TW202315706A - 用於高溫處理的拋光墊 - Google Patents

Abstract

本文的實施例大體上係關於拋光墊及形成拋光墊的方法。拋光墊包括複數個拋光元件。每個拋光元件包含形成此拋光墊之拋光表面之一部分的個別表面及自此個別表面向下延伸以界定佈置在此些拋光元件之間的複數個通道的一或多個側壁。此些拋光元件中的每一者具有形成在其中的複數個孔特徵。此些拋光元件中的每一者由預聚物組成物及犧牲材料組成物形成。在一些情況下，此固化預聚物組成物的樣品具有約80℃或更高的玻璃轉移溫度(T _g)。此固化預聚物組成物在80℃(E'80)之溫度下的儲存模數(E')可為約200 MPa或更大。

Description

用於高溫處理的拋光墊

本揭示案的實施例大體上係關於拋光墊及製造拋光墊的方法，且更特定言之，係關於用於在電子裝置製造製程中對基板進行化學機械拋光(chemical mechanical polishing, CMP)的拋光墊。

化學機械拋光(CMP)常用於製造高密度積體電路以平坦化或拋光沉積在基板上的材料層。CMP製程包括使待平坦化的材料層與拋光墊接觸且移動拋光墊、基板或兩者，以在存在包括磨料顆粒、化學活性成分或兩者之拋光液的情況下在材料層表面與拋光墊之間產生相對移動。

CMP製程在半導體元件製造中的一種常見應用為整體膜的平坦化，例如金屬前介電質(pre-metal dielectric, PMD)或層間介電質(interlayer dielectric, ILD)拋光，其中下面的二維或三維特徵在待平坦化的材料表面產生凹槽及突起。CMP製程在半導體元件製造中的其他常見應用包括淺溝槽隔離(shallow trench isolation, STI)及層間金屬互連形成，其中CMP製程用於自具有設置在其中之STI或金屬互連特徵之材料層的暴露表面（場）移除通孔、接觸或溝槽填充材料（覆蓋層）。

通常，基於拋光墊的材料特性及彼等材料特性對所需CMP應用的適用性來選擇在CMP製程中使用的拋光墊。影響期望CMP應用之拋光墊效能的一種示例材料特性為拋光層的儲存模數。大體上，與由較軟材料形成的拋光墊相比，由相對較硬的材料形成的拋光墊提供優異的局部平坦化效能。然而，與較軟的拋光墊相比，由較硬材料形成的拋光墊亦與增加的缺陷有關，諸如基板表面中的不當划痕。不幸的為，習知拋光墊在高溫下會軟化，從而降低了其在很寬的溫度範圍內保持所需硬度的能力。

因此，本領域需要保持其材料特性且在寬溫度範圍內提供穩定效能的拋光墊。

本文所描述的實施例大體上係關於拋光墊，以及用於製造可用於化學機械拋光(CMP)製程中之拋光墊的方法。更特定言之，本文的實施例提供了在寬溫度範圍內保持一致的材料特性及穩定的效能的拋光墊。

在一個實施例中，拋光墊包括複數個拋光元件。每個拋光元件包含形成此拋光墊之拋光表面之一部分的個別表面及自此個別表面向下延伸以界定佈置在此些拋光元件之間的複數個通道的一或多個側壁。此些拋光元件中的每一者具有形成在其中的複數個孔特徵。此些拋光元件中的每一者由預聚物組成物及犧牲材料組成物形成。此固化預聚物組成物的樣品具有約80℃或更高的玻璃轉移溫度(T _g)。此固化預聚物組成物在80℃之溫度下的儲存模數(E') (E'80)為約200 MPa或更大。

在另一個實施例中，一種形成拋光墊的方法包括由預聚物組成物形成的複數個拋光元件。此預聚物組成物包括約30重量%至約40重量%的丙烯酸異莰酯(IBXA)濃度、約10重量%至約15重量%的丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯(TMCHA)濃度、約40重量%至約50重量%的雙官能脂肪族胺甲酸乙酯甲基丙烯酸酯濃度，及約5重量%至約10重量%的雙官能脂肪族胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物濃度。

在另一個實施例中，一種拋光基板的方法包括將基板置於拋光系統中，將此基板的材料表面推靠在拋光墊上，此拋光墊具有由預聚物組成物形成的複數個拋光元件，及在約80℃或更高的溫度下操作此拋光系統。此預聚物組成物在此操作溫度下的儲存模數(E')為約200 MPa或更大。

本文所述的實施例大體上係關於拋光墊，以及用於製造拋光墊的方法，其可用於化學機械拋光(CMP)製程中。特定言之，本文所述的拋光墊在寬溫度範圍內保持一致的材料特性及穩定的效能。

第1圖示意性地示出了通常與由相對較軟的材料形成的習知拋光墊相關的不期望的較差的局部平坦化效能。第1圖為示出較差的局部平坦化的示意性截面圖，例如在距離e的侵蝕及距離d的凹陷，在CMP製程之後自場，即基板100的上表面或外表面移除金屬填充材料的覆蓋層。這裡，基板100的特徵在於介電層102、形成在介電層102中的第一金屬互連特征104，以及形成在介電層102中的複數個第二金屬互連特征106。此些第二金屬互連特征106緊密排列以形成具有相對高的特徵密度的區域108。通常，金屬互連特征104、106藉由將金屬填充材料沉積到介電層102上且沉積到其中形成的對應開口中而形成。隨後使用CMP製程平坦化基板100的材料表面以自介電層102的場表面110移除填充材料的覆蓋層。若為CMP製程選擇的拋光墊提供相對較差的局部平坦化效能，則金屬互連特征104的所得上表面可能自介電層102的周圍表面凹陷距離d，亦稱為凹陷。較差的局部平坦化效能亦可能導致區域108中的介電層102不期望的凹陷，例如距離e，其中區域108中之介電層102的上表面自場表面110的平面凹陷，亦稱為侵蝕。由凹陷及/或侵蝕導致的金屬損失會導致由此形成的金屬互連特征104、106的有效電阻發生不期望的變化，從而影響元件效能及可靠性。

與習知拋光墊材料相比，本文所述的實施例減少了寬範圍之特徵尺寸上的凹陷及侵蝕。此外，與習知拋光墊材料相比，本文所述的實施例具有更穩定或一致的凹陷及侵蝕效能。

本文所述的實施例提供具有大於習知墊材料之T _g值之玻璃轉移溫度(T _g)值的拋光墊材料。在一些實施例中，藉由添加高T _g單體及/或藉由添加交聯劑以增加交聯密度來提高T _g值，這增加了T _g。在一些實施例中，與習知墊材料相比，本文所述之拋光墊材料之更高的T _g值在更寬的溫度範圍（包括更高的溫度）內提供一致的材料特性及穩定的效能。

本文所述的實施例提供了拋光墊材料，其在約80℃之溫度下的儲存模數E' (E'80)值大於習知墊材料的E'80值。例如，本文揭示之墊材料的E'80值可為約200 MPa或更大，與E'80值遠低於150 MPa（諸如約100 MPa或更小）的習知墊材料形成對比。

本文所述的實施例提供了具有分段拋光元件的拋光墊，該分段拋光元件設置在相對更順應的基礎層上。因此，與習知墊材料相比，不均勻性降低了，即使由於較硬的墊材料不太順應基板表面而可預期較高的T _g值會增加拋光不均勻性。

儘管本文所述的實施例大體與半導體元件製造中使用的化學機械拋光(CMP)墊有關，但拋光墊及其製造方法亦適用於使用化學活性及化學非活性拋光液及/或不含磨粒的拋光液的其他拋光製程。此外，單獨或組合的本文所述實施例可用於至少以下行業：航空、陶瓷、硬碟(hard disk drive, HDD)、MEMS及奈米技術、金屬加工、光學及電光製造以及半導體元件製造等。 示例性拋光系統

第2圖為示例性拋光系統200的示意性側視圖，此拋光系統經配置為使用根據本文所述的實施例形成的拋光墊300。在第3圖中進一步描述拋光墊300。

在此，拋光系統200的特徵在於平臺204及基板載體206，此平臺具有使用壓敏黏合劑固定到其上的拋光墊300。基板載體206面對平臺204及安裝在其上的拋光墊300。基板載體206用於將設置在其中的基板208的材料表面推靠在拋光墊300的拋光表面上，同時圍繞載體軸線210旋轉。通常，平臺204圍繞平臺軸線212旋轉，同時旋轉的基板載體206自平臺204的內徑到外徑來回掃動，以部分地減少拋光墊300的不均勻磨損。

拋光系統200進一步包括流體輸送臂214及墊調節器組件216。流體輸送臂214定位在拋光墊300上方且用於將拋光流體（例如其中懸浮有磨料的拋光漿液）輸送到拋光墊300的表面。通常，拋光液包含pH調節劑及其他化學活性成分，諸如氧化劑，以使基板208的材料表面能夠化學機械拋光。墊調節器組件216用於藉由在基板208拋光之前、之後或期間將固定磨料調節碟218推靠在拋光墊300的表面上來調節拋光墊300。將調節碟218推靠在拋光墊300上包括使調節碟218繞調節器軸線220旋轉且將調節碟218自平臺204的內徑掃到平臺204的外徑。調節碟218用於研磨及更新拋光墊300的拋光表面，且自拋光墊300的拋光表面移除拋光副產物或其他碎屑。 拋光墊實例

本文所述的拋光墊包括基礎層及設置在基礎層上的拋光層。拋光層形成拋光墊的拋光表面，而基礎層在待拋光基板被推靠在拋光層上時為拋光層提供支撐。基礎層及拋光層由不同的預聚物組成物形成，其在固化時具有不同的材料特性。使用連續的逐層積層製造製程整體且順序地形成基礎層及拋光層。積層製造製程提供了在拋光層及基礎層之間具有連續聚合物相的拋光墊主體，從而消除了對黏合劑層或其間的其他結合方法的需要。在一些實施例中，拋光層由複數個拋光元件形成，此些拋光元件藉由設置在其間的凹槽及/或通道在拋光表面上彼此分開。

如本文所用，術語「孔特徵」包括界定在拋光表面中的開口、在拋光表面下方的拋光材料中形成的空隙、設置在拋光表面中的孔形成特徵、設置在拋光表面下方之拋光材料中的孔形成特徵及其組合。孔形成特徵通常包括水溶性犧牲材料，其在暴露於拋光液時溶解，從而在拋光表面中形成對應的開口及/或在拋光表面下方的拋光材料中形成空隙。在一些實施例中，水溶性犧牲材料可在暴露於拋光液時溶脹，從而使周圍的拋光材料變形以在拋光墊材料表面提供粗糙度。所產生的孔及粗糙度有利於將液體及磨料輸送到拋光墊與基板的待拋光材料表面之間的界面，且相對於基板表面暫時固定這些磨料（磨料捕獲），以便能夠從中移除化學及機械材料。

在一些實施例中，拋光墊的拋光材料可由不同的預聚物組成物或不同比例的不同預聚物組成物形成，以提供獨特的材料特性。

大體上，本文闡述的方法使用積層製造系統，例如，2D或3D噴墨印表機系統，以在逐層製程中形成（印刷）拋光墊的至少部分。通常，每個印刷層藉由在製造支撐件或先前形成的印刷層上順序沉積及至少部分固化所需預聚物組成物及/或成孔犧牲材料前驅物組成物的液滴來形成（印刷）。有益地，本文闡述的積層製造系統及方法能夠在每個印刷層內實現至少微米級的液滴放置控制（X-Y解析度）以及對每個印刷層的厚度（Z解析度）進行微米級（0.1 μm至200 μm）控制。由本文所述的積層製造系統及方法提供的微米級X-Y及Z解析度有助於形成本文所述之孔特徵的期望及可重複圖案。因此，在一些實施例中，用於形成拋光墊的積層製造方法還賦予由其形成之拋光墊的一或多種相異的結構特徵。

第3圖為拋光墊300的示意性等角截面圖，此拋光墊可使用本文所述的方法形成。這裡，拋光墊300包括基礎層302及設置在基礎層302上且使用積層製造製程與其一體形成的拋光層303。積層製造製程允許用於各自形成基礎層302及拋光層303的不同預聚物組成物的共聚，從而提供跨越其間的界面邊界區域之聚合物材料的連續相。

這裡，拋光層303由複數個拋光元件304形成，此些拋光元件自基礎層302向上延伸以形成拋光表面306。在所示實施例中，此些拋光元件304彼此間隔開以在其間界定複數個通道310。此些通道310設置在此些拋光元件304中的相鄰的拋光元件之間以及拋光表面306的平面與基礎層302的朝上表面311之間。此些通道310有助於拋光液分佈在拋光墊300上且分佈到拋光表面306及待在其上拋光之基板的材料表面之間的界面。此些拋光元件304由基礎層302的一部分在拋光墊300的厚度方向（Z方向）上支撐。因此，當由推靠在拋光表面306上的基板施加載荷時，載荷將經由拋光元件304傳遞到設置在其下方之基礎層302的該部分。

這裡，此些拋光元件304形成為當自上向下看時具有實質上的矩形形狀（如圖所示的正方形），且經佈置成使得界定在其間的此些通道310形成X-Y網格圖案。可用於拋光元件304之拋光元件的替代形狀及/或佈置以及由其界定的通道310在第4圖及第5A-5F圖中示出。在一些實施例中，拋光元件304及/或設置在其間的通道310的形狀、尺寸及/或佈置在拋光墊300上變化以調整硬度、機械強度、流體傳輸特性及/或其他其理想的性質。在一些實施例中，拋光層303可不包括離散的拋光元件及/或界定在相鄰拋光元件的拋光表面之間的通道310可不延伸到基礎層302。

此處，拋光墊300具有在平臺安裝表面及拋光表面306之間量測的介於約5 mm與約30 mm之間的第一厚度T(1)。基礎層302具有在第一厚度T(1)的約1/3至約2/3之間的第二厚度T(2)。拋光元件304具有介於第一厚度T(1)之約1/3及約2/3之間的第三厚度T(3)。如圖所示，拋光元件304的至少部分延伸穿過基礎層302的朝上表面311的X-Y平面到達基礎層302內部的位置。拋光元件304的剩餘部分自基礎層302之向上表面311的X-Y平面向上或向外延伸到基礎層302的高度H(1)。拋光元件304的高度H(1)界定了插入其間之通道310的深度。在一些實施例中，拋光元件304的高度H(1)以及因此通道310的深度約為第一厚度T(1)的1/2或更小。在一些實施例中，拋光元件304的高度H(1)以及因此通道310的深度為約15 mm或更小，諸如約10 mm或更小、約5 mm或更小，或約100 μm與約5 mm之間，例如約800 μm。

此處，拋光元件304的至少一個橫向尺寸，例如，當自上方觀察時，W(1)及L(1)中的一個或兩個，在約5 mm與約30 mm之間，諸如在約5 mm與約20 mm之間，或在約5 mm與約15 mm之間。拋光元件304的上表面平行於X-Y平面且形成拋光表面306，其一起形成拋光墊300的整個拋光表面。拋光元件304的側壁實質上垂直（垂直於X-Y平面），例如在垂直方向的約20°內，或在垂直方向的10°內。此些拋光元件304中的個別拋光元件在X-Y平面中彼此間隔開達其間界定之單個通道310的寬度W(2)。在此，個別通道310的寬度W(2)大於約100且小於約5 mm，諸如小於約4 mm、小於約3 mm、小於約2 mm或小於約1 mm。在一些實施例中，拋光元件304的橫向尺寸W(1)及L(1)中的一或兩者及/或各個通道310的寬度W(2)在拋光墊300的半徑上變化以允許微調其拋光效能。

拋光元件304包括設置在其中的複數個孔特徵312。當在橫截面中觀察時，此些孔特徵312可以任何期望的垂直佈置來設置。例如，在第3圖中，此些孔特徵312以柱狀佈置垂直設置，其中每個柱中的孔特徵312實質上垂直對齊。在一些其他實例中，在拋光元件304的深度方向上的孔特徵312的成組列或單獨列可在X-Y方向中的一或兩個上偏移，以提供拋光表面306下方的對應孔特徵313，相對於佈置在上方及/或下方的孔特徵311垂直交錯。孔特徵312的定向可有利地用於調節拋光材料相對於由正在其上拋光的基板施加的載荷方向的順應性。因此，在一個實例中，交錯的孔特徵312可有利地用於調節及/或控制由其形成之拋光墊的拋光平坦化效能。

在一些實施例中，個別孔特徵312可具有約600 μm或更小的高度，諸如約500 μm或更小、約400 μm或更小、約300 μm或更小、約200 μm或更小、約100 μm或更小、約50 μm或更小，約40 μm或更小、約30 μm或更小、約20 μm或更小，或約10 μm或更小。個別孔特徵312的高度通常為每個印刷層之厚度的倍數，例如1X或更多。例如，印刷層內之孔特徵的厚度可與同其相鄰設置之拋光材料之連續聚合物相的厚度相同。因此，若橫向佈置在至少兩個順序沉積之印刷層內的孔隙特徵在Z方向上對齊或至少部分重疊，則所得孔隙特徵的厚度至少為至少兩個順序沉積之印刷層的組合厚度。在一些實施例中，一或多個孔特徵不與設置在其上方或下方之相鄰層中的孔特徵重疊，且因此具有單個印刷層的厚度。

在一些實施例中，個別孔特徵312形成為具有在X-Y平面中量測的約600 μm或更小之橫向尺寸（例如，長度/寬度或直徑），諸如約500 μm或更小、約400 μm或更小、約300 μm或更小、約200 μm或更小、約100 μm或更小、約50 μm或更小、約40 μm或更小、約30 μm或更小、約20 μm或更小，或約10 μm或更小，且約5 μm或更大的橫向尺寸，諸如約10 μm或更大、約25 μm或更大，或約50 μm或更大。在一些實施例中，個別孔特徵312的平均橫向尺寸在約50 μm與約600 μm之間。在一些實施例中，孔特徵312形成為在X-Y平面中與其高度相比相對窄，例如，在一些實施例中，個別孔特徵的橫向尺寸為其高度的約2/3或更小，諸如約1/2或更小，或約1/3或更小。

本文中，此些孔特徵312中的個別孔特徵在垂直方向上由形成在其間的一或多個聚合物材料印刷層隔開。在一些實例中，孔隙特徵312之間在垂直方向上的間距可為約100 μm或更小，諸如約40 μm或更小，諸如約10 μm或更小，或約10 μm至約40 μm。一旦自其中移除用於形成孔特徵的犧牲材料，孔特徵312就可形成實質上閉孔的結構。在一個實例中，孔隙特徵312之間在垂直方向上的間距可為約40 μm。可藉由在包括孔特徵312的印刷層之間設置四個10 μm的聚合物材料印刷層來形成40 μm的間距。在另一實例中，孔隙特徵312之間在垂直方向上的間距可為約10 μm。可藉由在包括孔特徵312的印刷層之間設置四個2.5 μm的聚合物材料印刷層來形成10 μm的間距。

在其他實施例中，一或多個孔特徵312或其部分不與一或多個與其相鄰的孔特徵312間隔開，且因此一旦自其中移除犧牲材料，就會形成更大開孔結構。一或多個印刷層的厚度可為約5 μm或更大，諸如如約10 μm或更大、20 μm或更大、30 μm或更大、40 μm或更大，或50 μm或更大。個別孔特徵312可形成在對應的單個印刷層內且因此具有與印刷層的厚度相對應的高度，或者可形成在兩個或更多個相鄰印刷層內以提供與其累積厚度相對應的孔高度。

拋光元件304由聚合物材料的連續聚合物相形成。聚合物材料可具有相對低的儲存模數(E')，即軟墊材料，相對高的儲存模數E'，即硬墊材料，或在相對低與相對高儲存模數之間的相對中等的儲存模數E'，即中等墊材料。在一些實例中，聚合物材料可具有大體均質的材料組成。在一些其他實例中，聚合物材料可包括至少兩種預聚物組成物，且因此包括在一或多種材料特性中彼此不同的低、中或高儲存模數E'材料的組合。表1總結了低、中等及高儲存模數E'材料在約30℃溫度下(E'30)的特性。 表1

	低儲存模數組成物	中等儲存模數組成物	高儲存模數組成物
E'30	＜ 100 MPa， （例如，1 MPa-100 MPa）	100 MPa-500 MPa	＞500 MPa （例如，500 MPa-3000 MPa）

第4圖示意性地示出了根據一些實施例的拋光墊400，其特徵在於形成在其上之拋光元件404的交替形狀。第4圖為拋光墊400的示意性等角視圖。拋光墊400的特徵可結合到上述拋光墊300的任何特徵中或與其組合。

本文中，拋光墊400包括基礎層402及設置在基礎層402上且與其一體形成的拋光層403，以提供跨越其間之界面邊界區域之聚合物材料的連續相。拋光層403由複數個離散的拋光元件404形成，此些拋光元件設置在基礎層402上或部分位於基礎層402內。此些拋光元件404自基礎層402的向上表面411向上延伸以形成拋光表面406。此些拋光元件404彼此間隔開以在其間界定複數個通道410。本文中，此些拋光元件404經佈置成形成螺旋圖案的對應段。螺旋圖案自拋光墊400的內半徑延伸到靠近拋光墊400之圓周的外半徑。本文中，此些拋光元件中的個別拋光元件具有介於約2 mm與約200mm之間的弧長L(2)及介於約200 μm與約10 mm之間的寬度W(3)，諸如介於約1 mm與約5 mm之間。徑向相鄰的拋光元件404的最大半徑側壁之間的間距P可在約0.5 mm與約20 mm之間，諸如在約0.5 mm與約10 mm之間。在一些實施例中，弧長L(2)、寬度W(3)及間距P中的一或兩者在拋光墊400的半徑上變化以界定具有不同局部拋光效能的區域。

第5A圖-第5F圖為拋光墊500a-500f的示意性平面圖，此些拋光墊具有拋光元件504a-504f的各種形狀及/或佈置，可與本文所述的任何其他拋光元件形狀和/或佈置結合使用或替代其使用。如上所示，第5A圖-第5F圖中的每一者包括具有代表拋光元件504a-504f之白色區域（白色像素中的區域）及代表基礎層502的黑色區域（黑色像素中的區域）之像素圖。

在第5A圖中，拋光元件504a包括複數個同心圓環。在第5B圖中，拋光元件504b包括複數段同心圓環。在第5C圖中，拋光元件504c形成自拋光墊500c的中心延伸到拋光墊500c的邊緣或其附近的複數個螺旋（示出了四個）。在第5D圖中，複數個不連續的拋光元件504d以螺旋圖案佈置在基礎層502上。

在第5E圖中，此些拋光元件504e中的每一者包括自基礎層502向上延伸的圓柱形柱。在其他實施例中，拋光元件504e具有任何適合的橫截面形狀，例如在大致平行於墊500e的下側表面切割的截面中具有環形、部分環形（例如弧形）、橢圓形、正方形、矩形、三角形、多邊形、不規則形狀的柱，或其組合。第5F圖示出具有自基礎層502向上延伸之複數個離散拋光元件504f的拋光墊500f。第5F圖的拋光墊500f類似於拋光墊500e，不同之處在於一些拋光元件504f經連接以形成一或多個閉合圓。一或多個閉合圓會在CMP製程期間產生保留拋光液的擋壁。 積層製造系統

第6A圖為根據一些實施例之可用於形成本文所述拋光墊之積層製造系統的示意性截面圖。此處，積層製造系統600的特徵在於可移動製造支撐件602、佈置在製造支撐件602上方的複數個分配頭604及606、固化源608及系統控制器610。在一些實施例中，分配頭604、606在拋光墊製造製程期間彼此獨立且獨立於製造支撐件602移動。此處，第一及第二分配頭604及606分別流體耦接到預聚物組成物源612及犧牲組成物材料源614。通常，積層製造系統600的特徵在於至少一個另外的分配頭（例如，第三分配頭，未示出），此分配頭流體耦合到用於形成基礎層的第二預聚物組成物源。在一些實施例中，積層製造系統600包括所需數量的分配頭，每個分配頭分配不同的預聚物組成物或犧牲材料前驅物組成物。在一些實施例中，積層製造系統600進一步包括複數個分配頭，其中兩個或更多個分配頭經配置為分配相同的預聚物組成物或犧牲材料前驅物組成物。

此處，分配頭604、606中的每一者以液滴噴射噴嘴616的陣列為特徵，此些液滴噴射噴嘴經配置為噴射輸送到分配頭儲存器之相應預聚物組成物源612及犧牲材料組成物源614的液滴630、632。此處，液滴630、632朝向製造支撐件602噴射且因此噴射到製造支撐件602上或佈置在製造支撐件602上的先前形成的印刷層618上。通常，分配頭604、606中的每一者經配置為獨立於其其他噴嘴616的發射而以相應的幾何陣列或圖案自噴嘴616中的每一者發射（控制噴射）液滴630、632。在此，當分配頭604、606相對於製造支撐件602移動時，噴嘴616根據液滴分配圖案獨立地發射以用於要形成的印刷層，諸如印刷層624。一旦分配，預聚物組成物源612的液滴630及/或犧牲材料組成物源614的液滴632藉由暴露於由固化源608（例如電磁輻射源，諸如UV輻射源）提供的電磁輻射（例如UV輻射626）而至少部分固化，以形成印刷層，諸如部分形成的印刷層624。

此處，第6A圖中所示的積層製造系統600進一步包括系統控制器610以指導其操作。系統控制器610包括可程式化中央處理單元(central processing unit, CPU) 634，其可與記憶體635（例如，非揮發性記憶體）及支援電路636一起操作。支援電路636以習知方式耦合到CPU 634且包括快取、時鐘電路、輸入/輸出子系統、電源等，以及耦合到積層製造系統600之各種組件的其組合，以促進其控制。CPU 634為在工業環境中使用之任何形式之通用電腦處理器中的一者，例如可程式化邏輯控制器(programmable logic controller, PLC)，用於控制積層製造系統600的各種部件及子處理器。與CPU 634耦合的記憶體635為非暫時性的，且通常為一或多個容易獲得的記憶體，諸如隨機存取記憶體(random access memory, RAM)、唯讀記憶體(read only memory, ROM)、軟式磁碟驅動機、硬碟或任何其他本端或遠端的數位儲存形式。

通常，記憶體635為包含指令（例如，非揮發性記憶體）的電腦可讀儲存媒體的形式，當由CPU 634執行時，此些指令有助於製造系統600的操作。記憶體635中的指令為程式產品的形式，諸如實現本揭示案之方法的程式。

程式碼可符合多種不同程式設計語言中的任何一種。在一個實例中，本揭示案可實現為儲存在電腦可讀儲存媒體上以供電腦系統使用的程式產品。程式產品的程式界定了實施例（包括本文所述的方法）的功能。

說明性的電腦可讀儲存媒體包括但不限於：(i)不可寫儲存媒體（例如，電腦內的唯讀記憶體裝置，諸如可由CD-ROM驅動機讀取的CD-ROM磁碟、快閃記憶體、ROM晶片或任何類型的固態非揮發性半導體記憶體），其上永久儲存資料；及(ii)可寫儲存媒體（例如，磁片驅動機或硬碟驅動機中的軟磁碟或任何類型的固態隨機存取半導體記憶體），其上儲存了可更改的資料。此類電腦可讀儲存媒體在承載指導本文所述方法之功能的電腦可讀指令時為本揭示案的實施例。在一些實施例中，本文闡述的方法或其部分由一或多個特殊應用積體電路(application specific integrated circuit, ASIC)、現場可程式化閘陣列(field-programmable gate array, FPGA)或其他類型的硬體實現來執行。在一些其他實施例中，本文闡述的拋光墊製造方法由軟體常式、ASIC、FPGA及/或其他類型的硬體實現的組合來執行。

此處，系統控制器610引導製造支撐件602的運動、分配頭604及606的運動、噴嘴616的發射以自其中噴射預聚物組成物的液滴，以及固化源608提供的分配液滴的固化程度及時序。在一些實施例中，系統控制器用來指導製造系統600之操作的指令包括用於將形成的每個印刷層的液滴分配圖案。在一些實施例中，液滴分配圖案作為CAD相容的數位印刷指令共同儲存在記憶體635中。

在一些實施例中，預聚物組成物的分配液滴，諸如預聚物組成物源612的分配液滴630，暴露於電磁輻射以在液滴擴散至平衡尺寸之前實體固定液滴，諸如在第6B圖的描述中提出。通常，將分配的液滴暴露於電磁輻射以在液滴接觸表面（例如製造支撐件602的表面或設置在製造支架602上之先前形成的印刷層618的表面）的1秒或更短時間內至少部分固化其預聚物組成物。

第6B圖為示意性地示出根據一些實施例的設置在先前形成之層（例如第6A圖中描述的先前形成的層618）之表面618a上之液滴630的放大剖視圖。在典型的積層製造製程中，預聚物組成物的液滴，諸如液滴630，在液滴630接觸表面618a後約一秒內擴散且與先前形成的層的表面618a達到平衡接觸角α。平衡接觸角α至少隨預聚物組成物的材料性質及先前形成的層的表面618a處的能量（表面能）變化。在一些實施例中，期望在分配的液滴達到平衡尺寸之前至少部分地固化分配的液滴，以固定液滴與先前形成的層之表面618a的接觸角。在彼等實施例中，固定液滴630a的接觸角θ大於相同預聚物組成物之液滴630b（以虛線顯示）的平衡接觸角α，液滴630b被允許擴散至其平衡尺寸。

在本文中，至少部分固化分配的液滴導致液滴內的預聚物組成物以及與相鄰設置的相同或不同預聚物組成物的液滴發生至少部分聚合，例如交聯，以形成連續的聚合物相。在一些實施例中，在將犧牲材料組成物分配到其中之前，預聚物組成物被分配且至少部分固化以形成圍繞所需孔的孔。 調配物及材料實例

本揭示案的預聚物組成物可包括功能聚合物、功能寡聚物、功能單體、功能交聯劑、反應性稀釋劑、添加劑及光起始劑中之一或多者的混合物。

可用於形成至少兩種預聚物組成物中之一或兩者之適合官能聚合物的實例包括多官能丙烯酸酯，包括二、三、四及更高官能度的丙烯酸酯，例如1,3,5-三丙烯醯基六氫-1,3,5-三嗪或三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯。

可用於形成至少兩種預聚物組成物中之一或兩者之適合官能寡聚物的實例包括單官能及多官能寡聚物、丙烯酸酯寡聚物，諸如脂肪族胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物、脂肪族六官能胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物、二丙烯酸酯、脂肪族六官能丙烯酸酯寡聚物、多官能胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物、脂肪族胺甲酸乙酯二丙烯酸酯寡聚物、脂肪族胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物、脂肪族聚酯胺甲酸乙酯二丙烯酸酯與脂肪族二丙烯酸酯寡聚物的共混物，或其組合，例如雙酚-A乙氧基化物二丙烯酸酯或聚丁二烯二丙烯酸酯，四官能丙烯酸酯化聚酯寡聚物，脂肪族聚酯基胺甲酸乙酯二丙烯酸酯寡聚物及脂肪族聚酯基丙烯酸酯及二丙烯酸酯。

可用於形成至少兩種預聚物組成物中之一或兩者之適合單體的實例包括單官能單體及多官能單體。適合的單官能單體包括丙烯酸四氫糠酯（例如來自Sartomer®的SR285）、甲基丙烯酸四氫糠酯、乙烯基己內醯胺、丙烯酸異莰酯、甲基丙烯酸異莰酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、丙烯酸2-(2-乙氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸異癸酯、甲基丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十八酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、丙烯酸2-[[(丁基胺基)羰基]氧基]乙基酯（例如來自RAHN USA公司的Genomer 1122）、脂環族丙烯酸酯（例如，來自Sartomer®的SR217）、丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯或單官能甲氧基化PEG (350)丙烯酸酯。適合的多官能單體包括二醇及聚醚二醇的二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯，例如丙氧基化的新戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、烷氧基化脂肪族二丙烯酸酯（例如，來自Sartomer®的SR9209A）、二甘醇二丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、烷氧基化己二醇二丙烯酸酯，或其組合，例如來自Sartomer®的SR508、SR562、SR563、SR564。

通常，用於形成一或多種預聚物組成物的反應性稀釋劑為最少單官能的，且在暴露於自由基、路易斯酸及/或電磁輻射時發生聚合。適合的反應性稀釋劑的實例包括單丙烯酸酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛基癸酯、環狀三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、己內酯丙烯酸酯、丙烯酸異莰酯(IBOA)或烷氧基化的甲基丙烯酸月桂酯。在一些實施例中，反應性稀釋劑可包括Genocure系列產品，諸如PBZ，或Genomer系列產品，諸如Genomer 5142，每一者均由瑞士蘇黎世的Rahn AG製造。

適合的添加劑的實例包括表面改質劑，例如用於控製表面張力的表面活性劑。一些示例添加劑可包括乙氧基化聚二甲基矽氧烷，諸如由德國韋塞爾的BYK-Chemie GmbH製造的BYK系列產品，諸如BYK-307。

用於形成至少兩種不同預聚物組成物中之一或多者之適合光起始劑的實例包括聚合光起始劑及/或寡聚物光起始劑，例如苯偶姻醚、芐基縮酮、乙醯基苯酮、烷基苯酮、氧化膦、包括胺增效劑的二苯甲酮化合物及噻噸酮化合物，或其組合。在一些實例中，光起始劑可包括Irgacure®系列產品，諸如由德國路德維希港的BASF製造的Irgacure® 819。

由上述預聚物組成物形成之拋光墊材料的實例通常包括低聚及/或聚合鏈段、化合物或選自由以下組成之群的材料中的至少一種：聚醯胺、聚碳酸酯、聚酯、聚醚酮、聚醚、聚甲醛、聚醚碸、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺、聚烯烴、聚矽氧烷、聚碸、聚苯醚、聚苯硫醚、胺甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、胺甲酸乙酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯、三聚氰胺、聚碸、聚乙烯基材料、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、鹵化聚合物、嵌段共聚物，及其隨機共聚物，及其組合。

可用於形成上述孔特徵的犧牲材料組成物包括水溶性材料，諸如二醇類（例如聚乙二醇）、二醇-醚及胺。可用於形成本文所述之孔形成特徵之適合犧牲材料前驅物的實例包括乙二醇、丁二醇、二聚二醇、丙二醇-(1,2)及丙二醇-(1,3)、辛烷-1,8-二醇、新戊二醇、環己烷二甲醇（1,4-雙-羥甲基環己烷）、2-甲基-1,3-丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷、己二醇-(1,6)、己三醇-(1,2,6)丁三醇-(1,2,4)、三羥甲基乙烷、新戊四醇、對環己二醇、甘露醇及山梨糖醇、甲基糖苷、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、二丁二醇、聚丁二醇、乙二醇、乙二醇單丁醚(EGMBE)、二甘醇單乙醚、乙醇胺、二乙醇胺(DEA)、三乙醇胺(TEA)，及其組合。

在一些實施例中，犧牲材料前驅物包括水溶性聚合物，例如1-乙烯基-2-吡咯啶酮、乙烯基咪唑、聚乙二醇二丙烯酸酯、丙烯酸、苯乙烯磺酸鈉、Hitenol BC10®、Maxemul 6106®、丙烯酸羥乙酯及[2-(甲基丙烯醯氧基)乙基三甲基氯化銨、3-烯丙氧基-2-羥基-1-丙磺酸鈉、4-乙烯基苯磺酸鈉、[2-(甲基丙烯醯氧基)乙基]二甲基-(3-磺丙基)氫氧化銨、2-丙烯醯胺-2-甲基-1-丙磺酸、乙烯基膦酸、烯丙基三苯基氯化鏻、(乙烯基芐基)三甲基氯化銨、E-SPERSE RS-1618、E-SPERSE Rs-1596、甲氧基聚乙二醇單丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇二丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇三丙烯酸酯，或其組合。 示例性高溫調配物及其材料特性

本揭示案的預聚物組成物具有大於習知調配物之T _g值的玻璃轉移溫度(T _g)值。在一些實施例中，藉由添加高T _g單體及/或藉由添加交聯劑以增加交聯密度來提高T _g值，這增加了T _g。在一些實施例中，本文揭示之預聚物組成物的T _g值為約80℃或更高，諸如約80℃至約200℃，諸如約80℃至約160℃，諸如約80℃至約120℃，諸如約80℃至約100℃，諸如約80℃至約90℃，諸如約80℃。在一些實施例中，與習知墊材料相比，預聚物組成物的較高T _g值與拋光墊材料相關，此些拋光墊材料在更寬的溫度範圍內（包括在更高的溫度下）保持一致的材料特性及穩定的效能。術語「墊材料」可指由預聚物組成物形成的聚合物結構，沒有犧牲材料或孔特徵。在一些實施例中，本文揭示的墊材料在約80℃之溫度下的儲存模數E'值(E'80)保持在目標值之上（諸如約200 MPa或更大），不同於具有遠低於150 MPa，諸如約100 MPa或更低之E'80值的習知墊材料。在一些實例中，習知的墊材料可能僅在低於約70℃的溫度下保持高於150 MPa的儲存模數值。在一些實施例中，本文揭示之墊材料的E'80目標值為約200 MPa或更大，諸如約210 MPa或更大，諸如約220 MPa或更大，諸如約230 MPa或更大，諸如約240 MPa或更大，諸如約250 MPa或更大，或約200 MPa至約210 MPa、約210 MPa至約220 MPa、約220 MPa至約230 MPa、約230 MPa至約240 MPa、約240 MPa至約250 MPa MPa，或約200 MPa、210 MPa、220 MPa、230 MPa、240 MPa或約250 MPa。

在一些實施例中，可預期較高的T _g值會增加拋光不均勻性，因為較硬的墊材料較不順應基板的表面。然而，與如上所述設置在相對更順應的基礎層上之分段拋光元件的使用相結合，與習知的墊材料相比，不均勻性降低了。

適合的高T _g單體可包括單官能丙烯酸酯，諸如丙烯酸異莰酯(IBXA)或丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯(TMCHA)、二乙基丙烯醯胺甲基丙烯酸異莰酯、甲基丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯、甲基丙烯醯胺二乙酯或其組合。在一些實施例中，IBXA含量可在約20重量%或更大的範圍內，諸如約25重量%或更大，諸如約30重量%或更大，諸如約35重量%或更大，或約20重量%至約40重量%，諸如約25重量%至約40重量%，諸如約30重量%至約40重量%，諸如約33重量%。IBXA為一種單官能丙烯酸酯。術語「官能度」可指每個分子的反應性或可交聯官能團的數量。IBXA可具有約95%或更高的純度，諸如約99%或更高，諸如約99.5%或更高。與純度較低的丙烯酸異莰酯（可稱為「IBOA」）相比，IBXA含有較少的醇含量（例如，異冰片醇）。IBOA可具有約91%至約92%的純度。醇組分可作為塑化劑，導致墊材料的T _g及儲存模數值降低。因此，與習知的墊材料相比，IBXA的低酒精含量增加了T _g及儲存模數值。術語「塑化劑」可指不參與交聯過程的中性材料。

在一些實施例中，TMCHA含量在約20重量%或更大的範圍內，諸如約5重量%或更大，諸如約10重量%或更大，諸如約15重量%或更大，或約5重量%至約15重量%，諸如約10重量%至約15重量%，諸如約12重量%。TMCHA為一種單官能丙烯酸酯。在一些其他實施例中，適合的單體具有大於一的官能度。添加高T _g單體有助於將預聚物組成物的黏度保持在適合印刷的範圍內，例如在70℃下在約6 cP至約20 cP的範圍內。

適合的交聯劑可包括脂肪族胺甲酸乙酯，諸如雙官能脂肪族胺甲酸乙酯甲基丙烯酸酯（例如，BR系列產品，諸如BR952，由美國康涅狄格州托靈頓的Dymax公司製造），或脂肪族丙烯酸酯，諸如二丙烯酸新戊二醇酯或二甲基丙烯酸酯或二丙二醇二丙烯酸酯或二甲基丙烯酸酯，或其組合。在一些實施例中，BR952含量在約30重量%或更大的範圍內，諸如約35重量%或更大，諸如約40重量%或更大，諸如約45重量%或更大，或約30重量%至約50重量%，諸如約35重量%至約50重量%，諸如約40重量%至約50重量%，諸如約43重量%。與具有相似交聯效率位準的一些其他交聯劑相比，BR952的雙官能甲基丙烯酸酯導致更高的T _g。在一些實例中，其他類似於BR952的雙官能交聯劑，例如具有短鏈長（例如，在約2至約16 mer單元的範圍內）及甲基丙烯酸酯端基，可用於以相同濃度代替BR952。在一些實例中，可添加其他類型的交聯劑，諸如二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯及多官能丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯。在一些實施例中，適合的交聯劑具有兩個或更大的官能度，諸如二至三個，諸如二或三個。具有三官能度之交聯劑的一些實例為三羥甲基三丙烯酸酯或三甲基丙烯酸酯。

在一些實施例中，三個或更多的官能度增加了未使用的反應性基團的數量，具有增加的官能度，這不合需要地降低了T _g及儲存模數的值。然而，基於固化條件增加丙烯酸基團的參與可增加模數。未使用的反應基團可充當塑化劑，導致墊材料的T _g及儲存模數值降低。術語「交聯效率」可指在交聯墊材料中消耗之可交聯官能團的分數。因此，基於未使用之反應基團的增塑效果，交聯效率很重要，與總交聯密度無關。大體上，交聯效率取決於分子。例如，甲基丙烯酸酯的交聯效率往往低於丙烯酸酯。因此，不同分子之間的官能度可能無法直接比較。例如，具有四或更大官能度的其他交聯劑，諸如四官能聚醚丙烯酸酯，諸如由德國法蘭克福之Allnex GmbH製造之具有四官能度的Ebecryl 40，或丙烯基多面體低聚倍半矽氧烷(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane, POSS) （可自美國密西西比州哈蒂斯堡的 Hybrid Plastics公司獲得），其具有八的官能度，與一些其他官能度低於四的交聯劑相比，其提供相對高的交聯效率。丙烯基POSS具有籠式結構。丙烯基POSS 的一些實例為MA系列產品，如MA0735、MA0736及MA0701，由美國密西西比州哈蒂斯堡的Hybrid Plastics公司製造。在一些實施例中，適合的交聯劑具有約40%至約90%的交聯效率。在一些實施例中，墊材料具有約50%至約80%的交聯密度。

使用高T _g單體及增加的交聯的不期望的副作用為在印刷期間可能發生拋光墊的翹曲。術語「翹曲」可指拋光墊的變形或捲曲。翹曲可能係由於材料的固化收縮而在印刷材料內引起的應力引起的。對於較小的分子量，固化收縮更明顯。因此，添加具有相對較大分子量的寡聚物有助於降低應力且減少翹曲。適合的寡聚物可包括脂肪族胺甲酸乙酯，例如雙官能脂肪族胺甲酸乙酯丙烯酸酯（例如，由德國法蘭克福的Allnex GmbH製造的Ebecryl系列產品，諸如Ebecryl 270，由美國賓夕法尼亞州埃克斯頓的Sartomer USA公司製造的CN系列產品，諸如CN964及CN991，或其組合）。在一些實施例中，Ebecryl 270含量在約20重量%或更少的範圍內，諸如約5重量%至約10重量%，諸如約7重量%。或者，可使用與Ebecryl 270類似的其他雙官能寡聚物，例如具有約30至約200 mer單位範圍內的鏈長及丙烯酸酯端基，以相同濃度代替Ebecryl 270。

根據上述參數的示例性高溫調配物總結在表2中。 表2

組分	類型	端基	官能度	重量%
Ebecryl 270	寡聚物	丙烯酸酯	2	6.7
BR952	交聯劑	甲基丙烯酸酯	2	42.8
IBXA	單體	丙烯酸酯	1	33.3
TMCHA	單體	丙烯酸酯	1	12.4
BYK307	添加劑			0.1
Irgacure 819	光起始劑			1.9
PBZ	反應性稀釋劑			0.7
Genomer 5142	反應性稀釋劑			2.1

積層製造製程實例

第7圖為闡述根據本文所述之實施例的形成拋光墊之印刷層之方法的圖。方法700的實施例可與本文所述的一或多種系統及系統操作結合使用，諸如第6A圖的積層製造系統600及第6B圖的固定液滴。此外，方法700的實施例可用於形成本文所示及描述之拋光墊的任一實施例或其組合。

在活動710處，方法700包括根據預定的液滴分配圖案將預聚物組成物的液滴及犧牲材料組成物的液滴分配到先前形成之印刷層的表面上。

在活動720，方法700包括至少部分固化預聚物組成物的分配液滴以形成包括複數個孔特徵的印刷層。

在一些實施例中，方法700進一步包括連續重複活動710及720以形成在Z方向上堆疊的複數個印刷層，即，垂直於製造支撐件或設置在其上之先前形成之印刷層之表面的方向。用於形成每個印刷層的預定液滴分配圖案可與用於形成設置在其下方之先前印刷層的預定液滴分配圖案相同或不同。在一些實施例中，此些印刷層包括其中形成有複數個孔特徵的拋光層。在一些實施例中，此些印刷層包括其中形成有複數個孔形成特徵的拋光層，其中此些孔形成特徵包括犧牲材料組成物。 拋光墊材料效能

第8A圖為示出拋光墊之儲存模數隨溫度變化的曲線圖800。曲線802對應於習知的拋光墊材料。曲線804對應於本揭示案的拋光墊材料。虛線806對應於儲存模數的較低臨限值。具有低於虛線806之儲存模數值的拋光墊導致較差的效能（例如，高磨損率、高凹陷及/或高侵蝕）。在一些實施例中，虛線806對應於約200 MPa或更大的儲存模數值，諸如約210 MPa或更大，諸如約220 MPa或更大，諸如約230 MPa或更大，諸如約240 MPa或更大，諸如約250 MPa或更大，或約200 MPa至約210 MPa，約210 MPa至約220 MPa，約220 MPa至約230 MPa，約230 MPa至約240 MPa，約240 MPa至約250 MPa，或約200 MPa、210 MPa、220 MPa、230 MPa、240 MPa或約250 MPa。如第8A圖所示，與曲線802相比，曲線804向上移動，表明與習知拋光墊材料相比，本文揭示的拋光墊材料在寬溫度範圍內具有升高的儲存模數值。曲線802在溫度T1與虛線806相交。曲線804在大於T1的溫度T2處與虛線806相交。因此，如第8A圖所示，本揭示案的拋光墊材料與習知拋光墊材料相比具有更高的溫度操作窗口。在一些實施例中，T1與T2之間的差異為約10℃或更大，諸如約20℃或更大，諸如約20℃至約40℃，諸如約20℃至約30℃，或約30℃至約40℃。在一些實施例中，T2為約70℃或更高，諸如約80℃或更高，諸如約90℃或更高，或約70℃至約100℃，諸如約80℃至約100℃，諸如約90℃。

第8B圖為示出拋光墊之鎢移除率隨溫度變化的曲線圖810。曲線812對應於習知的拋光墊材料。曲線814對應於本揭示案的拋光墊材料。如第8B圖所示，曲線812在溫度T3處開始偏離，而曲線814繼續增加超過溫度T3。曲線814在至少溫度T4處或接近線性地繼續增加。如曲線812及曲線814之間的差異所示，與習知拋光墊材料相比，本文揭示的拋光墊材料提供更高的移除率且在更高溫度下保持一致的拋光效能。在一些實施例中，T3與T4之間的差異為約10℃或更大，諸如約20℃或更大，諸如約20℃至約40℃，諸如約20℃至約30℃，或約30℃至約40℃。在一些實施例中，T3為約60℃或更低。在一些實施例中，T4為約70℃或更高，諸如約80℃或更高，諸如約90℃或更高，或約70℃至約100℃，諸如約80℃至約100℃，諸如約90℃。

第8C圖為示出基板拋光期間之凹陷隨特徵尺寸變化的曲線圖820。曲線822對應於習知的拋光墊材料。曲線824對應於本揭示案的拋光墊材料。如第8C圖所示，凹陷隨特徵尺寸的增加而增加。與曲線822相比，曲線824向下移動，表明本文所揭示的拋光墊材料與習知拋光墊材料相比在很寬的特徵尺寸範圍內減少了凹陷。在一些實例中，特徵尺寸可在約0.1 μm至約10 μm的範圍內。在一些示例中，特徵/陣列密度可為約50%。在一些實例中，凹陷可為約50 nm或更小。此外，曲線824的斜率低於曲線822的斜率，表明本文揭示的拋光墊材料與習知拋光墊材料相比具有更穩定或一致的凹陷效能且在更高的特徵尺寸下表現出更大的凹陷改善。在一些實施例中，與習知拋光墊材料相比，本文揭示的拋光墊材料的凹陷減少約20%或更多，諸如約30%或更多，諸如約40%或更多，諸如約50%或更多。

第8D圖為示出基板拋光期間之侵蝕隨特徵尺寸變化的曲線圖830。曲線832對應於習知的拋光墊材料。曲線834對應於本揭示案的拋光墊材料。如第8D圖所示，侵蝕隨特徵尺寸而減小。與曲線832相比，曲線834向下移動，表明本文所揭示的拋光墊材料與習知拋光墊材料相比在很寬的特徵尺寸範圍內減少了侵蝕。在一些實例中，特徵尺寸可在約0.1 μm至約10 μm的範圍內。在一些示例中，特徵/陣列密度可為約50%。在一些實例中，侵蝕可為約500 nm或更小。此外，曲線834的斜率低於曲線832的斜率，表明本文所揭示的拋光墊材料具有更穩定或一致的侵蝕效能，且與習知拋光墊材料相比，在較小的特徵尺寸下表現出更大的侵蝕改善。在一些實施例中，與習知拋光墊材料相比，本文揭示的拋光墊材料的侵蝕減少約40%或更多，諸如約50%或更多，諸如約60%或更多。

儘管前述內容針對本揭示案的實施例，但可設計本揭示案的其他及進一步的實施例而不背離其基本範疇，且其範疇由所附發明申請專利範圍決定。

100:基板 102:介電層 104:第一金屬互連部件 106:第二金屬互連部件 108:區域 110:場表面 200:拋光系統 204:壓板 206:基板載體 208:基板 210:載體軸線 212:平臺軸線 214:流體輸送臂 216:墊調節器組件 218:調節碟 220:調節器軸線 300:拋光墊 302:基礎層 303:拋光層 304:拋光元件 306:拋光表面 310:通道 311:朝上表面 312:孔特徵 313:孔特徵 400:拋光墊 402:基礎層 403:拋光層 404:拋光元件 406:拋光表面 410:通道 411:向上表面 500a:拋光墊 500b:拋光墊 500c:拋光墊 500d:拋光墊 500e:拋光墊 500f:拋光墊 502:基礎層 504a:拋光元件 504b:拋光元件 504c:拋光元件 504d:拋光元件 504e:拋光元件 504f:拋光元件 600:積層製造系統 602:製造支撐件 604:分配頭 606:分配頭 608:固化源 610:系統控制器 612:預聚物組成物源 614:犧牲組成物材料源 616:液滴噴射噴嘴 618:層 618a:表面 624:印刷層 626:UV輻射 630:液滴 630a:液滴 630b:液滴 632:液滴 634:中央處理單元 635:記憶體 636:支援電路 700:方法 710:活動 720:活動 800:曲線圖 802:曲線 804:曲線 806:虛線 810:曲線圖 812:曲線 814:曲線 820:曲線圖 822:曲線 824:曲線 830:曲線圖 832:曲線 834:曲線 d:距離 e:距離 H(1):高度 L(1):橫向尺寸 L(2):弧長 P:間距 T(1):第一厚度 T(2):第二厚度 T(3):第三厚度 T1:溫度 T2:溫度 T3:溫度 T4:溫度 W(1):橫向尺寸 W(2):寬度 W(3):寬度 X:方向 Y:方向 Z:方向 α:平衡接觸角 θ:接觸角

為了能夠詳細理解本揭示案的上述特徵，可藉由參考實施例來獲得上文簡要概括之本揭示案的更具體描述，此些實施例中一些在隨附圖式中示出。然而，應當注意，隨附圖式僅示出了本揭示案的典型實施例，且因此不應被認為是對其範疇的限制，因為本揭示案可承認其他等效的實施例。

第1圖為示出在使用習知拋光墊的化學機械拋光(CMP)製程之後基板之一部分之局部平坦化的示意性截面圖。

第2圖為使用根據本文所述實施例形成之拋光墊之示例性拋光系統的示意性側視圖。

第3圖為拋光墊的示意性等角截面圖，此拋光墊可使用本文所述的方法形成。

第4圖為根據本文描述之實施例之拋光墊的示意性等角視圖。

第5A圖-第5F圖為根據本文所述之實施例之各種拋光墊設計的示意性平面圖，這些拋光墊設計可用於代替第4圖中所示的墊設計。

第6A圖為可用於形成本文所述之拋光墊之積層製造系統的示意性截面圖。

第6B圖為根據本文所述實施例示意性地示出佈置在先前形成的印刷層之表面上之液滴的特寫橫截面圖。

第7圖為闡述根據本文所述實施例形成拋光墊之方法的圖。

第8A圖為示出根據本文所述實施例之拋光墊之儲存模數隨溫度變化的曲線圖。

第8B圖為示出根據本文所述實施例之拋光墊之鎢移除率隨溫度變化的曲線圖。

第8C圖為示出根據本文所述實施例之基板拋光期間之凹陷隨特徵尺寸變化的曲線圖。

第8D圖為示出根據本文所述實施例之基板拋光期間之侵蝕隨特徵尺寸變化的曲線圖。

為了便於理解，在可能的情況下使用了相同的元件符號來表示附圖共有的相同元件。可設想，一種實施方式的元件及特徵可有益地結合在其他實施方式中而無需進一步敘述。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

300:拋光墊

302:基礎層

303:拋光層

304:拋光元件

306:拋光表面

310:通道

311:朝上表面

312:孔特徵

H(1):高度

L(1):橫向尺寸

T(1):第一厚度

T(2):第二厚度

T(3):第三厚度

W(2):寬度

Claims (20)

1. 一種拋光墊，其包含： 複數個拋光元件，每個包含： 形成該拋光墊之一拋光表面之一部分的一個別表面；及 自該個別表面向下延伸以界定設置在該等拋光元件之間的複數個通道的一或多個側壁，其中： 該等拋光元件中的每一者具有形成於其中的複數個孔特徵， 該等拋光元件中的每一者由一預聚物組成物形成， 該預聚物組成物具有約80℃或更高的一玻璃轉移溫度(T _g)，及 該預聚物組成物在80℃之一溫度下的一儲存模數(E') (E'80)為約200 MPa或更大。
2. 如請求項1所述之拋光墊，其中該預聚物組成物的T _g為約80℃至約200℃。
3. 如請求項1所述之拋光墊，其中該預聚物組成物包含一或多種單官能丙烯酸酯單體。
4. 如請求項3所述之拋光墊，其中該預聚物組成物包含約30重量%至約40重量%的一丙烯酸異莰酯(IBXA)濃度。
5. 如請求項3所述之拋光墊，其中該預聚物組成物包含約10重量%至約15重量%的一丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯(TMCHA)濃度。
6. 如請求項1所述之拋光墊，其中該預聚物組成物包含一或多種脂肪族胺甲酸乙酯交聯劑。
7. 如請求項6所述之拋光墊，其中該預聚物組成物包含約40重量%至約50重量%的一雙官能脂肪族胺甲酸乙酯甲基丙烯酸酯濃度。
8. 如請求項1所述之拋光墊，其中該預聚物組成物包含選自由二丙烯酸新戊二醇酯、二甲基丙烯酸新戊二醇酯、二丙烯酸二丙二醇酯及二甲基丙烯酸二丙二醇酯組成之群的一或多種脂肪族丙烯酸酯交聯劑。
9. 如請求項1所述之拋光墊，其中該預聚物組成物包含包括約5重量%至約10重量%之一雙官能脂肪族胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物濃度的一或多種脂肪族胺甲酸乙酯寡聚物。
10. 如請求項1所述之拋光墊，其中該等孔特徵包含一犧牲材料組成物。
11. 一種拋光墊，其包含： 由一預聚物組成物形成的複數個拋光元件，該預聚物組成物包含： 約30重量%至約40重量%的一丙烯酸異莰酯(IBXA)濃度； 約10重量%至約15重量%的一丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯(TMCHA)濃度； 約40重量%至約50重量%的一雙官能脂肪族胺甲酸乙酯甲基丙烯酸酯濃度；及 約5重量%至約10重量%的一雙官能脂肪族胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物濃度。
12. 如請求項11所述之拋光墊，其中該預聚物組成物具有約80℃或更高的一玻璃轉移溫度(T _g)。
13. 如請求項12所述之拋光墊，其中該預聚物組成物的T _g為約80℃至約200℃。
14. 如請求項11所述之拋光墊，其中該預聚物組成物在80℃之一溫度下的一儲存模數(E') (E'80)為約200 MPa或更大。
15. 一種拋光一基板的方法，其包含以下步驟： 將一基板設置於一拋光系統中； 將該基板的一材料表面推靠在一拋光墊上，該拋光墊具有由一預聚物組成物形成的複數個拋光元件；及 在約80℃或更高的溫度下操作該拋光系統，其中該預聚物組成物在該操作溫度下的一儲存模數(E')為約200 MPa或更大。
16. 如請求項15所述之方法，其中該預聚物組成物具有約80℃或更高的一玻璃轉移溫度(T _g)。
17. 如請求項16所述之方法，其中該預聚物組成物的T _g為約80℃至約200℃。
18. 如請求項15所述之方法，其中該預聚物組成物包含： 約30重量%至約40重量%的一丙烯酸異莰酯(IBXA)濃度；及 約10重量%至約15重量%的一丙烯酸3,3,5-三甲基環己酯(TMCHA)濃度。
19. 如請求項15所述之方法，其中該預聚物組成物包含約40重量%至約50重量%的一雙官能脂肪族胺甲酸乙酯甲基丙烯酸酯濃度。
20. 如請求項15所述之方法，其中該預聚物組成物包含約5重量%至約10重量%的一雙官能脂肪族胺甲酸乙酯丙烯酸酯寡聚物濃度。

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