TWI586487B - 具有同心或趨近同心之多邊形溝槽圖案的拋光墊 - Google Patents

具有同心或趨近同心之多邊形溝槽圖案的拋光墊 Download PDF

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TWI586487B
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    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/26Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

具有同心或趨近同心之多邊形溝槽圖案的拋光墊
本發明之實施例係屬於化學機械拋光(CMP)之領域,且具體而言係具有同心或趨近同心之多邊形溝槽圖案的拋光墊。
化學-機械平坦化或化學-機械拋光(通常縮寫為CMP)係在半導體製造中用於平坦化半導體晶圓或另一基板之技術。
該製程使用研磨性及腐蝕性化學漿液(通常為膠體)以及通常具有比晶圓大之直徑的拋光墊及扣環。藉由動態拋光頭將拋光墊及晶圓壓在一起且藉由靜態扣環將其固持在適當位置。使動態拋光頭在拋光期間旋轉。此方法有助於移除材料且往往易於使任何不規則形貌平整,使得晶圓平坦或為平面。為設定用於形成額外電路元件之晶圓,此可為必需的。舉例而言,為使整個表面在微影蝕刻系統之景深內或選擇性移除基於其位置之材料,此可為必需的。典型景深要求低至最近亞-50奈米技術節點之埃等級。
材料移除之方法並非僅為研磨性刮擦,如木頭上之砂紙。漿液中之化學物質亦與欲移除材料反應及/或使其弱化。磨料會加速此弱化過程且拋光墊有助於自表面擦除反應材料。除漿液技術之進步外,拋光墊亦在日益複雜之CMP操作中起重要作用。
然而,CMP墊技術之發展中需要額外改良。
本發明之實施例包括具有同心或趨近同心之多邊形溝槽圖案的拋光墊。
在一實施例中,用於拋光基板之拋光墊包括拋光主體。拋光主體具有拋光表面及背表面。拋光表面具有包括同心或趨近同心之多邊形的溝槽圖案。溝槽圖案沒有自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向溝槽。
在另一實施例中,製造用於拋光基板之拋光墊的方法包括混合預聚物與固化劑以在成型模具之基底中形成混合物。將成型模具之蓋移動至混合物中。該蓋上面佈置有包括同心或趨近同心之多邊形之突出部分的圖案。突出部分之圖案沒有自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向突出部分。在蓋放置於混合物中下,混合物經至少部分固化以形成包括拋光表面之模製均質拋光主體,該拋光表面中佈置有對應於蓋之突出部分圖案的溝槽圖案。
在另一實施例中,用於拋光基板之拋光墊包括拋光主體。拋光主體具有拋光表面及背表面。拋光表面具有包括複數個離散線性段之溝槽圖案,該複數個離散線性段垂直於拋光表面之半徑並形成一個但並不完整之同心或趨近同心之多邊形配置之一部分。
在另一實施例中,用於拋光基板之拋光墊包括拋光主體。拋光主體具有拋光表面及背表面。拋光表面具有包括嵌套式不完整多邊形之溝槽圖案,該等不完整多邊形間具有連續性。
100‧‧‧拋光墊
102‧‧‧拋光表面
104‧‧‧同心圓
106‧‧‧徑向溝槽
200‧‧‧拋光墊
202‧‧‧拋光表面
204‧‧‧同心十二邊形
206‧‧‧最內多邊形
208‧‧‧最外多邊形
210‧‧‧徑向溝槽
300‧‧‧拋光墊
302‧‧‧拋光表面
304‧‧‧同心十二邊形
306‧‧‧最內多邊形
308‧‧‧最外多邊形
320‧‧‧斷開多邊形
400A‧‧‧拋光墊
400B‧‧‧拋光墊
400C‧‧‧拋光墊
402‧‧‧同心多邊形溝槽圖案
404‧‧‧徑向溝槽
406‧‧‧最內多邊形
408‧‧‧最外多邊形
410‧‧‧拋光表面
412‧‧‧同心多邊形溝槽圖案
414‧‧‧拋光表面
420‧‧‧同心多邊形溝槽圖案
422‧‧‧徑向溝槽
424‧‧‧徑向溝槽
426‧‧‧徑向溝槽
428‧‧‧拋光表面
500A‧‧‧拋光墊
500B‧‧‧拋光墊
502A‧‧‧軌道
502B‧‧‧軌道
504A‧‧‧拋光基板
504B‧‧‧拋光基板
506‧‧‧環形溝槽
508‧‧‧多邊形溝槽
600A‧‧‧拋光墊
600B‧‧‧拋光墊
602A‧‧‧同心十二邊形溝槽圖案
602B‧‧‧同心八邊形溝槽圖案
700A‧‧‧拋光墊
702A‧‧‧旋轉連續多邊形拋光墊
704‧‧‧多邊形
706‧‧‧多邊形
708‧‧‧多邊形
800‧‧‧拋光墊
802‧‧‧同心多邊形溝槽圖案
804‧‧‧同心多邊形之中心
806‧‧‧拋光墊之中心
820‧‧‧部分多邊形
822‧‧‧斷開多邊形
900A‧‧‧拋光墊
900B‧‧‧拋光墊
902‧‧‧同心多邊形
904‧‧‧同心多邊形
906‧‧‧非多邊形溝槽
910‧‧‧同心多邊形
912‧‧‧多邊形
914‧‧‧多邊形
916‧‧‧多邊形
1000‧‧‧拋光墊
1002‧‧‧拋光表面
1004‧‧‧局部區域透明區
1006‧‧‧指示區
1008‧‧‧第二溝槽圖案
1010‧‧‧同心多邊形
1100‧‧‧成型模具
1102‧‧‧預聚物
1104‧‧‧固化劑
1106‧‧‧拋光墊前體混合物
1108‧‧‧蓋
1110‧‧‧突出部分之圖案
1112‧‧‧模製均質拋光主體
1114‧‧‧拋光表面
1116‧‧‧背表面
1120‧‧‧溝槽圖案
1122‧‧‧成孔劑
1124‧‧‧氣體
1200‧‧‧拋光墊
1202‧‧‧拋光表面
1204‧‧‧同心扭曲十二邊形
1220‧‧‧部分多邊形
1300‧‧‧拋光墊
1302‧‧‧拋光表面
1304‧‧‧不完整多邊形
1310‧‧‧多邊形
1400A‧‧‧拋光墊
1400B‧‧‧拋光墊
1402‧‧‧拋光表面
1404‧‧‧離散線段
1408‧‧‧多邊形
1452‧‧‧拋光表面
1454‧‧‧離散線段
1500‧‧‧拋光裝置
1502‧‧‧頂表面
1504‧‧‧圖案
1510‧‧‧試樣載體
1511‧‧‧半導體晶圓
1512‧‧‧懸掛機構
1514‧‧‧漿液進料
1590‧‧‧控制單元
圖1圖解說明佈置於習用拋光墊之拋光表面中的同心環形溝槽圖案之俯視平面圖。
圖2圖解說明佈置於習用拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有自最內多邊形至最外多邊形之連 續徑向溝槽。
圖3圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案沒有自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向溝槽。
圖4A圖解說明佈置於習用拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向溝槽。
圖4B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案沒有自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向溝槽。
圖4C圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案在接續多邊形間具有徑向溝槽。
圖5A圖解說明佈置於習用拋光墊之拋光表面中的同心環形溝槽圖案之環形溝槽的軌道之俯視平面圖。
圖5B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之多邊形溝槽的軌道之俯視平面圖。
圖6A圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心十二邊形溝槽圖案之俯視平面圖。
圖6B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心八邊形溝槽圖案之俯視平面圖。
圖7A圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有旋轉接續多邊形。
圖7B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有交替旋轉接續多 邊形。
圖8圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有偏移中心。
圖9A圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案中斷非多邊形溝槽。
圖9B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,其中多邊形中之一者具有與多邊形中之另一者不同的邊緣數量。
圖10圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案由局部區域透明(LAT)區及/或指示區中斷。
圖11A至11F圖解說明根據本發明實施例用於製造拋光墊之操作的剖視圖。
圖12圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有扭曲多邊形。
圖13圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案之不完整多邊形之間具有連續性且具有同心多邊形之總體外觀。
圖14A圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的線段溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有同心多邊形之總體外觀而無拐點。
圖14B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的線段溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有同心多邊形之總體外觀但沒有所有其他的邊緣。
圖15圖解說明根據本發明實施例拋光裝置之等角側視圖,該拋光裝置與具有同心多邊形溝槽圖案之拋光墊相容。
本文闡述具有同心或趨近同心之多邊形溝槽圖案的拋光墊。在以下說明中,闡述多個具體細節(例如具體拋光墊組合物及設計)以達成對本發明之實施例之透徹瞭解。熟習此項技術者應瞭解,本發明之實施例可不借助該等具體細節來實踐。在其他情況下,眾所周知之處理技術(例如關於漿液與拋光墊之組合以實施半導體基板之CMP的細節)未加以詳細闡述,以避免不必要地淡化本發明之實施例。此外,應理解,圖中所示之各個實施例係闡釋性表示且未必按比例繪製。
CMP操作中用於拋光基板之拋光墊通常包括至少一個表面,該表面中形成實體溝槽。該等溝槽可經配置以平衡適當量之用於拋光基板之表面積,同時為CMP操作中所用之漿液提供容器。根據本發明之實施例,針對拋光墊之拋光表面闡述基於一系列同心多邊形形狀之溝槽圖案。作為實例,直徑為約20英吋之拋光墊的拋光表面具有基於同心十邊形溝槽之溝槽圖案。
本文所述溝槽圖案可在CMP操作中使用漿液拋光基板時為先前技術拋光墊提供益處或可具有優於先前技術拋光墊之優點。舉例而言,本文所述溝槽圖案之優點可包括(a)在拋光墊旋轉且個別溝槽徑向向內及向外平移時跨越拋光基板之基於漿液之拋光製程的平均化經改良,(b)相對於具有徑向溝槽之墊,拋光墊上之漿液保留經改良。下文分別結合(例如)圖5B及2更詳細闡述兩個概念。
本發明之基本實施例包括基於一系列形成相似多邊形之溝槽的溝槽圖案,所有溝槽均具有同一中心點,且所有溝槽均以0角度θ對準以使其直線段平行且其角度以徑向方式對準。嵌套式三角形、正方形、五邊形、六邊形等均視為在本發明之精神及範圍內。可存在最大數量之直線段,高於該數量,多邊形將趨近為圓形。較佳實施例可包括將溝槽圖案限制為具有比直線段之該數量小之數量的側之多邊形。 用於此方法之一個原因可為改良拋光益處之平均化,其原本可隨著每一多邊形之側之數量增大且接近圓形形狀而減少。另一實施例包括具有同心多邊形之溝槽圖案,該等同心多邊形具有與拋光墊中心不在相同位置處之中心。
更多涉及之實施例可包括具有同心多邊形之溝槽圖案,該等同心多邊形經定向以相對於彼此具有小角度θ。此小角度θ相對於拋光工具上之墊的旋轉方向可為正的或負的。該等實施例可提供自拋光墊之中心至邊緣形成輕微螺旋之直線角度的視覺印象(參見下文圖7A之說明)。由於拋光面遵循拋光墊,故該圖案亦可提供變化之面寬度。可由於該偏斜溝槽圖案而在拋光性能及漿液保留方面產生其他優點。
習用拋光墊通常具有同心環形溝槽圖案。舉例而言,圖1圖解說明佈置於習用拋光墊之拋光表面中的同心環形溝槽圖案之俯視平面圖。
參照圖1,拋光墊100包括具有拋光表面102及背表面(未顯示)之拋光主體。拋光表面102具有同心圓104之溝槽圖案。溝槽圖案亦包括複數個自最內環至最外環之連續徑向溝槽106,如圖1中所繪示。關於本發明之具體實施例整篇闡述該溝槽圖案之潛在缺點。
具有徑向溝槽之拋光墊可加劇基板拋光期間之漿液損失。舉例而言,圖2圖解說明佈置於習用拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向溝槽。
參照圖2,拋光墊200包括具有拋光表面202及背表面(未顯示)之拋光主體。拋光表面202具有同心多邊形之溝槽圖案。舉例而言,在一實施例中,同心多邊形之溝槽圖案係同心十二邊形204之溝槽圖案,如圖2中所繪示。然而,溝槽圖案亦包括複數個自最內多邊形206至最外多邊形208之連續徑向溝槽210。
與圖2相反且如下圖3中所例示,本發明之實施例包括不存在自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向溝槽之同心多邊形的圖案。藉由不包括該等徑向溝槽,可相對於具有該等徑向溝槽之墊改良拋光墊上之漿液保留。舉例而言,該等連續徑向溝槽可起疏排通道作用,在拋光製程中使用漿液之前有效地自拋光墊排出該漿液。
在本發明之一態樣中,可利用上面具有同心多邊形溝槽圖案之拋光表面製造拋光墊。作為實例,圖3圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案沒有自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向溝槽。
參照圖3,拋光墊300包括具有拋光表面302及背表面(未顯示)之拋光主體。拋光表面302具有同心多邊形之溝槽圖案。舉例而言,在一實施例中,同心多邊形之溝槽圖案係同心十二邊形304之溝槽圖案,如圖3中所繪示。根據本發明之實施例,同心多邊形中之每一者皆具有相同邊緣數量。舉例而言,在一個實施例中,同心多邊形中之每一者皆具有12條邊緣。與圖2之拋光墊相反,溝槽圖案沒有自最內多邊形306至最外多邊形308之連續徑向溝槽。如上文所述,在一實施例中,無連續自最內多邊形306至最外多邊形308之徑向溝槽有助於漿液在拋光墊300之拋光表面上的保留。更具體而言,在一個實施例中,溝槽圖案在任何情況下均沒有徑向溝槽,如圖3中所繪示。
應理解,拋光墊300之外邊緣可能無法容納完整多邊形。然而,可能需要在拋光墊300之最外部範圍處包括溝槽。舉例而言,在一實施例中,在拋光墊300之邊附近或在拋光墊300之邊緣處包括一或多個斷開多邊形320,如圖3中所繪示。
在本發明之另一態樣中,可利用上面具有同心多邊形溝槽圖案及一或多個自同心之最內多邊形至最外多邊形不連續之徑向溝槽的拋光表面製造拋光墊。可包括該徑向溝槽之納入作為指示拋光墊之特徵 的標記或可包括其用於極為局部化之漿液轉移。同時,該徑向溝槽可作為墊製造製程之人工製品而存在。
為比較,圖4A圖解說明佈置於習用拋光墊400A之拋光表面410中的同心多邊形溝槽圖案402之俯視平面圖,該溝槽圖案具有自最內多邊形406至最外多邊形408之連續徑向溝槽404。結合圖2詳細闡述該墊。亦與此相反,圖4B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊400B之拋光表面414中的同心多邊形溝槽圖案412之俯視平面圖,該溝槽圖案沒有徑向溝槽。結合圖3詳細闡述該墊。
相反,圖4C圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊400C之拋光表面428中的同心多邊形溝槽圖案420之俯視平面圖,該溝槽圖案在接續多邊形間具有一或多個徑向溝槽422、424、426。因此,在一實施例中,溝槽圖案在同心多邊形之兩個接續多邊形間進一步包括徑向溝槽。在一個實施例中,徑向溝槽僅在兩個緊密接續多邊形間延伸,例如徑向溝槽422。在另一實施例中,徑向溝槽延伸超過兩個緊密接續多邊形,例如徑向溝槽424。在另一實施例中,與徑向溝槽422及424相反,徑向溝槽位於與角相對之多邊形之側處,例如徑向溝槽426。
藉由包括同心多邊形溝槽之圖案,相對於同心圓,可在拋光墊旋轉且個別溝槽徑向向內及向外平移時跨越拋光基板達成拋光製程之改良平均化。作為實例,圖5A圖解說明佈置於習用拋光墊之拋光表面中的同心環形溝槽圖案之環形溝槽的軌道之俯視平面圖。圖5B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之多邊形溝槽的軌道之俯視平面圖。
參照圖5A,跨越拋光基板504A之軌道502A伴隨拋光墊500A沿佈置於習用拋光墊之拋光表面中的同心環形溝槽圖案之環形溝槽506旋轉。軌道502A保持固定於環形溝槽506上,限制經受來自環形溝槽 506之拋光製程之基板504A之表面的量。與此相反,跨越拋光基板504B之軌道502B伴隨拋光墊500B沿佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之多邊形溝槽508旋轉。對於多邊形溝槽508而言,軌道502B徑向向內及向外平移,從而增加自多邊形溝槽506經受拋光製程之基板504B之表面的量。
在本發明之另一態樣中,多邊形之同心圖案中之每一多邊形的面之數量可根據拋光墊之具體應用以及大小有所變化。作為實例,圖6A圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊600A之拋光表面中的同心十二邊形溝槽圖案602A之俯視平面圖。圖6B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊600B之拋光表面中的同心八邊形溝槽圖案602B之俯視平面圖。
在一實施例中,每一多邊形之邊緣數係由拋光墊之直徑或欲由拋光墊拋光之基板之直徑決定。舉例而言,在一個實施例中,拋光墊之直徑係約30英吋,基板之直徑係約12英吋,且同心多邊形係同心十六邊形。在另一實施例中,拋光墊之直徑係約20英吋,基板之直徑係約8英吋,且同心多邊形係同心十邊形。在一實施例中,最外部多邊形之每一邊緣的長度係大約在欲拋光之基板之直徑長度的50%至60%範圍內。在另一實施例中,本文涵蓋之拋光墊用於拋光直徑為約450毫米之基板。
複數個同心多邊形若不彼此偏移,則可藉由在對準多邊形之邊緣之位置處無意地移除大量漿液而誘發雨溝效應。相反,在本發明之另一態樣中,可使接續多邊形相對於彼此旋轉。舉例而言,圖7A圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有旋轉接續多邊形。圖7B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有交替旋轉接續多邊形。
作為用以闡釋上述概念之比較,再次參照圖3,在一實施例中,同心多邊形中之每一多邊形相對其接續多邊形無旋轉度數。然而,參照圖7A,拋光墊700A具有含旋轉接續多邊形702A之同心多邊形溝槽圖案。亦即,在一實施例中,同心多邊形之多邊形702A中之一或多者相對於其接續多邊形具有旋轉度數。在一個實施例中,一或多個多邊形相對於接續多邊形具有順時針旋轉,如圖7A中所繪示。在替代實施例中,一或多個多邊形相對於接續多邊形具有逆時針旋轉。參照圖7B,在另一態樣中,使旋轉交錯以使多邊形704相對於其緊密接續多邊形706旋轉,但相對於其下一接續多邊形708之旋轉度數為0。在一實施例中,旋轉度數係由溝槽圖案中之同心多邊形的總數量決定。在一個實施例中,旋轉度數係經選擇以使最內多邊形直至最外多邊形漸進地偏斜所選多邊形形狀之一個面的一圈。舉例而言,在一極具體實施例中,30英吋拋光墊包括100個同心十邊形。每一接續十邊形在相同方向上相對於其前一十邊形以0.36度旋轉。
在另一態樣中,溝槽圖案之同心多邊形的中心不需在拋光墊之中心處。舉例而言,圖8圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有偏移中心。
作為用以闡釋上述概念之比較,再次參照圖3,在一實施例中,同心多邊形之中心位於拋光墊之中心處。然而,參照圖8,同心多邊形溝槽圖案802佈置於拋光墊800之拋光表面中。同心多邊形之中心804自拋光墊800之中心806偏移。該配置對於一些具體基板設計或拋光製程可為可行的。
應理解,拋光墊800之外邊緣可無法容納完整多邊形。然而,可能需要在拋光墊800之最外部範圍處包括溝槽。舉例而言,在一實施例中,在拋光墊800之邊緣附近或在拋光墊800之邊緣處包括一或多個 部分多邊形820及/或一或多個斷開多邊形822,如圖8中所繪示。
在另一態樣中,可以非多邊形溝槽中斷同心多邊形圖案。舉例而言,圖9A圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案中斷非多邊形溝槽。
參照圖9A,拋光墊900A具有同心多邊形902之溝槽圖案。一或多個非多邊形溝槽906中斷同心多邊形902之圖案。舉例而言,同心多邊形902及904由非多邊形溝槽906隔開。在一實施例中,每一非多邊形溝槽906之中心位於同心多邊形902之中心處,如圖9A中所繪示。在一實施例中,非多邊形溝槽係環形,亦如圖9A中所繪示。
在另一態樣中,同心多邊形圖案不需包括均具有相同邊緣數量之多邊形。舉例而言,圖9B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,其中多邊形中之一者具有與多邊形中之另一不同的邊緣數量。
參照圖9B,拋光墊900B具有同心多邊形910之溝槽圖案。同心多邊形中之一者具有與同心多邊形中之另一者不同的邊緣數量。舉例而言,多邊形910具有12條邊緣,多邊形912具有10條邊緣,多邊形914具有8條邊緣,且多邊形916具有6條邊緣。在一實施例中,最外多邊形之邊比最內多邊形多,如圖9B中所繪示。此配置可使得在接近拋光墊之中心時保留較長邊緣長度,此在每一多邊形使用相同邊緣數量之情況下不可能達成。藉由在接近拋光墊之中心時保留較長邊緣長度,隨著拋光基板在拋光墊周圍改變位置,可達成更平整拋光製程。
在一實施例中,本文所述拋光墊(例如拋光墊300、400B、400C、500B、600A、600B、700A、700B、800、900A或900B)適於拋光基板。基板可為用於半導體製造工業中者,例如上面佈置有器件或其他層之矽基板。然而,基板可為(例如但不限於)用於MEMS器 件、光罩或太陽能模組之基板。因此,如本文所用,在提及「用於拋光基板之拋光墊」時意欲涵蓋該等及相關可能性。
本文所用拋光墊(例如拋光墊300、400B、400C、500B、600A、600B、700A、700B、800、900A或900B)可包括熱固性聚胺基甲酸酯材料之均質拋光主體。在一實施例中,均質拋光主體包括熱固性封閉室聚胺基甲酸酯材料。在一實施例中,術語「均質」用於指示熱固性封閉室聚胺基甲酸酯材料之組成貫穿拋光主體之整個組成一致。舉例而言,在一實施例中,術語「均質」排除包括(例如)浸漬氈或不同材料之多層之組合物(複合物)的拋光墊。在一實施例中,術語「熱固性」用於指示不可逆地固化之聚合物材料,例如材料之前體藉由固化不可逆地變為不可熔化、不可溶解之聚合物網絡。舉例而言,在一實施例中,術語「熱固性」排除包括(例如)「熱塑性」材料或「熱塑性體」之拋光墊-彼等包括在加熱時變為液體且在充分冷卻時返回至極玻璃態之聚合物的材料。應注意,自熱固性材料製得之拋光墊通常係自在化學反應中反應形成聚合物之較低分子量前體製造,而自熱塑性材料製得之墊通常係藉由以下方式製造:加熱預先存在之聚合物以引起相變化,以便在物理製程中形成拋光墊。聚胺基甲酸酯熱固性聚合物可基於其穩定熱性質及機械性質、化學環境耐受性及耐磨性之趨勢經選擇用於製造本文所述拋光墊。
在一實施例中,本文所述拋光墊(例如拋光墊300、400B、400C、500B、600A、600B、700A、700B、800、900A或900B)包括模製均質拋光主體。術語「經模製」用於指示均質拋光主體係在成型模具中形成,如下文結合圖11A至11F更詳細闡述。在一實施例中,均質拋光主體在控制及/或拋光後具有約在1至5微米均方根範圍內之拋光表面粗糙度。在一個實施例中,均質拋光主體在控制及/或拋光後具有約2.35均方根之拋光表面粗糙度。在一實施例中,均質拋光主 體具有於25攝氏度下約在30至120兆帕(MPa)範圍內之儲存模數。在另一實施例中,均質拋光主體具有於25攝氏度下約小於30兆帕(MPa)之儲存模數。
在一實施例中,本文所述拋光墊(例如拋光墊300、400B、400C、500B、600A、600B、700A、700B、800、900A或900B)包括其中具有複數個封閉室孔(closed cell pore)之拋光主體。在一個實施例中,複數個封閉室孔係複數個成孔劑。舉例而言,術語「成孔劑」可用於指示具有「中空」中心之微米或奈米級球形或稍微球形粒子。中空中心並未填充有固體材料,而是可包括氣體或液體核心。在一個實施例中,複數個封閉室孔包括分佈遍及拋光墊之均質拋光主體(例如作為其中之額外組份)的預膨脹及氣體填充之EXPANCELTM。在一具體實施例中,EXPANCELTM填充有戊烷。在一實施例中,複數個封閉室孔中之每一者的直徑約在10微米至100微米範圍內。在一實施例中,複數個封閉室孔包括彼此離散之孔。此與可經由通道彼此連接之開放孔相反,例如常見海綿中之孔之情形。在一個實施例中,封閉室孔中之每一者包括實體殼,例如成孔劑之殼,如上文所述。然而,在另一實施例中,封閉室孔中之每一者均不包括實體殼。在一實施例中,複數個封閉室孔基本上均勻地分佈遍及均質拋光主體之熱固性聚胺基甲酸酯材料。
在一實施例中,均質拋光主體係不透明的。在一個實施例中,術語「不透明」用於指示容許約10%或更少可見光通過之材料。在一個實施例中,均質拋光主體絕大部分或完全由於貫穿均質拋光主體之均質熱固性封閉室聚胺基甲酸酯材料納入失透潤滑劑(例如,作為其中之額外組份)而不透明。在一具體實施例中,失透潤滑劑係以下材料,例如但不限於:氮化硼、氟化鈰、石墨、氟化石墨、硫化鉬、硫化鈮、滑石、硫化鉭、二硫化鎢或鐵氟龍(Teflon)。
均質拋光主體之尺寸可根據應用有所變化。然而,可使用某些參數來使得包括該均質拋光主體之拋光墊與習用處理設備或甚至習用化學機械處理操作相容。舉例而言,根據本發明之實施例,均質拋光主體之厚度約在0.075英吋至0.130英吋範圍內,例如約在1.9毫米至3.3毫米範圍內。在一個實施例中,均質拋光主體之直徑約在20英吋至30.3英吋範圍內,例如約50公分至77公分範圍內,且可能約在10英吋至42英吋範圍內,例如約在25公分至107公分範圍內。在一個實施例中,均質拋光主體之孔密度約在6%至36%總孔隙體積範圍內,且可能約在15%至35%總孔隙體積範圍內。在一個實施例中,均質拋光主體由於複數個孔之納入而具有封閉室型之孔隙率,如上文所述。在一個實施例中,均質拋光主體之壓縮率為約2.5%。在一個實施例中,均質拋光主體之密度約在0.70至1.05克/立方公分範圍內。
在本發明之另一實施例中,具有上面具有同心多邊形溝槽圖案之拋光表面的拋光墊進一步包括佈置於拋光墊中之局部區域透明(LAT)區。舉例而言,圖10圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊1000之拋光表面1002中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案由局部區域透明(LAT)區及/或指示區中斷。具體而言,LAT區1004佈置於拋光墊1000之拋光主體中。如圖10中所繪示,LAT區1004中斷同心多邊形1010之溝槽圖案。在一實施例中,LAT區1004佈置於拋光墊1000之均質拋光主體中並與其共價連接。適宜LAT區之實例闡述於讓予NexPlanar公司之2010年9月30日提出申請之美國專利申請案第12/895,465號中。
在另一實施例中,具有上面具有同心多邊形溝槽圖案之拋光表面的拋光墊進一步包括與(例如)渦流電流檢測系統一起使用之檢測區。舉例而言,再次參照圖10,拋光墊1000之拋光表面1002包括指示佈置於拋光墊1000之背表面中的檢測區之位置的指示區1006。在一個 實施例中,指示區1006以第二溝槽圖案1008中斷同心多邊形1010之溝槽圖案,如圖10中所繪示。適宜渦電流檢測區之實例闡述於讓予NexPlanar公司之2010年9月30日提出申請之美國專利申請案第12/895,465號中。
在本發明之另一態樣中,可在模製製程中製造具有同心多邊形溝槽圖案之拋光墊。舉例而言,圖11A至11F圖解說明根據本發明實施例用於製造拋光墊之操作的剖視圖。
參照圖11A,提供成型模具1100。參照圖11B,混合預聚物1102及固化劑1104以在成型模具1100中形成混合物1106,如圖11C中所繪示。在一實施例中,混合預聚物1102與固化劑1104包括各別地混合異氰酸酯與芳香族二胺化合物。在一個實施例中,混合進一步包括向預聚物1102及固化劑1104中添加失透潤滑劑以最終提供不透明之模製均質拋光主體。在一具體實施例中,失透潤滑劑係以下材料,例如但不限於:氮化硼、氟化鈰、石墨、氟化石墨、硫化鉬、硫化鈮、滑石、硫化鉭、二硫化鎢或鐵氟龍。
在一實施例中,使用拋光墊前體混合物1106以最終形成包括熱固性封閉室聚胺基甲酸酯材料之模製均質拋光主體。在一個實施例中,使用拋光墊前體混合物1106以最終形成硬墊且僅使用單一類型之固化劑。在另一實施例中,使用拋光墊前體混合物1106以最終形成軟墊且使用主要及次要固化劑之組合。舉例而言,在一具體實施例中,預聚物包括聚胺基甲酸酯前體,主要固化劑包括芳香族二胺化合物,且次要固化劑包括具有醚鍵結之化合物。在一特定實施例中,聚胺基甲酸酯前體係異氰酸酯,主要固化劑係芳香族二胺,且次要固化劑係以下固化劑,例如但不限於:聚四亞甲基二醇、胺基官能化二醇或胺基官能化聚氧丙烯。在一實施例中,預聚物、主要固化劑及次要固化劑具有100份預聚物、85份主要固化劑及15份次要固化劑之近似莫耳比 率。應理解,可使用比率之變化或基於預聚物及第一及第二固化劑之具體性質提供具有變化硬度值之拋光墊。
參照圖11D,將成型模具1100之蓋1108降低至混合物1106中。在圖11D頂部顯示蓋1108之俯視平面圖,同時在圖11D下方顯示沿a-a'軸之橫截面。在一實施例中,蓋1108上面佈置有包括同心多邊形之突出部分之圖案1110。突出部分之圖案1110沒有自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向突出部分。突出部分之圖案1110用於將溝槽圖案印於成型模具1100中形成之拋光墊之拋光表面中。在一具體實施例中,突出部分之圖案1110無徑向突出部分。
應理解,闡述降低成型模具1100之蓋1108的本文所述實施例僅需將蓋1108及成型模具1100之基底放在一起。亦即,在一些實施例中,使成型模具1100之基底朝向成型模具之蓋1108升高,而在其他實施例中,在使基底朝向蓋1108升高的同時,使成型模具1100之蓋1108朝向成型模具1100之基底降低。
參照圖11E,固化混合物1106以在成型模具1100中提供模製均質拋光主體1112。在壓力下(例如利用適當位置處之蓋1108)加熱混合物1106以提供模製均質拋光主體1112。在一實施例中,在成型模具1100中加熱包括在蓋1108存在下、在約200至260華氏度(degrees Fahrenheit)範圍內之溫度及約2至12磅/平方英吋範圍內之壓力下至少部分固化,該蓋將混合物1106封閉於成型模具1100中。
參照圖11F,分離拋光墊(或拋光墊前體,條件係需要進一步固化)與蓋1108並將其自成型模具1100移出以提供離散之模製均質拋光主體1112。圖11F下方顯示模製均質拋光主體1112之俯視平面圖,而圖11F上方顯示沿b-b'軸之橫截面。應注意,可期望經由加熱進一步固化且可藉由將拋光墊放置於爐中並加熱來實施。因此,在一個實施例中,固化混合物1106包括首先在成型模具1100中部分固化且隨後在爐 中進一步固化。不管怎樣,最終提供拋光墊,其中拋光墊之模製均質拋光主體1112具有拋光表面1114及背表面1116。在一實施例中,模製均質拋光主體1112包括熱固性聚胺基甲酸酯材料及複數個佈置於熱固性聚胺基甲酸酯材料中之封閉室孔。模製均質拋光主體1112包括拋光表面1114,其中佈置有對應於蓋1108之突出部分之圖案1110的溝槽圖案1120。溝槽圖案1120可為(例如)關於圖3、4B、4C、5B、6A、6B、7A、7B、8、9A及9B之上述溝槽圖案。
在一實施例中,再次參照圖11B,混合進一步包括向預聚物1102及固化劑1104中添加複數個成孔劑1122以在最終形成之拋光墊中提供封閉室孔。因此,在一個實施例中,每一封閉室孔具有實體殼。在另一實施例中,再次參照圖11B,混合進一步包括將氣體1124注射至預聚物1102及固化劑1104中或注射至自其形成之產物中,以在最終形成之拋光墊中提供封閉室孔。因此,在一個實施例中,每一封閉室孔皆沒有實體殼。在一組合實施例中,混合進一步包括向預聚物1102及固化劑1104中添加複數個成孔劑1122以提供各自具有實體殼之封閉室孔的第一部分,及進一步將氣體1124注射至預聚物1102及固化劑1104中或注射至自其形成之產物中以提供各自無實體殼之封閉室孔的第二部分。在又一實施例中,預聚物1102係異氰酸酯且混合進一步包括向預聚物1102及固化劑1104中添加水(H2O)以提供各自無實體殼之封閉室孔。
因此,本發明實施例中涵蓋之溝槽圖案可原位形成。舉例而言,如上文所述,可使用壓縮模製製程形成具有有溝槽之拋光表面的拋光墊,該拋光表面具有同心多邊形之圖案。藉由使用模製製程,可在墊內獲得高度均勻溝槽尺寸。此外,可產生再現性極高之溝槽尺寸以及極平滑之清潔溝槽表面。其他優點可包括減少缺陷及微劃痕及較大可用溝槽深度。
在每一溝槽上之任何給定點處,本文所述同心多邊形溝槽圖案之個別溝槽的深度可為約4密爾至約100密爾。在一些實施例中,在每一溝槽上之任何給定點處,溝槽之深度係約10密爾至約50密爾。溝槽可具有均勻深度、變化深度或其任何組合。在一些實施例中,溝槽均具有均勻深度。舉例而言,同心多邊形圖案之溝槽可均具有相同深度。在一些實施例中,同心多邊形圖案之溝槽中的一些可具有特定均勻深度,而同一圖案之其他溝槽可具有不同均勻深度。舉例而言,溝槽深度可隨著距拋光墊之中心之距離增加而增加。然而,在一些實施例中,溝槽深度隨著距拋光墊之中心之距離增加而減小。在一些實施例中,均勻深度之溝槽與可變深度之溝槽交替。
在每一溝槽上之任何給定點處,本文所述同心多邊形溝槽圖案之個別溝槽的寬度可為約2密爾至約100密爾。在一些實施例中,在每一溝槽上之任何給定點處,溝槽之寬度係約15密爾至約50密爾。溝槽可具有均勻寬度、可變寬度或其任何組合。在一些實施例中,同心多邊形圖案之溝槽均具有均勻寬度。然而,在一些實施例中,同心多邊形圖案之溝槽中的一些具有特定均勻寬度,而同一圖案之其他溝槽具有不同均勻寬度。在一些實施例中,溝槽寬度隨著距拋光墊之中心之距離增加而增加。在一些實施例中,溝槽寬度隨著距拋光墊之中心之距離增加而減小。在一些實施例中,均勻寬度之溝槽與可變寬度之溝槽交替。
根據前述深度及寬度尺寸,本文所述同心多邊形溝槽圖案之個別溝槽可具有均勻體積、可變體積或其任何組合。在一些實施例中,溝槽均具有均勻體積。然而,在一些實施例中,溝槽體積隨著距拋光墊之中心之距離增加而增加。在一些其他實施例中,溝槽體積隨著距拋光墊之中心之距離增加而減小。在一些實施例中,均勻體積之溝槽與可變體積之溝槽交替。
本文所述同心多邊形溝槽圖案之溝槽可具有約30密爾至約1000密爾之間距。在一些實施例中,溝槽具有約125密爾之間距。對於環形拋光墊,沿環形拋光墊之半徑量測溝槽間距。在CMP帶中,自CMP帶之中心至CMP帶之邊緣量測溝槽間距。溝槽可具有均勻間距、可變間距或其任何組合。在一些實施例中,溝槽均具有均勻間距。然而,在一些實施例中,溝槽間距隨著距拋光墊之中心之距離增加而增加。在一些其他實施例中,溝槽間距隨著距拋光墊之中心之距離增加而減小。在一些實施例中,一個扇區中之溝槽的間距隨著距拋光墊之中心之距離增加而有所變化,而毗鄰扇區中之溝槽的間距保持均勻。在一些實施例中,一個扇區中之溝槽的間距隨著距拋光墊之中心之距離增加而增加,而毗鄰扇區中之溝槽的間距以不同速率增加。在一些實施例中,一個扇區中之溝槽的間距隨著距拋光墊之中心之距離增加而增加,而毗鄰扇區中之溝槽的間距隨著距拋光墊之中心之距離增加而減小。在一些實施例中,均勻間距之溝槽與可變間距之溝槽交替。在一些實施例中,均勻間距之溝槽的扇區與可變間距之溝槽的扇區交替。
應理解,本發明之實施例亦可包括並非精確同心之多邊形的群組。在該等實施例中,提供逐漸變大之多邊形,但每一個別多邊形之中心並非必須與前述或接續多邊形之中心準確對準。然而,將該等近同心或趨近同心之多邊形視為屬於本發明之精神及範疇。
亦應理解,本發明之實施例可包括多邊形,其中對於個別多邊形而言,邊緣長度並不均相同,各邊緣間之角度並不均相同,或存在該兩種情況。作為實例,圖12圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的同心多邊形溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有扭曲多邊形。
參照圖12,拋光墊1200包括具有拋光表面1202及背表面(未顯示)之拋光主體。拋光表面1202具有同心扭曲多邊形之溝槽圖案。舉例而 言,在一實施例中,同心多邊形之溝槽圖案係同心扭曲十二邊形1204之溝槽圖案,如圖12中所繪示。由於多邊形扭曲,故應理解,拋光墊1200之外邊緣可無法容納完整多邊形。然而,可能需要在拋光墊1200之最外部範圍處包括溝槽。舉例而言,在一實施例中,在拋光墊1200之邊緣附近或在拋光墊1200之邊緣處包括一或多個部分多邊形1220,如圖12中所繪示。
亦應瞭解,本發明之實施例可包括具有連續性(例如具有螺旋效應)之「開放」或不完整多邊形的溝槽圖案,該等多邊形提供同心多邊形之整體感覺或外觀。舉例而言,圖13圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案之不完整多邊形之間具有連續性且具有同心多邊形之總體外觀。
參照圖13,拋光墊1300包括具有拋光表面1302及背表面(未顯示)之拋光主體。拋光表面1302具有溝槽圖案,其在不完整多邊形1304間具有連續性。其間具有連續性之不完整多邊形1304的整體配置產生同心多邊形之總體外觀。該配置亦可闡述為不完整多邊形之螺旋配置或連續但不完整多邊形之嵌套式配置。
在一實施例中,拋光表面1302可僅包括其間具有連續性之不完整多邊形1304。舉例而言,連續圖案可開始於拋光表面1302之中心處或其附近且可終止於拋光表面1302之外部區處或其附近。然而,在另一實施例中,僅拋光表面1302之一部分包括具有不完整多邊形1304之溝槽圖案,該等不完整多邊形間具有連續性。舉例而言,再次參照圖13,連續圖案1304在離開拋光表面1302之中心處(例如在位置1306處)開始,且在遠離拋光表面1302之外部區處(例如在位置1308處)終止。
在一實施例中,包括嵌套式不完整多邊形1304且其間具有連續性之圖案之溝槽圖案產生同心十二邊形之總體外觀,如圖13中所繪示。該圖案在形式上並非同心多邊形之圖案,此乃因多邊形不完整。 在該配置中,徑向溝槽可或可不沿不完整多邊形之半徑佈置。在一實施例中,亦可在(例如)其間具有連續性之不完整多邊形1304的內部或其間具有連續性之不完整多邊形1304的外部或二者處在圖案中包括完整多邊形(例如多邊形1310),如圖13中所繪示。在一實施例中,包括其間具有連續性之嵌套式不完整多邊形的一個以上圖案,例如由其間具有連續性之嵌套式不完整多邊形之第二較大圖案包圍之其間具有連續性之嵌套式不完整多邊形的第一較小圖案。在另一實施例中,每一接續不完整多邊形係逐漸地而非步進式接近(步進式接續繪示於圖13中)。在該實施例中,圖案之軌道遵循真螺旋之軌道,其中在圖案自最內開始點轉向最外終止點時,圖案之半徑在不完整多邊形之每一拐點處增加。
因此,再次參照圖13,在一實施例中,拋光墊包括具有拋光表面及背表面之拋光主體。拋光表面具有包括嵌套式不完整多邊形之溝槽圖案,該等不完整多邊形間具有連續性。在一個實施例中,溝槽圖案沒有徑向溝槽。在一個實施例中,溝槽圖案具有沿拋光表面之半徑的徑向溝槽。
亦應理解,本發明之實施例可包括具有離散線段之群組的溝槽圖案,該等離散線段提供同心多邊形之整體感覺或外觀。舉例而言,圖14A圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的線段溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有同心多邊形之總體外觀而無拐點。
參照圖14A,拋光墊1400A包括具有拋光表面1402及背表面(未顯示)之拋光主體。拋光表面1402具有離散線段1404之溝槽圖案。離散線段1404之整體配置產生同心多邊形之總體外觀。舉例而言,在一實施例中,離散線段1404之溝槽圖案產生同心十二邊形之總體外觀,如圖14A中所繪示。該圖案在形式上並非同心多邊形之圖案,此乃因拐 點(例如位置1406)被移除。在該配置中,徑向溝槽可以或可不沿拐點原本所處位置處之半徑佈置。在一個實施例中,該圖案與圖2中繪示並與圖2結合闡述之圖案的不同之處在於徑向溝槽不接觸離散線段。在一實施例中,該圖案中亦可包括完整多邊形(例如多邊形1408)。
在另一實例中,圖14B圖解說明根據本發明實施例佈置於拋光墊之拋光表面中的線段溝槽圖案之俯視平面圖,該溝槽圖案具有同心多邊形之總體外觀但沒有所有其他的邊緣。
參照圖14B,拋光墊1400B包括具有拋光表面1452及背表面(未顯示)之拋光主體。拋光表面1452具有離散線段1454之溝槽圖案。離散線段1454之整體配置產生同心多邊形之總體外觀。舉例而言,在一實施例中,離散線段1454之溝槽圖案產生同心十二邊形之總體外觀,如圖14B中所繪示。該圖案在形式上並非同心多邊形之圖案,此乃因自每一多邊形移除所有其他的邊緣(例如位置1456)。在該配置中,徑向溝槽可以或可不沿所省略邊緣原本所處位置處之半徑佈置。在一個實施例中,徑向溝槽不接觸離散線段。在另一實施例中,僅在拐點間移除每第二條邊緣之一份或一部分,留下複數個離散線段對,每對由拐點連接。
因此,再次參照圖14A及14B,在一實施例中,拋光墊包括具有拋光表面及背表面之拋光主體。拋光表面具有包括複數個離散線性段之溝槽圖案,該複數個離散線性段垂直於拋光表面之半徑並形成一個但並不完整之同心或趨近同心之多邊形配置之一部分。在一個實施例中,同心或趨近同心之多邊形配置的部分省略多邊形中之一或多者的一或多個拐點。在一個實施例中,同心或趨近同心之多邊形配置的部分省略多邊形中之一或多者的一或多個邊緣。在一個實施例中,溝槽圖案沒有徑向溝槽。在一個實施例中,溝槽圖案具有沿拋光表面之半徑、但不與複數個離散線性段接觸之徑向溝槽。
應理解,本發明之實施例亦可包括並不與拋光表面之半徑精確垂直的離散線性段。在該等實施例中,離散線性段形成一個但並不完整之同心或趨近同心之多邊形配置的一部分,但與相應半徑之相對關係並非精確地為90度,而是可能與90度偏離一度之分數至幾度。然而,將該等近垂直或趨近垂直之離散線性段視為屬於本發明之精神及範疇。
本文所述拋光墊可適於與多種化學機械拋光裝置一起使用。作為實例,圖15圖解說明根據本發明實施例拋光裝置之等角側視圖,該拋光裝置與具有同心多邊形溝槽圖案之拋光墊相容。
參照圖15,拋光裝置1500包括圖案1504。圖案1504之頂表面1502可用於支撐具有之同心或趨近同心之多邊形溝槽圖案拋光墊。圖案1504可經組態以提供心軸旋轉1506及滑件振盪1508。在用拋光墊拋光半導體晶圓期間,試樣載體1510用於固持(例如)半導體晶圓1511在適當位置。試樣載體1510進一步由懸掛機構1512支撐。在拋光半導體晶圓之前及期間包括漿液進料1514以為拋光墊表面提供漿液。亦可包括控制單元1590,且在一個實施例中,包括用於控制拋光墊之金剛石尖。
因此,已揭示具有同心或趨近同心之多邊形溝槽圖案的拋光墊。根據本發明之實施例,用於拋光基板之拋光墊包括拋光主體。拋光主體具有拋光表面及背表面,該拋光表面具有包括同心或趨近同心之多邊形的溝槽圖案。溝槽圖案沒有自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向溝槽。在一個實施例中,多邊形中之每一者皆具有相同邊緣數量,邊緣數量係由拋光墊之直徑或基板之直徑決定。在一個實施例中,溝槽圖案沒有徑向溝槽。
300‧‧‧拋光墊
302‧‧‧拋光表面
304‧‧‧同心十二邊形
306‧‧‧最內多邊形
308‧‧‧最外多邊形
320‧‧‧斷開多邊形

Claims (12)

  1. 一種用於拋光基板之拋光墊,該拋光墊包含:具有拋光表面及背表面之拋光主體,該拋光表面具有包含複數個離散線性段之溝槽圖案,該複數個離散線性段垂直或趨近垂直於該拋光表面之半徑,其中該溝槽圖案具有沿該拋光表面之半徑但不與該複數個離散線性段接觸之徑向溝槽。
  2. 如請求項1之拋光墊,其中垂直或趨近垂直於該拋光表面之半徑的該複數個離散線性段形成一個但並不完整之同心或趨近同心之多邊形配置的一部分。
  3. 如請求項2之拋光墊,其中該同心或趨近同心之多邊形配置之該部分省略該等多邊形中之一或多者之一或多個拐點。
  4. 如請求項2之拋光墊,其中該同心或趨近同心之多邊形配置之該部分省略該等多邊形中之一或多者之一或多個邊緣。
  5. 一種製造用於拋光基板之拋光墊的方法,該方法包含:混合預聚物與固化劑以在成型模具之基底中形成混合物;將該成型模具之蓋移動至該混合物中,該蓋上面佈置有包含同心或趨近同心之多邊形的突出部分圖案,該突出部分圖案沒有自最內多邊形至最外多邊形之連續徑向突出部分;且其中該蓋放置於該混合物中,至少部分地固化該混合物以形成包含拋光表面之模製均質拋光主體,該拋光表面中佈置有對應於該蓋之該突出部分圖案之溝槽圖案。
  6. 如請求項5之方法,其中形成該模製均質拋光主體包含形成熱固性聚胺基甲酸酯材料。
  7. 如請求項5之方法,其中該混合進一步包含向該預聚物及該固化 劑中添加複數個成孔劑(porogen)以在該模製均質拋光主體中形成複數個封閉室孔,每一封閉室孔具有實體殼。
  8. 如請求項5之方法,其中該混合進一步包含將氣體注射至該預聚物及該固化劑中或注射至自其形成之產物中,以在該模製均質拋光主體中形成複數個封閉室孔,每一封閉室孔沒有實體殼。
  9. 如請求項5之方法,其中混合該預聚物與該固化劑包含各別地混合異氰酸酯與芳香族二胺化合物。
  10. 如請求項5之方法,其中該混合進一步包含向該預聚物及該固化劑中添加失透潤滑劑,以形成不透明模製均質拋光主體。
  11. 如請求項5之方法,其中固化該混合物包含首先在該成型模具中部分固化及隨後在爐中進一步固化。
  12. 如請求項5之方法,其中該突出部分圖案沒有徑向突出部分。
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