[发明专利]低表面粗糙度的抛光垫

说明书

技术领域

本发明涉及一种抛光垫及一种抛光基材的方法；且具体地说，本发明涉及一种抛光垫，其包含含有抛光表面的抛光垫体(polishing pad body)，其中该抛光体包含孔隙，且其中该抛光表面具有0.1微米至10微米的表面粗糙度。

背景技术

化学-机械抛光(“CMP”)工艺用于制造微电子器件以在半导体晶片、场发射显示器及许多其它微电子基板上形成平坦表面。例如，半导体器件的制造通常包括形成各种工艺层、对这些层的部分进行选择性移除或图案化、及在半导体基板表面上方沉积额外的工艺层以形成半导体晶片。举例来说，所述工艺层可包括绝缘层、栅极氧化物层、导电层、金属或玻璃的层等。在晶片制造工艺的一些步骤中，期望工艺层的最上部表面为平面的(即平坦的)，以用于沉积后续的层。CMP用于工艺层的平坦化，其中，将沉积的材料(例如导电材料或绝缘材料)抛光以使晶片平坦化而用于后续的工艺步骤。

在典型的CMP工艺中，晶片倒置安装于CMP工具中的载体上。通过力，将载体及晶片朝着抛光垫向下推动。使载体及晶片在该CMP工具的抛光台上的旋转着的抛光垫上方旋转。抛光组合物(也称作抛光浆料)通常在抛光过程期间加入到旋转着的晶片和旋转着的抛光垫之间。该抛光组合物典型地含有与部分最上部晶片层相互作用或溶解部分最上部晶片层的化学物质，以及以物理方式移除部分所述层的研磨材料。晶片及抛光垫可以相同方向或相反方向旋转，对于正在进行的特定抛光过程，无论哪一种旋转方式均是合乎需要的。该载体还可横跨抛光台上的抛光垫振荡。

抛光垫典型具有大于15微米的初始表面粗糙度。在使用同一垫抛光多个基材的过程中，垫表面的正常磨损导致垫表面粗糙度的改变。当垫的表面粗糙度改变，垫表面与待抛光的基材之间的接触改变，从而会改变抛光速率。因此，抛光基材以达成所期望的表面性质(例如平坦度)所需的时间在生产过程中有所差异。因而，基材之间的均一性会产生变化。

因此，本领域中需要改进的抛光垫。

发明内容

本发明提供一种抛光垫，其包含含有抛光表面的抛光垫体，其中该抛光体包含孔隙，且其中该抛光表面具有0.1微米至10微米的表面粗糙度。

本发明也提供一种抛光基材的方法，该方法包括：(i)提供待抛光的基材；(ii)将该基材与前述抛光垫及抛光组合物接触；以及(iii)将该基材相对于该抛光垫移动，其间有该抛光组合物，从而磨除该基材的至少一部分以抛光该基材。

附图说明

图1是根据本发明实施方式的抛光垫表面的扫描电子显微镜图像。

图2是根据本发明实施方式的抛光垫表面的扫描电子显微镜图像。

图3是常规的抛光垫表面的扫描电子显微镜图像。

图4是比较使用根据本发明实施方式的抛光垫与常规抛光垫进行抛光时，氧化硅移除速率对抛光晶片数量的图表。

具体实施方式

本发明提供一种抛光垫，其包含含有抛光表面的抛光垫体，其中该抛光垫体包含孔隙，且其中该抛光表面具有0.1微米至10微米的表面粗糙度。

该抛光垫体可为任何适合的外形尺寸。典型地，抛光垫体为圆形(如旋转抛光工具中所使用)或是制成环状线形带(如线型抛光工具中所使用)。优选地，该抛光垫体为圆形。

该抛光垫体可包含任何适合的材料、基本上由任何适合的材料组成、或由任何适合的材料组成。期望地，该抛光垫体包含聚合物树脂、基本上由聚合物树脂组成、或由聚合物树脂组成。该聚合物树脂可为任何适合的聚合物树脂。典型地，该聚合物树脂选自热塑性弹性体、热固性聚合物、聚氨酯(例如，热塑性聚氨酯)、聚烯烃(例如，热塑性聚烯烃)、聚碳酸酯、聚乙烯醇、尼龙、弹性橡胶、弹性聚乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚芳酰胺、聚亚芳基(polyarylene)、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、其共聚物、及其混合物。优选地，该聚合物树脂为聚氨酯，更优选为热塑性聚氨酯。