TWI233384B - Abrasive pad for CMP - Google Patents

Description

1233384 五、發明説明（ 發明之技術領娀 本發明係關於一種磨墊，其磨層具有三維結構，更特定 言之，關於一種磨墊，其磨層具有用於藉CMp(化學及機械 拋光）法使半導體晶圓平面化之三維結構。 發明之背景 CMP法已眾所周知為依照高度裝置整合及多層寫入將半 導體晶圓平面化之標準方法。CMp系統之基本結構包括兩 個單位，一用於處理及另一用於清潔。處理單位通常包括 產生轉動及加壓同時維持半導體晶圓之頭部份、其驅動機 構、連接墊面對半導體晶圓之滾筒、及其驅動機構作為基 本結構。此外，處理單位包括調節（調整）磨墊之機構、清 潔晶圓夾固表面之機構、供應作業流體之機構等。 由於磨料之結構與特徵對處理發生之磨耗特徵產生重要 影響，需要其進一步改良作為支持CMp法之關鍵技術。磨 塾之結構具有微觀方面與巨觀方面，其均對磨耗特徵產生 影響。微觀結構代表磨粒及黏合劑之型式、起泡狀態、表 面條件等，而巨觀結構代表表面形狀，如孔、凹槽、與凸 起。 曰本專利Kohyo公告Hei 1 1-512874揭示用於半導體晶圓之 磨塾’其磨層具有規則三維結構。此磨塾可用於CMp法。 使用具有三維結構之磨層防止”負載”之問題，使得此磨料 提供穩定之磨耗且耐久性優良。 然而’磨層具有三維結構之磨墊具有磨粒性能易於對磨 耗特徵產生影響之趨勢。如此引起難以使用通用氧化鋁 磨粒充分地修改磨耗表面之拋光之問題。特別是在Cmp法 ’其要求半導體晶圓表面具有丨至2奈米Ry(最大高度，JIS . -4 _ 本紙張尺度適财國g家標準(CNS) M規格(2iQχ 297公I) -

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B 0601)之表面粗度，而且無〇SF(氧化誘發 仙，< I — ^ ,1x5 ) > M. 微刮痕’及無霧狀而確定高平坦度。 …、 然而，如果藉習知一般製法得到之…氧化銘磨粒用於呈 有二維結構而形成之磨料，磨耗時之磨擦力高，使得易在 磨耗表面上產生缺陷或刮痕。另一方面，使用如鑽^ 貴磨粒增加磨墊之製造成本。 Φ

本發明已解決先行技藝之上述問題，而且其目的為提供 一種用於CMP法之磨墊，其具有良好之磨擦性質且不 及耐久性優良而在半導體晶圓之磨耗表面上不造成缺=

發明之fe I 裝 本發明提供用於CMP之磨墊，其具有基材及配置於基材 j之磨層，其中該磨層具有三維結構，其包括多個具有預 訂

線 ^狀之規則排列二維元件，及該磨層包含磨料複合物， 八3藉CVD法製造之先進氧化紹磨粒及黏合劑作為結構組 件’因而完成本發明之上述目的。 簡要説明 圖1為顯示本發明磨層結構之實例之切面圖。 圖2為顯示本發明磨層結構之實例之切面圖。 圖3為顯示本發明磨層結構之實例之切面圖。 圖4為顯示本發明磨層結構之實例之簡圖。 圖5為作為本發明實例之用於CMP之磨墊之磨耗表面之放 大相片。- 圖6為作為本發明實例之用於CMP之磨墊之磨耗表面之平 面圖。 圖7為作為本發明實例之用於CMP之磨墊之橫切面圖。

1233384 A7 ---一 B7 五、發明說明（3 ) 圖8為作為本發明另一個實例之用於CMP之磨墊之磨耗表 面之平面圖。 圖9為作為本發明另一個實例之用於cmp之磨塾之磨耗表 面之平面圖。 圖1〇為作為本發明另一個實例之用於CMP之磨墊之磨耗 表面之平面圖。 圖Π為描述試驗磨墊之磨擦力之方法之模型圖·。 圖12為顯示在磨耗步驟中隨時間經過產生之磨擦力之繪 製圖表。 具體竇施例 磨層之典型實例例示為圖1、2、3、與4。 較佳之磨層可精確地成形（如說明書中所定義）或不規則 地成形，以精確地成形之元件較佳。 個別三維元件形狀可具有任何幾何固體之形式。一般而 言’接觸基材之形狀基底具有比複合物末端大之表面積。 元件形狀可選自許多種幾何固體，如立方體、圓柱體、稜 柱、剖開稜柱、條、長方形、金字塔、剖開金字塔、四面 體、剖開四面體、圓錐形、剖開圓錐形、半螺旋形、剖開 半螺旋形、十字、或具有末端之似郵政標誌橫切面。 元件金字塔可具有四側、五側或六側。三維元件亦可具 有不同形狀之混合物。三維元件可以直列、螺旋、或晶格 方式排列，或可隨機地安置。 形成二維元件之側面可相對基材垂直、相對基材傾斜、 或朝向末端寬度變小之尖錐。如果側面為尖錐，則易於自 模具或製造工具之孔穴去除三維元件。尖錐角度範圍可為 約1至75度，較佳為約2至50度，更佳為約3至35度，而且最 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) ---------

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線 五、發明説明（4 ) 佳為約5至15度。 較小之角度較佳，因為如此在複合物磨損時生成_致之 公稱接觸面積。因&，通常錐形角為大到足以利於自模具 或製造工具去除三維元件且小到足以製造均勻橫切面面積 兩者之間之折衷。亦可使用具有末梢大於背面之橫切面，、 雖然製造可能需要簡單模塑以外之方法。 各f維元件之高度較佳為相同，但是在單一雇耗物件可 -有门度不同之元件。二維元件相對基材之高度通常小於 約2,000微米’而且更特別是在約25至細微米之範圍。 、准元件之基底可彼此鄰接，或者，相鄰三維元件之基 底可彼此刀離指定之距離。纟某些具體實施例，相鄰三維 凡件間之物理接觸涉及不超過各接觸元件垂直高度尺寸之 33%。更較佳^，鄰接元件間之物理接觸量 垂直高度之U25%之範圍。 觸兀件 鄰接之定義亦涵蓋㈣元件共享一個彡維元件區之排列 或在元件之面對側壁間接觸及延伸之橋狀結構。較佳為， 區結構具有不大於各相鄰元件垂直高度尺寸之33%之高度 一維兀件區由用以形成三維元件之相同漿液形成。元件 以無介入複合物位於在元件中心間畫出之筆直假想線上之 方式相鄰較佳為’至少部份之三維元件彼此分離以在元 件之凸起部份之間提供凹下區域。 三雉元件間之線性間隔範圍可為每公分線約1個三維元 件至每公·分線約1〇〇個三維元件。線性間隔可不同，使得元 件濃度在一處大於另一處。例如，濃度可在磨耗物件中因 : 元件之區域松度範圍為約1至10,000元件/平方公分。 使基材區域暴露，即，磨層不覆蓋基材之全部表面刀，亦 1233384 A7

為適合的。此型排列進一步敘述於美國專利5,〇i4，偏 (Ravipati 等人）。 三維元件較佳為以預定圖案陳列在基材上，或以預定位 置陳列在基材上。例如，在藉由在基材與其中具有孔穴之 製造工具間提供漿液而製造之磨料中，元件之預定圖案對 應製造工具上之孔穴圖案。圖案因此可由物件至物件再現'。 在預定圖案之具體實施例中，三維元件為陣列或排列， 其表示元件為長方形陣列，如對齊之行列，或交替抵消之 行列。如果需要，一列三維元件可筆直對齊第二列三維元 件。較佳為，一列磨耗元件可抵消第二列三維元件。 在另一個具體實施例中，三維元件可以"隨機"陣列或排 列陳列。其表示元件不為上述之規則之行列陣列。例如， 磨耗元件可以如1995年3月23日公告之WO PCT 95/07797專利 (Hoopman等人）及1995年8月24曰公告之WO PCT 95/22436專 利（Hoopman等人）所述之方式陣列。然而，應了解，此••隨 機•'陣列為預先決定磨耗物件上之元件位置且對應用以製造 磨耗物件之製造工具中之孔穴位置之預定圖案。 三維有紋路磨耗物件亦可具有不同之磨層組合物。例如 ’磨輪中央可含異於磨輪外部區域之磨層（例如，較短、較 硬或較易或較不易磨損）。 圖1之磨耗物件10具有固定或黏合基材12之金字塔三維元 件11。在相鄰三維元件間有凹口或谷13。亦有抵消第一列 之第二列金字塔三維元件。金字塔磨耗元件之最外點或末 稍在處理時接觸晶圓表面。 圖2之磨耗物件20具有不規則形狀、金字塔磨耗元件◊在 此特定描述中，三維元件具有金字塔型形狀。界定金字塔 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

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線 1233384 A7 B7 五、發明説明（6 ) 之邊界形狀不規則。不完美之形狀為在黏合劑母體顯著硬 化或固化前，漿液流過及扭曲起初形狀之結果。不規則形 狀特徵為非直線、不透明、非再現性、不確實或不完美平 面或形狀邊界。 圖3之磨耗物件3〇具有剖開金字塔磨耗材料31。 圖4之磨耗物件40具有’’十字’’形41及’’ X ”形42三維元件。 三維元件以列之圖案陳列。各列之三維元件彼匕抵消且不 筆直對齊相鄰列之三維元件。此外，三維元件列以空間或 谷分離。谷或空間可含僅非常少量（以高度測量）之磨料複 合物或不含三維元件。 二維元件之其他排列或組態類似圖3 ,除了各交替列包 含具有’’十字”形之三維元件或具有” χ ”形之三維元件。在 此排列中，奇數列之磨耗元件仍抵消偶數列之三維元件。 在上述”十字”形及” χ ”形元件之排列中，較佳為形成十字 或X形之線長為約750微米及形成十字或χ形之線寬為約5〇微 米0 圖5為作為本發明實例之用於CMPi磨墊之磨耗表面之正 ^圖。其敘述磨層之三維結構。磨層之三維結構構成包括 多個三維元件。三維元件之形狀為圓柱形，而且多個圓柱 形規則地排列。 圖6為上述用於CMp之磨墊之磨耗表 三維元件之組態模式之實例。多個三維元件以橫向方向以 相同之間’排列而形成列A、B…，而且這些列以縱向方向 位移而排列，使得三維元件交替地排列。 •在圖6中，符號d代表三維元件之圓柱直徑。例如，d值 為10至5〇〇〇微米，較佳為5〇至5〇〇微米，更佳為至则微 -9 -

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1233384 A7 B7 五、發明説明（8 ) 之磨料漿液形成。在硬化或膠化時，磨料複合物固化，即 ，固定而具有預定之形狀及預定之結構。 適合用於本發明之磨粒之型式為α -氧化鋁顆粒。α -氧化 鋁顆粒為用於由鋁材料熔煉至細陶瓷材料之許多用途之通 用氣化物材料。 迄今，工業α -氧化銘顆粒藉Bayer法，其為熱分解氫氧化 鋁或明礬之方法，或電熔法製造。在這些方法+，氧化鋁 材料在高溫烘烤或熔化以形成氧化鋁塊，其然後研磨、精 煉、及篩選以調整粒度。因此，此種α -氧化鋁為具有不均 勻形狀之多晶，含多個凝集顆粒，及具有寬粒度分布。此 外，視意圖用途而定，有如低氧化鋁純度之問題。 用於本發明之α -氧化鋁顆粒較佳為先進氧化鋁磨粒。先 進氧化鋁磨粒指藉原位化學蒸氣沈積法（以下稱為CVD法） 製造之α -氧化鋁顆粒。α -氧化鋁顆粒之粒度分布及氧化鋁 顆粒之結晶系統之均勻度比上述藉烘烤及研磨而製造者優 良。 先進氧化鋁磨粒為由生長結晶之顆粒構成之均勻單晶顆 粒，並且具有大約球形性質。此外，由於可控制結晶之生 長大小，粒度分布尖銳。先進氧化鋁磨粒之特徵及用途敘 述於 Masahide Mohri、Shin-ichiro Tanaka、與 Yoshio Uchida 之 "Development of Advanced Alumina" j Functional Materials，1996 年12月號，第16卷，第12期，第18-27頁。 用於本發明特佳之先進氯化鋁磨粒敘述於日本專利Kokai 公告Hei 06-191836。即，其為α-氧化鋁單晶顆粒之粉狀氧化 鋁，其均勻且無内部晶籽，及具有不超過8面之多面體形狀 與不小於0.5且不超過3.0之D/Η比，其中D為平行六方最密充 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

線 1233384 A7 ______ B7 五、發明説明（9 ) 填晶格之α -氧化銘之六角形晶格表面之最大粒度，及Η為 六角形晶格表面之垂直粒度，並且具有如關於Na2〇而轉化 為小於0.05重量％之鈉含量，及不小於99 9〇重量％之鋁純度 〇 磨粒之尺寸視磨耗之半導體晶圓之型式及磨耗表面之所 需拋光而改變。例如，其平均粒度一般為〇·丨至5〇微米，較 佳為0.3至5微米，更佳為0.4至2微米。此先進氧彳匕鋁磨粒商 業得自住友化學工業有限公司之商標名，，Sumic〇rundum，，。 如果先進氣化紹顆粒作為磨層具有三維結構之用於CMP 之磨塾之磨粒，則在CMP法之磨耗時之磨擦力低以提供穩 定之磨耗’使得磨耗表面上較不易出現缺陷及刮痕。 黏合劑硬化或膠化以形成磨層。用於本發明之黏合劑之 較佳實例包括酚系樹脂、可溶酚醛樹脂-酚系樹脂、胺基塑 料fef月曰、胺曱酸酯樹脂、環氧樹脂、丙婦基樹脂、聚酯樹 脂、乙烯基樹脂、三聚氰胺樹脂、丙烯化異氰酸酯樹脂、 尿素-甲酿樹脂、異氰酸酯樹脂、丙烯化胺曱酸酯樹脂、丙 烯化環氧樹脂、及其混合物。黏合劑可為熱塑性樹脂。 特佳黏合劑為輻射硬化黏合劑。輻射硬化黏合劑為藉輕 射能量至少部份地硬化或可至少部份地聚合之黏合劑。視 使用之黏合劑而定，使用如紅外線輻射、電子束輕射 '紫 外線賴射、或可見光輻射之能量來源。 一般而言，這些黏合劑藉自由基機構聚合。較佳為，這 些黏合劑選自包括如乙烯不飽和單體與寡聚物之乙烯不飽 和化合物、丙烯化胺基甲酸酯、丙烯化環氧基、具有α p _ 不飽和羰基之胺基塑料衍生物、具有至少一個乙烯不飽和 基之異氰酸酯衍生物、具有至少一個乙烯不飽和基之異氰 -12-

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峻δ旨、及其混合物。 ^乙烯不飽和化合物可為單官能基、=官能基、三官能基 四“b基、或其他多官能&，而且可包括丙烯基單體與 曱基丙烯基單體。乙烯不飽和化合物包括含碳原子、氫原 :、氧原+、及視情況之氮原子與視情形而定之自原子之 單體化合物與聚合物化合物。 氧原子或氮原子或兩者一般含於醚基、酯基·、胺曱酸酯 基1胺基 '及脲基。適合之乙烯不飽和化合物為藉由較 =為具有小於4000之分子量而且較佳為具有脂族單羥基或 月曰私夕羥基之化合物’與不飽和羧酸(如丙烯酸、甲基丙烯 酸、伊康酸、巴豆酸、異巴豆酸、或順丁稀二酸）之反應製 造之酯。 乙烯不飽和單體之代表性實<列包括甲基丙稀酸乙醋、苯 乙烯二乙烯基苯'丙烯酸羥乙酯'甲基丙烯酸羥乙酯、丙 烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、丙烯酸羥丁酯、曱美丙 稀酸經丁醋、乙烯基甲笨、乙二醇二丙稀酸醋、聚乙:醇 二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸醋、己二醇二丙烯酸酯 二己二醇二丙烯酸酯 三丙烯酸酯、異戊四醇三丙烯酸酯、異戊四醇三甲基丙烯 酸醋、異戊四醇四丙烯酸酷、與異戊四醇四甲基丙烯二。 搜1f暴丙烷三丙烯酸酯、甘油 其他之乙烯不飽和材料包括單烯丙醋、多烯丙酯與多偏 烯丙酯，及羧酸醯胺，如酞酸二烯丙酯、己二酸二烯丙妒 、及Ν，Ν，-二烯丙基己二醯胺。此外，其他含氮化合物包= 參（2-丙烯基-氧乙基）異氰酸酯、1，3,5_參（2-甲基丙烯基氧乙 基）-s-三肼、丙烯醯胺、曱基丙烯酸胺、N_甲基丙烯醯胺 、N，Nf-二甲基丙烯醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮、及队乙烯基 -13-

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吡啶酮。

可組合一 g能或三官能基丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯單 ’或與㈣樹脂或環氧樹脂—起使用之適合單官能基 酸酷與甲基丙烯酸S旨之實例包括丙烯酸月桂醋、丙烯醆辛 酉旨、丙稀酸2-(2_乙氧基乙氧基）乙醋、甲基丙稀酸四氫吹 喃醋、丙婦酸環己自旨、丙烯酸硬脂S旨、丙稀酸2-苯氧基乙 酉旨、丙?酸異辛酉旨、丙稀酸去甲获醋、丙稀酸真癸酉旨:聚 乙二醇單丙烯酸酯、及聚丙二醇單丙烯酸酯。 裝 如果黏合劑藉紫外線輻射硬化，則需要光引發劑啟動自 由基聚合。用於本目的之光引發劑之較佳實例包括有機過 氧化物、錢化合物、醌、.二苯基酮、亞硝基化合物、丙 稀_化物、亞讲、氫硫基化合物、吼咬化合物、三丙稀基 咪唑、貳咪唑、氣烷基三肼、安息香醚、苄基縮酮、9 _氧 訂

線 一苯并硫脈喃、及苯乙酮衍生物。較佳之光引發劑為2孓二 甲氧基-1，2-二苯基-1-乙酮。 ^ 如果黏合劑藉可見光輻射硬化，則光引發劑啟動自由基 聚合為必要的。用於此目的之光引發劑之較佳實例揭示於 USP 4,735,632專利第3攔，第25行至第4欄，第1〇行，第5欄 ，第1至7行，及第6攔，第1至35行，其在此併入作為參考。 含於磨料複合物之磨粒之濃度一般為1〇至9〇重量％，較 佳為40至80重量％，更佳為6〇至75%。此比例視磨粒大小、 使用之黏合劑型式、磨耗表面之所需抛光等而改變。 磨料複合物可含磨粒及黏合劑以外之材料。例如，磨耗 材料可含一般添加劑，如偶合劑、潤滑劑、染料、顏料、 塑性劑、填料、汽提劑、磨料助劑、及其混合物。 磨料複合物可含偶合劑。加入偶合劑可大為降低用於磨 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公I) 1233384 A7 B7 五、發明説明（12 ) 料複合物形成之漿液之覆蓋黏度。用於本發明之偶合劑之 較佳實例包括有機矽烷、錯鋁酸鹽、及鈦酸鹽。偶合劑之 1 一般低於黏合劑之5重量％，較佳為低於丨重量％。 磨層3具有三維結構，其包括多個具有預定形狀之規則 排列二維元件5。這些三維元件5為圓柱體。圓柱體之高度 h—般為10至500微米，較佳為2〇至2〇〇微米，更佳為⑽至。 微米。 · 磨粒4突起不超越三維元件形狀之表面。換言之，三維 7L件5以平坦面構成。例如，組成三維元件5之表面具有不 超過2微米，較佳為不超過1微米之表面粗度Ry。 圖8為作為本發明另一個實例之用於CMp之磨墊之磨耗表 面之平面圖。在此實例中，三維元件具有四面體形狀，其 中脊在頂點連接。在此情形，兩個脊之間形成之角度以一般 為30至150。，較佳為45至140。。三維元件可具有金字塔形 狀。在此情形，兩個脊之間形成之角度一般為3〇至15〇。， 較佳為45至140。。三維元件之高度為，例如，2至3〇〇微米 幸父仏為5至15 0微米。 在圖8中，符號〇代表三維元件之底側長度。符號ρ代表 相鄰三維元件頂部間之距離。長度〇為，例如，5至1〇〇〇微 米，較佳為1〇至500微米。距離ρ為，例如，5至1〇〇〇微米， 較佳為1〇至5〇〇微米。 在此，三維元件可具有四面體形狀，其具有將頂部剖開 以具有預定高度之平坦上表面。在此情形，三維元件之高 度為剖開頂部前三維元件高度之5至95%，較佳為1〇至。 圖9為作為本發明另一個實例之用於CMP之磨墊之磨耗表 面之平面圖。在此實例中，三維元件具有金字塔形狀，^ __ -15- '、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)_A4規格( χ 297公爱) --------__ 1233384 五、發明説明（η ) 具^將，部剖開以具有預定高度之平坦上表面。這些三維 70之同度類似圖8所示之四面體形狀之高度。 相：圖符號。代表三維元件之底側長度。符號讀表 相：：維…側間之距離。符號y代表上表面-側之長度 ^又:為’例如…至删微米’較佳為難麵微求。 :例如，〇至1000微米，較佳為2至500微米。長度y 例如〇·5至1800微求，較佳為j至9〇〇微米。. 圖為作為本發明另一個實例之用於cMp之磨塾之磨耗 表面之平面圖。在此實例中，三維元件具有以橫向安置三 角/ H、且成之稜柱形，其中由其底部以銳角切開棱柱形 二維兀件末端以形成具有四個傾斜表面之殼形。藉由以垂 直縱向方向之平面切割稜形得到之三角形之頂角—般為 至150。，較佳為45至14(r。三維元件之高度為，例如，2至 600微米，較佳為4至300微米。 在此，稜柱三維元件之長度可延伸實f上超過磨墊之全 部區域或者，三維元件之長度可在適合之長度終止，如 圖10所不。三維元件之末端可對齊或不對齊。此外，可將 頂部剖開形成具有平坦上表面之複柱形。在此情形，三維 元件之高度為剖開頂部前三維元件高度之5至95%，較佳為 10至 90〇/〇 〇 在圖10中’符號1代表三維元件之長底側長度。符號V代 表以銳角切開之二維凡件底部份之距離。符號χ代表相鄰三 維元件之短底側間之距離。符號…代表三維元件之短底側 長度（一、准元件見度）。符號ρ代表相鄰三維元件之頂部間之 距離。符號u代表才目鄰三維元件之長底側間之㈣。長度1 為，例如，5至10000微米，較佳為丨〇至5〇〇〇微米。距離ν為 -16- 訂 線 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 29^57 1233384

例如，〇至2000微米，較佳為 一 ------1 土 做，·， 〜哪X马，例 ，〇至2000微米，較佳為〇至1〇〇〇微米。長度w為例如， 2至2000微米，較佳為4至1〇〇〇微米。距離p為，例如，2至 4〇〇0微米，較佳為4至2〇〇〇微米。距離u為，例如，〇至汕㈧ 微米，較佳為〇至1〇00微米。 本發明之用於CMP之磨墊較佳為藉以下所述之方法製造。 首先，製備含磨粒與黏合劑之磨耗材料塗料念液。在此 使用之磨耗材料塗料溶液為以足以組成磨料複合物之量含 黏合劑、磨粒、視情況地及如光引發劑之添加劑，而且二 更含足以給與混合物流體性之揮發性溶劑之組合物。 其次，製備具有多個規則排列凹口之模片。凹口之形狀 可為形成之三維元件之反轉。模片可由如鎳之金屬或:聚 丙烯之塑膠製成。例如，如聚丙烯之熱塑性樹脂較佳，因 為其可於金屬工具上在其熔點壓花以形成預定形狀之凹口 、：此外，如果黏合劑為輻射硬化型樹脂，則較佳為 送^•、外線與可見光之材料。 」莫片以磨耗材料塗料溶液充填。充填步驟藉由以如輥塗 态之塗覆裝置將磨耗材料塗料溶液塗佈於模片上而進行。 將基質重疊在模片上以使磨耗材料塗料溶液黏附基 黏附步驟藉由，例如，以輥壓迫進行以層合。 人：：地化。在此使用之名詞，，硬表示將點合劑聚 口成固恶。在硬化後，磨層之指定形狀不改變。 Λ 黏合_、紅外線輕射、或藉電子束輕射、 二或糟如可見光輻射之其他輻射能量硬化。施加 ； 量可視黏合劑型式及使用之_能量來源而改ί 熟悉此技藝者可適當地決定施加之㈣能量之 _______ -17- 本紙張中國8家標準(CNS) A4規格(2κ)χ297公爱) -17- 〇 1233384 A7 B7 五、發明説明（15 ) 硬化所需之時間可視厚度、密度、黏合劑之溫度、組合物 之性質等而改變。 例如，黏合劑可藉由在透明基材上輻射紫外線（UV)而硬 將模片去除以製造由基材及具有三維結構之磨層組成之 磨墊。黏合劑可在去除模片後硬化。得到之磨墊之構造可 藉一般方法改變，如將其結合在平坦硬撐體上。 實例 本發明更特別地藉以下之實例敘述。然而，本發明不受 這些實例限制。除非特別地指示，實例中之π份”指重量份。 實例 藉由混合表1所示之成分製備磨耗材料塗料溶液。 表1 成分 混合量（份） 藉CVD製造之氧化鋁磨粒（住友化學工業有 限公司製造之·· Sumicorundum ΑΑ04”，粒度： 0·4微米） 100.0 光可聚合丙烯基單體（得自US Sartoner有限公 司之"SR9003”） 15.0 光可聚合丙烯基單體（得自US Sartoner有限公 司之’’SR339") 22.6 分散劑（BYK-Chemie有限公司製造之 ，丨 Disperbyk-Llln) 0.6 光引發劑（Ciba Specialty化學有限公司製造之 ’’Irgacure 819，’） 0.4 製備圖5至7所示，聚丙烯製成且具有反轉圓柱形三維元 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1233384

件凹口之模片。調整相鄰三維元件間之距離使得對半導體 晶圓之總接觸面積之比例為丨8%。尺寸示於表2。 表2 符號 尺寸（微米） d 200 e 218 f 218 h 45 藉輥塗器將磨料材料塗料溶液塗佈於聚丙烯製成之模片 上。將具有100微米厚度之透明PE 丁膜重疊於其上且藉輥壓 迫以層合。輻射紫外線以將黏合劑硬化。 去除模片且結果冷却至室溫以製造磨墊。磨墊之磨層具 有圖5所示之三維結構，及其尺寸為寬度1.27公分X長度10 公分之帶形。試驗磨墊之磨耗性能。 磨擦力 圖11為顯示試驗磨墊之磨擦力之方法之模型圖。至於磨 耗之物件，使用具有丨0亳米直徑之玻璃管。將玻璃管1 ^， 其為磨耗物件，安裝在馬達之主軸（未描述）。將磨墊12掛 在玻璃管11上，以其磨耗表面面内。將一端固定在變形表 13，及將200克之琺碼14連接另一端。 啟動馬達以如箭頭所示之方向轉動玻璃管。將轉動速度 設為240 rpm。讀取變形表13所示之磨擦力（克）且定期地記 錄。結果示於圖12之圖表。 本發明之磨墊具有低磨擦力，及隨磨耗時間經過不出現 提咼磨擦力之趨勢，因而呈現良好之磨擦性質。 磨耗表面之拋光 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X29^7^^

裝 訂

線 1233384 A7 B7 五、發明説明（17 ) 以光學顯微鏡（放大力：5 0倍）測量藉上述方法磨耗4分 鐘之玻璃管之磨耗表面之拋光。 以本發明之磨墊磨耗表面無缺陷及刮痕，並且具有高平 坦度。 比較例 以如貫例1之相同方法製造磨墊，除了使用藉習知方法 製造之氧化銘（Transelco有限公司製造之”丁ιζ〇χ·Βΐ〇9"，粒 度：約0·15微米）代替CVD製造之氧化鋁磨粒，及試驗其磨 耗性能。結果示於圖12之圖表。 一比較例之磨墊具有高磨擦力，及隨磨耗時間經過出現提 高磨擦力之趨勢，因而呈現不良之磨擦性質。此外，以比 較例之磨墊磨耗之磨耗表面具有缺陷或刮痕， 又业且具有低 平坦度。 如上所述及所示，已提供具有良好之磨楸 〜保镣性質且不昂貴 ，及耐久性優良而在半導體晶圓之磨耗表 、 衣面上不造成缺陷 或刮痕之用於CMP之磨墊。 -20-

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1233384 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 .種具有基材及配置於基材上之磨層之用於CMp之磨塾 ，其中 。亥磨層具有二維結構，其包括多個具有預定形狀之 規則排列三維元件，及 該磨層包含磨料複合物，其含藉CVD法製造之先進氧 化紹磨粒及黏合劑作為構造組件。 · 2·根據申凊專利範圍第i項之用於之磨墊，其中該三 、准元件之形狀選自包括圓柱形、圓錐形、四面體形、金 字塔形、具有平坦上表面之四面體或金字塔形、稜柱形 、具有平坦上表面之稜柱形、及條形。 3·根據申請專利範圍第丨項之用於CMp之磨墊，其中該先 進氧化銘磨粒之平均粒度在〇 〇1至2〇微米之範圍内。 4·根據申請專利範圍第丨項之用於CMp之磨墊，其中含於 磨料組合物中之磨粒之濃度在10至90重量％之範圍内。 5·根據申請專利範圍第1項之用於Cmp之磨墊，其中黏合 劑選自包括酚系樹脂、胺基塑料樹脂、胺甲酸酯樹脂、 壤氧樹脂、丙烯基樹脂、丙烯化異氰酸酯樹脂、尿素、 甲駿樹脂、異氰酸酯樹脂、丙烯化胺甲酸酯樹脂、丙歸 化環氧樹脂、膠、及其混合物。 -21 - 本紙張尺度制中s s家標準(ciA4規格(2ig χ撕公黄)