于150微米，并且包括一無規(guī)表面紋理，該紋理包括不同大小和維度的孔和/或微空隙。形成薄的拋光層的優(yōu)選方法是在載體層(基層)上凝固一聚合物，例如根據(jù)美國專利3,100,721中描述的“制備微孔膜和涂層的方法”，該文獻在此被引進在本說明書中作參考。在另一個實施方式中，薄的拋光層被印刷、噴涂、鑄塑、模塑、噴墨印刷或其它方法涂覆在載體層上，隨后通過冷卻或固化反應(yīng)凝固。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，薄基層與薄拋光層的結(jié)合可以產(chǎn)生超高效的拋光，這是由于當(dāng)硬的載體壓在與被拋光的襯底相對的薄拋光墊上時(并且拋光墊相對基體移動)產(chǎn)生更精密和可預(yù)知的拋光相互作用。該拋光墊可以制造成非常緊的公差并且(與硬載體一起)可以產(chǎn)生可預(yù)知的壓縮能力和平面長度?！捌矫骈L度”是指跨過基本上位于一個平面并且拋光中保持在一個平面上的拋光墊表面的距離，結(jié)果晶片表面高的部件被拋光，而低的部件沒有拋光，除非較高的部件被減小到更低的部件高度。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，厚度大于1.5毫米的拋光墊更容易發(fā)生不可預(yù)知的扭曲或其它不同于原來形狀的偏差。這種扭曲和/或偏差通常比本發(fā)明的薄基體更不利于超精密的拋光效果。
還驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的薄拋光層對由于拋光操作中的材料疲勞而產(chǎn)生的不可預(yù)知的拋光效果更不敏感。對于本發(fā)明的拋光層，疲勞效果更可預(yù)知并且通常對拋光效果的影響降低。此外，薄的拋光層趨向于充分飽和并且比常規(guī)拋光墊更快地更可預(yù)知地與拋光漿料達到穩(wěn)定的平衡態(tài)。
優(yōu)選實施方式中的拋光層基本上沒有宏觀缺陷?！昂暧^缺陷”是指尺寸大于25微米(長、寬或高)的凸紋或其它突出于拋光墊表面的突出。
宏觀缺陷不能與“微觀粗糙”混淆。微觀粗糙是指尺寸小于10微米(長、寬或高)的凸紋或其它突出于拋光墊表面的突出。令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，微觀粗糙通常有利于超精密拋光，特別是制造半導(dǎo)體裝置中的拋光，優(yōu)選實施方式中，拋光層在拋光面上形成大量微觀粗糙。
此外，本發(fā)明的拋光層包括一種親水物質(zhì)。該拋光層優(yōu)選具有下述特征i密度大于0.5g/cm3；ii臨界表面張力大于或等于34mN/m；iii拉伸模量為0.02-5GPa；iv30℃的拉伸模量與60℃的拉伸模量之比為1.0-2.5；v肖氏硬度為15-80D；vi屈服應(yīng)力為300-6000psi(2.1-41.4MPa)；vii拉伸強度為1000-15,000psi(7-105MPa)；viii斷裂伸長小于或等于500％。優(yōu)選實施方式中，拋光層還包括大量軟區(qū)域和硬區(qū)域。軟區(qū)域可以是聚合物。硬區(qū)域可以是陶瓷顆粒?？梢约尤氲綊伖鈱又械念w粒包括氧化鋁、碳化硅、氧化鉻、氧化鋁-氧化鋯、硅石、金剛石、氧化鐵、氧化鈰、氮化硼、碳化硼、石榴子石、氧化鋯、氧化鎂、二氧化鈦、和它們的混合物。
本發(fā)明的拋光墊可以制成放置在硬板上例如常規(guī)半導(dǎo)體平面化裝置的圓形臺上。它們也可以以卷繞的網(wǎng)的形式用在線形平面裝置中，該網(wǎng)可以鋪在拋光過程中為拋光墊提供硬平面的板上。拋光墊的另一種形式是連續(xù)帶。
優(yōu)選實施方式的詳細(xì)描述本發(fā)明涉及一種拋光或拋平襯底，特別是制造半導(dǎo)體裝置、存儲盤等的襯底中使用的改進的拋光墊。本發(fā)明的組合物和方法也可以用于其它工業(yè)中，并且可以應(yīng)用于下列材料中的任何一種，例如該材料非限定性地包括硅、二氧化硅、金屬(非限定性地包括鎢、銅、和鋁)、介電材料(包括聚合介電材料)、陶瓷和玻璃。
本發(fā)明的拋光墊包括具有外表面的拋光層。制備本發(fā)明拋光層的優(yōu)選方法包括1鑄塑，2聚結(jié)，3噴涂，4模塑，5印刷(包括噴墨印刷)，或6任何使可流動物質(zhì)定位和凝固由此形成至少部分拋光墊形貌的類似方法。
通過流動和凝固在本發(fā)明的拋光層(不切割)上產(chǎn)生至少部分形貌，拋光層表面要比機加工經(jīng)受少得多的干擾或破壞；因此本發(fā)明的拋光墊具有極少的宏觀缺陷，并且通常改善了拋光效果和該效果的可預(yù)知性。
拋光墊通常在使用前進行加工。該加工產(chǎn)生或增大了該墊的紋理。使用中，該紋理可能經(jīng)受不希望的塑性流動并且可能被碎屑污染。結(jié)果，拋光墊通常在有效期內(nèi)定期地進行再加工以產(chǎn)生最佳的微觀形貌。某些實施方式中，本發(fā)明的拋光墊比常規(guī)拋光墊使用中需要更少的再加工。
優(yōu)選實施方式中，墊的宏觀結(jié)構(gòu)作為制造方法中的組成部分引入到拋光層的表面上。實現(xiàn)該過程的可能方法就是使用現(xiàn)有的模塑突出物，其中拋光墊材料開始時圍繞該突出物流動和凝固。此時，宏觀形貌可以在拋光墊材料固化的同時在拋光層外表面形成。該形貌優(yōu)選包括一個或多個凹痕，其平均深度和/或?qū)挾却笥?.1，更優(yōu)選0.4，甚至更優(yōu)選0.6毫米。該宏觀形貌有利于拋光液體的流動并由此增加了拋光效果。
優(yōu)選實施方式中，拋光墊材料充分地親水以使產(chǎn)生的臨界表面張力大于或等于34mN/m，更優(yōu)選大于或等于37，最優(yōu)選大于或等于40mN/m。臨界表面張力定義了固體表面的濕潤性，通過記錄一種液體可以產(chǎn)生并且在那種固體上還仍然能夠產(chǎn)生大于0的接觸角的最低表面張力。因此，具有更高臨界表面張力的聚合物更易于濕潤并由此更親水。常用聚合物的臨界表面張力如下聚合物 臨界表面張力(mN/m)聚四氟乙烯 19聚二甲基硅氧烷 24硅橡膠 24聚丁二烯 31聚乙烯 31聚苯乙烯 33聚丙烯 34聚酯 39-42聚丙烯酰胺 35-40聚乙烯醇 37聚甲基丙烯酸甲酯39聚氯乙烯39聚砜41尼龍6 42聚氨酯 45聚碳酸酯45一個優(yōu)選實施方式中，拋光墊基質(zhì)來自于至少下述物質(zhì)1丙烯酸酯化聚氨酯；2丙烯酸酯化環(huán)氧樹脂；3具有羧基、芐基或酰胺官能團的烯化不飽和有機化合物；4具有不飽和羰基側(cè)鏈的氨基塑料衍生物；5具有至少一個丙烯酸酯基側(cè)鏈的三聚異氰酸酯衍生物；6乙烯基醚；7聚氨酯；8聚丙烯酰胺；9乙烯/酯共聚物或其酸衍生物；10聚乙烯醇；11聚甲基丙烯酸甲酯；12聚砜；13聚酰胺；14聚碳酸酯；15聚氯乙烯；16環(huán)氧樹脂；17上述化合物的共聚物；或18它們的混合物。
優(yōu)選的拋光墊材料包括聚氨酯、碳酸酯、酰胺、砜、氯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯醇、酯或丙烯酰胺部分。該拋光墊材料可以是多孔的或無孔的。一個實施方式中，基質(zhì)是無孔的，而另一個實施方式中，該基質(zhì)是無孔的并且沒有纖維增強。
一個優(yōu)選實施方式中，該拋光層材料包括1拋光過程中阻止塑性流動的大量硬區(qū)域；和2拋光過程中較少阻止塑性流動的大量不太硬區(qū)域。這些性能的結(jié)合產(chǎn)生了雙重機理，該機理被發(fā)現(xiàn)對拋光二氧化硅和金屬特別有利。硬區(qū)域傾向于使突出嚴(yán)格地與拋光界面嚙合，而軟區(qū)域傾向于增加突出與被拋光襯底表面之間的拋光作用。
在任何維度(高、寬或長)上，硬相大小優(yōu)選小于100微米，更優(yōu)選小于50微米，甚至更優(yōu)選小于25微米，最優(yōu)選小于10微米。同樣，非硬相也優(yōu)選小于100微米，更優(yōu)選小于50微米，甚至更優(yōu)選小于25微米，最優(yōu)選小于10微米。優(yōu)選的兩相材料包括具有軟鏈段(產(chǎn)生非硬相)和硬鏈段(產(chǎn)生硬相)的聚氨酯聚合物。該區(qū)域是由于兩種(硬和軟)聚合物鏈段之間的不相容性，在拋光層形成過程中通過相分離形成的。
具有硬鏈段和軟鏈段的其它聚合物也可以適當(dāng)?shù)陌ㄒ蚁┕簿畚?、共聚酯、嵌段共聚物、聚砜共聚物和丙烯酸共聚物。拋光墊材料中的硬區(qū)域和軟區(qū)域也可以通過下述方式產(chǎn)生1聚合物骨架中的硬鏈段和軟鏈段；2拋光墊材料中的結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)；3硬聚合物與軟聚合物共混；或4聚合物與有機填料或無機填料結(jié)合。有用的這些組合物包括共聚物、聚合物混合物、互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)和類似物。引用在本說明書中作參考的申請09/049,864描述了硬區(qū)域可以是陶瓷顆粒，特別是氧化物，最特別是金屬氧化物?？梢砸氲綊伖鈱又械念w粒包括氧化鋁、碳化硅、氧化鉻、氧化鋁-氧化鋯、硅石、金剛石、氧化鐵、氧化鈰、氮化硼、碳化硼、石榴子石、氧化鋯、氧化鎂、二氧化鈦、和它們的混合物。
產(chǎn)生宏觀溝槽或宏觀凹痕的優(yōu)選方法是壓花和印刷。宏觀凹痕在拋光操作中為拋光液體提供大的流動溝槽是有用的。
形成包括至少部分宏觀形貌的拋光墊的拋光層之后，外表面還可以通過增加微觀形貌而進一步改變。該微觀形貌優(yōu)選通過相對磨料表面移動拋光層表面而產(chǎn)生。優(yōu)選實施方式中，磨料是大量硬顆粒嵌入(優(yōu)選是永久固定在)其表面的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(磨料可以是圓形、方形、矩形、橢圓形或任何幾何形狀)。硬顆粒相對于拋光墊表面的移動引起拋光墊表面的塑性流動、碎裂或其組合作用(在與顆粒接觸的點)。磨料表面不一定要相對拋光墊表面轉(zhuǎn)動；磨料表面可以多種方式相對拋光墊移動，包括振動、線移動、無規(guī)軌道移動、滾動或類似方式。
由于磨料表面產(chǎn)生的塑性流動、碎裂或其組合方式在拋光墊的外表面產(chǎn)生微觀形貌。微觀形貌包括微觀凸痕以及與凹痕至少一側(cè)相鄰的微觀突出。一個實施方式中，微觀突出占拋光墊的拋光表面至少0.1％的表面面積，微觀凹痕的平均深度小于50微米，更優(yōu)選小于10微米，微觀突出的平均高度小于50微米，更優(yōu)選小于10微米。優(yōu)選的是，磨料表面產(chǎn)生的這樣的表面改變將引起少量磨料從拋光層中移出，甚至僅僅是在不引起有實際價值量(如果有的話)的拋光墊材料從拋光層中分離的情況下在拋光墊中產(chǎn)生凹痕。然而，盡管不是優(yōu)選的，但是只要產(chǎn)生微觀形貌，拋光墊材料的少量磨料移出就可以接受。
另一個實施方式中，至少一部分微觀凹痕或微觀突出也可以在制造方法中通過在拋光墊表面引入適當(dāng)?shù)奶卣鞫a(chǎn)生。制造拋光墊過程中形成微觀形貌和宏觀形貌可以減小或甚至取消再加工間斷的必要。這種形成方法與形成之后通過表面改變的形成方法相比可以使微觀形貌更可控和更可靠地復(fù)制。
被引用在本說明書中作參考的申請序列號09/129,301描述了通過擠出制備拋光墊的方法，其中將得到的拋光墊片材兩端縫合形成拋光帶，或者可以將片材切割成任意形狀或大小的拋光墊。
本發(fā)明的拋光墊優(yōu)選與拋光液體例如拋光淤漿結(jié)合起來使用。拋光過程中，拋光液體位于拋光墊的拋光表面與被拋光襯底之間。由于拋光墊相對于拋光襯底作相對移動，因此微觀凹痕提高了拋光液體沿界面(拋光墊和被拋光襯底之間)流動。這種提高了的流動通常具有更有效和更高效的拋光效果。
由于至少部分宏觀形貌不是通過外部方式(例如機加工)產(chǎn)生的，因此宏觀形貌不易于產(chǎn)生宏觀缺陷例如凹紋或突出。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，可以通過提供具有非常少的宏觀缺陷的拋光面和顯著減小陷入宏觀凹痕中的碎屑(否則將限制了拋光液體的流動)來提高拋光墊的性能。
使用時，本發(fā)明的拋光墊優(yōu)選附著在平板或滑過硬平板，然后充分貼近拋光件或拋平物。表面不規(guī)則物去除的速率取決于多種參數(shù)，包括拋光物表面的拋光壓力(反之亦然)；拋光墊與拋光物之間相對移動的速度；和拋光液體的成分。
拋光墊拋光時，微觀形貌可能經(jīng)歷磨損去除或降低拋光效果的塑性流動(微觀突出變平或不再明顯)。然后隨著進一步加工，微觀突出將再次形成，例如拋光墊再次相對磨料表面移動并引起材料再次形成凹痕。對本發(fā)明拋光墊來說，這種再加工通常不再嚴(yán)格和/或不需要，而現(xiàn)有拋光墊通常卻是嚴(yán)格和需要的。
優(yōu)選加工用的摩擦表面是盤，該盤優(yōu)選是金屬的并且優(yōu)選嵌入了大小為1微米-0.5毫米的金剛石。加工時，加工盤和拋光墊之間的壓力優(yōu)選為0.1-25psi。盤旋轉(zhuǎn)的速度優(yōu)選為1-1000rpm。
優(yōu)選的加工盤為直徑4英寸100目粒度(grit)金剛石盤，例如R.E.科學(xué)公司生產(chǎn)的RESITM盤。最好的加工條件如下向下壓力為10psi，板速75rpm，刮掃曲線為鐘形，預(yù)加工間斷刮掃次數(shù)為15，晶片間補充加工刮掃次數(shù)為15。
視具體情況而定，加工可以在加工液存在下進行，優(yōu)選為含有磨料顆粒的水基液體。
根據(jù)拋光層的組成，拋光液體優(yōu)選是水基的，可以含有磨料顆粒也可以不含有磨料顆粒。如果拋光層含有磨料顆粒，拋光液體就不需要含有磨料顆粒。
實施例實施例1該實施例說明，使用常規(guī)淤漿的薄拋光墊而不需要機加工，就能夠得到好的拋光效果。
在預(yù)涂有粘結(jié)促進層的7mil聚酯膜的片材上噴涂含有2wt％(40vol％)聚合微球(Expancel)的水基膠乳聚氨酯(購自Witco的W242)。涂覆多層以達到所需要的厚度(3mil)，每涂一層進行干燥。干燥后，將片材表面輕微砂磨以去掉高的突出并提供合適的拋光紋理。在片材的背后涂覆壓敏粘合劑，然后從片材上沖切下直徑28英寸的圓形拋光墊。
用該拋光墊拋光沉積在硅片上的TEOS氧化物膜。拋光在Strasbargh 6DS-SP上進行，向下壓力為9psi，板速為20rpm，載體速度15rpm。淤漿是購自Rodel的ILD1300，流速為125mil/min。拋光過程中以及晶片與晶片之間都沒有進行拋光墊的加工。對10％的不均勻性達到了600A/min的穩(wěn)定去除速率。
實施例2該實施例說明，拋光墊中引入磨料并且用含有活性液體的非磨料拋光液進行拋光的能力。
在預(yù)涂有粘結(jié)促進層的7mil聚酯膜的片材上噴涂含有70wt％含顆粒淤漿(SCP’s)的水基膠乳聚氨酯(購自Witco的W242)。SCP’s中含有95wt％的氧化鈰。涂覆多層以達到所需要的厚度(15mil)，每涂一層進行干燥。在片材的背后涂覆壓敏粘合劑，然后從片材上沖切下直徑28英寸的圓形拋光墊。
用該拋光墊拋光沉積在硅片上的TEOS氧化物膜。拋光在Strasbargh 6DS-SP上進行，向下壓力為6psi，板速為65rpm，載體速度50rpm。拋光中使用的液體為pH值為10的氫氧化銨溶液，流速為100mil/min。該拋光墊在拋光之前進行預(yù)加工，去掉高的突出，并且在拋光過程中使用100目粗砂加工盤重復(fù)加工。達到的穩(wěn)定去除速率為1500A/min。
上述所有內(nèi)容都不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限定。本發(fā)明的所有限定僅在后面給出的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種拋光用于制造半導(dǎo)體裝置中使用的襯底或其前體的方法，包括在襯底和薄墊之間放一液體，其中的薄墊含有一拋光層，該拋光層進一步包括一拋光面；在液體或輔助液體存在于兩表面之間的前提下，將拋光面和襯底表面彼此相對運動并相互加有偏壓，該液體保證平均至少50％的表面不接觸在一起；施加小于25psi的均力將兩表面偏壓在一起，壓縮拋光面5微米以下，由此使拋光面具有一平行于大部分基體表面的平面構(gòu)型，所述拋光面包括大量納米級粗糙；所述拋光層的厚度小于或等于1毫米，拋光層粘結(jié)在載體膜上，該載體膜的厚度小于或等于1毫米，拋光墊的平均總厚度小于或等于3毫米，所述拋光層具有基本上由下述特征的拋光材料構(gòu)成的拋光面i密度大于0.5g/cm3；ii臨界表面張力大于或等于34mN/m；iii拉伸模量為0.02-5GPa；iv30℃的拉伸模量與60℃的拉伸模量之比為1.0-2.5；v肖氏硬度為15-80Dvi屈服應(yīng)力為300-6000psi；vii拉伸強度為1000-15,000psi；viii斷裂伸長小于或等于500％，所述拋光材料至少包括一部分選自下面的物質(zhì)1聚氨酯；2碳酸酯；3酰胺；4酯；5醚；6丙烯酸酯；7甲基丙烯酸酯；8丙烯酸；9甲基丙烯酸；10砜；11丙烯酰胺；12鹵；13酰亞胺；14羧基；15羰基；16氨基；17醛基；和18羥基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光墊，其中通過下述方式將宏觀形貌引入到拋光面上i壓花；ii模塑；iii印刷；iv鑄塑；v燒結(jié)；v光刻；vii化學(xué)蝕刻；或viii噴墨印刷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的拋光墊，其中所述拋光面是通過噴墨印刷形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光墊，其中所述拋光面當(dāng)放大1000倍觀察時，每平方毫米拋光面平均具有少于2個能看出的宏觀缺陷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光墊，其中拋光材料還包括多個軟區(qū)域和多個硬區(qū)域，硬區(qū)域和軟區(qū)域的平均尺寸小于100微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的拋光墊，其中硬區(qū)域和軟區(qū)域是通過拋光層形成時的相分離形成的，該拋光層含有具有多個硬鏈段和多個軟鏈段的聚合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的拋光墊，其中拋光層基本上由兩相聚氨酯組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光墊，其中拋光層是通過擠出方法以片的形式形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的拋光墊，其中所述片具有起始邊和末端邊，該兩邊結(jié)合起來形成連續(xù)的帶。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的拋光墊，其中所述片被切割成任意大小和形狀的墊。
11.權(quán)利要求1的拋光墊還包括周圍固化有可流動物質(zhì)的插入物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光墊，其中該墊的平均長寬比至少為400。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光墊，其中拋光層還包括磨料顆粒。
14.一種拋平硅、二氧化硅或金屬襯底的方法，包括a)提供含有拋光層的拋光墊，所述拋光層基本上由親水拋光層構(gòu)成，其厚度小于或等于1毫米，所述拋光層包括一個基本上由下述特征的拋光材料組成的拋光面，所述特征包括i密度大于0.5g/cm3；ii臨界表面張力大于或等于34mN/m；iii拉伸模量為0.02-5GPa；iv30℃的拉伸模量與60℃的拉伸模量之比為1.0-2.5；v肖氏硬度為15-80Dvi屈服應(yīng)力為300-6000psi；vii拉伸強度為1000-15,000psi；viii斷裂伸長小于或等于500％，所述拋光材料包括至少一部分選自下面的物質(zhì)通過加速異氰酸酯反應(yīng)的催化劑制備的聚氨酯，其中所述催化劑不含有銅、鎢、鐵或鉻；碳酸酯；酰胺；酯；醚；丙烯酸酯；甲基丙烯酸酯；丙烯酸；甲基丙烯酸；砜；丙烯酰胺；鹵；和羥基，所述拋光面含有通過固化可流動物質(zhì)而形成的宏觀形貌，和b)用所述拋光墊通過化學(xué)-機械作用拋光金屬、硅或二氧化硅襯底。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述宏觀形貌通過下述方式引入到拋光面上i壓花；ii模塑；iii印刷；iv鑄塑；v燒結(jié)；v光刻；vii化學(xué)蝕刻；或viii噴墨印刷。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中拋光面通過使磨料介質(zhì)貼著拋光面運動而產(chǎn)生大量微觀粗糙，所述磨料介質(zhì)含有大量硬顆粒。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的拋光墊，其中拋光層基本上由下述物質(zhì)組成聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚砜、尼龍、聚碳酸酯、聚氨酯、乙烯共聚物、聚醚砜、聚醚酰亞胺、聚乙烯亞胺、聚酮和其混合物。
18.一種拋光半導(dǎo)體裝置襯底的方法，包括在具有無規(guī)表面紋理的親水拋光面上產(chǎn)生大量微觀粗糙，所述拋光面不具有內(nèi)在的吸附或運送大量淤漿顆粒的能力，所述微觀粗糙是通過使磨料介質(zhì)貼著拋光面相對運動而形成的，和使用所述具有微觀缺陷的拋光層，利用襯底和拋光層之間大于0.1kg/m2壓力來拋光硅、二氧化硅、玻璃或金屬襯底。
19.權(quán)利要求18的方法，還包括通過再次使磨料介質(zhì)貼著拋光面相對移動而定期地在拋光襯底過程中更新微觀粗糙。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中所述磨料介質(zhì)初始時比其后當(dāng)微觀粗糙更新時更嚴(yán)格地嵌入拋光墊以產(chǎn)生微觀粗糙。
21.一種化學(xué)機械拋光中使用的拋光墊，包括拋光層，它基本上由不具有內(nèi)在的吸附大量淤漿顆粒能力的親水拋光層組成，所述拋光層具有連續(xù)的或不連續(xù)的拋光面，該拋光面基本上由有下述特征的拋光材料組成i密度大于0.5g/cm3；ii臨界表面張力大于或等于34mN/m；iii拉伸模量為0.02-5GPa；iv30℃的拉伸模量與60℃的拉伸模量之比為1.0-2.5；v肖氏硬度為15-80Dvi屈服應(yīng)力為300-6000psi；vii拉伸強度為1000-15,000psi；viii斷裂伸長小于或等于500％，所述拋光層含有具有至少一個溝槽和與所述溝槽相鄰的拋光面的表面形貌，所述溝槽寬度至少為0.01毫米，深度至少為0.01毫米，長度至少為0.1毫米，所述表面形貌有一過渡區(qū)，為表面形貌的一部分的所述過渡區(qū)從拋光面過渡到所述溝槽邊緣面，所述溝槽的邊緣面位于第一平面上，該平面與拋光面存在的第二平面不同，所述過渡區(qū)定義了一部分橋接第一和第二平面的拋光面，整個拋光面的過渡區(qū)具有不足10個大于25微米每毫米溝槽長度的宏觀缺陷。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于制造半導(dǎo)體裝置或類似物中使用的改進的拋光墊。本發(fā)明的拋光墊具有親水拋光材料的優(yōu)點并且足夠薄,通常用來改善可預(yù)知性和拋光效果。
文檔編號B24B37/04GK1336861SQ00802934
公開日2002年2月20日 申請日期2000年1月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月21日
發(fā)明者D·B·詹姆斯, L·M·庫克, A·R·貝克 申請人:羅德爾控股公司