[发明专利]低密度抛光垫

说明书

描述了低密度抛光垫及制造低密度抛光垫的方法。在实例中，用于抛光基材的抛光垫(222)包括具有约在0.4‑0.55g/cc的范围内的密度的抛光体。该抛光体包括热固性聚氨酯材料及多个分散于该热固性聚氨酯材料中的闭合的泡孔(218)。所述多个闭合的泡孔(218)各自具有由丙烯酸类共聚物构成的壳。

技术领域

本发明的实施方式在于化学机械抛光(CMP)领域，且具体地说，在于低密度抛光垫及低密度抛光垫的制造方法。

背景技术

化学机械平坦化或化学机械抛光(通常简称为CMP)是用在半导体制造中的用于使半导体晶片或其它基材平坦化的技术。

该方法涉及使用与直径典型地大于晶片的保持环及抛光垫结合的研磨及腐蚀性化学浆料(通常为胶体)。通过动态抛光头将抛光垫与晶片挤压在一起且通过塑料保持环固定在原位。动态抛光头在抛光期间旋转。该方法有助于材料的移除且倾向于使任何不规则的外形平整，使得晶片平坦或平面化。为了设置用于形成额外电路元件的晶片，这可为必需的。举例而言，为了将整个表面纳入到光刻法系统的景深(depth of field)内，或者，为了基于材料的位置来选择性地移除材料，这可能是必需的。由于最新的亚50纳米的技术节点，典型的景深要求降至埃的水平。

该材料移除方法不是如在木材上使用砂纸那样的简单的研磨刮擦。浆料中的化学物质还与待移除的材料反应和/或使之弱化。研磨加快了该弱化过程，而且，抛光垫有助于从表面擦除发生反应的材料。除了在浆料技术中的进步之外，抛光垫在日益复杂的CMP操作中发挥重要作用。

然而，在CMP垫技术的发展中需要额外的改善。

发明内容

本发明的实施方式包括低密度抛光垫及制造低密度抛光垫的方法。

在实施方式中，用于抛光基材的抛光垫包括具有约在0.4-0.55g/cc的范围内的密度的抛光体。该抛光体包括热固性聚氨酯材料及多个分散于该热固性聚氨酯材料中的闭合的泡孔。所述多个闭合的泡孔各自具有由丙烯酸类共聚物构成的壳。

在另一实施方式中，制造抛光垫的方法涉及在成形(成型，formation)模具中提供支撑层。该方法还涉及在该成形模具中且在该支撑层上提供预聚物及增链剂或交联剂与多个微型要素(microelement)的混合物，所述多个微型要素各自具有初始尺寸。在该成形模具中加热该混合物以提供部分固化的模塑抛光体，其包含热固性聚氨酯材料及多个分散于该热固性聚氨酯材料中的闭合的泡孔，通过在加热期间使所述多个微型要素各自膨胀至较大尺寸来形成所述多个闭合的泡孔，其中该部分固化的模塑抛光体结合至该支撑层。该方法还涉及从成形模具移除所述部分固化的模塑抛光体与支撑层的配对物(pairing)。该方法还涉及：在从成形模具移除所述部分固化的模塑抛光体与支撑层的配对物之后，在所述成形模具的外部对所述部分固化的模塑抛光体作进一步固化以提供结合至所述支撑层的模塑抛光体。该方法还涉及：在从成形模具移除所述部分固化的模塑抛光体与支撑层的配对物之后，移除该支撑层。

附图说明

图1A是根据现有技术的POLITEX抛光垫的俯视图。

图1B是根据现有技术的POLITEX抛光垫的横截面视图。

图2A-2G说明了根据本发明的实施方式的抛光垫制造中使用的操作的横截面视图。

图3说明了根据本发明的实施方式的包括全部基于致孔剂(porogen)填充物的闭合的泡孔的低密度抛光垫的100x及300x放大率的横截面视图。

图4说明了根据本发明的实施方式的包括部分基于致孔剂填充物且部分基于气泡的闭合的泡孔的低密度抛光垫的100x及300x放大率的横截面视图。

图5A说明了针对根据本发明的实施方式的低密度抛光垫中的孔径的宽的单模态分布的群组(population)随孔径而变的曲线图。