TWI516340B - 用於化學機械平坦化之拋光墊及／或其他拋光方法 - Google Patents

用於化學機械平坦化之拋光墊及／或其他拋光方法 Download PDF

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Description

用於化學機械平坦化之拋光墊及/或其他拋光方法
本文之具體實例係關於用於化學機械平坦化及/或用於其他拋光方法(包括拋光多種表面/基板)之拋光墊。
化學機械平坦化(CMP)為半導體加工中用於平坦化基板表面的一種方法。CMP材料移除典型地經由同時與基板進行的化學及機械相互作用而發生。使用CMP可獲得高度平坦的非常適用於許多半導體器件結構之表面。
拋光墊為用於CMP中的一種結構。襯墊可包含多種材料且有時連同拋光液(漿料)使用來作為基板表面之CMP界面。一般而言，拋光墊可用於CMP或用於其他拋光方法，包括拋光多種基板之表面。
本發明係關於一種拋光墊，其包含：包含損失因數tan(δ)至少為0.05之矽氧烷聚合物之基質；及嵌入該基質內之複數個聚合物粒子，該聚合物粒子具有不同於該基質之化學組成。
本發明進一步關於一種拋光墊，其包含：包含儲存模數為約1×105Pa至約1×107Pa且損失模數為約1×104Pa至約1×106Pa之材料之基質；及 嵌入該基質內且平均粒徑為約10μm至100μm之複數個聚合物粒子。
本發明進一步關於一種拋光基板表面的方法，其包含：提供基板；及使該基板與拋光墊接觸，藉以接觸時相對該拋光墊及該基板之另一者移動該拋光墊及/或該基板，該拋光墊包含：包含儲存模數為約1×105Pa至約1×107Pa且損失模數為約1×104Pa至約1×106Pa之材料之基質；及嵌入該基質內且平均粒徑為約10μm至100μm之聚合物粒子。
經由實施方式結合附圖將易於瞭解本文之具體實例。為簡化本說明書，相同參考數字表示相同結構元件。本文之具體實例在附圖之圖形中以舉例而非限制之方式加以說明。
在以下實施方式中，參考形成本文之一部分的附圖，其中相同數字始終表示相同零件，且其中經由實施本發明之說明具體實例展示。應瞭解在不脫離所希望之範疇的情況下，可利用其他具體實例且可作結構或邏輯改變。因此，下列實施方式並非以限制意義提出，且具體實例之範疇由附加之申請專利範圍及其等效物加以界定。
各個操作又可以可能有助於瞭解具體實例之方式描述 為多個不連續操作；但是，描述之順序不應詮釋為欲暗示此等操作依順序而定。
本說明書可使用基於透視之描述，諸如上部/下部、後部/前部及頂部/底部。此等描述僅用於便於論述且並非意欲限制本文之具體實例之應用。
為達到本說明書之目的，「A/B」形式或「A及/或B」形式之短語意謂(A)、(B)或(A及B)。為達到本說明書之目的，「A、B及C中之至少一個」形式之短語意謂(A)、(B)、(C)、(A及B)、(A及C)、(B及C)或(A、B及C)。為達到本說明書之目的，「(A)B」形式之短語意謂(B)或(AB)，即A為視情況可選要素。
本說明書可能使用短語「在一個具體實例中(in an embodiment)」或「在多個具體實例中(in embodiments)」，其各係指一或多個相同或不同的具體實例。此外，術語「包含(comprising)」、「包括(including)」、「具有(having)」及其類似術語當用於本文之具體實例時具有相同意義。
本文之具體實例提供在基板上產生高拋光後平坦度之拋光墊。依據本文之具體實例之襯墊可用於在包含兩種或兩種以上不同材料之複合基板或包含單一材料之基板上移除材料。雖然CMP作為使用所述襯墊之一種適合方法而於本文中提及，但該等襯墊與其他拋光方法(包括在其他基板上使用)一起使用亦涵蓋於且屬於具體實例之範疇內。
在多個具體實例中，本文所述之拋光墊可用於拋光半導體材料、晶圓、矽、玻璃、金屬、微機電系統(MEMS)、 藍寶石等。
在稱作銅CMP之一個例示性具體實例中，可移除介電質之上之銅及障壁層，且當銅導體間之介電質完全曝露時可終止拋光。拋光亦可當移除所有銅且僅保留薄障壁層時終止。
在多個具體實例中，拋光墊可由聚矽氧橡膠(亦稱作矽氧烷聚合物)製造。在一個具體實例中，襯墊可具有諸如至少部分由矽氧烷聚合物所構築之主體基質，且在一個具體實例中，可含有不同材料之嵌入粒子(諸如聚胺甲酸酯)。
在一個具體實例中，由矽氧烷聚合物材料所構築之襯墊適度可壓縮，其儲存模數E'諸如在1×106帕斯卡(Pa)之一個數量級範圍內。在多個具體實例中，矽氧烷聚合物之儲存模數E'及損失模數E"可在適度範圍內變化。矽氧烷聚合物之E'之代表性數值為約1×106Pa，但是可在約1×105Pa至1×107Pa之範圍內，同時適合的子範圍落在約2×105Pa與約5×106Pa之間且更尤其在約4×105Pa與約2×106Pa之間。在一個具體實例中，儲存模數E’隨密度降低而降低。在一個具體實例中，E"之相應適合的數值為約1×104Pa至約1×106Pa，諸如約1×105Pa。在多個具體實例中，上述數值可適用於由其他主體基質材料所構築之襯墊。
在一個具體實例中，所提供之拋光墊包含含有儲存模數為約1×105Pa至約1×107Pa且損失模數為約1×104Pa至約1×106Pa之材料之基質，及嵌入該基質內且平均粒徑為 大約10μm至100μm之聚合物粒子。
主體矽氧烷聚合物基質之機械性質主要決定襯墊之機械回應。此等性質例如可藉由改變主體聚合物及/或嵌入粒子之組成及/或密度加以控制。在多個具體實例中，E'及E"皆可藉由改變製造矽氧烷聚合物時之起始材料之化學組成而顯著改變。藉由添加粒子(諸如小煙霧狀二氧化矽粒子)亦可修改此等性質。可添加此等粒子來提高E'。
當經壓縮時，依據具體實例之襯墊足夠緩慢地回彈以產生具有低凹陷之低缺陷表面，且因此在複合結構上獲得高度平坦的經拋光表面。依據本文具體實例之襯墊為消耗性的，其損失因數tan δ為約0.1。該損失因數tan δ為損失模數E"與儲存模數E'之比率。在多個具體實例中，tan δ可至少為約0.05且在其他多個具體實例中可大於約0.1。
在一個具體實例中，所提供之拋光墊包含含有損失因數至少為0.05之矽氧烷聚合物的基質，及複數個嵌入該基質內之聚合物粒子，該等聚合物粒子具有不同於該基質之化學組成。
在一個具體實例中，矽氧烷聚合物可在襯墊表面(尤其在襯墊表面可產生成品基板之高平坦度之局部緩慢回彈處)產生機械回應。在一個使用矽氧烷聚合物之具體實例中，損失因數隨頻率增加(時間減少)而增加。此損失回應產生襯墊之機械回應，在機械回應中襯墊不能超越所拋光之表面平面快速提供向上力，因此有益地抑制在所拋光材料中產生形貌。對典型CMP操作條件而言，即使基板為 多種類型材料之複合物，此等性質亦導致具有低缺陷程度之非常平坦的最終表面。
依據本文之具體實例之襯墊可用於拋光一種材料(諸如矽或玻璃)之表面以及兩種或兩種以上材料(諸如半導體之CMP中所遇材料)之表面。有利的拋光特徵經由以下成為可能：(1)當壓縮襯墊時，導致每單位面積局部力之小量額外增加之主體基質的低E'，及(2)使得在拋光平面上不可充分地推壓襯墊中該等聚合物粒子之襯墊的性質。襯墊之機械性質限制該襯墊驅使其自身進入所拋光材料且限制其超越拋光平面充分地推壓漿料粒子。此等性質之組合降低襯墊超越拋光平面提供強大局部壓力之能力，此為在所拋光表面中產生缺陷之關鍵機制。
雖然矽氧烷聚合物可由基於聚二甲基矽氧烷(PDMS)之前驅體形成，但起始鏈之長度需要時可加以修改。在一個具體實例中，矽氧烷鏈上某部分之甲基側基可經其他部分取代。此取代可影響矽氧烷鏈間之交聯量。其他因素(諸如所用之觸媒及固化方法)亦可影響交聯之化學交互作用。對大多數拋光方法而言，需要高交聯度。因此，依據本文之教示，對特定應用而言，可調配矽氧烷材料之化學組成以最優化E'及E"。
除以上所論述之化學方法外，在多個具體實例中，矽氧烷聚合物亦可製造成海綿或發泡體之形式，例如使用包含在聚合物基質內之氣孔(pockets of gas)。在一個具體實例中，適合的氣體可為空氣、氮氣或其他適合的氣體。例 如，藉由足量添加發泡化學物質至起始材料，可產生足夠的氣體。此可導致互連之氣孔，從而產生稱為開放氣室式發泡體(open-celled foam)之發泡體。因此，能夠添加不同量之發泡劑至起始材料供調配寬範圍發泡體密度用。在一個具體實例中，發泡體可經由在適合的固化溫度下在固化方法中所發生的反應而產生。
存在寬範圍之矽氧烷聚合物之最終結構，其可依據本文所述之具體實例加以製造。此等聚合物之其他細節可見於Siloxane Polymers,Clarson及Semlyen(1993)中，其內容以引用之方式併入本文中。
在一個具體實例中，襯墊可具有諸如至少部分由矽氧烷聚合物所構築之主體基質。依據一個具體實例之襯墊之主體基質可為矽氧烷聚合物，包括例如聚二甲基矽氧烷及其化學變體(諸如交聯及/或氟化聚二甲基矽氧烷)，或一種以上聚合物之組合。
在一個具體實例中，主體基質亦可含有不同材料(諸如聚胺甲酸酯)之粒子。在此等具體實例中，當此等粒子曝露於襯墊表面時，其可能為該襯墊與待拋光之基板或與所用之拋光液/漿料相互作用之主要或唯一位置。適合的粒子一般具有足夠的表面能且可進一步用於增強襯墊與基板間之拋光界面。在一個具體實例中，該等粒子磨損可慢於主體材料，從而該等粒子充當與基板接觸之主要來源。
在一個具體實例中，較佳粒子類型為聚合物，諸如廣泛用作CMP襯墊之主體材料的聚胺甲酸酯。在一個具體實 例中，聚胺甲酸酯可用作襯墊與基板間發生拋光相互作用之處的表面材料。在多個具體實例中，亦可使用其他類型之粒子，諸如聚脲、聚碳酸酯、聚醚、聚酯、羥化聚酯、聚碸、聚苯乙烯、聚醯胺、聚丙烯醯胺、聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇或耐綸。可根據粒子在襯墊-粒子-晶圓界面及/或襯墊-粒子-漿料界面之性質選擇適合的粒子。
在一個具體實例中，聚合物粒子之平均粒徑為約10μm至100μm，諸如50μm至70μm，例如60μm。在一個具體實例中，聚合物襯墊界定襯墊體積，其中聚合物粒子占襯墊體積之約10%至30%，諸如約20%。
在多個具體實例中，聚合物粒子可隨機分布於基質中，或進一步可相對均勻地分布於整個基質中。
在一個具體實例中，在襯墊基質中可存在粒度之分布。在一個具體實例中，可選擇或控制粒子為所需尺寸或在所需尺寸範圍內。例如，可過濾粒子以移除某一尺寸以上及/或以下之粒子，諸如30μm以下。
在多個具體實例中，需要時可將一或多種粒子類型/組成用於本文之具體實例。使用不同粒子類型可能有利，例如對於在單一基板或不同基板中拋光一種以上類型之材料。在多個具體實例中，該(等)粒子材料可與待使用之拋光液/漿料及/或待拋光之基板進行匹配以最大化襯墊之特定拋光效應。在一個具體實例中，大於某一直徑之粒子可用於拋光具有各種特徵之表面以確保該等粒子在拋光期 間不會過分延伸入此等特徵中(例如半導體上一條線)。
對拋光僅有一種材料(諸如矽或玻璃)之表面而言，所拋光之物件不存在暗示限制襯墊中之聚合物粒子尺寸之特徵。在此具體實例中，關於粒度之任何限制作為拋光方法自身優化之一部分而出現，亦即拋光速率及拋光均勻性可由襯墊中聚合物粒子尺寸及密度調節。此控制可關於包括速度、成本及拋光優值(諸如均勻性)之參數優化總體拋光方法。
依據一個具體實例，嵌入襯墊粒子提供襯墊、基板及漿料粒子間的接觸點，或對不含粒子之漿料而言，提供襯墊與所拋光基板間的接觸點。在多個具體實例中，藉由以此方式使用嵌入粒子，襯墊之某些功能可分別地加以控制。在一個具體實例中，可能為襯墊表面上主要接觸點之襯墊聚合物粒子與漿料粒子及所拋光之基板相互作用。可選擇襯墊聚合物粒子來獲得高CMP材料移除率或其他CMP性能基準(諸如低缺陷產生)。
在一個具體實例中，襯墊之主體機械回應可藉由使用一或多種具有不同機械性質之不同材料而分別地加以調整。
用於CMP拋光墊之一種例示性所需材料為矽氧烷聚合物。其低儲存模數E'及高損失因數tan δ可在經拋光之複合基板上產生高度平坦之最終結構。第二種材料亦可以例如約10%至30%，諸如約10%、15%、20%或30%之密度包括於聚合物基質中。在一個具體實例中，二氧化矽填料粒子 或其他填料粒子亦可包括於主體基質中以改變某些主體機械性質，諸如儲存模數E'。
由PDMS所形成之矽氧烷聚合物一般疏水，其表面能大約為20mN/m。在一個具體實例中，CMP需要使用拋光液或漿料以濕潤相互作用之襯墊表面從而提供經改良之CMP操作。在一個具體實例中，濕潤拋光發生處之局部襯墊表面為重要的。對以上所註釋之聚合物粒子而言，其具有比矽氧烷基質更高的表面能。例如使用表面能在40mN/m至50mN/m之範圍內的聚胺甲酸酯粒子，在拋光作用發生之處出現經改良之局部濕潤。其他聚合物粒子類型(諸如聚碳酸酯、聚酯等)亦在拋光處理部位提供局部更高的表面能。
在一個具體實例中，矽氧烷聚合物自身可藉由化學修飾PDMS起始材料而更加親水。經聚醚或其他基團取代PDMS主鏈中一或多個甲基可產生更高的表面能，且因此可使聚合物更親水。
因此存在多種方法可用於具體實例中來改良基於矽氧烷聚合物之襯墊之表面可濕性。此等方法包括：1)經由化學添加/取代以修飾矽氧烷基質材料，2)合併更高表面能之粒子進入襯墊材料中，從而導致非均質結構，及3)粗化襯墊之表面。
在多個具體實例中，製造矽氧烷聚合物物件之方法包括(但不限於)壓延法、壓縮成型法、噴霧法、分散法及擠壓法。
一種極其適用於製造用於CMP之拋光墊的方法為壓縮成型法。在壓縮成型方法中，未固化之聚矽氧橡膠前驅體以及拋光粒子(諸如聚胺甲酸酯)可置於模中，接著可覆蓋且加熱該模。在一個具體實例中，模之頂面可在其中具有襯墊凹槽設計。襯墊形成後，其可在獨立烘箱中加以固化。
依據一個具體實例之極其適用於製造用於CMP之拋光墊之另一種方法為壓延法。在此方法中，將聚矽氧聚合物原料通過幾組滾筒(每組三或四個)，且將該材料擠出成為具有良好控制之厚度的薄片。例如，可使用此方法製造超過一米寬度之薄片。退出最後一組滾筒後，可將該聚合物薄片置放於固化烘箱中，在其中對薄片實施受控制之熱固化。固化循環之時間及溫度可由合併成為初始化學物質混合物之引入矽氧烷聚合物化學物質及固化劑來決定。最後兩個滾筒間之間隔決定薄片厚度。薄片可加以固化(例如在凹槽圖案化後)或可用作成型方法之預成型坯。
在一個具體實例中，CMP襯墊之較佳厚度範圍在10密耳(mil)至200密耳之範圍內。此厚度範圍可例如由壓延法或成型法獲得。
在一個具體實例中，矽氧烷聚合物在此厚度範圍(10密耳至200密耳)內具有很高的可撓性。在一個具體實例中，一種改良平面硬度之方法可為諸如在壓延方法中，當矽氧烷聚合物經過最後一對滾筒時，將其置放於相對僵硬的支撐材料上。一種適於此具體實例之材料為約0.020"厚、 已清洗且熱固之聚酯布。由如上所述之壓延方法獲得的結構可合併可滲透布作為兩層或多層結構之底層。在多個具體實例中，適合的材料(諸如聚酯、玻璃、耐綸、嫘縈或棉)可用於提供面內硬度、滲透性及/或熱穩健性及化學穩健性。
在一適合的壓延系統中，可創建依據具體實例之多層結構。例如，在一個具體實例中，起初可創建具有提供高面內硬度之布層及無凹槽矽氧烷聚合物層的結構。在一個具體實例中，接著可將多層結構部分固化且隨後當添加第二矽氧烷聚合物層至結構頂部時，用作最後滾筒間之底層。可能為與漿料及晶圓或其他待拋光表面接觸之層的此頂層在一個具體實例中可有凹槽或無凹槽且可具有不同於基層之組成。
在一個具體實例中，不同材料之多層在跨越晶圓表面(且不僅僅是在晶圓複合表面上之兩種材料間的界面上)之長距離中可用於控制襯墊CMP平坦化性質。在多個具體實例中，可獲得幾毫米的平坦化長度。關於可與本文具體實例一起併入之多層化襯墊之其他詳情可見於美國專利第5,212,910號中，其全部內容以引用之方式併入本文中。
在多個具體實例中，CMP襯墊可有凹槽或有其他各種構型之圖案以改良拋光性能。在多個具體實例中，間距尺寸及凹槽深度尺寸可在寬範圍內變化。在一個具體實例中，適合的凹槽可為例如約0.010英吋至約0.050英吋深及/或寬。在一個具體實例中，適合的凹槽(需要時可呈現多 種圖案)可間隔開約0.020英吋至約0.5英吋。
凹槽可以若干方式形成於矽氧烷聚合物襯墊中，諸如經由成型法。在一個具體實例中，未固化之聚合物可足夠軟從而可由圖案化滾筒或印模於其中壓印出凹槽。在一個具體實例中，對經壓縮成型之襯墊而言，模之頂部內表面可具有凸起圖案，因此當襯墊退出該模時對其加以圖案化。顯然，該圖案可為模表面上之凸起結構所創建的任何圖案，例如正方形圖案、六邊形圖案或同心凹槽。
圖1說明依據一例示性具體實例之基板加工裝置之透視圖。
用於化學機械拋光之系統100可包括一旋轉壓板102，其經由一驅動軸104驅動。拋光墊106連接至壓板102之頂面。拋光漿料108自漿料分配臂112上之一或多個孔110在襯墊上加以分配。晶圓載體114固持晶圓(具有扣環)116。待平坦化一側面向下的晶圓116對著拋光墊106之表面118擠壓且由載體驅動軸120旋轉。
襯墊210以截面展示於圖2中且表示一例示性具體實例。襯墊210之頂面216為拋光或平坦化表面。襯墊210之主體212由基質材料及聚合物粒子構成。襯墊210建置於支撐布層220上。凹槽214切入襯墊210之表面216以用於適當的漿料流動。襯墊210可以黏合層218連接至壓板表面。
襯墊210之近頂面216位置230之例示性擴展截面展示於圖3中。該襯墊由矽氧烷聚合物基質302及聚合物粒 子304構成。襯墊表面216具有一些曝露的聚合物粒子306。
圖4展示依據一個具體實例具有兩層基質材料之襯墊結構。襯墊400由與材料之下層或基底襯墊402(諸如由發泡體或類似結構或功能材料所構築)接觸之支撐層404(諸如由聚酯、玻璃、耐綸、嫘縈或棉等所構築)構成。在一個具體實例中，下層402為可壓縮的且可幫助補償襯墊高度之變化。在一個替代具體實例中，可缺少下層402。上層406為襯墊表面408形成於其中之主體基質材料(諸如由矽氧烷聚合物所構築)。雖然凹槽410形成於第二層中，但在一個具體實例中其可進一步延伸入一或多個下層。整體結構具有黏合層412以提供例如與壓板表面之接觸。晶圓表面上材料任何點處之局部拋光速率隨晶圓與襯墊間向下力增加及晶圓與襯墊間相對速度增加而增加。其他參數(諸如襯墊類型及結構以及漿料化學組成及粒子)亦決定材料移除率。關於此等參數之其他詳情參見Chemical-Mechanical Planarization of Semiconductor Materials,M.R.Oliver(編)，Springer Verlag，其全部內容以引用之方式併入本文中。
雖然圖2及圖4所展示之襯墊有凹槽，但在多個具體實例中，襯墊亦可無凹槽或無圖案而構築，或除所表示之凹槽外或代替所表示之凹槽，襯墊亦可具有其他表面圖案。
本文之具體實例提供具有低表面凹陷之拋光。此低表面凹陷可經由兩種作用機制之一或二者實現。
引起低表面凹陷之第一種作用機制係基於基質之機械性質。嵌入低E'有損襯墊之聚合物粒子在拋光期間不會快 速回彈從而向下延伸且於凹處中拋光。聚合物粒子在襯墊可將其向下壓入凹處很深之前在水平方向過到凹入結構之遠側。結果，對窄凹處而言，拋光聚合物粒子之表面未到達凹處底部且無材料進一步加以移除。此機制尤其適用於具有小橫向尺寸(例如小於20μm)之凹處，此時拋光方向實質上跨過此短尺寸。
當行進方向沿長得多的尺寸(諸如長導線)時，另一機制可起作用。
引起低表面凹陷之第二種作用機制係基於襯墊聚合物粒子之尺寸。在多個具體實例中，聚合物拋光粒子相對其拋光的窄結構具有大尺寸。例如，聚合物粒子可具有20μm左右之直徑，同時所拋光之長線非常窄。在當前技術水準上，此等長線寬度小於5μm。因此，當粒子在窄結構之上時，其不能向下延伸很遠進入彼結構中之凹處。此限制機制適用於粒子沿所拋光結構之長尺寸具有相對速度之組件。對半導體結構中之導線而言，此方向沿導體長度。
兩種限制機制皆有助於限制表面凹陷，尤其在長尺寸與短尺寸極為不同之凹入結構之情況下。經由拋光中保持形狀的聚合物大粒子，兩種機制皆可能實現。此與標準聚合物襯墊形成對比，在拋光期間標準聚合物襯墊中之窄突點在很高壓力下得以壓縮。當具有高E'之此等突點到達凹處時，該等突點很快向下延伸入該凹處。來自文獻之結果表明對於使用標準襯墊及標準方法之加工而言，突點通常大約為1000Ǻ至2000Ǻ。
在一個具體實例中，聚合物粒子之平均直徑可為經襯墊拋光之線的線寬的至少約2倍至20倍(諸如約2、4、6、8、10、15、20倍或更高倍數)。
圖5說明與基板相互作用之襯墊及粒子之例示性圖解。襯墊502具有聚合物粒子504。聚合物粒子504與形成於基板508中之線506接觸。例如，線506可為金屬線且基板508可為介電材料。如可所見，粒子504相對於線寬之尺寸阻止粒子504向下延伸入線506超越某個深度移除材料。
雖然為達到描述較佳具體實例之目的已於本文中說明及描述某些具體實例，但一般技術者應瞭解，可在不脫離範疇之情況下用推測達到相同目的之廣泛多種替代及/或同等具體實例或實施例替代所展示及所描述之具體實例。熟習此項技術者將易於瞭解本文可以各種各樣之方式加以實施。本申請案意欲涵蓋本文所論述之具體實例的任何改型或變化。因此，顯然希望具體實例僅受申請專利範圍及其等效物限制。
100‧‧‧系統
102‧‧‧旋轉壓板
104‧‧‧驅動軸
106‧‧‧拋光墊
108‧‧‧拋光漿料
110‧‧‧孔
112‧‧‧漿料分配臂
114‧‧‧晶圓載體
116‧‧‧晶圓
118‧‧‧表面
120‧‧‧載體驅動軸
210‧‧‧襯墊
212‧‧‧主體
214‧‧‧凹槽
216‧‧‧表面
218‧‧‧黏合層
220‧‧‧支撐布層
230‧‧‧位置
302‧‧‧矽氧烷聚合物基質
304‧‧‧聚合物粒子
306‧‧‧曝露的聚合物粒子
400‧‧‧襯墊
402‧‧‧下層或基底襯墊
404‧‧‧支撐層
406‧‧‧上層
408‧‧‧襯墊表面
410‧‧‧凹槽
412‧‧‧黏合層
502‧‧‧襯墊
504‧‧‧聚合物粒子
506‧‧‧線
508‧‧‧基板
圖1說明依據一個代表性具體實例之基板加工裝置之透視圖；圖2說明依據一個具體實例之襯墊之剖面圖；圖3說明依據一個具體實例之圖2之襯墊之一部分的剖面展開圖； 圖4說明依據一個具體實例之襯墊之剖面圖；及圖5說明依據一個具體實例之襯墊及粒子與基板間相互作用之例示性圖解。
100‧‧‧系統
102‧‧‧旋轉壓板
104‧‧‧驅動軸
106‧‧‧拋光墊
108‧‧‧拋光漿料
110‧‧‧孔
112‧‧‧漿料分配臂
114‧‧‧晶圓載體
116‧‧‧晶圓
118‧‧‧表面
120‧‧‧載體驅動軸

Claims (28)

  1. 一種拋光墊，其包含：包含具有約1×105Pa至約1×107Pa之儲存模數、約1×104Pa至約1×106Pa之損失模數及至少為0.05之損失因數tan(δ)之矽氧烷聚合物之基質；及嵌入該基質內之複數個聚合物粒子，該聚合物粒子具有不同於該基質之化學組成。
  2. 如申請專利範圍第1項之拋光墊，其中該拋光墊界定襯墊體積，且該聚合物粒子占該襯墊體積之約10%至30%。
  3. 如申請專利範圍第1項之拋光墊，其中該聚合物粒子包含以下至少一種：聚胺甲酸酯、聚脲、聚碳酸酯、聚醚、聚酯、聚碸、聚苯乙烯、聚醯胺、聚丙烯醯胺、聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇及耐綸。
  4. 如申請專利範圍第1項之拋光墊，其進一步包含與該基質耦接之支撐層。
  5. 如申請專利範圍第4項之拋光墊，其中該支撐層包含以下至少一種：聚酯、玻璃、耐綸、嫘縈及棉。
  6. 如申請專利範圍第1項之拋光墊，其中該基質在其表面包含至少一個凹槽或圖案。
  7. 一種拋光墊，其包含：包含具有約1×105Pa至約1×107Pa之儲存模數且約1×104Pa至約1×106Pa之損失模數之材料之基質；及嵌入該基質內且平均粒徑為約10μm至100μm之複 數個聚合物粒子。
  8. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該基質材料之損失模數為約1×105Pa。
  9. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該基質材料包含至少為0.05之損失因數tan(δ)。
  10. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該基質材料包含至少為0.1之損失因數tan(δ)。
  11. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該拋光墊具有10密耳(mil)至200密耳之厚度。
  12. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該聚合物粒子係隨機分布於該基質中。
  13. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該聚合物粒子相對均勻地分布於整個基質中。
  14. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該拋光墊界定襯墊體積，且該聚合物粒子占該襯墊體積之約10%至30%。
  15. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該基質材料包含矽氧烷聚合物。
  16. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該基質材料包含交聯聚二甲基矽氧烷。
  17. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該基質材料包含氟化聚二甲基矽氧烷。
  18. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該基質進一步包含二氧化矽填料粒子。
  19. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該聚合物粒子包含以下至少一種：聚胺甲酸酯、聚脲、聚碳酸酯、聚醚、聚酯、聚碸、聚苯乙烯、聚醯胺、聚丙烯醯胺、聚丙烯、聚乙烯、聚丁二烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇及耐綸。
  20. 如申請專利範圍第19項之拋光墊，其中該聚合物粒子具有平均粒徑為約50μm至70μm。
  21. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該聚合物粒子包含羥化聚酯粒子。
  22. 如申請專利範圍第21項之拋光墊，其中該羥化聚酯粒子具有約60μm之平均粒徑。
  23. 如申請專利範圍第21項之拋光墊，其中該拋光墊界定襯墊體積，其中該羥化聚酯粒子占該襯墊體積之約20%。
  24. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其進一步包含與該基質耦接之支撐層。
  25. 如申請專利範圍第24項之拋光墊，其中該支撐層包含以下至少一種：聚酯、玻璃、耐綸、嫘縈及棉。
  26. 如申請專利範圍第7項之拋光墊，其中該基質在其表面上包含至少一個凹槽或圖案。
  27. 一種拋光基板表面的方法，其包含：提供基板；及使該基板與拋光墊接觸，藉以接觸時相對該拋光墊及該基板之另一者移動該拋光墊及/或該基板，該拋光墊包含： 包含具有約1×105Pa至約1×107Pa之儲存模數且約1×104Pa至約1×106Pa之損失模數之材料之基質；及嵌入該基質內且平均粒徑為約10μm至100μm之聚合物粒子。
  28. 如申請專利範圍第27項之方法，其中該基板具有待拋光線，該線具有線寬，且其中該聚合物粒子之平均粒徑為該待拋光線之線寬的至少約2倍至20倍。
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