CN115431168A - 抛光垫和使用该抛光垫制备半导体器件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了抛光垫和使用该抛光垫制备半导体器件的方法。具体地公开了一种用于半导体的化学机械平坦化工艺的抛光垫、该抛光垫的制备方法以及使用该抛光垫制备半导体器件的方法。根据一实施方案的抛光垫可以通过包括使用特定成分的固化剂形成的抛光层来实现低硬度。通过将抛光垫的表面粗糙度降低率和弹性恢复系数控制在特定范围内，可以提高抛光垫的机械性能，并改善出现在半导体衬底表面上的表面缺陷。还可以进一步提高抛光速率。

Description

抛光垫和使用该抛光垫制备半导体器件的方法
技术领域
本发明涉及一种抛光垫和使用该抛光垫制备半导体器件的方法。
背景技术
化学机械平坦化(CMP)或化学机械抛光(CMP)工艺可用于各种技术领域中的各种目的。CMP工艺在待抛光物的某一侧进行。出于对待抛光面进行平坦化、去除聚集材料、解决对晶格的损坏以及去除划痕和污染源的目的来进行CMP工艺。
在此CMP工艺中，抛光垫是起重要作用的必不可少的部件。通常，抛光垫由聚氨酯基树脂构成，并且在其表面上具有用于大流量的浆料的凹槽和用于支持细流量的孔。其中，抛光垫的孔可以通过使用具有孔的固相发泡剂、气相发泡剂或液相发泡剂来形成，也可以通过化学反应产生气体来形成。
由于抛光层在CMP工艺中直接与半导体衬底表面相互作用，因此其影响了半导体衬底表面的加工质量。特别是，CMP工艺的热稳定性和抛光稳定性可能受到抛光层的组成和物理性能以及孔的形状的影响。
已经进行了各种研究来解决这个问题。例如，已经研究了通过使用4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)(MOCA)作为固化剂来提高抛光速率和抛光稳定性的方法。
但是，如果使用MOCA作为固化剂，会增加抛光垫的硬度导致其严重硬化，以及增加表面粗糙度降低率导致抛光垫上釉和抛光性能变差。而且还存在半导体衬底表面上出现的残渣、划痕、颤痕等表面缺陷增多的问题。
[现有技术文件]
[专利文件]
(专利文件1)韩国专利公开号2008-0037719。
发明内容
技术问题
本发明旨在解决现有技术的上述问题。
本发明的目的之一在于提供一种抛光垫和制备该抛光垫的方法，该抛光垫通过包括使用特定成分的固化剂形成的抛光层而能够实现低硬度，通过将抛光垫的表面粗糙度降低率和弹性恢复系数控制在特定范围内而能够改善出现在半导体衬底表面上的残渣、划痕、颤痕等表面缺陷，并且能够进一步提高抛光速率。
本发明的另一个目的是提供一种使用抛光垫在待抛光的薄膜衬底(半导体衬底)上制备有用的半导体器件的方法。
问题的解决方案
本发明提供了一种抛光垫，其包括抛光层，其中抛光层包括包含聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂的组合物的固化产物，该固化剂包括含有醚键的叔胺基多元醇，且该抛光垫具有小于50％的表面粗糙度降低率(RSk(％))，以及40或更小的弹性恢复系数(RERI)，表面粗糙度降低率(RSk(％))由以下等式1表示，弹性恢复系数(RERI)由以下等式2表示：
[等式1]
Figure BDA0003677272110000021
在等式1中，Sk1是抛光垫抛光前的核心粗糙深度，以及Sk2是在载体加压为4.0psi、载体转速为87rpm和压板转速为93rpm时，以250毫升/分钟的速率喷射煅烧二氧化铈浆料的条件下，对半导体衬底的氧化硅层抛光60秒后测得的抛光垫的核心粗糙深度。
Sk1和Sk2分别是根据ISO 25178-2标准，根据光学表面粗糙度计测量的抛光垫抛光前和抛光后的数据计算的值。
[等式2]
Figure BDA0003677272110000022
在等式2中，RSk(％)如上述等式1定义，H25是在25℃下测量的抛光垫的肖氏D硬度，并且弹性恢复系数(RERI)是不包括单位的值之间的比。
此外，本发明提供了一种制备抛光垫的方法，其包括将聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂混合，以制备用于制备抛光层的组合物；以及将制备抛光层的组合物注入模具并将其固化以得到包括抛光层的抛光垫，其中固化剂包括含有醚键的叔胺类多元醇，且抛光垫具有小于50％的表面粗糙度降低率(RSk(％))，以及40或更小的弹性恢复系数(RERI)，表面粗糙度降低率(RSk(％))由上述等式1表示，弹性恢复系数(RERI)由上述等式2表示。
此外，本发明提供了一种制备半导体器件的方法，其包括提供包括抛光层的抛光垫；以及使抛光层的抛光面与待抛光物的表面彼此接触的同时相对旋转以抛光待抛光物，其中抛光垫包括抛光层，抛光层包括包含聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂的组合物的固化产物，固化剂包括含有醚键的叔胺类多元醇，且抛光垫具有小于50％的表面粗糙度降低率(RSk(％))，以及40或更小的弹性恢复系数(RERI)，表面粗糙度降低率(RSk(％))由上述等式1表示，弹性恢复系数(RERI)由上述等式2表示。
本发明的有益效果
根据本发明的实施方案的抛光垫可以通过包括使用特定组分的固化剂形成的抛光层来实现低硬度。通过将抛光垫的表面粗糙度降低率和弹性恢复系数控制在特定范围内，可以提高抛光垫的机械性能，并且可以改善出现在半导体衬底表面上的表面缺陷。还可以进一步提高抛光速率。
附图说明
图1示意性地示出了根据一实施方案的制备半导体器件的方法；
图2示出了当用光学表面粗糙度计测量抛光垫时基于ISO 25178-2标准的面积材料比曲线得出的表面粗糙度的图；
图3示出了根据本发明一实施方案的制备抛光垫的方法；
图4示出了根据本发明一实施方案的制备半导体器件的方法；
图5是实施例1-3和对比例1中制备的抛光垫的横截面的扫描电子显微镜(SEM)照片；图5(a)和5(b)是分别在放大倍率为100和300下分析的实施例1-3和对比例1中制备的抛光垫的横截面的扫描电子显微镜(SEM)照片；
图6是根据一实施方案的显示出晶片上的残渣的形状的照片；
图7是根据一实施方案的显示出晶片上的划痕的形状的照片；
图8是根据一实施方案的显示出晶片上的颤痕的形状的照片。
具体实施方式
本发明的最佳实施方式
在下文中，将详细描述本发明。
参考以下实施方案，本发明的优点和特征以及实现该优点和特征的方法将变得显而易见。然而，本发明不限于以下公开的实施方案，而是将以各种不同的形式实施。这些实施方案使得本发明的公开是完整的，并且能使本发明所属领域的普通技术人员充分了解本发明的范围。本发明仅由权利要求的范围限定。
为了清楚地表示附图中的各个层和区域，厚度被放大。为了便于说明，图中夸大了一些层和区域的厚度。整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
[抛光垫]
在本发明的一实施方案中，提供了一种抛光垫，其包括抛光层，其中该抛光层包括包含聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂的组合物的固化产物，固化剂包括含有醚键的叔胺类多元醇，且抛光垫具有小于50％的表面粗糙度降低率(RSk(％))，以及40或更小的弹性恢复系数(RERI)，表面粗糙度降低率(RSk(％))由以下等式1表示，弹性恢复系数(RERI)由以下等式2表示：
[等式1]
Figure BDA0003677272110000041
在等式1中，Sk1是抛光垫抛光前的核心粗糙深度，以及Sk2是在载体加压为4.0psi、载体转速为87rpm和压板转速为93rpm时，以250毫升/分钟的速率喷射煅烧二氧化铈浆料的条件下，对半导体衬底的氧化硅层抛光60秒后测得的抛光垫的核心粗糙深度。
Sk1和Sk2分别是根据ISO 25178-2标准，根据光学表面粗糙度计测量的抛光垫抛光前和抛光后的数据计算的值。
[等式2]
Figure BDA0003677272110000042
在等式2中，RSk(％)如上述等式1定义，H25是在25℃下测量的抛光垫的肖氏D硬度，并且弹性恢复系数(RERI)是不包括单位的值之间的比。
以将抛光垫、抛光浆料和待抛光的膜材料紧密结合的方式来进行半导体制造方法中的抛光工艺。通常，此工艺以向抛光垫和待抛光的膜材料的接触界面施加抛光浆料来进行。
由于抛光垫包括包含孔的抛光层，且由于抛光层在CMP工艺中直接与半导体衬底表面相互作用，其影响了半导体衬底表面的加工质量。特别是，硬度、拉伸强度和伸长率等机械性能根据抛光层的成分，具体地，作为抛光层的主要原料的预聚物和固化剂的组成而不同。特别是在这些物理性能中，硬度不仅对作为抛光垫的重要性能的抛光速率有显著影响，而且对待抛光的膜材料的表面缺陷也有显著影响。进一步地，硬度对抛光去除率的均匀性也有影响。
因此，合适的设计抛光层的组成并将其物理性能控制在所需范围内是非常重要的。
具体地，在抛光期间，在抛光垫和半导体衬底之间的抛光垫上施加抛光浆料，并且抛光浆料中的化学成分与半导体衬底的表面反应而形成反应层。当抛光头和抛光垫围绕各自的驱动轴相互旋转时，物理去除反应层；因此，附在抛光头上的半导体衬底的抛光面与抛光垫互相紧密接触地摩擦。
此处，半导体衬底上的反应物、浆料颗粒、异物等在高压和高温下被玻璃化，然后附着在抛光垫的表面上，从而引起所谓的上釉现象。因此，由于抛光垫和半导体衬底之间的相对移动距离的差异，可能会发生不均匀的表面变形。在这种情况下，抛光速率和表面粗糙度可能会退化，导致在待抛光的膜材料(半导体衬底)上出现的残渣、划痕和颤痕等缺陷增加的问题。
特别是，如果上釉现象大量发生，则与半导体衬底的抛光面接触的面积增加，并且浆料的抛光颗粒夹在上釉发生的区域和半导体衬底的抛光面之间而凝集，从而导致更多的缺陷。
因此，本发明的一实施方案的技术特点在于，将抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)控制在特定范围或以下，从而减少上釉现象并降低抛光后抛光垫表面变形的发生率，从而将表面缺陷和抛光性能的退化最小化。
在本说明书中，表面粗糙度降低率(RSk(％))是抛光前后的抛光垫的表面粗糙度之间的差值与抛光前的抛光垫的表面粗糙度的比率(％)。其由以下等式1表示。
[等式1]
Figure BDA0003677272110000051
在等式1中，Sk1是抛光垫抛光前的核心粗糙深度，以及Sk2是在载体加压为4.0psi、载体转速为87rpm和压板转速为93rpm时，以250毫升/分钟的速率喷射煅烧二氧化铈浆料的条件下，对半导体衬底的氧化硅层抛光60秒后测得的抛光垫的核心粗糙深度。
Sk1和Sk2分别是根据ISO 25178-2标准，根据光学表面粗糙度计测量的抛光垫抛光前和抛光后的数据计算的值。
在本说明书中，表面粗糙度是指抛光垫的表面粗糙度，其中抛光垫的表面是通过加工或抛光而形成的。本发明中使用的光学表面粗糙度仪为布鲁克(Bruker)制造的Contour GT型。关于测量抛光垫的表面粗糙度的详细条件，参见本说明书的实施例。
如果抛光垫的表面粗糙度在抛光前、抛光中和抛光后保持恒定，则可以减少上釉现象，从而保持抛光速率恒定，并且可以减少在半导体衬底表面上出现的表面缺陷。
作为一实施例，参考图1，抛光垫用于CMP工艺，其中抛光垫的表面形状通过在垂直方向施加在附在头部(110)的半导体衬底(或晶片)(120)的压力和通过在此工艺中通过压板(130)的旋转在水平方向上施加的剪应力而变形。
抛光垫在其表面上设置有用于大流量的浆料(140)的凹槽和用于支持其细流量的孔。在抛光垫中，不仅表面上的凹槽的形状，而且由于外部应力而变形的孔(150)的形状，可能导致抛光垫的表面粗糙度发生变化。
特别是，在抛光时引起抛光垫表面粗糙度变化的孔形状和孔聚结程度的变化可能对在CMP工艺的重要性能中的抛光速率、半导体衬底的平坦化和半导体衬底表面上的残渣、划痕和颤痕产生影响。因此，它们的控制尤为重要。
通过这些特性调整的抛光垫在抛光后的表面粗糙度根据聚氨酯基预聚物、发泡剂、固化剂的种类而不同。此外，根据混合各成分时的混合头的旋转速度、开槽的程度、预处理条件等，表面粗糙度可能会有所不同。此外，表面粗糙度可以通过各种变量来控制。
根据本发明的一实施方案的抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))是抛光垫在抛光前(Sk1)和抛光后(Sk2)的核心粗糙深度之间的差值(Sk1-Sk2)与抛光垫在抛光前的核心粗糙深度的比，以百分比(％)表示。表面粗糙度降低率RSk(％)可以为，例如小于50％，例如48％或更低，例如47％或更低，例如45％或更低，例如43％或更低，例如42％或更低，例如41％或更低，例如38％或更低，或例如35％或更低。具体地，表面粗糙度降低率RSk(％)可以为例如5％至小于50％，例如10％至48％，例如15％至48％，例如20％至48，例如25％至48％，例如30％至48％，例如32％至48％，例如34％至47％，例如34％至45％，例如34％至42％，例如34％至40％，或例如34％至38％。
由于根据本发明的一实施方案的抛光垫的表面粗糙度降低率RSk(％)被调整为小于50％，减少了上釉现象，从而可以改善抛光速率和半导体衬底表面上出现的表面缺陷特性。如果表面粗糙度降低率(RSk(％))为50％或更高，则由于上釉现象导致的抛光垫的不规则表面变形增加。因此，抛光速率、晶片内不均匀性、表面粗糙度等可能退化，并且待抛光的膜材料上的缺陷可能增加。
由等式1表示的表面粗糙度降低率(RSk(％))可以通过分别测量抛光前和抛光后的抛光垫的核心粗糙深度并将值代入等式1来计算。
抛光垫的表面粗糙度，例如抛光垫的核心粗糙深度可以从用光学表面粗糙度计测量的面积材料比曲线获得。面积材料比曲线称为承载面积曲线(BAC)或轮廓支承长度率(Abbott-Firestone)曲线。它是用表面粗糙度测量装置测量的单位面积高度度的累积数据作图的曲线图。
参考图2，由表面粗糙度的面积材料比曲线得出的参数为S参数，即转换为深度(高度)的参数，具体为Spk、Svk和Sk。
Spk是降低的峰高，在CMP工艺期间当抛光垫与半导体衬底的表面接触时，其提供初始接触面积；因此，它指的是由提供高接触应力面积(力/面积)的高峰组成的表面。Spk可以指在操作期间可以去除的材料的标称高度。
Sk是核心粗糙深度，其是指表面磨损后能够分布载荷的表面的核心粗糙度。
Svk是降低的谷深，其是通过测量表面核心粗糙度下的谷深得到的值，且与浆料承载能力或抛光垫碎片的捕集能力有关。
同时，在图2中，SMr1是峰材料部分，其是指构成与Spk相关的峰结构的材料的比。
此外，SMr2是谷材料部分，其是指构成与Svk相关的较深谷结构的测量面积的百分比(100％-SMr2)。
特别是，根据本发明的一实施方案的抛光垫的特点在于，使用S参数中的抛光垫的核心粗糙深度(Sk)来控制表面粗糙度降低率(RSk(％))。即，在抛光垫中，与抛光前相比，在抛光后表面磨损后，能够分布载荷的表面的核心粗糙度的降低率被控制在50％以下；因此，可以提高抛光性能并使半导体衬底的表面缺陷最小化。
Sk1是抛光垫抛光前的核心粗糙深度(μm)。它可以是10至40、10至35、10至30、15至30、18至30或20至30。如果Sk1满足上述范围，则抛光性能可以更优异。
Sk2是抛光垫抛光后的核心粗糙深度(μm)。它可以是3至30、5至25、9至25、9至20、10至18或12至17。如果Sk2满足上述范围，则可以更有利地通过降低抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))实现优异的抛光性能和低表面缺陷特性。此处，可以在载体加压为4.0psi、载体转速为87rpm和压板转速为93rpm时，以250毫升/分钟的速率喷射煅烧二氧化铈浆料的条件下，对半导体衬底的氧化硅层抛光60秒来进行抛光。Sk2是在上述条件下抛光后测得的抛光垫的核心粗糙深度。
Sk1和Sk2之间的差值(Sk1-Sk2)(μm)可以为15或更小、13或更小、12或更小、11或更小、10或更小、或9或更小。具体地，Sk1和Sk2之间的差(Sk1-Sk2)(μm)可以为5至15、7至13、7至12或8至12。如果Sk1和Sk2之间的差值(Sk1-Sk2)满足上述范围，则可以通过降低抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))来实现优异的抛光性能和低表面缺陷特性。
同时，弹性恢复系数(RERI)量化了在抛光后恢复到原始状态的性能受到弹性阻碍的程度。其可能会根据抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))和硬度而有所不同。
弹性恢复系数(RERI)可以用以下等式2表示，且弹性恢复系数(RERI)为40或更小：
[等式2]
Figure BDA0003677272110000071
在等式2中，RSk(％)如上述等式1定义，H25是在25℃下测量的抛光垫的肖氏D硬度，并且弹性恢复系数(RERI)是不包含单位的值之间的比。
具体地，根据本发明的一实施方案，为了实现低表面粗糙度降低率(RSk(％))和低硬度，可以将弹性恢复系数(RERI)控制在40或更小。即，抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))和硬度越低，弹性恢复系数(RERI)越小。抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))和硬度越高，其值越大。例如，如果抛光垫的表面粗糙度降低率(RSK(％))较低，并且抛光后的抛光垫的表面粗糙度与抛光前的抛光垫的表面粗糙度之间的差值较小，则弹性恢复系数(RERI)可能会降低。在这种情况下，即使表面粗糙度的突起由于抛光处理而倾斜，由于抛光垫的低硬度引起的弹性，这些突起也可能恢复到它们原来的直立状态。因此，它可以减少在半导体衬底表面上出现的表面缺陷，例如残渣、划痕和颤痕。因此，弹性恢复系数(RERI)越小，在半导体衬底的表面上出现的表面缺陷就越少。
弹性恢复系数(RERI)具体可以为例如38或更小，例如35或更小，例如32或更小，例如30或更小，例如25或更小，例如23或更小，或者例如20或更小。由于弹性恢复系数(RERI)满足上述范围，可以减少在半导体衬底表面上出现的缺陷。
同时，根据本发明的一实施方案的抛光垫可以具有低硬度。具体地，抛光垫在25℃下的表面硬度可以为40肖氏D至60肖氏D、40肖氏D至55肖氏D、40肖氏D至52肖氏D、40肖氏D至50肖氏D或42肖氏D至48肖氏D。如果抛光垫在25℃下的表面硬度满足上述范围，则可以有利地将本发明一实施方案所需的弹性恢复系数(RERI)控制在40或更小，从而可以使出现在半导体衬底表面上的缺陷最小化。
根据本发明的一实施方案的抛光垫可以具有10N/mm2至100N/mm2、15N/mm2至70N/mm2、15N/mm2至50N/mm2或15N/mm2至40N/mm2的拉伸强度。此外，根据本发明的一实施方案的抛光垫可能具有低拉伸强度。例如，抛光垫可以具有10N/mm2至25N/mm2、15N/mm2至25N/mm2或16N/mm2至25N/mm2的拉伸强度。
根据本发明的一实施方案的抛光垫可以具有30％至320％或50％至320％的伸长率。此外，根据本发明的一实施方案的抛光垫可以具有高伸长率。例如，抛光垫可以具有80％至320％、90％至320％、100％至320％、150％至320％、200％至320％或220％至320％的伸长率。
根据本发明的一实施方案的抛光垫可以具有0.6g/cm3至0.9g/cm3的比重。更具体地，抛光垫可以具有0.7g/cm3至0.85g/cm3的比重，但不限于此。
根据本发明的一实施方案的抛光垫在25℃下的表面硬度可以为40肖氏D至60肖氏D，拉伸强度为10N/mm2至25N/mm2，且伸长率为80％至320％。
同时，抛光垫包括多个孔。
在根据本发明的一实施方案的抛光垫中，多个孔的平均直径可以为5μm至200μm。此外，多个孔的平均直径可以为7μm至100μm、10μm至60μm、10μm至50μm、10μm至32μm或20μm至32μm。计算多个孔的平均直径作为孔直径的数平均值。例如，使用扫描电子显微镜(SEM)以200倍的放大率观察抛光垫。从使用图像分析软件获得的图像测量每个孔的直径，从中计算平均直径(Da)。平均直径定义为通过多个孔的直径之和除以1mm2抛光面中的孔的数目获得的平均值。
孔包括处于抛光垫内部的封闭孔和处于抛光垫的抛光面上的开放孔。
具体地，在开放孔中，孔的入口暴露在抛光面上。
在此，开放孔入口的直径是指与开放孔的入口具有相同平面面积的圆的直径。此外，开放孔入口的平均直径可以通过对抛光面上存在的多个开放孔的入口的直径进行数平均来计算。
抛光垫每单位面积(mm2)的孔的总数可以是700个或更多。更具体地，抛光垫每单位面积(mm2)的孔的总数可以是750个或更多。甚至更具体地，抛光垫每单位面积(mm2)的孔的总数可以是800个或更多。甚至更具体地，抛光垫每单位面积(mm2)的孔的总数可以是900个或更多。但不限于此。此外，抛光垫每单位面积(mm2)的孔的总数可以为2,500个或更少，具体地为2,200个或更少、1,500个或更少或1,200个或更少，但不限于此。因此，抛光垫每单位面积(mm2)的孔的总数可以为700个至2,500个，例如750个至2,200个、800个至1,500个或800个至1,200个，但不限于此。
具体地，抛光垫可以具有60kgf/cm2或更大的弹性模量。更具体地，抛光垫可以具有100kgf/cm2或更大的弹性模量，但不限于此。抛光垫的弹性模量的上限可以是150kgf/cm2，但不限于此。
根据本发明的一实施方案的抛光垫可以具有1mm至10mm的厚度。具体地，抛光垫可具有1mm至9mm、1mm至8.5mm、1.5mm至10mm、1.5mm至9mm、1.5mm至8.5mm、1.8mm至10mm、1.8mm至9mm或1.8mm至8.5mm的厚度。
此外，抛光垫可以具有1mm至5mm的厚度。具体地，抛光垫可以具有1mm至3mm、1mm至2.5mm、1.5mm至5mm、1.5mm至3mm、1.5mm至2.5mm、1.8mm至5mm、1.8mm至3mm或1.8mm至2.5mm的厚度。如果抛光垫的厚度在上述范围内，则可以充分发挥抛光垫的基本物理性能。
如上所述，由于在根据一实施方案的抛光垫中将表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)控制在特定范围或更低，因此可以提高抛光速率并减少半导体衬底表面上出现的表面缺陷。
同时，当使用煅烧二氧化铈浆料抛光包括氧化硅层的半导体衬底时，抛光垫可以具有
Figure BDA0003677272110000091
至
Figure BDA0003677272110000092
至
Figure BDA0003677272110000093
至
Figure BDA0003677272110000094
或
Figure BDA0003677272110000095
至
Figure BDA0003677272110000096
的氧化层抛光速率。如果氧化层的抛光速率在上述范围内，则有可以有利地抑制垫上釉现象，从而在之后反复进行的抛光工艺中保持适当水平的优异的抛光速率。
此外，在上述条件下抛光氧化硅层后，使用缺陷检查装置(AIT XP+，KLA Tencor)测量的半导体衬底(晶片)表面上出现的表面缺陷的数量可以为20个或更少。此处，表面缺陷的数量可以指在半导体衬底表面上出现的残渣、划痕和颤痕的总和。
残渣是指附着在半导体衬底表面的基本上无定形的异物。例如，它指的是如图6所示形状的缺陷。
划痕是指基本上连续的线性划痕。例如，它指的是如图7所示形状的缺陷。
同时，颤痕是指基本上不连续的线性划痕。例如，它指的是如图8所示形状的缺陷。
在半导体衬底表面上出现的表面缺陷的数量可以为15个或更少、10个或更少、8个或更少、7个或更少、5个或更少或3个或更少。
同时，抛光垫可以在其表面上具有用于机械抛光的凹槽。凹槽可以具有机械抛光所需的深度、宽度和间距，没有特别限制。
根据一实施方案的抛光垫可以同时具有如上所述的抛光垫的物理性能。
同时，根据本发明一实施方案的抛光垫包括抛光层，且该抛光层包括包含聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂的组合物的固化产物。
根据本发明的一实施方案，抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)可以根据用于形成固化产物的组合物而变化。具体地，抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)可以根据聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂而变化。此外，抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)可能会因各组分原料的净度、各成分的混合时混合头的转速、开槽的程度、预处理条件等而变化。此外，上述特性可以由各种变量控制。
下面将详细描述组合物中所含的每种成分。
根据本发明的一实施方案，用于形成抛光层的组合物中使用的固化剂包括含有醚键的叔胺基多元醇。
由于在本发明的一实施方案中使用含有醚键的叔胺基多元醇作为固化剂，其可以与聚氨酯基预聚物发生化学反应以在抛光层中形成最终的固化结构，并且可以实现本发明所需的抛光垫的特性。
具体地，通过在用于形成抛光层的组合物中使用特定组分的叔胺基多元醇，可以得到具有低硬度的抛光垫，并且可以将抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)控制在本发明所需的范围内。
固化剂可以包括，例如由下式表示的化合物。
[式]
Figure BDA0003677272110000111
在上式中，n是1至10的整数。n可以是，例如1至9，例如1至8，例如1至7，或例如1至6。
固化剂可以包括，例如含甲基环氧乙烷的1,2-乙二胺聚合物化合物，例如商品名为LA-480。
叔胺基多元醇可以具有400g/mole至3,000g/mole的重均分子量(Mw)。具体地，叔胺基多元醇的重均分子量可以为例如400g/mole至2,700g/mole，例如400g/mole至2,500g/mole，例如400g/mole至2,490g/mole，例如400g/mole至2,450g/mole，例如400g/mole至2,400g/mole，例如400g/mole至2,000g/mole，例如400g/mole至1,800g/mole，例如400g/mole至1,500g/mole，例如400g/mole至1,300g/mole，或例如400g/mole至1,000g/mole。如果叔胺基多元醇的重均分子量满足上述范围，则固化时可以确保适当的凝胶化时间，可以得到具有低硬度的抛光垫，并且可以更有利地将表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)控制在本发明所需的特定范围内。
如果叔胺基多元醇的重均分子量太小，则凝胶化时间可能会缩短。此处，用于形成抛光层的组合物通过固化以凝胶化需要一定的时间，其称为凝胶化时间。组合物的凝胶化时间可以是至少50秒、至少70秒、至少80秒或至少100秒。此外，组合物的凝胶化时间可为至少50秒、至少70秒、至少80秒或至少100秒。例如，组合物的凝胶化时间可以是50秒至200秒、50秒至150秒、50秒至100秒、100秒至200秒或150秒至200秒。作为一个具体实施例，该组合物的胶凝化时间可以是80秒至120秒。凝胶化时间可以是，例如在70℃下测量的值。
根据本发明的一实施方案，固化剂还可以包括芳香胺化合物。即，固化剂可以包括叔胺基多元醇和芳香胺化合物的混合物。
芳香胺化合物可以包括选自由二乙基甲苯二胺；3,5-二甲硫基-2,4-甲苯二胺；3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺；N,N'-双-(仲丁基氨基)-二苯基甲烷；4,4'-亚甲基-双-(3-氯-2,6-二乙基苯胺)；聚四氢呋喃-双-对氨基苯甲酸酯；N,N'-二烷基二氨基二苯甲烷；p,p'-亚甲基二苯胺；间苯二胺；4,4'-亚甲基-双-(2,6-二乙基苯胺)；4,4'-亚甲基-双-(2,3-二氯苯胺)；4,4'-二氨基-3,3'-二乙基-5,5'-二甲基二苯甲烷；2,2',3,3'-四氯二氨基二苯甲烷；三亚甲基二醇二对氨基苯甲酸酯；3,5-二氨基-4-氯苯甲酸-2-甲基丙酯；双(4-氨基-2-氯-3,5-二乙基苯基)甲烷；丙二醇双对氨基苯甲酸酯；二氨基氯苯甲酸丁酯；亚甲基双-邻氨基苯甲酸酯；氯二乙基甲苯二胺；亚甲基双邻乙基苯胺；及它们的异构体组成的组中的至少一种。
具体地，芳香胺化合物可以包括选自由N,N'-双-(仲丁基氨基)-二苯基甲烷；3,5-二氨基-4-氯苯甲酸-2-甲基丙酯；双(4-氨基-2-氯-3,5-二乙基苯基)甲烷；丙二醇双对氨基苯甲酸酯；二氨基氯苯甲酸丁酯；亚甲基双-邻氨基苯甲酸酯；氯二乙基甲苯二胺；亚甲基双邻乙基苯胺；及它们的异构体组成的组中的至少一种。
芳香胺化合物可以包括仲胺化合物。
芳香胺化合物的重均分子量(Mw)可以为450g/mole至600g/mole，例如450g/mole至580g/mole或450g/mole至550g/mole。
如果将叔胺基多元醇和芳香胺化合物一起使用，可以得到具有低硬度的抛光垫，并且有利地将表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)控制至本发明所需的特定范围。
然而，叔胺基多元醇与芳香胺化合物的混合重量比可能是控制抛光垫的机械性能和抛光性能以及控制半导体衬底的表面缺陷特性的非常重要的因素。
具体地，以重量计，叔胺基多元醇的含量可以等于或大于芳香胺化合物的含量。
例如，叔胺基多元醇的重量含量可以大于芳香胺化合物的重量含量。如果叔胺基多元醇的含量与芳香胺化合物的含量相同或大于芳香胺化合物的含量，则可以防止抛光后测量的抛光垫的核心粗糙深度(Sk2)的降低，更有利于达到效果。即，随着叔胺基多元醇的含量增加，即使在抛光之后也可以很好地保持抛光垫的形状，并且可以容易地控制抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))。
此外，如果根据本发明的一实施方案将叔胺基多元醇和芳香胺化合物的混合物用作固化剂，则在聚氨酯基预聚物末端的异氰酸酯(NCO)基团与叔胺基多元醇的羟基(OH)基团反应形成氨基甲酸酯键，并且聚氨酯基预聚物末端的异氰酸酯(NCO)基团可与芳香胺化合物的胺基团(NH)反应形成脲键。在这种情况下，氨基甲酸酯键的反应速率可能比脲键的反应速率快。也就是说，由于叔胺基多元醇可以起到催化剂的作用，因此反应速度可以更快。特别是，由于叔胺基多元醇中叔胺的非共享电子对强烈地吸引电子，其可以加速反应。
此外，随着叔胺基多元醇含量的增加，氨基甲酸酯键的形成更加活跃，这可以提高作用时的抛光特性。如果进一步增加芳香胺化合物的含量，则在通过固化用作制备抛光层的组合物来制备抛光层的过程中，固化不能很好地进行，从而产生问题。
根据本发明的一实施方案，叔胺基多元醇与芳香胺化合物的混合重量比可以为，例如5:5至9:1，例如5:5至8:2，例如6:4至9:1，例如6:4至8:2，或者例如7:3至8:2。
同时，以100重量份的聚氨酯基预聚物为基准，固化剂的含量可以为约18重量份至约27重量份，例如约19重量份至约26重量份，例如约20重量份至约26重量份。如果固化剂的含量满足上述范围，则可以更有利地实现抛光垫的所需的表面特性，具体地，为表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)。
在一实施方案中，固化剂可以不包括4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)(MOCA)。如果固化剂包括4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)，则硬度增加，从而难以达到本发明的期望效果。
根据本发明的一实施方案，用于形成抛光层的组合物包括聚氨酯基预聚物。
预聚物一般是指具有较低分子量的聚合物，其中聚合度被调节到中等水平，以便在生产固化产物的过程中方便地成型模制品。预聚物可单独或在与另一种可聚合化合物反应后模制成最终的固化产物。
在一实施方案中，可通过异氰酸酯化合物与多元醇反应制备聚氨酯基预聚物。
用于制备聚氨酯基预聚物的异氰酸酯化合物可以是选自由芳族二异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、脂环族二异氰酸酯或它们的组合组成的组中的一种。
例如，异氰酸酯化合物可以包括选自由2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)、萘-1,5-二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯及它们的组合组成的组中的一种。
多元醇是每分子含有至少两个或更多个羟基(-OH)的化合物。例如，它可以包括选自由聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、丙烯酰基多元醇及它们的组合组成的组中的一种。
例如，多元醇可以包括选自由聚四亚甲基醚二醇、聚丙醚二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二甘醇、二丙二醇、三丙二醇乙二醇及它们的组合组成的组中的一种。
多元醇可具有约100g/mole至约3,000g/mole的重均分子量(Mw)。例如，多元醇可具有约100g/mole至约3,000g/mole，例如约100g/mole至约2,000g/mole，例如约100g/mole至约1,800g/mole的重均分子量(Mw)。
在一实施方案中，多元醇可以包括重均分子量(Mw)为约100g/mole至小于约300g/mole的低分子量多元醇和重均分子量(Mw)为约300g/mole至约1,800g/mole的高分子量多元醇。
聚氨酯基预聚物可以具有约500g/mole至约3,000g/mole的重均分子量(Mw)。聚氨酯基预聚物可以具有，例如约1,000g/mole至约2,000g/mole，例如约1,000g/mole至约1,500g/mole的重均分子量(Mw)。
在一实施方案中，用于制备聚氨酯基预聚物的异氰酸酯化合物可以包括芳族二异氰酸酯化合物，并且芳族二异氰酸酯化合物，例如可以包括2,4-甲苯二异氰酸酯(2，4-TDI)和2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)。用于制备聚氨酯基预聚物的多元醇化合物可以包括聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)和二甘醇(DEG)。
在另一实施方案中，用于制备聚氨酯基预聚物的异氰酸酯化合物可以包括芳族二异氰酸酯化合物和脂环族二异氰酸酯化合物。例如，芳族二异氰酸酯化合物可以包括2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)和2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)，脂环族二异氰酸酯化合物可以包括二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)。用于制备聚氨酯基预聚物的多元醇化合物可以包括聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)和二甘醇(DEG)。
聚氨酯基预聚物可具有约9重量％至约12重量％，例如约9重量％至约11重量％，例如约9重量％约10重量％，例如约10重量％至约12重量％，或例如约10重量％至约11重量％的异氰酸酯端基含量(NCO％)。
聚氨酯基预聚物的异氰酸酯端基含量(NCO％)可以通过综合调整制备聚氨酯基预聚物的异氰酸酯化合物和多元醇化合物的种类和含量、制备聚氨酯基预聚物的工艺中的温度、压力和时间等工艺条件，以及制备聚氨酯基预聚物所用的添加剂的种类和含量来设计。
如果聚氨酯基预聚物的异氰酸酯端基含量(NCO％)满足上述范围，从最终抛光垫的用途和目的的角度，则可以以有利于抛光性能的方式调整聚氨酯基预聚物与固化剂的后续反应中的反应速率、反应时间和最终固化结构。
根据本发明的一实施方案，用于形成抛光层的组合物包括发泡剂。
发泡剂是用于在抛光层中形成孔结构的成分，且其可以包括固相发泡剂。
根据本发明一实施方案，可以根据固相发泡剂的种类、形状或物理性能来控制微孔的形状和孔聚结现象。因此，可以调整抛光前后抛光垫的表面粗糙度。
固相发泡剂可以包括可膨胀颗粒。可膨胀颗粒是具有可通过热或压力来膨胀的特性的颗粒。最终抛光层的尺寸可以通过在制备抛光层的过程中施加的热量或压力来确定。可膨胀颗粒可以包括热膨胀颗粒、未膨胀颗粒或它们的组合。
热膨胀颗粒是预先通过热膨胀的颗粒。它们是指在制备抛光层的过程中，通过加热或加压，其尺寸变化很小或没有变化的颗粒。
未膨胀颗粒是没有预先通过热膨胀的颗粒。它们是指当在制备抛光层的过程中，通过加热或加压膨胀时确定最终尺寸的颗粒。根据本发明的一实施方案，从实现抛光垫的更均匀的孔径分布的角度考虑，固相发泡剂可优选地包括未膨胀颗粒。
包含未膨胀颗粒的固相发泡剂可以是用聚合物壳包封烃类气体的微球。
可膨胀颗粒可以包括树脂壳；以及包封在壳内的膨胀诱导组分。
例如，壳可以包括热塑性树脂。热塑性树脂可以是选自由偏二氯乙烯基共聚物、丙烯腈基共聚物、甲基丙烯腈基共聚物和丙烯酸基共聚物组成的组中的至少一种。
膨胀诱导组分可以包括选自由烃化合物、氯氟化合物、四烷基硅烷化合物及它们的组合组成的组中的一种。
具体地，烃可以包括选自由乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷、正丁烯、异丁烯、正戊烷、异戊烷、新戊烷、正己烷、庚烷、石油醚及它们的组合组成的组中的一种。
氯氟化合物可以包括选自由三氯氟甲烷(CCl3F)、二氯二氟甲烷(CCl2F2)、三氟氯甲烷(chlorotrifluoromethane，CClF3)、四氟乙烯(CClF2-CClF2)及它们的组合组成的组中的一种。
四烷基硅烷化合物可以包括选自由四甲基硅烷、三甲基乙基硅烷、三甲基异丙基硅烷、三甲基-正丙基硅烷及它们的组合组成的组中的一种。
固相发泡剂可任选地包括用无机组分处理的颗粒。例如，固相发泡剂可以包括用无机组分处理的可膨胀颗粒。在一实施方案中，固相发泡剂可以包括用二氧化硅(SiO2)颗粒处理的可膨胀颗粒。用无机组分处理固相发泡剂可以防止多个颗粒之间的聚集。经无机组分处理的固相发泡剂在发泡剂表面的化学、电学和/或物理性能方面可以不同于未经无机组分处理的固相发泡剂。
基于100重量份的聚氨酯基预聚物，固相发泡剂的含量可为约0.5重量份至约10.0重量份，例如约1.0重量份至约6.0重量份，例如约1.5重量份至约5.5重量份，例如约2.0重量份至约5.0重量份。
根据本发明的一实施方案，由于使用了固相发泡剂，因此可以在不使用液相发泡剂、气相发泡剂或两者的情况下实现优异的抛光特性和机械性能。
固相发泡剂的种类和含量可以根据抛光层所需的孔结构和物理性能进行设计。
用于制备抛光层的组合物可以进一步包括其他添加剂，例如表面活性剂和反应速率控制剂。“表面活性剂”和“反应速率控制剂”等名称是根据物质的主要作用而任意命名的。各个物质不一定只执行限于名称所定义的作用的功能。
表面活性剂没有特别限制，只要它起到防止孔相互聚结和重叠的作用即可。例如，表面活性剂可以包括硅氧烷基表面活性剂。
基于100重量份的聚氨酯基预聚物，表面活性剂可以以约0.2重量份至约2重量份的量使用。具体地，基于100重量份的聚氨酯基预聚物，表面活性剂可以以约0.2重量份至约1.9重量份，例如约0.2重量份至约1.8重量份，例如约0.2重量份至约1.7重量份，例如约0.2重量份至约1.6重量份，例如约0.2重量份至约1.5重量份，例如0.5重量份至1.5的量使用。如果表面活性剂的量在上述范围内，则可以在模具中稳定地形成和保持孔。
反应速率控制剂用于促进或延缓反应。根据目的，可以使用反应促进剂、反应阻滞剂或两者。反应速率控制剂可以包括反应促进剂。例如，反应速率控制剂可以是选自由叔胺基化合物和有机金属化合物组成的组中的至少一种反应促进剂。
具体地，反应速率控制剂可以包括选自由三亚乙基二胺、二甲基乙醇胺、四甲基丁二胺、2-甲基-三亚乙基二胺、二甲基环己胺、三乙胺、三异丙醇胺、1,4-二氮杂双环(2,2,2)辛烷、双(2-甲基氨基乙基)醚、三甲基氨基乙基乙醇胺、N,N,N,N,N”-五甲基二亚乙基三胺、二甲基氨基乙基胺、二甲基氨基丙基胺、苄基二甲胺、N-乙基吗啉、N,N-二甲基氨基乙基吗啉、N,N-二甲基环己胺、2-甲基-2-氮杂降冰片烷、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二乙酸二丁基锡、二乙酸二辛基锡、马来酸二丁基锡、二-2-乙基己酸二丁基锡和二硫醇二丁基锡组成的组中的至少一种。具体地，反应速率控制剂可以包括选自由苄基二甲胺、N,N-二甲基环己胺和三乙胺组成的组中的至少一种。
基于100重量份的聚氨酯基预聚物，反应速率控制剂的用量可以为约0.05重量份至约2重量份。具体地，基于100重量份的聚氨酯基预聚物，反应速率控制剂可以以约0.05重量份至约1.8重量份，例如约0.05重量份至约1.7重量份，例如约0.05重量份至约1.7重量份，例如约0.05重量份至约1.6重量份，例如约0.1重量份至约1.5重量份，例如约0.1重量份至约0.3重量份，例如约0.2重量份至约1.8重量份例如，约0.2重量份至约1.7重量份，例如约0.2重量份至约1.6重量份，例如约0.2重量份至约1.5重量份，例如0.5重量份至约1重量份的量使用。如果反应速率控制剂在上述含量范围内使用，则可以适当控制预聚物组合物的固化反应速率以形成具有所需尺寸的孔和硬度的抛光层。
在一实施方案中，抛光层中无机物质的含量可以为约5ppm至约500ppm。
例如，无机物质可以包含选自由硅(Si)元素、磷(P)元素和钙(Ca)元素组成的组中的至少一种元素。
无机物质可以来自各种来源。例如，无机物质可以来自各种添加剂，例如用于制备抛光层的发泡剂。在此，作为无机物质的来源的添加剂，例如可以包括选自由发泡剂、表面活性剂、反应速度控制剂以及它们的组合组成的组中的一种。
抛光层中无机物质的含量可以通过仅使用发泡剂和额外添加剂中的一种并调整其种类和含量来将其设计在适当的范围内，或者可以通过同时使用发泡剂和额外添加剂并调整它们的种类和含量来将其设计在合适的范围内。
抛光层中无机物质的含量可以为约5ppm至约500ppm，例如约5ppm至约400ppm，例如约8ppm至约300ppm，例如约220ppm至约400ppm，例如约5ppm至约180ppm。在这种情况下，可以通过电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP)分析来测量抛光层中无机物质的含量。
在下文中，将详细描述制备抛光垫的方法。
[制备抛光垫的方法]
在本发明的另一实施方案中，可以提供一种制备抛光垫的方法，该方法包括将聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂混合以制备用于制备抛光层的组合物；将制备抛光层的组合物注入模具中并固化得到包括抛光层的抛光垫，其中固化剂包括含有醚键的叔胺基多元醇，且抛光垫具有小于50％的表面粗糙度降低率(RSk(％))，以及40或更小的弹性恢复系数(RERI)，表面粗糙度降低率(RSk(％))由上述等式1表示，弹性恢复系数(RERI)由以上述等式2表示。
参考图3，用于制备包括抛光层的抛光垫的方法(S100)包括制备用于制备抛光层的组合物的步骤(S110)。
可以通过混合聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂来得到用于制备抛光层的组合物。
聚氨酯基预聚物可以通过使二异氰酸酯化合物与多元醇化合物反应来制备。二异氰酸酯化合物和多元醇化合物的详细情况如上文关于抛光垫所述。
预聚物组合物可以具有约9重量％至约12重量％，例如约9重量％至约11重量％，例如约9重量％至约11重量％，例如约10重量％至约12重量％或例如约10重量％至约11重量％的异氰酸酯基团(NCO基团)含量。
聚氨酯基预聚物组合物中异氰酸酯基团的含量可以来源于聚氨酯基预聚物的末端异氰酸酯基团、二异氰酸酯化合物中的未反应的异氰酸酯基团等。
聚氨酯基预聚物组合物可以具有在约80℃下约100cps至约1,000cps，例如约200cps至约800cps，例如约200cps至约600cps，例如约200cps至约550cps，例如约300cps至约500cps的粘度。
发泡剂和固化剂的详细组成如前所述。
聚氨酯基预聚物和固化剂在其混合时互相反应以形成固体聚氨酯，然后将其形成片材等。具体地，聚氨酯基预聚物中的异氰酸酯(NCO)末端基团可以与固化剂中的胺基、醇基等反应。具体地，聚氨酯基预聚物末端的异氰酸酯(NCO)基团与叔胺基多元醇的羟基(OH)基团反应形成氨基甲酸酯键。此外，聚氨酯基预聚物末端的异氰酸酯(NCO)基团与芳香胺化合物的胺(NH)基团反应形成脲键。
如果叔胺基多元醇和芳香胺化合物的混合物用作固化剂，则聚氨酯基预聚物末端的异氰酸酯(NCO)基团与叔胺基多元醇的羟基(OH)基团之间形成氨基甲酸酯键的反应速率快于聚氨酯基预聚物末端的异氰酸酯(NCO)基团与芳香胺化合物的胺(NH)基团形成脲键的反应速率。也就是说，由于叔胺基多元醇可以起到催化剂的作用，因此反应速度可以更快。特别是，由于叔胺基多元醇中叔胺的非共享电子对强烈地吸引电子，其可以加速反应。
在这种情况下，诸如固相发泡剂的发泡剂均匀地分散在原料中以形成孔，而不参与聚氨酯基预聚物和固化剂之间的反应。
根据本发明的一实施方案，聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂可以基本上同时进行混合过程。此外，如果进一步添加表面活性剂、惰性气体等，它们也可以基本上同时进行混合处理。
作为另一实施例，可以预先混合聚氨酯基预聚物、发泡剂和表面活性剂，然后可以引入固化剂。
在混合过程中，聚氨酯基预聚物和固化剂通过混合引发反应，且发泡剂均匀分散在原料中。在这种情况下，反应速率控制剂可以从反应开始就干预聚氨酯基预聚物和固化剂混合物之间的反应，从而控制反应速率。具体地，可以以1,000rpm至10,000rpm或4,000rpm至7,000rpm的速率进行混合。在上述速度范围内，可以更有利地使发泡剂均匀分散在原料中。
制备抛光垫的方法(S100)包括将用于制备抛光层的组合物注入模具并固化(S120)以获得包括抛光层的抛光垫。
在一实施方案中，获得包括抛光层的抛光垫的步骤包括制备预热至第一温度的模具；以及将用于制备抛光层组合物作为原料混合物注入预热的模具中并固化该混合物。
在一实施方案中，当将用于制备抛光层的组合物注入预热的模具中时，可以不注入惰性气体，具体地，可以不注入惰性气体，具体为氮气(N2)。通常，当注入用于制备抛光层的组合物时，例如可以注入氮气(N2)。在本发明中，如果注入惰性气体，由于使用特定组分的叔胺基多元醇，密度可能变得不稳定。特别是，如果使用叔胺基多元醇作为固化剂，则固化速度快，因此可能难以注入惰性气体。
在一实施方案中，第一温度可以为约60℃至约120℃，例如约65℃至约110℃，例如约70℃至约110℃。
在第一温度下固化用于制备抛光层的组合物的步骤可以进行约5分钟至约60分钟，例如约5分钟至约40分钟，例如约5分钟至约30分钟，例如约5分钟至约25分钟。
聚氨酯基预聚物和固化剂之间的反应在模具中完成，从而生产出符合模具形状的固化块状的成型体。
之后，可以将由此获得的成型体适当地切片或切割成片材以用于生产抛光垫。例如，在高度为最终生产的抛光垫厚度的5至50倍的模具中制备成型体，然后以相同厚度切片，以一次生产多个用于抛光垫的片材。在这种情况下，可以使用反应阻滞剂作为反应速率控制剂以确保足够的固化时间。因此，模具的高度可以是最终生产的抛光垫厚度的约5倍至约50倍，以制备用于其的片材。然而，切片片材可以根据模具内的模制位置具有不同直径的孔。也就是说，在模具下部成型的片材可以具有细直径的孔，而在模具上部成型的片材可以具有比在下部形成的片材更大直径的孔。
因此，优选使用能够通过一次成型生产一个片材的模具，以使每个片材具有均匀直径的孔。为此，模具的高度可能与最终生产的抛光垫的厚度没有显着差异。例如，可以使用高度为最终生产的抛光垫厚度的1倍至3倍的模具进行模制。更具体地，模具的高度可以是最终生产的抛光垫厚度的1.1倍至4.0倍，或1.2倍至3.0倍。在这种情况下，反应促进剂可以用作反应速率控制剂以形成具有更均匀直径的孔。由单个片材制备的抛光垫可以具有1mm至10mm的厚度。具体地，抛光垫可以具有1mm至9mm、1mm至8.5mm、1.5mm至10mm、1.5mm至9mm、1.5mm至8.5mm、1.8mm至10mm、1.8mm至9mm或1.8mm至8.5mm的厚度。
此后，可以分别切割从模具获得的成型体的顶端和底端。例如，成型体的顶端和底端中的每一个可以被切除成型体总厚度的1/3或更小、1/22至3/10或1/12至1/4。
作为一具体实施例，使用高度为最终生产的抛光垫的厚度的1.2倍至2倍的模具进行成型，然后可以进一步进行从成型时的模具得到的成型体分别切出成型体总厚度的1/12至1/4的顶端和底端的步骤。
在上述切割步骤之后，上述制备工艺可以进一步包括在成型体表面加工凹槽、与下部粘合、检验、包装等步骤。这些步骤可以以常规方式进行以用于制备抛光垫。
此外，通过上述制备方法制备的抛光垫可以具有上述根据实施方案的抛光垫的所有特性。
同时，根据一实施方案，该工艺可以进一步包括机械加工抛光层。
对抛光层的至少一侧进行机械加工的步骤可以包括：(1)在抛光层的至少一侧上形成凹槽；(2)对抛光层的至少一侧进行线车削；以及(3)粗糙化抛光层的至少一侧。
在步骤(1)中，凹槽可以包括与抛光层中心相距一定间隔的至少一个同心圆形凹槽；以及从抛光层的中心到抛光层的边缘连续连接的径向凹槽。
在步骤(2)中，可以通过使用切割工具将抛光层切割成一定厚度来进行线车削。
在步骤(3)中，可以通过用砂轮对抛光层的表面进行机械加工来进行粗糙化。
制备抛光垫的方法可以进一步包括在抛光层的与抛光面相对的一侧层压缓冲层。
抛光层和缓冲层可以使用热封粘合剂层压。
热封粘合剂用于抛光层的与抛光面相对的一侧，热封粘合剂用于缓冲层与抛光层接触的面，抛光层和缓冲层被层压以使得已施加热封粘合剂的侧面相接触，并且可以使用压轮将两层熔合。
缓冲层用于支撑抛光层并吸收和分散施加到抛光层的冲击。因此，可以将在使用抛光垫的抛光过程中对被抛光物的损伤和缺陷最小化。
缓冲层可以包括无纺布或绒面革，但不限于此。
在一实施方案中，缓冲层可以是树脂浸渍的无纺布。无纺布可以是包括选自由聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维及它们的组合组成的组中的一种纤维无纺布。
浸渍在无纺布中的树脂可以包括聚氨酯树脂、聚丁二烯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物树脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、丙烯腈-丁二烯共聚物树脂、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物树脂、硅橡胶树脂、聚酯基弹性体树脂、聚酰胺基弹性体树脂及它们的组合。
[半导体器件的制备方法]
根据本发明的又一实施方案，提供了一种制备半导体器件的方法，其包括提供包括抛光层的抛光垫；以及使抛光层的抛光面与待抛光物的表面彼此接触的同时相对旋转以抛光待抛光物，其中抛光垫包括抛光层，抛光层包括包含聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂的组合物的固化产物，固化剂包括含有醚键的叔胺基多元醇，且抛光垫具有小于50％的表面粗糙度降低率(RSk(％))，以及40或更小的弹性恢复系数(RERI)，表面粗糙度降低率(RSk(％))由上述等式1表示，弹性恢复系数(RERI)由以上述等式2表示。
参考图4，制备半导体器件的方法(S200)包括提供包括抛光层的抛光垫(S210)。
提供包括抛光层的抛光垫的步骤(S210)如上所述。
制备半导体器件的方法(S200)包括抛光待抛光的物体(S220)。
具体地，一旦根据一实施方案的抛光垫安装在压板上，半导体衬底设置在抛光垫上。在这种情况下，半导体衬底可以是半导体衬底，并且半导体衬底的表面与抛光垫的抛光面直接接触。可以通过喷嘴将抛光浆料喷射到抛光垫上以进行抛光。通过喷嘴供应的抛光浆料的流速可以根据目的在约10cm3/分钟至约1,000cm3/分钟的范围内选择。例如，可以为约50cm3/分钟至约500cm3/分钟，但不限于此。
之后，通过使半导体衬底与抛光垫相对旋转，以对半导体衬底的表面进行抛光。在这种情况下，半导体衬底的旋转方向和抛光垫的旋转方向可以是相同方向或相反方向。半导体衬底和抛光垫的旋转速度可以根据目的在约10rpm至约500rpm的范围内选择。例如，它可以是约30rpm至约200rpm，但不限于此。
安装在抛光头上的半导体衬底以预定载荷压靠抛光垫的抛光面以与其接触，然后其表面可以被抛光。由抛光头施加以使半导体衬底的表面与抛光垫的抛光面接触的载荷可以根据目的在约1gf/cm2至约1,000gf/cm2的范围内选择。例如，它可以是约10gf/cm2至约800gf/cm2，但不限于此。
根据本发明的一实施方案，抛光垫可以通过包括使用特定成分的固化剂形成的抛光层来实现低硬度。通过将抛光垫的表面粗糙度降低率和弹性恢复系数控制在特定范围内，可以提高抛光垫的机械性能，并改善在半导体衬底表面上出现的表面缺陷。还可以进一步提高抛光速率。因此，可以使用抛光垫有效地制造质量优异的半导体器件。
本发明的实施方案
下文中，通过以下实施例详细说明本发明。然而，这些实施例用于说明本发明，本发明的范围不限于此。
实施例
实施例1：抛光垫的制备
(1)聚氨酯基预聚物的制备
在四颈烧瓶中加入甲苯二异氰酸酯(TDI；BASF)、二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、聚四亚甲基醚二醇(韩国PTG)和二甘醇，然后在80℃下反应3小时，从而制备聚氨酯基预聚物。此处，NCO％调整为10％。
(2)抛光垫的制备
提供了配备有用于聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂等原料的罐和进料线的铸造机。使用上述制备的聚氨酯基预聚物，混合的固化剂被制备以作为固化剂，其中含有甲基环氧乙烷的1,2-乙二胺聚合物(LA-480，CAS No.25214-63-5)作为叔胺基多元醇与作为芳香胺化合物的N,N'-双(仲丁基氨基)二苯基甲烷以50:50的重量比混合。制备了含有未膨胀颗粒的固相发泡剂(551DU40，Akzonobel)。此外，制备了有机硅基表面活性剂(Evonik)。
在配备有用于聚氨酯基预聚物、混合固化剂、固相发泡剂和表面活性剂的进料线的铸造机中，将制备的具有10％的NCO％的聚氨酯基预聚物装入预聚物罐中，将混合固化剂装入固化剂罐中。在加入固相发泡剂的同时，将它们以5,000rpm的混合头转速搅拌。在此，各成分的含量如表1所示，并将聚氨酯基预聚物与混合固化剂的当量比调整为1:1。混合物以10kg/分钟的速度排出，注入预热至100℃、具有长宽分别为1000毫米、高3毫米的开口形状的模具中，并通过热固化反应得到成型体。
之后，将成型体的固化材料切片并加工成片状。对加工后的片材进行开槽加工，得到厚度为2mm的片材(或抛光层)。使用粘合剂将完成的片材与子垫层压，最终获得抛光垫。
实施例2-3
除了如下表1所示改变叔胺基多元醇和芳香胺化合物的重量比之外，进行与实施例1中相同的步骤以获得抛光垫。
实施例4
除了如下表1所示单独使用含有甲基环氧乙烷的1,2-乙二胺聚合物(LA-480，CASNo.25214-63-5)作为叔胺基多元醇用作固化剂之外，进行与实施例1中相同的步骤以获得抛光垫。
对比例1
除了如下表1所示单独使用4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)(MOCA)作为固化剂之外，进行与实施例1中相同的步骤以获得抛光垫。
对比例2
除了如下表1所示使用含有甲基环氧乙烷的1,2-乙二胺聚合物(LA-480，CASNo.25214-63-5)作为叔胺基多元醇和4,4'-亚甲基双(2-氯苯胺)(MOCA)的混合固化剂用作固化剂之外，进行与实施例1中相同的步骤以获得抛光垫。
下表1总结了CMP工艺的详细条件。
表1
Figure BDA0003677272110000221
Figure BDA0003677272110000231
测试例
测试例1：物理性能
对实施例和对比例中得到的抛光垫进行以下项目的测试。结果如表3所示。
(1)硬度
测量实施例和对比例中制备的抛光垫的肖氏D硬度。将实施例和对比例中制备的抛光垫分别切割成2cm×2cm的尺寸(厚度：2mm)，然后在25℃的温度下放置16小时。之后，使用硬度计(D型硬度计)测量抛光垫的硬度。
(2)比重
将实施例和对比例中制备的抛光垫分别切割成4cm×8.5cm(厚度：2mm)的长方形，然后在温度为23±2℃、湿度为50±5％的环境下放置16小时。使用重力仪测量抛光垫的比重。
(3)拉伸强度
将实施例和对比例中制备的抛光垫分别切割成4cm×1cm(厚度：2mm)。当使用万能试验机(UTM)以50毫米/分钟的速率测试抛光垫时，测量断裂前的极限强度。
(4)伸长率
将实施例和对比例中制备的抛光垫分别切割成4cm×1cm(厚度：2mm)。当使用万能试验机(UTM)以50毫米/分钟的速率测试抛光垫时，测量断裂前的最大变形。最大变形与初始长度的比值以百分比(％)表示。
测试例2：表面粗糙度
使用粗糙度测量装置(制造商：Bruker，型号：contour-gt)在表2的条件下分别测量根据实施例和对比例制备的抛光垫在抛光前后的Sk值。表面粗糙度降低率(RSk(％))根据以下等式1计算。
[等式1]
Figure BDA0003677272110000241
在等式1中，Sk1是抛光垫抛光前的核心粗糙深度，以及Sk2是在载体加压为4.0psi、载体转速为87rpm和压板转速为93rpm时，以250毫升/分钟的速率喷射煅烧二氧化铈浆料的条件下，对半导体衬底的氧化硅层抛光60秒后测得的抛光垫的核心粗糙深度。
Sk1和Sk2分别是根据ISO 25178-2标准，根据光学表面粗糙度计测量的抛光垫抛光前和抛光后的数据计算的值。
表2
Figure BDA0003677272110000242
测试例3：扫描电子显微镜(SEM)
通过扫描电子显微镜(SEM)观察实施例和对比例中制备的抛光垫的横截面，并显示在图5中。图5(a)显示了放大100倍下观察到的实施例1至3和对比例1中制备的抛光垫的横截面的SEM图像。图5(b)显示了放大300倍下观察实施例1至3和对比例1中制备的抛光垫的横截面的SEM图像。
如图5所示，与对比例1相比，实施例1至3中的抛光垫的孔在大面积上细且均匀地分布。
测试例4：抛光速率(去除率)
制备好抛光垫后，立即测量初始抛光速率。
通过化学气相沉积(CVD)工艺用氧化硅沉积直径为300mm的硅晶片。将抛光垫安装在CMP机上，并将硅晶片的氧化硅层朝向抛光垫的抛光面设置。之后，在4.0psi的抛光负荷下，同时压板以100rpm的速度旋转60秒，并且以250毫升/分钟的速率将煅烧二氧化硅浆料施加到抛光垫上，来抛光氧化硅层。抛光完成后，将硅晶片从载体上取下，安装在旋转干燥机中，用去离子水(DIW)洗涤，然后用氮气(N2)干燥15秒。使用光谱反射型厚度测量仪(制造商：Keyence，型号：SI-F80R)测量抛光前后干燥的硅晶片的膜厚度。使用以下等式3计算抛光速率。
[等式3]
Figure BDA0003677272110000252
测试例5：表面缺陷的测量
使用实施例和对比例的抛光垫进行抛光处理后，使用晶片检测装置(AIT XP+，KLATencor)测量抛光时在晶片表面出现的残渣、划痕和颤痕(阈值：150，模具过滤器阈值：280)。
具体地，抛光后，将硅晶片转移到清洗机中，分别使用1％HF、纯水(DIW)、1％H2NO3和纯水(DIW)洗涤10秒。之后，将其转移到旋转干燥机中，用纯水(DIW)洗涤，然后用氮气干燥15秒。使用晶片检测装置测量干燥的硅晶片在抛光前后的缺陷变化。
残渣是指附着在晶片表面上的基本上无定形的异物。例如，它指的是如图6所示的形状缺陷。
划痕是指基本上连续的线性划痕。例如，它指的是如图7所示的形状缺陷。
同时，颤痕是指基本上不连续的线性划痕。例如，它指的是如图8所示的形状缺陷。
残渣、划痕和颤痕的缺陷总数如下表4所示。
表3
Figure BDA0003677272110000251
Figure BDA0003677272110000261
表4
Figure BDA0003677272110000262
由表3可知，使用含有醚键的叔胺基多元醇作为固化剂的实施例1-4的抛光垫的表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)被调整到特定范围，其在硬度、拉伸强度和伸长率等机械性能方面总体表现优异。
具体地，实施例1-4的抛光垫的硬度为45.6肖氏D至47.3肖氏D，从而实现了低硬度。相反，对比例1的抛光垫的硬度为65.7肖氏D，且对比例2的抛光垫的硬度为52.1肖氏D。由于它们具有比实施例1-4的抛光垫更高的硬度，因此它们相对更硬。
此外，实施例1-4的抛光垫的拉伸强度为16.5N/mm2至19.2N/mm2，且伸长率为232％至302％。相反，对比例1和2的抛光垫分别具有25.3N/mm2和20.2N/mm2的非常高的拉伸强度和72％和130％的非常低的伸长率。
特别是，实施例1-4的抛光垫中，随着含有醚键的叔胺基多元醇的含量增加，硬度和拉伸强度降低，伸长率增加，因此可以实现本发明所期望的机械性能。
这样的机械性能可以提高抛光垫的抛光性能和减少出现在半导体衬底表面上的表面缺陷的效果。
具体地，由表4可知，实施例1-4的抛光垫具有优异的抛光速率。与使用对比例1、2的抛光垫的情况相比，其晶片表面出现的残渣、表面划痕、颤痕等表面缺陷的数量显著减少。
具体地，实施例1-4的
Figure BDA0003677272110000271
至
Figure BDA0003677272110000272
的抛光速度整体优异。相反，对比例1、2的抛光垫的抛光速率分别为
Figure BDA0003677272110000273
其中由于摩擦面积与能够携带浆料的孔的比率变大导致初始抛光速率过快。因此，对比例1和2的抛光垫由于垫上釉现象可能会进一步提高抛光速率。
另外，关于晶片表面出现的表面缺陷，使用实施例1-4的抛光垫的情况下，表面缺陷数量为3个至8个，而使用对比例1和2的抛光垫的情况下，表面缺陷数量超过20个，与使用实施例1-4的抛光垫的情况相比，其显著增加了3倍至8倍或更多。可知由于对比例1的抛光垫的垫上釉现象，晶片表面出现的表面缺陷增加。
同时，当比较使用相同含量的混合固化剂的实施例1和对比例2时，与对比例1的使用LA-480和MOCA的抛光垫相比，实施例1的使用作为叔胺基多元醇的LA-480和作为芳香胺化合物的N,N'-双(仲丁基氨基)二苯基甲烷的混合固化剂的抛光垫满足本发明所期望的特定范围内的表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)。结果证实，与对比例2的抛光垫相比，实施例1的抛光垫在机械性能和抛光速率方面显著提高，并且晶片表面上出现的表面缺陷得到改善。
因此，通过使用特定成分的固化剂，且通过将表面粗糙度降低率(RSk(％))和弹性恢复系数(RERI)调整到特定范围，可以提高低硬度、低拉伸强度和高伸长率等方面的机械性能。特别是，由于抛光垫具有低的表面粗糙度降低率(RSk(％))，因此可以使垫上釉现象最小化。因此，其具有可以降低抛光速率和减少晶片表面的表面缺陷的优点。
附图标记：
110：头部 120：半导体衬底(或晶片)
130：压板 140：浆料
150：孔

Claims (10)

1.一种抛光垫，其包括抛光层，其中所述抛光层包括包含聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂的组合物的固化产物，所述固化剂包括含有醚键的叔胺基多元醇，且所述抛光垫具有小于50％的表面粗糙度降低率(RSk(％))，以及40或更小的弹性恢复系数(RERI)，所述表面粗糙度降低率(RSk(％))由以下等式1表示，所述弹性恢复系数(RERI)由以下等式2表示：
[等式1]
Figure FDA0003677272100000011
在等式1中，Sk1是抛光垫抛光前的核心粗糙深度，以及Sk2是在载体加压为4.0psi、载体转速为87rpm和压板转速为93rpm时，以250毫升/分钟的速率喷射煅烧二氧化铈浆料的条件下，对半导体衬底的氧化硅层抛光60秒后测得的抛光垫的核心粗糙深度；且Sk1和Sk2分别是根据ISO 25178-2标准，根据光学表面粗糙度计测量的抛光垫抛光前和抛光后的数据计算的值；
[等式2]
Figure FDA0003677272100000012
在等式2中，RSk(％)如上述等式1定义，H25是在25℃下测量的抛光垫的肖氏D硬度，并且弹性恢复系数(RERI)是不包括单位的值之间的比。
2.根据权利要求1所述的抛光垫，其中，所述Sk1与所述Sk2之间的差值(Sk1-Sk2)为15μm或更小。
3.根据权利要求1所述的抛光垫，其中，所述叔胺基多元醇由下式表示：
[式]
Figure FDA0003677272100000013
在上式中，n为1至10的整数。
4.根据权利要求1所述的抛光垫，其中，所述固化剂进一步包括芳香胺化合物。
5.根据权利要求4所述的抛光垫，其中，以重量计，所述叔胺基多元醇的含量等于或大于所述芳香胺化合物的含量。
6.根据权利要求4所述的抛光垫，其中，所述叔胺基多元醇的重均分子量为400g/mol至3,000g/mol，并且所述芳香胺化合物的重均分子量为450g/mol至600g/mol。
7.根据权利要求4所述的抛光垫，其中，所述芳香胺化合物包括选自由二乙基甲苯二胺；3,5-二甲硫基-2,4-甲苯二胺；3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺；N,N'-双-(仲丁基氨基)-二苯基甲烷；4,4'-亚甲基-双-(3-氯-2,6-二乙基苯胺)；聚四氢呋喃-双-对氨基苯甲酸酯；N,N'-二烷基二氨基二苯甲烷；p,p'-亚甲基二苯胺；间苯二胺；4,4'-亚甲基-双-(2,6-二乙基苯胺)；4,4'-亚甲基-双-(2,3-二氯苯胺)；4,4'-二氨基-3,3'-二乙基-5,5'-二甲基二苯甲烷；2,2',3,3'-四氯二氨基二苯甲烷；三亚甲基二醇二对氨基苯甲酸酯；3,5-二氨基-4-氯苯甲酸-2-甲基丙酯；双(4-氨基-2-氯-3,5-二乙基苯基)甲烷；丙二醇双对氨基苯甲酸酯；二氨基氯苯甲酸丁酯；亚甲基双-邻氨基苯甲酸酯；氯二乙基甲苯二胺；亚甲基双邻乙基苯胺；以及它们的异构体组成的组中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的抛光垫，其满足选自以下特性中的至少一种：25℃下的表面硬度为40肖氏D至60肖氏D；拉伸强度为10N/mm2至25N/mm2；伸长率为80％至320％；以及氧化层的抛光速率为
Figure FDA0003677272100000023
分钟至
Figure FDA0003677272100000024
分钟。
9.一种抛光垫的制备方法，其包括：
将聚氨酯基预聚物、固化剂和发泡剂混合以制备用于制备抛光层的组合物；和
将所述用于制备抛光层的组合物注入模具并固化得到包括抛光层的抛光垫，
其中所述固化剂包括含有醚键的叔胺基多元醇，且所述抛光垫具有小于50％的表面粗糙度降低率(RSk(％))，以及40或更小的弹性恢复系数(RERI)，所述表面粗糙度降低率(RSk(％))由以下等式1表示，所述弹性恢复系数(RERI)由以下等式2表示：
[等式1]
Figure FDA0003677272100000021
在等式1中，Sk1是抛光垫抛光前的核心粗糙深度，以及Sk2是在载体加压为4.0psi、载体转速为87rpm和压板转速为93rpm时，以250毫升/分钟的速率喷射煅烧二氧化铈浆料的条件下，对半导体衬底的氧化硅层抛光60秒后测得的抛光垫的核心粗糙深度；且Sk1和Sk2分别是根据ISO 25178-2标准，根据光学表面粗糙度计测量的抛光垫抛光前和抛光后的数据计算的值；
[等式2]
Figure FDA0003677272100000022
在等式2中，RSk(％)如上述等式1定义，H25是在25℃下测量的抛光垫的肖氏D硬度，并且弹性恢复系数(RERI)是不包括单位的值之间的比。
10.一种半导体器件的制备方法，其包括：
提供包括抛光层的抛光垫；和
使抛光层的抛光面与待抛光物的表面彼此接触的同时相对旋转以抛光待抛光物，
其中所述抛光垫包括抛光层，所述抛光层包括含有醚键的叔胺基多元醇，且所述抛光垫具有小于50％的表面粗糙度降低率(RSk(％))，以及40或更小的弹性恢复系数(RERI)，所述表面粗糙度降低率(RSk(％))由以下等式1表示，所述弹性恢复系数(RERI)由以下等式2表示：
[等式1]
Figure FDA0003677272100000031
在等式1中，Sk1是抛光垫抛光前的核心粗糙深度，以及Sk2是在载体加压为4.0psi、载体转速为87rpm和压板转速为93rpm时，以250毫升/分钟的速率喷射煅烧二氧化铈浆料的条件下，对半导体衬底的氧化硅层抛光60秒后测得的抛光垫的核心粗糙深度；且Sk1和Sk2分别是根据ISO 25178-2标准，根据光学表面粗糙度计测量的抛光垫抛光前和抛光后的数据计算的值；
[等式2]
Figure FDA0003677272100000032
在等式2中，RSk(％)如上述等式1定义，H25是在25℃下测量的抛光垫的肖氏D硬度，并且弹性恢复系数(RERI)是不包括单位的值之间的比。
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