[发明专利]一种光终点检测窗及其制备方法

说明书

本发明公开一种光终点检测窗及其制备方法。所述光终点检测窗，包括异氰酸酯封端预聚物、固化剂和表面修饰纳米材料为反应原料反应得到。所述的表面修饰纳米材料为异氰酸酯表面修饰的纳米材料。所述的异氰酸酯封端预聚物，制备原料包括异氰酸酯、未修饰纳米材料与多元醇，并且不使用其它催化剂。所述的光终点检测窗能够在耐光降解、耐水解的同时仍具有较高的透光率。

技术领域

本发明涉及用于化学机械抛光垫的光终点检测窗。

背景技术

在集成电路和其它电子器件的制造过程中，需要在半导体晶片的表面沉积或从其上除去多个导电、半导电或电介质材料层。当依次沉积或去除材料层时，晶片最上面的表层会变得不平坦。由于随后的半导体加工(如镀覆金属)要求该晶片具有平坦的表面，因此需要对晶片进行平坦化处理。平坦化适用于去除不需要的表面形貌和表面缺陷，例如粗糙表面，团聚的材料，晶格损伤，划痕，以及被污染的层或材料。

化学机械平面化或化学机械抛光(CMP)是一种用以平面化或抛光工件(例如半导体晶片)的常见技术。化学机械抛光晶片中的一个难点在于测定何时基板抛光到预想的程度。因此，开发了抛光终点原位检测法，利用激光干涉仪，使用激光器产生的光来测定基片尺寸。该原位光学抛光终点检测法可分为两个基本类型：(1)监测以单一波长反射的光信号，或(2)监测从多个波长反射的光信号。典型地，用作光学终点检测的波长包括可见光谱(例如400～700nm)、紫外光谱(例如315～400nm)和红外光谱(例如700～1000nm)。将来自激光光源的光传输到晶片表面上并检测反射的信号，当晶片表面处的组成从一种金属变为另一种金属时，反射率会发生变化，然后用这种反射率的变化来检测抛光终点。

在抛光垫使用过程中，为了准确判断抛光终点，对抛光垫终点检测窗的透光性具有极高的要求。中国专利CN105014527A提供了一种端点检测窗的反应物配方组分，组分含有异氰酸酯封端预聚物和固化剂体系，其固化剂体系由双官能固化剂和多元醇固化剂共同组成。该终点检测窗表现出在400nm下双通透射率为25～100％。中国专利CN105922126A同样提供了一种合成检测窗的组合料配方，其在于对合成预聚物的异氰酸酯进行了特殊选择而达到了高透光的要求。中国专利CN104029115B提供了一种由环状烯烃加成聚合物制得的终点检测窗块体，该终点检测窗具有高要求的抛光应用所需的耐久性。中国专利CN1744968A提出了一种透明窗口，该窗口中含有至少一种无机材料及至少一种有机材料。其中无机材料占透明窗口总重量的20wt％或更多。中国专利CN110627981A中提出一种光学树脂组合物，包括经表面修饰的无机纳米粒子、多异氰酸酯及硫醇化合物，得到的光学树脂具有高透射率。

传统聚合物终点检测窗在长时间暴露于抛光液和检测光的情况下具有不期望的降解从而对透光率产生不利的影响，进而对光学检测精度产生影响而影响抛光质量。因此需要一种光稳定性聚合物终点检测窗，该窗在暴露于抛光液和光时同时具有抗降解和高透光率的优异性能。

发明内容

本发明一方面提供了一种光终点检测窗，能够耐受长时间低波长(360～420nm)光照射，降低光降解；即使抛光液(绝大部分为水)长时间接触，也能降低水解反应；具有高的透光率。

本发明另一方面提供一种光终点检测窗的制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案如下：

当一个数量、浓度或其它数值或参数以范围、优选范围或一系列优选上限数值和优选下限数值给出时，它应被理解为具体地公开由任何范围上限或优选数值和任何范围下限或优选数值的任何一对所构成的所有范围，而无论所述范围是否被单独地公开。除非另行指出，凡在本发明中给出某一数值范围之处，该范围均旨在包含其端点，以及位于该范围内的所有整数和分数。

一种光终点检测窗，包括异氰酸酯封端预聚物、固化剂和表面修饰纳米材料为反应原料反应得到。