TW202304652A - 拋光墊及利用其的半導體裝置的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種拋光墊及利用其的半導體裝置的製造方法，所述拋光墊應用終點檢測用窗，所述窗在拋光墊中作為局部異質性部件不對拋光性能造成不利影響，而是能夠通過這種窗導致的特定結構反而在缺陷防止等方面提供改善的拋光性能，所述拋光墊包括：拋光層，包括作為拋光面的第一面和作為其相反面的第二面，並且包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔；窗，設置在所述第一通孔內；以及孔隙，位於所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間；在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部，所述孔隙的開口部的寬度大於0.00μm。

Description

拋光墊及利用其的半導體裝置的製造方法
本發明關於一種作為半導體裝置的製備過程的一部分，用於半導體基板的化學機械平坦化製程的拋光墊及使用該拋光墊的半導體裝置的製備方法。
化學機械平坦化（Chemical Mechanical Planarization；CMP）或者化學機械拋光（Chemical Mechanical Polishing；CMP）製程可以在各種領域中用於各種目的。CMP製程在拋光對象的規定的被拋光面上進行，可以用於平坦化被拋光面、除去凝集的物質、解決晶格損傷、去除劃痕與污染源等。
半導體製程的CMP製程技術可根據拋光對象膜質或者拋光後的表面的形狀來進行分類。例如，可以按拋光對象膜質分為單晶矽（single silicon）或者多晶矽（poly silicon），也可以按雜質的種類分為各種氧化膜或者鎢（W）、銅（Cu）、鋁（Al）、釕（Ru）、鉭（Ta）等金屬膜CMP製程。並且，還可以按拋光後的表面的形狀來分為改善基板表面的粗糙度的製程、平坦化多層電路佈線導致的高度差的製程、以及用於拋光後選擇性形成電路佈線的裝置分離製程。
可以在半導體裝置的製造過程中多次應用CMP製程。半導體裝置包括多個層，並且每個層都包括複雜且微細的電路圖案。另外，在最近的半導體裝置中，單個晶片大小減小，且各層的圖案都向著更複雜且微細的方向進化。因此，在半導體裝置的製備過程中，CMP製程的目的已經擴展到不僅包括電路佈線的平坦化，還包括電路佈線的分離及佈線表面的改善等，其結果正在要求更加精密可靠的CMP性能。
這種用於CMP製程的拋光墊作為通過摩擦來將被拋光面加工至目的水平的製程用部件，在拋光後的被拋光對象的厚度均勻度、被拋光面的平坦度、拋光品質等方面可視為最重要的因素之一。
[發明要解決的問題]
一實施例的目的在於提供一種應用終點檢測用窗的拋光墊，在該拋光墊中，最小化因在所述拋光墊中應用作為局部異質性部件的所述窗而可能對拋光性能造成不利影響的可能性，實質上反而提供積極的效果。
另一實施例的目的在於提供一種應用所述拋光墊的半導體裝置的製造方法，導入所述窗的所述拋光墊的特定結構與拋光製程相關的最佳製程條件相結合，從而尤其在缺陷防止等方面確保優異的品質。 [用於解決問題的手段]
在一實施例中，提供一種拋光墊，包括：拋光層，包括作為拋光面的第一面和作為所述第一面的相反面的第二面，並且包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔；窗，設置在所述第一通孔內；以及孔隙，位於所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間；在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部，所述孔隙的開口部的寬度大於0.00μm。
所述孔隙的開口部的寬度可以為50μm至500μm。
所述孔隙具有在從所述第一面向所述第二面的方向上增加的體積梯度或者減小的體積梯度，所述第一通孔的側面和所述窗的側面形成的角度可以為大於0°且60°以下。
當所述孔隙具有體積在從所述第一面向所述第二面的方向上增加的結構時，所述窗的最下端面的面積與所述窗的最上端面的面積之比可以為0.950以上且小於1.000。
當所述孔隙具有體積在從所述第一面向所述第二面的方向上減小的結構時，所述窗的最下端面的面積與所述窗的最上端面的面積之比為大於1.000且1.050以下。
所述第一面可以包括至少一個溝槽，所述溝槽的深度可以為100μm至1500μm，寬度可以為0.1mm至20mm。
所述第一面可以包括多個溝槽，所述多個溝槽可以包括同心圓形溝槽，所述同心圓形溝槽中相鄰的兩個溝槽之間的間隔為2mm至70mm。
所述拋光墊還可以包括支撐層，設置在所述拋光層的所述第二面側，並且包括與所述第一通孔連接的第二通孔，所述支撐層包括所述拋光層側的第三面和作為所述第三面的相反面的第四面，所述第二通孔小於所述第一通孔，以及所述窗由所述第三面支撐。
在另一實施例中，提供一種拋光墊，包括：拋光層，包括作為拋光面的第一面和作為所述第一面的相反面的第二面，並且包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔；以及窗，設置在所述第一通孔內；在所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間包括孔隙；在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部，所述拋光墊的以下第1式的值為大於0.00且15.00以下， 第1式：
Figure 02_image001
在所述第1式中，所述W為所述孔隙的開口部的寬度（μm）值，所述D為相對於所述拋光層中所述第一通孔的體積1.00的所述窗的體積的比值。
在又另一實施例中，提供一種半導體裝置的製備方法，包括以下步驟：提供具有拋光層的拋光墊，所述拋光層包括作為拋光面的第一面和作為所述第一面的相反面的第二面，包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔，並且包括設置在所述第一通孔內的窗；以及將拋光對象的被拋光面設置成與所述第一面接觸後，在加壓條件下使所述拋光墊和所述拋光對象彼此相對旋轉的同時拋光所述拋光對象；所述拋光對象包括半導體基板，所述拋光墊在所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間包括孔隙，並且在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部，所述孔隙的開口部的寬度大於0.00μm。 [發明效果]
一實施例的所述拋光墊作為應用終點檢測用窗的拋光墊，最小化因在所述拋光墊中應用作為局部異質性部件的所述窗而可能對拋光性能造成不利影響的可能性，並且由所述窗造成的孔隙和孔隙的開口部滿足特定結構，從而能夠在缺陷防止等方面提供改善的拋光性能。
另一實施例的所述拋光墊作為應用終點檢測用窗的拋光墊，最小化因在所述拋光墊中應用作為局部異質性部件的所述窗而可能對拋光性能造成不利影響的可能性，並且由所述窗造成的孔隙的開口部的寬度和所述窗的體積之間滿足特定相關關係，從而反而能夠在缺陷防止等方面提供改善的拋光性能。
又另一實施例的所述半導體裝置的製造方法作為應用上述拋光墊製造半導體裝置的方法，上述拋光墊的特徵與以最佳方式設計的所述半導體裝置製造過程中的製程條件相結合，從而在缺陷防止等方面確保優異的品質。
參照下面的實現例或者實施例，將清楚地理解本發明的優點、特徵以及其實現方法。然而，本發明不限於下面公開的實現例或者實施例，而是可以以各種不同的形式實現。下面明示的實現例或者實施例僅為了使本發明的公開完整，並向本發明所屬技術領域的普通技術人員提供本發明的範圍而提供，並且本發明的範圍由申請專利範圍的範圍定義。
為了清楚地表達圖式中的各個層和區域，將厚度進行放大並示出。並且在隨附圖式中，為了方便說明，將部分層和區域的厚度誇大示出。在整個說明書中，相同的元件符號表示相同的構成要素。
另外，在本說明書中，當層、膜、區域、板等的一部分被稱為在另一部分的“上面”、“上”或者“上方”時，這不僅包括直接位於另一部分“上方”的情況，還包括中間還有其他部分的情況。相反，當某個部分被稱為直接位於另一部分“上方”時，意味著中間沒有其他部分。同時，當層、膜、區域、板等的一部分被稱為在另一部分的“下面”或者“下方”時，這不僅包括直接位於另一部分“下方”的情況，還包括中間還有其他部分的情況。相反，當某個部分被稱為直接位於另一部分“下方”時，意味著中間沒有其他部分。
在本說明書中，“第一”或“第二”等修飾語是用於區分其上位構成不同的情況，僅這些修飾並不意味著相互的構成具體為不同的類型。
以下，對根據本發明的實現例進行詳細說明。
在本發明的一實施例中，提供一種拋光墊，包括：拋光層，包括作為拋光面的第一面和作為其相反面的第二面，並且包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔；窗，設置在所述第一通孔內；以及孔隙，位於所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間；在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部，所述孔隙的開口部的寬度大於0.00μm。
所述拋光墊是需要表面的平坦化等的拋光製程中所必需的原材料和輔助材料之一，尤其是半導體裝置的製備製程中的重要製程部件之一。所述拋光墊的目的在於，平坦化不平坦的結構，並且助於去除表面缺陷等後續加工的方便性。雖然拋光製程用於除了半導體技術領域以外的其他技術領域，但與其他技術領域相比，半導體製備製程中所需的拋光製程的精度是最高的。近來，考慮到半導體裝置的高度集成和小型化等趨勢，整個半導體裝置的品質可能會因製備其的過程中的拋光製程中的微小誤差而大大劣化。因此，為了拋光製程的精細控制（Control），引入了拋光終點檢測技術，使得當半導體基板精確地拋光到所需的程度時停止拋光。具體而言，將具有透光性的窗（Window）導入拋光墊，並且通過利用雷射等光信號檢測膜質變化來決定終點。這種終點檢測用窗作為由與組成拋光墊的基本材料和物性不同的材料和物性構成的部件，被導入後，在拋光層的拋光面局部形成存在異質性的部分。由於在半導體基板的拋光中應用拋光墊的整個拋光面，因此在窗部分對半導體基板的拋光所產生的影響與其他拋光面部分相比相差較大的情況下，存在整體拋光性能下降的隱患。
基於上述觀點，一實施例的所述拋光墊包括特定窗結構，在所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間包括孔隙；在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部，並且所述開口部的寬度大於0.00μm，從而所述窗的局部異質性反而可以獲得有助於拋光性能的改善的效果。
圖1概略性地示出了一實施例的所述拋光墊在厚度方向上的截面。參照圖1，所述拋光墊100包括拋光層10，所述拋光層10可以包括作為拋光面的第一面11和作為所述第一面的相反面的第二面12。所述拋光層10可以包括從所述第一面11貫通到所述第二面12的第一通孔13。所述拋光墊100可以包括設置在所述第一通孔13內的窗30。另外，所述拋光墊100在所述第一通孔13的側面和所述窗30的側面之間包括孔隙15。在所述第一面11和所述窗30的最上端面之間包括有所述孔隙的開口部16，所述開口部16的寬度可以大於0.00μm。
所述孔隙15是指在所述第一通孔13的側面和所述窗30的側面之間的空的空間，所述拋光墊100包括所述孔隙15，並且所述孔隙形成為所述孔隙的開口部16的寬度大於0.00μm的開放結構，從而能夠發揮容納作為拋光過程中的缺陷發生要素的殘留物（debris）等的作用。在半導體裝置製造過程中的拋光過程中產生大量的殘留物。所述殘留物中包括有被修整器等去除的拋光層碎片、拋光漿料的殘留物等。當這種殘留物殘留於拋光面上時，導致半導體基板的表面損傷，可能成為劃痕（scratch）等缺陷發生的原因。半導體基板的缺陷成為不良率上升的關鍵原因，從而通過將其最小化來實質上防止所述缺陷的發生在製程效率方面可以是必要的。一實施例的所述拋光墊100的孔隙15作為這種殘留物的捕獲器（trap）發揮功能，從而能夠通過實質上防止所述半導體基板上的缺陷的發生來發揮大大提升拋光性能的作用。
為了將在所述拋光面上發生的殘留物容納於所述孔隙15內，一實施例的所述拋光墊在所述第一面11和所述窗30的最上端面之間包括所述孔隙的開口部16，所述開口部16的寬度可以大於約0.00μm，例如，約50μm至約500μm，例如，約50μm至約450μm，例如，約50μm至約400μm，例如，約50μm至350μm，例如，約50μm至約300μm，例如，約50μm以上且小於約300μm。當所述開口部的寬度過大時，存在除了對拋光造成不利影響的殘留物之外，在拋光中發揮有效作用的漿料成分也被束縛於所述孔隙15內的隱患。相反，當所述開口部的寬度過小時，存在需要去除的殘留物無法移動到所述孔隙15的內部，從而所述孔隙15不能夠執行目的功能的隱患。即當所述孔隙的開口部16具有適當範圍內的寬度時，僅有效捕獲需為去除對象的殘留物，從而可以有利於有效提升拋光性能。
在一實施例中，所述拋光墊100的以下第1式的值可以為大於約0.00且約15.00以下。 第1式：
Figure 02_image001
在所述第1式中，所述W為所述孔隙的開口部的寬度（μm）值，所述D為相對於所述拋光層中所述第一通孔的體積1.00的所述窗的體積的比值。
在所述第1式中，所述W為以微米（μm）單位表示所述孔隙的開口部16的寬度的數值，所述D為以所述拋光層10中的所述第一通孔13的體積1.00為基準表示所述窗30的體積所占比值的數值。所述第1式為僅利用各個數值來算出的公式值，以沒有單位的值進行表示。
在所述D的計算中，所述拋光層10中所述第一通孔13的體積由所述第一通孔13與所述拋光層10的分界邊角的寬度、長度以及高度的積算出。所述窗30的體積可以以求出稜錐體體積的方法匯出。更具體而言，所述窗30的體積可以以求出四角錐體積的方法匯出。即在所述窗30的上表面和下表面中測量面積相對大的表面的寬度和長度，和面積相對小的表面的寬度和長度，然後測量所述窗30的厚度來計算以所述窗30的上表面和下表面中面積相對大的表面為底面的稜錐體的預想高度，然後匯出該稜錐體的體積（第一體積）。接下來，計算以所述窗30的上表面和下表面中面積相對小的表面為底面的稜錐體的體積（第二體積），然後將其從所述第一體積減去，從而可以計算所述窗30的體積。
所述孔隙的開口部16的寬度W決定拋光過程中流入所述孔隙15的殘留物的大小，相對於所述第一通孔13的體積的所述窗30的體積的比值D決定所述孔隙15內可裝載的殘留物的量。因此，以所述W和所述D為構成因數的所述第1式作為表示如下方面的指標，呈現其技術意義：即使所述孔隙15為拋光面上的局部異質結構，然而不對整體拋光性能造成不利影響，反而通過殘留物的裝載，在缺陷防止等效果方面產生積極影響。
具體而言，所述第1式的值可以為大於約0.00且約15.00以下，例如，可以為大於約0.00且約14.50以下，例如，可以為大於約0.00且約14.00以下，例如，可以為大於約0.00且約12.00以下，例如，可以為大於約0.00且約11.00以下，例如，可以大於約0.00且小於約11.00，例如，可以為約5.00以上且小於約11.00，例如，可以為約5.00至約10.00，例如，可以為約5.00至約9.00。
相對於所述第一通孔13的體積1.00的所述窗30體積的比值D可以為約0.900至約0.999，例如，可以為約0.920至約0.999，例如，可以為約0.940至約0.999，例如，可以為約0.950至約0.980，例如，可以為約0.960至約0.980。當所述體積的比值D滿足所述範圍時，可以確保裝載到所述孔隙15內的殘留物的適當水平的量。
即使由相對於所述第一通孔13的體積1.00的所述窗30體積的比值D所表示的所述孔隙15的體積充分大，如果所述開口部16的寬度值W過小，則可能難以實現殘留物的流入本身，並且即使所述開口部16的寬度值W充分大，如果所述孔隙15的體積過小，則可能難以實現殘留物的裝載本身。即以所述W和所述D為構成因數的所述第1式以適當範圍內的數值表示它們之間的有機相互關係，其技術指標的意義非常大。
具體而言，所述孔隙15內部的裝載量可以為大於約0.1mg且約1.00mg以下，例如，可以大於約0.1mg且小於約0.9mg，例如，可以為約0.3mg至約0.9mg，例如，可以為約0.5mg至約0.8mg，例如，可以為大於約0.5mg且約0.8mg以下。如果所述孔隙15內部的裝載量過小，則存在所述孔隙15的殘留物裝載功能不能實現目的水平，從而殘留於拋光面上的殘留物成為缺陷發生原因的隱患，並且如果所述孔隙15內部的裝載量過大，則存在裝載的殘留物等被重新排出到拋光面上從而成為缺陷發生的原因，或者，所述殘留物中包括有在拋光中起到有效作用的漿料組成成分，從而拋光性能降低的隱患。在一實施例中，所述孔隙內部的裝載量可以通過以下方式匯出：利用所述拋光墊100拋光氧化矽膜為被拋光面的基板，利用修整器（CI45，SAESOL DIAMOND公司）來在3 lb荷重的加壓條件下進行修整，同時進行1小時拋光，所述拋光結束後分離窗部分，然後利用去離子水（DI-water）洗滌裝載於所述孔隙內部的殘留物並進行保管，然後通過汽化所有液體來測量剩餘的固體物質的重量。
圖2和圖3概略性地輸出了各個不同實施例的拋光墊200、300在厚度方向上的截面。
參照圖1和圖2，所述孔隙15可以具有在從所述第一面11向所述第二面12的方向上增加或者減少的體積梯度。圖1示出所述孔隙15的體積在從所述第一面11向所述第二面12的方向上增加的一示例，圖2示出所述孔隙15的體積在從所述第一面11向所述第二面12的方向上減少的一示例。作為另一示例，參照圖3，所述孔隙15的體積可以在從所述第一面11向所述第二面12的方向上沒有梯度而是恒定的。
圖4A放大示出了所述圖1的A部分，圖4B放大示出了所述圖2的B部分。參照圖4A和圖4B，在一實施例中，所述孔隙15具有在從所述第一面11向所述第二面12的方向上增加或者減少的體積梯度，所述第一通孔13的側面和所述窗30的側面所形成的角度的大小θ可以為大於約0°且約60°以下。
例如，所述第一通孔13的側面和所述窗30的側面所形成的角度的大小θ可以為大於約0°且約60°以下，可以為大於約0°且約30°以下，例如，可以為大於約0°且約20°以下，例如，可以為約1°至約20°，例如，可以為約1°至約15°。
所述孔隙15在具有在從所述第一面11向所述第二面12的方向上增加或者減少的體積梯度的情況下，與沒有梯度的情況相比，相同時間內的殘留物裝載效率可以得到改善。如圖1所示，例如，在所述孔隙15的體積在從所述第一面11向所述第二面12的方向上增加的情況下，可以有利於裝載於所述孔隙15內的殘留物停滯於所述孔隙15內而不被重新排出，當應用於在製程初期或者在製程過程中殘留物發生程度高的拋光製程時可以更加有利。如圖2所示，例如，在所述孔隙15的體積在從所述第一面11向所述第二面12的方向上減少的情況下，由於所述孔隙的開口部16相對變大，因此有利於利用所述梯度來將大小較大的殘留物裝載於所述孔隙15內，當根據修整器工作條件等將其應用於大小較大的殘留物發生的拋光製程時可以更加有利。
在一實施例中，當所述孔隙15具有體積在從所述第一面11向所述第二面12的方向上增加的結構時，所述窗30的最下端面的面積與所述窗30的最上端面的面積1.000之比可以為約0.950以上且小於約1.000。在另一實施例中，當所述孔隙15具有體積在從所述第一面11向所述第二面12的方向上減少的結構時，所述窗30的最下端面的面積與所述窗30的最上端面的面積1.000之比可以為大於約1.000且約1.050以下。當以所述窗30的最上端面的面積1.000為基準的所述窗30的最下端面面積的比值滿足約0.950以上且約1.050以下的範圍時，可以有利於確保所述窗30執行終點檢測功能的最大面積，同時利用所述孔隙15的體積梯度最大化殘留物裝載效率。
在一實施例中，所述拋光層10的所述第一面11的邵氏D（Shore D）硬度可以小於或者等於所述窗30的最上端面的邵氏D硬度。例如，所述拋光層10的所述第一面11的邵氏D（Shore D）硬度可以小於所述窗30的最上端面的邵氏D硬度。例如，所述拋光層的第一面11的邵氏D硬度與所述窗30的最上端面的邵氏D硬度的差可以為約0至約20，例如，可以為大於約0且約20以下，例如，可以為約1至約20，例如，可以為約1至約15，例如，可以為約5至約15，例如，可以為約5至約10。其中，所述邵氏D硬度是在常溫乾燥狀態下測量的值。所述“常溫乾燥狀態”是指在約20℃至約30℃範圍中的一溫度下未經過後述的濕潤處理的狀態。所述孔隙的開口部16為位於所述第一面11和所述窗30的最上端面的分界處的結構，由於其具有大於約0.00μm的開放結構，因此如果所述第一面11與所述窗30的最上端面的表面物性沒有適當的相關關係，則存在其間隙（gap）導致作為拋光對象的半導體基板等上發生劃痕等缺陷的隱患。基於所述觀點，當所述第一面11和所述窗30的最上端面的邵氏D硬度差滿足所述範圍時，可以防止所述孔隙的開口部16所形成的間隙對半導體基板的表面造成不利影響，其中，所述半導體基板在所述第一面11和所述窗30的最上端面上反復移動的同時被拋光。
在一實施例中，所述窗30的最上端面的邵氏D（Shore D）硬度可以為約50至約75，例如，可以為約55至70。
在一實現例中，在30℃下測量的所述拋光層10的所述第一面11的邵氏D（Shore D）濕潤硬度可以小於在30℃下測量的所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度。這時，所述邵氏D濕潤硬度是指在相應溫度下在水中浸漬30分鐘後測量的表面硬度值。例如，在30℃下測量的所述拋光層的第一面11和所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度的差可以超過約0且約15以下，例如，可以是約1至約15，例如，可以是約2至約15。
在一實現例中，在50℃下測量的所述拋光層的第一面11的邵氏D（Shore D）濕潤硬度可以小於在50℃下測量的所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度。這時，所述邵氏D濕潤硬度是指在相應溫度下在水中浸漬30分鐘後測量的表面硬度值。例如，在50℃下測量的所述拋光層的第一面11和所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度的差可以超過約0且約25以下，例如，可以是約1至約25，例如，可以是約5至約25，例如，可以是約5至15。
在一實現例中，在70℃下測量的所述拋光層的第一面11的邵氏D（Shore D）濕潤硬度可以小於在70℃下測量的所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度。這時，所述邵氏D濕潤硬度是指在相應溫度下在水中浸漬30分鐘後測量的表面硬度值。例如，在70℃下測量的所述拋光層的第一面11和所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度的差可以超過約0且約25以下，例如，可以是約1至約25，例如，可以是約5至約25，例如，可以是約8至16。
應用所述拋光墊的拋光製程主要是在所述第一面11上施加液體漿料，同時進行拋光的製程。另外，拋光製程的溫度主要可以在約30℃至約70℃的範圍內變化。即基於在類似於實際製程的溫度條件和濕潤環境下測量的邵氏D硬度而匯出的所述第一面11和所述窗30的最上端面的硬度差滿足所述範圍，從而所述孔隙的開口部16所形成的間隙不對在所述第一面11和所述窗30的最上端面的反復移動下被拋光的半導體基板的表面造成不利影響，其結果，可以在確保通過所述孔隙15的殘留物裝載效率的同時實現優異的拋光率和拋光平坦度等基本的拋光性能。
在一實現例中，所述窗30可包括窗組合物的非發泡固化物，所述窗組合物包括第一氨基甲酸乙酯類預聚物。由於所述窗30包括非發泡固化物，因此與包括發泡固化物的情況相比，可以更有利於確保終點檢測所需的透光率和適當表面硬度。所述“預聚物（prepolymer）”是指在製備固化物時，為了便於成型而在中間階段中斷聚合度的具有比較低的分子量的高分子。所述預聚物自身可以經過加熱和/或加壓等附加的固化製程最終成型為固化物，或者與其他聚合性化合物，例如，不同種類的單體或者不同種類的預聚物等附加化合物混合並且反應來最終成型為固化物。
可以通過使第一異氰酸酯化合物與第一多元醇化合物反應來製備所述第一氨基甲酸乙酯類預聚物。所述第一異氰酸酯化合物可以包括選自由芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯以及它們的組合組成的組中的一種。在一實現例中，所述第一異氰酸酯化合物可包含芳香族二異氰酸酯和脂環族二異氰酸酯。
所述第一異氰酸酯化合物，例如，可以包含選自由2,4-甲苯二異氰酸酯（2,4-toluenediisocyanate；2,4-TDI）、2,6-甲苯二異氰酸酯（2,6-toluenediisocyanate；2,6-TDI）、萘-1,5-二異氰酸酯（naphthalene-1,5-diisocyanate）、對苯二異氰酸酯（p-phenylenediisocyanate）、二甲基聯苯二異氰酸酯（tolidinediisocyanate）、4,4’-二苯甲烷二異氰酸酯（4,4’-diphenylmethanediisocyanate）、六亞甲基二異氰酸酯（hexamethylenediisocyanate）、二環己基甲烷二異氰酸酯（dicyclohexylmethanediisocyanate）、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯（4,4’-dicyclohexylmethanediisocyanate；H 12MDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（isophorone diisocyanate）以及它們的組合組成的組中的一種。
所述第一多元醇化合物，例如，可以包含選自由聚醚類多元醇（polyether polyol）、聚酯類多元醇（polyester polyol）、聚碳酸酯類多元醇（polycarbonate polyol）、丙烯酸類多元醇（acryl polyol）以及它們的組合組成的組中的一種。所述“多元醇（polyol）”是指每個分子含有兩個以上羥基（-OH）的化合物。在一實施例中，所述第一多元醇化合物可以包含含有2個羥基的二元醇化合物，即，二醇（diol）或者乙二醇（glycol）。在一實現例中，所述第一多元醇化合物可包括聚醚類多元醇。
所述第一多元醇化合物，例如，可以包含選自由聚四亞甲基醚二醇（PTMG）、聚丙烯醚二醇、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、二乙二醇（DEG）、二丙二醇（DPG）、三丙二醇、聚丙烯乙二醇（PPG）以及它們的組合組成的組中的一種。
在一實現例中，所述第一多元醇化合物的重均分子量（weight-average molecular weight；Mw）可以是約100g/mol至約3000g/mol，例如，約100g/mol至約2000g/mol，例如，約100g/mol至約1800g/mol，例如，約500g/mol至約1500g/mol，例如，約800g/mol至約1200g/mol。
在一實施例中，所述第一多元醇化合物可以包含重均分子量（Mw）為約100g/mol以上且小於約300g/mol的低分子量多元醇以及重均分子量（Mw）為約300g/mol以上且為約1800g/mol以下的高分子量多元醇。通過適當混合具有所述範圍的重均分子量的所述低分子量多元醇和所述高分子量多元醇作為所述第一多元醇化合物，可以從所述第一氨基甲酸乙酯類預聚物形成具有適當交聯結構的非發泡固化物，所述窗30在確保所需的硬度等物理特性和透光性等的光學特性方面可以更有利。
所述第一氨基甲酸乙酯類預聚物的重均分子量（Mw）可以是約500g/mol至約2000g/mol，例如，可以是約800g/mol至約1500g/mol，例如，可以是約900g/mol至約1200g/mol。所述第一氨基甲酸乙酯類預聚物具有與上述範圍的重均分子量（Mw）相對應的聚合度，從而所述窗組合物在預定製程條件下非發泡固化，可以更有利於與所述孔隙15結構關聯地形成具有與所述拋光層10的拋光面適當的相互表面硬度關係的窗30。
在一實現例中，所述第一異氰酸酯化合物可包括芳香族二異氰酸酯和脂環族二異氰酸酯。所述芳香族二異氰酸酯可包括例如，2,4-甲苯二異氰酸酯（2,4-TDI）和2,6-甲苯二異氰酸酯（2,6-TDI），所述脂環族二異氰酸酯可包括二環己基甲烷二異氰酸酯（H 12MDI）。另外，所述第一多元醇化合物可包括例如，聚四亞甲基醚二醇（PTMG）、二乙二醇（DEG）和聚丙二醇（PPG）。
在所述窗組合物中，相對於用於製備所述第一氨基甲酸乙酯類預聚物的整個組分中的所述第一異氰酸酯化合物的總量100重量份，所述第一多元醇化合物的總量可以是約100重量份至約250重量份，例如，可以是約120重量份至約250重量份，例如，可以是約120重量份至約240重量份，例如，可以是約150重量份至約240重量份，例如，可以是約150重量份至約200重量份。
在所述窗組合物中，所述第一異氰酸酯化合物包括所述芳香族二異氰酸酯，所述芳香族二異氰酸酯包括2,4-TDI和2,6-TDI，相對於100重量份的所述2,4-TDI，所述2,6-TDI的含量可以是約1重量份至約40重量份，例如，可以是約1重量份至約30重量份，例如，可以是約10重量份至約30重量份，例如，可以是約15重量份至約30重量份。
在所述窗組合物中，所述第一異氰酸酯化合物包括所述芳香族二異氰酸酯和所述脂環族二異氰酸酯，相對於總含量100重量份的所述芳香族二異氰酸酯，所述脂環族二異氰酸酯的總含量可以是約5重量份至約30重量份，例如，可以是約10重量份至約30重量份，例如，可以是約15重量份至約30重量份。
由於所述窗組合物的每個組分的相對含量比分別或同時滿足上述範圍，由此製備的所述窗30確保終點檢測功能所需的透光性，同時其最上端面可以具有適當的表面硬度。因此，所述窗30的最上端面可以與所述拋光層10的拋光面形成適當的相互表面硬度關係，其中，所述拋光層組合物中各成分之間的相對含量比例分別或者同時滿足後述條件，並且使得所述孔隙的開口部16所形成的間隙不對目的拋光性能的實現實際造成不利影響，從而可以更加有利於所述孔隙15執行優異的殘留物裝載功能。
所述窗組合物的異氰酸酯基的含量（NCO%）可以是約7重量%至約10重量%，例如，可以是約7.5重量%至約9.5重量%，例如，可以是約8重量%至約9重量%。所述異氰酸酯基含量是指所述窗組合物總重量中未發生氨基甲酸乙酯反應並作為游離反應性基團存在的異氰酸酯基（-NCO）的重量的百分比。所述異氰酸酯基含量可以通過綜合調整用於製備所述第一氨基甲酸乙酯類預聚物的所述第一異氰酸酯化合物和所述第一多元醇化合物的種類和每個含量、製備所述第一氨基甲酸乙酯類預聚物的製程的溫度、壓力、時間等條件和用於所述第一氨基甲酸乙酯類預聚物的製備的添加劑的種類和含量等來調節並設計。由於所述窗組合物的異氰酸酯基含量滿足所述範圍，從而所述窗組合物非發泡固化並且可以確保適當的表面硬度，就有利於最大化漏水防止效果而言，可以有利於與所述孔隙結構和其殘留物裝載效果有關地確保與所述拋光層的適當的硬度相互關係。
所述窗組合物還可以包含固化劑。所述固化劑為用於與所述第一氨基甲酸乙酯類預聚物產生化學反應以形成所述窗內的最終固化結構體的化合物，例如，可以包含胺化合物或者醇化合物。具體地，所述固化劑可以包含選自由芳香族胺、脂肪族胺、芳香族醇、脂肪族醇以及它們的組合組成的組中的一種。
例如，所述固化劑可以包含選自由4,4’-亞甲基雙（2-氯苯胺）（4-4’-methylenebis（2-chloroaniline），MOCA）、二乙基甲苯二胺（diethyltoluenediamine；DETDA）、二氨基二苯基甲烷（diaminodiphenylmethane）、二甲硫基甲苯二胺（dimethyl thio-toluene diamine，DMTDA）、丙二醇雙對氨基苯甲酸酯（propanediol bis p-aminobenzoate）、亞甲基雙-鄰氨基苯甲酸甲酯（Methylene bis-methylanthranilate）、二氨基二苯碸（diaminodiphenylsulfone）、間苯二甲胺（m-xylylenediamine）、異佛爾酮二胺（isophoronediamine）、乙二胺（ethylenediamine）、二亞乙基三胺（diethylenetriamine）、三亞乙基四胺（triethylenetetramine）、聚丙二胺（polypropylenediamine）、聚丙三胺（polypropylenetriamine）、雙（4-氨基-3-氯苯基）甲烷（bis（4-amino-3-chlorophenyl）methane）以及它們的組合組成的組中的一種。
基於100重量份的所述窗組合物，所述固化劑的含量可以是約18重量份至約28重量份，例如，可以是約19重量份至約27重量份，例如，可以是約20重量份至約26重量份。
在一實現例中，所述固化劑可包括胺化合物，所述窗組合物中的異氰酸酯基（-NCO）與所述固化劑中的胺基（-NH 2）的摩爾比可以是約1:0.60至約1:1，例如，可以是約1:0.70至約1:0.90。
如上所述，所述窗可包括所述窗組合物的非發泡固化物。因此，所述窗組合物可以不包括發泡劑。由於所述窗組合物經過固化過程而沒有發泡劑，從而可以確保終點檢測所需的透光性。
所述窗組合物還可以根據需求包括添加劑。所述添加劑的種類可包括選自由表面活性劑、pH調節劑、黏合劑，抗氧化劑，熱穩定劑，分散穩定劑及其組合組成的群中的一種。所述“表面活性劑”、“抗氧化劑”等名稱是基於該物質的主要作用的任意名稱，並且每種相應物質不一定只執行由相應名稱限制的作用的功能。
在一實現例中，厚度為約2mm的所述窗30對於具有在約500nm至約700nm的波長範圍內的一種光的透光率可以為約1%至約50%，例如，約30%至約85%，例如，約30%至約70%，例如，約30%至約60%，例如，約1%至約20%，例如，約2%至約20%，例如，約4%至約15%。所述窗30具有如上所述的透光率的同時，所述窗30的最上端面與所述拋光層10的拋光面具有上述硬度關係，通過所述窗30的終點檢測功能和通過所述孔隙15的殘留物裝載效果均可以確保為優異的水平。
所述窗30的厚度可以為約1.5mm至約3.0mm，例如，可以為約1.5mm至約2.5mm，例如，可以為約2.0mm至2.2mm。當所述窗30滿足這種厚度範圍和上述透光率條件時，可以有利於確保優異的通過所述窗30的終點檢測功能和通過所述孔隙15的殘留物裝載效果。
所述窗30的折射率在厚度為約2mm時可以為約1.45至約1.60，例如，可以為約1.50至約1.60。當所述窗30在所述厚度範圍內同時滿足透光率條件和折射率條件時，可以有利於確保優異的通過所述窗30的終點檢測功能和通過所述孔隙15的殘留物裝載效果。
在一實現例中，所述拋光層10可包括包含第二氨基甲酸乙酯類預聚物的拋光層組合物的發泡固化物。所述拋光層10可以通過包括發泡固化物來具有氣孔結構，這種氣孔結構形成無法用非發泡固化物形成的拋光面上的表面粗糙度，因此可以執行適當地確保施加到所述拋光面的拋光漿料的流動性和與拋光對象的被拋光面的物理摩擦力的功能。所述“預聚物（prepolymer）”是指在製備固化物時，為了便於成型而在中間階段中斷聚合度的具有比較低的分子量的高分子。所述預聚物自身可以經過加熱和/或加壓等附加的固化製程最終成型為固化物，或者與其他聚合性化合物，例如，不同種類的單體或者不同種類的預聚物等附加化合物混合並且反應來最終成型為固化物。
所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物可以通過反應第二異氰酸酯化合物和第二多元醇化合物來製備。所述第二異氰酸酯化合物可包括選自由芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯及其組合組成的群的一種。在一實現例中，所述第二異氰酸酯化合物可包括芳香族二異氰酸酯。例如，所述第二異氰酸酯化合物可包括芳香族二異氰酸酯和脂環族二異氰酸酯。
所述第二異氰酸酯化合物可包括選自由例如，2,4-甲苯二異氰酸酯（2,4-toluenediisocyanate；2,4-TDI）、2,6-甲苯二異氰酸酯（2,6-toluenediisocyanate；2,6-TDI）、萘-1,5-二異氰酸酯（naphthalene-1,5-diisocyanate）、對苯二異氰酸酯（p-phenylenediisocyanate）、二甲基聯苯二異氰酸酯（tolidinediisocyanate）、4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯（4,4'-diphenylmethanediisocyanate）、六亞甲基二異氰酸酯（hexamethylenediisocyanate）、二環己基甲烷二異氰酸酯（dicyclohexylmethanediisocyanate）、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯（4,4'-dicyclohexylmethanediisocyanate；H 12MDI）、異佛爾酮二異氰酸酯（isoporone diisocyanate）及其組合組成的群的一種。
所述第二多元醇化合物可包括選自由例如，聚醚類多元醇（polyether polyol）、聚酯類多元醇（polyester polyol）、聚碳酸酯類多元醇（polycarbonate polyol）、丙烯酸類多元醇（acryl polyol）及其組合組成的群的一種。所述所述“多元醇（polyol）”是指每個分子含有兩個以上羥基（-OH）的化合物。在一實施例中，所述第二多元醇化合物可以包含含有2個羥基的二元醇化合物，即，二醇（diol）或者乙二醇（glycol）。在一實現例中，所述第二多元醇化合物可包括聚醚類多元醇。
所述第二多元醇化合物，例如，可以包含選自由聚四亞甲基醚二醇（PTMG）、聚丙烯醚二醇、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、二乙二醇（DEG）、二丙二醇（DPG）、三丙二醇、聚丙烯乙二醇（PPG）以及它們的組合組成的組中的一種。
在一實施例中，所述第二多元醇化合物可以包含重均分子量（Mw）為約100g/mol以上且小於約300g/mol的低分子量多元醇以及重均分子量（Mw）為約300g/mol以上且為約1800g/mol以下的高分子量多元醇。通過適當混合具有所述範圍的重均分子量的所述低分子量多元醇和所述高分子量多元醇作為所述第二多元醇化合物，可以從所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物形成具有適當交聯結構的發泡固化物，因此可以更有利於形成所述拋光層10所需的硬度等物理特性和具有適當尺寸的氣孔的發泡結構。
所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物的重均分子量（Mw）可以是約500g/mol至約3000g/mol，例如，可以是約600g/mol至約2000g/mol，例如，可以是約800g/mol至約1000g/mol。所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物具有與上述範圍的重均分子量（Mw）相對應的聚合度，從而所述拋光層組合物在預定製程條件下發泡固化，從而可以更加有利於形成具備基於所述孔隙15結構與所述窗30具有適當的表面硬度相互關係的拋光面的拋光層10。
在一實現例中，所述第二異氰酸酯化合物可包括芳香族二異氰酸酯和脂環族二異氰酸酯。所述芳香族二異氰酸酯可包括例如，2,4-甲苯二異氰酸酯（2,4-TDI）和2,6-甲苯二異氰酸酯（2,6-TDI），所述脂環族二異氰酸酯可包括二環己基甲烷二異氰酸酯（H 12MDI）。另外，所述第二多元醇化合物可包括例如，聚四亞甲基醚二醇（PTMG）和二乙二醇（DEG）。
在所述拋光層組合物中，相對於總量100重量份的用於製備所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物的整個組分中的所述第二異氰酸酯化合物，所述第二多元醇化合物的總量可以是約100重量份至約250重量份，例如，可以是約110重量份至約250重量份，例如，可以是約110重量份至約240重量份，例如，可以是約110重量份至約200重量份，例如，可以是約110重量份至約180重量份，例如，可以是約110重量份以上且小於約150重量份。
在所述拋光層組合物中，所述第二異氰酸酯化合物包括所述芳香族二異氰酸酯，所述芳香族二異氰酸酯包括2,4-TDI和2,6-TDI，相對於100重量份的所述2,4-TDI，所述2,6-TDI的含量可以是約1重量份至約40重量份，例如，可以是約1重量份至約30重量份，例如，可以是約10重量份至約30重量份，例如，可以是約15重量份至約30重量份。
在所述拋光層組合物中，所述第二異氰酸酯化合物包括所述芳香族二異氰酸酯和所述脂環族二異氰酸酯，相對於總含量100重量份的所述芳香族二異氰酸酯，所述脂環族二異氰酸酯的總含量可以是約5重量份至約30重量份，例如，可以是約5重量份至約25重量份，例如，可以是約5重量份至約20重量份，例如，可以是約5重量份以上且小於約15重量份。
由於所述拋光層組合物的每個組分的相對含量比分別或同時滿足上述範圍，由此製備的所述拋光層10的拋光面可以具有適當的氣孔結構和表面硬度。因此，所述拋光層10的拋光面可以形成每個組分的相對含量比分別或同時滿足上述條件的與所述窗30的最上端面的適當相互表面硬度關係，並且所述孔隙的開口部16所形成的間隙不對目的拋光性能的實現實際造成不利影響，從而可以更加有利於所述孔隙15執行優異的殘留物裝載功能。
所述拋光層組合物的異氰酸酯基含量（NCO%）可以是約6重量%至約12重量%，例如，可以是約6重量%至約10重量%，例如，可以是約6重量%至約9重量%。所述異氰酸酯基含量是指預備組合物總重量中未發生氨基甲酸乙酯反應並作為游離反應性基團存在的異氰酸酯基（-NCO）的重量的百分比。所述異氰酸酯基含量可以通過綜合調整用於製備所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物的所述第二異氰酸酯化合物和所述第二多元醇化合物的種類和每個含量、製備所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物的製程的溫度、壓力、時間等條件和用於所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物的製備的添加劑的種類和含量等來調節並設計。由於所述拋光層組合物的異氰酸酯基含量滿足所述範圍，所述拋光層組合物發泡固化，從而可以確保適當的表面硬度，並且可以有利於與所述孔隙結構和其殘留物裝載效果相關聯地確保與所述窗適當的硬度相互關係。
所述拋光層組合物還可以包含固化劑。所述固化劑為用於與所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物產生化學反應以形成所述拋光層內的最終固化結構體的化合物，例如，可以包含胺化合物或者醇化合物。具體地，所述固化劑可以包含選自由芳香族胺、脂肪族胺、芳香族醇、脂肪族醇以及它們的組合組成的組中的一種。
例如，所述固化劑可以包含選自由4,4’-亞甲基雙（2-氯苯胺）（4-4’-methylenebis（2-chloroaniline），MOCA）、二乙基甲苯二胺（diethyltoluenediamine；DETDA）、二氨基二苯基甲烷（diaminodiphenylmethane）、二甲硫基甲苯二胺（dimethyl thio-toluene diamine，DMTDA）、丙二醇雙對氨基苯甲酸酯（propanediol bis p-aminobenzoate）、亞甲基雙-鄰氨基苯甲酸甲酯（Methylene bis-methylanthranilate）、二氨基二苯碸（diaminodiphenylsulfone）、間苯二甲胺（m-xylylenediamine）、異佛爾酮二胺（isophoronediamine）、乙二胺（ethylenediamine）、二亞乙基三胺（diethylenetriamine）、三亞乙基四胺（triethylenetetramine）、聚丙二胺（polypropylenediamine）、聚丙三胺（polypropylenetriamine）、雙（4-氨基-3-氯苯基）甲烷（bis（4-amino-3-chlorophenyl）methane）以及它們的組合組成的組中的一種。
基於100重量份的所述拋光層組合物，所述固化劑的含量可以是約18重量份至約28重量份，例如，可以是約19重量份至約27重量份，例如，可以是約20重量份至約26重量份。
在一實現例中，所述固化劑可包括胺化合物，所述拋光層組合物中的異氰酸酯基（-NCO）與所述固化劑中的胺基（-NH 2）的摩爾比可以是約1:0.60至約1:0.99，例如，可以是約1:0.60至約1:0.95。
所述拋光層組合物還可包括發泡劑。所述發泡劑為用於形成所述拋光層中的氣孔結構的成分，可以包含選自由固體發泡劑、氣體發泡劑、液體發泡劑以及它們的組合組成的組中的一種。在一實施例中，所述發泡劑可以包含固體發泡劑、氣體發泡劑或者可以包含它們的組合。
所述固體發泡劑的平均粒徑可以為約5μm至約200μm，例如，約20μm至約50μm，例如，約21μm至約50μm，例如，約21μm至約40μm。在所述固體發泡劑為下述的熱膨脹的（expanded）顆粒時，所述固體發泡劑的平均粒徑指熱膨脹的顆粒本身的平均粒徑，在所述固體發泡劑為後面將要說明的未膨脹的（unexpanded）顆粒時，所述固體發泡劑的平均粒徑指受到熱或者壓力而膨脹後的顆粒的平均粒徑。
所述固體發泡劑可以包含膨脹性顆粒。所述膨脹性顆粒作為具有可以通過熱或者壓力而膨脹的特性的顆粒，其最終在拋光層中的大小取決於在製備所述拋光層的過程中施加的熱或者壓力等。所述膨脹性顆粒可以包含熱膨脹的顆粒、未膨脹的顆粒或它們的組合。所述熱膨脹的顆粒作為通過熱而預先膨脹的顆粒，指在通過製備所述拋光層的過程中施加的熱或者壓力所造成的大小變化小或者幾乎沒有變化的顆粒。所述未膨脹的顆粒作為沒有預先膨脹的顆粒，指在通過製備所述拋光層的過程中被施加熱或者壓力而膨脹且最終大小被確定的顆粒。
所述膨脹性顆粒可以包含：樹脂材質的外皮；以及存在於被所述外皮包圍的內部的膨脹誘發成分。
例如，所述外皮可以包含熱塑性樹脂，所述熱塑性樹脂可以為選自由偏二氯乙烯類共聚物、丙烯腈類共聚物、甲基丙烯腈類共聚物以及丙烯酸類共聚物組成的組中的一種以上。
所述膨脹誘發成分可以包含選自由碳化氫化合物、氟氯化合物、四烷基矽烷化合物以及它們的組合組成的組中的一種。
具體地，所述碳化氫化合物可以包含選自由乙烷（ethane）、乙烯（ethylene）、丙烷（propane）、丙烯（propene）、正丁烷（n-butane）、異丁烷（isobutene）、正丁烯（n-butene）、異丁烯（isobutene）、正戊烷（n-pentane）、異戊烷（isopentane）、新戊烷（neopentane）、正己烷（n-hexane）、庚烷（heptane）、石油醚（petroleumether）以及它們的組合組成的組中的一種。
所述氟氯化合物可以包含選自由三氯氟甲烷（trichlorofluoromethane；CCl 3F）、二氯二氟甲烷（dichlorodifluoromethane；CCl 2F 2）、氯三氟甲烷（chlorotrifluoromethane；CClF 3）、二氯四氟乙烷（dichlorotetrafluoroethane；CClF 2-CClF 2）以及它們的組合組成的組中的一種。
所述四烷基矽烷化合物可以包含選自由四甲基矽烷（tetramethylsilane）、三甲基乙基矽烷（trimethylethylsilane）、三甲基異丙基矽烷（trimethylisopropylsilane）、三甲基正丙基矽烷（trimethyl-n-propylsilane）以及它們的組合組成的組中的一種。
所述固體發泡劑可以選擇性地包含無機成分處理顆粒。例如，所述固體發泡劑可以包含經無機成分處理的膨脹性顆粒。在一實施例中，所述固體發泡劑可以包含經二氧化矽（SiO 2）顆粒處理的膨脹性顆粒。所述固體發泡劑的無機成分處理可以防止多個顆粒間的聚集。所述經無機成分處理的固體發泡劑的發泡劑表面的化學、電學和/或物理特性可以不同於未經無機成分處理的固體發泡劑。
以所述氨基甲酸乙酯類預聚物100重量份為基準，所述固體發泡劑的含量可以為約0.5重量份至約10重量份，例如，約1重量份至約3重量份，例如，約1.3重量份至約2.7重量份，例如，約1.3重量份至約2.6重量份。
可以根據所期望的所述拋光層的氣孔結構與物性來設計所述固體發泡劑的種類與含量。
所述氣體發泡劑可以包含惰性氣體。可以在所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物與所述固化劑反應的過程中加入所述氣體發泡劑以用作氣孔形成要素。
所述惰性氣體的種類沒有特別的限制，只要是不參與所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物與所述固化劑之間的反應的氣體即可。例如，所述惰性氣體可以包含選自由氮氣（N 2）、氬氣（Ar）、氦氣（He）以及它們的組合組成的組中的一種。具體地，所述惰性氣體可以包含氮氣（N 2）或者氬氣（Ar）。
可以根據所述拋光層的所期望氣孔結構與物性來設計所述氣體發泡劑的種類與含量。
在一實施例中，所述發泡劑可以包含固體發泡劑。例如，所述發泡劑可以僅由固體發泡劑形成。
所述固體發泡劑可以包含膨脹性顆粒，所述膨脹性顆粒可以包含熱膨脹的顆粒。例如，所述固體發泡劑可以僅由熱膨脹的顆粒組成。在不包含所述未膨脹的顆粒而是僅由熱膨脹的顆粒組成的情況下，雖然氣孔結構的可變性會下降，但是可預測性會上升，因此有利於在所述拋光層的所有區域實現均勻的氣孔特性。
在一實施例中，所述熱膨脹的顆粒可以為具有約5μm至約200μm的平均粒徑的顆粒。所述熱膨脹的顆粒的平均粒徑可以為約5μm至約100μm，例如，約10μm至約80μm，例如，約20μm至約70μm，例如，約20μm至約50μm，例如，約30μm至約70μm，例如，約25μm至45μm，例如，約40μm至約70μm，例如，約40μm至約60μm。將所述平均粒徑定義為所述熱膨脹的顆粒的D50。
在一實施例中，所述熱膨脹的顆粒的密度可以為約30kg/m³至約80kg/m³，例如，約35kg/m³至約80kg/m³，例如，約35kg/m³至約75kg/m³，例如，約38kg/m³至約72kg/m³，例如，約40kg/m³至約75kg/m³，例如，約40kg/m³至約72kg/m³。
在一實施例中，所述發泡劑可以包含氣體發泡劑。例如，所述發泡劑可以包含固體發泡劑與氣體發泡劑。與所述固體發泡劑有關的事項如上所述。
可以在所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物、所述固體發泡劑以及所述固化劑混合的過程中使用規定的注入線來注入所述氣體發泡劑。所述氣體發泡劑的注入速度可以為約0.8L/min至約2.0L/min，例如，約0.8L/min至約1.8L/min，例如，約0.8L/min至約1.7L/min，例如，約1.0L/min至約2.0L/min，例如，約1.0L/min至約1.8L/min，例如，約1.0L/min至約1.7L/min。
所述拋光層組合物可以根據需求還包括添加劑。所述添加劑的種類可包括選自由表面活性劑、pH調節劑、黏合劑、抗氧化劑、熱穩定劑、分散穩定劑及其組合組成的群的一種。所述“表面活性劑”、“抗氧化劑”等名稱是基於該物質的主要作用的任意名稱，並且每種相應物質不一定只執行由相應名稱限制的作用的功能。
所述表面活性劑沒有特別的限制，只要是發揮防止氣孔聚集或者重疊等現象的作用的物質即可。例如，所述表面活性劑可以包含矽類表面活性劑。
以所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物100重量份為基準，可以以約0.2重量份至約2重量份的含量使用所述表面活性劑。具體地，相對於所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物100重量份，所述表面活性劑的含量可以為約0.2重量份至約1.9重量份，例如，約0.2重量份至約1.8重量份，例如，約0.2重量份至約1.7重量份，例如，約0.2重量份至約1.6重量份，例如，約0.2重量份至約1.5重量份，例如，約0.5重量份至1.5重量份。在表面活性劑的含量在所述範圍內的情況下，氣體發泡劑導致的氣孔可以穩定地形成並維持在模具內。
所述反應速度調節劑作為發揮促進或者延遲反應的作用的調節劑，可以根據目的來使用反應促進劑、反應延遲劑或者兩者都使用。所述反應速度調節劑可以包含反應促進劑。例如，所述反應促進劑可以為選自由叔胺類化合物和有機金屬類化合物組成的組中的一種以上的反應促進劑。
具體地，所述反應速度調節劑可以包含選自由三亞乙基二胺、二甲基乙醇胺、四甲基丁二胺、2-甲基-三亞乙基二胺、二甲基環己胺、三乙基胺、三異丙醇胺，1,4-二氮雜雙環（2,2,2）辛烷、雙（2-甲基氨基乙基）醚、三甲基氨基乙基乙醇胺、N,N,N,N,N''-五甲基二亞乙基三胺、二甲氨基乙胺、二甲氨基丙胺、苄基二甲胺、N-乙基嗎啉、N,N-二甲氨基乙基嗎啉、N,N-二甲基環己胺、2-甲基-2-氮雜降莰烷、二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二乙酸二丁基錫、二乙酸二辛基錫，馬來酸二丁基錫、二丁基二異辛酸錫以及二硫醇二丁基錫組成的組中的一種以上。具體地，所述反應速度調節劑可以包含選自由苄基二甲胺、N,N-二甲基環己胺以及三乙基胺組成的組中的一種以上。
基於所述第二氨基甲酸乙酯類預聚物100重量份，所述反應速率調節劑的用量可以為約0.05重量份至約2重量份，例如，約0.05重量份至約1.8重量份，例如，約0.05重量份至約1.7重量份，例如，約0.05重量份至約1.6重量份，例如，約0.1重量份至約1.5重量份，例如，約0.1重量份至約0.3重量份，例如，約0.2重量份至約1.8重量份，例如，約0.2重量份至約1.7重量份，例如，約0.2重量份至約1.6重量份，例如，約0.2重量份至約1.5重量份，例如，約0.5重量份至約1重量份。在上述的含量範圍內使用所述反應速率調節劑時，可以適當地調節預備組合物的固化反應速度，從而可以形成具有期望的大小的氣孔以及硬度的拋光層。
圖5概略性地放大示出了作為所述拋光層10的拋光面的所述第一面11的一部分。參照圖5，所述第一面11可包括至少一個溝槽（Groove）111。所述溝槽111是加工成小於所述拋光層10的厚度D1的深度d1的槽結構，在拋光製程中，可以執行確保施加到所述第一面11的拋光漿料、清潔液等的液體組分的流動性的功能。
在一實施例中，所述拋光墊100的平面結構實質上可以是圓形，至少一個所述溝槽111可以是從所述拋光層10平面上的中心向末端以規定的間隔設置的同心圓形結構。在另一實施例中，至少一個所述溝槽111可以是從所述拋光層10平面上的中心向末端連續形成的放射狀結構。在又一實現例中，至少一個所述溝槽111可同時包括同心圓形結構和放射形結構。
在一實現例中，所述拋光層的厚度D1可以是約0.8mm至約5.0mm，例如，約1.0mm至約4.0mm，例如，約1.0mm至3.0mm，例如，約1.5mm至約3.0mm，例如，約1.7mm至約2.7mm，例如，約2.0mm至約3.5mm。
在一實現例中，所述溝槽111的寬度w1可以是約0.1mm至約20mm，例如，約0.1mm至約15mm，例如，約0.1mm至約10mm，例如，約0.1mm至約5mm，例如，約0.1mm至約1.5mm。
在一實現例中，所述溝槽111的深度d1可以是約100μm至約1500μm，例如，約200μm至約1400μm，例如，約300μm至約1300μm，例如，約400μm至約1200μm，例如，約400μm至約1000μm，例如，約400μm至約800μm。
在一實現例中，所述第一面11包括多個溝槽111，當所述多個溝槽111包括同心圓形溝槽時，所述同心圓形溝槽中相鄰的兩個溝槽111之間的間距p1可以是約2mm至約70mm，例如，約2mm至約60mm，例如，約2mm至約50mm，例如，約2mm至約35mm，例如，約2mm至約10mm，例如，約2mm至約8mm。
由於至少一個所述溝槽111滿足上述範圍的深度d1、寬度 w1和間距p1中的每一者或全部，由此實現的拋光漿料的流動性可以呈現出在以下方面適當的流量：僅將作為雜質的殘留物裝載於所述孔隙15內，並且使得需發揮有效的拋光作用的拋光顆粒等成分不被裝載於所述孔隙15內，而是執行其自身的功能。在另一個方面進行說明，當至少一個所述溝槽111的深度d1、寬度w1和間距p1脫離上述範圍，由此實現的拋光漿料的流動性過快或每單位時間的流量過多時，所述拋光漿料組分可能無法發揮其原有的功能而向所述拋光面外排出，相反地，當所述拋光漿料的流動性過慢或每單位時間的流量過少時，要在拋光面上執行物理、化學拋光功能的漿料組分無法發揮其原有的功能而被裝載於所述孔隙15內，從而在空間上影響所述孔隙15的殘留物裝載功能。
所述拋光層10包含所述拋光層組合物的發泡固化物，可以是包括多個氣孔的多孔結構。圖6概略性地放大示出了所述圖5的C部分。參照圖6，所述多個氣孔112分散在整個所述拋光層10，即使所述拋光面（第一面11）在拋光製程中通過修整器（Conditioner）等進行磨削的過程，也可以起到持續在表面上產生預定粗糙度的作用。即，所述多個氣孔112的一部分可以在所述拋光層10的第一面11暴露於外部，呈現為與所述溝槽111不同的細微凹入部113。所述細微凹入部113可以在所述拋光墊100的使用過程中與所述溝槽111一起執行確定拋光液或拋光漿料的流動性和系泊空間的功能，並且可以執行為被拋光面的拋光提供物理摩擦力的功能。
所述第一面11可以通過所述細微凹入部113具有預定表面粗糙度。在一實現例中，所述第一面11的表面粗糙度（Ra）可以是約1μm至約20μm，例如，約2μm至約18μm，例如，約3μm至約16μm，例如，約4μm至約14μm。當所述第一面11的表面粗度Ra滿足所述範圍時，可以有利於與所述孔隙15的殘留物裝載功能相關聯地適當地確保所述拋光漿料在所述細微凹入部113作用下的流動性。
參照圖1至圖3，所述拋光墊100、200、300還可以包括設置在所述拋光層10的所述第二面12側的支撐層20。另外，所述支撐層20可以包括連接於所述第一通孔13的第二通孔14。具體而言，所述第一通孔13和所述第二通孔14連接是指所述第二通孔14設置在與形成有所述第一通孔13的區域對應的區域內。當所述第一通孔13和所述第二通孔14為相互連接的結構，並且所述窗30設置在所述第一通孔13內時，所述拋光墊能夠進行終點檢測。
所述支撐層20可以在支撐所述拋光層10的同時發揮在拋光製程中減輕傳遞到被拋光面的外部壓力或者外部衝擊的緩衝（Buffer）作用。由此，可以有助於在應用所述拋光墊100、200、300的拋光製程中防止對拋光對象造成損傷和缺陷。
所述支撐層20可以包括不織布或者絨面革（Suede），但不限於此。在一實施例中，所述支撐層20可以包括不織布。所述“不織布”是指未織造纖維的三維網狀結構體。具體而言，所述支撐層20可以包括不織布和含浸在所述不織布中的樹脂。
所述不織布，例如，可以是包含選自由聚酯纖維、聚醯胺纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維以及它們的組合組成的組中的一種的纖維的不織布。
含浸在所述不織布中的樹脂，例如，可以包含選自由聚氨酯樹脂、聚丁二烯樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物樹脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂、丙烯腈-丁二烯共聚物樹脂、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂、矽橡膠樹脂、聚酯類彈性體樹脂、聚醯胺類彈性體樹脂以及它們的組合組成的組中的一種。
在一實施例中，所述支撐層20可以包括包含聚酯纖維的纖維的不織布，其中，包含聚氨酯樹脂的樹脂含浸在所述聚酯纖維中。在這種情況下，在靠近設置所述窗30的區域，可以實現優異的所述支撐層20對所述窗30的支撐性能，並且在實現通過所述孔隙15的殘留物裝載功能時，可以有利於安全地裝載在所述支撐層20的最上端面裝載的所述殘留物而不洩露。
所述支撐層20的厚度可以是例如，約0.5mm至約2.5mm，例如，約0.8mm至約2.5mm，例如，約1.0mm至約2.5mm，例如，約1.0mm至約2.0mm，例如，約1.2mm至約1.8mm。
參照圖1至圖3，所述支撐層20包括所述拋光層10側的第三面21和作為所述第三面21的相反面的第四面22，所述第二通孔14小於所述第一通孔13，並且所述窗30可以由所述第三面21支撐。當所述第二通孔14以小於所述第一通孔13的大小形成並且所述第二通孔14設置成與所述第一通孔13連接時，所述第三面21中形成能夠支撐所述窗30的區域，由此所述第三面21中所述窗30的支撐面構成所述孔隙15的一個表面，從而可以形成可以裝載殘留物的袋狀物（pocket）結構。
參照圖1，所述第一通孔13的側面和所述第二通孔14的側面之間的垂直距離D2可以為約1mm至約5mm，例如，可以為約2mm至約5mm，例如，可以為約2.5mm至約4.5mm，例如，可以為約3mm至約4mm。這時，可以有利於所述第三面21實現優異的所述孔隙15內部的殘留物裝載功能和所述窗30支撐功能，並且可以有利於有效防止源自施加到所述第一面11上的拋光漿料或者清洗液等液體成分的流體經過所述第二通孔14洩漏到拋光裝置的缺陷。
參照圖1至圖3，所述拋光墊100、200、300可以包括用於附著所述拋光層10和所述支撐層20的第一黏合層40。所述第一黏合層40，例如，可以包含熱熔（heat sealing）黏合劑。具體而言，所述第一黏合層40可以包含選自由氨基甲酸乙酯類黏合劑、丙烯酸類黏合劑、矽類黏合劑以及它們的組合組成的組中的一種，但不限於此。
一實施例的所述拋光墊100、200、300還可以在所述支撐層20的下表面，即發揮平台附著面功能的第四面22上包括第二黏合層50。所述第二黏合層50作為用於附著所述拋光墊100、200、300和拋光裝置的平台的媒介，例如，可以源自壓敏黏合劑（Pressure sensitive adhesive；PSA），但不限於此。
圖7概略性地示出了另一實施例的另一所述拋光墊100'在厚度方向上的截面。參照圖7，所述窗30的最上端面的高度可以低於作為所述拋光層10的拋光面的所述第一面11的高度。當所述窗30的最上端面具有比所述第一面11更低的高度時，通過所述孔隙的開口部16的殘留物的流入可以更加平滑。
例如，所述窗30的最上端面和所述第一面11的高度差D3可以為約0.001mm至約0.05mm，例如，可以為約0.01mm至約0.05mm，例如，可以為約0.02mm至約0.03mm。
參照圖7，所述窗30的最下端面的高度可以低於作為所述拋光層10的下表面的所述第二面12。當所述窗30的最下端面具有比所述第二面12低的高度時，裝載於所述孔隙15的殘留物不向所述第二通孔14的方向洩漏而是可以有效停滯在所述孔隙15內，並且可以有利於有效防止源自施加在所述第一面11上的拋光漿料或者清洗液等的流體流入所述窗30最下端面或者所述第二通孔14，從而對拋光裝置的驅動造成不利影響。
例如，所述窗30的最下端面與所述第二面12的高度差D4可以為約0.1mm至約1.0mm，例如，可以為約0.1mm至約0.6mm，例如，可以為約0.2mm至約0.6mm，例如，可以為約0.2mm至約0.4mm。
在另一實施例中，提供一種拋光墊，包括：拋光層，包括作為拋光面的第一面和作為所述第一面的相反面的第二面，並且包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔，以及窗，設置在所述第一通孔內；在所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間包括孔隙；在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部，所述拋光墊的以下第1式的值為大於0.00且15.00以下。 第1式：
Figure 02_image001
在所述第1式中，所述W為所述孔隙的開口部的寬度（μm）值，所述D為相對於所述拋光層中所述第一通孔的體積1.00的所述窗的體積的比值。
為了確保如上所述的終點檢測功能，所述拋光墊導入了窗作為所述拋光層的一部分。然而，所述窗作為具有與所述拋光層略有不同的物性和材料的結構，可以在所述拋光層的拋光面的局部形成存在異質性的部分，然而這種局部異質性存在所述拋光面向半導體基板的被拋光面提供的整體拋光性能下降的隱患。基於所述觀點，一實施例的所述拋光墊具有如下特徵：在所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間包括孔隙；在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部，並且所述第1式的值為大於0.00且15.00以下，從而所述窗的局部異質性反而可以獲得有助於拋光性能的改善的效果。
參照圖1至圖7描述的所述拋光墊100、100'、200、300的所有特徵可以適用於在後面反復描述的情況，然而即使未在後面進行反復描述，也同樣可以全部適用於本實施例的所有所述拋光墊。
所述孔隙15是指在所述第一通孔13的側面和所述窗30的側面之間的空的空間，通過所述拋光墊100、100'、200、300包括所述孔隙15，並且所述第1式的值為大於約0.00且約15.00以下，而能夠最大化拋光過程中裝載或者容納作為缺陷發生因數的殘留物的功能。
在所述第1式中，所述W為以微米（μm）單位表示所述孔隙的開口部16的寬度的數值，所述D為以所述拋光層10中的所述第一通孔13的體積1.00為基準表示所述窗30的體積所占比值的數值。所述第1式為僅利用各個數值來算出的公式值，以沒有單位的值進行表示。
在所述D的計算中，所述拋光層10中所述第一通孔13的體積由所述第一通孔13與所述拋光層10的分界邊角的寬度、長度以及高度的積算出。所述窗30的體積可以以求出稜錐體體積的方法匯出。更具體而言，所述窗30的體積可以以求出四角錐體積的方法匯出。即在所述窗30的上表面和下表面中測量面積相對大的表面的寬度和長度，和面積相對小的表面的寬度和長度，然後測量所述窗30的厚度來計算以所述窗30的上表面和下表面中面積相對大的表面為底面的稜錐體的預想高度，然後匯出該稜錐體的體積（第一體積）。接下來，計算以所述窗30的上表面和下表面中面積相對小的表面為底面的稜錐體的體積（第二體積），然後將其從所述第一體積減去，從而可以計算所述窗30的體積。
所述孔隙的開口部16的寬度W決定拋光過程中流入所述孔隙15的殘留物的大小，相對於所述第一通孔13的體積的所述窗30的體積的比值D決定所述孔隙15內可裝載的殘留物的量。因此，以所述W和所述D為構成因數的所述第1式作為表示如下方面的指標，呈現其技術意義：即使所述孔隙15為拋光面上的局部異質結構，然而不對整體拋光性能造成不利影響，反而通過殘留物的裝載，在缺陷防止等效果方面產生積極影響。
具體而言，所述第1式的值可以為大於約0.00且約15.00以下，例如，可以為大於約0.00且約14.50以下，例如，可以為大於約0.00且約14.00以下，例如，可以為大於約0.00且約12.00以下，例如，可以為大於約0.00且約11.00以下，例如，可以大於約0.00且小於約11.00，例如，可以為約5.00以上且小於約11.00，例如，可以為約5.00至約10.00，例如，可以為約5.00至約9.00。
所述孔隙的開口部16的寬度W可以大於約0.00μm，例如，可以為約50μm至約500μm，例如，可以為約50μm至約450μm，例如，可以為約50μm至約400μm，例如，可以為約50μm至350μm，例如，可以為約50μm至約300μm，例如，可以為約50μm以上且小於約300μm。當所述開口部的寬度過大時，存在除了對拋光造成不利影響的殘留物之外，在拋光中發揮有效作用的漿料成分也被束縛於所述孔隙15內的隱患。相反，當所述開口部的寬度過小時，存在需要去除的殘留物無法移動到所述孔隙15的內部，從而所述孔隙15不能夠執行目的功能的隱患。即當所述孔隙的開口部16具有適當範圍內的寬度時，僅有效捕獲需為去除對象的殘留物，從而可以有利於有效提升拋光性能。
相對於所述第一通孔13的體積1.00的所述窗30體積的比值D可以為約0.900至約0.999，例如，可以為約0.920至約0.999，例如，可以為約0.940至約0.999，例如，可以為約0.950至約0.980，例如，可以為約0.960至約0.980。當所述體積的比值D滿足所述範圍時，可以確保裝載到所述孔隙15內的殘留物的適當水平的量。
即使由相對於所述第一通孔13的體積1.00的所述窗30體積的比值D所表示的所述孔隙15的體積充分大，如果所述開口部16的寬度值W過小，則可能難以實現殘留物的流入本身，並且即使所述開口部16的寬度值W充分大，如果所述孔隙15的體積過小，則可能難以實現殘留物的裝載本身。即以所述W和所述D為構成因數的所述第1式以適當範圍內的數值表示它們之間的有機相互關係，其技術指標的意義非常大。
具體而言，所述孔隙15內部裝載的殘留物的量可以為大於約0.1mg且約1.00mg以下，例如，可以大於約0.1mg且小於約0.9mg，例如，可以為約0.3mg至約0.9mg，例如，可以為約0.5mg至約0.8mg。如果所述孔隙15內部裝載的殘留物的量過小，則存在所述孔隙15的殘留物裝載功能不能實現目的水平，從而殘留於拋光面上的殘留物成為缺陷發生原因的隱患，並且如果所述孔隙15內部裝載的殘留物的量過大，則存在裝載的殘留物等被重新排出到拋光面上從而成為缺陷發生的原因，或者，所述殘留物中包括有在拋光中起到有效作用的漿料組成成分，從而拋光性能降低的隱患。在一實施例中，所述孔隙內部的裝載量可以通過以下方式匯出：利用所述拋光墊100拋光氧化矽膜為被拋光面的基板，利用修整器（CI45，SAESOL DIAMOND公司）來在3 lb荷重的加壓條件下進行修整，同時進行1小時拋光，所述拋光結束後分離窗部分，然後利用去離子水（DI-water）洗滌裝載於所述孔隙內部的殘留物並進行保管，然後通過汽化所有液體來測量剩餘的固體物質的重量。
在一實施例中，對於所述拋光墊，在所述第1式的值滿足所述範圍的同時，所述拋光層10的所述第一面11的邵氏D（Shore D）硬度可以小於或者等於所述窗30的最上端面的邵氏D硬度。例如，所述拋光層10的所述第一面11的邵氏D（Shore D）硬度可以小於所述窗30的最上端面的邵氏D硬度。例如，所述拋光層的第一面11的邵氏D硬度與所述窗30的最上端面的邵氏D硬度的差可以為約0至約20，例如，可以為大於約0且約20以下，例如，可以為約1至約20，例如，可以為約1至約15，例如，可以為約5至約15，例如，可以為約5至約10。其中，所述邵氏D硬度是在常溫乾燥狀態下測量的值。所述“常溫乾燥狀態”是指在約20℃至約30℃範圍中的一溫度下未經過後述的濕潤處理的狀態。所述孔隙的開口部16為位於所述第一面11和所述窗30的最上端面的分界處的結構，由於其具有大於約0.00μm的開放結構，因此如果所述第一面11與所述窗30的最上端面的表面物性沒有適當的相關關係，則存在其間隙（gap）導致作為拋光對象的半導體基板等上發生劃痕等缺陷的隱患。基於所述觀點，當所述第一面11和所述窗30的最上端面的邵氏D硬度差滿足所述範圍時，可以防止所述孔隙的開口部16所形成的間隙對半導體基板的表面造成不利影響的同時最大化基於所述第1式的範圍的所述孔隙15的技術優點，其中，所述半導體基板在所述第一面11和所述窗30的最上端面上反復移動的同時被拋光。
在一實施例中，所述窗30的最上端面的邵氏D（Shore D）硬度可以為約50至約75，例如，可以為約55至70。
在一實現例中，對於所述拋光墊，在所述第1式的值滿足所述範圍的同時，在30℃下測量的所述拋光層10的所述第一面11的邵氏D（Shore D）濕潤硬度可以小於在30℃下測量的所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度。這時，所述邵氏D濕潤硬度是指在相應溫度下在水中浸漬30分鐘後測量的表面硬度值。例如，在30℃下測量的所述拋光層的第一面11和所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度的差可以超過約0且約15以下，例如，可以是約1至約15，例如，可以是約2至約15。
在一實現例中，在50℃下測量的所述拋光層的第一面11的邵氏D（Shore D）濕潤硬度可以小於在50℃下測量的所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度。這時，所述邵氏D濕潤硬度是指在相應溫度下在水中浸漬30分鐘後測量的表面硬度值。例如，在50℃下測量的所述拋光層的第一面11和所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度的差可以超過約0且約25以下，例如，可以是約1至約25，例如，可以是約5至約25，例如，可以是約5至15。
在一實現例中，對於所述拋光墊，在所述第1式的值滿足所述範圍的同時，在70℃下測量的所述拋光層的第一面11的邵氏D（Shore D）濕潤硬度可以小於在70℃下測量的所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度。這時，所述邵氏D濕潤硬度是指在相應溫度下在水中浸漬30分鐘後測量的表面硬度值。例如，在70℃下測量的所述拋光層的第一面11和所述窗30最上端面的邵氏D（Shore D）濕潤硬度的差可以超過約0且約25以下，例如，可以是約1至約25，例如，可以是約5至約25，例如，可以是約8至16。
應用所述拋光墊的拋光製程主要是在所述第一面11上施加液體漿料，同時進行拋光的製程。另外，拋光製程的溫度主要可以在約30℃至約70℃的範圍內變化。即基於在類似於實際製程的溫度條件和濕潤環境下測量的邵氏D硬度而匯出的所述第一面11和所述窗30的最上端面的硬度差滿足所述範圍，從而所述孔隙的開口部16所形成的間隙不對在所述第一面11和所述窗30的最上端面的反復移動下被拋光的半導體基板的表面造成不利影響，其結果，可以在確保通過所述孔隙15的殘留物裝載效率的同時實現優異的拋光率和拋光平坦度等基本的拋光性能。
所述窗30如上所述，可以包含含有所述第一氨基甲酸乙酯基預聚物的窗組合物的無發泡固化物。與各個所述窗組合物和所述第一氨基甲酸乙酯基預聚物及其子結構相關的所有事項和技術優點以如上所述的方式應用。
在一實現例中，厚度為2mm的所述窗30對於具有在約500nm至約700nm的波長範圍內的一種光的透光率可以為約1%至約50%，例如，約30%至約85%，例如，約30%至約70%，例如，約30%至約60%，例如，約1%至約20%，例如，約2%至約20%，例如，約4%至約15%。所述窗30具有如上所述的透光率的同時，所述窗30的最上端面與所述拋光層10的拋光面具有上述硬度關係，通過所述窗30的終點檢測功能和通過所述孔隙15的殘留物裝載效果均可以確保為優異的水平。
所述窗30的厚度可以為約1.5mm至約3.0mm，例如，可以為約1.5mm至約2.5mm，例如，可以為約2.0mm至2.2mm。當所述窗30滿足這種厚度範圍和上述透光率條件時，可以有利於確保優異的通過所述窗30的終點檢測功能和通過所述孔隙15的殘留物裝載效果。
所述窗30的折射率可以為約1.45至約1.60，例如，可以為約1.50至約1.60。當所述窗30在所述厚度範圍內同時滿足透光率條件和折射率條件時，可以有利於確保優異的通過所述窗30的終點檢測功能和通過所述孔隙15的殘留物裝載效果。
所述拋光層10如上所述，可以包含含有所述第二氨基甲酸乙酯基預聚物的拋光層組合物的發泡固化物。與各個所述窗組合物和所述第二氨基甲酸乙酯基預聚物及其子結構相關的所有事項和技術優點以如上所述的方式應用。
下面，詳細描述所述拋光墊的製備方法。
提供一種拋光墊的製備方法，包括如下步驟：從窗組合物製備窗；從拋光層組合物製備包括作為拋光面的第一面和作為所述第一面的相反面的第二面的拋光層；製備從所述拋光層的所述第一面貫通到所述第二面的第一通孔；以及在所述第一通孔內設置所述窗，在設置窗的所述步驟中，以在所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間形成孔隙的方式設置所述窗，在所述窗的最上端面和所述第一面之間形成所述孔隙的開口部的寬度，所述孔隙的開口部的寬度為大於0.00μm。
在根據所述拋光墊的製備方法製備的拋光墊中，以下第1式的值可以為大於約0.00且約15.00以下。 第1式：
Figure 02_image001
在所述第1式中，所述W為所述孔隙的開口部的寬度（μm）值，所述D為相對於所述拋光層中所述第一通孔的體積1.00的所述窗的體積的比值。
對於與所述第1式的技術意義、其構成因數以及數值範圍相關的所有事項，上面關於所述拋光墊所描述的事項均可以同樣地全部適用於所述拋光墊的製備方法。當應用將在後面描述的最佳製程條件時，可以更加有利於通過所述拋光墊的製備方法製備所述第1式的值滿足規定範圍的拋光墊。
參照圖1至圖7描述的所述拋光墊100、100'、200、300的所有特徵可以適用於在後面反復描述的情況，然而即使未在後面進行反復描述，也同樣可以全部適用於本實施例的所有所述拋光墊。當應用將在後面描述的最佳製程條件時，可以更加有利於通過所述拋光墊的製備方法製備具有上述特徵的拋光墊。
根據一實施例，在製備所述窗的步驟中，所述窗可以製備成所述窗30的最下端面的面積與所述窗30的最上端面的面積1.000之比可以為約0.950以上且小於約1.000。在這種情況下，所述孔隙15可以具有體積在從所述第一面11向所述第二面12的方向上減少的結構。根據另一實施例，在製備所述窗的步驟中，所述窗可以製備成所述窗30的最下端面的面積與所述窗30的最上端面的面積1.000之比可以為大於約1.000且約1.050以下。在這種情況下，所述孔隙15具有體積在從所述第一面11向所述第二面12的方向上增加的結構。如上所述，在所述窗的製備中，當所述窗被製備成以所述窗30的最上端面的面積1.000為基準的所述窗30的最下端面面積的比值滿足約0.950以上且約1.050以下的範圍時，可以有利於確保所述窗30執行終點檢測功能的最大面積，同時利用所述孔隙15的體積梯度最大化殘留物裝載效率。
對於與各個所述窗組合物、所述窗的結構（即厚度、相對於第一通孔的體積比）和物性（即邵氏D硬度、透光率、折射率）等相關的所有事項，上面關於所述拋光墊所描述的事項和其技術優點可以同樣地全部適用於所述拋光墊的製備方法。
從所述窗組合物製備窗的步驟可以包括：在約60℃至約90℃中一溫度條件下，對所述窗組合物進行約15分鐘至約20分鐘的固化操作來製備窗固化物的步驟；以及在約100℃至約150℃中一溫度條件下，對所述窗固化物進行約24小時至約48小時的後固化操作的步驟。當在這種製程條件下製備所述窗時，可以確保所述窗的最上端面的適當的表面硬度，其結果，在反復在所述第一面和所述窗的最上端面進行往復運動的同時被拋光的拋光對象的被拋光面的動作中，所述孔隙所形成的間隙不造成缺陷發生等不利影響，同時僅積極地最大化殘留物裝載功能，從而，反而可以更加有利於提供缺陷防止效果。
對於與各個所述拋光層組合物、所述拋光層的結構（即厚度、氣孔、溝槽等）和物性（即邵氏D硬度、表面粗度等）相關的事項，上面關於所述拋光墊所描述的事項和其技術優點可以同樣地全部適用於所述拋光墊的製備方法。
從所述拋光層組合物製備所述拋光層的步驟可以包括：準備被預熱至第一溫度的模具；向被預熱的所述模具中注入所述拋光層組合物並進行固化，從而製備拋光層固化物；以及在比所述第一溫度高的第二溫度條件下後固化所述拋光層固化物。
在一實施例中，所述第一溫度和所述第二溫度的溫度差可以為約10℃至約40℃，例如，可以為約10℃至約35℃，例如，可以為約15℃至約35℃。
在一實施例中，所述第一溫度可以為約60℃至約100℃，例如，可以為約65℃至約95℃，例如，可以為約70℃至約90℃。在一實施例中，在所述第一溫度下固化所述拋光層組合物的時間可以為約5分鐘至約60分鐘，例如，可以為約5分鐘至約40分鐘，例如，可以為約5分鐘至約30分鐘，例如，可以為約5分鐘至約25分鐘。
在一實施例中，所述第二溫度可以為約100℃至約130℃，例如，可以為約100℃至125℃，例如，可以為約100℃至約120℃。在一實施例中，在所述第二溫度條件下，後固化所述拋光層固化物的時間可以為約5小時至約30小時，例如，可以為約5小時至約25小時，例如，可以為約10小時至約30小時，例如，可以為約10小時至約25小時，例如，可以為約12小時至約24小時，例如，可以為約15小時至約24小時。
當所述拋光層組合物在上述固化條件下被固化時，可以確保所述拋光層的所述第一面的適當的表面硬度，其結果，在所述第一面作用下的被拋光面的拋光率和拋光平坦度等實現目的水平，同時在反復在所述第一面和所述窗的最上端面進行往復運動同時被拋光的被拋光面的動作中，所述孔隙所形成的間隙不造成缺陷發生等不利影響，同時僅積極地最大化殘留物裝載功能，從而，反而可以更加有利於提供缺陷防止效果。
製備所述拋光層的步驟還可以包括：在所述第一面上形成至少一個溝槽的步驟。對於所述溝槽相關事項和其技術優點，上面關於所述拋光墊所描述的事項均同樣地全部適用於所述拋光墊的製備方法。即在所述第一面上形成至少一個溝槽，其中，可以通過在數值方面適當地設計所述溝槽結構來適當地確保施加到所述第一面上的所述拋光漿料成分的流動性，其結果，可以更加有利於所述孔隙的殘留物裝載功能排除所述拋光漿料中的有效拋光成分的裝載，僅以成為缺陷發生原因的殘留物為目的最大化。
製備所述拋光層的步驟可以包括對所述第一面進行車削（line turning）加工的步驟，或者還可以包括對所述第一面進行粗糙化處理的步驟。所述車削加工可以以使用切削工具來以規定厚度切削所述拋光層的方式進行。所述粗糙化處理可以以使用刷棍（Sanding roller）來加工所述拋光層的表面的方式進行。這種表面加工是指通過加工來使得所述第一面實現最佳的拋光率和拋光平坦度等的步驟，同時這種表面加工還可以用於基於所述孔隙的殘留物裝載功能調節所述第一面上的流體的流動性。
所述拋光墊的製備方法還可以包括如下步驟：製備支撐層；將所述支撐層附著於所述拋光層的所述第二面側；以及在所述支撐層中形成具有與所述第一通孔相連的結構的第二通孔。在一實施例中，製備所述支撐層的步驟；將所述支撐層附著於所述拋光層的所述第二面側的步驟；以及在所述支撐層中形成具有與所述第一通孔相連的結構的第二通孔的步驟可以在製備所述第一通孔的步驟和在所述第一通孔內設置所述窗的步驟之間執行。
在製備所述支撐層的步驟中，對於與所述支撐層的結構、組成等有關的所有事項，上面關於所述拋光墊所描述的事項均同樣地全部適用於所述拋光墊的製備方法。
將所述支撐層附著於所述拋光層的所述第二面側的步驟可以是以熱熔黏合劑為媒介進行附著的步驟。例如，所述熱熔黏合劑可以包含選自由氨基甲酸乙酯類黏合劑、丙烯酸類黏合劑、矽類黏合劑以及它們的組合組成的組中的一種，但不限於此。當為附著所述支撐層和所述拋光層而應用熱熔黏合劑時，可以更加有利於防止如下缺陷：源自施加到所述第一面上的拋光漿料或者清洗液等液體成分的流體經過所述第二通孔洩漏到拋光裝置。
在形成所述第二通孔的步驟中，所述第二通孔可以形成為小於所述第一通孔。具體而言，參照圖1，在形成所述第二通孔的步驟中，所述第二通孔14可以被製造成如下：所述第一通孔13的側面和所述第二通孔14的側面之間的垂直距離D2滿足約1mm至約5mm，例如，約2mm至約5mm，例如，約2.5mm至約4.5mm，例如，約3mm至約4mm。
在一實施例的所述拋光墊的製備方法中，所述支撐層包括所述拋光層側的第三面和作為所述第三面的相反面的第四面，並且在將所述窗設置在所述第一通孔內部的步驟中，所述窗可以設置成由所述第三面支撐。與所述第一通孔13的側面和所述第二通孔14的側面之間的垂直距離D2對應的部分可以作為所述窗的支撐面發揮功能。
在一實施例中，在將所述窗設置在所述第一通孔內部的步驟中，還可以包括在所述第三面上加壓所述窗的步驟。參照圖1，在所述第三面21中與所述第一通孔13的側面和所述第二通孔14的側面之間的垂直距離D2對應的部分可以作為所述窗30的支撐面發揮功能，並且可以作為所述窗30在所述第三面21上被加壓時的相對面發揮作用。這樣，當應用在所述第三面21上加壓所述窗30的製程時，所述支撐層中被加壓的部分形成密度與未被加壓的周圍部分相比高的區域，這可以發揮防止可能通過所述孔隙流入的流體成分經過所述第二通孔14洩漏到拋光裝置等的作用。
另外，當所述窗30在所述第三面21上被加壓時，其結果，可以形成如圖7所示的結構。即所述窗30的最上端面的高度可以低於作為所述拋光層10的拋光面的所述第一面11的高度。當所述窗30的最上端面具有比所述第一面11更低的高度時，通過所述孔隙的開口部16的殘留物的流入可以更加平滑。例如，所述窗30的最上端面與所述第一面11的高度差D3可以為約0.001mm至約0.05mm，例如，可以為約0.01mm至約0.05mm，例如，可以為約0.02mm至約0.03mm。
所述窗30的最下端面的高度可以低於作為所述拋光層10的下表面的所述第二面12。當所述窗30的最下端面具有比所述第二面12低的高度時，裝載於所述孔隙15的殘留物不向所述第二通孔14的方向洩漏而是可以有效停滯在所述孔隙15內，並且可以有利於有效防止源自施加在所述第一面11上的拋光漿料或者清洗液等的流體流入所述窗30最下端面或者所述第二通孔14，從而對拋光裝置的驅動造成不利影響。例如，所述窗30的最下端面與所述第二面12的高度差D4可以為約0.1mm至約1.0mm，例如，可以為約0.1mm至約0.6mm，例如，可以為約0.2mm至約0.6mm，例如，可以為約0.2mm至約0.4mm。
在又另一實施例中，提供一種半導體裝置的製造方法，包括如下步驟：提供具有拋光層的拋光墊，所述拋光層包括作為拋光面的第一面和作為所述第一面的相反面的第二面，包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔，並且包括設置在所述第一通孔內的窗，以及將拋光對象的被拋光面設置成與所述第一面接觸後，在加壓條件下使所述拋光墊和所述拋光對象彼此相對旋轉的同時拋光所述拋光對象；所述拋光對象包括半導體基板，所述拋光墊在所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間包括孔隙，以及在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部，所述孔隙的開口部的寬度大於0.00μm。
在又另一實施例中，提供一種半導體裝置的製造方法，包括如下步驟：提供具有拋光層的拋光墊，所述拋光層包括作為拋光面的第一面和作為所述第一面的相反面的第二面，包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔，並且包括設置在所述第一通孔內的窗，以及在以將拋光對象的被拋光面設置成與所述第一面和所述窗的最上端面接觸的方式設置所述拋光對象後，在加壓條件下使所述拋光墊和所述拋光對象彼此相對旋轉的同時拋光所述拋光對象；所述拋光對象包括半導體基板，所述拋光墊在所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間包括孔隙，以及在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部，以下第1式的值大於0.00且為15.00以下。 第1式：
Figure 02_image001
在所述第1式中，所述W為所述孔隙的開口部的寬度（μm）值，所述D為相對於所述拋光層中所述第一通孔的體積1.00的所述窗的體積的比值。
在所述半導體裝置的製備方法中，與所述拋光墊相關的所有事項，不僅是在後面重複描述的情況，即使不重複描述，為上述實現例的說明而記載的所有事項和其技術優點可以在以下相同地融合應用。通過將具有上述特徵的所述拋光墊應用於所述半導體器的件製備方法，由此製備的半導體裝置可以基於所述半導體基板的優異的拋光結果確保高品質。
在一實施例中，所述半導體裝置的製造方法包括提供所述拋光墊的步驟和拋光所述拋光對象的步驟，所述拋光墊包括所述孔隙和所述孔隙的開口部，並且可以同時具有以下特徵：所述孔隙的開口部的寬度大於約0.00μm；以及所述第1式的值為大於約0.00且約15.00以下。
所述孔隙的開口部的寬度可以大於約0.00μm，例如，可以為約50μm至約500μm，例如，可以為約50μm至約450μm，例如，可以為約50μm至約400μm，例如，可以為約50μm至350μm，例如，可以為約50μm至約300μm，例如，可以為約50μm以上且小於約300μm。
所述第1式的值可以為大於約0.00且約15.00以下，例如，可以為大於約0.00且約14.50以下，例如，可以為大於約0.00且約14.00以下，例如，可以為大於約0.00且約12.00以下，例如，可以為大於約0.00且約11.00以下，例如，可以為大於約0.00且小於約11.00，例如，可以為約5.00以上且小於約11.00，例如，可以為約5.00至約10.00，例如，可以為約5.00至約9.00。
圖8是示意性地示出一實現例的所述半導體裝置的製備方法的示意圖。參照圖8，所述拋光墊100可以設置在所述平台120上。參照圖2和圖8，所述拋光墊100可以設置在所述平台120上，使得所述拋光層10的所述第二面12側朝向所述平台120。因此，所述第一面11作為拋光面被放置成暴露在最外側表面。
所述拋光對象包括半導體基板130。所述半導體基板130可以設置成其被拋光面與所述第一面11和所述窗30的最上端面接觸。所述半導體基板130的被拋光面可以直接與所述第一面11和所述窗30的最上端面接觸，也可以通過有流動性的漿料等間接接觸。在本說明書中，“接觸”意味著包括直接或間接接觸的所有情況。
所述半導體基板130以安裝在拋光頭160使得被拋光面朝向所述拋光墊100的狀態以預定的載荷被加壓的同時，與所述第一面11和所述窗30的最上端面接觸並旋轉拋光。所述半導體基板130的被拋光面相對於所述第一面11加壓的載荷可以在例如，約0.01psi至約20psi的範圍根據目的選擇，例如，可以是約0.1psi至約15psi，但並不限於此。由於所述半導體基板130的被拋光面以上述範圍的載荷與所述第一面11和所述窗30的最上端面彼此接觸而旋轉拋光，在重複往返所述第一面11和所述窗30最上端面的過程中，更有利於殘留物通過適當的流量被裝載到所述孔隙15中。
所述半導體基板130與所述拋光墊100可以在各自的被拋光面與拋光面相互接觸的狀態下相對旋轉。這時，所述半導體基板130的旋轉方向與所述拋光墊100的旋轉方向可以是相同的，也可以是相反的。在本說明書中，“相對旋轉”解釋為包括沿彼此相同的方向的旋轉或沿相反方向的旋轉。所述拋光墊100以安裝在所述平台120上的狀態隨著旋轉所述平台120而旋轉，所述半導體基板130以安裝在所述拋光頭160的狀態隨著旋轉所述拋光頭160而旋轉。所述拋光墊100的旋轉速度可以在約10rpm至約500rpm的範圍根據目的選擇，例如，可以是約30rpm至約200rpm，但不限於此。所述半導體基板130的旋轉速度可以是約10rpm至約500rpm，例如，約30rpm至約200rpm，例如，約50rpm至約150rpm，例如，約50rpm至約100rpm，例如，約50rpm至約90rpm，但不限於此。由於所述半導體基板130和所述拋光墊100的旋轉速度滿足所述範圍，可以與所述孔隙15的殘留物裝載效果相關聯地適當地確保其離心力作用下的漿料的流動性。即可以有利於所述漿料以適當的流量在拋光面上移動，從而使得在拋光中必要的漿料有效成分不被裝載於所述孔隙15，而是僅經修整器等的切削而成為可能引發缺陷的原因的殘留物被裝載於所述孔隙15。
所述半導體裝置的製備方法還可包括將拋光漿料150供給到所述第一面11上的步驟。例如，所述拋光漿料150可以通過供給噴嘴140噴射到所述第一面11上。通過所述供給噴嘴140噴射的所述拋光漿料150的流量可以是例如，約10毫升/分至約1000毫升/分，例如，可以是約10毫升/分至約800毫升/分，例如，可以是約50毫升/分至約500毫升/分，但不限於此。當所述拋光漿料150的噴灑流量滿足所述範圍時，可以更加有利於所述漿料以適當的流量在拋光面上移動，從而使得在拋光中必要的漿料有效成分不被裝載於所述孔隙15，而是僅經修整器等的切削而成為可能引發缺陷的原因的殘留物被裝載於所述孔隙15。
所述拋光漿料150可以包含拋光顆粒，並且所述拋光顆粒的平均粒徑D50可以為約10nm至約500nm，例如，可以為約70nm至約300nm。當所述拋光顆粒滿足所述大小時，可以有利於所述拋光顆粒在上述製程條件下不被裝載到所述孔隙15內，而是以適當的流量在所述拋光面上移動，同時在物理或者化學拋光方面產生積極作用。即在所述拋光漿料150包含上述範圍內的大小的拋光顆粒，以上述範圍內的流量通過所述供給噴嘴140噴灑，並且所述拋光墊100和所述半導體基板130的相對旋轉速度滿足上述範圍的情況下，所述孔隙15的殘留物目的性裝載功能可以大大提升。
所述拋光漿料150可包括拋光顆粒，並且可包括例如，二氧化矽顆粒或二氧化鈰顆粒作為所述拋光顆粒，但不限於此。
所述半導體裝置的製備方法還可包括通過修整器170加工所述第一面11的步驟。通過所述修整器170加工所述第一面11的步驟可以與拋光所述半導體基板130的步驟同時執行。
所述修整器170可以在旋轉的同時加工所述第一面11。所述修整器170旋轉速度可以是例如，約50rpm至約150rpm，例如，約50rpm至約120rpm，例如，約90rpm至約120rpm。
所述修整器170可以在對所述第一面11進行加壓的同時加工所述第一面11。所述修整器170對所述第一面11的加壓載荷可以是例如，約1lb至約10lb，例如，約3lb至約9lb。
所述修整器170可以在沿所述拋光墊100的中心到所述拋光墊100的末端往返運動的路徑進行振動運動的同時加工所述第一面11。當將所述修整器170的振動運動從所述拋光墊100的中心到所述拋光墊100的末端往返運動計算為一次時，所述修整器170的振動運動速度可以是約10次/分（min）至約30次/分，例如，約10次/分至約25次/分，例如，約15次/分至約25次/分。
在進行拋光的過程中，所述半導體基板130在對所述拋光面加壓的條件下被拋光，因此作為拋光面的所述第一面11的作為表面暴露的氣孔結構等被壓，從而逐漸變成表面粗糙度變低等不適合拋光的狀態。為了防止這種情況，通過具備可粗糙化表面的所述修整器170來切削所述第一面11，同時可以保持適合拋光的表面狀態。此時，當所述第一面11的切削部分沒有快速排出並成為殘留物殘留在拋光面上時，可能會成為在所述半導體基板130的被拋光面上產生劃痕等缺陷的原因。由此看來，通過所述修整器170驅動條件，即，旋轉速度和加壓條件等滿足所述範圍，同時所述拋光墊100包括所述孔隙15和所述孔隙的開口部16，並且所述孔隙的開口部16的寬度大於約0.00μm；或者所述第1式的值大於約0.00且為約15.00以下，從而能夠更有利於將修整所造成的所述殘留物裝載在所述孔隙15內而有效地防止缺陷發生。
所述半導體裝置的製備方法還可包括通過從光源180發射的光往返地透過所述窗30來檢測所述半導體基板130的被拋光面的拋光終點的步驟。參照圖1和圖8，由於所述第二通孔201與所述第一通孔101連接，從所述光源180發出的光可以確保從所述拋光墊100的最上端面貫穿到最下端面的整個厚度的光通路，並且可以應用通過所述窗30的光學終點檢測方法。
以下，提出本發明的具體實施例。然而，以下記載的實施例僅用於具體示例或說明本發明，本發明的權利範圍不因此限制解釋，本發明的權利範圍由申請專利範圍確定。
製備例
製備例1：拋光層組合物的製備
相對於總100重量份的二異氰酸酯組分，混合72重量份的2,4-TDI、18重量份的2,6-TDI和10重量份的H 12MDI。相對於總100重量份的多元醇組分，混合90重量份的PTMG和10重量份的DEG。相對於總100重量份的所述二異氰酸酯組分，混合148重量份的所述多元醇組分來準備混合原料。將所述混合原料加入四口燒瓶中後，在80℃下進行反應，製備包括氨基甲酸乙酯類預聚物且異氰酸酯基含量（NCO%）為9.3重量%的拋光層組合物。
製備例2：窗組合物的製備
相對於總100重量份的二異氰酸酯組分，混合64重量份的2,4-TDI、16重量份的2,6-TDI和20重量份的H 12MDI。相對於總100重量份的多元醇組分，混合47重量份的PTMG、47重量份的PPG和6重量份的DEG。相對於總100重量份的所述二異氰酸酯組分，混合180重量份的所述多元醇組分來準備混合原料。將所述混合原料加入四口燒瓶中後，在80℃下進行反應，製備包括氨基甲酸乙酯類預聚物且異氰酸酯基含量（NCO%）為8重量%的窗組合物。
實施例和比較例
實施例1
相對於100重量份的所述製備例1的拋光層組合物，混合1.0重量份的固體發泡劑（Nouryon公司），混合4,4'-亞甲基雙（2-氯苯胺）（MOCA）作為固化劑，混合使得相對於所述拋光層組合物中的異氰酸酯基（-NCO）1.0，所述MOCA的胺基（-NH 2）的摩爾比為0.95。將所述拋光層組合物注入到預熱至90℃的寬1000mm、長1000mm、高3mm的模具中，以10kg/min的排出速度注入，同時以1.0L/min的注入速度注入氮氣（N 2）作為氣體發泡劑。然後，通過在110℃的溫度條件下進行後固化反應所述預備組合物來製備拋光層。將所述拋光層旋削加工為厚度為2.03mm，在拋光面上加工深度460μm、寬度0.85mm和間距3.0mm的同心圓形結構的溝槽。
相對於100重量份的所述製備例2的窗組合物，混合4,4'-亞甲基雙（2-氯苯胺）（MOCA）作為固化劑，混合使得相對於所述拋光層組合物中的異氰酸酯基（-NCO）1.0，所述MOCA的胺基（-NH 2）的摩爾比為0.95。將所述窗組合物注入到預熱至90℃的寬1000mm、長1000mm、高3mm的模具中，以10kg/min的排出速度注入，並且通過在110℃的溫度條件下進行後固化反應來製備窗。所述窗通過以其最上端面和最下端面的長度、寬度以及其厚度分別滿足以下表1的方式加工來製成。所述窗在所述窗的製備過程中以各尺寸滿足以下表1的方式製成，在不滿足該條件的情況下，加工到滿足所述條件為止。
準備了支撐層，具有氨基甲酸乙酯類樹脂浸漬在包括聚酯樹脂纖維的不織布的結構且厚度為1.4mm。
形成從作為所述拋光層的拋光面的第一面貫穿至作為其相反面的第二面的第一通孔，形成為長方體形狀，使得所述第一通孔的寬（寬度）和長（長度）分別為20mm和60mm。
接著，在所述支撐層的一個表面上設置包含熱熔黏合劑的黏合薄膜，然後通過相互接合所述黏合薄膜和所述拋光層的第二面來使其相互接觸，然後利用加壓輥進行塗覆，然後利用加壓輥來在140℃下進行熱熔處理，從而附著所述支撐層和所述拋光層。接著，通過從所述支撐層的最下端面進行切割加工來形成在厚度方向上貫通所述支撐層的第二通孔，其中，所述第二通孔形成在與所述第一通孔對應的區域內並且與所述第一通孔相連，所述第二通孔以寬度和長度分別為52mm和14mm的長方體形狀形成。
接著，將所述窗設置在所述第一通孔的內部，其中，所述窗由所述支撐層中與所述第一通孔的側面和所述第二通孔的側面之間的垂直距離對應的一表面支撐。
通過在所述支撐層的支撐面上加壓所述窗，使得所述窗的最上端面和所述第一面的高度差成為100μm來最終製備拋光墊。
實施例2至6
除了所述窗通過以其最上端面和最下端面的寬度和長度分別滿足以下表1的方式加工來製成之外，以與所述實施例1相同的方式製備了各個拋光墊。
比較例1
除了所述窗通過以其最上端面和最下端面的寬度和長度分別滿足以下表1的方式加工來製成之外，以與所述實施例1相同的方式製備了各個拋光墊。
圖9A至圖9F分別是概略性地示出所述實施例1至實施例6中相對於第一通孔的大小（虛線圖示部分）的各個窗的形狀（實線圖示部分）的立體圖，圖9G是概略性地示出所述比較例1中相對於第一通孔的大小（虛線圖示部分）的各個窗的形狀（實線圖示部分）的立體圖。參照圖9A至圖9G，各個實施例和比較例的所述第一通孔的寬度Wh和長度Lh均相同，分別為20mm和60mm，所述窗的上端面寬度Wuw、上端面長度Luw、下端面寬度Wdw以及下端面長度Ldw如以下表1所示。所述開口部的寬度作為平均值，可以由從20mm的所述第一通孔的寬度Wh減去所述窗的上端面寬度Wuw的值的1/2值；或者從60mm的所述第一通孔的長度Lh減去所述窗的上端面長度Luw的值的1/2值算出，其值如以下表1中的記載所示。所述窗的上端面面積由上端面寬度Wuw和上端面長度Luw的乘積算出，所述窗的下端面面積由下端面寬度Wdw和下端面長度Ldw的乘積算出，其值分別如以下表1中的記載所示。通過利用所述窗的面積值計算所述窗的下端面面積與上端面面積之比來在以下表1中記載。
[表1]
區分 窗尺寸[mm] 窗面積[mm 2] 窗面積比（下/上） 開口部寬度[μm]
Wuw Luw Wdw Ldw 厚度 上端面 下端面
實施例1 19.5 59.5 19.4 59.4 2.03 1160.25 1152.36 0.993 250
實施例2 19.49 59.49 19.5 59.5 2.03 1159.46 1160.25 1.001 255
實施例3 19.5 59.5 19.49 59.49 2.03 1160.25 1159.46 0.999 250
實施例4 19.5 59.5 19.5 59.5 2.03 1160.25 1160.25 1.000 250
實施例5 19.5 59.5 20 60 2.03 1160.25 1200.00 1.034 250
實施例6 19.4 59.4 19.5 59.5 2.03 1152.36 1160.25 1.007 300
比較例1 20 60 19.5 59.5 2.03 1200 1160.25 0.967 0
＜評價和測定＞
測定例1：第1式的值的計算
以所述第一通孔的寬度Wh、長度Lh以及厚度的乘積計算所述第一通孔的體積後將其記載在以下表2中。所述窗的體積可以以如下方式測量：在所述窗的上表面和下表面中測量面積相對大的表面的寬度和長度，和面積相對小的表面的寬度和長度，然後測量所述窗的厚度來計算以所述窗的上表面和下表面中面積相對大的表面為底面的稜錐體的預想高度，然後匯出該稜錐體的體積（第一體積）。接下來，計算以所述窗的上表面和下表面中面積相對小的表面為底面的稜錐體的體積（第二體積），然後將其從所述第一體積減去，從而可以計算所述窗的體積，其結果如表2中的記載所示。利用該體積值來計算各個實施例和比較例中相對於所述第一通孔的體積1.00的所述窗的體積的比值D後將其記載在以下表2中。利用所述表1中開口部的寬度[μm]值W和以下表2中所述表單積的比值D來計算以下第1式的值後將其值記載在以下表2中。 第1式：
Figure 02_image001
測定例2：孔隙的殘留物裝載效率評價
利用所述實施例1至6和所述比較例1的拋光墊來拋光氧化矽膜為被拋光面的基板，其中，利用修整器（CI45，SAESOL DIAMOND公司）來在3 lb荷重的加壓條件下進行修整，同時進行1小時拋光，所述拋光結束後分離窗部分，然後利用去離子水（DI-water）洗滌裝載於所述孔隙內部的殘留物並進行保管，然後通過汽化所有液體，測量剩餘的固體物質的重量來匯出所述孔隙內部的裝載量並將其結果記載在以下表2中。
測定例3：缺陷（Defect）評價
利用所述實施例1至6和所述比較例1的拋光墊來拋光氧化矽膜為被拋光面的基板，其中利用修整器（CI45，SAESOL DIAMOND公司）來在6 lb荷重的加壓條件下進行修整，同時進行60秒拋光，所述拋光結束後，將作為拋光對象的所述基板移動到清潔器（Cleaner），然後分別使用1%氟化氫（HF）與純淨水（DIW），1%硝酸（H 2NO 3）與純淨水（DIW）來分別進行了10秒的洗滌。然後，將所述基板移動到旋轉乾燥器，使用純淨水（DIW）洗滌，並用氮氣（N 2）乾燥了15秒。然後利用測量設備（Tenkor公司，型號名：XP+）來從經乾燥的基板的表面測量表面的劃痕（scratch）等缺陷數量後將其記載在以下表2中。
[表2]
區分 體積[㎣] D 第1式 裝載量[mg] 缺陷（ea）
第一通孔 窗
實施例1 2400 2312 0.963 9.25 0.5 250
實施例2 2400 2319 0.966 8.67 0.6 184
實施例3 2400 2319 0.966 8.50 0.6 152
實施例4 2400 2321 0.967 8.25 0.6 144
實施例5 2400 2340 0.975 6.25 0.8 156
實施例6 2400 2312 0.963 11.10 1.0 150
比較例1 2400 2340 0.975 0 0.1 450
參照所述表1和表2，可以確認所述實施例1至6的拋光墊作為各個孔隙的開口部的寬度（μm）大於0.00的拋光墊，所述孔隙內部的裝載量滿足大於約0.1mg且約1.00mg以下。另一方面，可以確認所述實施例1至6的拋光墊作為由各個孔隙的開口部的寬度（μm）值W和相對於所述第一通孔體積1.00的所述窗的體積的比值D計算的所述第1式的值大於0.00且為15.00以下的拋光墊，所述孔隙內部的裝載量滿足大於約0.1mg且約1.00mg以下。當所述孔隙內部的裝載量對應於所述範圍時，在修整處理等拋光製程下被切削的拋光層部分作為殘留物被有效裝載到所述孔隙內部，從而可以獲得缺陷發生原因的去除效果。
與此不同，所述比較例1的拋光墊作為孔隙的開口部的寬度（μm）為0.00的拋光墊，由於所述窗和所述拋光層未一體成型，因此即使通過在拋光過程中的剪切力作用下的移動裝載一部分，與所述實施例1至6相比，殘留物裝載能力顯著下降，其結果，缺陷發生水平呈現約1.5倍以上的水平，從而可以確認與所述實施例1至6相比缺陷防止效果顯著下降。
100、200、300、100':拋光墊 10:拋光層 11:第一面 12:第二面 13:第一通孔 14:第二通孔 15:孔隙 16:（孔隙的）開口部 20:支撐層 21:第三面 22:第四面 30:窗 40:第一黏合層 50:第二黏合層 111:溝槽 112:氣孔 113:細微凹入部 120:平台 130:半導體基板 140:供給噴嘴 150:拋光漿料 160:拋光頭 170:修整器 180:光源
圖1概略性地示出了一實施例的所述拋光墊在厚度方向上的截面。
圖2概略性地示出了另一實施例的所述拋光墊在厚度方向上的截面。
圖3概略性地示出了又另一實施例的所述拋光墊在厚度方向上的截面。
圖4A放大示出了所述圖1的A部分，圖4B放大示出了所述圖2的B部分。
圖5概略性地放大示出了作為所述拋光層10的拋光面的所述第一面11的一部分。
圖6概略性地放大示出了所述圖5的C部分。
圖7概略性地示出了另一實施例的所述拋光墊在厚度方向上的截面。
圖8是概略性地示出一實施例的所述半導體裝置的製造方法的示意圖。
圖9A至圖9G是概略性地示出各實施例和比較例的窗形狀的立體圖。
10:拋光層
11:第一面
12:第二面
13:第一通孔
14:第二通孔
15:孔隙
16:開口部
20:支撐層
21:第三面
22:第四面
30:窗
40:第一黏合層
50:第二黏合層
100:拋光墊

Claims (10)

  1. 一種拋光墊，其包括： 拋光層，包括作為拋光面的第一面和作為所述第一面的相反面的第二面，並且包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔； 窗，設置在所述第一通孔內；以及 孔隙，位於所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間， 在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部， 所述孔隙的所述開口部的寬度大於0.00μm。
  2. 如請求項1所述之拋光墊，其中，所述孔隙的所述開口部的寬度為50μm至500μm。
  3. 如請求項1所述之拋光墊，其中，所述孔隙具有在從所述第一面向所述第二面的方向上增加的體積梯度或者減小的體積梯度， 所述第一通孔的側面和所述窗的側面形成的角度為大於0°且60°以下。
  4. 如請求項3所述之拋光墊，其中，當所述孔隙具有體積在從所述第一面向所述第二面的方向上增加的結構時， 所述窗的最下端面的面積與所述窗的最上端面的面積之比為0.950以上且小於1.000。
  5. 如請求項3所述之拋光墊，其中，當所述孔隙具有體積在從所述第一面向所述第二面的方向上減小的結構時， 所述窗的最下端面的面積與所述窗的最上端面的面積之比為大於1.000且1.050以下。
  6. 如請求項1所述之拋光墊，其中，所述第一面包括至少一個溝槽， 所述溝槽的深度為100μm至1500μm，寬度為0.1mm至20mm。
  7. 如請求項6所述之拋光墊，其中，所述第一面包括多個溝槽， 多個所述溝槽包括同心圓形溝槽， 所述同心圓形溝槽中相鄰的兩個溝槽之間的間隔為2mm至70mm。
  8. 如請求項1所述之拋光墊，其進一步包括： 支撐層，設置在所述拋光層的所述第二面側，並且包括與所述第一通孔連接的第二通孔， 所述支撐層包括所述拋光層側的第三面和作為所述第三面的相反面的第四面， 所述第二通孔小於所述第一通孔，以及 所述窗由所述第三面支撐。
  9. 一種拋光墊，其包括： 拋光層，包括作為拋光面的第一面和作為所述第一面的相反面的第二面，並且包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔；以及 窗，設置在所述第一通孔內， 在所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間包括孔隙， 在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部， 所述拋光墊的以下第1式的值為大於0.00且15.00以下， 第1式：
    Figure 03_image001
    在所述第1式中，所述W為所述孔隙的所述開口部的寬度值，所述D為相對於所述拋光層中所述第一通孔的體積1.00的所述窗的體積的比值，所述寬度值的單位為μm。
  10. 一種半導體裝置的製造方法，其包括以下步驟： 提供具有拋光層的拋光墊，所述拋光層包括作為拋光面的第一面和作為所述第一面的相反面的第二面，包括從所述第一面貫穿至所述第二面的第一通孔，並且包括設置在所述第一通孔內的窗；以及 將拋光對象的被拋光面設置成與所述第一面接觸後，在加壓條件下使所述拋光墊和所述拋光對象彼此相對旋轉的同時拋光所述拋光對象， 所述拋光對象包括半導體基板， 所述拋光墊在所述第一通孔的側面和所述窗的側面之間包括孔隙，以及 在所述第一面和所述窗的最上端面之間包括所述孔隙的開口部， 所述孔隙的所述開口部的寬度大於0.00μm。
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