[发明专利]制备研磨垫之组合物

说明书

一种用于制备研磨垫之组合物，包含：15～25重量百分比之4,4'‑亚甲基双(2‑氯苯胺)、20～40重量百分比之异氰酸酯、30～50重量百分比之多元醇以及3～10重量百分比之导电添加物。前述导电添加物包含碳黑、碳纤维、氧化铝颗粒或其混合物。前述导电添加物带有电荷。

技术领域

本发明涉及一种制备研磨垫之组合物及其所制备之研磨垫。更进一步地，本发明涉及一种制备研磨垫之组合物，用于制备具有表面电荷之研磨垫以优化晶圆的化学机械研磨制程。

背景技术

化学机械研磨(Chemical mechanical polishing或Chemical mechanicalplanarization，简称CMP)为在特定的温度、压力以及化学成分中，将一半导体晶圆在一旋转的研磨平面上进行研磨的过程，或是在前述研磨平面上旋转晶圆而达到研磨的效果。前述研磨平面可以是一个由软性多孔材料(例如发泡聚氨酯)所制成的平面状的研磨垫。在CMP处理过程中，先将前述研磨平面利用一水性且具有化学活性的研磨浆进行润湿。前述研磨浆可为酸性或是碱性，一般包含研磨颗粒、活性化学成分(例如过渡金属之螯合盐类或氧化剂)、佐剂(例如溶剂、缓冲液、及/或钝化剂)。具体而言，研磨浆中的活性化学成分对晶圆进行化学蚀刻；而研磨浆中的研磨颗粒结合研磨垫对晶圆进行机械研磨。一般来说，CMP是利用调整晶圆的旋转速度以控制CMP处理的速度。例如，较高的晶圆旋转速度可以加快研磨的速度，反之亦然。然而，只透过调整晶圆的旋转速度很难精准地控制CMP处理的效能。

因此，需要提出一种可以优化CMP处理效能的化学机械研磨装置。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种具有表面电荷的研磨垫以优化晶圆的化学机械研磨制程。

在一实施例中，本发明提供一种用于制备研磨垫的组合物。前述组合物包含：15～25重量百分比之4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)、20～40重量百分比之异氰酸酯、30～50重量百分比之多元醇以及3～10重量百分比之导电添加物。前述导电添加物包含碳黑、碳纤维、氧化铝颗粒或其混合物。前述导电添加物带有电荷。

在另一实施例中，本发明提供一种用于化学机械研磨的研磨垫，由一组合物所制成。前述组合物包含：15～25重量百分比之4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)、20～40重量百分比之异氰酸酯、30～50重量百分比之多元醇以及3～10重量百分比之导电添加物。前述导电添加物包含碳黑、碳纤维、氧化铝颗粒或其混合物。前述导电添加物带有电荷。

在又一实施例中，本发明提供一种制备研磨垫的方法。前述方法包含步骤S401至S403。在步骤S401中，提供一种用于制备前述研磨垫的组合物。前述组合物包含：15～25重量百分比之4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)、20～40重量百分比之异氰酸酯、30～50重量百分比之多元醇以及3～10重量百分比之导电添加物。前述导电添加物包含碳黑、碳纤维、氧化铝颗粒或其混合物。前述导电添加物带有电荷。步骤S402中，将前述组合物放入一敞口铸型中。在步骤S403中，加热硬化前述组合物以产生一聚胺酯发泡树脂。

在又一实施例中，本发明提供一种用于研磨晶圆的化学机械研磨装置。前述化学机械研磨装置包含一研磨平台、一固定环、以及一研磨头。前述研磨平台具有一研磨垫，用于研磨前述晶圆。前述研磨垫由一组合物所制备。前述组合物包含：15～25重量百分比之4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)、20～40重量百分比之异氰酸酯、30～50重量百分比之多元醇以及3～10重量百分比之导电添加物。前述导电添加物包含碳黑、碳纤维、氧化铝颗粒或其混合物。前述导电添加物带有电荷。前述固定环用于固定前述晶圆。前述研磨头连接于前述固定环，用于转动前述固定环。

综上所述，本发明实施例之研磨垫由一包含氨基甲酸乙酯预聚物以及导电添加物之组合物所制备而成。前述组合物中的导电添加物带有电荷。因此，由本发明之组合物所制成的研磨垫具有表面电荷，可与晶圆表面以及研磨浆中的电荷产生静电吸引力或排斥力，以此方式可以优化研磨的效果。