研磨墊及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及含有由預(yù)聚物和親水性高分子物質(zhì)的反應(yīng)而生成的二氧化碳?xì)怏w所產(chǎn)生的氣孔的多孔研磨墊及其制備方法。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求于2015年5月20日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)柕?0-2015-0070674號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該韓國(guó)專利申請(qǐng)的公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容以引入方式并入于本專利技術(shù)。
本專利技術(shù)涉及含有由預(yù)聚物和親水性高分子物質(zhì)的反應(yīng)而生成的二氧化碳?xì)怏w所產(chǎn)生的氣孔的多孔研磨墊及其制造方法。
技術(shù)介紹
半導(dǎo)體裝置使用硅等半導(dǎo)體材料形成扁平且薄的晶圓。晶圓需要研磨成沒(méi)有缺陷或具有最小限度的缺陷的充分扁平的表面。為了研磨晶圓，會(huì)使用各種化學(xué)、電學(xué)和化學(xué)機(jī)械的研磨技術(shù)。多少年來(lái)，光學(xué)鏡片和半導(dǎo)體晶圓通過(guò)化學(xué)-機(jī)械手段而研磨。尤其，半導(dǎo)體
的急速發(fā)展迎來(lái)了超大規(guī)模集成(VLSI)和特大規(guī)模集成(ULSI)電路，由此，能夠在半導(dǎo)體基板內(nèi)更小的區(qū)域中裝載更多的元件。元件密度越高，需要越高的平坦度。“化學(xué)機(jī)械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)”中，聚氨酯材料制造的研磨墊為了研磨晶圓，與研磨液一起使用。研磨液包含在水性媒介物中分散的鋁氧化物、鈰氧化物或二氧化硅粒子等研磨粒子。研磨粒子具有100至200nm的尺寸。研磨液中還存在表面作用劑、氧化劑或pH調(diào)節(jié)劑等其他作用劑。聚氨酯墊織造為具有通道或穿孔，以有助于研磨墊及晶圓整個(gè)面上的研磨液的分布和研磨液及其破碎物的去除。在一種實(shí)施形態(tài)的研磨墊中，空洞的球形微小部件分布于聚氨酯材料的整個(gè)部分。當(dāng)研磨墊表面因?yàn)槭褂枚p時(shí)，微小部件繼續(xù)提供可再生的表面組織。此外，銅因?yàn)榫哂械碗娮瓒絹?lái)越多地用作粘連物質(zhì)。通常，使導(dǎo)電性(金屬)及絕緣表面進(jìn)行平坦化時(shí)，使用蝕刻技術(shù)。與此相關(guān)，CMP工藝在研磨低介電常數(shù)(low-k)物質(zhì)和銅配線時(shí)引發(fā)諸多缺陷。為銅鑲嵌工藝而使用低介電常數(shù)的物質(zhì)并施行CMP工藝的情況下，低介電常數(shù)物質(zhì)在高機(jī)械壓力下變形或破損，使得基板表面形成局部缺陷而變形，在銅配線研磨時(shí)引發(fā)由基板表面過(guò)度研磨(overpolishing)導(dǎo)致的如銅配線的凹陷(dishing)和介電層的磨蝕(erosion)等局部缺陷。此外，還可能引發(fā)屏障(barrier)層等其他層的不均勻的去除。韓國(guó)授權(quán)專利第10-1109367號(hào)中提供了含有開(kāi)孔的化學(xué)-機(jī)械研磨墊。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題本專利技術(shù)的一目的是提供多孔研磨墊的制造方法，其包括：將親水性高分子物質(zhì)添加至預(yù)聚物(prepolymer)的步驟；及通過(guò)所述預(yù)聚物和所述親水性高分子物質(zhì)的反應(yīng)而生成二氧化碳，從而形成所述預(yù)聚物內(nèi)的氣孔的步驟。本專利技術(shù)的另一目的在于，提供包含二氧化碳?xì)饪椎亩嗫籽心|。但是，本專利技術(shù)想要解決的技術(shù)問(wèn)題并不限于上述提及的問(wèn)題，本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)以下的記載能夠明確理解沒(méi)有提及的其他問(wèn)題。技術(shù)方案本專利技術(shù)的一方面提供多孔研磨墊的制造方法，其包括：將親水性高分子物質(zhì)添加至預(yù)聚物(prepolymer)的步驟；及通過(guò)所述預(yù)聚物和所述親水性高分子物質(zhì)的反應(yīng)而生成二氧化碳，從而形成所述預(yù)聚物內(nèi)的氣孔的步驟。本專利技術(shù)的另一方面提供通過(guò)本專利技術(shù)上述第一方面的方法制造，且包含二氧化碳?xì)饪椎亩嗫籽心|。有益效果根據(jù)本專利技術(shù)的一實(shí)施方式，在多孔研磨墊的制造工序中使用預(yù)聚物和親水性高分子物質(zhì)生成二氧化碳，從而在研磨墊內(nèi)部形成氣孔。尤其是，以往在多孔研磨墊的制造工序中，為了在研磨墊內(nèi)部形成氣孔，使用了物理發(fā)泡劑或化學(xué)發(fā)泡劑，特別是使用物理發(fā)泡劑制造的多孔研磨墊用于化學(xué)機(jī)械研磨工序時(shí)，上述物理發(fā)泡劑殘留于研磨墊上從而損傷晶圓的情況頻發(fā)。但是，根據(jù)本專利技術(shù)一實(shí)施方式的制造方法制造多孔研磨墊時(shí)，不使用物理發(fā)泡劑而使用親水性高分子物質(zhì)形成氣孔，從而具有使得研磨速度均勻并提高研磨對(duì)象表面品質(zhì)的效果。尤其，本專利技術(shù)制造方法中為了形成氣孔而使用的親水性高分子物質(zhì)在化學(xué)-機(jī)械研磨工序中溶于研磨液或蒸餾水，不殘留于研磨墊上，因此不對(duì)研磨對(duì)象產(chǎn)生損傷。此外，根據(jù)本專利技術(shù)一實(shí)施方式通過(guò)預(yù)聚物和親水性高分子物質(zhì)的反應(yīng)而生成二氧化碳時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)所述反應(yīng)的溫度、攪拌速度、攪拌時(shí)間等，控制預(yù)聚物和親水性高分子物質(zhì)反應(yīng)的程度，從而能夠調(diào)節(jié)二氧化碳的生成量，能夠容易控制多孔研磨墊的氣孔尺寸和氣孔率。具體實(shí)施方式下面，詳細(xì)說(shuō)明本專利技術(shù)的實(shí)施方式和實(shí)施例，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易實(shí)施。但是本專利技術(shù)能夠通過(guò)多種不同形態(tài)實(shí)現(xiàn)，不限于在此說(shuō)明的實(shí)施方式和實(shí)施例。本專利技術(shù)說(shuō)明書(shū)全文中，記載某一部分與另一部分“連接”時(shí)，不僅包括“直接連接”的情況，還包括在其中間隔著其他元件“電連接”的情況。本專利技術(shù)說(shuō)明書(shū)全文中，記載某一部件位于其他部件“之上”時(shí)，不僅包括該部件與其他部件相接的情況，還包括這兩個(gè)部件之間存在另一個(gè)其他部件的情況。本專利技術(shù)說(shuō)明書(shū)全文中，記載某一部分“包含”某一構(gòu)成要素時(shí)，如沒(méi)有特別的相反說(shuō)明的情況下，意味著還可以包含其他構(gòu)成要素，而不是排除其他構(gòu)成要素。本說(shuō)明書(shū)中使用的表示程度的“約”、“實(shí)質(zhì)上”等用語(yǔ)，在其所涉及的含義所固有的制造及物質(zhì)允許誤差被提出時(shí)，解釋為該數(shù)值或接近該數(shù)值的值，用于防止某些不道德的侵權(quán)人不當(dāng)使用為了幫助理解本發(fā)
明而公開(kāi)的準(zhǔn)確或絕對(duì)的數(shù)值所涉及的公開(kāi)內(nèi)容。此外，本專利技術(shù)說(shuō)明書(shū)全文中“～的步驟”不表示“用于～的步驟”。本專利技術(shù)說(shuō)明書(shū)全文中，馬庫(kù)什形式的表達(dá)中包含的術(shù)語(yǔ)“它們的組合”表示在馬庫(kù)什形式表達(dá)記載的構(gòu)成要素組成的組中選擇的一個(gè)以上混合或組合，表示包含從上述構(gòu)成要素組成的組中選擇的一個(gè)以上。本專利技術(shù)說(shuō)明書(shū)全文中，“A和/或B”的記載表示“A、B或A和B”。下面，參照實(shí)施方式和實(shí)施例具體說(shuō)明本專利技術(shù)的研磨墊的制造方法。但是，本專利技術(shù)并不限于這些實(shí)施方式和實(shí)施例。本專利技術(shù)的一方面提供多孔研磨墊的制造方法，其包括：將親水性高分子物質(zhì)添加至預(yù)聚物(prepolymer)的步驟；及通過(guò)所述預(yù)聚物和所述親水性高分子物質(zhì)的反應(yīng)而生成二氧化碳，從而形成所述預(yù)聚物內(nèi)的氣孔的步驟。根據(jù)本專利技術(shù)一實(shí)施方式，所述預(yù)聚物包括聚異氰酸酯，用于制造構(gòu)成研磨墊基質(zhì)的聚氨酯泡沫。例如，聚氨酯的制備可以是通過(guò)異氰酸酯和預(yù)聚體多元醇進(jìn)行的端異氰酸酯基聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)而制備。所述多元醇可以是聚丙烯醚二醇、它的共聚體及它的混合物，但不限于此。具體地，上述反應(yīng)可以通過(guò)將如異氰酸酯、二異氰酸酯和三異氰酸酯預(yù)聚體的聚氨酯預(yù)聚體與含有異氰酸酯反應(yīng)性殘基的預(yù)聚體進(jìn)行反應(yīng)而形成。適合的異氰酸酯反應(yīng)性殘基包括胺和多元醇，但不限于此。聚異氰酸酯的成分只要是1個(gè)分子中含有2個(gè)以上異氰酸酯基的有機(jī)化合物就不受特別限制。例如，可以舉例脂肪族類、脂環(huán)族類和芳香族類聚異氰酸酯或它們的改性物。具體地，脂肪族類和脂環(huán)族類聚異氰酸酯可舉例為六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等，但不限于此。芳香族類聚異氰酸酯可以舉例為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯和多苯基多亞甲基聚異氰酸酯，或可以包含它們的碳化二亞胺改性物或預(yù)聚物等改性物，但不限于此。根據(jù)本專利技術(shù)的一實(shí)施方式，本專利技術(shù)的研磨墊制造過(guò)程可以使用上述聚合物樹(shù)脂制造，在這制造過(guò)程中可以使用本領(lǐng)域廣而告之的合成方法，不受特別限定。例如，所述研磨墊本體由聚氨酯類化合物制造時(shí)，可以使用預(yù)聚物法(pre-polymer method)或一步發(fā)泡法(one shot method)等。
使用所述預(yù)聚物法時(shí)，將多元醇成分和異氰酸酯成分反應(yīng)形成聚氨酯預(yù)聚物后，將上本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多孔研磨墊的制造方法，其包括：將親水性高分子物質(zhì)添加至預(yù)聚物的步驟；及通過(guò)所述預(yù)聚物和所述親水性高分子物質(zhì)的反應(yīng)而生成二氧化碳，從而形成所述預(yù)聚物內(nèi)的氣孔的步驟。

【技術(shù)特征摘要】
2015.05.20 KR 10-2015-00706741.一種多孔研磨墊的制造方法，其包括：將親水性高分子物質(zhì)添加至預(yù)聚物的步驟；及通過(guò)所述預(yù)聚物和所述親水性高分子物質(zhì)的反應(yīng)而生成二氧化碳，從而形成所述預(yù)聚物內(nèi)的氣孔的步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔研磨墊的制造方法，其中，所述親水性高分子物質(zhì)包括聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚丙烯酸、聚氧化乙烯或磺化異戊二烯。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔研磨墊的制造方法，其中，所述預(yù)聚物和所述親水性高分子反應(yīng)時(shí)添加固化劑。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多孔研磨墊的制造方法，其中，所述固化劑包括4,4'...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金八坤，吳承澤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：FNS科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：韓國(guó);KR