KR20150058302A - 개선된 cmp 성능을 위한 고정 연마 웹으로의 첨가제의 혼입 - Google Patents

개선된 cmp 성능을 위한 고정 연마 웹으로의 첨가제의 혼입 Download PDF

Info

Publication number
KR20150058302A
KR20150058302A KR1020157009287A KR20157009287A KR20150058302A KR 20150058302 A KR20150058302 A KR 20150058302A KR 1020157009287 A KR1020157009287 A KR 1020157009287A KR 20157009287 A KR20157009287 A KR 20157009287A KR 20150058302 A KR20150058302 A KR 20150058302A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
structured abrasive
nonionic surfactant
abrasive
additive
abrasive article
Prior art date
Application number
KR1020157009287A
Other languages
English (en)
Inventor
줄리 와이 치안
윌리엄 디 조셉
스티븐 씨 로퍼
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Publication of KR20150058302A publication Critical patent/KR20150058302A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
    • B24B37/245—Pads with fixed abrasives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • B24D3/342—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent
    • B24D3/344—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent the bonding agent being organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1436—Composite particles, e.g. coated particles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/31051—Planarisation of the insulating layers
    • H01L21/31053—Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step

Abstract

대향하는 제1 주표면 및 제2 주표면을 갖는 배킹, 및 배킹의 제1 주표면 상에 배치되고 이에 고정된 구조화된 연마층을 갖는 구조화된 연마 용품이 제공된다. 구조화된 연마층은 중합체성 결합제, 결합제 중에 분산된 연마 입자 및 결합제 중에 분산된 첨가제를 포함한다. 첨가제는 높은 산화물/질화물 선택성, 높은 제거 속도, 더 낮은 질화물 손실 및 개선된 웨이퍼 내 불균일도 (WIWNU)를 비롯한 개선된 화학적 기계적 평탄화 (CMP) 폴리싱 성능을 제공한다.

Description

개선된 CMP 성능을 위한 고정 연마 웹으로의 첨가제의 혼입 {INCORPORATING ADDITIVES INTO FIXED ABRASIVE WEBS FOR IMPROVED CMP PERFORMANCE}
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 2012년 9월 21일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/703,815호의 이익을 주장하며, 그의 개시는 참조로서 전체적으로 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 일반적으로 화학적 기계적 평탄화(chemical mechanical planarization) (CMP) 폴리싱(polishing) 성능이 개선된 고정 연마 웹(fixed abrasive web)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 CMP 폴리싱 성능을 개선시키는 첨가제를 함유하는 고정 연마 웹에 관한 것이다.
연마 용품이 반도체 웨이퍼 폴리싱, MEMS(microelectromechanical) 디바이스 제조, 하드 디스크 드라이브용 기판의 마감(finishing), 광섬유 및 커넥터의 폴리싱 등의 마이크로피니싱 응용에서 종종 사용된다. 예를 들어, 집적 회로 제조 중에, 반도체 웨이퍼는 전형적으로 금속층 및 유전체층(dielectric layer)의 침착, 층의 패턴화, 및 에칭을 포함하는 다수의 처리 단계를 거친다. 각각의 처리 단계에서, 후속의 제조 또는 제작 단계에 대해 준비하기 위해 웨이퍼의 노출된 표면을 개질하거나 정련하는 것이 필요하거나 바람직할 수 있다. 표면 개질 공정은 종종 침착된 도체 (예를 들어, 금속, 반도체, 및/또는 유전체 물질)를 개질하는데 사용된다. 표면 개질 공정은 또한 전형적으로 전도성 물질, 유전체 물질 또는 그 조합의 노출된 영역을 갖는 웨이퍼 상에 평면 외측 노출 표면을 생성하는데 사용된다.
구조화된 웨이퍼(structured wafer)의 노출된 표면을 개질 또는 정련하는 한 방법은 고정 연마 용품으로 웨이퍼 표면을 처리한다.사용 중에, 고정 연마 용품은 전형적으로 웨이퍼 상의 물질의 층을 개질하여 평면의 균일한 웨이퍼 표면을 제공하도록 구성된 동작으로, 종종 작업 유체의 존재 하에, 반도체 웨이퍼 표면과 접촉된다.
고정 연마 용품은 일반적으로 결합제에 의해 서로 결합되어 배킹(backing)에 고정되는 연마 입자의 연마층을 가진다. 한 종류의 고정 연마 용품에서, 연마층은 "성형된 연마 복합체(shaped abrasive composite)"라고 하는 개별적인 상승된 구조 요소 (예를 들어, 기둥, 릿지, 피라미드 또는 절단된 피라미드)로 이루어져 있다. 이러한 종류의 고정 연마 용품은 본 기술 분야에서 "텍스처링된 고정 연마 용품(textured, fixed abrasive article)" 또는 "구조화된 연마 용품(structured abrasive article)"이라는 용어로 다양하게 공지되어 있다 (이 후자의 용어가 이후에 사용될 것이다). 연마 용품은 미국 특허 제U.S.S.N. 12/560,797호 (우(Woo) 등)에 개시된 바와 같이, 가교결합된 중합체성 결합제 중에 분산된 적어도 1종의 비이온성 폴리에테르 계면활성제 및 연마 입자를 포함할 수 있다.
일 실시양태에서, 본 발명은 대향하는 제1 주표면 및 제2 주표면을 갖는 배킹, 및 배킹의 제1 주표면 상에 배치되고 이에 고정된 구조화된 연마층을 포함하는 구조화된 연마 용품에 관한 것이다. 구조화된 연마층은 중합체성 결합제, 결합제 중에 분산된 연마 입자 및 결합제 중에 분산된 제1 첨가제를 포함한다. 제1 첨가제는 다좌 산성 착화제(multidentate acidic complexing agent)일 수 있고, 여기서 다좌 산성 착화제는 아미노산, 아미노산으로부터 형성된 다이펩타이드 및 이들의 조합을 포함한다. 구조화된 연마층은 제2 첨가제를 포함할 수 있다. 제2 첨가제는 비이온성 계면활성제, 규소 계면활성제, 플루오로계면활성제, 수용성 중합체 및 이들의 조합을 포함한다.
첨가제는 높은 산화물/질화물 선택성, 높은 제거 속도, 더 낮은 질화물 손실 및 개선된 웨이퍼 내 불균일도(with-in-wafer non-uniformity) (WIWNU)를 비롯한 개선된 화학적 기계적 평탄화 (CMP) 폴리싱 성능을 제공한다.
또다른 실시양태에서, 본 발명은 가공대상물의 연마 방법이다. 방법은 구조화된 연마 용품의 적어도 일부를 가공대상물의 표면과 접촉시키는 단계 및 가공대상물 또는 구조화된 연마층 중 적어도 하나를 서로에 대해 이동시켜 가공대상물의 표면의 적어도 일부를 연마하는 단계를 포함한다. 구조화된 연마 용품은 대향하는 제1 주표면 및 제2 주표면을 갖는 배킹, 및 제1 주표면 상에 배치되고 이에 고정된 구조화된 연마층을 포함한다. 구조화된 연마층은 중합체성 결합제, 결합제 중에 분산된 연마 입자 및 결합제 중에 분산된 제1 첨가제를 포함한다. 제1 첨가제는 다좌 산성 착화제일 수 있고, 여기서 다좌 산성 착화제는 아미노산, 아미노산으로부터 형성된 다이펩타이드 및 이들의 조합을 포함한다. 구조화된 연마층은 제2 첨가제를 포함할 수 있다. 제2 첨가제는 비이온성 계면활성제, 규소 계면활성제, 플루오로계면활성제, 수용성 중합체 및 이들의 조합을 포함한다. 첨가제는 높은 산화물/질화물 선택성, 높은 제거 속도, 더 낮은 질화물 손실 및 개선된 WIWNU를 비롯한 개선된 화학적 기계적 평탄화 (CMP) 폴리싱 성능을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시양태에 따른 예시적인 구조화된 연마 용품의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼의 표면을 연마하는 예시적인 방법의 측면도이다.
하기의 설명에서, 본 발명의 설명의 일부를 이루며 몇몇 구체적인 실시양태가 예로서 도시되어 있는 일련의 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 범주 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 다른 실시양태가 고려되고 이루어질 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 하기의 상세한 설명은 제한적인 의미로 취해져서는 안 된다.
달리 지시되지 않는 한, 명세서 및 특허청구범위에 사용되는 특징부 크기, 양 및 물리적 특성을 표현하는 모든 수치는 모든 경우 "약"이라는 용어에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는한, 전술된 명세서 및 첨부된 특허청구범위에 기재된 수치 파라미터는 당업자가 본 명세서에 개시된 교시 내용을 이용하여 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사치이다. 종점(end point)에 의한 수치 범위의 사용은 그 범위 내의 모든 수 (예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4 및 5를 포함함) 및 그 범위 내의 임의의 범위를 포함한다.
본 발명의 구조화된 연마 용품은 웹 자체 내에 첨가제를 포함하여, 최종 제품의 설계 제어 증가, 다운스트림 폴리싱 공정에서의 컨시스턴시(consistency) 증가 및 폴리싱 또는 작업 유체의 폐기물 처리 필요성의 제거를 가능하게 한다. 첨가제는 높은 산화물/질화물 선택성, 높은 제거 속도, 더 낮은 질화물 손실 및 개선된 웨이퍼 내 불균일도 (WIWNU)를 비롯한 개선된 화학적 기계적 평탄화 (CMP) 폴리싱 성능을 제공한다.
이제 도 1을 참고하면, 구조화된 연마 용품 (100)은 적어도 배킹 (110)을 포함한다. 연마층 (120)은 배킹 (110) 상에 배치되고, 복수의 성형된 연마 복합체 (130)를 포함한다. 성형된 연마 복합체 (130)는 결합제 (도시되지 않음) 중에 분산된 연마 입자 (도시되지 않음)를 포함한다.
배킹 (110)은 가요성이거나 또는 강성이거나 또는 그 중간일 수 있다. 가요성 배킹 및 더 강성인 배킹 양자 모두를 포함하는 다양한 배킹 물질이 이러한 목적에 적합하다. 일부 실시양태에서, 배킹은 적어도 반투명한 필름일 수 있다. 유용한 반투명한 필름 배킹에는 중합체 필름, 이들의 처리된 버전, 및 이들의 조합으로부터 선택된 배킹 필름이 포함된다. 예시적인 반투명한 배킹 필름에는 폴리에스테르 (예를 들어, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리카프로락톤), 코폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 셀룰로오스 중합체, 및 이들의 블렌드 및 조합으로부터 제조되는 필름이 포함된다. 일부 실시양태에서, 배킹은 엘라스토머 우레탄 또는 폼(foam)을 포함할 수 있다.
배킹의 두께는 전형적으로는 약 20 내지 약 1000 마이크로미터, 특별하게는 약 50 마이크로미터 내지 약 500 마이크로미터, 보다 특별하게는 약 60 마이크로미터 내지 약 200 마이크로미터 범위이다. 배킹의 적어도 하나의 표면이 연마층으로 코팅될 수 있다. 일반적으로, 배킹은 두께가 실질적으로 균일하다. 배킹이 두께가 충분히 균일하지 않은 경우, 웨이퍼 평탄화 동안에 웨이퍼 폴리싱 균일성에 더 큰 변동성이 일어날 수 있다.
연마층은 복수의 성형된 연마 복합체를 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "성형된 연마 복합체"라는 용어는 결합제 중에 분산된 연마 입자를 포함하는 복수의 성형된 본체 중 하나를 말하며, 성형된 본체들이 모두 모여서 텍스처링된 3차원 연마층을 제공한다. 일부 실시양태에서, 성형된 연마 복합체는 "정밀하게 성형"된다. "정밀하게 성형된 연마 복합체"라는 용어는 그를 제조하는데 사용되는 몰드 공동(mold cavity)과 실질적으로 정반대인 몰딩된 형상(molded shape)을 가지는 연마 복합체를 말한다. 전형적으로, 구조화된 연마 용품이 사용되기 전에, 정밀하게 성형된 연마 복합체는 연마 복합체의 노출된 표면을 넘어 돌출해 있는 연마 입자가 실질적으로 없다.
제공된 구조화된 연마 용품은 연마층 (120) 내에서 높은 중량 함량의 연마 입자를 가질 수 있다. 예를 들어, 연마 입자는 중량 기준으로, 연마층의 적어도 약 50%를 구성하고; 연마층의 적어도 약 60, 70, 75, 약 80, 또는 약 90 중량%를 구성할 수 있다. 전형적으로, 성형된 연마 복합체 내의 연마 입자의 중랑%가 증가할수록, 더 높은 제거 속도가 성취될 수 있다.
적합한 연마 입자의 예에는 융해(fused) 산화알루미늄, 열 처리된 산화알루미늄, 백색 융해 산화알루미늄, 흑색 탄화규소, 녹색 탄화규소, 티타늄 다이보라이드, 탄화붕소, 질화규소, 탄화텅스텐, 탄화티타늄, 다이아몬드, 입방정형 질화붕소, 육방정형 질화붕소, 가넷(garnet), 융해 알루미나 지르코니아, 알루미나-기재 졸 겔 유래 연마 입자 등이 포함된다. 알루미나 연마 입자는 산화금속 개질제를 포함할 수 있다. 알루미나-기재 졸 겔 유래 연마 입자의 예는 미국 특허 제4,314,827호; 제4,623,364호; 제4,744,802호; 제4,770,671호; 및 제4,881,951호에서 찾을 수 있다. 다이아몬드 및 입방정형 질화붕소 연마 입자는 단결정형 또는 다결정형일 수 있다.
적합한 무기 연마 입자의 다른 예에는 실리카, 산화철, 크로미아, 세리아, 지르코니아, 티타니아, 산화주석, 감마 알루미나 등이 포함된다. 유전체를 함유하는 웨이퍼 표면 (예를 들어, 이산화규소-함유 표면)의 평탄화를 위해서, 연마 입자는 8 미만의 모스 경도(Mohs hardness)를 갖는 것이 바람직하다. 연마 용품에 적절하게 혼입되는 경우, 이러한 입자는 평탄화 동안 웨이퍼에 대한 바람직한 절단 속도 및 바람직한 표면 마감을 제공한다. 일부 더 강한 연마 입자는 산화물-함유 웨이퍼 표면 상에 바람직하지 않게 거친 표면 마감을 부여할 수 있기 때문에, 적절한 연마 물질의 선택에 주의를 기울여야 하고, 이것은 본 기술 분야의 숙련인의 능력 범위 내이다. 유전체를 함유하는 웨이퍼 표면 (예를 들어, 이산화규소-함유 표면)의 경우, 세리아 연마 입자가 유용하다.
연마 입자는 부피 기준으로 평균 입자 크기가 약 250 나노미터 미만, 약 150 나노미터 미만, 약 100 나노미터 미만, 또는 심지어는 약 50 나노미터 미만인 세리아 (즉, 산화세륨) 입자를 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 연마 입자는 본질적으로 세리아 입자로 구성될 수 있다. 이와 관련하여 사용되는 "본질적으로 ~로 구성된다"의 어구는, 규소-함유 웨이퍼의 웨이퍼 평탄화에서 사용되는 경우, 구조화된 연마 용품의 연마 특성에 실질적으로 영향을 미치는 양으로 있는 다른 (즉, 비세리아(non-ceria)) 연마 입자를 배제시키기 위한 것이다. 세리아 입자는 더 작은 1차 세리아 입자의 응집체(agglomerate) 및/또는 결집체(aggregate)를 포함할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어, 세리아 입자 (1차 입자, 응집체, 결집체, 또는 이들의 조합으로서 존재하는지에 관계 없이)는 부피 기준으로 평균 입자 크기가 약 1, 약 5, 약 10, 약 20, 약 30, 또는 약 40 나노미터 내지 최대 약 50, 약 60, 약 70, 약 80, 약 90, 약 95 나노미터 이상의 범위일 수 있다. 실리카, 지르코니아, 티타니아 및 알루미나를 비롯한 다른 나노-스케일 연마 입자가 세리아에 대해서 기재된 것과 같은 크기 스케일로 사용될 수 있다.
세리아 입자는, 예를 들어, 분말, 분산물, 또는 졸의 형태로, 전형적으로 분산물 또는 졸로서 공급될 수 있다. 평균 입자 크기가 약 250 나노미터 미만인 세리아 졸을 수득하는 방법 및 공급원은 본 기술 분야에 널리 공지되어 있다. 본 명세서에서 사용하기에 적합한 세리아 분산물 및 졸은, 예를 들어, 에보닉 데구사 코퍼레이션(Evonik Degussa Corp.) (미국 뉴저지주 파시패니 소재), 로디아, 인크.(Rhodia, Inc.) (미국 뉴저지주 크랜베리 소재), 페로 코퍼레이션(Ferro Corporation) (미국 오하이오주 인디펜던스 소재) 및 유미코어 에스에이(Umicore SA) (벨기에 브뤼셀 소재) 등의 공급자로부터 구매가능한 세리아 졸 및 분산물을 포함한다.
연마 입자는 중합체성 결합제 중에 균일하게 또는 불균일하게 분산될 수 있다. 용어 "분산된"은, 연마 입자가 중합체성 결합제 전체에 분포됨을 지칭한다. 세리아 입자를 결합제에 실질적으로 균일하게 분산시키는 것은 전형적으로 구조화된 연마 용품의 성능을 향상시킨다. 따라서, 그의 분산을 촉진시키고/거나 결집을 감소시켜 결합제와의 차후의 결합을 향상시키기 위해 전형적으로 세리아 입자를 표면 개질제로 처리하는 것이 유용하다. 세리아를 위한 표면 개질제는 본 기술 분야에 널리 공지되어 있다. 표면 개질제의 한 유형에는 카르복실 (메트)아크릴레이트가 포함된다. 예시적인 카르복실 (메트)아크릴레이트에는 (메트)아크릴산, 말레산의 모노알킬 에스테르, 푸마르산, 푸마르산의 모노알킬 에스테르, 말레산, 이타콘산, 아이소크로톤산, 크로탄산, 시트라콘산 및 β-카르복시에틸 (메트)아크릴레이트가 포함된다.
세리아 입자를 카르복실 (메트)아크릴레이트로 처리하는 예시적인 한 방법에서는, 수성 매질 (예를 들어, 물) 중의 세리아 입자의 분산물 (예를 들어, 졸)을 폴리에테르산 및 카르복실 (메트)아크릴레이트 (세리아 입자를 표면 처리하여 안정화시키기에 충분한 각각의 양으로) 및 물보다 비등점이 더 높은 수혼화성 유기 용매와 배합한다. 전형적으로, 폴리에테르산 대 카르복실 (메트)아크릴레이트의 비율은 약 3:5 내지 5:3의 범위에 있지만, 다른 비율이 사용될 수도 있다. 유용한 용매의 예에는 1-메톡시-2-프로판올, 다이메틸포름아미드, 및 다이글라임이 포함된다. 일단 배합되면, 감압 하에서 증발에 의해 물을 실질적으로 제거하여, 회합된 카르복실 (메트)아크릴레이트 분자에 의해 세리아 입자가 결집에 대해 안정화된 세리아 분산물을 생성시킨다. 이렇게 생성된 세리아 분산물은 전형적으로 결합제 전구체, 및 결합제 전구체에 포함될 수 있는 임의의 추가의 카르복실 메트(아크릴레이트)와 용이하게 배합될 수 있다.
카르복실 (메트)아크릴레이트가 전형적으로 세리아 입자와 결합제의 결합을 용이하게 하는 역할을 하는 한편, 폴리에테르산은 주로 결합제 (또는 그의 전구체 성분) 및/또는 용매 중의 세리아 입자의 분산 안정성을 용이하게 하기 위해 포함된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "폴리에테르산"이라는 용어는 산성기 또는 그의 염에 공유 결합된 폴리에테르 세그먼트(segment)를 갖는 화합물을 지칭한다. 예시적인 폴리에테르 세그먼트에는 폴리에틸렌 글리콜 세그먼트, 폴리에틸렌 글리콜 세그먼트, 및 혼합된 폴리(에틸렌 글리콜/프로필렌 글리콜) 세그먼트가 포함된다. 예시적인 산성기에는 -CO2H, -PO2H, -PO3H, -SO3H 및 그의 염이 포함된다. 특정 실시양태에서, 폴리에테르산은 최대 12개 (경계 포함)의 탄소 원자를 가질 수 있고, 이것은 하기 화학식으로 표현된다:
R1-(R2-O)n-X-A
여기서, R1은 H, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기 (예를 들어, 메틸 에틸, 또는 프로필), 또는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 알콕시 기 (예를 들어, 메톡시, 에톡실, 또는 프로폭시)를 나타내고; 각각의 R2는 독립적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 2가 알킬렌 기 (예를 들어, 에틸렌, 프로필렌, 또는 부틸렌)를 나타내고; n은 양의 정수 (예를 들어, 1, 2, 또는 3)를 나타내고; X는 2가 유기 연결 기 또는 공유 결합을 나타내고; A는 산성기 (예를 들어, 앞서 기술한 것)를 나타낸다. 예시적인 폴리에테르산에는 2'-(2"-메톡시에톡시)에틸 석시네이트 (모노에스테르), 메톡시에톡시에톡시아세트산, 및 메톡시에톡시아세트산이 포함된다. 결합제는 카르복실 (메트)아크릴레이트 및 폴리(메트)아크릴레이트를 포함하는 성분의 반응 생성물을 추가로 포함할 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 전형적으로 카르복실 (메트)아크릴레이트의 적어도 일부를 연마 입자와 배합한 후에 생성된 분산물을 나머지 결합제 성분과 배합하지만, 이는 필수 요건은 아니다.
연마층은 결합제 중에 분산된 연마 입자를 포함한다. 본 발명의 연마 용품을 위한 결합제는 바람직하게는 결합제 전구체, 전형적으로는 유기 결합제 전구체로부터 형성된다. 결합제 전구체는 코팅가능하고, 이어서 고화되도록 충분히 유동성일 수 있는 상을 갖는다. 고화는 경화 (예를 들어, 중합 및/또는 가교결합)에 의해서 그리고/또는 건조 (예를 들어, 액체의 제거)에 의해서, 또는 단순히 냉각 시에 달성될 수 있다. 전구체는 유기 용매계, 수계 또는 또는 100% 고체 (즉, 실질적으로 용매를 함유하지 않음) 조성물일 수 있다. 열가소성 물질 및 열경화성 물질, 뿐만 아니라 이들의 조합이 결합제 전구체로서 사용될 수 있다.
결합제 전구체는 바람직하게는 경화성 유기 물질 (즉, 열 및/또는 다른 에너지원, 예컨대 E-빔, 자외선, 가시광선 등에 노출 시에 또는 화학 촉매, 수분 등의 첨가 시에 중합 및/또는 가교결합이 가능한 물질)이다. 결합제 전구체의 예에는 아미노 수지 (예를 들어, 아미노플라스트 수지), 예컨대 알킬화 우레아-포름알데하이드 수지, 멜라민-포름알데하이드 수지, 및 알킬화 벤조구아나민-포름알데하이드 수지, 아크릴레이트 수지 (아크릴레이트 및 메타크릴레이트 포함), 예컨대 비닐 아크릴레이트, 아크릴화 에폭시, 아크릴화 우레탄, 아크릴화 폴리에스테르, 아크릴화 아크릴, 아크릴화 폴리에테르, 비닐 에테르, 아크릴화 오일, 및 아크릴화 실리콘, 알키드 수지, 예컨대 우레탄 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 반응성 우레탄 수지, 페놀 수지, 예컨대 레졸 및 노볼락 수지, 페놀/라텍스 수지, 에폭시 수지, 예컨대 비스페놀 에폭시 수지, 아이소시아네이트, 아이소시아누레이트, 폴리실록산 수지 (알킬알콕시실란 수지 포함), 반응성 비닐 수지 등이 포함된다. 수지는 단량체, 올리고머, 중합체 또는 이들의 조합의 형태일 수 있다.
일부 실시양태에서, 실질적으로 용매를 함유하지 않은 결합제 전구체가 사용된다. 이러한 경우, 연마층은 전형적으로는 저분자량 반응성 물질, 예컨대 단량체 및/또는 올리고머를, 임의의 다른 목적하는 경화 개시제, 경화 가속화제, 경화제, 분산제, 다른 첨가제 및/또는 충전제와 함께, 그리고 연마 입자와 혼합함으로서 형성된다. 연마 입자를 결합제 전구체 중에 분산시키고, 이어서 결합제 전구체/연마 입자 혼합물을 경화시켜서 연마층을 형성한다. 결합제 전구체/연마 입자 혼합물을 종종 "슬러리"라 칭한다. 적합한 결합제 전구체는 전형적으로는 경화되지 않은 상태 또는 가교결합되지 않은 상태이고, 주변 온도에서 또는 그 부근에서 유동성이다. 연마 입자의 첨가 후, 이어서 결합제 전구체를, 전형적으로는 결합제 전구체를 적어도 부분적으로 경화 및/또는 가교결합 (즉, 자유-라디칼 중합)시키는 조건 (전형적으로는 에너지원)에 노출시킴으로써 이를 분산된 연마 입자를 보유할 수 있는 결합제로 전환한다. 예시적인 에너지원은 e-빔, 자외선 방사, 가시광선 방사, 적외선 방사, 감마 방사, 열, 및 이들의 조합을 포함한다.
결합제 전구체는 하나 이상의 다관능성 (메트)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 유용한 다관능성 (메트)아크릴레이트에는 적어도 2개의 (메트)아크릴레이트 기를 갖는 단량체 및/또는 올리고머, 예를 들어, 트라이(메트)아크릴레이트, 및 테트라(메타크릴레이트)가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 예시적인 폴리(메타크릴레이트)에는 다이(메트)아크릴레이트, 예를 들어, 1,3-부틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄다이올 다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산다이올 다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산다이올 모노(메트)아크릴레이트 모노(메트)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 알콕실화 지방족 다이(메트)아크릴레이트, 알콕실화 사이클로헥산다이메탄올 다이(메트)아크릴레이트, 알콕실화 헥산다이올 다이(메트)아크릴레이트, 알콕실화 네오펜틸 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 개질된 네오펜틸 글리콜 하이드록시피발레이트 다이(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 개질된 네오펜틸 글리콜 하이드록시피발레이트 다이(메트)아크릴레이트, 사이클로헥산다이메탄올 다이(메트)아크릴레이트, 다이에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 다이프로필렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 에톡실화 (10) 비스페놀 A 다이(메트)아크릴레이트, 에톡실화 (3) 비스페놀 A 다이(메트)아크릴레이트, 에톡실화 (30) 비스페놀 A 다이(메트)아크릴레이트, 에톡실화 (4) 비스페놀 A 다이(메트)아크릴레이트, 하이드록시피발알데히드 개질된 트라이메틸올프로판 다이(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (200) 다이(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (400) 다이(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 (600) 다이(메트)아크릴레이트, 프로폭실화 네오펜틸 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데칸다이메탄올 다이(메트)아크릴레이트, 트라이에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 트라이프로필렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트; 트라이(메트)(메트)아크릴레이트, 예를 들어, 글리세롤 트라이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 에톡실화 트라이(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 에톡실화 (3) 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 에톡실화 (6) 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 에톡실화 (9) 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 에톡실화 (20) 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트), 펜타에리트리톨 트라이(메트)아크릴레이트, 프로폭실화 트라이(메트)아크릴레이트 (예를 들어, 프로폭실화 (3) 글리세릴 트라이(메트)아크릴레이트, 프로폭실화 (5.5) 글리세릴 트라이(메트)아크릴레이트, 프로폭실화 (3) 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 프로폭실화 (6) 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트), 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)아이소시아누레이트 트라이(메트)아크릴레이트; 및 다이트라이메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 에톡실화 (4) 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 개질된 다이펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트 등의 화합물을 포함하는 고차 작용기 (메트)아크릴; 올리고머 (메트)아크릴 화합물, 예를 들어, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트; 및 이들의 조합이 포함된다. 이러한 화합물은, 예를 들어, 사토머 코.(Sartomer Co.) (미국 펜실배니아 엑스톤 소재), UCB 케미컬즈 코퍼레이션(UCB Chemicals Corporation) (미국 조지아주 스미르나 소재), 및 알드리치 케미컬 컴퍼니(Aldrich Chemical Company) (미국 위스콘신주 밀워키 소재) 등의 공급업체로부터 널리 입수가능하다.
결합제 전구체는 유효량, 예를 들어, 약 0.1, 약 1, 또는 약 3 중량% 내지 최대 약 5, 약 7, 또는 심지어 약 10 중량% 이상의 양의 적어도 1종의 광시제를 포함할 수 있다. 유용한 광개시제는 자유 라디칼 광경화 (메트)아크릴레이트에 유용한 것으로 알려진 것들을 포함한다. 예시적인 광개시제에는 벤조인 및 그의 유도체, 예컨대 알파-메틸벤조인; 알파-페닐벤조인; 알파-알릴벤조인; 알파-벤질벤조인; 벤조인 에테르, 예컨대 벤질 다이메틸 케탈 (시바 스페셜티 케미컬즈(Ciba Specialty Chemicals) (미국 뉴욕주 태리타운 소재)로부터 IRGACURE 651로서 입수가능함), 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 n-부틸 에테르; 아세토페논 및 그의 유도체, 예를 들어, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온 (예를 들어, 시바 스페셜티 케미컬즈로부터 DAROCUR 1173으로 입수가능함) 및 1-하이드록시사이클로헥실 페닐 케톤 (예를 들어, 시바 스페셜티 케미컬즈로부터 IRGACURE 184로 입수가능함); 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-(4-모르폴리닐)-1-프로판온 (예를 들어, 시바 스페셜티 케미컬즈로부터 IRGACURE 907로 입수가능함); 2-벤질-2-(다이메틸아미노)-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부탄온 (예를 들어, 시바 스페셜티 케미컬즈로부터 IRGACURE 369로 입수가능함); 및 (페닐 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일) 산화 포스핀 (시바 스페셜티 케미컬즈 (미국 뉴욕주 소재)로부터 IRGACURE 819로 입수가능함)이 포함된다. 다른 유용한 광개시제에는 모노- 및 비스-아실포스핀 (예를 들어, 시바 스페셜티 케미컬즈로부터 IRGACURE 1700, IRGACURE 1800, IRGACURE 1850, 및 DAROCUR 4265로 입수가능함)이 포함된다.
결합제 전구체는 유효량,예를 들어, 약 0.1, 약 1, 또는 약 3 중량% 내지 최대 약 5, 약 7, 또는 심지어 약 10 중량% 이상의 양의 적어도 1종의 열 개시제를 포함할 수 있다. 예시적인 열 자유-라디칼 개시제에는 아조 화합물, 예를 들어, 2,2-아조-비스아이소부티로나이트릴, 다이메틸 2,2'-아조비스(아이소부티레이트), 아조비스(다이페닐 메탄), 4,4'-아조비스-(4-시아노펜탄산), (2,2'-아조비스(2,4-다이메틸발레로나이트릴 (이. 아이. 듀폰 드 네모아스 앤드 코.(E. I. du Pont de Nemours and Co.) (미국 델라웨어주 윌밍톤 소재)로부터 VAZO 52로 입수가능함); 과산화물 (예를 들어, 과산화 벤조일, 과산화 쿠밀, 과산화 3차 부틸, 과산화 시클로헥사논, 과산화 글루타르산, 및 과산화 다이라우릴 등); 과산화수소; 히드로과산화물 (예를 들어, 3차 부틸 히드로과산화물 및 쿠멘 히드로과산화물 등); 과산 (예를 들어, 과초산 및 과산화벤조산 등); 과황산칼륨; 및 과에스테르 (예를 들어, 과탄산 다이아이소프로필 등)이 포함된다.
일부 실시양태에서, 예를 들어, 생성된 결합제에서 점도를 감소시키고/거나 가교결합 밀도를 감소시키기 위해, 1종 이상의 모노에틸렌계 불포화 자유 라디칼 중합성 화합물을 결합제 전구체에 포함시키는 것이 바람직할 수 있다. 예시적인 모노에틸렌계 불포화 자유 라디칼 중합성 화합물에는 헥실 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 아이소노닐 (메트)아크릴레이트, 아이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, n-옥틸 (메트)아크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 또는 옥타데실 (메트)아크릴레이트를 비롯한 모노(메트)아크릴레이트; N-비닐 화합물, 예를 들어, N-비닐포름아미드, N-비닐피롤리디논, 또는 N-비닐카프로락탐; 및 이들의 조합이 포함된다.
일부 실시양태에서, 연마층은 또한 1종 이상의 첨가제를 포함할 수 있다. 첨가제는 높은 산화물/질화물 선택성, 높은 제거 속도, 더 낮은 질화물 손실 및 개선된 WIWNU 균일성을 유발한다. 이론에 얽매이고자 함은 아니지만, 전형적으로는 작업 액체를 포함하는 웨이퍼 폴리싱 공정 동안, 첨가제(들)는 웨이퍼와 접촉하는 연마층의 표면에서 유지됨으로써 그리고/또는 작업 액체로 방출되어, 폴리싱될 웨이퍼 표면과 상호작용함으로써 폴리싱 공정에 활발히 영향을 미칠 수 있다고 생각된다. 첨가제(들)가 작업 액체 중에서 쉽게 용해되기 위해서, 첨가제(들)는 전형적으로는 분자량이 100 내지 1,200 그램/몰 범위이지만, 더 큰 분자량 및 더 작은 분자량이 사용될 수 있다. 작업 액체 중의 첨가제의 용해도는 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 용매 중의 용질의 용해도의 일반적인 원리에 영향을 받는다. 작업 액체는 종종 수용액이기 때문에, 수성 작업 액체 중에서 쉽게 용해되기 위해서, 첨가제(들)의 화학 구조는 우선적으로 적어도 하나의 극성 작용기 또는 화학 특징부를 갖는다.
적합한 첨가제의 예에는 산성 착화제, 비이온성 계면활성제, 규소 계면활성제, 플루오로계면활성제 및 수용성 중합체가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 첨가제 중 임의의 것은 연마층의 제1 첨가제 또는 제2 첨가제로 간주될 수 있지만, 일부 실시양태에서, 산성 착화제가 제1 첨가제이다. 제1 첨가제로서 산성 착화제를 포함하는 추가의 실시양태에서, 제2 첨가제는 비이온성 계면활성제, 규소 계면활성제, 플루오로계면활성제, 수용성 중합체 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택된다.
전형적으로, 첨가제가 결합제 전구체에 첨가되고, 결합제 전구체 혼합물의 일부로서 간주된다. 연마 입자를 결합제 전구체 혼합물에 첨가하고, 이어서 경화시킨 후, 첨가제를 연마층 (120)에 혼입하고, 성형된 연마 복합체 (130)를 상응하게 형성한다.
일부 실시양태에서, 연마층은 첨가제로서 1종 이상의 산성 착화제를 포함한다. 적합한 산성 착화제의 예에는 다좌 산성 착화제가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 다좌 산성 착화제의 예에는 아미노산 또는 아미노산으로부터 형성된 다이펩타이드 중 적어도 하나가 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 아미노산의 예에는 알라닌, 프롤린, 글리신, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 오르니틴, 시스테인, 타이로신, 2개의 아미노산으로부터 형성된 다이펩타이드, 산성 다좌 착화제 및 이들의 조합이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히 적합한 아미노산에는 L-아르기닌 및 L-프롤린이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 상업적으로 입수가능한 L-아르기닌의 예에는 L-아르기닌 (시그마-알드리치 코. 엘엘씨(Sigma-Aldrich Co. LLC) (미국 미주리주 세인트 루이스 소재))이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 상업적으로 입수가능한 L-프롤린의 예에는 L-프롤린이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 산성 착화제는 일반적으로 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량%의 양으로, 특별하게는 약 0.25 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로, 보다 특별하게는 약 0.5 중량% 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재한다.
일부 실시양태에서, 연마층은 첨가제로서 1종 이상의 비이온성 계면활성제를 포함한다. 비이온성 계면활성제는 결합제 전구체 중에 분산될 수 있다. 전형적으로, 계면활성제와 결합제 간에는 공유 화학 결합이 존재하지 않는다. 결합제 전구체는 추가로 기재되는 바와 같이 가교결합되어 연마층 중에서 계면활성제를 함유하고, 연마층으로부터의 그의 방출을 조절하는 것을 도울 수 있다. 연마층 중에 존재하는 비이온성 계면활성제의 양은 연마층의 총 중량을 기준으로 0.75 내지 2.2, 1.0 내지 2.2, 1.3 내지 2.2 중량%, 전형적으로는 1.5 내지 2.0 중량% 범위일 수 있다. 계면활성제가 수성 작업 액체 중에 쉽게 용해되기 위해서, 비이온성 계면활성제는 분자량이 전형적으로는 300 내지 1,200 그램/몰 범위이지만, 더 큰 분자량 및 더 작은 분자량이 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 비이온성 계면활성제는 폴리에테르 비이온성 계면활성제일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "폴리에테르 비이온성 계면활성제"는 전형적으로는 계면활성제의 골격의 적어도 일부를 형성하는 폴리에테르 세그먼트를 갖는 1종 이상의 비이온성 (즉, 영구 전하를 갖지 않는) 계면활성제(들)를 나타내지만, 이는 필수 요건은 아니다. 일반적으로 계면활성제에 대한 경우에서와 같이, 폴리에테르 비이온성 계면활성제는 결합제에 공유 결합되지 않아야 한다. 수성 유체 중에 쉽게 용해되기 위해서, 폴리에테르 비이온성 계면활성제는 전형적으로는 분자량이 300 내지 1,200 그램/몰 범위이지만, 더 큰 분자량 및 더 작은 분자량이 사용될 수 있다.
폴리에테르 비이온성 계면활성제의 예에는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬-페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 아실 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아민, 폴리옥시에틸렌 알킬아미드, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르, 폴리에틸렌 글리콜 라우레이트, 폴리에틸렌 글리콜 스테아레이트, 폴리에틸렌 글리콜 다이스테아레이트, 폴리에틸렌 글리콜 올레에이트, 옥시에틸렌-옥시프로필렌 블록 공중합체, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 라우레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 올레에이트, 및 폴리옥시에틸렌 라우릴아미드가 포함된다.
유용한 폴리에테르 비이온성 계면활성제는 또한 예를 들어, 더 고급 지방족 알코올과 약 3 당량 내지 약 100 당량의 에틸렌 옥사이드의 축합 생성물 (예를 들어, 다우 케미컬 코.(Dow Chemical Co.)에서 상표명 TERGITOL 15-S 하에 시판되는 것, 예를 들어, TERGITOL 15-S-20; 및 ICI 어메리카스(ICI Americas) (미국 뉴저지주 브릿지워터 소재)에서 상표명 BRIJ 하에 시판되는 것, 예를 들어, BRIJ 58, BRIJ 76, 및 BRIJ 97)을 포함한다. BRIJ 97 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 (10) 올레일 에테르이고; BRIJ 58 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 (20) 세틸 에테르이고; BRIJ 76 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 (10) 스테아릴 에테르이다.
유용한 폴리에테르 비이온성 계면활성제에는 또한 예를 들어, 알킬 페놀과 약 3 당량 내지 약 100 당량의 에틸렌 옥사이드의 폴리에틸렌 옥사이드 축합물 (예를 들어, 로디아(Rhodia) (미국 뉴저지주 크랜버리 소재)에서 상표명 IGEPAL CO 및 IGEPAL CA 하에 시판되는 것)이 포함된다. IGEPAL CO 계면활성제는 노닐페녹시 폴리(에틸렌옥시) 에탄올을 포함한다. IGEPAL CA 계면활성제는 옥틸페녹시 폴리(에틸렌옥시) 에탄올을 포함한다. 유용한 폴리에테르 비이온성 계면활성제에는 또한 예를 들어, 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드 또는 부틸렌 옥사이드의 블록 공중합체 (예를 들어, 바스프 코프.(BASF Corp.) (미국 뉴저지주 마운트 올리브 소재)에서 상표명 PLURONIC (예를 들어, PLURONIC L10) 및 TETRONIC 하에 시판되는 것)가 포함된다. PLURONIC 계면활성제는 프로필렌 옥사이드 중합체, 에틸렌 옥사이드 중합체, 및 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드 블록 공중합체를 포함할 수 있다. TETRONIC 계면활성제는 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드 블록 공중합체를 포함한다.
일부 실시양태에서, 폴리에테르 비이온성 계면활성제에는 상이한 에톡실화도, 예를 들어 분자 당 20개의 에틸렌 옥사이드 단위(예를 들어, TWEEN 60으로 시판됨) 또는 분자 당 20개의 에틸렌 옥사이드 단위(예를 들어, TWEEN 80으로 시팜됨)를 가질 수 있는 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르 (예를 들어, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레이트) 및 폴리옥시에틸렌 스테아레이트 (예를 들어, 유니케마(Uniqema) (미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재)에서 상표명 TWEEN 및 MYRJ로 시판되는 것)가 포함될 수 있다. TWEEN 계면활성제는 폴리(에틸렌 옥사이드) C12-C18 소르비탄모노에스테르를 포함한다. MYRJ 계면활성제는 폴리(에틸렌 옥사이드) 스테아레이트를 포함한다.
일부 실시양태에서, 폴리에테르 비이온성 계면활성제는 연마 동안 성형된 연마 복합체 내에 또는 수성 유체 중에 존재하는 유일한 계면활성제이다. 일부의 경우, 보다 적은 양의 음이온성 계면활성제, 예컨대 다우 케미컬 코.로부터 TRITON H55로 입수가능한 음이온성 포스페이트 폴리에테르 에스테르를 첨가하는 것이 바람직할 수 있다.
일반적으로, 비이온성 계면활성제는 계산된 친수성-친유성 균형(hydrophile-lipophile balance) (즉, HLB) (계면활성제 분자 중의 친수기(hydrophile)의 중량 백분율을 5로 나눈 값으로서 계산됨)이 적어도 약 4, 특별하게는 적어도 약 6, 보다 특별하게는 적어도 약 8, 보다 특별하게는 적어도 약 10임을 나타낸다. HLB 계산치는 일반적으로는 20 이하이다. 비이온성 계면활성제는 유리하게는 선형 1차 알코올 에톡실레이트, 2차 알코올 에톨실레이트, 분지형 2차 알코올 에톡실레이트, 옥틸페놀 에톡실레이트, 아세틸렌 1차 알코올 에톡실레이트, 아세틸렌 1차 다이-알코올 에톡실레이트, 알칸 다이-알코올, 하이드록실-말단 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드 랜덤 공중합체, 플루오로지방족 중합체 에스테르 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 적합한 상업적으로 입수가능한 에틸렌 옥사이드 비이온성 계면활성제의 예에는 Tergitol 15-S-7 (시그마-알드리치 코. 엘엘씨 (미국 미주리주 세인트 루이스 소재)) 및 Titron X-100 (시그마-알드리치 코. 엘엘씨 (미국 미주리주 세인트 루이스 소재))이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 비이온성 계면활성제 산은 일반적으로는 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량%의 양으로, 특별하게는 약 0.25 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로, 보다 특별하게는 약 0.5 중량% 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재한다.
일부 실시양태에서, 연마층은 첨가제로서 1종 이상의 규소 계면활성제를 포함한다. 적합한 상업적으로 입수가능한 규소 계면활성제의 예에는 Silwet L-7200, Silwet L-7280 (모멘티브 퍼포먼스 머티어리얼(Momentive Performance Material) (미국 웨스트 버지니아주 프랜들리 소재))이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 규소 계면활성제는 일반적으로는 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량%의 양으로, 특별하게는 약 0.25 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로, 보다 특별하게는 약 0.5 중량% 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재한다.
일부 실시양태에서, 연마층은 첨가제로서 1종 이상의 플루오로계면활성제를 포함한다. 상업적으로 입수가능한 적합한 플루오로계면활성제의 예에는 FC 9 (3M 컴퍼니(3M Company) (미국 미네소타주 세인트 폴 소재)) 및 Zonyl (듀폰(Dupont) (미국 델라웨어주 윌밍톤 소재))이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 플루오로계면활성제는 일반적으로는 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량%의 양으로, 특별하게는 약 0.25 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로, 보다 특별하게는 약 0.5 중량% 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재한다.
일부 실시양태에서, 연마층은 첨가제로서 1종 이상의 수용성 중합체를 포함한다. 적합한 수용성 중합체의 예에는 중합체 산, 예를 들어, 폴리아크릴산 및 폴리인산이 포함되지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 수용성 중합체는 일반적으로 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량%의 양으로, 특별하게는 약 0.25 중량% 내지 약 2 중량%의 양으로, 보다 특별하게는 약 0.5 중량% 내지 약 1.5 중량%의 양으로 존재한다.
첨가제 (산성 착화제, 비이온성 계면활성제, 규소 계면활성제, 플루오로계면활성제 및 수용성 중합체)의 1종 이상의 조합이 사용될 수 있다. 바람직한 조합은 산성 착화제와 비이온성 계면활성제이다. 보다 구체적으로, 아미노산, 아미노산으로부터 형성된 다이펩타이드 및 이들의 조합을 포함하는 다좌 산성 착화제가 비이온성 계면활성제와 함께 사용된다. 아미노산은 알라닌, 프롤린, 글리신, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 오르니틴, 시스테인, 타이로신, 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다. 비이온성 계면활성제는 폴리에테르 비이온성 계면활성제일 수 있다. 비이온성 계면활성제는 선형 1차 알코올 에톡실레이트, 2차 알코올 에톡실레이트, 분지형 2차 알코올 에톡실레이트, 옥틸페놀 에톡실레이트, 아세틸렌 1차 알코올 에톡실레이트, 아세틸렌 1차 다이-알코올 에톡실레이트, 알칸 다이-알코올, 하이드록실-말단 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드 랜덤 공중합체, 플루오로지방족 중합체 에스테르 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택될 수 있다.
산화방지제, 착색제, 열 안정제 및 광 안정제, 또는 충전제 (충전제는 연마 성능에 실질적으로 어떤 영향도 없음) 중 하나 이상을 비롯하여 다른 물질이 연마층에 포함될 수 있다.
성형된 연마 복합체를 포함하는 제공된 구조화된 연마 용품은 본 기술 분야에 널리 공지된 일반적인 방법에 의해서 제조될 수 있다. 예를 들어, 포함된 한 방법에서, 슬러리 형태의 결합제 전구체 및 연마 입자를 원하는 성형된 연마 복합체의 치수를 갖는 제조 공구 내의 상보적인 공동 내로 주입할 수 있다. 이어서, 반투명한 필름 배킹을 슬러리, 일부 예에서는 제조 공구와 접촉시킬 수 있다. 결합제 전구체를 적어도 충분하게 경화시켜서 제조 공구로부터 성형된 연마 복합체를 제거할 수 있다. 대안적으로, 제조 공구, 적어도 반투명한 필름 배킹 및 슬러리를 닙(nip)을 통해 동시에 공급할 수 있다. 임의로는, 추가의 경화 (예를 들어, 사후 열 경화)를 이 단계에서 수행하여 경화 정도를 추가로 진척시켜서 결합제 특성을 개선시킬 수 있다. 성형된 연마 복합체의 형성 방법에 관한 추가의 상세 사항은 예를 들어, 미국 특허 제5,152,917호 (피에퍼(Pieper) 등)에서 찾아볼 수 있다.
개별적인 성형된 연마 복합체는 다양한 기하학적 형상의 입체 중 임의의 형태를 가질 수 있거나 또는 불규칙 형상이 될 수 있다. 전형적으로, 성형된 연마 복합체는 (이상에서 정의된 바와 같이) 정밀하게 성형된다. 전형적으로, 성형된 연마 복합체는, 성형된 연마 복합체의 기부, 즉 반투명한 필름 배킹과 접촉하는 성형된 연마 복합체의 일부가 반투명한 필름 배킹에 고정되도록 형성된다. 성형된 연마 복합체의 근접 부분은 전형적으로 기부 또는 배킹으로부터 원단에 있는 성형된 연마 복합체의 그 부분과 동일하거나 그보다 더 큰 표면적을 가진다.
정밀하게 성형된 연마 복합체는 연마층의 노출된 표면 상에 상승된 특징부 또는 함몰부 중 적어도 하나를 생성하는 임의의 3차원 형상의 것일 수 있다. 유용한 형상에는 예를 들어, 정육면체형, 프리즘형 (예를 들어, 육각형 프리즘), 피라미드형 (예를 들어, 사각형 피라미드형 또는 육각형 피라미드형), 절단된 피라미드형, 원뿔형, 잘린 원뿔형, 반구형, 십자형, 또는 원위 단부를 갖는 기둥 유사 단면이 포함된다. 복합체 피라미드는 4개의 측면, 5개의 측면 또는 6개의 측면을 가질 수 있다. 또한, 상이한 형상 및/또는 크기의 연마 복합체들의 조합이 사용될 수도 있다. 구조화된 연마재의 연마층은 연속성 또는 불연속성일 수 있다. 성형된 연마 복합체는 일렬로, 동심원으로, 나선형으로, 또는 격자 방식으로 배열될 수 있거나, 랜덤하게 배치될 수 있다. 정밀하게 성형된 연마 복합체를 갖는 구조화된 연마 용품, 및 이들의 제조 방법에 관한 추가 상세 사항은 예를 들어, 미국 특허 제5,435,816호 (스퍼존(Spurgeon) 등); 미국 특허 제5,454,844호 (히바드(Hibbard) 등); 미국 특허 제5,851,247호 (스퇴첼(Stoetzel) 등); 및 미국 특허 제6,139,594호 (킨케이드(Kincaid) 등)에서 찾아볼 수 있다.
성형된 연마 복합체를 형성하는 측면들은 배킹에 대해 수직이거나, 배킹에 대해 경사져 있거나, 원위 단부 쪽으로 폭이 점점 줄어들게 테이퍼링(tapering)되어 있을 수 있다. 그렇지만, 측면들이 테이퍼링되어 있는 경우, 몰드 또는 제조 공구의 공동으로부터 성형된 연마 복합체를 제거하는 것이 더 쉬울 수 있다. 실질적으로 수직인 각도가 바람직한데, 그 이유는 이것이 복합체가 마모함에 따라 일정한 공칭 접촉 면적을 유발하기 때문이다.
각각의 성형된 연마 복합체의 높이가 전형적으로는 실질적으로 동일하지만, 하나의 구조화된 연마 용품에 다양한 높이의 복합체를 갖는 것이 예상된다. 배킹 또는 복합체들 사이의 랜드(land)에 대한 복합체의 높이는 일반적으로 약 2,000 마이크로미터 미만일 수 있고, 예를 들어, 약 10 마이크로미터 내지 약 250 마이크로미터의 범위에 있을 수 있다. 개별적인 성형된 연마 복합체의 기부 치수는 약 5,000 마이크로미터 이하이고, 특별하게는 약 1,000 마이크로미터 이하이고, 보다 특별하게는 500 마이크로미터 미만이다. 개별적인 성형된 연마 복합체의 기부 치수는 전형적으로 약 50 마이크로미터 초과이고, 특별하게는 약 100 마이크로미터 초과이다. 성형된 연마 복합체의 기부는 서로 접할 수 있거나, 어떤 지정된 거리만큼 서로로부터 떨어져 있을 수 있다.
인접한 성형된 복합체는, 복합체의 마주하는 측벽과 접촉하고 이들 사이에 뻗어 있는 공통의 성형된 연마 복합체 랜드 또는 다리 모양의 구조물을 공유할 수 있다. 전형적으로, 랜드 구조물은 각각의 인접한 복합체의 수직 높이 치수의 약 33 퍼센트 이하의 높이를 가진다. 성형된 연마 복합체 랜드는 성형된 연마 복합체를 형성하는데 사용된 동일한 슬러리로 형성될 수 있다. 복합체의 중심들 사이에 그려지는 가상 직선 상에 어떤 중간 복합체도 위치해 있지 않을 수 있다는 의미에서 복합체가 "인접해" 있다. 복합체의 상승된 부분 사이에 함몰된 영역을 제공하기 위해 성형된 연마 복합체의 적어도 일부가 서로로부터 분리되어 있을 수 있다.
성형된 연마 복합체의 직선 간격은 약 1개의 성형된 연마 복합체/직선 cm(shaped abrasive composite per linear cm) 내지 약 200개의 성형된 연마 복합체/직선 cm의 범위에 있을 수 있다. 한 위치에서의 복합체의 밀집도가 다른 위치에서보다 클 수 있도록 직선 간격이 변할 수 있다. 예를 들어, 밀집도는 연마 용품의 중심에서 가장 클 수 있다. 복합체의 면적 밀도가, 일부 실시양태에서, 약 1 내지 약 40,000개의 복합체/제곱 센티미터의 범위에 있을 수 있다. 배킹의 하나 이상의 영역이 노출될 수 있다 (즉, 적어도 반투명한 필름 배킹과 접촉하는 연마 코팅을 갖지 않는다).
성형된 연마 복합체는 전형적으로는 배킹 상에서 소정의 패턴으로 배치되거나 또는 배킹 상에서 소정의 위치에 배치되지만, 이는 필수 요건은 아니다. 예를 들어, 배킹과 그 안에 공동을 가지는 제조 공구 사이에 슬러리를 제공함으로써 제조되는 연마 용품에서, 복합체의 소정의 패턴은 제조 공구 상의 공동의 패턴에 상응할 것이다. 따라서, 패턴이 용품마다 재현가능할 수 있다. 일 실시양태에서, 성형된 연마 복합체는 어레이 또는 배열을 형성할 수 있으며, 이는 복합체가 규칙적인 어레이 (예컨대, 정렬된 행 및 열, 또는 교대로 오프셋되어 있는 행 및 열)로 되어 있다는 것을 의미할 수 있다. 원하는 경우, 하나의 성형된 연마 복합체 행이 제2의 성형된 연마 복합체 행의 전방에 일직선으로 정렬될 수 있다. 전형적으로, 하나의 성형된 연마 복합체 행이 제2의 성형된 연마 복합체 행으로부터 오프셋되어 있을 수 있다.
다른 실시양태에서, 성형된 연마 복합체가 "랜덤한" 어레이 또는 패턴으로 배치될 수 있다. 이것은 복합체가 상기한 바와 같은 규칙적인 행 및 열의 어레이로 되어 있지 않다는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 성형된 연마 복합체는 미국 특허 제5,672,097호 (후프만(Hoopman) 등) 및 제5,681,217호 (후프만 등)에 개시된 바와 같은 방식으로 배치될 수 있다. 그렇지만, 연마 용품 상의 복합체의 위치가 사전 결정될 수 있고 연마 용품을 제조하는데 사용되는 제조 공구에서의 공동의 위치에 대응한다는 점에서 이러한 "랜덤" 어레이가 소정의 패턴일 수 있다는 것을 잘 알 것이다.
예시적인 제조 공구는 롤, 무한 벨트 및 웹을 포함하고, 예를 들어, 금속 (예를 들어, 롤의 경우에) 또는 중합체 필름 (예를 들어, 무한 벨트 및 웹의 경우에) 등의 적합한 물질로 제조될 수 있다.
제공된 구조화된 연마 용품은 일반적으로 구형 형상, 예를 들어, 연마 디스크의 형태일 수 있다. 연마 디스크의 외측 에지는 전형적으로 매끄럽거나 스캘럽 형상으로(scalloped) 되어 있을 수 있다. 구조화된 연마 용품은 또한 타원 또는 임의의 다각형 형상, 예를 들어, 삼각형, 정사각형, 직사각형 등의 형태일 수 있다. 다른 대안으로서, 연마 용품은 벨트의 형태로 되어 있을 수 있다. 연마 용품은 전형적으로 연마 기술 분야에서 연마 테이프 롤이라고 지칭되는 롤의 형태로 제공될 수 있다. 일반적으로, 연마 테이프 롤은 웨이퍼 평탄화 공정 동안에 계속하여 인덱싱되거나 이동될 수 있다. 연마 용품은 사용 전에, 사용 동안에 그리고/또는 사용 후에 작업 유체가 지나갈 수 있게 해주기 위해 연마 코팅 및/또는 배킹을 통과하는 개구를 제공하기 위해 천공될 수 있지만, 유익한 실시양태에서, 구조화된 연마 용품은 이러한 구멍이 실질적으로 없거나 심지어 전혀 없다.
연마층은 배킹의 전면, 즉 제1 주표면에 적용될 수 있다. 배킹의 제2 주표면, 즉 연마층에 대향하는 배킹의 측면은 전형적으로는 사용 동안 서브패드와 접촉될 수 있다. 일부 경우에, 구조화된 연마 용품은 서브패드에 고정될 수 있다. 부착 계면층(attachment interface layer)이 배킹의 제2 주표면에 직접 결합될 수 있다. 부착 계면층을 사용하여 구조화된 연마 용품을 또다른 기재, 예를 들어, 서브패드 또는 플래튼(platen)에 결합시킬 수 있다. 부착 계면층은 접착제, 감압 접착제 또는 접착제 전달 테이프 (즉, 양면 테이프)일 수 있고, 이것은 배킹의 대향하는 표면에 적용될 수 있다. 적합한 기계적 패스닝 장치(들)가 또한 사용될 수 있다. 적합한 서브패드는 예를 들어, 미국 특허 제5,692,950호 (러더포드(Rutherford) 등) 및 제6,007,407호 (러더포드 등)에 개시되어 있다. 광학적 검출 방법을 사용하는 경우, 광원 (예를 들어, 레이저)으로부터 플래튼 및 서브패드를 통하는 연속적인 광 경로를 가능하게 해주기 위해, 서브패드 및 서브패드가 있는 임의의 플래튼이 적어도 하나의 적절한 크기의 창 (예를 들어, 개구 또는 투명한 삽입물)을 가져야만 한다.
제공된 구조화된 연마 용품은 가공대상물, 예컨대 규소를 함유하는 웨이퍼 (예를 들어, 규소 웨이퍼, 유리 웨이퍼 등) 또는 다른 금속을 함유하는 웨이퍼 및 웨이퍼의 외부 표면 상에 산화물 층을 함유하는 그러한 웨이퍼를 연마 및/또는 폴리싱하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 구조화된 연마 용품은 웨이퍼 상에 침착된 유전체 물질 및/또는 웨이퍼 자체를 연마 및/또는 폴리싱하는데 유용할 수 있다. 추가로, 제공된 연마 용품은 다른 물질, 예컨대 사파이어 또는 다른 미네랄을 연마 또는 폴리싱하는데 유용할 수 있다는 것이 고려된다. 웨이퍼 폴리싱 속도 및 특징에 영향을 주는 변수에는, 예를 들어, 웨이퍼 표면과 연마 용품 간의 적절한 접촉 압력의 선택, 작업 유체의 종류, 웨이퍼 표면과 연마 용품 간의 상대 속도 및 상대 움직임, 그리고 작업 유체의 유량이 포함된다. 이들 변수는 상호 독립적이고, 전형적으로 처리 중인 개별 웨이퍼 표면에 기초하여 선택된다.
본 명세서에 따른 구조화된 연마 용품은, 예를 들어, 웨이퍼 평탄화 공정 이전에 그리고/또는 웨이퍼 평탄화 공정 동안 간헐적으로 (예를 들어, 다이아몬드 그릿이 금속 매트릭스에 보유되어 있는) 패드 컨디셔너를 사용하여 표면을 연마함으로써 컨디셔닝될 수 있다. 한가지 유용한 컨디셔너는 모건 어드밴스드 세라믹스(Morgan Advanced Ceramics) (미국 캘리포니아주 헤이워드 소재)로부터 입수가능한 부품 번호 CMP-20000TS인 CMP 패드 컨디셔너 (전형적으로 강성 배킹 플레이트 상에 장착됨)이다.
일반적으로, 단일 반도체 웨이퍼용으로 다수의 공정 단계들이 있을 수 있기 때문에, 반도체 제작 산업은 공정이 상대적으로 높은 물질 제거 속도를 제공할 것을 예상한다. 특정의 연마 용품에 의해 달성되는 물질 제거 속도는 전형적으로 기계 조건 및 처리되는 웨이퍼 표면의 유형에 따라 변할 것이다. 그러나, 전형적으로 높은 도체 또는 유전체 물질 제거 속도를 갖는 것이 바람직하지만, 웨이퍼 표면의 목적하는 표면 마감 및/또는 형상을 손상시키지 않도록 도체 또는 유전체 물질 제거 속도가 선택될 수 있다.
이제 도 2를 참고하면, 폴리싱 장치 (200)가 웨이퍼의 표면을 연마하는 예시적인 방법에서 사용된다. 이러한 방법에서, 구조화된 연마 용품 (100)이 서브패드 (210)와 접촉하고, 이것에 고정되어 있으며, 이것은 결과적으로 플래튼 (220)에 고정되어 있다. 폼 (예를 들어, 폴리우레탄 폼) 또는 다른 압축성 물질을 포함할 수 있는 서브패드 (210)는 그 내에 제1 창 (212)을 갖고, 플래튼 (220)은 그 내에 제2 창 (222)을 갖는다. 웨이퍼 홀더 (233)가 모터 (도시되지 않음)에 연결되어 있는 헤드 유닛 (231)에 장착된다. 짐벌 척(Gimbal chuck) (232)이 헤드 유닛 (231)으로부터 웨이퍼 홀더 (233)로 뻗어 있다. 웨이퍼 홀더 (233)는 웨이퍼 (240)를 헤드 유닛 (231)에 고정시키는데 도움을 주며 또한 반도체 웨이퍼가 평탄화 동안에 이탈되는 것을 방지한다. 웨이퍼 홀더 (233)는 링 부분 (233a)에서 웨이퍼 (240)와 나란히 뻗어 있다. 링 부분 (233a) (이것은 임의적임)은 개별 조각일 수 있거나 또는 웨이퍼 홀더 (233)와 통합될 수 있다. 웨이퍼 (240)는 구조화된 연마 용품 (100)의 연마층 (120)과 접촉되고, 웨이퍼 (240) 및 연마층 (120)이 서로에 대해 이동된다. 제2 창 (222), 제1 창 (212) 및 구조화된 연마 용품 (100)을 통과하고 웨이퍼 (240)의 산화물 표면 (242)에서 반사된 다음에 그의 경로를 되돌아가는 레이저 빔 (250)을 사용하여 폴리싱/연마의 과정이 모니터링된다. 임의적인 작업 유체 (260)가 연마 공정을 용이하게 해주기 위해 사용될 수 있다. 저장조 (237)는 배관 (238)을 통해 반도체 웨이퍼와 연마층 사이의 계면 내로 펌핑되는 임의적인 작업 유체 (260)를 보유한다. 유용한 작업 유체는, 예를 들어, 미국 특허 제5,958,794호 (브룩스부르트(Bruxvoort) 등)에 열거된 것들을 포함한다.
일반적으로, 스크래치 및 결함이 실질적으로 없는 웨이퍼 표면 마감이 바람직하다. 웨이퍼의 표면 마감은 공지의 방법에 의해 평가될 수 있다. 한 가지 방법은, 조도의 척도를 제공하고 스크래치 또는 기타 표면 결함을 나타낼 수 있는 Rt 값을 측정하는 것이다. 웨이퍼 표면은 전형적으로 약 0.4 나노미터 이하, 더욱 전형적으로 약 0.2 나노미터 이하, 및 더욱 더 전형적으로 약 0.05 나노미터 이하의 Rt 값을 산출하도록 개질된다. Rt는 전형적으로 와이코(Wyko) RST PLUS 간섭계 (와이코 코프.(Wyko Corp.) (미국 애리조나주 투산 소재)), 또는 텐코(Tencor) 표면 형상 측정기 (KLA-텐코 코프.(KLA-Tencor Corp.) (미국 캘리포니아주 산호세 소재)) 등의 레이저 간섭계를 사용하여 측정된다. 스크래치 검출은 또한 암시야 현미경(dark field microscopy)에 의해 측정될 수 있다. 스크래치 깊이는 원자력 현미경에 의해 측정될 수 있다.
웨이퍼 표면 처리가, 웨이퍼 표면의 조성물에 기초하여 선택될 수 있는 작업 유체의 존재 하에 수행될 수 있다. 일부 응용에서, 작업 유체는 전형적으로 물을 포함한다. 작업 유체는 화학적 기계적 폴리싱 공정을 통해 연마 용품과 관련한 처리를 도울 수 있다. 화학적 폴리싱 부분 동안에, 작업 유체가 외측 또는 노출된 웨이퍼 표면과 반응할 수 있다. 이어서, 기계적 처리 부분 동안, 연마 용품은 이 반응 산물을 제거할 수 있다.
메모리 저장 장치 및 다른 전자 장치의 최근 경향은 소형화이다. 제조 결함이 없는 매우 작은 특징부를 갖는 웨이퍼를 폴리싱할 수 있는 연마 용품이 필요하다. 일부 예시적인 장치는 32 nm, 28 nm 또는 심지어는 20 nm만큼 작은 특징부를 갖는다. 이러한 웨이퍼를 폴리싱하기 위해서, 연마 용품은 매우 적은 결함을 갖는 매끄러운 표면을 비교적 빠른 속도로 생성할 수 있는 것이 중요하다. 또한 폴리싱 이후에, 직경이 100 mm 이상일 수 있는 웨이퍼는 최소한의 세정으로 균일한 프로파일을 가질 필요가 있다. 놀랍게도, 연마층 내에 분산된 산성 착화제 및 임의로는 비이온성 계면활성제를 갖는 연마층을 포함하는 구조화된 연마 용품이, 적은 결함, 낮은 질화물 제거 속도 및 양호한 WIWNU로, 500 Å/min을 초과하는 속도로 열 산화물 웨이퍼로부터 물질을 제거할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명의 목적 및 이점은 하기의 비제한적 실시예에 의해 추가로 예시되지만, 이들 실시예에 인용된 그 특정 물질 및 양뿐만 아니라 기타 조건이나 상세 사항은 본 발명을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예
본 발명은 본 발명의 범주 내에서 많은 변형 및 변경이 당업자에게 명확할 것이기 때문에 단지 예시로서 의도되는 후속하는 실시예들에서 보다 자세히 설명된다. 달리 언급되지 않으면, 후속하는 실시예에 기록된 모든 부, 백분율, 및 비는 중량을 기준으로 한다.
물질
Figure pct00001

시험 방법
웨이퍼 폴리싱
어플라이드 머티어리얼즈, 인크.(Applied Materials, Inc.) (미국 캘리포니아주 산타 클라라 소재)로부터 상표명 Reflexion 폴리셔(polisher) 하에 입수가능한 CMP 폴리셔를 사용하여, 고정 연마 웹을 사용하여 300 mm 직경의 열 산화규소 블랭켓(blanket) 웨이퍼, 및 PECVD 질화규소 블랭켓 웨이퍼, 뿐만 아니라 MIT764 시험 패턴을 갖는 산화물/질화물 패턴 웨이퍼를 폴리싱하였다. 웹 공구의 폴리싱 스테이션 중 하나에, 폴리싱 공구 상에 FA 웹을 탑재하고 구동하기에 적합한 웹 캐리지(carriage)를 장착하였다. 3M 컴퍼니 (미국 미네소타주 세인트 폴 소재)로부터 상표명 "3M CMP FIXED ABRASIVE P7100 SUB PAD" 하에 입수가능한 서브패드를 폴리셔의 플래튼에 장착하였다. 웹이 플래튼에 장착된 서브패드와 함께 서브패드 위에 정렬되도록, 고정 연마 웹을 폴리셔의 캐리지 어셈블리에 장착하였다. 공정 조건은 다음과 같았다:
플래튼 속도: 40 rpm.
헤드 속도: 32 rpm.
헤드 압력: 리테이닝 링(Retaining Ring) 4.2 psi, 구역1 3.4 psi, 구역2 1.9 psi, 구역3 2.0 psi, 구역4 2.0 psi 및 구역5 2.0 psi.
폴리싱 시간: 60 초/블랭켓 웨이퍼 및 30 초/패턴 웨이퍼.
웹 여분(Web Increment): 3 mm/웨이퍼.
폴리싱 유체 (표준): pH 10.5의 탈이온수 중의 2.5 중량%의 L-프롤린.
유량: 200 ml/min.
일부 경우에, 첨가제를 상기에 기재된 표준 폴리싱 용액에 첨가하였고, 사용된 각종 첨가제 및 농도에 대해서는 표 1을 참고한다. 수산화칼륨을 사용하여 용액의 pH를 10.5로 조정하였다. 산화물 제거 속도 및 불균일도를 300 mm 블랭켓 산화물 웨이퍼 상에서 측정하였다. 산화규소 및 질화규소 패턴 웨이퍼 상에서의 50 μm 선에 대한 평균 질화규소 손실을 표 1에 나타낸다.
Reflexion 폴리셔와 통합되고, 어플라이드 머티어리얼즈에서 공급된 노바스캔(NovaScan) 3060 엘립소미터(ellipsometer)를 사용하여 두 블랭켓 및 패턴 웨이퍼 모두에 대한 산화물 제거 속도 및 질화물 제거 속도 측정을 수행하였다. 모서리 3 mm를 제외하고, 25-pt 직경 스캔을 사용하여, 블랭켓 산화물 웨이퍼 및 질화물 웨이퍼를 측정하였다. 50 마이크로미터 선/50 마이크로미터 공간 어레이의 중심 선 근처에서 질화물 손실 측정을 수행하였다. 웨이퍼 중심에서 시작하고, 최외곽 다이로 이동하는 7개의 상이한 다이에서 패턴 웨이퍼를 측정하였다. 최소 25개의 블랭켓 산화물 웨이퍼를 사용하여 각각의 새로운 웹을 시험하였고, 이어서 패턴 웨이퍼를 시험하였고, 그 후에 블랭켓 질화물 웨이퍼를 시험하였다. 마지막 10개의 블랭켓 산화물로부터의 평균 제거 속도를 산화물 제거 속도로서 기록하였다. 질화물 제거 속도 데이터 및 질화물 손실 데이터는 각각 단일 질화물 블랭켓 웨이퍼 및 패턴 웨이퍼로부터 수득하였다. 상이한 폴리싱 유체를 사용하여 동일한 웹 상에서 추가의 시험을 수행하는 경우, 단지 10개의 블랭켓 산화물 웨이퍼를 폴리싱하고, 마지막 5개의 웨이퍼의 평균값을 산화물 제거 속도에 대해서 기록한 것을 제외하고는, 동일한 시험 순서를 사용하였다.
실시예 1: 결합제 중에 L-아르기닌을 함유한 고정 연마 웹
세리아 분산물 1의 제조
세리아 분산물을 하기와 같이 제조하였다: 11.4045 ㎏의 Ce-A를 혼합 용기에 붓고, 이어서 폴리테트라플루오로에틸렌-코팅된 블레이드를 사용하여 혼합하면서, 703 g의 2-2-MEEAA, 568 g의 β-CEA, 및 2.7907 ㎏의 1-M-2-Pr을 천천히 첨가하였다. 혼합물을 50℃로 가열하고, 밤새 혼합하였다. 이어서, 혼합물을 회전 증발기로 이송하여, 감압 하에서 과량의 물을 제거하였다. 생성된 분산물, 세리아 분산물 1은 고체 함량이 49.54%였다.
슬러리 1의 제조
세리아 분산물 1, 1,243.4 g, 및 18.5 g의 D-111을 혼합 용기에 첨가하고, 혼합하였다. 이 혼합물에 3.49 g의 2-HEMA, 8.85 g의 SR 339, 67.86 g의 SR 351, 3.81 g의 β-CEA, 14.0 g의 L-Arg 및 20 g의 1-M-2-Pr 중에 용해된 0.42 g의 Phth를 첨가하였다. 폴리테트라플루오로에틸렌-코팅된 블레이드를 사용하여 혼합물을 30분 동안 혼합한 후에 회전 증발기로 이송하여 1-M-2-Pr을 제거하였다. 용매를 제거한 후, 슬러리를 실온으로 냉각하고, 이어서, 0.71 g의 IRG 819, 0.71 g의 Vazo 52 및 0.18 g의 HQME를 첨가한 후, 2시간 동안 혼합하여 슬러리 1을 수득하였다.
고정 연마 웹 1의 제조
미국 특허 제5,152,917호 (피에퍼 등)에 기재된 바와 같은 미세복제 제조 기술을 사용하여 본 발명의 고정 연마 용품을 형성하였다. 폭이 30 인치 (76 cm)인 폴리프로필렌 제조 공구의 롤이 제공되었다. 폴리프로필렌 제조 공구는 육각형 기둥 공동 (폭 125 μm 및 깊이 30 μm)의 육각형 어레이 (중심에서 중심까지 350 마이크로미터) (10% 공동 영역에 상응함)를 갖는 폴리프로필렌 필름이었다. 제조 공구는 본질적으로 최종 구조화된 연마 용품에서의 연마 복합체의 원하는 형상, 치수 및 배열과 정반대였다. 캐스팅 롤 및 닙 롤 (1,300 파운드 (5.78 kN)의 닙 력)을 사용하여 슬러리 1을 제조 공구의 공동과 배킹 1의 사이에 코팅하고, 이어서 UV 광원 (퓨전 유브이 시스템즈, 인크.(Fusion UV Systems, Inc.) (미국 매릴랜드주 게이더스버그 소재)로부터 입수가능한 V 벌브, 모델 EPIQ)을 갖는 UV 경화 스테이션에, 10 피트/min (3.0 m/min)의 라인 속도 및 6.0 kW/인치 (15.2 kW/cm)의 총 노출에서 통과시켰다. 폴리프로필렌 공구를 배킹 1로부터 분리하여, 배킹 1에 부착된 정밀하게 성형된 연마 복합체를 갖는 경화된 연마층, 고정 연마 웹 1, 즉 실시예 1을 제조하였다. 실시예 1을 사용하여 폴리싱된 웨이퍼에 대한 폴리싱 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 2: 결합제 중에 L-아르기닌 및 Tergitol을 함유한 고정 연마 웹
슬러리 2의 제조
Ce-A, 969.6 g 및 9.8 g의 D-111을 혼합 용기에 첨가하고, 혼합하였다. 이 혼합물에 4.49 g의 2-HEMA, 11.37 g의 SR 339, 87.24 g의 SR 351, 3.0 그램의 L-Arg, 6.0 g의 T-15-7-S 및 20 g의 1-M-2-Pr 중에 용해된 0.54 g의 Phth를 첨가하였다. 폴리테트라플루오로에틸렌-코팅된 블레이드를 사용하여 혼합물을 30분 동안 혼합한 후에 회전 증발기로 이송하여 1-M-2-Pr을 제거하였다. 용매를 제거한 후, 슬러리를 실온으로 냉각하고, 이어서 0.99 g 의 Irg 819, 0.99 g의 Vazo 52 및 0.25 g의 HQME를 첨가한 후, 2시간 동안 혼합하여 슬러리 2를 수득하였다.
고정 연마 웹 2의 제조
슬러리 2를 슬러리 1 대신에 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에 기재된 것과 동일한 절차를 사용하여 고정 연마 웹을 제조하였다. 생성된 고정 연마재를 고정 연마 웹 2, 즉 실시예 2라 지정하였다. 실시예 2를 사용하여 폴리싱된 웨이퍼에 대한 폴리싱 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 3: 결합제 중에 L-프롤린을 함유한 고정 연마 웹
슬러리 3의 제조
세리아 분산물 1, 1,253.8 g, 및 18.5 g의 D-111을 혼합 용기에 첨가하고, 혼합하였다. 이 혼합물에 3.49 g의 2-HEMA, 8.85 g의 SR 339, 67.86 g의 SR 351, 3.81 g의 β-CEA, 50/50 비의 물/1-M-2-Pr 중 20%의 L-프롤린의 70 g 용액 및 20 g의 1-M-2-Pr 중에 용해된 0.42 g의 Phth를 첨가하였다. 폴리테트라플루오로에틸렌-코팅된 블레이드를 사용하여 혼합물을 30분 동안 혼합한 후에 회전 증발기로 이송하여 1-M-2-Pr을 제거하였다. 용매를 제거한 후, 슬러리를 실온으로 냉각하고, 이어서, 0.74 g의 IRG 819, 0.74 g의 Vazo 52 및 0.185 g의 HQME를 첨가한 후, 2시간 동안 혼합하여 슬러리 3을 수득하였다.
고정 연마 웹 3의 제조
슬러리 3을 슬러리 1 대신에 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에 기재된 것과 동일한 절차를 사용하여 고정 연마 웹을 제조하였다. 생성된 고정 연마재를 고정 연마 웹 3, 즉 실시예 3이라 지정하였다. 실시예 3을 사용하여 폴리싱된 웨이퍼에 대한 폴리싱 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 4: 첨가제를 함유하지 않은 고정 연마 웹
슬러리 4의 제조
세리아 분산물 1, 1,243.4 g, 및 18.5 g의 D-111을 혼합 용기에 첨가하고, 혼합하였다. 이 혼합물에 3.48 g의 2-HEMA, 8.85 g의 SR 339, 67.86 g의 SR 351, 3.81 그램의 β-CEA, 및 20 g의 1-M-2-Pr 중에 용해된 0.42 그램의 Phth를 첨가하였다. 폴리테트라플루오로에틸렌-코팅된 블레이드를 사용하여 혼합물을 30분 동안 혼합한 후에 회전 증발기로 이송하여 1-M-2-Pr을 제거하였다. 슬러리를 실온으로 냉각하고, 이어서 0.74 g의 Irg 81, 0.74 g의 Vazo 52 및 0.18 g의 HQME를 첨가한 후, 2시간 동안 혼합하여 슬러리 4를 수득하였다.
비교 고정 연마 웹 4의 제조
슬러리 4를 슬러리 1 대신에 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에 기재된 것과 동일한 절차를 사용하여 고정 연마 웹을 제조하였다. 생성된 고정 연마재를 비교 고정 연마 웹 4, 즉 비교예 4라 지정하였다. 비교예 4를 사용하여 폴리싱된 웨이퍼에 대한 폴리싱 결과를 표 1에 나타낸다. 실시예 1 및 실시예 3의 일반적인 조성 (즉, 언급된 바와 같이 변경되지 않은 것)은 비교예 4의 조성과 대등함을 주목해야 한다.
비교예 5: 첨가제를 함유하지 않은 고정 연마 웹
슬러리 5의 제조
825.3 g의 CE-A, 295.9 g의 1-M-2-Pr 및 8.2 g의 D-111을 혼합 용기에 첨가하고, 혼합하였다. 이 혼합물에 3.64 g의 2-HEMA, 8.78 g의 SR 339, 68.34 g의 SR 351, 8.24 그램의 β-CEA 및 20 g의 1-M-2-Pr 중에 용해된 0.45 g의 Phth를 첨가하였다. 폴리테트라플루오로에틸렌-코팅된 블레이드를 사용하여 혼합물을 30분 동안 혼합한 후에 회전 증발기로 이송하여 1-M-2-Pr 및 물을 제거하였다. 용매를 제거한 후, 슬러리를 실온으로 냉각하고, 이어서 0.80 g 의 Irg 819, 0.80 g의 Vazo 52 및 0.44 g의 HQME를 첨가한 후, 2시간 동안 혼합하여 슬러리 5를 수득하였다.
비교 고정 연마 웹 5의 제조
슬러리 5를 슬러리 1 대신에 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1에 기재된 것과 동일한 절차를 사용하여 고정 연마 웹을 제조하였다. 생성된 고정 연마재를 비교 고정 연마 웹 5, 즉 비교예 5라 지정하였다. 비교예 5를 사용하여 폴리싱된 웨이퍼에 대한 폴리싱 결과를 표 1에 나타낸다. 실시예 2의 일반적인 조성 (즉, 언급된 바와 같이 변경되지 않은 것)은 비교예 5의 조성과 대등함을 주목해야 한다.
[표 1]
Figure pct00002

표 1의 데이터를 살펴보면, 놀랍게도 본 발명의 연마 용품을 사용함으로써 낮은 질화물 손실 값이 수득될 수 있다.
본 발명에 대한 다양한 변형 및 변경은 본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없이 당업자에게 명백해질 것이다. 본 발명은 본 명세서에 개시된 예시적 실시양태 및 실시예로 부당하게 제한하고자 하는 것이 아니며, 그러한 실시예 및 실시양태는 단지 예시의 목적으로 제시되고, 본 발명의 범주는 이하의 본 명세서에 개시된 특허청구범위로만 제한하고자 함을 이해하여야 한다. 본 발명에서 언급된 모든 참조는 그 전체가 참조로서 본 명세서에서 포함된다.

Claims (23)

  1. 구조화된 연마 용품으로서,
    대향하는 제1 주표면 및 제2 주표면을 갖는 배킹(backing); 및
    제1 주표면 상에 배치되고 이에 고정된 구조화된 연마층(structured abrasive layer)을 포함하고, 여기서, 구조화된 연마층은
    중합체성 결합제;
    결합제 중에 분산된 연마 입자; 및
    결합제 중에 분산된 제1 첨가제를 포함하고, 여기서, 제1 첨가제는 다좌 산성 착화제(multidentate acidic complexing agent)이고,
    여기서, 다좌 산성 착화제는 아미노산, 아미노산으로부터 형성된 다이펩타이드 및 이들의 조합을 포함하는, 구조화된 연마 용품.
  2. 제1항에 있어서, 아미노산이 알라닌, 프롤린, 글리신, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 오르니틴, 시스테인, 타이로신 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는, 구조화된 연마 용품.
  3. 제2항에 있어서, 아미노산이 L-프롤린, L-아르기닌 및 이들의 조합 중 하나인, 구조화된 연마 용품.
  4. 제1항에 있어서, 산성 착화제가 구조화된 연마층의 약 0.1 내지 3.0 중량%를 구성하는, 구조화된 연마 용품.
  5. 제1항에 있어서, 연마층이 제2 첨가제를 추가로 포함하고, 여기서, 제2 첨가제는 비이온성 계면활성제, 규소 계면활성제, 플루오로계면활성제, 수용성 중합체 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는, 구조화된 연마 용품.
  6. 제5항에 있어서, 제2 첨가제가 비이온성 계면활성제인, 구조화된 연마 용품.
  7. 제6항에 있어서, 비이온성 계면활성제가 폴리에테르 비이온성 계면활성제인, 구조화된 연마 용품.
  8. 제6항에 있어서, 비이온성 계면활성제가 구조화된 연마층의 약 0.1 내지 3.0 중량%를 구성하는, 구조화된 연마 용품.
  9. 제6항에 있어서, 비이온성 계면활성제가 선형 1차 알코올 에톡실레이트, 2차 알코올 에톡실레이트, 분지형 2차 알코올 에톡실레이트, 옥틸페놀 에톡실레이트, 아세틸렌 1차 알코올 에톡실레이트, 아세틸렌 1차 다이-알코올 에톡실레이트, 알칸 다이-알코올, 하이드록실-말단 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드 랜덤 공중합체, 플루오로지방족 중합체 에스테르 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는, 구조화된 연마 용품.
  10. 제6항에 있어서, 비이온성 계면활성제의 친수성-친유성 균형(hydrophile-lipophile balance)이 약 4 및 20인, 구조화된 연마 용품.
  11. 제6항에 있어서, 비이온성 계면활성제의 친수성-친유성 균형이 적어도 약 10인, 구조화된 연마 용품.
  12. 제1항에 있어서, 중합체성 결합제가 아크릴 중합체를 포함하는, 구조화된 연마 용품.
  13. 제1항에 있어서, 제2 주표면에 직접 결합된 부착 계면층(attachment interface layer)을 추가로 포함하는, 구조화된 연마 용품.
  14. 가공대상물의 연마 방법으로서,
    구조화된 연마 용품의 적어도 일부를 가공대상물의 표면과 접촉시키는 단계; 및
    가공대상물 또는 구조화된 연마층 중 적어도 하나를 서로에 대해 이동시켜 가공대상물의 표면의 적어도 일부를 연마하는 단계를 포함하고, 여기서, 구조화된 연마 용품은
    대향하는 제1 주표면 및 제2 주표면을 갖는 배킹; 및
    제1 주표면 상에 배치되고 이에 고정된 구조화된 연마층을 포함하고,
    여기서, 구조화된 연마층은
    중합체성 결합제;
    결합제 중에 분산된 연마 입자; 및
    결합제 중에 분산된 제1 첨가제를 포함하고, 여기서, 제1 첨가제는 다좌 산성 착화제이고,
    여기서, 다좌 산성 착화제는 아미노산, 아미노산으로부터 형성된 다이펩타이드 및 이들의 조합을 포함하는, 가공대상물의 연마 방법.
  15. 제14항에 있어서, 가공대상물이 유전체(dielectric)를 함유하는 웨이퍼 표면을 포함하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 산성 착화제가 구조화된 연마층의 약 0.1 중량% 내지 3 중량%를 구성하는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 아미노산이 알라닌, 프롤린, 글리신, 히스티딘, 라이신, 아르기닌, 오르니틴, 시스테인, 타이로신 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 방법.
  18. 제14항에 있어서, 연마층이 제2 첨가제를 추가로 포함하고, 여기서, 제2 첨가제는 비이온성 계면활성제, 규소 계면활성제, 플루오로계면활성제, 수용성 중합체 및 이들의 조합으로 구성된 군으로부터 선택되는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 제2 첨가제가 비이온성 계면활성제인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 비이온성 계면활성제가 폴리에테르 비이온성 계면활성제인 방법.
  21. 제19항에 있어서, 비이온성 계면활성제가 선형 1차 알코올 에톡실레이트, 2차 알코올 에톡실레이트, 분지형 2차 알코올 에톡실레이트, 옥틸페놀 에톡실레이트, 아세틸렌 1차 알코올 에톡실레이트, 아세틸렌 1차 다이-알코올 에톡실레이트, 알칸 다이-알코올, 하이드록실-말단 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드 랜덤 공중합체, 플루오로지방족 중합체 에스테르 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택되는 방법.
  22. 제19항에 있어서, 비이온성 계면활성제가 구조화된 연마층의 약 0.1 내지 3.0 중량%를 구성하는 방법.
  23. 제19항에 있어서, 비이온성 계면활성제의 친수성-친유성 균형이 약 4 내지 20인 방법.
KR1020157009287A 2012-09-21 2013-09-17 개선된 cmp 성능을 위한 고정 연마 웹으로의 첨가제의 혼입 KR20150058302A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261703815P 2012-09-21 2012-09-21
US61/703,815 2012-09-21
PCT/US2013/060022 WO2014047014A1 (en) 2012-09-21 2013-09-17 Incorporating additives into fixed abrasive webs for improved cmp performance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150058302A true KR20150058302A (ko) 2015-05-28

Family

ID=50341881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157009287A KR20150058302A (ko) 2012-09-21 2013-09-17 개선된 cmp 성능을 위한 고정 연마 웹으로의 첨가제의 혼입

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20150217424A1 (ko)
EP (1) EP2897767A4 (ko)
JP (1) JP2015532895A (ko)
KR (1) KR20150058302A (ko)
CN (1) CN104822495A (ko)
SG (1) SG11201502225XA (ko)
TW (1) TW201420706A (ko)
WO (1) WO2014047014A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9649741B2 (en) * 2014-07-07 2017-05-16 Jh Rhodes Company, Inc. Polishing material for polishing hard surfaces, media including the material, and methods of forming and using same
US9873180B2 (en) 2014-10-17 2018-01-23 Applied Materials, Inc. CMP pad construction with composite material properties using additive manufacturing processes
US11745302B2 (en) 2014-10-17 2023-09-05 Applied Materials, Inc. Methods and precursor formulations for forming advanced polishing pads by use of an additive manufacturing process
US10875153B2 (en) 2014-10-17 2020-12-29 Applied Materials, Inc. Advanced polishing pad materials and formulations
CN117283450A (zh) * 2016-01-19 2023-12-26 应用材料公司 多孔化学机械抛光垫
CN106947396B (zh) * 2017-03-23 2019-02-26 河南联合精密材料股份有限公司 研磨液用悬浮体系、研磨液及其制备方法
CN109251678A (zh) * 2017-07-13 2019-01-22 安集微电子科技（上海）股份有限公司 一种化学机械抛光液
CN108747876B (zh) * 2018-06-11 2021-03-19 河北思瑞恩新材料科技有限公司 一种漆面研磨砂碟的制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8092707B2 (en) * 1997-04-30 2012-01-10 3M Innovative Properties Company Compositions and methods for modifying a surface suited for semiconductor fabrication
KR100571892B1 (ko) * 1997-04-30 2006-04-18 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩춰링 캄파니 반도체 웨이퍼 상부 표면의 평탄화 방법
US6121143A (en) * 1997-09-19 2000-09-19 3M Innovative Properties Company Abrasive articles comprising a fluorochemical agent for wafer surface modification
US20030176151A1 (en) * 2002-02-12 2003-09-18 Applied Materials, Inc. STI polish enhancement using fixed abrasives with amino acid additives
JP2007514553A (ja) * 2003-11-26 2007-06-07 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 工作物の研磨方法
US7435162B2 (en) * 2005-10-24 2008-10-14 3M Innovative Properties Company Polishing fluids and methods for CMP
US8591764B2 (en) * 2006-12-20 2013-11-26 3M Innovative Properties Company Chemical mechanical planarization composition, system, and method of use
US8083820B2 (en) * 2006-12-22 2011-12-27 3M Innovative Properties Company Structured fixed abrasive articles including surface treated nano-ceria filler, and method for making and using the same
EP2217670A4 (en) * 2007-10-31 2011-07-13 3M Innovative Properties Co COMPOSITION, METHOD AND METHOD FOR POLISHING A WAFER
WO2010025003A2 (en) * 2008-08-28 2010-03-04 3M Innovative Properties Company Structured abrasive article, method of making the same, and use in wafer planarization
CN102482555B (zh) * 2009-06-22 2015-05-06 嘉柏微电子材料股份公司 化学机械抛光组合物以及用于抑制多晶硅移除速率的方法
US8348723B2 (en) * 2009-09-16 2013-01-08 3M Innovative Properties Company Structured abrasive article and method of using the same
SG185523A1 (en) * 2010-05-11 2012-12-28 3M Innovative Properties Co Fixed abrasive pad with surfactant for chemical mechanical planarization
US8723046B2 (en) * 2010-06-22 2014-05-13 Nissha Printing Co., Ltd. Narrow frame touch input sheet with good anticorrosion property and manufacturing method thereof
CN104114327B (zh) * 2011-12-30 2018-06-05 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 复合成型研磨颗粒及其形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201420706A (zh) 2014-06-01
US20150217424A1 (en) 2015-08-06
JP2015532895A (ja) 2015-11-16
SG11201502225XA (en) 2015-05-28
EP2897767A1 (en) 2015-07-29
WO2014047014A1 (en) 2014-03-27
CN104822495A (zh) 2015-08-05
EP2897767A4 (en) 2016-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2327088B1 (en) Structured abrasive article, method of making the same, and use in wafer planarization
TWI532597B (zh) 具有用於化學機械平坦化之界面活性劑的固定式研磨墊
KR20150058302A (ko) 개선된 cmp 성능을 위한 고정 연마 웹으로의 첨가제의 혼입
US8083820B2 (en) Structured fixed abrasive articles including surface treated nano-ceria filler, and method for making and using the same
KR100491452B1 (ko) 웨이퍼 표면 개질용 플루오로화합물을 포함하는 연마 용품
KR101494034B1 (ko) 반도체 제작에 적합한 표면 개질용 조성물 및 방법
FI118180B (fi) Optisille pinnoille soveltuva kiillotusformulaatio
US7497885B2 (en) Abrasive articles with nanoparticulate fillers and method for making and using them
US8986407B2 (en) High porosity abrasive articles and methods of manufacturing same

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application