[发明专利]多孔化学机械抛光垫

说明书

本文揭示的实施方式总体上涉及抛光制品以及用于制造用于抛光工艺中的抛光制品的方法。更具体而言，本文揭示的实施方式涉及通过工艺产生的多孔抛光垫，所述工艺产出改良的抛光垫特性及性能，包括可调谐的性能。诸如三维打印工艺的增材制造工艺提供制成具有独特特性及属性的多孔抛光垫的能力。

背景

技术领域

本文揭示的实施方式总体上涉及抛光制品，及用于制造用于抛光工艺中的抛光制品的方法。更具体而言，本文揭示的实施方式涉及通过工艺产生的多孔抛光垫，该等工艺产出改良的抛光垫特性及性能，包括可调谐的性能。

背景技术

化学机械抛光(CMP)是在众多不同工业中用以平坦化基板表面的常规工艺。在半导体工业中，随着装置特征大小持续缩小，抛光及平坦化的均匀性已变得愈加重要。在化学机械抛光工艺期间，将诸如硅晶片的基板安装至承载头上，其中装置表面抵靠旋转的抛光垫。承载头在基板上提供可控负载，以推动装置表面抵靠抛光垫。通常将诸如具有磨料颗粒的浆料的抛光液体供应至移动的抛光垫及抛光头的表面。抛光垫及抛光头将机械能施加至基板，而抛光垫也有助于控制浆料运送，此浆料在抛光工艺期间与基板相互作用。

常规抛光垫通常通过模制、铸造或烧结包括聚胺基甲酸酯材料的聚合材料而制成。在模制情况下，抛光垫可例如通过注射模制而一次制成一个。在铸造情况下，液态前驱物经铸造及固化而成为饼状物，此饼状物随后被切为单个垫件。这些垫件可随后被机械加工至最终厚度。包括有助于浆料运送的凹槽的垫表面特征可被机械加工至抛光表面中，或作为注射模制工艺的部分而形成。

由更硬的材料制成的抛光垫往往展现高移除率，且具有较长的垫使用寿命，但非期望地趋于在正在抛光的基板上形成众多刮痕。由更软材料制成的抛光垫展现对基板的弱刮痕，但趋于展现更低移除率且具有更短的有效垫使用寿命。

在多孔抛光垫的情况下，可经由包括多孔材料的方法而将开孔结构引入垫中，且可经由包括与微球体掺合、起泡、微胞发泡、与水溶性球状颗粒掺合，及嵌入矿油的方法将闭孔结构引入垫。制造抛光垫的这些方法昂贵且耗时，且往往由于垫表面特征尺寸的生产及控制困难而产出不均匀抛光结果。随着集成电路(IC)装置尺寸及特征大小持续缩小，不均匀性已变得愈加重要。

因此，本领域仍需要提供均匀移除率、具有延长的垫使用寿命并将对抛光基板的划伤降至最小的抛光垫以及制造该种抛光垫的方法。

发明内容

本文揭示的实施方式总体上涉及抛光制品，及用于制造用于抛光工艺中的抛光制品的方法。更具体而言，本文揭示的实施方式涉及通过工艺产生的多孔抛光垫，这些工艺产出改良的抛光垫特性及性能。在一个实施方式中，提供树脂前驱物组成物。树脂前驱物组成物包括第一树脂前驱物组分、第二树脂前驱物组分、表面活性剂及孔隙形成剂，该第一树脂前驱物组分包括多官能丙烯酸酯低聚物，该第二树脂前驱物组分包括多官能丙烯酸酯单体。在一个配置中，孔隙形成剂包括水。第一前驱物制剂具有第一黏度，该第一黏度使得第一前驱物制剂能够通过使用增材制造工艺来分配以形成抛光制品的一部分。

在另一实施方式中，提供用于形成多孔抛光垫的组成物。在另一实施方式中，提供多孔抛光垫。多孔抛光垫由树脂前驱物组成物形成，该树脂前驱物组成物包括第一树脂前驱物组分、第二树脂前驱物组分、表面活性剂及孔隙形成剂，该第一树脂前驱物组分包括多官能丙烯酸酯低聚物，该第二树脂前驱物组分包括多官能丙烯酸酯单体。第一前驱物制剂具有第一黏度，该第一黏度使得第一前驱物制剂能够通过使用增材制造工艺来分配以形成抛光制品的一部分。