TWI837675B - 研磨墊黏接膜、包括其的研磨墊層疊體及晶圓的研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及一種研磨墊黏接膜、包括其的研磨墊層疊體及晶圓的研磨方法。根據一實施例的研磨墊黏接膜可以使在平臺和研磨墊黏接時出現的不必要的孔最小化，當借助適用該研磨墊黏接膜的研磨墊對晶圓表面進行研磨時，可以具有更均勻的研磨速率。
Description
公開一種研磨墊黏接膜、包括其的研磨墊層疊體及晶圓的研磨方法。
在晶圓製造製程中，研磨製程或研磨製程被認為是大大影響如晶圓的平坦度、劃痕、缺陷等器件的收率和生產率的重要因素之一。上述研磨製程是使用漿料作為研磨劑來在平臺的加壓下通過研磨墊和晶圓的摩擦進行研磨的過程，研磨裝置具有平臺和固定有晶圓的研磨頭分別獨立旋轉的結構。
在上述研磨製程中使用的研磨墊起到通過化學機械平坦化（chemical mechanical planarization，CMP）製程中均勻研磨工作來去除晶圓上不需要的部分，以使晶圓表面平坦化的作用。
上述研磨墊的表面由用於發生漿液流動的溝槽和孔構成。為了實現均勻的研磨性能，有必要考慮在將研磨墊附著到平臺的過程中使孔的出現最小化且在研磨晶圓時改善晶圓表面特性的方案和附著方法簡化方案。
上述的先前技術是發明人為匯出本發明而擁有的技術資訊或者在匯出本發明的過程中掌握的技術資訊，因此不能認為是在申請本發明之前向公眾公開的公知技術。
作為相關的現有技術，韓國公開專利公報10-2013-0108476中公開的“層疊研磨墊用熱熔黏接劑片以及層疊研磨墊用黏接劑附著支撐層”和韓國公開專利公報10-2015-0026903中公開的“化學機械研磨墊”。
技術
問題
實施方式的目的在於，通過具備特有的通孔的研磨墊黏接膜，易於附著在研磨墊和平臺上，並且使不必要的孔發生最小化。
實施方式的另一目的在於，提供一種研磨墊黏接膜，在研磨晶圓時可具有更均勻的晶圓表面特性。
實施方式的又一目的在於，提供一種研磨墊黏接膜，在使用研磨墊後更換時易於拆裝。
解決問題的方案
為了實現上述目的，根據實施方式的研磨墊黏接膜可以包括多個通孔，以整體為基準，上述多個通孔的體積分數為3%至20%，當將上述研磨墊黏接膜夾在研磨墊與平臺之間後進行單軸壓縮時，上述研磨墊黏接膜的壓縮率可以為0.98%以上。
在一實施方式中，上述通孔的與高度方向垂直的截面形狀可以為簡單閉合曲線。
在一實施方式中，上述通孔包括一個通孔和相鄰的另一個通孔，在上述一個通孔與上述另一個通孔之間的間距可以為2mm至20mm。
在一實施方式中，上述通孔的平均面積為100mm
2以下。
在一實施方式中，以上述研磨墊黏接膜的一表面為基準，上述通孔的數量為3個至300個。
在一實施方式中，上述多個通孔的體積分數可以為4%至18%。
在一實施方式中，上述研磨墊黏接膜的根據ASTM D3330的剝離力可以為1.0kgf/in至3.0kgf/in。
在一實施方式中，上述研磨墊黏接膜的厚度可以為20μm至300μm。
在一實施方式中，與除了不包括通孔之外其他都相同的研磨墊黏接膜相比，壓縮率可以增加0.5%至2.66%。
為了實現上述目的，根據實施方式的研磨墊層疊體可以包括：研磨墊；及研磨墊黏接膜，附著在上述研磨墊的一表面上。
在一實施方式中，在上述研磨墊層疊體中，在除了從晶圓邊緣向中心方向佔據半徑的10%的邊緣區域之外的內部區域中，由下述式第一式計算的晶圓研磨速率（Å/分鐘）的標準差可以為40以下，
第一式：
研磨速率=每分鐘晶圓的研磨厚度（Å/分鐘）。
為了實現上述目的，根據實施方式的晶圓的研磨方法可以包括：準備步驟，準備附著在平臺的上述的研磨墊層疊體以及固定晶圓的研磨頭；及研磨步驟，在施加漿料的同時使上述晶圓接觸到上述研磨墊層疊體的研磨墊上，並使上述平臺和研磨頭中的至少一者旋轉。
發明的效果
根據一實施例的研磨墊黏接膜，能夠在平臺和研磨墊黏接時，出現的不必要的孔，當借助適用該研磨墊黏接膜的研磨墊對晶圓的表面進行研磨時，可以具有更均勻的研磨速率。另外，在進行研磨過程後，在從平臺上取下研磨墊時，可以更容易地去除該研磨墊，而黏接層等殘渣實質上不會殘留在平臺上。
以下，參照附圖來對一個或多個實施方式進行詳細說明，以使本發明所屬技術領域的普通技術人員輕鬆實現本發明。然而，實施方式可通過多種不同的方式實現，並不限定於在本說明書中所說明的實施例。在說明書全文中，對於相同或相似的元件賦予相同的圖式標記。
在說明書中，記載某一元件“包括”某一組件時，除非有特別相反的記載，否則表示還包括其他元件而不是排除其他元件。
在說明書中，當描述一個元件與另一個元件“連接”時，它不僅包括“直接連接”的情況，還包括“其中間隔著其他元件而連接”的情況。
在本說明書中，B位於A上的含義是指B以直接接觸的方式位於A上或其中間存在其他層的情況下B位於A上，不應限定於B以接觸的方式位於A表面的含義來解釋。
在本說明書中，馬庫什型描述中包括的術語“……的組合”是指從馬庫什型描述的組成要素組成的群組中選擇的一個或多個組成要素的混合或組合，從而意味著本發明包括選自由上述組成要素組成的群組中的一個或多個組成要素。
在本說明書中，“A及/或B”形式的記載意指“A或B，或A和B”。
在本說明書中，除非有特別說明，如“第一”、“第二”或“A”、“B”等的術語為了互相區別相同術語而使用。
除非有特別說明，在本說明書中單數的表述解釋為包括上下文所解釋的單數或複數的含義。
本發明人在考慮以簡化的方法將研磨墊附著至平臺的方法和為了在晶圓研磨製程中實現均勻的研磨性能而將研磨墊附著至平臺的過程中使孔的產生最小化的方案的過程中，發明了一種具有特有的通孔和壓縮率的研磨墊黏接膜，從而提出實施方式。
研磨墊黏接膜
為了實現上述目的，根據一實施例的研磨墊黏接膜100包括多個通孔，以研磨墊黏接膜整體為基準，上述多個通孔的體積分數為3%至20%，當將上述研磨墊黏接膜夾在研磨墊與平臺之間後進行單軸壓縮時，上述研磨墊黏接膜的壓縮率可以為0.98%以上。
上述通孔101是指以上述研磨墊黏接膜為基準上下貫通的孔，可以通過常規的沖孔工具形成。
上述通孔101的平均面積可以為100mm
2以下，或可以為75mm
2以下。上述平均面積可以是將上述通孔的面積之和除以通孔的數量而獲得的，且以與通孔的高度所在方向垂直的截面為基準。上述平均面積可以為4mm
2以上，或可以為6mm
2以上。若上述通孔的平均面積大於100mm
2或小於4mm
2，當借助適用該通孔的研磨墊研磨晶圓時，有可能無法均勻研磨表面。
上述通孔101都可以具有實質上相同的面積，並且可以根據彼此的相對位置而具有不同的面積。
上述通孔101可以具有橫截面以高度方向為基準實質上恒定的形狀。
上述通孔101的橫截面形狀可以以高度方向為基準呈簡單閉合曲線形狀。例如，可以是圓形或具有邊和曲線的圖形，或可以是如圖2A所示的圓形，或可以是如圖2B所示的四角形，或可以是如圖2C所示的三角形，或可以是橢圓，或可以是具有3個至8個邊的多角形。
與上述通孔101的高度所在方向垂直的截面，可以具有1mm至20mm的橫向長度w和1mm至20mm的縱向長度ℓ。
上述通孔101可以包括一個通孔和相鄰的另一個通孔，上述一個通孔和上述另一個通孔之間的間距可以是2mm至20mm。
佈置上述通孔101的圖案可以是規則的或不規則的。當佈置上述通孔的圖案為橫向間距d1和縱向間距d2恒定的規則圖案時，通孔之間的間距d1、d2可以為2mm至20mm，或也可以為3mm至15mm。具有上述間距範圍的研磨墊黏接膜，在與研磨墊和平臺黏附時，能夠使不必要的孔的出現最小化，並且在更換研磨墊的過程中也可以很容易地從平臺上去除。當佈置上述通孔的圖案不規則時，上述通孔中的一個通孔和最相近的另一個通孔之間的距離可以為2mm以上，且可以為20mm以下。
上述間距可以是從上述研磨墊黏接膜100的厚度方向觀察的平面圖上的間距。
以上述研磨墊黏接膜的一表面為基準，上述通孔101的數量可以是3個至300個、9個至280個或16個至250個。通過使上述通孔具有適當的數量範圍，可以穩定地確保最佳通孔。
以上述研磨墊黏接膜的整體為基準，上述多個通孔101的體積分數相對於整個研磨墊黏接膜可以為3%至20%、4%至18%或6%至15%。上述體積分數可以為，在形成通孔之前的研磨墊黏接膜的體積中上述多個通孔的體積之和佔據的比率。通過將具有上述體積分數的研磨墊黏接膜適用到研磨墊和平臺上來研磨晶圓時，可以獲得均勻的晶圓表面特性。當上述體積分數超過上限值時，可能無法有效地實現與平臺以及研磨墊的附著，當上述體積分數小於下限值時，可能無法獲得均勻的晶圓表面特性。
上述研磨墊黏接膜100可以具有3%至20%、4%至18%或6%至15%的開口率。上述開口率可以如下表示。
開口率=（通孔的表面截面積/研磨墊黏接膜的表面截面積）×100%
上述表面截面積可以是以與上述研磨墊黏接膜100的厚度所在方向垂直的表面為基準測量的。
上述通孔101的圖案可以通過如下步驟形成：區分步驟，將上述研磨墊黏接膜100的一表面分割成相鄰且面積相同的多個圖案區域；打點步驟，在上述圖案區域的中心設置基準點；及設定步驟，以上述基準點為基準設定通孔的形狀。上述區分步驟可以在研磨墊黏接膜的一表面上形成最大數量的上述區域，各個上述圖案區域的平均面積為4mm
2至100mm
2，其形狀可以為簡單閉合曲線、多角形等。在上述設定步驟中，例如，可以設定以上述基準點為中心的圓形、橢圓形、三角形、四角形及多角形等形狀。
根據ASTM D3330測量上述研磨墊黏接膜100的剝離力（黏接力），由此獲得的剝離力可以為1.0kgf/in至3.0kgf/in，或可以為1.3kgf/in至1.7kgf/in。當將滿足上述剝離力的研磨墊黏接膜適用於研磨墊和平臺時，可以防止在晶圓研磨過程中的脫離，還可以期待穩定的黏接力，並且在更換研磨墊時可以容易地去除。
從研磨墊或平臺去除附著的上述研磨墊黏接膜100是物理去除的。
在將上述研磨墊黏接膜夾在研磨墊和平臺之間之後進行單軸壓縮的條件下，上述研磨墊黏接膜100的壓縮率可以為0.98%以上、1.08%以上、或可以為1.27%以上。上述壓縮率可以為3.3%以下、2.97%以下或2.48%以下。上述壓縮率是上述研磨墊黏接膜的厚度變化率，滿足上述範圍的研磨墊黏接膜在黏接時可以通過上述通孔穩定地確保孔，且在將該研磨墊黏接膜適用於研磨墊和平臺來研磨晶圓時，可以使研磨速率偏差最小化。上述壓縮率可以通過以下實驗例中記載的日本安田工業株式會社的裝置測量，也可以在與將本說明書記載的晶圓接觸到平臺時的壓力對應的條件下測量。
與除了不包括上述通孔101之外其他都相同的研磨墊黏接膜相比，上述研磨墊黏接膜100的壓縮率可以增加0.5%至2.66%，或增加0.55%至2.39%。
上述研磨墊黏接膜100的厚度可以為20μm至300μm，或可以為25μm至225μm。當將具有上述厚度的研磨墊黏接膜夾在研磨墊200和平臺300之間時，可以表現出良好的黏接力，且在更換研磨墊時可以表現出適當的脫離程度，並且可以使製造所需的原料的浪費最小化。
上述研磨墊黏接膜100的外形可以對應於研磨墊200和平臺300的外形，並且可以具有圓形、環形等。
研磨墊黏接膜的製備方法
為了實現上述目的，根據一實施例的研磨墊黏接膜的製備方法可以包括：塗布步驟，將包含熱塑性樹脂的熱熔性黏接劑塗布於任意基板上進行固化，以形成研磨墊黏接膜；及沖孔步驟，在上述研磨墊黏接膜上以預定圖案形成通孔。
例如，上述熱塑性樹脂選自聚氨酯類樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚酯類樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯類樹脂、聚醯胺類樹脂及聚烯烴類樹脂中的至少一種。
在上述塗布步驟中，塗布厚度可以為20μm至350μm，或可以為25μm至250μm。
上述沖孔步驟的圖案形成過程可以包括：區分步驟，將上述研磨墊黏接膜分割成相鄰的多個圖案區域；打點步驟，在上述圖案區域的中心設置基準點；及設定步驟，以上述基準點為中心設定通孔的形狀。上述區分步驟可以在上述研磨墊黏接膜上形成最大數量的上述正方形區域，各個上述圖案區域的面積可以為4mm
2至100mm
2，其形狀可以為簡單閉合曲線、多角形等。
在形成上述圖案之後在沖孔時形成的通孔101的特性可以如下。上述通孔101的平均面積可以為100mm
2以下，或可以為75mm
2以下。上述平均面積可以是將上述通孔的面積之和除以通孔的數量而獲得的，且是以與通孔的高度所在方向垂直的截面為基準。上述平均面積可以為4mm
2以上，或可以為6mm
2以上。上述通孔可以具有實質上相同的面積。
與上述通孔的高度所在方向垂直的截面形狀可以具有簡單閉合曲線形狀。例如，可以是具有邊和曲線的圖形，或可以是如圖2A所示的圓形，或可以是如圖2B所示的四角形，或可以是如圖2C所示的三角形，或可以是橢圓，或可以是具有3個至8個邊的多角形。上述通孔的佈置圖案可以是規則的或不規則的。上述通孔的橫截面可以以高度所在方向為基準具有實質上恒定的面積。
上述通孔可以包括一個通孔和相鄰的另一個通孔，上述一個通孔和上述另一個通孔之間的間距可以是2mm至20mm。當上述通孔的佈置圖案為橫向間距和縱向間距恒定的規則圖案時，通孔之間的間距可以為2mm至20mm，或也可以為3mm至15mm。當上述通孔的佈置圖案不規則時，在上述圖案形成過程中設定的通孔形狀的一部分可以不被沖孔，上述通孔中的一個通孔和最相近的另一個通孔之間的距離可以為2mm以上，或可以為20mm以下。上述間距可以是從上述研磨墊黏接膜的厚度方向觀察的平面圖上的間距。
以上述研磨墊黏接膜的一表面為基準，上述通孔的數量可以是3個至300個、9個至280個或16個至250個。以上述研磨墊黏接膜的整體為基準，上述多個通孔的體積分數相對於整個研磨墊黏接膜可以為3%至20%、4%至18%或6%至15%。上述體積分數可以是在形成通孔之前的研磨墊黏接膜的體積中，上述多個通孔的體積之和所占比率。
上述研磨墊黏接膜的製備方法，在上述沖孔步驟之後，還可以包括從上述任意基板上分離上述研磨墊黏接膜的步驟。
研磨墊層疊體
為了實現上述目的，根據一實施例的研磨墊層疊體包括：研磨墊200；及研磨墊黏接膜100，附著在上述研磨墊的一表面上。
上述研磨墊層疊體的研磨墊200可以包括：一表面，用於研磨晶圓，以及另一表面，上述一表面的相反面；上述研磨墊黏接膜100可以附著到上述另一面。
上述研磨墊200可以包括聚氨酯樹脂和形成在聚氨酯樹脂中的孔。
上述研磨墊200可以由包括聚氨酯類預聚物、固化劑、反應速率調節劑及發泡劑的組合物形成。上述預聚物是指，為便於在製造一種最終產品時容易成型的且具有較低分子量的聚合物而在中間階段終止聚合度的物質。上述預聚物可以通過自身成型或與其他聚合性化合物反應後成型。例如，上述聚氨酯類預聚物可以通過異氰酸酯類化合物與多元醇反應來製備，也可以包括未反應的異氰酸酯基。
例如，上述異氰酸酯類化合物可以是選自甲苯二異氰酸酯（toluene diisocyanate）、萘-1,5-二異氰酸酯（naphthalene-1,5-diisocyanate）、對苯二異氰酸酯（p-phenylene diisocyanate）、二甲基聯苯二異氰酸酯（tolidine diisocyanate）、4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯（4,4'-diphenyl methane diisocyanate）、六亞甲基二異氰酸酯（hexamethylene diisocyanate）、二環己基甲烷二異氰酸酯（dicyclohexylmethane diisocyanate）及異佛爾酮二異氰酸酯（isophorone diisocyanate）中的一種以上。
例如，上述多元醇可以是選自由聚醚多元醇（polyether polyol）、聚酯多元醇（polyester polyol）、聚碳酸酯多元醇（polycarbonate polyol）及丙烯基多元醇（acryl polyol）組成的群組中的至少一種多元醇。上述多元醇的重均分子量（Mw）可以為300g/mol至3000g/mol。
上述固化劑可以是選自胺化合物和醇化合物中的至少一種。例如，上述固化劑可以是選自4,4'-亞甲基雙（2-氯苯胺）（MOCA）、二乙基甲苯二胺（diethyltoluenediamine）、二氨基二苯基甲烷（diaminodiphenyl methane）、二氨基二苯碸（diaminodiphenyl sulphone）、間苯二甲胺（m-xylylene diamine）、異佛爾酮二胺（isophoronediamine）、乙二胺（ethylenediamine）、二乙烯三胺（diethylenetriamine）、三乙烯四胺（triethylenetetramine）、聚丙烯二胺（polypropylenediamine）、聚丙烯三胺（polypropylenetriamine）、乙二醇（ethyleneglycol）、二甘醇（diethyleneglycol）、二丙二醇（dipropyleneglycol）、丁二醇（butanediol）、己二醇（hexanediol）、甘油（glycerine）、三羥甲基丙烷（trimethylolpropane）及雙（4-氨基-3-氯苯基）甲烷（bis（4-amino-3-chlorophenyl）methane）中的一種以上。
上述反應速率調節劑可以是反應促進劑或反應緩凝劑。
上述反應促進劑可以是選自苄基二甲基胺（benzyldimethylamine）、N,N-二甲基環己基胺（N,N-dimethyl cyclohexyl amine，DMCHA）及三乙胺（triethyl amine，TEA）中的一種以上。
上述反應緩凝劑可以是酸性化合物、苯甲醯氯等。
上述發泡劑可以是選自具有孔隙的固態發泡劑、填充有揮發性液體的液態發泡劑及非活性氣體中的一種以上。
上述固態發泡劑可以為熱膨脹微囊，上述熱膨脹微囊可以通過對微囊進行加熱膨脹而獲得。上述微囊可以包括含有熱塑性樹脂的外皮及封裝在外皮內的發泡劑。上述熱塑性樹脂可以是選自偏二氯乙烯類共聚物、丙烯腈類共聚物、甲基丙烯腈類共聚物及丙烯酸類共聚物中的一種以上。封裝的上述發泡劑可以包括具有1個至7個碳原子的烴。
上述研磨墊200的厚度可以為1mm至5mm，或可以為1.5mm至3mm。在上述範圍內，可以表現出良好的物理性能。
上述研磨墊200可以在表面上具有用於機械研磨的溝槽（groove）。上述溝槽可以具有用於機械研磨的適當的深度、寬度及間距。
上述研磨墊200的肖氏硬度可以為30 Sh D至80 Sh D、或可以為40 Sh D至70 Sh D。
上述研磨墊200的比重可以為0.6g/cm
3至0.9g/cm
3。
在上述研磨墊200中，黏附有上述研磨墊黏接膜100的另一表面的算術平均粗糙度Ra可以為1μm至30μm，或可以為1μm至20μm。具有上述粗糙度的研磨墊可以表現出與研磨墊黏接膜之間的優異黏附性，並且可以使不必要的孔的出現最小化。
上述研磨墊200可以包括多個孔，上述孔的平均尺寸可以是10μm至100μm。此外，上述研磨墊可以包括暴露在表面上的開放式孔，上述開放式孔的平均尺寸可以為3μm至80μm。上述開放式孔的尺寸可以是指，具有與上述開放式孔的入口的表面形狀（周長）相同的面積的圖形的最大長度。
關於附著在上述研磨墊層疊體上的研磨墊黏接膜100內容，如上所述。
當使用二氧化矽漿料研磨晶圓時，在上述研磨墊層疊體中，除了從晶圓邊緣向中心方向佔據半徑的10%的邊緣區域之外的內部區域中，由下述第一式計算的晶圓研磨速率（Å/分鐘）的標準差可以為40以下、35以下、30以下或25以下。上述標準差可以為10以上。
第一式：
研磨速率=每分鐘晶圓的研磨厚度（Å/分鐘）
在上述第一式中，晶圓的研磨厚度表示研磨前、後晶圓的厚度變化量。
通過使上述研磨墊層疊體具有上述研磨速率標準差，從而可以在除了從晶圓邊緣向中心方向佔據半徑的10%的邊緣區域之外的內部區域，獲得均勻的晶圓表面。
當使用二氧化矽漿料研磨晶圓時，上述研磨墊層疊體的根據上述第一式的研磨速率可以為2580以上、2600以上且2900以下。
晶圓的研磨方法
為了實現上述目的，根據一實施例的晶圓研磨方法包括借助上述研磨墊層疊體進行研磨的研磨步驟。
在上述研磨步驟中，參照圖3，將上述研磨墊層疊體附著在平臺300上，將晶圓與從噴嘴500供應的漿料S一起接觸到上述研磨墊層疊體的研磨墊200上，在使固定晶圓W的研磨頭400旋轉的同時使平臺旋轉，從而可以進行上述研磨步驟。
根據需要，上述研磨步驟還可包括在研磨之前調整上述研磨墊的表面的步驟。
上述平臺300可以通過平臺旋轉軸310旋轉，上述研磨頭400可以通過頭旋轉軸410旋轉。
上述漿料S可以在向固定到上述研磨頭400的晶圓W滲透的同時研磨與研磨墊200接觸的晶圓。
上述漿料S可以包括磨粒、分散劑、pH調節劑及剩餘量的去離子水等。
上述磨粒可以是選自氣相二氧化矽、膠態二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈰及氧化鋯中的一種以上。
上述磨粒的平均粒徑D50可以是10nm至150nm，但不一定限於此。
上述磨粒的含量相對於上述漿料S的總量可以為0.1重量%至20重量%。
上述分散劑可以包括選自聚合物分散劑和胺類化合物中的一種以上。
上述pH調節劑可以是選自鹼金屬氫氧化物、碳酸鹽、鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、甲酸及乙酸中的一種以上。
除此之外，上述漿料還可包括添加到常規漿料組合物中的公知的添加物（水溶性聚合物、有機酸、螯合劑、表面活性劑等）。
在上述研磨步驟中，在添加上述漿料S並通過研磨頭400將晶圓W接觸到平臺300時，可以施加6.89kPa至48.26kPa的壓力，或可以施加13.79kPa至34.47kPa的壓力。
上述研磨步驟可以進行50秒至10分鐘，並且可以根據所需的研磨程度而改變。
上述晶圓研磨方法還可以包括對經過上述研磨步驟的晶圓進行清洗的清洗步驟。
可以對於所研磨的上述晶圓使用純淨水和非活性氣體來進行上述清洗步驟。
經過上述研磨步驟的晶圓，在除了從晶圓邊緣向中心方向佔據半徑的10%的邊緣區域之外的內部區域中，由下述第一式計算的晶圓研磨速率（Å/分鐘）的標準差可以為40以下、35以下、30以下或25以下。上述標準差可以為10以上。
第一式：
研磨速率=每分鐘晶圓的研磨厚度（Å/分鐘）
在上述第一式中，晶圓的研磨厚度表示研磨前、後晶圓的厚度變化量。
通過具有上述研磨速率標準差，除了從晶圓邊緣向中心方向佔據半徑的10%的邊緣區域之外的區域，可以獲得均勻的晶圓表面。
在上述研磨步驟中，根據上述第一式的研磨速率可以為2580以上、2600以上且2900以下。
在下文中，將通過具體實施例更詳細地說明本發明。以下實施例僅是用於幫助理解本發明的示例，本發明的範圍不限於此。
1
．形成有圓形、四角形和三角形通孔的研磨墊黏接膜製備
準備通過聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂的丙烯酸黏接劑製備的具有300mm的直徑和150μm的厚度的研磨墊黏接膜。
通過沖孔裝置在所製備的上述膜上形成截面呈圓形、正方形和等邊三角形的200個通孔，使得上述圓的直徑、上述正方形的邊長和上述等邊三角形的邊長是3mm或7mm。上述通孔的橫向和縱向間距分別統一為3.0mm和7.0mm，其結果如表1所示。
2
．研磨墊層疊體的製備
在包括聚氨酯類預聚物、固化劑、非活性氣體和反應速率調節劑注入管線的鑄造設備中，將具有9.1重量%的未反應NCO的PUGL-550D（韓國SKC公司）填充到預聚物罐中，然後填充雙（4-氨基-3-氯苯醯基）甲烷（bis（4-amino-3-chlorophenyl）methane，日本石原產業株式會社（Ishihara）），準備氮氣以用作非活性氣體。使用三乙二胺（美國西格瑪-奧德里奇（Sigma-Aldrich）公司）作為上述反應促進劑。此外，相對於100重量份的上述聚氨酯類預聚物，向預聚物罐中注入1.5重量份的固態發泡劑（F-65DE，日本松本油脂製藥株式會社（Matsumoto Yushi Seiyaku），50μm）。
在通過各供料管線以恒定速率將聚氨酯類預聚物、固化劑、反應速率調節劑和非活性氣體添加到混合頭中的同時進行攪拌。此時，將聚氨酯類預聚物的NCO基團的莫耳當量與固化劑反應性基團的莫耳當量調整為1:1，以10kg/分鐘的速率保持總投入量。
將攪拌後的原料注入到寬度為1000mm、長度為1000mm、高度為3mm的模具中，進行固化，得到片材。之後，通過使用研磨機對表面進行研磨，並使用尖端進行開溝槽的過程及將其切割成直徑為300mm的形狀的過程，從而製備平均厚度為2mm的聚氨酯研磨墊。
通過在120℃下將所準備的上述研磨墊黏接膜熱壓在所製備的上述聚氨酯研磨墊的另一表面，從而製備研磨墊層疊體。
3
．研磨墊黏接膜的剝離力評價
根據ASTM D3330對所製備的上述研磨墊黏接膜的剝離力進行評價，其結果如表1所示。
4
．壓縮率測量
在將所製備的上述研磨墊黏接膜夾在研磨墊和平臺之間後進行單軸壓縮時，通過壓縮率測量儀（安田工業株式會社（Yasuda））測量上述研磨墊黏接膜的厚度變化率，其結果如表1所示。
5
．晶圓研磨速率測量
使用如圖3所示的CMP研磨設備，將通過TEOS-電漿CVD製程形成有氧化矽膜的直徑為300mm的矽晶圓固定在研磨頭，在附著有上述研磨墊層疊體的平臺上，設定矽晶圓，使其表面朝下。然後，將研磨壓力調整至27.6kPa，並將氣相二氧化矽漿料以200ml/分鐘的速率供給到研磨墊上，通過以115rpm的速率旋轉平臺且以100rpm的速率旋轉研磨頭一分鐘，以研磨晶圓表面。
研磨後，將矽晶圓從研磨頭上分離，用純淨水清洗，然後在非活性氣氛中乾燥20秒。通過光學干涉式厚度測量裝置（SI-F80R，韓國Kyemce公司）測量乾燥後的晶圓研磨前、後的整體厚度變化，並通過下述第一式計算研磨速率。另外，在除了從晶圓邊緣向中心方向佔據半徑的10%的邊緣區域之外的內部區域（以下稱為內部區域）中，根據下述第一式算出研磨速率，其結果在圖4、圖5及表1中示出。
第一式：
研磨速率（去除率，removal rate，RR）=每分鐘晶圓的研磨厚度（Å/分鐘）
在上述第一式中，晶圓的研磨厚度表示研磨前、後晶圓的厚度變化量。
表1
| 分類 | 比較例1 （CE 1） | 比較例2 （CE 2） | 實施例1 （Ex 1） | 實施例2 （Ex 2） | 比較例3 （CE 3） |
| 通孔形狀和尺寸 | - | 圓形直徑 3mm | 等邊三角形 邊長 7mm | 圓形直徑 7mm | 圓形直徑 10.6mm |
| 相對於整體的通孔的體積分數 | （0%） | （2%） | （6%） | （10.89%） | （25%） |
| 晶圓研磨速率 （Å/分鐘） | 2547.79 | 2519.12 | 2658.24 | 2646.47 | 無法附著 |
| 研磨速率標準差 | 367.96 | 303.63 | 312.53 | 289.67 | 無法附著 |
| 內部區域* 研磨速率標準差 | 45.16 | 92.41 | 22.05 | 24.28 | 無法附著 |
| 壓縮率（%） | 0.64 | 0.95 | 1.27 | 1.59 | 3.50 |
| 剝離力（kgf） | 2.0 | 1.8 | 1.5 | 1.4 | - |
（*內部區域：除了從晶圓邊緣向中心方向佔據半徑的10%的邊緣區域之外的內部區域）
參照表1、圖4及圖5，就與整個研磨墊黏接膜相比具有2%以下的通孔體積分數且0.95%以下的壓縮率比較例而言，上述內部區域的研磨速率標準差為45以上。就上述體積分數為3%以上且壓縮率為0.98%以上的實施例而言，上述內部區域的研磨速率標準差為30以下，由此可知具有更均勻的晶圓研磨特性。
就比較例3而言，上述體積分數達到25%，因此不容易實現附著。
以上對本發明的優選實施例進行了詳細說明，但本發明的範圍並不限定於此，利用所附發明要求保護範圍中所定義的本發明的基本概念的本發明所屬技術領域的普通技術人員的各種變形及改良形態也屬於本發明的範圍。
100:研磨墊黏接膜
101:通孔
200:研磨墊
300:平臺
310:平臺旋轉軸
400:研磨頭
410:頭旋轉軸
500:噴嘴
d1:通孔橫向間距
d2:通孔縱向間距
w:通孔橫向長度
l:通孔縱向長度
S:漿料
W:晶圓
圖1為示出根據一實施例的研磨墊黏接膜100夾在平臺300與研磨墊200之間的示例的主視圖。
圖2A、圖2B、圖2C為示出根據一實施例的研磨墊黏接膜100的示例的俯視圖。
圖3為示出可以應用於根據一實施例的晶圓的研磨方法的晶圓研磨裝置的示例的概念圖。
圖4為示出根據從晶圓的中心向邊緣方向的根據距離（mm）的比較例（CE 1、CE 2）和實施例（Ex 1、Ex2）的研磨速率（Å/分鐘）的曲線圖。
圖5為示出在除了從晶圓邊緣向中心方向佔據半徑的10%的邊緣區域之外的內部區域中，從晶圓的中心向邊緣方向的根據距離（mm）的比較例（CE 1、CE 2）和實施例（Ex 1、Ex2）的研磨速率（Å/分鐘）的曲線圖。
100:研磨墊黏接膜
101:通孔
d1:通孔橫向間距
d2:通孔縱向間距
w:通孔橫向長度
l:通孔縱向長度
Claims (9)
- 一種研磨墊黏接膜，包括多個通孔，以所述研磨墊黏接膜整體為基準，多個所述通孔的體積分數為3%至20%，當將所述研磨墊黏接膜夾在研磨墊與平臺之間後進行單軸壓縮時，所述研磨墊黏接膜的壓縮率為0.98%以上，其中所述通孔的平均面積為4mm2以上且100mm2以下。
- 如請求項1所述的研磨墊黏接膜，其中與所述通孔的高度所在方向垂直的截面形狀為簡單閉合曲線。
- 如請求項1所述的研磨墊黏接膜，其中所述通孔包括一個通孔以及與所述一個通孔相鄰的另一個通孔，在所述一個通孔與所述另一個通孔之間的間距為2mm至20mm。
- 如請求項1所述的研磨墊黏接膜，其中以所述研磨墊黏接膜的一表面為基準，所述通孔的數量為3個至300個。
- 如請求項1所述的研磨墊黏接膜，其中多個所述通孔的體積分數為4%至18%。
- 如請求項1所述的研磨墊黏接膜，其中所述研磨墊黏接膜的根據ASTM D3330的剝離力為1.0kgf/in至3.0kgf/in。
- 一種研磨墊層疊體，包括：研磨墊；以及如請求項1所述的研磨墊黏接膜，所述研磨墊黏接膜附著在所述研磨墊的一表面上。
- 如請求項7所述的研磨墊層疊體，其中在所述研磨 墊層疊體中，在除了從晶圓邊緣向中心方向佔據半徑的10%的邊緣區域之外的內部區域中，由下述第一式計算的晶圓研磨速率的標準差為40以下，所述研磨速率的單位為Å/分鐘，第一式：研磨速率=每分鐘晶圓的研磨厚度。
- 一種晶圓的研磨方法，包括：準備步驟，準備附著在平臺的如請求項7所述的研磨墊層疊體以及固定晶圓的研磨頭；及研磨步驟，在添加漿料的同時使所述晶圓接觸到所述研磨墊層疊體的研磨墊上，並使所述平臺和所述研磨頭中的至少一者旋轉。
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| KR10-2021-0067602 | 2021-05-26 |
Publications (2)
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