TWI743156B - 低缺陷多孔拋光墊 - Google Patents

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Abstract

拋光墊適用於使用拋光流體以及所述拋光墊與半導體、光學及磁基板中之至少一者之間的相對運動來拋光或平面化半導體、光學及磁基板中之所述至少一者。拋光層具有開孔聚合基質、拋光表面所述拋光層中之多個凹槽。多個凸出槽脊區域用自所述底部多個凸出槽脊區域向外且向下延伸之錐形支撐結構支持。所述多個凸出槽脊區域具有小於所述多個凹槽之平均寬度的平均寬度，以便減少所述凸出槽脊區域之拋光停留時間且增加所述凹槽區域的碎屑移除停留時間至大於所述拋光停留時間的值。

Description

低缺陷多孔拋光墊
本發明係關於化學機械拋光墊及形成所述拋光墊之方法。更特定言之，本發明係關於多孔性化學機械拋光墊及形成多孔性拋光墊之方法。
在積體電路及其他電子裝置之製造中，多個導電、半導電及介電材料層沈積至半導體晶圓之表面上且自其移除。薄的導電、半導電及介電材料層可使用多種沈積技術沈積。現代晶圓加工中之常見沈積技術尤其包含亦稱為濺射之物理氣相沈積(PVD)、化學氣相沈積(CVD)、電漿增強的化學氣相沈積(PECVD)及電化學電鍍(ECP)。常見移除技術尤其包含濕式及乾式各向同性及各向異性蝕刻。
因為依序沈積及移除材料層，所以晶圓之最上表面變成非平面的。因為後續半導體加工(例如，光微影)需要晶圓具有平坦表面，所以晶圓需要平面化。平坦化可用於移除非所期望的表面形狀及表面缺陷，諸如粗糙表面、聚結材料、晶格損壞、刮痕及被污染的層或材料。
化學機械平面化或化學機械拋光(CMP)係一種用以平面化或拋光工件(諸如半導體晶圓)之常見技術。在習知CMP中，晶圓載具或拋光頭安裝於載具總成上。拋光頭 固持晶圓且將晶圓定位得與安裝於CMP設備內之平台或台板上之拋光墊的拋光層接觸。載具總成在晶圓與拋光墊之間提供可控壓力。同時，將拋光介質(例如，漿料)分配至拋光墊上且抽取至晶圓與拋光層之間的間隙中。為實現拋光，拋光墊及晶圓典型地相對於彼此旋轉。隨著拋光墊在晶圓下面旋轉，晶圓掃除典型地環形的拋光軌跡或拋光區域，其中晶圓之表面直接面對拋光層。藉由對拋光層及表面上之拋光介質進行化學及機械作用，對晶圓表面拋光且使其成平面。
CMP製程通常在單個拋光工具上在兩個或三個步驟中進行。第一步驟平面化晶圓且移除大部分過量材料。在平面化之後，後續步驟移除在平面化步驟期間引入之刮痕或顫痕。用於此等應用之拋光墊必須柔軟且保形以在不刮擦之情況下拋光基板。此外，用於此等步驟之此等拋光墊及漿料常常需要選擇性移除材料，諸如較高的TEOS比金屬移除速率。出於本說明書之目的，TEOS係氧矽酸四乙酯之分解產物。因為TEOS係比諸如銅之金屬硬的材料，所以此係多年來製造商在處理之一個困難的問題。
在過去幾年中，半導體製造商日益轉向多孔性拋光墊(諸如PolitexTM及OptivisionTM聚胺基甲酸酯墊)來進行精整或最終拋光操作，其中低缺陷度係更重要的需求(Politex及Optivision係陶氏電子材料(Dow Electronic Materials)或其附屬公司之商標。)。出於本說明書之目的，術語多孔性係指藉由自水溶液、非水溶液、或水溶液與非水溶液之組合凝結而製造的多孔聚胺基甲酸酯拋光墊。此等拋光墊之優點在於，其提供高效移除與低缺陷度。此缺陷度降低可導致晶圓 產率顯著增加。
特別重要的拋光應用係銅-阻擋層拋光，其中需要低缺陷度以及能夠同時移除銅及TEOS電介質兩者，使得TEOS移除速率高於銅移除速率以滿足先進的晶圓積體設計。商業墊(諸如Politex拋光墊)對於未來設計並未提供足夠低的缺陷度，且TEOS：Cu選擇性比率亦不夠高。其他商業墊含有界面活性劑，所述界面活性劑在拋光期間瀝濾產生過量泡沫，所述泡沫干擾拋光。此外，界面活性劑可能含有鹼金屬，所述鹼金屬可能會使電介質中毒且降低半導體之功能效能。
儘管低TEOS移除速率與多孔性拋光墊相關，但一些先進的拋光應用轉向全多孔性墊CMP拋光操作，因為多孔性墊對比其他墊類型(諸如IC1000TM拋光墊)有可能實現更低缺陷度。儘管此等操作提供低缺陷，但仍存在進一步減少墊誘導之缺陷及增加拋光速率的挑戰。
本發明之一態樣提供一種拋光墊，其適用於使用拋光流體以及所述拋光墊與半導體、光學及磁基板中之至少一者之間的相對運動來拋光或平面化半導體、光學及磁基板中之所述至少一者，所述拋光墊包括以下各項：具有開孔聚合基質、拋光表面及厚度之拋光層，所述開孔聚合基質具有垂直孔隙及互連所述垂直孔隙之開放通道；所述拋光層中之多個凹槽，所述凹槽具有鄰近拋光表面量測之平均寬度，在以固定速率旋轉之半導體、光學及磁基板中之所述至少一者上的點越過所述多個凹槽之所述寬度時所述多個凹槽具有碎 屑移除停留時間；以及所述多個凹槽內之多個凸出槽脊區域，所述多個凸出槽脊區域用自所述底部多個凸出槽脊區域向外且向下延伸之錐形支撐結構支持，所述多個槽脊區域具有由含有所述垂直孔隙之所述聚合物基質形成所述拋光表面的截頭或非尖頂部，在以固定速率旋轉之半導體、光學及磁基板中之所述至少一者上的點越過鄰近所述多個凹槽之所述多個凸出槽脊區域時所述多個凸出槽脊區域具有拋光停留時間，所述多個凸出槽脊區域具有小於所述多個凹槽之平均寬度的平均寬度，以便減少所述凸出槽脊區域之拋光停留時間且增加所述凹槽區域之所述碎屑移除停留時間至大於所述拋光停留時間的值。
本發明之另一態樣提供一種拋光墊，其適用於使用拋光流體以及所述拋光墊與半導體、光學及磁基板中之至少一者之間的相對運動來拋光或平面化半導體、光學及磁基板中之所述至少一者，所述拋光墊包括以下各項：具有開孔聚合基質、拋光表面及厚度之拋光層，所述開孔聚合基質具有垂直孔隙及互連所述垂直孔隙之開放通道；所述拋光層中之多個凹槽，所述凹槽具有鄰近拋光表面量測之平均寬度，在以固定速率旋轉之半導體、光學及磁基板中之所述至少一者上的點越過所述多個凹槽之所述寬度時所述多個凹槽具有碎屑移除停留時間；以及所述多個凹槽內之多個凸出槽脊區域，所述多個凸出槽脊區域用如自所述拋光表面之平面所量測以30至60度之斜度自所述底部多個凸出槽脊區域向外且向下延伸之錐形支撐結構支持，所述多個槽脊區域具有由含有所述垂直孔隙之所述聚合物基質形成所述拋光表面的截頭 或非尖頂部，在以固定速率旋轉之半導體、光學及磁基板中之所述至少一者上的點越過鄰近所述多個凹槽之所述多個凸出槽脊區域時所述多個凸出槽脊區域具有拋光停留時間，所述多個凸出槽脊區域具有小於所述多個凹槽之平均寬度的平均寬度，以便減少所述凸出槽脊區域之拋光停留時間且增加所述凹槽區域之所述碎屑移除停留時間至大於所述拋光停留時間的值。
圖1係繪示用本發明之拋光墊獲得的刮痕及顫痕之改良之拋光刮痕圖。
圖2係繪示本發明之拋光墊的銅移除速率穩定性之圖。
圖3係繪示本發明之拋光墊的TEOS移除速率穩定性之圖。
圖4繪示測定軟化起始溫度之TMA方法。
圖5A係在低於平均軟化起始溫度之溫度下壓花的低放大率SEM。
圖5B係在高於平均軟化起始溫度之溫度下壓花的低放大率SEM。
圖6A係在低於平均軟化起始溫度之溫度下壓花的高放大率SEM。
圖6B係在高於平均軟化起始溫度之溫度下壓花的高放大率SEM。
圖7A係在低於平均軟化起始溫度之溫度下壓花的低放大率SEM，其繪示光滑凹槽底部表面。
圖7B係在高於平均軟化起始溫度之溫度下壓花的低放大率SEM，其繪示光滑凹槽底部表面。
圖8繪示用圖5A、6A及7A對比5B、6B及7B之結構實現的較低缺陷。
本發明之拋光墊可用於拋光磁、光學及半導體基板中之至少一者。特定言之，聚胺基甲酸酯墊可用於拋光半導體晶圓；且特定言之，墊可用於拋光先進的應用，諸如銅-阻擋層應用，其中極低缺陷度比平面化能力更重要，且其中有必要同時移除多種材料，諸如銅、阻擋層金屬及電介質材料(包含但不限於TEOS、低k及超低k電介質)。出於本說明書之目的，「聚胺基甲酸酯」係衍生自雙官能或多官能異氰酸酯之產物，例如聚醚脲、聚異氰脲酸酯、聚胺基甲酸酯、聚脲、聚胺基甲酸酯脲、其共聚物及其混合物。為避免發泡問題及電介質之中毒可能性，此等調配物有利地係不含界面活性劑之調配物。拋光墊包含多孔拋光層，所述拋光層在塗佈於支撐基底基板上之聚胺基甲酸酯基質內具有雙重孔隙結構。雙重孔隙結構具有一組主要的較大孔隙且在較大孔隙之孔壁之內及之間具有一組次要的較小孔隙。對於一些拋光系統，此雙重孔隙結構用以減少缺陷同時增加移除速率。
多孔拋光層固定至聚合膜基板或形成至織造或非織造結構上以形成拋光墊。當將多孔拋光層沈積至聚合基板(諸如非多孔聚(對苯二甲酸伸乙酯)膜或片)上時，使用黏合劑(諸如專用胺基甲酸酯或丙烯酸黏著劑)增加與膜或片之黏著性常常係有利的。儘管此等膜或片可含有孔隙率，但 此等膜或片有利地係非多孔的。非多孔膜或片之優點在於，其促進均勻厚度或平坦度，增加拋光墊之總體剛度且降低總體可壓縮性，且消除拋光期間之漿料芯吸效應。
在一替代性實施例中，織造或非織造結構充當多孔拋光層之基底。儘管使用非多孔膜作為基底基板具有如上文概述之益處，但膜亦具有缺點。最值得注意地，當非多孔膜或多孔基板與黏著膜組合用作基底基板時，氣泡可能截留在拋光墊與拋光工具之台板之間。此等氣泡使拋光墊變形，在拋光期間產生缺陷。在此等情形下，圖案化離型襯墊促進空氣移除以消除氣泡。此導致拋光不均勻、缺陷度較高、墊磨損高及墊壽命縮短之主要問題。此等問題在氈用作基底基板時可消除，因為空氣可滲透通過氈且氣泡不會截留。其次，當拋光層塗覆至膜時，拋光層與膜之黏著性視黏著劑黏合之強度而定。在一些侵蝕性拋光條件下，此黏合可能會失敗且導致災難性失效。當使用氈時，拋光層實際上穿透一定深度至氈中且形成強力的機械互鎖界面。儘管織造結構係可接受的，但非織造結構可提供額外表面區域以供強力黏合至多孔聚合物基板。適合非織造結構之一極佳實例係浸漬有聚胺基甲酸酯以使纖維連在一起之聚酯氈。典型的聚酯氈將具有500至1500μm之厚度。
本發明之拋光墊適用於使用拋光流體以及拋光墊與半導體、光學及磁基板中之至少一者之間的相對運動來拋光或平面化半導體、光學及磁基板中之至少一者。拋光層具有開孔聚合基質。開孔結構之至少一部分對拋光表面開放。大孔隙延伸至具有垂直定向之拋光表面。含於凝結聚合 物基質內之此等大孔隙形成特定絨毛高度之絨毛層。垂直孔隙之高度等於絨毛層高度。垂直孔隙定向在凝結過程期間形成。出於本專利申請案之目的，垂直或上下方向與拋光表面正交。垂直孔隙具有隨距拋光表面或在拋光表面下方之距離增加的平均直徑。拋光層典型地具有20至200密耳(0.5至5mm)且較佳30至80密耳(0.76至2.0mm)之厚度。開孔聚合基質具有垂直孔隙及互連垂直孔隙之開放通道。較佳地，開孔聚合基質具有直徑足以允許輸送流體之互連孔隙。此等互連孔隙具有比垂直孔隙之平均直徑小得多的平均直徑。
拋光層中之多個凹槽促進漿料分佈及拋光碎屑移除。較佳地，多個凹槽形成正交柵格圖案。典型地，此等凹槽在拋光層中形成X-Y座標柵格圖案。凹槽具有鄰近拋光表面量測之平均寬度。在以固定速率旋轉之半導體、光學及磁基板中之至少一者上的點越過多個凹槽之寬度時多個凹槽具有碎屑移除停留時間。多個凹槽內之多個凸出槽脊區域用自多個凸出槽脊區域之拋光表面的頂部或平面向外且向下延伸之錐形支撐結構支持。較佳地，如自拋光表面之平面所量測以30至60度之斜度。多個槽脊區域具有由含有垂直孔隙之聚合物基質形成拋光表面的截頭或非尖頂部。典型地，凸出槽脊區域具有選自半球形、截頭角錐形、截頭梯形及其組合之形狀，多個凹槽以線性方式延伸於凸出槽脊區域之間。多個凹槽具有大於垂直孔隙之平均高度的平均深度。另外，垂直孔隙具有在拋光表面下方增加至少一個深度之平均直徑。
最佳地，垂直孔隙直徑隨距離變得更大與錐形支 撐結構之組合關於拋光表面處之接觸相互抵消。增加垂直孔隙直徑減少拋光墊接觸與墊磨損。與垂直孔隙相對，錐形表面結構導致拋光墊接觸增加與墊磨損增加。此等抵消力促進以恆定移除速率拋光多個晶圓。
在以固定速率旋轉之半導體、光學及磁基板中之至少一者上的點越過多個凸出槽脊區域時多個凸出槽脊區域具有拋光停留時間。多個凸出槽脊區域具有小於多個凹槽之平均寬度的平均寬度，以便減少凸出槽脊區域之拋光停留時間且增加凹槽區域之碎屑移除停留時間至大於拋光停留時間的值。
凹槽較佳形成一系列由包含大孔隙及小孔隙之多孔基質形成的枕塊結構。較佳地，枕塊呈柵格圖案，諸如X-Y座標柵格圖案。枕塊結構具有自頂部拋光表面向下之表面以便形成自拋光表面成30至60度角度向下傾斜之側壁。向下傾斜之側壁自枕塊結構之所有側面延伸。較佳地，如自拋光表面通向向下傾斜之側壁所量測，向下傾斜之側壁具有5至30度之初始錐度區間。較佳地，向下傾斜之側面終止於聚胺基甲酸酯基質之水平凹槽底部，所述凹槽底部具有小於枕塊結構之孔隙率。最佳地，凹槽之底部係光滑的且不具有開放垂直或小孔隙。此等光滑凹槽促進高效拋光移除而沒有可容納及積聚拋光碎屑之表面結構。
一部分大孔隙對向下傾斜之側壁開放。對向下傾斜之側壁開放的大孔隙比對頂部拋光表面開放之大孔隙垂直度更小，且在與傾斜側壁更正交之方向上自垂直方向抵消10至60度。保留孔隙在側壁處開放使得碎屑可自由流動以促進 進一步減少缺陷。較佳地，多孔聚胺基甲酸酯拋光墊含有具有足以使得去離子水可在大孔隙之間流動的平均直徑之互連側孔隙。
形成多孔聚胺基甲酸酯拋光墊之方法對於降低缺陷亦很關鍵。在第一步驟中，使熱塑性聚胺基甲酸酯凝結產生多孔基質，所述多孔基質具有自基底表面向上延伸且對上表面開放之大孔隙。大孔隙與較小孔隙互連。一部分大孔隙對頂部拋光表面開放。大孔隙延伸至關於所述表面具有實質上垂直定向之頂部拋光表面。
熱塑性聚胺基甲酸酯具有允許不可逆熱塑性變形之軟化起始溫度。軟化起始溫度使用熱機械分析(TMA)根據ASTM E831進行測定。特定言之，測定初始TMA拐點之斜率變化提供軟化起始溫度-參見圖4。較佳地，加熱壓機(用以形成凹槽)在比熱塑性聚胺基甲酸酯之軟化起始溫度低10K至高10K的溫度範圍內進行。更佳地，加熱壓機在比熱塑性聚胺基甲酸酯之軟化起始溫度低5K至高5K的溫度範圍內進行。最佳地，加熱壓機在比熱塑性聚胺基甲酸酯之軟化起始溫度低5K至與其相等的溫度範圍內進行。
將壓機加熱至接近或高於軟化起始溫度之溫度使壓機準備用於熱塑性變形。抵著熱塑性聚胺基甲酸酯按壓熱壓機由包含大孔隙及小孔隙之多孔基質形成一系列枕塊結構。壓機可為圍繞其中心軸旋轉之有槽圓筒或平坦熱壓機。較佳地，壓機係以線性方式壓縮以對拋光墊壓花之鋁合金板。枕塊結構之塑性變形側壁形成向下傾斜之側壁。向下傾斜之側壁自枕塊結構之所有側面延伸。一部分大孔隙對向下 傾斜之側壁開放。對向下傾斜之側壁開放的大孔隙比對頂部拋光表面開放之大孔隙垂直度更小，且在與傾斜側壁更正交之方向上自垂直方向抵消10至60度。較佳地，如自拋光表面處側壁之頂部所量測，塑性變形側壁中之大部分小孔隙保持對凹槽通道開放至少100μm之距離。
最終，在傾斜側壁之底部使熱塑性聚胺基甲酸酯熔化及凝固封閉大部分大及小孔隙且形成凹槽通道。較佳地，側壁塑性變形以及熔化及凝固步驟形成互連凹槽柵格。凹槽通道之底部表面具有極少開放孔隙或不具有開放孔隙。此促進碎屑順利移除且將多孔性拋光墊鎖至其開放孔隙錐形枕塊結構中。較佳地，凹槽形成一系列由包含大孔隙及小孔隙之多孔基質形成的枕塊結構。較佳地，小孔隙具有足以使得去離子水可在垂直孔隙之間流動的直徑。
基底層對於形成恰當基座很關鍵。基底層可為聚合膜或片。但織造或非織造纖維向多孔性拋光墊提供最佳基板。出於本說明書之目的，多孔人造革係由水性取代有機溶劑形成之可透氣合成皮革。非織造氈向大多數應用提供極佳基板。典型地，此等基板表示藉由混合、梳理及針刺形成之聚對苯二甲酸伸乙酯纖維。
對於一致特性，重要的係氈具有一致厚度、密度及可壓縮性。由具有一致物理特性之一致纖維形成氈產生具有一致可壓縮性之基底基板。對於額外一致性，有可能摻合收縮纖維與非收縮纖維，使氈行進通過熱水浴以控制氈之密度。此具有使用浴溫度及滯留時間微調最終氈密度之優點。在形成氈之後，使其傳送通過聚合物浸漬浴(諸如聚胺基甲 酸酯水溶液)對纖維進行塗佈。在塗佈纖維之後，使氈烘箱固化增添剛度及回彈性。
相繼進行塗佈後固化及磨光步驟控制氈厚度。為了微調厚度，有可能首先用粗磨粒磨光，且隨後用細磨粒精整氈。在對氈進行磨光之後，較佳洗滌及乾燥氈以移除在磨光步驟期間拾取之任何磨粒或碎屑。隨後在乾燥之後，用二甲基甲醯胺(DMF)銼削背側使氈準備用於防水步驟。舉例而言，全氟羧酸及其前驅物(諸如來自AGC Chemicals的用於紡織物之AG-E092防護劑)可使氈之頂部表面防水。在防水之後，氈需要乾燥，且隨後視情況選用之燃燒步驟可移除通過氈之頂部層突出的任何纖維端。隨後使防水氈準備用於塗佈及凝結。
遞送系統將DMF溶劑中之聚胺基甲酸酯沈積於氈之防水側上。刮刀校平塗層。較佳地，經塗佈之氈隨後通過多個凝結槽，其中水擴散至塗層中以形成與次要孔隙互連之大孔隙。隨後，具有凝結塗層之氈通過多個洗滌罐以移除DMF。在DMF移除之後，烘箱乾燥使熱塑性聚胺基甲酸酯固化。視情況，高壓洗滌及乾燥步驟進一步清潔基板。
在乾燥之後，磨光步驟使孔隙開放至受控深度。此在頂部表面上實現一致孔隙計數。在磨光期間，有利的係使用不會移位並移動至多孔基板中之穩定磨料。典型地，金剛石磨料產生最一致紋理且最不易在磨光期間折斷。在磨光之後，基板具有10至30密耳(0.25至0.76mm)之典型絨毛高度及30至60密耳(0.76至1.52mm)之總厚度。平均大孔隙直徑可在5至85密耳(0.13至2.2mm)範圍內。典型密度 值係0.2至0.5g/cm3。截面孔隙面積典型地係10至30%，表面粗糙度Ra小於14且Rp小於40。拋光墊之硬度較佳係40至74 Asker C。
多孔基質係包含兩種熱塑性聚合物之摻合物。第一熱塑性聚胺基甲酸酯具有45至60分子%己二酸、10至30分子% MDI-乙二醇及15至35分子% MDI。第一熱塑性聚胺基甲酸酯具有40,000至60,000之Mn及125,000至175,000之Mw以及2.5至4之Mw比Mn比率。出於本說明書之目的，Mn及Mw分別表示如藉由凝膠滲透層析法測定之數目平均及重量平均分子量值。較佳地，第一熱塑性塑膠具有45,000至55,000之Mn及140,000至160,000之Mw以及2.8至3.3之Mw比Mn比率。較佳地，第一熱塑性聚胺基甲酸酯在100%之拉伸伸長率下(ASTM D886)具有8.5至14.5MPa之拉伸模數。更佳地，第一熱塑性聚胺基甲酸酯在100%之拉伸伸長率下(ASTM D886)具有9至14MPa之拉伸模數。最佳地，第一熱塑性聚胺基甲酸酯在100%之拉伸伸長率下(ASTM D886)具有9.5至13.5MPa之拉伸模數。
第二熱塑性聚胺基甲酸酯具有40至50分子%己二酸、20至40分子%己二酸丁二醇、5至20分子% MDI-乙二醇及5至25分子% MDI。第二熱塑性聚胺基甲酸酯具有60,000至80,000之Mn及125,000至175,000之Mw以及1.5至3之Mw比Mn比率。較佳地，第二熱塑性聚胺基甲酸酯具有65,000至75,000之Mn及140,000至160,000之Mw以及1.8至2.4之Mw比Mn比率。第二熱塑性塑膠如在100%之拉伸伸長率下(ASTM D886)所量測之拉伸模數小於第一熱塑 性聚胺基甲酸酯，且第一及第二熱塑性聚胺基甲酸酯之摻合物在100%之拉伸伸長率下(ASTM D886)之拉伸模數大於個別組分中之每一者。較佳地，第二熱塑性聚胺基甲酸酯在100%之拉伸伸長率下(ASTM D886)具有4至8MPa之拉伸模數。更佳地，第二熱塑性聚胺基甲酸酯在100%之拉伸伸長率下(ASTM D886)具有4.5至7.5MPa之拉伸模數。較佳地，多孔基質不含碳黑顆粒。較佳地，第一及第二熱塑性聚合物具有65度±5度之蒸餾水接觸角。最佳地，第一及第二熱塑性聚合物具有65度±3度之蒸餾水接觸角。
較佳地，第二熱塑性塑膠如在100%之拉伸伸長率下(ASTM D886)所量測之拉伸模數比第一熱塑性聚胺基甲酸酯小至少20%。最佳地，第二熱塑性塑膠如在100%之拉伸伸長率下(ASTM D886)所量測之拉伸模數比第一熱塑性聚胺基甲酸酯小至少30%。
此外，第一及第二熱塑性聚胺基甲酸酯之摻合物較佳在100%拉伸伸長率下(ASTM D886)具有8.5至12.5MPa之拉伸模數。第一及第二熱塑性聚胺基甲酸酯之摻合物最佳在100%伸長率下(ASTM D886)具有9至12MPa之拉伸模數。第一及第二熱塑性聚胺基甲酸酯之摻合物較佳在100%拉伸伸長率下(ASTM D886)之拉伸模數比第二熱塑性塑膠大至少30%。第一及第二熱塑性聚胺基甲酸酯之摻合物較佳在100%拉伸伸長率下(ASTM D886)之拉伸模數比第二熱塑性塑膠大至少50%。儘管相等比例之第一及第二熱塑性聚胺基甲酸酯係最佳的，但有可能將第一或第二熱塑性聚胺基甲酸酯組分增加至比另一組分高至多50重量%之濃度。但較佳 地，第一或第二熱塑性聚胺基甲酸酯組分之增加僅達至比另一組分高至多20重量%之濃度。
陰離子及非離子界面活性劑之混合物較佳在凝結期間形成孔隙且促成改良之硬鏈段-軟鏈段形成及最優物理特性。對於陰離子界面活性劑，分子之表面活性部分攜有負電荷。陰離子界面活性劑之實例包含但不限於羧酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽、磷酸及聚磷酸酯以及氟化陰離子界面活性劑。更特定實例包含但不限於磺基丁二酸二辛基鈉、烷基苯磺酸鈉及聚氧乙烯化脂肪醇羧酸酯之鹽。對於非離子界面活性劑，表面活性部分不攜有表觀離子電荷。非離子界面活性劑之實例包含但不限於聚氧乙烯(POE)烷基苯酚、POE直鏈醇、POE聚氧丙烯二醇、POE硫醇、長鏈羧酸酯、烷醇胺烷醇醯胺、第三炔屬二醇、POE聚矽氧、N-烷基吡咯啶酮及烷基多苷。更特定實例包含但不限於長鏈脂肪酸之單酸甘油酯、聚氧乙烯化烷基苯酚、聚氧乙烯化醇及聚氧乙烯鯨蠟基-硬脂基醚。關於陰離子及非離子界面活性劑之更完整描述，參見例如《界面活性劑與界面現象(Surfactants and Interfacial Phenomena)》,Milton J.Rosen，第三版，Wiley-Interscience,2004，第1章。
實例1
此實例基於1.5mm厚之多孔性聚胺基甲酸酯拋光墊，其具有具備0.002m2平均孔隙面積及0.39mm高度之開孔垂直孔隙。拋光墊具有0.409g/mL之重量密度。拋光墊具有表1之尺寸的壓花凹槽。
Figure 106125774-A0202-12-0016-1
在針對壓花深度樣式組態之氧化物CMP製程條件下評估表1壓花測試墊。在相同製程條件下測試各墊類型。用KLA-Tencor度量工具檢查效能晶圓之移除速率、不均勻性%(NU%)及缺陷度。拋光條件如下：墊修整器：......無
漿料：Klebosol® 1730(16%)膠態二氧化矽漿料；NH ILD 3225(12.5%)煙霧狀二氧化矽
過濾：Pall 0.3um StarKleen® POU
工具：Applied Materials Reflexion®-DE MDC Lab
清潔：SP100® ATMI Inc
氟化氫：一分鐘，蝕刻速率係200埃/分鐘
膜度量：KLA-TencorTM F5X，薄膜度量
缺陷度量：KLA-TencorTM SP2XP，解析度達0.12um
KLA-TencorTM eDR5200 SEM
晶圓：300mm虛設(Dummy)矽晶圓(有時具有殘餘TEOS)
300mm毯覆式(Blanket)TEOS 20K厚度晶圓
目標：
移除速率
不均勻性% NU%
缺陷度計數(HF後)
缺陷度分級(HF後顫痕)
實驗設計：
具有匹配載具之單一台板測試用於所有拋光。
程序-60秒ILD拋光，3psi(20.7kPa)與5psi(34.5kPa)/93rpm台板速度/87rpm載具速度/250ml/min漿料進料速率
所有墊及晶圓對於實驗均充分隨機化。
各墊運轉由以下組成：
墊插入有20個虛設晶圓，用漿料拋光60秒，總時間20分鐘。
拋光程序(60秒拋光)
(A)3psi(20.7kPa)/93rpm台板速度/87rpm載具速度/250ml/min漿料流速，毯覆式TEOS晶圓
(B)5psi(34.5kPa)/93rpm台板速度/87rpm載具速度/250ml/min漿料流速，毯覆式TEOS毯覆式TEOS晶圓
(C)5psi(34.5kPa)/93rpm台板速度/87rpm載具速度/250ml/min漿料流速，毯覆式TEOS晶圓
(D)5psi(34.5kPa)/93rpm台板速度/87rpm載具速度/250ml/min漿料流速，毯覆式TEOS晶圓
(E)5psi(34.5kPa)/93rpm台板速度/87rpm載具速度/250ml/min漿料流速，毯覆式TEOS晶圓
(F)3psi(20.7kPa)/93rpm台板速度/87rpm載具速度/250ml/min漿料流速，虛設TEOS晶圓
程序A-F重複1次
量測晶圓之移除速率及CMP後NU%。另外用 HF酸蝕刻清潔TEOS晶圓，且對其進行SP2缺陷計數及SEM檢視。JMP軟體用於對反應進行統計分析。
移除速率及晶圓內不均勻性檢視：
在典型氧化物拋光條件下評估毯覆式TEOS晶圓之移除速率及NU%反應。在KLA-Tencor F5XTM工具上量測膜厚度。65點量測配方，具有3毫米邊緣排除之徑向配方用於評估中。
缺陷檢視：
在典型氧化物拋光條件下評估毯覆式TEOS晶圓之缺陷度反應。在KLA-Tencor SP2XPTM工具上量測下至0.10μm粒度之缺陷度。人工地檢視SP2晶圓圖以對缺陷進行預分級且減少不必要分析(諸如處置標記、大刮痕及斑點)。
藉由KLA-Tencor eDR5200 SEM收集缺陷分級影像。由於存在大量缺陷，因此檢視取樣計劃用於SEM影像收集。取樣計劃自各晶圓隨機取樣一百個缺陷，且對訪問群集設定規則。
在視場(FOV)2μm下使缺陷成像且在需要時在更高放大率下重新成像。人工地對所有收集之缺陷影像分級。
來自SAS之JMP統計軟體用於對反應進行統計分析。
結果：
為評估墊1壓花凹槽與墊A壓花凹槽相比之改良，藉由如下方程式(1)計算平均缺陷計數之墊1改良%：墊1改良%=(墊A之X-墊1之Y)/墊A之X×100%
其中X係既定測試條件下墊A之平均缺陷計數且Y對應地係墊1之平均缺陷計數。
移除速率：經收集用於比較墊1對比墊A墊之TEOS移除速率展示於表2中。
Figure 106125774-A0202-12-0019-3
在使用Klebosol 1730膠態漿料之所有實驗條件下，與墊A壓花墊相比，墊1墊均展現稍微降低的移除速率。在ILD 3225煙霧狀二氧化矽漿料之情況下，當與墊A壓花墊相比時，墊1壓花墊在3psi及5psi(20.7kPa及34.5kPa)/製程條件下分別展現移除速率之增加及降低。
NU%：不均勻性%
NU%表示由平均移除速率及其標準差計算之百分比。NU%及其差異呈現於表3中，用於比較墊1對比墊A墊。
Figure 106125774-A0202-12-0019-4
在使用Klebosol 1730膠態漿料之所有實驗條件下，與墊A壓花墊相比，墊1墊均展現稍微更高的NU%的差異%。在ILD 3225煙霧狀二氧化矽漿料之情況下，與墊A壓花墊相比，墊1壓花墊展現NU%無差異。
HF後缺陷計數
經收集用於比較深對比標準壓花有槽拋光墊之總HF後缺陷計數展示於表4中。
Figure 106125774-A0202-12-0020-5
在使用Klebosol 1730膠態漿料之所有實驗條件下，與墊A壓花墊相比，墊1壓花墊均展現比40%更好的缺陷計數改良。在使用ILD 3225煙霧狀二氧化矽漿料之所有實驗條件下，與墊A壓花墊相比，墊1壓花墊均展示更高缺陷水準。
HF後缺陷分級
藉由SEM影像對HF後TEOS晶圓分級，展示於表5中。收集一百個隨機選擇之缺陷且進行分級：顫痕、刮痕、顆粒、墊碎屑及有機殘餘物等。顫痕據認為係與CMP窗口墊及其與晶圓之相互作用相關的主要缺陷。HF後顫痕缺陷計數包含於表5中。
Figure 106125774-A0202-12-0021-6
在使用Klebosol 1730膠態漿料之所有實驗條件下，與墊A壓花墊相比，墊1壓花墊均展示顫痕計數之減少。在使用ILD 3225煙霧狀二氧化矽漿料之相同實驗條件下，與墊A壓花墊相比，墊1壓花墊藉由5psi(34.5kPa)及3psi(20.7kPa)之製程條件分別展示顫痕計數之增加及減少。
結論：
當與墊A壓花墊相比時，墊1壓花墊展現相當至稍微降低的TEOS移除速率結果。移除速率差異歸於更高的下壓力5psi(34.5kPa)製程條件。表4及5中突顯之結果顯示，在氧化物CMP中墊1壓花墊之缺陷當與墊A壓花墊之其對應地墊對應物相比時顯著更低。使用K1730膠態二氧化矽漿料時，墊1壓花墊相比於墊A壓花墊展現40%至66%之缺陷計數改良。由墊A壓花墊產生之總缺陷與墊組態中之墊1壓花墊相比高2.4至2.9倍之間。
針對通常歸於墊/晶圓相互作用之顫痕缺陷進行SEM缺陷分級。使用K1730膠態漿料，與用墊A壓花墊拋光之晶圓相比，墊1壓花墊展現低43至66%之顫痕缺陷計數。使用煙霧狀二氧化矽漿料在3psi製程條件下，墊1墊亦展示31%缺陷計數減少改良。與經組態之墊中的墊1壓花凹槽相 比，由墊A壓花墊產生之顫痕缺陷計數高1.7至2.4倍之間。
實例2
聚酯氈輥具有1.1mm之厚度、334g/m2之重量及0.303g/m3之密度。氈係兩份可收縮(-55%在70℃下)比一份可收縮(-2.5%在70℃下)之比率之兩種聚酯纖維的摻合物。第一纖維具有2.11dtex(kg/1000m)之重量、3.30cN/dtex之強度及75%之斷裂伸長率。第二纖維具有2.29dtex(kg/1000m)之重量、2.91cN/dtex之強度及110%之斷裂伸長率。用AG-E092全氟羧酸及其前驅物塗佈氈使氈之頂部表面防水。在防水之後，將氈乾燥且燃燒以移除通過氈之頂部層突出的任何纖維端。
由熱塑性塑膠於二甲基甲醯胺溶劑中之摻合物製造一系列多孔性拋光墊，且將其壓花至實例3之墊3-2的尺寸。表6提供所測試之熱塑性聚胺基甲酸酯成分及其莫耳配方的清單。Samprene及Crison分別係三洋化工(Sanyo Chemical Industry)及DIC之商標。
Figure 106125774-A0202-12-0022-7
表7顯示，藉由凝膠滲透層析法「GPC」測試之以上組分如下：
Figure 106125774-A0202-12-0023-8
HPLC系統：Agilent 1100
管柱：2 X PLgel 5μ Mixed-D(300×8mm ID)，具有5μ保護
溶離劑：四氫呋喃
流速：1.0mL/min
偵測：RI在40℃下
樣品溶液之注射體積：100μL
校準標準物：聚苯乙烯
表8提供成分及50：50摻合物之物理特性。
Figure 106125774-A0202-12-0023-9
在後續測試中，添加碳黑顆粒至摻合物對物理特性具有極小影響。
表9提供一系列拋光墊配方。
Figure 106125774-A0202-12-0024-10
拋光條件如下：
1.拋光器：Reflexion LK，輪廓頭(Contour head)
2.漿料：LK393C4膠態二氧化矽阻擋層漿料
3.墊插入：
i. 73rpm台板速度/111rpm載具速度，2psi(13.8kPa)下壓力，10min，HPR開啟
4.修整：
i. 121rpm台板速度/108rpm載具速度，3psi(20.7kPa)下壓力6.3sec_A82+26sec_HPR僅
5.Cu毯覆式片預拋光：用VP6000聚胺基甲酸酯拋光墊/Planar CSL9044C膠態二氧化矽漿料拋光，約4000Å移除
6.交替Cu及TEOS虛設
7.方法：墊插入->在各種晶圓運轉數值下收集移除速率及缺陷
所有拋光墊均具有如表10中所見之銅及TEOS 移除速率的極佳組合。
Figure 106125774-A0202-12-0025-11
增加磺基丁二酸二辛基鈉之量減小垂直孔隙之大小且降低TEOS速率。增加聚氧乙烯鯨蠟基-硬脂基醚之量增大垂直孔隙之大小且增加TEOS速率。增加磺基丁二酸二辛基鈉比聚氧乙烯鯨蠟基-硬脂基醚之比率減小垂直孔隙之大小且降低TEOS速率。然而，如表11中所見，墊2壓花墊產生最低數目之缺陷。
Figure 106125774-A0202-12-0025-12
圖1描繪墊2壓花拋光墊提供的缺陷之改良。墊2壓花墊不積聚拋光碎屑。墊B及C各自在次要孔隙及基質中積聚拋光碎屑。此拋光碎屑積聚呈現為產生拋光缺陷之根本推動因素。與比較墊B及C相比，墊2之缺陷計數顯著減少且無銅或TEOS移除速率損失。
實例3
將商業多孔性拋光墊「D」及實例2之兩個墊(墊3；墊3-1及墊3-2)壓花至不同尺寸。墊3-1具有壓花設計，其中如在拋光表面處所量測枕塊寬度超過凹槽寬度；且墊3-2具有壓花設計，其中如在拋光表面處所量測凹槽寬度超過枕 塊寬度。
Figure 106125774-A0202-12-0026-13
隨後在實例2之條件下對墊拋光。如表13及圖2中所示，墊3-2展現最佳Cu速率穩定性。因此，凹槽寬度超過枕塊寬度之深壓花墊提供稍微更高的Cu速率。
Figure 106125774-A0202-12-0026-14
特定言之，隨著增加Cu晶圓計數，墊3-2展現比商業墊D之三分之一小的更緊密之銅移除速率變動。
如圖3中所示，所有測試墊均展現良好TEOS速率穩定性。但墊3-2對於延長的拋光時間展現最佳TEOS速率穩定性。
Figure 106125774-A0202-12-0026-15
如表14中所示，墊3-2展現最低刮痕平均計數。墊3-2展現比商業多孔性拋光墊D更低之刮痕計數。
結論：
對於Cu及TEOS速率穩定性，壓花墊3-2效能最佳。另外，如在拋光表面之平面處所量測具有增加的凹槽寬度比枕塊寬度墊之墊3-2提供比標準壓花設計稍微更高之Cu及TEOS速率。墊3-2提供最低刮痕平均計數，且重要地展現比商業墊D顯著更低之刮痕計數。
實例4
使用TMA根據ASTM E831，藉由量測如圖4中所示之拐點，實例2之聚胺基甲酸酯之四個樣品(墊3)具有162℃之平均軟化起始溫度。用加熱至160℃(圖5A、6A及7A)(墊4)及175℃(圖5B、6B及7B)(類似於墊3-2)之金屬模具對實例2之兩個墊壓花以形成如在拋光表面之平面處所量測具有幾乎相同枕塊高度及凹槽寬度之墊(即在低於及高於TMA軟化起始溫度之溫度下)。圖5A及5B展現藉由限制高於熔化起始溫度之過熱之量而實現的顯著凹槽構造(formation)偏移。在175℃下壓花之側壁的熔化係主要形成機制，其中所有垂直孔隙均趨於保持垂直。此藉由枕塊中心及枕塊錐形側壁中之垂直孔隙可見。在160℃下形成之側壁具有塑性變形，且熔化係形成枕塊之機制。塑性變形之證據包含孔隙向與錐形凹槽正交彎曲及鄰近錐形側壁出現之相關枕塊高度降低。
如圖6A及6B之高放大率SEM中所見，在低於平均軟化起始溫度之溫度下壓花的拋光墊維持大孔隙加互連較小孔隙之組合。此由圖6B中所見之主要孔隙的大小減小及側壁之粗化顯而易見。
如圖7A及7B中所見，所有拋光墊均具有熔化 之較低凹槽表面。底部凹槽之熔化最可能將枕塊鎖定就位且限制枕塊結構之反沖。此外，光滑底部幫助移除碎屑而不產生裂隙，碎屑可能會視漿料系統而積聚及聚結於所述裂隙中。在175℃下壓花之墊均具有光滑的熔化之凹槽底部及較下末端之側壁。然而，光滑壁導致足以減小整個枕塊大小之側壁粗化。
為比較壓花墊，在與實例2及3中相同之條件下對圖5A、6A及7A以及圖5B、6B及7B之拋光墊拋光。如圖8中所示，在低於軟化起始溫度下壓花之墊，墊4提供比實例3之墊3-2顯著更低的刮痕計數。
本發明有效用於超低缺陷銅-阻擋層拋光。特定言之，墊以對於多個晶圓保持穩定之極佳銅及TEOS速率拋光。此外，所述墊比習知拋光墊具有顯著更低的刮痕及顫痕缺陷。

Claims (10)

  1. 一種拋光墊，其適用於使用拋光流體以及所述拋光墊與半導體、光學及磁基板中之至少一者之間的相對運動來拋光或平面化半導體、光學及磁基板中之所述至少一者，所述拋光墊包括以下各項：具有開孔聚合基質、拋光表面及厚度之拋光層，所述開孔聚合基質具有垂直孔隙及互連所述垂直孔隙之開放通道；所述拋光層中之多個凹槽，所述凹槽具有鄰近拋光表面量測之平均寬度，在以固定速率旋轉之半導體、光學及磁基板中之所述至少一者上的點越過所述多個凹槽之所述寬度時所述多個凹槽具有碎屑移除停留時間，所述多個凹槽具有在拋光表面處量測之寬度；以及所述多個凹槽內之多個凸出槽脊區域，所述多個凸出槽脊區域係枕塊結構，所述枕塊結構用自所述枕塊結構頂部向外且向下延伸之錐形支撐結構支持，所述枕塊結構具有由含有所述垂直孔隙之所述聚合物基質形成所述拋光表面的截頭或非尖頂部，在以固定速率旋轉之半導體、光學及磁基板中之所述至少一者上的點越過鄰近所述多個凹槽之所述多個凸出槽脊區域時所述枕塊結構具有在拋光表面處量測之寬度與拋光停留時間，所述枕塊結構具有小於所述多個凹槽之平均寬度的平均寬度，以便減少所述枕塊結構之拋光停留時間且增加所述凹槽區域之所述碎屑移除停留時間至大於所述拋光停留時間的值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的拋光墊，其中所述垂直孔隙具有平均高度且所述多個凹槽具有大於所述垂直孔隙之 所述平均高度的平均深度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的拋光墊，其中所述垂直孔隙具有在所述拋光表面下方增加之平均直徑。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的拋光墊，其中所述枕塊結構具有選自半球形、截頭角錐形、截頭梯形及其組合之形狀，所述多個凹槽以線性方式延伸於所述枕塊結構之間。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的拋光墊，其中多個凹槽形成正交柵格圖案。
  6. 一種拋光墊，其適用於使用拋光流體以及所述拋光墊與半導體、光學及磁基板中之至少一者之間的相對運動來拋光或平面化半導體、光學及磁基板中之所述至少一者，所述拋光墊包括以下各項：具有開孔聚合基質、拋光表面及厚度之拋光層，所述開孔聚合基質具有垂直孔隙及互連所述垂直孔隙之開放通道；所述拋光層中之多個凹槽，所述凹槽具有鄰近拋光表面量測之平均寬度，在以固定速率旋轉之半導體、光學及磁基板中之所述至少一者上的點越過所述多個凹槽之所述寬度時所述多個凹槽具有碎屑移除停留時間，所述多個凹槽具有在拋光表面處量測之寬度；以及所述多個凹槽內之多個凸出槽脊區域，所述多個凸出槽脊區域係枕塊結構，所述枕塊結構用如自所述拋光表面之平面所量測以30至60度之斜度自所述多個枕塊結構頂部向外且向下延伸之錐形支撐結構支持，所述枕塊結構具有在拋光表面處量測之寬度與由含有所述垂直孔隙之所述聚合物基質形成所述拋光表面的截頭或非尖頂部，在以固定 速率旋轉之半導體、光學及磁基板中之所述至少一者上的點越過鄰近所述多個凹槽之所述多個凸出槽脊區域時所述多個凸出槽脊區域具有拋光停留時間，所述枕塊結構具有小於所述多個凹槽之平均寬度的平均寬度，以便減少所述枕塊結構之拋光停留時間且增加所述凹槽區域之所述碎屑移除停留時間至大於所述拋光停留時間的值。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的拋光墊，其中所述垂直孔隙具有平均高度且所述多個凹槽具有大於所述垂直孔隙之所述平均高度的平均深度。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的拋光墊，其中所述垂直孔隙具有在所述拋光表面下方增加之平均直徑。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的拋光墊，其中所述枕塊結構具有選自半球形、截頭角錐形、截頭梯形及其組合之形狀，所述多個凹槽以線性方式延伸於所述枕塊結構之間。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的拋光墊，其中多個凹槽形成正交柵格圖案。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7331454B2 (ja) * 2019-05-17 2023-08-23 Dic株式会社 多孔体の製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7018274B2 (en) * 2003-11-13 2006-03-28 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc Polishing pad having slurry utilization enhancing grooves
TW201143984A (en) * 2009-12-30 2011-12-16 3M Innovative Properties Co Organic particulate loaded polishing pads and method of making and using the same
US8162728B2 (en) * 2009-09-28 2012-04-24 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Dual-pore structure polishing pad
TWI396603B (zh) * 2008-06-26 2013-05-21 3M Innovative Properties Co 具多孔元件之研磨墊及其製造及使用方法
WO2014018170A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-30 Jh Rhodes Company, Inc. Non-planar glass polishing pad and method of manufacture

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4841680A (en) * 1987-08-25 1989-06-27 Rodel, Inc. Inverted cell pad material for grinding, lapping, shaping and polishing
JPH11156699A (ja) 1997-11-25 1999-06-15 Speedfam Co Ltd 平面研磨用パッド
US6093651A (en) 1997-12-23 2000-07-25 Intel Corporation Polish pad with non-uniform groove depth to improve wafer polish rate uniformity
JP2001150332A (ja) 1999-11-22 2001-06-05 Nec Corp 研磨パッドおよび研磨方法
US6241596B1 (en) 2000-01-14 2001-06-05 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for chemical mechanical polishing using a patterned pad
US20040198584A1 (en) * 2003-04-02 2004-10-07 Saint-Gobain Ceramics & Plastic, Inc. Nanoporous ultrafine alpha-alumina powders and freeze drying process of preparing same
SG111222A1 (en) * 2003-10-09 2005-05-30 Rohm & Haas Elect Mat Polishing pad
US6942549B2 (en) 2003-10-29 2005-09-13 International Business Machines Corporation Two-sided chemical mechanical polishing pad for semiconductor processing
US7186651B2 (en) 2003-10-30 2007-03-06 Texas Instruments Incorporated Chemical mechanical polishing method and apparatus
US8083570B2 (en) * 2008-10-17 2011-12-27 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pad having sealed window
JP5753677B2 (ja) 2010-11-05 2015-07-22 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法
JP5821133B2 (ja) 2012-03-29 2015-11-24 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法
JP5917236B2 (ja) 2012-03-30 2016-05-11 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド用シート及びその製造方法、研磨パッド及びその製造方法、並びに研磨方法
US9956669B2 (en) 2013-03-12 2018-05-01 Kyushu University, National University Corporation Polishing pad and polishing method
JP6474191B2 (ja) 2013-11-21 2019-02-27 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッドの製造方法及び研磨パッド

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7018274B2 (en) * 2003-11-13 2006-03-28 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc Polishing pad having slurry utilization enhancing grooves
TWI396603B (zh) * 2008-06-26 2013-05-21 3M Innovative Properties Co 具多孔元件之研磨墊及其製造及使用方法
US8162728B2 (en) * 2009-09-28 2012-04-24 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Dual-pore structure polishing pad
TW201143984A (en) * 2009-12-30 2011-12-16 3M Innovative Properties Co Organic particulate loaded polishing pads and method of making and using the same
WO2014018170A1 (en) * 2012-07-23 2014-01-30 Jh Rhodes Company, Inc. Non-planar glass polishing pad and method of manufacture

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