CN115401603A - 抛光垫粘接膜、包括其的抛光垫层叠体及晶圆的抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抛光垫粘接膜、包括其的抛光垫及晶圆的抛光方法。根据一实施例的抛光垫粘接膜可以使在平台和抛光垫粘接时出现的不必要的孔最小化,当借助适用该抛光垫粘接膜的抛光垫对晶圆表面进行抛光时,可以具有更均匀的抛光速率。
Description
技术领域
公开一种抛光垫粘接膜、包括其的抛光垫层叠体及晶圆的抛光方法。
背景技术
在晶圆制造工艺中,研磨工艺或抛光工艺被认为是大大影响如晶圆的平坦度、划痕、缺陷等器件的收率和生产率的重要因素之一。上述抛光工艺是使用浆料作为抛光剂来在平台的加压下通过抛光垫和晶圆的摩擦进行抛光的过程,抛光装置具有平台和固定有晶圆的抛光头分别独立旋转的结构。
在上述抛光工艺中使用的抛光垫起到通过化学机械平坦化(chemicalmechanical planarization,CMP)工艺中均匀抛光工作来去除晶圆上不需要的部分,以使晶圆表面平坦化的作用。
上述抛光垫的表面由用于发生浆液流动的沟槽和孔构成。为了实现均匀的抛光性能,有必要考虑在将抛光垫附着到平台的过程中使孔的出现最小化且在抛光晶圆时改善晶圆表面特性的方案和附着方法简化方案。
上述的背景技术是发明人为导出本发明而拥有的技术信息或者在导出本发明的过程中掌握的技术信息,因此不能认为是在申请本发明之前向公众公开的公知技术。
作为相关的现有技术,韩国公开专利公报10-2013-0108476中公开的“层叠抛光垫用热熔粘接剂片以及层叠抛光垫用粘接剂附着支撑层”和韩国公开专利公报10-2015-0026903中公开的“化学机械抛光垫”。
发明内容
技术问题
实施方式的目的在于,通过具备特有的通孔的抛光垫粘接膜,易于附着在抛光垫和平台上,并且使不必要的孔发生最小化。
实施方式的另一目的在于,提供一种抛光垫粘接膜,在抛光晶圆时可具有更均匀的晶圆表面特性。
实施方式的又一目的在于,提供一种抛光垫粘接膜,在使用抛光垫后更换时易于拆装。
解决问题的方案
为了实现上述目的,根据实施方式的抛光垫粘接膜可以包括多个通孔,以整体为基准,上述多个通孔的体积分数为3%至20%,当将上述抛光垫粘接膜夹在抛光垫与平台之间后进行单轴压缩时,上述抛光垫粘接膜的压缩率可以为0.98%以上。
在一实施方式中,上述通孔的与高度方向垂直的截面形状可以为简单闭合曲线。
在一实施方式中,上述通孔包括一个通孔和相邻的另一个通孔,在上述一个通孔与上述另一个通孔之间的间距可以为2mm至20mm。
在一实施方式中,上述通孔的平均面积为100mm2以下。
在一实施方式中,以上述抛光垫粘接膜的一表面为基准,上述通孔的数量为3个至300个。
在一实施方式中,上述多个通孔的体积分数可以为4%至18%。
在一实施方式中,上述抛光垫粘接膜的根据ASTM D3330的剥离力可以为1.0kgf/in至3.0kgf/in。
在一实施方式中,上述抛光垫粘接膜的厚度可以为20μm至300μm。
在一实施方式中,与除了不包括通孔之外其他都相同的抛光垫粘接膜相比,压缩率可以增加0.5%至2.66%。
为了实现上述目的,根据实施方式的抛光垫层叠体可以包括:抛光垫;及抛光垫粘接膜,附着在上述抛光垫的一表面上。
第一式:
为了实现上述目的,根据实施方式的晶圆的抛光方法可以包括:准备步骤,准备附着在平台的上述的抛光垫层叠体以及固定晶圆的抛光头;及抛光步骤,在施加浆料的同时使上述晶圆接触到上述抛光垫层叠体的抛光垫上,并使上述平台和抛光头中的至少一者旋转。
发明的效果
根据一实施例的抛光垫粘接膜,能够在平台和抛光垫粘接时,出现的不必要的孔,当借助适用该抛光垫粘接膜的抛光垫对晶圆的表面进行抛光时,可以具有更均匀的抛光速率。另外,在进行抛光过程后,在从平台上取下抛光垫时,可以更容易地去除该抛光垫,而粘接层等残渣实质上不会残留在平台上。
附图说明
图1为示出根据一实施例的抛光垫粘接膜100夹在平台300与抛光垫200之间的示例的主视图。
图2A、图2B、图2C为示出根据一实施例的抛光垫粘接膜100的示例的俯视图。
图3为示出可以应用于根据一实施例的晶圆的抛光方法的晶圆抛光装置的示例的概念图。
附图标记说明
100:抛光垫粘接膜
101:通孔
200:抛光垫
300:平台
310:平台旋转轴
400:抛光头
410:头旋转轴
500:喷嘴
d1:通孔横向间距
d2:通孔纵向间距
w:通孔横向长度
l:通孔纵向长度
S:浆料
W:晶圆
具体实施方式
以下,参照附图来对一个或多个实施方式进行详细说明,以使本发明所属技术领域的普通技术人员轻松实现本发明。然而,实施方式可通过多种不同的方式实现,并不限定于在本说明书中所说明的实施例。在说明书全文中,对于相同或相似的组件赋予相同的附图标记。
在说明书中,记载某一组件“包括”某一组件时,除非有特别相反的记载,否则表示还包括其他组件而不是排除其他组件。
在说明书中,当描述一个组件与另一个组件“连接”时,它不仅包括“直接连接”的情况,还包括“其中间隔着其他组件而连接”的情况。
在本说明书中,B位于A上的含义是指B以直接接触的方式位于A上或其中间存在其他层的情况下B位于A上,不应限定于B以接触的方式位于A表面的含义来解释。
在本说明书中,马库什型描述中包括的术语“……的组合”是指从马库什型描述的组成要素组成的组中选择的一个或多个组成要素的混合或组合,从而意味着本发明包括选自由上述组成要素组成的组中的一个或多个组成要素。
在本说明书中,“A和/或B”形式的记载意指“A或B,或A和B”。
在本说明书中,除非有特别说明,如“第一”、“第二”或“A”、“B”等的术语为了互相区别相同术语而使用。
除非有特别说明,在本说明书中单数的表述解释为包括上下文所解释的单数或复数的含义。
本发明人在考虑以简化的方法将抛光垫附着至平台的方法和为了在晶圆抛光工艺中实现均匀的抛光性能而将抛光垫附着至平台的过程中使孔的产生最小化的方案的过程中,发明了一种具有特有的通孔和压缩率的抛光垫粘接膜,从而提出实施方式。
抛光垫粘接膜
为了实现上述目的,根据一实施例的抛光垫粘接膜100包括多个通孔,以抛光垫粘接膜整体为基准,上述多个通孔的体积分数为3%至20%,当将上述抛光垫粘接膜夹在抛光垫与平台之间后进行单轴压缩时,上述抛光垫粘接膜的压缩率可以为0.98%以上。
上述通孔101是指以上述抛光垫粘接膜为基准上下贯通的孔,可以通过常规的冲孔工具形成。
上述通孔101的平均面积可以为100mm2以下,或可以为75mm2以下。上述平均面积可以是将上述通孔的面积之和除以通孔的数量而获得的,且以与通孔的高度所在方向垂直的截面为基准。上述平均面积可以为4mm2以上,或可以为6mm2以上。若上述通孔的平均面积大于100mm2或小于4mm2,当借助适用该通孔的抛光垫抛光晶圆时,有可能无法均匀抛光表面。
上述通孔101都可以具有实质上相同的面积,并且可以根据彼此的相对位置而具有不同的面积。
上述通孔101可以具有横截面以高度方向为基准实质上恒定的形状。
上述通孔101的横截面形状可以以高度方向为基准呈简单闭合曲线形状。例如,可以是圆形或具有边和曲线的图形,或可以是如图2A所示的圆形,或可以是如图2B所示的四角形,或可以是如图2C所示的三角形,或可以是椭圆,或可以是具有3个至8个边的多角形。
与上述通孔101的高度所在方向垂直的截面,可以具有1mm至20mm的横向长度w和1mm至20mm的纵向长度l。
上述通孔101可以包括一个通孔和相邻的另一个通孔,上述一个通孔和上述另一个通孔之间的间距可以是2mm至20mm。
布置上述通孔101的图案可以是规则的或不规则的。当布置上述通孔的图案为横向间距d1和纵向间距d2恒定的规则图案时,通孔之间的间距d1、d2可以为2mm至20mm,或也可以为3mm至15mm。具有上述间距范围的抛光垫粘接膜,在与抛光垫和平台粘附时,能够使不必要的孔的出现最小化,并且在更换抛光垫的过程中也可以很容易地从平台上去除。当布置上述通孔的图案不规则时,上述通孔中的一个通孔和最相近的另一个通孔之间的距离可以为2mm以上,且可以为20mm以下。
上述间距可以是从上述抛光垫粘接膜100的厚度方向观察的平面图上的间距。
以上述抛光垫粘接膜的一表面为基准,上述通孔101的数量可以是3个至300个、9个至280个或16个至250个。通过使上述通孔具有适当的数量范围,可以稳定地确保最佳通孔。
以上述抛光垫粘接膜的整体为基准,上述多个通孔101的体积分数相对于整个抛光垫粘接膜可以为3%至20%、4%至18%或6%至15%。上述体积分数可以为,在形成通孔之前的抛光垫粘接膜的体积中上述多个通孔的体积之和占据的比率。通过将具有上述体积分数的抛光垫粘接膜适用到抛光垫和平台上来抛光晶圆时,可以获得均匀的晶圆表面特性。当上述体积分数超过上限值时,可能无法有效地实现与平台以及抛光垫的附着,当上述体积分数小于下限值时,可能无法获得均匀的晶圆表面特性。
上述抛光垫粘接膜100可以具有3%至20%、4%至18%或6%至15%的开口率。上述开口率可以如下表示。
开口率=(通孔的表面截面积/抛光垫粘接膜的表面截面积)×100%
上述表面截面积可以是以与上述抛光垫粘接膜100的厚度所在方向垂直的表面为基准测量的。
上述通孔101的图案可以通过如下步骤形成:区分步骤,将上述抛光垫粘接膜100的一表面分割成相邻且面积相同的多个图案区域;打点步骤,在上述图案区域的中心设置基准点;及设定步骤,以上述基准点为基准设定通孔的形状。上述区分步骤可以在抛光垫粘接膜的一表面上形成最大数量的上述区域,各个上述图案区域的平均面积为4mm2至100mm2,其形状可以为简单闭合曲线、多角形等。在上述设定步骤中,例如,可以设定以上述基准点为中心的圆形、椭圆形、三角形、四角形及多角形等形状。
根据ASTM D3330测量上述抛光垫粘接膜100的剥离力(粘接力),由此获得的剥离力可以为1.0kgf/in至3.0kgf/in,或可以为1.3kgf/in至1.7kgf/in。当将满足上述剥离力的抛光垫粘接膜适用于抛光垫和平台时,可以防止在晶圆抛光过程中的脱离,还可以期待稳定的粘接力,并且在更换抛光垫时可以容易地去除。
从抛光垫或平台去除附着的上述抛光垫粘接膜100是物理去除的。
在将上述抛光垫粘接膜夹在抛光垫和平台之间之后进行单轴压缩的条件下,上述抛光垫粘接膜100的压缩率可以为0.98%以上、1.08%以上、或可以为1.27%以上。上述压缩率可以为3.3%以下、2.97%以下或2.48%以下。上述压缩率是上述抛光垫粘接膜的厚度变化率,满足上述范围的抛光垫粘接膜在粘接时可以通过上述通孔稳定地确保孔,且在将该抛光垫粘接膜适用于抛光垫和平台来抛光晶圆时,可以使抛光速率偏差最小化。上述压缩率可以通过以下实验例中记载的日本安田工业株式会社的装置测量,也可以在与将本说明书记载的晶圆接触到平台时的压力对应的条件下测量。
与除了不包括上述通孔101之外其他都相同的抛光垫粘接膜相比,上述抛光垫粘接膜100的压缩率可以增加0.5%至2.66%,或增加0.55%至2.39%。
上述抛光垫粘接膜100的厚度可以为20μm至300μm,或可以为25μm至225μm。当将具有上述厚度的抛光垫粘接膜夹在抛光垫200和平台300之间时,可以表现出良好的粘接力,且在更换抛光垫时可以表现出适当的脱离程度,并且可以使制造所需的原料的浪费最小化。
上述抛光垫粘接膜100的外形可以对应于抛光垫200和平台300的外形,并且可以具有圆形、环形等。
抛光垫粘接膜的制备方法
为了实现上述目的,根据一实施例的抛光垫粘接膜的制备方法可以包括:涂布步骤,将包含热塑性树脂的热熔性粘接剂涂布于任意基板上进行固化,以形成抛光垫粘接膜;及冲孔步骤,在上述抛光垫粘接膜上以预定图案形成通孔。
例如,上述热塑性树脂选自聚氨酯类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚酯类树脂、乙烯-乙酸乙烯酯类树脂、聚酰胺类树脂及聚烯烃类树脂中的至少一种。
在上述涂布步骤中,涂布厚度可以为20μm至350μm,或可以为25μm至250μm。
上述冲孔步骤的图案形成过程可以包括:区分步骤,将上述抛光垫粘接膜分割成相邻的多个图案区域;打点步骤,在上述图案区域的中心设置基准点;及设定步骤,以上述基准点为中心设定通孔的形状。上述区分步骤可以在上述抛光垫粘接膜上形成最大数量的上述图案区域,各个上述图案区域的面积可以为4mm2至100mm2,其形状可以为简单闭合曲线、多角形等。
在形成上述图案之后在冲孔时形成的通孔101的特性可以如下。上述通孔101的平均面积可以为100mm2以下,或可以为75mm2以下。上述平均面积可以是将上述通孔的面积之和除以通孔的数量而获得的,且是以与通孔的高度所在方向垂直的截面为基准。上述平均面积可以为4mm2以上,或可以为6mm2以上。上述通孔可以具有实质上相同的面积。
与上述通孔的高度所在方向垂直的截面形状可以具有简单闭合曲线形状。例如,可以是具有边和曲线的图形,或可以是如图2A所示的圆形,或可以是如图2B所示的四角形,或可以是如图2C所示的三角形,或可以是椭圆,或可以是具有3个至8个边的多角形。上述通孔的布置图案可以是规则的或不规则的。上述通孔的横截面可以以高度所在方向为基准具有实质上恒定的面积。
上述通孔可以包括一个通孔和相邻的另一个通孔,上述一个通孔和上述另一个通孔之间的间距可以是2mm至20mm。当上述通孔的布置图案为横向间距和纵向间距恒定的规则图案时,通孔之间的间距可以为2mm至20mm,或也可以为3mm至15mm。当上述通孔的布置图案不规则时,在上述图案形成过程中设定的通孔形状的一部分可以不被冲孔,上述通孔中的一个通孔和最相近的另一个通孔之间的距离可以为2mm以上,或可以为20mm以下。上述间距可以是从上述抛光垫粘接膜的厚度方向观察的平面图上的间距。
以上述抛光垫粘接膜的一表面为基准,上述通孔的数量可以是3个至300个、9个至280个或16个至250个。以上述抛光垫粘接膜的整体为基准,上述多个通孔的体积分数相对于整个抛光垫粘接膜可以为3%至20%、4%至18%或6%至15%。上述体积分数可以是在形成通孔之前的抛光垫粘接膜的体积中,上述多个通孔的体积之和所占比率。
上述抛光垫粘接膜的制备方法,在上述冲孔步骤之后,还可以包括从上述任意基板上分离上述抛光垫粘接膜的步骤。
抛光垫层叠体
为了实现上述目的,根据一实施例的抛光垫层叠体包括:抛光垫200;及抛光垫粘接膜100,附着在上述抛光垫的一表面上。
上述抛光垫层叠体的抛光垫200可以包括:一表面,用于抛光晶圆,以及另一表面,上述一表面的相反面;上述抛光垫粘接膜100可以附着到上述另一面。
上述抛光垫200可以包括聚氨酯树脂和形成在聚氨酯树脂中的孔。
上述抛光垫200可以由包括聚氨酯类预聚物、固化剂、反应速率调节剂及发泡剂的组合物形成。上述预聚物是指,为便于在制造一种最终产品时容易成型的且具有较低分子量的聚合物而在中间阶段终止聚合度的物质。上述预聚物可以通过自身成型或与其他聚合性化合物反应后成型。例如,上述聚氨酯类预聚物可以通过异氰酸酯类化合物与多元醇反应来制备,也可以包括未反应的异氰酸酯基。
例如,上述异氰酸酯类化合物可以是选自甲苯二异氰酸酯(toluenediisocyanate)、萘-1,5-二异氰酸酯(naphthalene-1,5-diisocyanate)、对苯二异氰酸酯(p-phenylene diisocyanate)、二甲基联苯二异氰酸酯(tolidine diisocyanate)、4,4'-二苯甲烷二异氰酸酯(4,4'-diphenyl methane diisocyanate)、六亚甲基二异氰酸酯(hexamethylene diisocyanate)、二环己基甲烷二异氰酸酯(dicyclohexylmethanediisocyanate)及异佛尔酮二异氰酸酯(isophorone diisocyanate)中的一种以上。
例如,上述多元醇可以是选自由聚醚多元醇(polyether polyol)、聚酯多元醇(polyester polyol)、聚碳酸酯多元醇(polycarbonate polyol)及丙烯基多元醇(acrylpolyol)组成的组中的至少一种多元醇。上述多元醇的重均分子量(Mw)可以为300g/mol至3000g/mol。
上述固化剂可以是选自胺化合物和醇化合物中的至少一种。例如,上述固化剂可以是选自4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)(MOCA)、二乙基甲苯二胺(diethyltoluenediamine)、二氨基二苯基甲烷(diaminodiphenyl methane)、二氨基二苯砜(diaminodiphenylsulphone)、间苯二甲胺(m-xylylene diamine)、异佛尔酮二胺(isophoronediamine)、乙二胺(ethylenediamine)、二乙烯三胺(diethylenetriamine)、三乙烯四胺(triethylenetetramine)、聚丙烯二胺(polypropylenediamine)、聚丙烯三胺(polypropylenetriamine)、乙二醇(ethyleneglycol)、二甘醇(diethyleneglycol)、二丙二醇(dipropyleneglycol)、丁二醇(butanediol)、己二醇(hexanediol)、甘油(glycerine)、三羟甲基丙烷(trimethylolpropane)及双(4-氨基-3-氯苯基)甲烷(bis(4-amino-3-chlorophenyl)methane)中的一种以上。
上述反应速率调节剂可以是反应促进剂或反应缓凝剂。
上述反应促进剂可以是选自苄基二甲基胺(benzyldimethylamine)、N,N-二甲基环己基胺(N,N-dimethyl cyclohexyl amine,DMCHA)及三乙胺(triethyl amine,TEA)中的一种以上。
上述反应缓凝剂可以是酸性化合物、苯甲酰氯等。
上述发泡剂可以是选自具有孔隙的固态发泡剂、填充有挥发性液体的液态发泡剂及非活性气体中的一种以上。
上述固态发泡剂可以为热膨胀微囊,上述热膨胀微囊可以通过对微囊进行加热膨胀而获得。上述微囊可以包括含有热塑性树脂的外皮及封装在外皮内的发泡剂。上述热塑性树脂可以是选自偏二氯乙烯类共聚物、丙烯腈类共聚物、甲基丙烯腈类共聚物及丙烯酸类共聚物中的一种以上。封装的上述发泡剂可以包括具有1个至7个碳原子的烃。
上述抛光垫200的厚度可以为1mm至5mm,或可以为1.5mm至3mm。在上述范围内,可以表现出良好的物理性能。
上述抛光垫200可以在表面上具有用于机械抛光的沟槽(groove)。上述沟槽可以具有用于机械抛光的适当的深度、宽度及间距。
上述抛光垫200的肖氏硬度可以为30Sh D至80Sh D、或可以为40ShD至70Sh D。
上述抛光垫200的比重可以为0.6g/cm3至0.9g/cm3。
在上述抛光垫200中,粘附有上述抛光垫粘接膜100的另一表面的算术平均粗糙度Ra可以为1μm至30μm,或可以为1μm至20μm。具有上述粗糙度的抛光垫可以表现出与抛光垫粘接膜之间的优异粘附性,并且可以使不必要的孔的出现最小化。
上述抛光垫200可以包括多个孔,上述孔的平均尺寸可以是10μm至100μm。此外,上述抛光垫可以包括暴露在表面上的开放式孔,上述开放式孔的平均尺寸可以为3μm至80μm。上述开放式孔的尺寸可以是指,具有与上述开放式孔的入口的表面形状(周长)相同的面积的图形的最大长度。
关于附着在上述抛光垫层叠体上的抛光垫粘接膜100内容,如上所述。
当使用二氧化硅浆料抛光晶圆时,在上述抛光垫层叠体中,除了从晶圆边缘向中心方向占据半径的10%的边缘区域之外的内部区域中,由下述第一式计算的晶圆抛光速率的标准偏差可以为40以下、35以下、30以下或25以下。上述标准偏差可以为10以上。
第一式:
在上述第一式中,晶圆的抛光厚度表示抛光前、后晶圆的厚度变化量。
通过使上述抛光垫层叠体具有上述抛光速率标准偏差,从而可以在除了从晶圆边缘向中心方向占据半径的10%的边缘区域之外的内部区域,获得均匀的晶圆表面。
当使用二氧化硅浆料抛光晶圆时,上述抛光垫层叠体的根据上述第一式的抛光速率可以为2580以上、2600以上且2900以下。
晶圆的抛光方法
为了实现上述目的,根据一实施例的晶圆抛光方法包括借助上述抛光垫层叠体进行抛光的抛光步骤。
在上述抛光步骤中,参照图3,将上述抛光垫层叠体附着在平台300上,将晶圆与从喷嘴500供应的浆料S一起接触到上述抛光垫层叠体的抛光垫200上,在使固定晶圆W的抛光头400旋转的同时使平台旋转,从而可以进行上述抛光步骤。
根据需要,上述抛光步骤还可包括在抛光之前调整上述抛光垫的表面的步骤。
上述平台300可以通过平台旋转轴310旋转,上述抛光头400可以通过头旋转轴410旋转。
上述浆料S可以在向固定到上述抛光头400的晶圆W渗透的同时抛光与抛光垫200接触的晶圆。
上述浆料S可以包括磨粒、分散剂、pH调节剂及剩余量的去离子水等。
上述磨粒可以是选自气相二氧化硅、胶态二氧化硅、氧化铝、二氧化铈及氧化锆中的一种以上。
上述磨粒的平均粒径D50可以是10nm至150nm,但不一定限于此。
上述磨粒的含量相对于上述浆料S的总量可以为0.1重量%至20重量%。
上述分散剂可以包括选自聚合物分散剂和胺类化合物中的一种以上。
上述pH调节剂可以是选自碱金属氢氧化物、碳酸盐、盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、甲酸及乙酸中的一种以上。
除此之外,上述浆料还可包括添加到常规浆料组合物中的公知的添加物(水溶性聚合物、有机酸、螯合剂、表面活性剂等)。
在上述抛光步骤中,在添加上述浆料S并通过抛光头400将晶圆W接触到平台300时,可以施加6.89kPa至48.26kPa的压力,或可以施加13.79kPa至34.47kPa的压力。
上述抛光步骤可以进行50秒至10分钟,并且可以根据所需的抛光程度而改变。
上述晶圆抛光方法还可以包括对经过上述抛光步骤的晶圆进行清洗的清洗步骤。
可以对于所抛光的上述晶圆使用纯净水和非活性气体来进行上述清洗步骤。
经过上述抛光步骤的晶圆,在除了从晶圆边缘向中心方向占据半径的10%的边缘区域之外的内部区域中,由下述第一式计算的晶圆抛光速率 的标准偏差可以为40以下、35以下、30以下或25以下。上述标准偏差可以为10以上。
第一式:
在上述第一式中,晶圆的抛光厚度表示抛光前、后晶圆的厚度变化量。
通过具有上述抛光速率标准偏差,除了从晶圆边缘向中心方向占据半径的10%的边缘区域之外的区域,可以获得均匀的晶圆表面。
在上述抛光步骤中,根据上述第一式的抛光速率可以为2580以上、2600以上且2900以下。
在下文中,将通过具体实施例更详细地说明本发明。以下实施例仅是用于帮助理解本发明的示例,本发明的范围不限于此。
1.形成有圆形、四角形和三角形通孔的抛光垫粘接膜制备
准备通过聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的丙烯酸粘接剂制备的具有300mm的直径和150μm的厚度的抛光垫粘接膜。
通过冲孔装置在所制备的上述膜上形成截面呈圆形、正方形和等边三角形的200个通孔,使得上述圆的直径、上述正方形的边长和上述等边三角形的边长是3mm或7mm。上述通孔的横向和纵向间距分别统一为3.0mm和7.0mm,其结果如表1所示。
2.抛光垫层叠体的制备
在包括聚氨酯类预聚物、固化剂、非活性气体和反应速率调节剂注入管线的铸造设备中,将具有9.1重量%的未反应NCO的PUGL-550D(韩国SKC公司)填充到预聚物罐中,然后填充双(4-氨基-3-氯苯酰基)甲烷(bis(4-amino-3-chlorophenyl)methane,日本石原产业株式会社(Ishihara)),准备氮气以用作非活性气体。使用三乙二胺(美国西格玛-奥德里奇(Sigma-Aldrich)公司)作为上述反应促进剂。此外,相对于100重量份的上述聚氨酯类预聚物,向预聚物罐中注入1.5重量份的固态发泡剂(F-65DE,日本松本油脂制药株式会社(Matsumoto Yushi Seiyaku),50μm)。
在通过各供料管线以恒定速率将聚氨酯类预聚物、固化剂、反应速率调节剂和非活性气体添加到混合头中的同时进行搅拌。此时,将聚氨酯类预聚物的NCO基团的摩尔当量与固化剂反应性基团的摩尔当量调整为1:1,以10kg/分钟的速率保持总投入量。
将搅拌后的原料注入到宽度为1000mm、长度为1000mm、高度为3mm的模具中,进行固化,得到片材。之后,通过使用研磨机对表面进行研磨,并使用尖端进行开沟槽的过程及将其切割成直径为300mm的形状的过程,从而制备平均厚度为2mm的聚氨酯抛光垫。
通过在120℃下将所准备的上述抛光垫粘接膜热压在所制备的上述聚氨酯抛光垫的另一表面,从而制备抛光垫层叠体。
3.抛光垫粘接膜的剥离力评价
根据ASTM D3330对所制备的上述抛光垫粘接膜的剥离力进行评价,其结果如表1所示。
4.压缩率测量
在将所制备的上述抛光垫粘接膜夹在抛光垫和平台之间后进行单轴压缩时,通过压缩率测量仪(安田工业株式会社(Yasuda))测量上述抛光垫粘接膜的厚度变化率,其结果如表1所示。
5.晶圆抛光速率测量
使用如图3所示的CMP抛光设备,将通过TEOS-等离子CVD工艺形成有氧化硅膜的直径为300mm的硅晶圆固定在抛光头,在附着有上述抛光垫层叠体的平台上,设定硅晶圆,使其表面朝下。然后,将抛光压力调整至27.6kPa,并将气相二氧化硅浆料以200ml/分钟的速率供给到抛光垫上,通过以115rpm的速率旋转平台且以100rpm的速率旋转抛光头一分钟,以抛光晶圆表面。
抛光后,将硅晶圆从抛光头上分离,用纯净水清洗,然后在非活性气氛中干燥20秒。通过光学干涉式厚度测量装置(SI-F80R,韩国Kyemce公司)测量干燥后的晶圆抛光前、后的整体厚度变化,并通过下述第一式计算抛光速率。另外,在除了从晶圆边缘向中心方向占据半径的10%的边缘区域之外的内部区域(以下称为内部区域)中,根据下述第一式算出抛光速率,其结果在图4、图5及表1中示出。
第一式:
在上述第一式中,晶圆的抛光厚度表示抛光前、后晶圆的厚度变化量。
表1
(*内部区域:除了从晶圆边缘向中心方向占据半径的10%的边缘区域之外的内部区域)
参照表1、图4及图5,就与整个抛光垫粘接膜相比具有2%以下的通孔体积分数且0.95%以下的压缩率比较例而言,上述内部区域的抛光速率标准偏差为45以上。就上述体积分数为3%以上且压缩率为0.98%以上的实施例而言,上述内部区域的抛光速率标准偏差为30以下,由此可知具有更均匀的晶圆抛光特性。
就比较例3而言,上述体积分数达到25%,因此不容易实现附着。
以上对本发明的优选实施例进行了详细说明,但本发明的范围并不限定于此,利用所附发明要求保护范围中所定义的本发明的基本概念的本发明所属技术领域的普通技术人员的各种变形及改良形态也属于本发明的范围。
Claims (10)
1.一种抛光垫粘接膜,其特征在于,
包括多个通孔,
以上述抛光垫粘接膜整体为基准,多个上述通孔的体积分数为3%至20%,
当将上述抛光垫粘接膜夹在抛光垫与平台之间后进行单轴压缩时,上述粘接膜的压缩率为0.98%以上。
2.根据权利要求1所述的抛光垫粘接膜,其特征在于,
与上述通孔的高度所在方向垂直的截面形状为简单闭合曲线。
3.根据权利要求1所述的抛光垫粘接膜,其特征在于,
上述通孔包括一个通孔以及与上述一个通孔相邻的另一个通孔,
在上述一个通孔与上述另一个通孔之间的间距为2mm至20mm。
4.根据权利要求1所述的抛光垫粘接膜,其特征在于,
上述通孔的平均面积为100mm2以下。
5.根据权利要求1所述的抛光垫粘接膜,其特征在于,
以上述抛光垫粘接膜的一表面为基准,上述通孔的数量为3个至300个。
6.根据权利要求1所述的抛光垫粘接膜,其特征在于,
多个上述通孔的体积分数为4%至18%。
7.根据权利要求1所述的抛光垫粘接膜,其特征在于,
上述抛光垫粘接膜的根据ASTM D3330的剥离力为1.0kgf/in至3.0kgf/in。
8.一种抛光垫层叠体,其特征在于,
包括:
抛光垫;以及
权利要求1所述的抛光垫粘接膜,上述抛光垫粘接膜附着在上述抛光垫的一表面上。
10.一种晶圆的抛光方法,其特征在于,
包括:
准备步骤,准备附着在平台的权利要求8所述的抛光垫层叠体以及固定晶圆的抛光头;及
抛光步骤,在添加浆料的同时使上述晶圆接触到上述抛光垫层叠体的抛光垫上,并使上述平台和抛光头中的至少一者旋转。
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