TW201700521A - 化學機械拋光墊複合拋光層調配物 - Google Patents

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Abstract

提供一種化學機械拋光墊，其含有：具有拋光表面的拋光層；其中所述拋光層包括第一連續非短效聚合物相及第二非短效聚合物相；其中所述第一連續非短效聚合物相具有多個週期性凹座；其中所述多個週期性凹座由所述第二非短效聚合物相所佔據；其中所述第一連續非短效聚合物相的開孔孔隙率□6體積%；其中所述第二非短效聚合物相的開孔孔隙率□10體積%；以及其中所述拋光表面適於拋光基板。

Description

化學機械拋光墊複合拋光層調配物
本發明涉及一種化學機械拋光墊。更特定言之，本發明涉及一種含有具有拋光表面的拋光層的化學機械拋光墊；其中所述拋光層包括第一連續非短效聚合物相及第二非短效聚合物相；其中所述第一連續非短效聚合物相具有多個週期性凹座；其中所述多個週期性凹座由所述第二非短效聚合物相所佔據；其中所述第一連續非短效聚合物相的開孔孔隙率6體積%；其中所述第二非短效聚合物相的開孔孔隙率10體積%；以及其中所述拋光表面適於拋光基板。
在積體電路及其他電子裝置的製造中，多個導電、半導電及介電材料層沈積在半導體晶圓的表面上且自半導體晶圓的表面移除。薄的導電、半導電及介電材料層可以使用多種沈積技術沈積。現代晶圓加工中的常見沈積技術尤其包含亦稱為濺鍍的物理氣相沈積(PVD)、化學氣相沈積(CVD)、電漿增強的化學氣相沈積(PECVD)及電化學電鍍(ECP)。常見移除技術尤其包含濕式及乾式各向同性及各向異性蝕刻。
由於材料層依序沈積及移除，所以晶圓的最上表 面變得不平坦。因為後續半導體加工(例如金屬化)需要晶圓具有平坦表面，所以晶圓需要平面化。平面化適用於移除非所期望的表面形狀及表面缺陷，如粗糙表面、聚結材料、晶格損壞、刮痕及被污染的層或材料。
化學機械平面化或化學機械拋光(CMP)為一種用以平面化或拋光工件(如半導體晶圓)的常見技術。在常規CMP中，晶圓載具或拋光頭安裝在載具組件上。拋光頭固持晶圓且安置晶圓與安裝在CMP設備內的平台或壓板上的拋光墊的拋光層接觸。載具組件在晶圓與拋光墊之間提供可控壓力。同時，將拋光介質(例如漿料)施配至拋光墊上且引入至晶圓與拋光層之間的間隙中。為了實現拋光，拋光墊及晶圓通常相對於彼此旋轉。隨著拋光墊在晶圓下方旋轉，晶圓清除出通常環形的拋光軌跡或拋光區域，其中晶圓的表面直接面對拋光層。晶圓表面係藉由拋光層及拋光介質對表面的化學及機械作用而拋光且製成平面。
James等人在中美國專利第6,736,709號中揭示在化學機械拋光墊的拋光表面中開槽的重要性。具體而言，James等人教示「凹槽剛度商」(「GSQ」)估計開槽對墊剛度的作用及「凹槽流動商」(「GFQ」)估計開槽對(墊界面)流體流動的作用；以及在選擇用於給定拋光方法的理想拋光表面時在GSQ與GFQ之間存在微妙的平衡。
儘管如此，隨著晶圓尺寸繼續縮小，相關拋光方法的需求始終強烈。
因此，持續需要擴大化學機械拋光墊的操作性能範圍的拋光層設計。
本發明提供一種化學機械拋光墊，其包括：具有拋光表面、基底表面及垂直於拋光表面量測的自基底表面至拋光表面的平均厚度T P-平均 的拋光層；其中所述拋光層包括第一連續非短效聚合物相及第二非短效聚合物相；其中所述第一連續非短效聚合物相具有多個週期性凹座，所述週期性凹座具有垂直於拋光表面自拋光表面朝向基底表面量測的距拋光表面的平均凹座深度D 平均 ；其中所述平均凹座深度D 平均 小於所述平均厚度T P-平均 ；其中所述多個週期性凹座由所述第二非短效聚合物相所佔據；其中所述第一連續非短效聚合物相為具有8至12重量%未反應的NCO基團的第一連續相異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物與第一連續相固化劑的反應產物；其中所述第二非短效聚合物相選自第二連續非短效聚合物相及第二不連續非短效聚合物相；其中所述第二非短效聚合物相係藉由組合聚側(P)液體組分及異側(I)液體組分來形成；其中所述聚側(P)液體組分包括(P)側多元醇、(P)側多元胺及(P)側醇胺中的至少一者；其中所述異側(I)液體組分包括至少一個(I)側多官能異氰酸酯；其中所述第一連續非短效聚合物相的開孔孔隙率6體積%；其中所述第二非短效聚合物相的開孔孔隙率10體積%；以及其中所述拋光表面適於拋光基板。
本發明提供一種拋光基板的方法，其包括：提供選自磁性基板、光學基板及半導體基板中的至少一者的基板；提供根據本發明的化學機械拋光墊；在拋光層的拋光表面與基板之間形成動態接觸以拋光基板的表面；以及用磨料 調節器調節拋光表面。
10‧‧‧化學機械拋光墊
12‧‧‧中心軸
14‧‧‧拋光表面
15‧‧‧外周長
17‧‧‧基底表面
20‧‧‧拋光層
23‧‧‧堆疊黏合劑
25‧‧‧子墊
27‧‧‧底表面
28‧‧‧與中心軸垂直的平面
30‧‧‧第一連續非短效聚合物相
40‧‧‧週期性凹座
41‧‧‧斷開的週期性凹座
42‧‧‧互連的週期性凹座
45‧‧‧同心凹座
48‧‧‧互連件
50‧‧‧第二非短效聚合物相
52‧‧‧第二連續非短效聚合物相
58‧‧‧第二不連續非短效聚合物相
60‧‧‧互連的交叉影線凹座
61‧‧‧交叉影線凹座
62‧‧‧凹槽
65‧‧‧端點偵測窗口
70‧‧‧壓敏性壓板黏合劑
75‧‧‧離型襯墊
圖1為本發明的拋光層的透視圖的描繪。
圖2為本發明的化學機械拋光墊的俯視平面圖的描繪。
圖3為沿著圖2中的線A-A截取的本發明的化學機械拋光墊的截面視圖的描繪。
圖4為本發明的化學機械拋光墊的俯視平面圖的描繪。
圖5為本發明的化學機械拋光墊的俯視平面圖的描繪。
圖6為本發明的化學機械拋光墊的俯視平面圖的描繪。
圖7為沿著圖6中的線B-B截取的本發明的化學機械拋光墊的截面視圖的描繪。
圖8為本發明的化學機械拋光墊的俯視平面圖的描繪。
圖9為本發明的化學機械拋光墊的俯視平面圖的描繪。
圖10為本發明的拋光層的俯視平面圖的描繪。
圖11為沿著圖10中的線C-C截取的本發明的拋光層的截面視圖的描繪。
圖12為具有窗口的本發明的拋光層的透視圖的描繪。
圖13為本發明的化學機械拋光墊的俯視平面圖的描繪。
圖14為本發明的拋光層的俯視平面圖的描繪。
圖15為沿著圖14中的線AA-AA截取的本發明的拋光層的截面視圖的描繪。
以往，給定拋光層的拋光表面的GSQ及GFQ值提供可加工範圍，在此範圍內設計有效拋光層。出人意料的 是，本發明提供一種打破迄今為止所建立的拋光層的GSQ及GFQ參數模型的方式，其通過使拋光層剛度與拋光層設計的漿料分佈性能解耦；由此擴大拋光層設計範圍至迄今為止無法獲得的拋光效能特性的平衡。
如本文中及所附申請專利範圍中關於聚合物相所用的術語「非短效」意思指聚合物相(例如第二連續非短效聚合物相)相對於拋光層中所存在的另一聚合物相(例如第一連續非短效聚合物相)不會選擇性熔融、溶解、崩解或以其他方式耗盡。
如本文中及所附申請專利範圍中關於具有拋光表面(14)的化學機械拋光墊(10)所用的術語「平均總厚度T T-平均 」意思指垂直於拋光表面(14)量測的自拋光表面(14)至子墊(25)的底表面(27)的化學機械拋光墊的平均厚度T T 。(參見圖3及7)。
如本文中及所附申請專利範圍中關於拋光層(20)所用的術語「實質上圓形截面」意思指拋光層(20)自中心軸(12)至拋光表面(14)的外周長(15)的截面的最長半徑r比自中心軸(12)至拋光表面(14)的外周長(15)的截面的最短半徑r長20%。(參見圖1)。
本發明的化學機械拋光墊(10)較佳適於圍繞中心軸(12)旋轉。(參見圖1)。較佳地，拋光層(20)的拋光表面(14)處於與中心軸(12)垂直的平面(28)中。化學機械拋光墊(10)視情況適於在與中心軸(12)成85至95°、較佳與中心軸(12)成90°的角度γ的平面(28)中旋轉。較佳地，拋光層(20)具有垂直於中心軸(12)的具有實質上 圓形截面的拋光表面(14)。較佳地，垂直於中心軸(12)的拋光表面(14)的截面的半徑r變化截面的20%，更佳地截面的10%。
如本文中及所附申請專利範圍中所用的術語「拋光介質」涵蓋含有粒子的拋光溶液及不含粒子的拋光溶液，如無磨料的反應性液體拋光溶液。
如本文中及所附申請專利範圍中所用的術語「化學鍵」係指原子之間的吸引力且涵蓋共價鍵、離子鍵、金屬鍵、氫鍵及凡得瓦爾力(van der Walls force)。
如本文中及所附申請專利範圍中所用的術語「聚(胺基甲酸酯)」涵蓋(a)由(i)異氰酸酯與(ii)多元醇(包含二醇)的反應形成的聚胺基甲酸酯；及(b)由(i)異氰酸酯與(ii)多元醇(包含二醇)及(iii)水、胺(包含二胺及多元胺)或水及胺(包含二胺及多元胺)的組合的反應形成的聚(胺基甲酸酯)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)經特定設計以有助於選自磁性基板、光學基板及半導體基板中的至少一者的基板的拋光。更佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)經特定設計以有助於半導體基板的拋光。最佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)經特定設計以有助於半導體基板的拋光，其中所述半導體基板為半導體晶圓。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)包括：具有拋光表面(14)、基底表面(17)及垂直於拋光表面(14)量測的自基底表面(17)至拋光表面(14)的平均厚度T P-平均 的拋光層(20)；其中所述拋光層(20)包括第一連續非短效聚合物相(30)及第二 非短效聚合物相(50)；其中所述第一連續非短效聚合物相(30)具有多個週期性凹座(40)，所述週期性凹座具有垂直於拋光表面(14)自拋光表面(14)朝向基底表面(17)量測的距拋光表面(14)的平均凹座深度D 平均 ；其中所述平均凹座深度D 平均 小於所述平均厚度T P-平均 (較佳地，其中D 平均 0.5*T P-平均 ；更佳地，其中D 平均 0.4*T P-平均 ；最佳地，其中D 平均 0.375*T P-平均 )；其中所述多個週期性凹座(40)由所述第二非短效聚合物相(50)所佔據；其中所述第一連續非短效聚合物相(30)為具有8至12重量%未反應的NCO基團的第一連續相異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物與第一連續相固化劑的反應產物；其中所述第二非短效聚合物相(50)選自第二連續非短效聚合物相及第二不連續非短效聚合物相；其中所述第二非短效聚合物相(50)係藉由組合聚側(P)液體組分及異側(I)液體組分來形成；其中所述聚側(P)液體組分包括(P)側多元醇、(P)側多元胺及(P)側醇胺中的至少一者；其中所述異側(I)液體組分包括至少一個(I)側多官能異氰酸酯；視情況，其中所述第一連續非短效聚合物相(30)含有多種空心聚合材料；其中所述多種空心聚合材料以0至58體積%併入在所述第一連續非短效聚合物相(30)中；其中所述第一連續非短效聚合物相(30)的開孔孔隙率6體積%(較佳地，5體積%；更佳地，4體積%；最佳地，3體積%)；其中所述第二非短效聚合物相(50)的開孔孔隙率10體積%(較佳地，25至75體積%；更佳地，30至60體積%；最佳地，45至55體積%)；以及其中所述拋光表面適於拋光基板。(參見圖1-15)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)包括具有8至 12重量%未反應的NCO基團的第一連續相異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物與第一連續相固化劑的反應產物。更佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)包括具有8.75至12重量%未反應的NCO基團的第一連續相異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物與第一連續相固化劑的反應產物。更佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)包括具有9.0至9.25重量%未反應的NCO基團的第一連續相異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物與第一連續相固化劑的反應產物。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)為具有8至12重量%未反應的NCO基團的第一連續相異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物與第一連續相固化劑的反應產物；其中所述第一連續相異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物衍生自第一連續相聚異氰酸酯(較佳地，二異氰酸酯)與第一連續相多元醇的相互作用；其中所述第一連續相多元醇選自由以下組成的群組：二醇、多元醇、多元醇二醇、其共聚物及其混合物。較佳地，第一連續相多元醇選自由以下組成的群組：聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)；PTMEG與聚丙二醇(PPG)的摻合物；以及其與低分子量二醇(例如1,2-丁二醇；1,3-丁二醇；1,4-丁二醇)的混合物。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)為具有8至12重量%未反應的NCO基團的第一連續相異氰酸酯封端的胺基 甲酸酯預聚物與第一連續相固化劑的反應產物；其中所述第一連續相固化劑為第一連續相多元胺。較佳地，第一連續相多元胺為芳族多元胺。更佳地，第一連續相多元胺為選自由以下組成的群組的芳族多元胺：4,4'-亞甲基-雙-鄰-氯苯胺(MbOCA)、4,4'-亞甲基-雙-(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(MCDEA)；二甲基硫代甲苯二胺；丙二醇二-對-胺基苯甲酸酯；聚氧化四亞甲基二-對-胺基苯甲酸酯；聚氧化四亞甲基單-對-胺基苯甲酸酯；聚氧化丙烯二-對-胺基苯甲酸酯；聚氧化丙烯單-對-胺基苯甲酸酯；1,2-雙(2-胺基苯硫基)乙烷；4,4'-亞甲基-雙-苯胺；二乙基甲苯二胺；5-第三丁基-2,4-甲苯二胺；3-第三丁基-2,6-甲苯二胺；5-第三戊基-2,4-甲苯二胺；3-第三戊基-2,6-甲苯二胺；5-第三戊基-2,4-氯甲苯二胺；以及3-第三戊基-2,6-氯甲苯二胺。最佳地，第一連續相多元胺為4,4'-亞甲基-雙-鄰-氯苯胺(MbOCA)。
可商購的基於PTMEG的異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物的實例包含Imuthane®預聚物(可購自COIM USA,Inc.，如PET-80A、PET-85A、PET-90A、PET-93A、PET-95A、PET-60D、PET-70D、PET-75D)；Adiprene®預聚物(可購自Chemtura，如LF 800A、LF 900A、LF 910A、LF 930A、LF 931A、LF 939A、LF 950A、LF 952A、LF 600D、LF 601D、LF 650D、LF 667、LF 700D、LF750D、LF751D、LF752D、LF753D及L325)；Andur®預聚物(可購自Anderson Development Company，如70APLF、80APLF、85APLF、90APLF、95APLF、60DPLF、70APLF、75APLF)。
較佳地，本發明的方法中所用的第一連續相異氰 酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物為具有小於0.1重量%游離甲苯二異氰酸酯(TDI)單體含量的低游離異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)可以多孔及無孔(亦即未填充的)組態提供。較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)如根據ASTM D1622所量測，具有0.5的比重。更佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)如根據ASTM D1622所量測，具有0.5至1.2(再更佳地，0.55至1.1；最佳地，0.6至0.95)的比重。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)如根據ASTM D2240所量測，具有40至90的肖氏D硬度。更佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)如根據ASTM D2240所量測，具有50至75的肖氏D硬度。最佳地，化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)如根據ASTM D2240所量測，具有55至70的肖氏D硬度。
較佳地，化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)為多孔的。較佳地，第一連續非短效聚合物相包括多個微型元件。較佳地，多個微型元件均勻地分散在整個化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)中。較佳地，多個微型 元件選自截留氣泡、空心聚合材料、液體填充的空心聚合材料、水溶性材料及不溶性相材料(例如礦物油)。更佳地，多個微型元件選自均勻地分佈在整個第一連續非短效聚合物相(30)中的截留氣泡及空心聚合材料。較佳地，多個微型元件的重量平均直徑小於150μm(更佳地小於50μm；最佳地為10至50μm)。較佳地，多個微型元件包括具有聚丙烯腈或聚丙烯腈共聚物殼壁的聚合物微氣球(例如來自Akzo Nobel的Expancel®)。較佳地，多個微型元件以0至58體積%孔隙率(更佳地，1至58體積%；最佳地，10至35體積%孔隙率)併入至化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)中。較佳地，化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第一連續非短效聚合物相(30)的開孔孔隙率6體積%(更佳地，5體積%；再更佳地，4體積%；最佳地，3體積%)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第二非短效聚合物相(50)選自第二連續非短效聚合物相(52)(參見例如圖7及11)及第二不連續非短效聚合物相(58)(參見例如圖3及15)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第二非短效聚合物相(50)係藉由聚側(P)液體組分及異側(I)液體組分的組合來形成。
較佳地，聚側(P)液體組分包括(P)側多元醇、(P)側多元胺及(P)側醇胺中的至少一者。
較佳地，(P)側多元醇選自由以下組成的群組：二醇、多元醇、多元醇二醇、其共聚物及其混合物。更佳地， (P)側多元醇選自由以下組成的群組：聚醚多元醇(例如聚(氧基四亞甲基)二醇、聚(氧丙烯)二醇及其混合物)；聚碳酸酯多元醇；聚酯多元醇；聚己內酯多元醇；其混合物；以及其與一種或多種選自由以下組成的群組的低分子量多元醇的混合物：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；二乙二醇；二丙二醇；以及三丙二醇。再更佳地，(P)側多元醇選自由以下組成的群組：聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)；基於酯的多元醇(如己二酸乙二酯、己二酸丁二酯)；聚丙烯醚二醇(PPG)；聚己內酯多元醇；其共聚物；以及其混合物。
較佳地，所用聚側(P)液體組分含有(P)側多元醇；其中所述(P)側多元醇包含數目平均分子量MN為2,500至100,000的高分子量多元醇。更佳地，所用高分子量多元醇的數目平均分子量MN為5,000至50,000(再更佳地，7,500至25,000；最佳地，10,000至12,000)。
較佳地，所用聚側(P)液體組分含有(P)側多元醇；其中所述(P)側多元醇包含每分子具有平均三個至十個羥基的高分子量多元醇。更佳地，所用高分子量多元醇每分子具有平均四個至八個(再更佳地，五個至七個；最佳地，六個)羥基。
可商購的高分子量多元醇的實例包含Specflex®多元醇、Voranol®多元醇及Voralux®多元醇(可購自陶氏化學公司(The Dow Chemical Company))；Multranol®專用多元醇及Ultracel®柔性多元醇(可購自Bayer MaterialScience LLC)；以及Pluracol®多元醇(可購自BASF)。多種較佳高分子量多元醇在表1中列出。
較佳地，(P)側多元胺選自由二胺及其他多官能胺組成的群組。更佳地，(P)側多元胺選自由以下組成的群組：芳族二胺及其他多官能芳族胺；如4,4'-亞甲基-雙-鄰-氯苯胺(MbOCA)；4,4'-亞甲基-雙-(3-氯-2,6-二乙基苯胺)(MCDEA)；二甲基硫代甲苯二胺；丙二醇二-對-胺基苯甲酸酯；聚氧化四亞甲基二-對-胺基苯甲酸酯；聚氧化四亞甲基單-對-胺基苯甲酸酯；聚氧化丙烯二-對-胺基苯甲酸酯；聚氧化丙烯單-對-胺基苯甲酸酯；1,2-雙(2-胺基苯硫基)乙烷；4,4'-亞甲基-雙-苯胺；二乙基甲苯二胺；5-第三丁基-2,4-甲苯二胺；3-第三丁基-2,6-甲苯二胺；5-第三戊基-2,4-甲苯二胺；以及3-第三戊基-2,6-甲苯二胺及氯甲苯二胺。
較佳地，(P)側醇胺選自由胺起始的多元醇組成的群組。更佳地，(P)側醇胺選自由每分子含有一個至四個(再更佳地，兩個至四個；最佳地，兩個)氮原子的胺起始的 多元醇組成的群組。較佳地，(P)側醇胺選自由每分子具有平均至少三個羥基的胺起始的多元醇組成的群組。更佳地，(P)側醇胺選自由每分子具有平均三個至六個(再更佳地，三個至五個；最佳地，四個)羥基的胺起始的多元醇組成的群組。尤其較佳的胺起始的多元醇的數目平均分子量MN 700(較佳地，150至650；更佳地，200至500；最佳地，250至300)且羥基數(如通過ASTM測試方法D4274-11所測定)為350至1,200mg KOH/g。更佳地，所用胺起始的多元醇的羥基數為400至1,000mg KOH/g(最佳地，600至850mg KOH/g)。可商購的胺起始的多元醇的實例包含Voranol®家族的胺起始的多元醇(可購自陶氏化學公司)；Quadrol®專用多元醇(N,N,N',N'-四(2-羥丙基乙二胺))(可購自BASF)；Pluracol®基於胺的多元醇(可購自BASF)；Multranol®基於胺的多元醇(可購自Bayer MaterialScience LLC)；三異丙醇胺(TIPA)(可購自陶氏化學公司)；以及三乙醇胺(TEA)(可購自Mallinckrodt Baker Inc.)。多種較佳胺起始的多元醇在表2中列出。
較佳地，異側(I)液體組分包括至少一個(I)側多官能異氰酸酯。較佳地，至少一個(I)側多官能異氰酸酯含有兩個反應性異氰酸酯基(亦即NCO)。
較佳地，至少一個(I)側多官能異氰酸酯選自由(I)側脂肪族多官能異氰酸酯、(I)側芳族多官能異氰酸酯及其混合物組成的群組。更佳地，(I)側多官能異氰酸酯為選自由以下組成的群組的(I)側二異氰酸酯：2,4-甲苯二異氰酸酯；2,6-甲苯二異氰酸酯；4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯；萘-1,5-二異氰酸酯；聯甲苯胺二異氰酸酯；對亞苯基二異氰酸酯；亞二甲苯二異氰酸酯；異佛爾酮二異氰酸酯；六亞甲基二異氰酸酯；4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯；環己烷二異氰酸酯；以及其混合物。再更佳地，至少一個(I)側多官能異氰酸酯係藉由使(I)側二異氰酸酯與(I)側預聚物多元醇 反應形成的(I)側異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物。
較佳地，至少一個(I)側多官能異氰酸酯為(I)側異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物；其中所述(I)側異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物具有2至12重量%未反應的異氰酸酯(NCO)基團。更佳地，本發明的方法中所用的(I)側異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物具有2至10重量%(再更佳地，4至8重量%；最佳地，5至7重量%)未反應的異氰酸酯(NCO)基團。
較佳地，所用(I)側異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物為由(I)側二異氰酸酯與(I)側預聚物多元醇反應得到；其中所述(I)側預聚物多元醇選自由以下組成的群組：二醇、多元醇、多元醇二醇、其共聚物及其混合物。更佳地，(I)側預聚物多元醇選自由以下組成的群組：聚醚多元醇(例如聚(氧基四亞甲基)二醇、聚(氧丙烯)二醇及其混合物)；聚碳酸酯多元醇；聚酯多元醇；聚己內酯多元醇；其混合物；以及其與一種或多種選自由以下組成的群組的低分子量多元醇的混合物：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；二乙二醇；二丙二醇；以及三丙二醇。再更佳地，(I)側預聚物多元醇選自由以下組成的群組：聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)；基於酯的多元醇(如己二酸乙二酯、己二酸丁二酯)；聚丙烯醚二醇(PPG)；聚己內酯多元醇；其共聚物；以及其混合物。最佳地，(I)側預聚物多元醇選自由PTMEG及PPG組成的群組。
較佳地，當(I)側預聚物多元醇為PTMEG時， (I)側異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物的未反應的異氰酸酯(NCO)濃度為2至10重量%(更佳地，4至8重量%；最佳地，6至7重量%)。可商購的基於PTMEG的異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物的實例包含Imuthane®預聚物(可購自COIM USA,Inc.，如PET-80A、PET-85A、PET-90A、PET-93A、PET-95A、PET-60D、PET-70D、PET-75D)；Adiprene®預聚物(可購自Chemtura，如LF 800A、LF 900A、LF 910A、LF 930A、LF 931A、LF 939A、LF 950A、LF 952A、LF 600D、LF 601D、LF 650D、LF 667、LF 700D、LF750D、LF751D、LF752D、LF753D及L325)；Andur®預聚物(可購自Anderson Development Company，如70APLF、80APLF、85APLF、90APLF、95APLF、60DPLF、70APLF、75APLF)。
較佳地，當(I)側預聚物多元醇為PPG時，(I)側異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物的未反應的異氰酸酯(NCO)濃度為3至9重量%(更佳地，4至8重量%；最佳地，5至6重量%)。可商購的基於PPG的異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物的實例包含Imuthane®預聚物(可購自COIM USA,Inc.，如PPT-80A、PPT-90A、PPT-95A、PPT-65D、PPT-75D)；Adiprene®預聚物(可購自Chemtura，如LFG 963A、LFG 964A、LFG 740D)；以及Andur®預聚物(可購自Anderson Development Company，如8000APLF、9500APLF、6500DPLF、7501DPLF)。
較佳地，本發明的方法中所用的(I)側異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物為具有小於0.1重量%游離甲苯二異氰酸酯(TDI)單體含量的低游離異氰酸酯封端的胺基甲酸 酯預聚物。
較佳地，聚側(P)液體組分及異側(I)液體組分中的至少一者可以視情況含有額外液體材料。舉例而言，聚側(P)液體組分及異側(I)液體組分中的至少一者可以含有選自由以下組成的群組的液體材料：發泡劑(例如胺基甲酸酯發泡劑，如可購自陶氏化學公司的SpecflexTM NR 556 CO2/脂肪族胺加合物)；催化劑(例如三級胺催化劑，如可購自Air Products,Inc.的Dabco® 33LV催化劑；以及錫催化劑，如來自Momentive的Fomrez®錫催化劑)；以及界面活性劑(例如來自Evonik的Tegostab®矽界面活性劑)。較佳地，聚側(P)液體組分含有額外液體材料。更佳地，聚側(P)液體組分含有額外液體材料；其中所述額外液體材料為催化劑及界面活性劑中的至少一者。最佳地，聚側(P)液體組分含有催化劑及界面活性劑。
較佳地，化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第二非短效聚合物相(50)如根據ASTM D2240所量測，具有10至70的肖氏D硬度。更佳地，化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第二非短效聚合物相(50)如根據ASTM D2240所量測，具有20至60(再更佳地，25至55；最佳地，40至50)的肖氏D硬度。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第二非短效聚合物相(50)的開孔孔隙率10體積%。更佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)中的第二非短效聚合物相(50)的開孔孔隙率為25至75體積%(更佳地，30至60體積%；最佳地，45至55體積%)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)中的第一連續非短效聚合物相(30)具有多個週期性凹座(40)，所述週期性凹座具有垂直於拋光表面(14)自拋光表面(14)朝向基底表面量測的深度D。較佳地，多個週期性凹座(40)具有平均深度D 平均 ；其中D 平均 <T P-平均 。更佳地，多個週期性凹座(40)具有平均深度D 平均 ；其中D 平均 0.5*T P-平均 (更佳地，D 平均 0.4*T P-平均 ；最佳地，D 平均 0.375*T P-平均 )。較佳地，多個週期性凹座由至少一個凹槽切割。(參見圖3、7、11及15)。
較佳地，多個週期性凹座(40)選自彎曲凹座、線性凹座及其組合。(參見圖2、5-6、8-9、10、13-14及14)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)中的第一連續非短效聚合物相(30)具有多個週期性凹座(40)，其中所述多個週期性凹座為一組至少兩個同心凹座(45)。(參見例如圖2、5-6及9)。較佳地，至少兩個同心凹座(45)的平均凹座深度D 平均 15密耳(較佳地，15至40密耳；更佳地，25至35密耳；最佳地，30密耳)，寬度5密耳(較佳地，5至150密耳；更佳地，10至100密耳；最佳地，15至50密耳)且間距10密耳(較佳地，25至150密耳；更佳地，50至100密耳；最佳地，60至80密耳)。較佳地，至少兩個同心凹座(45)具有一個寬度及一個間距，其中所述寬度及間距為相等的。
較佳地，多個週期性凹座(40)可以選自由多個斷開的週期性凹座(41)及多個互連的週期性凹座(42)組成的群組。較佳地，當多個週期性凹座(40)為多個斷開的 週期性凹座(41)時，第二非短效聚合物相(50)為第二不連續非短效聚合物相(58)。(參見例如圖2-3及5)。較佳地，當多個週期性凹座(40)為多個互連的週期性凹座(42)時，第二非短效聚合物相(50)為第二連續非短效聚合物相(52)。(參見例如圖6-7)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)中的第一連續非短效聚合物相(30)具有多個斷開的週期性凹座(41)，其中所述多個斷開的週期性凹座(41)為一組至少兩個同心凹座(45)。(參見例如圖2)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)中的第一連續非短效聚合物相(30)具有多個斷開的週期性凹座(41)，其中所述多個週期性凹座(41)為一組至少兩個交叉影線凹座(61)；其中所述多個週期性凹座(41)由至少一個凹槽(62)切割。(參見例如圖14-15)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)中的第一連續非短效聚合物相(30)具有多個互連的週期性凹座(42)，其中所述多個互連的週期性凹座為一組至少兩個同心凹座(45)與使所述至少兩個同心凹座(45)互連的至少一個互連件(48)。(參見例如圖6-7)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)中的連續非短效聚合物相(30)具有多個互連的週期性凹座(40)，其中所述多個週期性凹座為一組至少兩個互連的交叉影線凹座(60)。(參見例如圖8)。
較佳地，佔據本發明的化學機械拋光墊(10)中的多個週期性凹座(40)的第二非短效聚合物相(50)具有垂 直於拋光表面(14)自拋光層(20)的基底表面(17)朝向拋光表面(14)量測的高度H。較佳地，佔據多個週期性凹座(40)的第二非短效聚合物相(50)具有垂直於拋光表面(14)自拋光層(20)的基底表面(17)朝向拋光表面(14)量測的平均高度H 平均 ；其中在拋光層(20)的平均厚度T P-平均 與第二非短效聚合物相(50)的平均高度H 平均 之間的差的絕對值△S 0.5μm。更佳地，佔據多個週期性凹座(40)的第二非短效聚合物相(50)具有垂直於拋光表面(14)自拋光層(20)的基底表面(17)朝向拋光表面(14)量測的平均高度H 平均 ；其中在拋光層(20)的平均厚度T P-平均 與第二非短效聚合物相(50)的平均高度H 平均 之間的差的絕對值△S 0.2μm。再更佳地，佔據多個週期性凹座(40)的第二非短效聚合物相(50)具有垂直於拋光表面(14)自拋光層(20)的基底表面(17)朝向拋光表面(14)量測的平均高度H 平均 ；其中在拋光層(20)的平均厚度T P-平均 與第二非短效聚合物相(50)的平均高度H 平均 之間的差的絕對值△S 0.1μm。最佳地，佔據多個週期性凹座(40)的第二非短效聚合物相(50)具有垂直於拋光表面(14)自拋光層(20)的基底表面(17)朝向拋光表面(14)量測的平均高度H 平均 ；其中在拋光層(20)的平均厚度T P-平均 與第二非短效聚合物相(50)的平均高度H 平均 之間的差的絕對值△S 0.05μm。(參見圖3、7、11及15)。
較佳地，第二非短效聚合物相(50)佔據第一連續非短效聚合物相(30)中的多個週期性凹座(40)，其中在第一連續非短效聚合物相(30)與第二非短效聚合物相(50)之間存在化學鍵。更佳地，第二非短效聚合物相(50)佔據 第一連續非短效聚合物相(30)中的多個週期性凹座(40)，其中在第一連續非短效聚合物相(30)與第二非短效聚合物相(50)之間存在共價鍵，使得除非各相之間的共價鍵斷裂，否則各相無法分離。
本領域的一般熟習此項技術者應理解，選擇具有適用於給定拋光操作的化學機械拋光墊(10)中的厚度T P 的拋光層(20)。較佳地，拋光層(20)沿著垂直於拋光表面(14)的平面(28)的軸(12)呈現平均厚度T P-平均 。更佳地，平均厚度T P-平均 為20至150密耳(更佳地，30至125密耳；最佳地，40至120密耳)。(參見圖1、3、7、11及15)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)的拋光表面(14)適於拋光選自磁性基板、光學基板及半導體基板中的至少一者的基板(更佳地，半導體基板；最佳地，半導體晶圓)。較佳地，拋光層(20)的拋光表面(14)具有巨紋理及微紋理中的至少一者以便於拋光基板。較佳地，拋光表面(14)具有巨紋理，其中所述巨紋理經設計以進行以下中的至少一者：(i)緩解至少一種打滑；(ii)影響拋光介質流動；(iii)調節拋光層的剛度；(iv)減小邊緣效應；以及(v)有助於拋光碎屑轉移遠離拋光表面(14)與所拋光基板之間的區域。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)另外包括：至少一個穿孔(未示出)及至少一個凹槽(62)中的至少一者。更佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)具有至少一個凹槽(62)，其在拋光層(20)中形成在拋光表面(14)打開且具有垂直於拋光表面(14) 自拋光表面(14)朝向基底表面(17)量測的距拋光表面(14)的凹槽深度G 深度 。較佳地，至少一個凹槽(62)配置在拋光表面(14)上，使得化學機械拋光墊(10)在拋光期間旋轉時，至少一個凹槽(62)掃過基板。較佳地，至少一個凹槽(62)選自彎曲凹槽、線性凹槽及其組合。較佳地，至少一個凹槽(62)的凹槽深度G 深度 10密耳(較佳地，10至150密耳)。較佳地，至少一個凹槽(62)的凹槽深度G 深度 多個週期性凹座的平均深度D 平均 。較佳地，至少一個凹槽(62)的凹槽深度G 深度 >多個週期性凹座的平均深度D 平均 。較佳地，至少一個凹槽(62)形成包括至少兩個凹槽(62)的凹槽圖案，所述至少兩個凹槽具有以下組合：選自10密耳、15密耳及15至150密耳的凹槽深度G 深度 ；選自10密耳及10至100密耳的寬度；以及選自30密耳、50密耳、50至200密耳、70至200密耳及90至200密耳的間距。較佳地，至少一個凹槽(62)選自(a)至少兩個同心凹槽；(b)至少一個螺旋凹槽；(c)交叉影線凹槽圖案；以及(d)其組合。(參見圖11及15)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)具有<0.2重量%磨料粒子併入其中。更佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)的拋光層(20)具有<1ppm磨料粒子併入其中。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)另外包括子墊(25)。較佳地，子墊(25)由選自由以下組成的群組的材料製成：開孔泡沫、閉孔泡沫、織造材料、非織造材料(例如氈製、紡黏及針刺材料)及其組合。本領域的一般熟習 此項技術者應知曉選擇適用做子墊(25)的構造材料及厚度T S 。較佳地，子墊(25)的平均子墊厚度T S-平均 15密耳(更佳地，30至100密耳；最佳地，30至75密耳)。(參見圖3及7)。
本領域的一般熟習此項技術者應知曉如何選擇適用於化學機械拋光墊(10)的堆疊黏合劑(23)。較佳地，堆疊黏合劑(23)為熱熔黏合劑。更佳地，堆疊黏合劑(23)為反應性熱熔黏合劑。再更佳地，熱熔黏合劑(23)為經固化的反應性熱熔黏合劑，其在未固化狀態下呈現50至150℃、較佳地115至135℃的熔融溫度且在熔融之後呈現90分鐘的適用期。最佳地，在未固化狀態下的反應性熱熔黏合劑(23)包括聚胺基甲酸酯樹脂(可購自陶氏化學公司的Mor-MeltTM R5003)。
較佳地，本發明的化學機械拋光墊(10)適於與拋光機的壓板接合。較佳地，化學機械拋光墊(10)適於貼附至拋光機的壓板。更佳地，化學機械拋光墊(10)可以使用壓敏黏合劑及真空中的至少一者貼附至壓板。
較佳地，化學機械拋光墊(10)包含施用於子墊(25)的底表面(27)的壓敏性壓板黏合劑(70)。本領域的一般熟習此項技術者應知曉如何選擇適用作壓敏性壓板黏合劑(70)的壓敏黏合劑。較佳地，化學機械拋光墊(10)還應包含施用在壓敏性壓板黏合劑(70)上的離型襯墊(75)，其中所述壓敏性壓板黏合劑(70)插入在剛性層(25)的底表面(27)與離型襯墊(75)之間。(參見圖3及7)。
基板拋光操作中的重要步驟為確定製程端點。一 種流行的原位端點偵測方法涉及提供具有窗口的拋光墊，所述窗口可透射選擇波長的光。在拋光期間，光束被引導穿過窗口到達晶圓表面，在此其反射且返回穿過窗口到達偵測器(例如分光光度計)。基於傳回信號，可以確定基板表面的特性(例如其上膜的厚度)以用於端點偵測。為了促進此類基於光的端點方法，本發明的化學機械拋光墊(10)視情況另外包括端點偵測窗口(65)。較佳地，端點偵測窗口(65)選自併入至拋光層(20)中的整體窗口；及封閉併入至化學機械拋光墊(10)中的塞式原位端點偵測窗口。本領域的一般熟習此項技術者應知曉選擇適用於預期拋光製程的端點偵測窗口的適當構造材料。(參見圖12)。
較佳地，本發明的拋光基板的方法包括：提供選自磁性基板、光學基板及半導體基板中的至少一者的基板(較佳地，半導體基板；更佳地，半導體基板，其中所述半導體基板為半導體晶圓)；提供根據本發明的化學機械拋光墊；在拋光層的拋光表面與基板之間形成動態接觸以拋光基板的表面；以及用磨料調節器調節拋光表面。更佳地，在本發明的拋光基板的方法中，第一連續非短效聚合物相(30)及第二非短效聚合物相(50)自拋光層(20)的拋光表面(14)均勻地磨耗。最佳地，在本發明的拋光基板的方法中，第一連續非短效聚合物相(30)及第二非短效聚合物相(50)以實質上相同的速率自拋光層(20)的拋光表面(14)磨耗，使得在化學機械拋光墊(10)的整個使用壽命中，在拋光層(20)的平均厚度T P-平均 與第二非短效聚合物相(50)的平均高度H 平均 之間的差的絕對值△S保持0.5μm(較佳地，0.2μm；更佳地，0.1μm； 最佳地，0.05μm)。
本發明的一些實施例現將詳細地描述於以下實例中。
實例1-3：化學機械拋光墊
市售聚胺基甲酸酯拋光墊用作根據實例1-3中的每一者製備的化學機械拋光墊中的第一連續非短效聚合物相。特定言之，在實例1中，提供具有多個平均凹座深度D 平均 為30密耳、寬度為60密耳且間距為120密耳的同心環狀週期性凹座的市售IC1000TM聚胺基甲酸酯拋光墊作為第一連續非短效聚合物相。在實例2中，提供具有多個平均凹座深度D 平均 為30密耳、寬度為35密耳且間距為70密耳的同心環狀凹座的市售VP5000TM聚胺基甲酸酯拋光墊作為第一連續非短效聚合物相。在實例3中，提供具有多個平均凹座深度D 平均 為30密耳、寬度為60密耳且間距為120密耳的同心環狀凹座的市售VP5000TM聚胺基甲酸酯拋光墊作為第一連續非短效聚合物相。
提供聚側(P)液體組分，其含有：77.62重量%高分子量聚醚多元醇(可購自陶氏化學公司的Voralux® HF 505多元醇)；21.0重量%單乙二醇；1.23重量%的矽酮界面活性劑(可購自Evonik的Tegostab® B8418界面活性劑)；0.05重量%的錫催化劑(可購自Momentive的Fomrez® UL-28)；以及0.10重量%的三級胺催化劑(可購自Air Products,Inc.的Dabco® 33LV催化劑)。額外液體材料(可購自陶氏化學公司的SpecflexTM NR 556 CO2/脂肪族胺加合物)以每100重量份聚側(P)液體組分4重量份添加至聚側(P)液體組分中。提供異側(I)液體組分，其含有：100重量%的改質二苯基 甲烷二異氰酸酯(可購自陶氏化學公司的IsonateTM 181 MDI預聚物)。提供加壓氣體(乾燥空氣)。
接著使用具有(P)側液體進料口、(I)側液體進料口及四個切向加壓氣體進料口的軸向混合裝置(可購自Hennecke GmbH的MicroLine 45 CSM軸向混合裝置)在具有各種第一連續非短效聚合物相材料的多個同心環狀凹座中提供第二非短效聚合物相。聚側(P)液體組分及異側(I)液體組分在12,500kPa的(P)側裝料壓力、17,200kPa的(I)側裝料壓力下且以1.564的(I)/(P)重量比(得出反應性氫基團與NCO基團的化學計量比為0.95)經由其相應的進料口進料至軸向混合裝置。加壓氣體在830kPa的供應壓力下經由切向加壓氣體進料口進料，使得穿過軸向混合裝置的組合的液體組分與氣體質量流率比為3.8至1來形成組合。組合接著以254m/sec的速度自軸向混合裝置朝向每個指出的第一連續非短效聚合物相排放以填充多個凹座且形成複合結構。使複合結構在100℃下固化16小時。複合結構接著在車床上機械加工成平坦的以得到實例1-3的化學機械拋光墊。接著將實例1-3的每個化學機械拋光墊的拋光表面開槽，得到具有70密耳凹槽寬度、32密耳凹槽深度及580密耳間距的X-Y凹槽圖案。
開孔孔隙率
市售IC1000TM拋光墊拋光層及VP5000TM拋光墊拋光層的開孔孔隙率據報導<3體積%。在實例1-3中的每一者中，化學機械拋光墊中形成的第二非短效聚合物相的開孔孔隙率>10體積%。
比較實例PC1-PC2及實例P1-P3 化學機械拋光移除速率實驗
使用根據實例1-3中的每一者製備的化學機械拋光墊進行二氧化矽移除速率拋光測試，且與在比較實例PC1-PC2中使用IC1000TM聚胺基甲酸酯拋光墊及VP5000TM(均可購自Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.)且各自具有實例中指出的相同X-Y凹槽圖案所獲得的二氧化矽移除速率拋光測試相比。具體而言，每一拋光墊的二氧化矽移除速率提供在表3中。在來自Novellus Systems,Inc的200mm毯覆式S15KTEN TEOS薄層晶圓上進行拋光移除速率實驗。使用Applied Materials 200mm Mirra®拋光機。所有拋光實驗為在8.3kPa(1.2psi)的下壓力、200mL/min的漿料流動速率(可購自Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.的ACuPlaneTM 5105漿料)、93rpm的平台旋轉速度及87rpm的載具旋轉速度下進行。使用Saesol 8031C鑽石墊調節器(可購自Saesol Diamond Ind.Co.,Ltd.)調節拋光墊。拋光墊各使用31.1N的下壓力與調節器磨合10分鐘。拋光墊在拋光期間在31.1N的下壓力下以10次掃描/分鐘自距拋光墊中心1.7至9.2吋進一步原位調節50%。移除速率係藉由使用KLA-Tencor FX200計量工具使用49點螺旋形掃描下3mm邊緣排除下量測拋光前後的膜厚度來確定。每一移除速率實驗進行三次。每一拋光墊的一式三份移除速率實驗的平均移除速率提供在表3中。
10‧‧‧化學機械拋光墊
14‧‧‧拋光表面
17‧‧‧基底表面
20‧‧‧拋光層
23‧‧‧堆疊黏合劑
25‧‧‧子墊
27‧‧‧底表面
30‧‧‧第一連續非短效聚合物相
40‧‧‧週期性凹座
41‧‧‧斷開的週期性凹座
50‧‧‧第二非短效聚合物相
58‧‧‧第二不連續非短效聚合物相
70‧‧‧壓敏性壓板黏合劑
75‧‧‧離型襯墊

Claims (10)

  1. 一種化學機械拋光墊，其包括：具有拋光表面、基底表面及垂直於所述拋光表面量測的自所述基底表面至所述拋光表面的平均厚度T P-平均 的拋光層；其中所述拋光層包括第一連續非短效聚合物相及第二非短效聚合物相；其中所述第一連續非短效聚合物相具有多個週期性凹座，所述週期性凹座具有垂直於所述拋光表面自所述拋光表面朝向所述基底表面量測的距所述拋光表面的平均凹座深度D 平均 ；其中所述平均凹座深度D 平均 小於所述平均厚度T P-平均 ；其中所述多個週期性凹座由所述第二非短效聚合物相佔據；其中所述第一連續非短效聚合物相為具有8至12重量%未反應的NCO基團的第一連續相異氰酸酯封端的胺基甲酸酯預聚物與第一連續相固化劑的反應產物；其中所述第二非短效聚合物相選自第二連續非短效聚合物相及第二不連續非短效聚合物相；其中所述第二非短效聚合物相係藉由組合聚側(P)液體組分及異側(I)液體組分來形成；其中所述聚側(P)液體組分包括(P)側多元醇、(P)側多元胺及(P)側醇胺中的至少一者；其中所述異側(I)液體組分包括至少一個(I)側多官能異氰酸酯； 其中所述第一連續非短效聚合物相的開孔孔隙率6體積%；其中所述第二非短效聚合物相的開孔孔隙率10體積%；以及其中所述拋光表面適於拋光基板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的化學機械拋光墊，其中佔據所述多個週期性凹座的所述第二非短效聚合物相具有垂直於所述拋光表面自所述拋光層的基底表面朝向所述拋光表面量測的平均高度H 平均 ；以及其中在所述平均厚度T P-平均 與所述平均高度H 平均 之間的差的絕對值△S 0.5μm。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的化學機械拋光墊；其中所述第一連續非短效聚合物相含有多種空心聚合材料；其中所述多種空心聚合材料以1至58體積%併入在所述第一連續非短效聚合物相中。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的化學機械拋光墊，其中所述多個週期性凹座為一組至少兩個同心凹座且其中所述平均凹座深度D 平均 15密耳、寬度5密耳且間距10密耳。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的化學機械拋光墊，其中所述多個週期性凹座為一組至少兩個交叉影線凹座。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的化學機械拋光墊，其另外包括：在所述拋光層中形成的處於所述拋光表面的至少一個凹槽；其中所述至少一個凹槽具有在垂直於所述拋光表面自所述拋光表面朝向所述基底表面的方向上量測的距所述拋光表面的凹槽深度G 深度 。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的化學機械拋光墊，其中所述至少一個凹槽為一組至少兩個同心凹槽。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的化學機械拋光墊，其中所述至少一個凹槽為至少一個螺旋凹槽。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的化學機械拋光墊，其中所述至少一個凹槽以交叉影線圖案提供。
  10. 一種拋光基板的方法，其包括：提供選自磁性基板、光學基板及半導體基板中的至少一者的基板；提供如申請專利範圍第1項所述的化學機械拋光墊；在所述拋光層的所述拋光表面與所述基板之間形成動態接觸以拋光所述基板的表面；以及用磨料調節器調節所述拋光表面。
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