TW202407002A

TW202407002A - 用於製備化學機械拋光墊之雙重固化樹脂

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Publication number: TW202407002A
Application number: TW112122412A
Authority: TW
Inventors: 蔡晨智
Original assignee: 美商Ｃｍｃ材料有限責任公司
Priority date: 2022-06-15
Filing date: 2023-06-15
Publication date: 2024-02-16
Also published as: US20230405765A1; WO2023244739A1

Abstract

本發明提供一種用於經由光聚合及加熱製備化學機械拋光墊之組合物，該組合物包含第一組分，該第一組分包含：一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯、一或多種丙烯酸酯單體及至少一種光引發劑。該組合物進一步包含第二組分，該第二組分包含一或多種胺固化劑。本發明亦提供一種形成化學機械拋光墊之方法，該方法包含製備組合物，該組合物包含：第一組分，其包含一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯、一或多種丙烯酸酯單體及至少一種光引發劑。該組合物進一步包含第二組分，該第二組分包含一或多種胺固化劑。該方法進一步包含：使至少一層該組合物暴露於紫外光，藉此引發聚合反應且因此形成至少一層凝固的墊材料；且加熱該層。

Description

用於製備化學機械拋光墊之雙重固化樹脂

本揭示大體上係關於化學機械拋光，且更特定而言，係關於一種用於製備化學機械拋光墊之雙重固化樹脂。

在開始時應理解，儘管下文說明了本揭示之實施例之例示性實施方式，但無論當前已知與否，可使用任何數目之技術來實施本揭示。本揭示決不應受限於下文所說明之例示性實施方式、圖式及技術。另外，圖式未必按比例繪製。

通常藉由在矽晶圓上依序沈積導電層、半導體層及/或絕緣層而在基板上形成積體電路。多種製造製程需要對基板上之此等層中之至少一者進行平坦化。舉例而言，對於某些應用(例如，拋光金屬層以在圖案化層之溝槽中形成通孔、插塞及線)，平坦化覆蓋層直至圖案化層之頂表面暴露。在其他應用(例如，平坦化用於光微影之介電層)中，拋光覆蓋層直至在底層上方保持所要厚度。化學機械平坦化，亦稱為化學機械拋光(均稱為「CMP」)，為一種公認的平坦化方法。此平坦化方法通常需要將基板安裝於載體頭(carrier head)上。通常相抵於旋轉壓板上之拋光墊置放基板之暴露表面。載體頭在基板上提供可控制負荷(例如，向下力)以相抵於旋轉拋光墊推動該基板。亦可在拋光期間將拋光液體(諸如具有研磨粒子之漿液)安置於拋光墊之表面上。

CMP製程之一個目標在於實現高拋光均勻性。若以不同速率拋光基板上之不同區域，則基板之一些區域有可能移除過多材料(「拋光過度」)或移除過少材料(「拋光不足」)。包括標準墊及固定研磨墊之習知拋光墊可受此等問題影響。標準墊可具有表面粗糙化之聚胺基甲酸酯拋光層且亦可包括可壓縮背襯層。固定研磨墊具有保持於密閉介質中之研磨粒子且通常支撐於不可壓縮之背襯層上。

通常藉由模製、鑄造或燒結聚胺基甲酸酯材料來製備此等習知拋光墊。必須一次一個地(例如，藉由注塑)製備模製拋光墊。對於鑄造拋光墊，將液態前驅體鑄造且固化成「餅狀物」，隨後將其切成單獨墊段。接著必須將此等墊段機器加工至最終厚度。使用習知的基於擠壓之製程製備的拋光墊一般缺乏CMP之所要性質(例如，對於有效CMP而言過脆)。

亦可使用基於槽之積層製造製程來形成CMP墊，如在2020年5月7日申請且名稱為「CHEMICAL MECHANICAL PLANARIZATION PADS VIA VAT-BASED PRODUCTION」之美國專利申請案第16/868,965號中所描述，其中逐漸地形成複數個墊材料薄層。可經由前驅體材料之UV引發之反應形成複數個層中之各層以形成凝固的墊材料之薄層。因此，藉由投影適當光(例如，UV輻射)之圖案以形成各薄層而形成具有精確控制結構的所得墊。

積層製造製程之使用提供各種益處及優點。舉例而言，使用積層製造製程之一個優點為能夠產生包含連續單層主體之CMP墊，此與藉由基於擠壓之CMP製程形成之多層主體(其需要經由黏著劑黏著至子墊之頂部薄片)形成對比。另外，積層製造製程可允許拋光墊形成有比使用其他習知製程可能形成之物理及化學性質更緊密控制的物理及化學性質。舉例而言，製程允許取決於投影於表面上的UV光影像而製備具有獨特凹槽及通道結構的CMP墊。可藉由控制經投影UV影像圖案之電腦輔助設計(CAD)程式來應用層上之圖案。與使用其他方法(包括基於擠壓之列印製程(例如，涉及具有噴嘴之機械列印頭的製程，該等噴嘴在列印頭移動將前驅體材料噴射至表面上))可能之情況相比，製程亦有助於增加之製造產出量。積層製造製程亦降低機器操作成本、材料成本及人工成本，同時亦降低人為誤差之可能性。

本揭示試圖藉由提供一種用於製備CMP墊之改良的雙重固化樹脂來改良現存CMP製程。雙重固化樹脂包括：第一組分，其包括一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯、一或多種丙烯酸酯單體及至少一種光引發劑；及第二組分，其包括胺固化劑。第一組分與第二組分之間的化學計量經控制以提供所得CMP墊之改良磨耗率且防止或減少CMP製程期間表面特徵之塗污或損失。舉例而言，第一組分與第二組分之比可介於約1:0.6 (對應於第二組分之為0.6的化學計量)至1:0.8 (對應於第二組分之為0.8的化學計量)範圍內。經由此控制化學計量，使用本揭示之雙重固化樹脂製備的CMP墊在使用期間保持所要多孔結構，而不塗污且變得孔隙較少，藉此改良CMP墊效能及可用使用壽命。

本揭示之新雙重固化材料可用於製備具有改良的磨耗率之CMP墊，同時維持高移除率。本揭示之改良的雙重固化樹脂有助於使用積層製造製程(諸如基於槽之製程、基於擠壓之製程等)來有效製備CMP墊。在某些實施例中，所得CMP墊顯示磨耗率顯著低於使用積層製造所使用之習知材料製備的CMP墊之磨耗率。本揭示之CMP墊具有與先前積層製造的CMP墊之化學及機械性質相比經改良的化學及機械性質，且顯示有益效能性質，諸如多孔表面結構之改良的保持、改良的移除率及減小的磨耗率。亦可比先前CMP墊更高效且可靠地製備CMP墊。

本揭示之目標亦為提供一種使用雙重固化樹脂製備CMP墊的製程，該雙重固化樹脂包括：第一組分，其具有一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯、一或多種丙烯酸酯單體及至少一種光引發劑；及第二組分，其具有胺固化劑。第二組分相對於第一組分之化學計量可介於0.6至0.8範圍內。 例示性組合物

圖1繪示用於製作CMP墊之雙重固化樹脂100之例示性組合物。雙重固化樹脂100包括第一組分102 (組分A)及第二組分104 (組分B)。第一組分102包括一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯106、一或多種丙烯酸酯單體108及至少一種光引發劑110。第二組分104包括一或多種胺固化劑112。下文提供第一組分102及第二組分104之次組分的其他細節及實例。雙重固化樹脂100可視情況包括下文進一步描述的添加劑114。

可藉由將雙重固化樹脂100暴露於紫外(UV)光且加熱雙重固化樹脂100以執行熱固化來使雙重固化樹脂100凝固。本揭示認識到，由此雙重固化方法產生之丙烯酸酯及胺基甲酸酯網狀結構之混合物可改良所得材料用作CMP墊之性質(例如，拉伸強度及伸長率)。本揭示亦認識到，先前雙重固化類型材料導致具有經塗污表面紋理之材料，其中通常有益於CMP製程之微米級特徵在拋光之後丟失。因此，使用先前可用之雙重固化調配物製備的CMP墊並不符合低磨耗率及恆定移除率之要求。如下文關於圖3至圖8更詳細地描述，藉由經由對包括於雙重固化樹脂100中之組分的化學計量控制而調整表面紋理，本揭示之新雙重固化樹脂100能夠實現與先前CMP墊之移除率(RR)及平坦化效率(PE)相當的移除率及平坦化效率。此外，墊磨耗率(PWR)類似於先前CMP墊之磨耗率，而對於產生基於樹脂之CMP墊的其他嘗試導致無法用於大部分應用中之具有極高磨耗率的材料。

經丙烯酸酯封端之異氰酸酯106 (例如，或丙烯酸酯胺基甲酸酯寡聚物)可選自聚異氰酸酯或異氰酸酯末端胺基甲酸酯預聚合物。游離異氰酸酯與羥基或胺末端丙烯酸酯反應以形成丙烯酸酯胺基甲酸酯寡聚物。特定而言，經丙烯酸酯封端之異氰酸酯包含：丙烯酸酯封端劑，諸如丙烯酸2-羥乙酯(HEA)、甲基丙烯酸2-羥乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-(三級丁基胺基)乙酯(TBEMA)及甲基丙烯酸3-(丙烯醯氧基)-2-羥丙酯(AHPMA)；以及異氰酸酯末端胺基甲酸酯預聚合物，諸如芳族預聚合物(例如，PET95A、PET75D，兩者可商購自Coim USA公司；及80DPLF，可商購自Anderson Development公司)及脂族預聚合物(例如，APC722、APC504、51-95A等，亦可商購自Coim USA公司)。

丙烯酸酯單體108可充當反應性稀釋劑以降低雙重固化樹脂100之黏度。如本文中所使用，術語丙烯酸酯可指甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯。丙烯酸酯單體108可為單官能、雙官能、三官能或多官能單體。舉例而言，丙烯酸酯單體108可包括但不限於甲基丙烯酸異𦯉酯(IBMA)、丙烯酸2-羧乙酯(CEA)、丙烯酸2-羥乙酯(HEA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、新戊二醇二甲基丙烯酸酯(NGDMA)、甲基丙烯酸3-(丙烯醯氧基)-2-羥丙酯(AHPMA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)等。

光引發劑110用於引發暴露於光(例如，UV輻射)之區中的聚合反應。光引發劑可在365 nm、405 nm或另一適當波長下活化。舉例而言，氧化二苯基膦(TPO)可用作光引發劑，其可藉由365 nm光輻照。

包括於第二組分104中之胺固化劑112與異氰酸酯反應，該等異氰酸酯在升高之溫度下暴露於UV光之後解封端以形成凝固的材料。胺固化劑112可為一級、二級或三級胺。胺固化劑112可為脂族胺、芳族胺或具有其他改性之胺。例示性胺固化劑112包括但不限於4,4'-亞甲基雙(2-甲基環己胺)、聚(丙二醇)雙(2-胺基丙基醚)、5-胺基-1,3,3-三甲基環己烷甲基胺、三羥甲基丙烷參[聚(丙二醇)、胺末端醚等。第二組分104相對於第一組分102之化學計量為雙重固化樹脂100之第二組分104的量相對於雙重固化樹脂100之第一組分102的量的莫耳比。舉例而言，化學計量一對應於針對每莫耳第一組分102，雙重固化樹脂100中包括一莫耳第二組分104。本揭示認識到，由雙重固化樹脂100製備之CMP墊之性質可在0.6與0.8之間的化學計量值下得以改良，如下文相對於圖3至圖8之實例所描述。因而，在某些實施例中，雙重固化樹脂100中第二組分104相對於第一組分102之量的化學計量介於0.6至0.8範圍內。此控制化學計量(或相對胺固化劑量)有助於製備具有改良的表面紋理的CMP墊，該等表面紋理改良CMP效能且增加墊使用壽命(例如，降低墊磨耗率)。

添加劑114可添加至雙重固化樹脂100中且可包括穩定劑、塑化劑、致孔劑填料及/或顏料(例如，碳黑等)。致孔劑為在加熱時體積膨脹之粒子(例如，微球粒)。致孔劑可引起孔在CMP墊中之形成，此可進一步改良其效能。製備 CMP 墊之例示性方法

圖2繪示用於使用圖1之雙重固化樹脂100製備CMP墊的例示性製程200。在此實例中，可使用基於槽之積層製造製程或另一積層製造製程來逐漸地形成數個墊材料薄層。各層可經由雙重固化樹脂100之UV引發反應形成，隨後熱處理以形成凝固的墊材料薄層。因此，藉由投影適當光(例如，UV輻射)之圖案以形成各薄層而形成具有精確控制結構的所得墊。使用製程200，CMP墊可形成有比使用習知製程可能形成之物理及化學性質更緊密控制的物理及化學性質。舉例而言，使用製程200，可製備具有獨特凹槽及通道結構以及改良的化學及機械性質之CMP墊。與使用習知方法可能之情況相比，製程200亦有助於增加之製造產出量。

如圖2中所示，在步驟202處，製備第一組分102。可藉由組合一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯106、一或多種丙烯酸酯單體108及至少一種光引發劑110來製備第一組分102。如上文結合圖1所描述，經丙烯酸酯封端之異氰酸酯106可選自聚異氰酸酯或異氰酸酯末端胺基甲酸酯預聚合物。丙烯酸酯單體108可為單官能、雙官能、三官能或多官能單體。舉例而言，丙烯酸酯單體可包括IBMA、CEA、HEA、EGDMA、NGDMA、AHPMA、TMPTA等。光引發劑110為在暴露於光(例如，在365 nm、405 nm或另一適當波長下)之區中發起聚合反應的組分。

在步驟204處，製備第二組分104。第二組分包括至少一種胺固化劑112。上文關於圖1提供胺固化劑112之實例。

在步驟206處，藉由組合第一組分102及第二組分104來製備雙重固化樹脂100。第二組分104相對於第一組分102之化學計量可介於0.6至0.8範圍內。換言之，雙重固化樹脂100可針對每份第一組分102包括0.6至0.8份第二組分104。在一些實施例中，一或多種添加劑114添加至雙重固化樹脂100中。

在步驟208處，製備CMP墊之至少一個層。舉例而言，一層雙重固化樹脂100可暴露於UV光之適當圖案且隨後經加熱以產生至少一層CMP墊。在使用基於槽之積層製造製程的實例中，可相對於至少含有雙重固化樹脂100之薄膜的槽之表面將積層製造設備之建構平台調整至所要高度(例如，約5、10、15、20、25、50、100微米或在適當時更大)。光源接著用於「寫入」CMP墊之層之結構。舉例而言，UV光可穿過在槽之底部之實質上對於UV光透明的窗(亦即，對於UV光足夠透明以使得UV光之強度可引發雙重固化樹脂100之光引發反應)。一般而言，在適當反應條件下暴露於UV光(亦即，基於「寫入」圖案)的雙重固化樹脂100之區發生自由基聚合。暴露於UV光之後發生光自由基聚合。隨著建構平台升高可持續進行光自由基聚合。在步驟208期間，可藉由投影於雙重固化樹脂100之各層上的UV光之圖案來控制凹槽及通道之圖案。可藉由用於設計經投影UV光之圖案的CAD程式來控制此等圖案。可在形成CMP墊之各層之後或在該等層之全部或一部分藉由UV光「寫入」(例如，在下文所描述的步驟212處)之後執行加熱。

在步驟210處，作出對CMP墊之所有層是否完成(例如，是否已實現所要墊厚度)的判定(例如，藉由用於製備CMP墊之積層製造設備的控制器或處理器)。若未達到所要數目個層或厚度，則製程200返回至步驟208且將額外層添加至CMP墊。對於基於槽之製程之實例，建構平台可再次向上移動至下一層之所要高度，該所要高度可與前一層之高度相同或不同。在建構平台向上移動時，未固化雙重固化樹脂100在固化層下方流動。在一些實施例中，製程暫停以允許適當體積之雙重固化樹脂100流動(例如，藉由所製造之CMP墊之直徑及雙重固化樹脂100之黏度來判定)。接著重複操作以寫入及固化CMP墊之額外層，該CMP墊之額外層可包括與前一層相同或不同的(例如，凹槽及/或通道之)結構。重複步驟208直至達成CMP墊之所要厚度。CMP墊之各層之厚度可小於CMP墊之總厚度的50%。各層的厚度可小於CMP墊或CMP墊之拋光層的總厚度的1%。

一旦在步驟210處完成CMP墊之所有層，則製程200前進至步驟212。在步驟212處，可執行後處理步驟以製備CMP墊以供儲存及/或使用。舉例而言，CMP墊可自其建構平台移除且可執行任何化學及/或物理後處理。舉例而言，可用一或多種溶劑沖洗CMP墊。作為另一實例，可執行熱處理以進一步硬化CMP墊。在一些實施例中，不沖洗墊。在一些情況下，視給定應用而定，可用第二材料回填CMP墊之部分。在步驟214處，針對CMP製程使用CMP墊。 實驗實例

製備具有不同胺固化劑化學計量之調配物且如下文關於圖3至圖8所描述判定其性質。表1概述所測試之不同樣本。用以下各者製備樣本：組分A (對應於圖1之第一組分102)，其包括經TBEMA封端之APC504及51-95A寡聚物(亦即，用TBEMA封端的APC504及51-95A寡聚物)作為經丙烯酸酯封端之異氰酸酯、IBMA及EGDMA作為丙烯酸酯單體及TPO作為光引發劑；及組分B (對應於圖1之第二組分104)，其包括4,4'-亞甲基雙(2-甲基環己胺)及聚(丙二醇)雙(2-胺基丙基醚)作為胺固化劑。表1中示出不同樣本中之組分A及組分B之相對量。表 1 ：例示性雙重固化樹脂樣本中之組分量

樣本 ID	組分 A 量	組分 B 量
樣本1	1	1
樣本2	1	0.66
樣本3	1	0.33
樣本4	1	0

藉由使用來自CMC材料(CMC Materials)之鈰氧漿料(D7400)執行CMP實驗來判定不同樣本的移除率。圖3示出藉由不同樣本及藉由對照CMP墊達成之移除率(RR)的繪圖300。圖3中之移除率呈現為藉由對照CMP墊達成之移除率的百分比。對照CMP墊為可商購自CMC材料的E6088 CMP墊。樣本1至3顯示與對照CMP墊之移除率類似的移除率。樣本2具有與對照CMP墊最密切匹配的移除率。樣本4 (化學計量為零)具有最低移除率。

圖4示出樣本1至4所達成之相對移除量隨組分B之化學計量(亦即，上表1之第三行中的值)而變化的繪圖400。如圖4中所示，0.6與0.8之間的化學計量值提供與對照CMP墊之移除率最類似的移除率。

圖5A及圖5B分別示出用於平坦化淺溝槽隔離(STI)圖案上之900微米(μm) × 900 μm特徵及STI圖案上之100 μm × 100 μm特徵的CMP墊之PE效能的繪圖500及550。樣本2在所測試樣本當中顯示最佳PE效能且具有與對照CMP墊之效能類似的效能。

獲得不同樣本之掃描電子顯微法(SEM)影像以相較於其他樣本之改良效能更佳地理解樣本2之改良效能。圖6A至圖6H示出表1之不同樣本之表面的SEM影像(圖6A、圖6C、圖6E、圖6G中為俯視SEM影像，且圖6B、圖6D、圖6F、圖6H中為橫截面SEM影像)。圖6A及圖6B示出樣本1在用於CMP製程之後的俯視SEM影像600及橫截面SEM影像602。圖6C及圖6D示出樣本2在用於CMP製程之後的俯視SEM影像610及橫截面SEM影像612。圖6E及圖6F示出樣本3在用於CMP製程之後的俯視SEM影像620及橫截面SEM影像622。圖6G及圖6H示出樣本4在用於CMP製程之後的俯視SEM影像630及橫截面SEM影像632。

樣本2展現具有開放孔及很少或沒有表面塗污之紋理(參見圖6C)。然而，其他樣本示出不同程度之表面塗污。圖6B (化學計量值為一的樣本1)及圖6H (化學計量值為零)中之圓圈區示出在CMP製程期間CMP墊之表面經塗抹的區。樣本2之恆定且穩定的多孔結構可有助於藉由圖5A及圖5B中示出的結果表明的經改良PE效能，且化學計量(例如，所使用之胺固化劑之相對量)在實現此多孔表面紋理方面發揮非預期作用。

圖7示出在室溫(RT)及50℃之不同溫度下不同樣本之拉伸應力相對於應變的繪圖700。如圖7中所示，樣本1具有最高強度及斷裂伸長率，其表明雙重固化機制改良材料性質。然而，樣本1在約10%應變下出現拐點，其對於CMP墊材料而言並非較佳的，此係因為材料更像塑膠，而非顯示所要熱固性行為。此行為在拋光期間導致表面塗污。相反地，樣本2在類熱塑性與類熱固性性質之間具有有益平衡，其擴展拉伸伸長率，同時為CMP製程提供更佳表面。換言之，藉由樣本2之化學計量來達成經改良丙烯酸酯及胺基甲酸酯聚合物網狀結構。

圖8示出具有不同胺固化劑化學計量之不同樣本之凹槽深度(GD)損失的繪圖800。GD損失經計算為在用於CMP加工之前及在其在CMP製程中使用之後GD之間的差值。如圖8中所示，樣本4 (化學計量為零)顯示最高GD損失。樣本2及3具有顯著GD損失減少。出乎意料地，樣本1具有相對於樣本2及3之GD損失增加的GD損失，進一步指示用於CMP墊製備之化學計量介於0.6至0.8範圍內之雙重固化樹脂的非預期有效性。

可對本文中所描述之系統、設備及方法作出修改、添加或省略。可整合或分離系統及設備之組件。此外，可藉由更多、更少或其他組件執行系統及設備之操作。該等方法可包括更多、更少或其他步驟。另外，可以任何適合次序執行步驟。另外，可使用任何適合邏輯來執行系統及設備之操作。如此文件中所使用，「各」係指集合中之各成員或集合之子集中之各成員。

在本文中，除非另外明確指示或上下文另外指示，否則「或」為包括性且並非排他性的。因此，在本文中，除非另外明確指示或上下文另外指示，否則「A或B」意謂「A、B或兩者」。此外，除非另外明確指示或上下文另外指示，否則「及」係聯合及各自兩者。因此，在本文中，除非另外明確指示或上下文另外指示，否則「A及B」意謂「A及B，聯合地或各自地」。

本揭示之範疇涵蓋一般熟習此項技術者將瞭解的本文中描述或說明之例示性實施例的全部改變、取代、變化、更改及修改。本揭示之範疇不限於本文中所描述或說明的例示性實施例。此外，儘管本揭示將本文各別實施例描述及說明為包括特定組件、元件、特徵、功能、操作或步驟，但此等實施例中之任一者可包括一般熟習此項技術者將瞭解的本文中任何位置描述或說明的組件、元件、特徵、功能、操作或步驟中之任一者的任何組合或排列。此外，所附申請專利範圍中對經調適以、經配置以、能夠、經組態以、經啟用以、經操作以或可操作以執行一特定功能的設備或系統或設備或系統之組件的參考涵蓋只要彼設備、系統或組件因此經調適、經配置、能夠、經組態、經啟用、經操作或可操作，彼設備、系統、組件(不管其或彼特定功能)便經激活、接通或解鎖。另外，儘管本揭示將特定實施例描述或說明為提供特定優點，但特定實施例可提供此等優點中之無一者、一些或全部。

除非本文另外指示或明顯與上下文相矛盾，否則在描述本發明之內容中(尤其在以下申請專利範圍之內容中)使用術語「一(a)」及「一(an)」及「該(the)」及類似指示物應視為涵蓋單數及複數。除非另外指示，否則術語「包含(comprising)」、「具有(having)」、「包括(including)」及「含有(containing)」應解釋為開放式術語(亦即，意謂「包括但不限於(including, but not limited to)」)。除非本文另外指示，否則本文中之值範圍之敍述僅意欲充當個別提及屬於該範圍之各單獨值之簡寫方法，且各單獨值併入本說明書中，如同在本文中個別敍述一般。使用本文中所提供之任何及所有實例或例示性語言(例如「諸如」)僅意欲更佳地解釋本揭示且不對申請專利範圍之範疇造成限制。

100:雙重固化樹脂 102:第一組分 104:第二組分 106:經丙烯酸酯封端之異氰酸酯 108:丙烯酸酯單體 110:光引發劑 112:胺固化劑 114:添加劑 200:製程 202:步驟 204:步驟 206:步驟 208:步驟 210:步驟 212:步驟 214:步驟 300:繪圖 400:繪圖 500:繪圖 550:繪圖 600:俯視SEM影像 602:橫截面SEM影像 610:俯視SEM影像 612:橫截面SEM影像 620:俯視SEM影像 622:橫截面SEM影像 630:俯視SEM影像 632:橫截面SEM影像 700:繪圖 800:繪圖

為幫助理解本揭示，現結合附圖對以下描述進行參考，在附圖中：

圖1為繪示根據本揭示之說明性實施例的用於製備CMP墊之經改良雙重固化樹脂之組合物的方塊圖；

圖2為用於製備圖1之組合物且使用該組合物來製備CMP墊之例示性製程的流程圖；

圖3為藉由表1中概述之不同樣本CMP墊達成之相對移除率的繪圖；

圖4為表1中概述之不同樣本CMP墊之相對移除率隨胺固化劑化學計量而變化的繪圖；

圖5A及圖5B為表明藉由表1中概述之不同樣本CMP墊達成的不同大小特徵之平坦化效率(PE)的繪圖；

圖6A至圖6H為表1中概述之不同樣本CMP墊之表面的掃描電子顯微法(SEM)影像；

圖7為表1中概述之不同樣本CMP墊之拉伸應力-應變曲線的繪圖；且

圖8為藉由表1中概述之不同樣本CMP墊顯示之凹槽深度(GD)損失的繪圖。

100:雙重固化樹脂

102:第一組分

104:第二組分

106:經丙烯酸酯封端之異氰酸酯

108:丙烯酸酯單體

110:光引發劑

112:胺固化劑

114:添加劑

Claims

一種用於經由光聚合及加熱製備化學機械拋光墊之組合物，該組合物包含：第一組分，其包含：一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯；一或多種丙烯酸酯單體；及至少一種光引發劑；及第二組分，其包含一或多種胺固化劑。
如請求項1之組合物，其中該第一組分與第二組分之莫耳比介於約1:0.6至1:0.8範圍內。
如請求項1之組合物，其進一步包含一或多種添加劑，該一或多種添加劑包含以下各者中之一或多者：一或多種穩定劑、一或多種塑化劑、一或多種致孔劑填料及一或多種顏料。
如請求項1之組合物，其中該一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯包含丙烯酸酯封端劑及異氰酸酯末端胺基甲酸酯預聚合物。
如請求項4之組合物，其中該等丙烯酸酯封端劑係選自丙烯酸2-羥乙酯(HEA)、甲基丙烯酸2-羥乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-(三級丁基胺基)乙酯(TBEMA)及甲基丙烯酸3-(丙烯醯氧基)-2-羥丙酯(AHPMA)。
如請求項4之組合物，其中該等異氰酸酯末端胺基甲酸酯預聚合物包含一或多種芳族預聚合物及一或多種脂族預聚合物中之一者或兩者。
如請求項1之組合物，其中該一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯包含聚異氰酸酯。
如請求項1之組合物，其中該一或多種丙烯酸酯單體包含以下各者中之一或多者：甲基丙烯酸異𦯉酯(IBMA)、丙烯酸2-羧乙酯(CEA)、丙烯酸2-羥乙酯(HEA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、新戊二醇二甲基丙烯酸酯(NGDMA)、甲基丙烯酸3-(丙烯醯氧基)-2-羥丙酯(AHPMA)及三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)。
如請求項1之組合物，其中該至少一種光引發劑包含氧化二苯基膦(TPO)。
一種化學機械拋光墊，其包含由如請求項1之組合物之聚合形成的聚合材料。
一種形成化學機械拋光墊之方法，其包含：製備組合物，該組合物包含：第一組分，其包含：一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯；一或多種丙烯酸酯單體；及至少一種光引發劑；及第二組分，其包含一或多種胺固化劑；使至少一層該組合物暴露於紫外光，藉此引發聚合反應且因此形成至少一層凝固的墊材料；且加熱該層。
如請求項11之方法，其中該第一組分與第二組分之莫耳比介於約1:0.6至1:0.8範圍內。
如請求項11之方法，其進一步包含一或多種添加劑，該一或多種添加劑包含以下各者中之一或多者：一或多種穩定劑、一或多種塑化劑、一或多種致孔劑填料及一或多種顏料。
如請求項11之方法，其中該一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯包含丙烯酸酯封端劑及異氰酸酯末端胺基甲酸酯預聚合物。
如請求項14之方法，其中該等丙烯酸酯封端劑係選自丙烯酸2-羥乙酯(HEA)、甲基丙烯酸2-羥乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-(三級丁基胺基)乙酯(TBEMA)及甲基丙烯酸3-(丙烯醯氧基)-2-羥丙酯(AHPMA)。
如請求項14之方法，其中該等異氰酸酯末端胺基甲酸酯預聚合物包含一或多種芳族預聚合物及一或多種脂族預聚合物中之一者或兩者。
如請求項11之方法，其中該一或多種經丙烯酸酯封端之異氰酸酯包含聚異氰酸酯。
如請求項11之方法，其中該一或多種丙烯酸酯單體包含以下各者中之一或多者：甲基丙烯酸異𦯉酯(IBMA)、丙烯酸2-羧乙酯(CEA)、丙烯酸2-羥乙酯(HEA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)、新戊二醇二甲基丙烯酸酯(NGDMA)、甲基丙烯酸3-(丙烯醯氧基)-2-羥丙酯(AHPMA)及三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)。
如請求項11之方法，其中該至少一種光引發劑包含氧化二苯基膦(TPO)。