具有调整耐受性的化学机械抛光层调配物的制作方法_4

文档序号:9557370阅读:来源:国知局
性的抛光表面。
[00巧]聚氨基甲酸醋抛光层可W按多孔和无孔(即,未填充的)两种构型提供。优选地, 聚氨基甲酸醋抛光层展现大于0.6的比重,如根据ASTMD1622所测量。更优选地,聚氨基 甲酸醋抛光层展现0. 6到1. 5(再更优选地,0. 7到1. 3 ;最优选地,0. 95到1. 25)的比重, 如根据ASTMD1622所测量。
[0056] 优选地,聚氨基甲酸醋抛光层组合物的肖氏D硬度为5到80,如根据ASTMD2240 所测量。更优选地,聚氨基甲酸醋抛光层展现40到80 (更优选地,50到70 ;最优选地,60到 70)的肖氏D硬度,如根据ASTMD2240所测量。
[0057] 优选地,聚氨基甲酸醋抛光层展现100 %到500 %的断裂伸长率,如根据ASTM D412所测量。优选地,聚氨基甲酸醋抛光层展现100%到450% (再更优选地,125%到 450%)的断裂伸长率,如根据ASTMD412所测量。
[005引优选地,聚氨基甲酸醋抛光层含有<Ippm并入其中的研磨粒子。
[0059] 本发明的化学机械抛光垫优选地被调适用于与抛光机的压板接合。优选地,化学 机械抛光垫被调适用于贴附到抛光机的压板上。优选地,化学机械抛光垫可使用压敏粘合 剂和真空中的至少一者贴附到压板上。优选地,本发明的化学机械抛光垫进一步包含压敏 性压板粘合剂W促进贴附到压板上。所属领域的技术人员将知道如何选择适用作压敏性压 板粘合剂的适当压敏粘合剂。优选地,本发明的化学机械抛光垫还将包括施加在压敏性压 板粘合剂上的离型衬垫。
[0060] 本发明的化学机械抛光垫任选地进一步包含至少一个与抛光层接合的额外层。
[0061] 衬底抛光操作中的重要步骤是确定工艺的端点。一种受欢迎的原位端点检测方法 设及提供具有窗口的抛光垫,所述窗口可透射选择波长的光。在抛光期间,光束被引导通过 窗口到晶片表面,其中其反射并且返回通过窗口到检测器(例如,分光光度计)。基于返回 信号,可W测定衬底表面的性质(例如,其上的膜的厚度)W用于端点检测。为了促进此类 基于光的端点方法,本发明的化学机械抛光垫任选地进一步包含端点检测窗。优选地,端点 检测窗选自并入到聚氨基甲酸醋抛光层中的整体窗;和并入到化学机械抛光垫中的插到位 的窗口块。所属领域的技术人员将知晓选择用于适用于预期抛光工艺中的端点检测窗的适 当构造材料。
[0062] 本发明的化学机械抛光衬底的方法包含:提供具有压板的化学机械抛光设备;提 供至少一个待抛光的衬底(优选地,其中所述衬底选自由W下各者中的至少一者组成的群 组:磁性衬底、光学衬底和半导体衬底;更优选地,其中所述衬底是半导体衬底;选择本发 明的化学机械抛光垫,所述本发明的化学机械抛光垫包含具有组合物和抛光表面的聚氨基 甲酸醋抛光层;其中所述抛光表面被调适用于抛光所述衬底;其中所述组合物经选择展现 > 0. 5mg化0H)/g的酸值;且其中所述抛光表面展现> 80%的调整耐受性;最优选地,其中 所述衬底是半导体晶片);将所述化学机械抛光垫安装到所述压板上;任选地,在所述化学 机械抛光垫的抛光表面与所述衬底之间的界面处提供抛光介质(优选地,其中所述抛光介 质选自由W下各者组成的群组:抛光浆料和不含研磨剂的反应性液体调配物);在所述抛 光表面与所述衬底之间形成动态接触W抛光所述衬底的表面,其中至少一些材料从所述衬 底移除;且用研磨调整器调整所述抛光表面。
[0063] 本发明的一些实施例现将详细地描述于W下实例中。
[0064] 比较实例C和实例1-5 [00巧]制备聚氨基甲酸酷抛化房
[0066] 根据比较实例C的聚氨基甲酸醋抛光层由通过经控制的混合表3中指示的W下 各者来制备的诱铸聚氨基甲酸醋饼状物制备:(a)5rC的异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚 物;化)固化剂系统;和(C)多个微元件(即,Expancel?. 551DE20d60成孔剂)。异氯酸醋 封端的氨基甲酸醋预聚物与固化剂系统的比率被设定,使得如由固化剂系统中的活性氨基 团(即,-0H基团和-畑2基团的总和)与异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物中的未反应的 异氯酸醋(NC0)基团的比率定义的化学计量如表3中所指示。将多个微元件混合到异氯酸 醋封端的氨基甲酸醋预聚物中,随后添加固化剂系统。接着,使用高剪切混合头将具有并入 的多个微元件的异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物与固化剂系统混合在一起。在离开混合 头之后,经5分钟的时间将所述组合分配到86. 4cm(34英寸)直径的环形模具中W得到约 8cm(3英寸)的总诱灌厚度。使所分配的组合胶凝15分钟,随后将模具放置在固化烘箱中。 模具接着使用W下循环在固化烘箱中固化:烘箱设定点溫度从环境溫度经30分钟匀变到 104Γ,接着在104Γ的烘箱设定点溫度下保持15. 5小时,且接着烘箱设定点溫度从104Γ 经2小时匀变降到21°C。
[0067] 接着,将固化的聚氨基甲酸醋饼状物从模具移出,且在30到80°C的溫度下切削 (使用可动叶片切割)成平均厚度Τρ^均为2. 0mm(80密耳)的比较实例C的多个聚氨基甲 酸醋抛光层。切削从饼状物的顶部开始。
[0068] 根据实例1-5的聚氨基甲酸醋抛光层使用压延技术制备为单一薄片。满流混合器 用于混合表3中分别针对实例1-5中的每一者指示的W下各者:(a) 6(TC的异氯酸醋封端的 预聚物;化)固化剂系统;和(C)多个微元件(即,Expancel? 551DE20d60成孔剂)。异氯 酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物与固化剂系统的比率被设定,使得如由固化剂系统中的活性 氨基团(即,0H基团和畑2基团的总和)与异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物中的未反应的 异氯酸醋(NC0)基团的比率定义的化学计量如表3中所指示。将多个微元件混合到异氯酸 醋封端的氨基甲酸醋预聚物中,随后添加固化剂系统。接着,使用满流混合器持续30秒将 具有并入的多个微元件的异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物与固化剂系统混合在一起。在 混合之后,使用压延棒或刮刀将组合诱铸成厚度为约2mm(80密耳)的约60X60cm(24X24 英寸)的薄片。使所分配的组合胶凝15分钟,随后将模具放置在固化烘箱中。模具接着使 用W下循环在固化烘箱中固化:烘箱设定点溫度从环境溫度经30分钟匀变到104Γ,接着 在104°C的烘箱设定点溫度下保持15. 5小时,且接着烘箱设定点溫度从104°C经2小时匀 变降到2rC。
[0069] 分析聚氨基甲酸酷抛化房特忡
[0070] 分析根据比较实例C和实例1-5(未添加成孔剂(Expancd?材料))制备的未开 槽的聚氨基甲酸醋抛光层材料,从而测定物理特性,如表4中所报导。应注意,所报导的比 重是根据ASTMD1622相对于纯水测定的;所报导的肖氏D硬度是根据ASTMD2240测定的。
[0071] 聚氨基甲酸醋抛光层的拉伸特性(即,中值拉伸强度、中值断裂伸长率、中值模 量、初性)根据ASTMD412使用可购自MTS系统公司(MTSSystemsCo巧oration)的 AllianceRT/5机械测试仪W50. 8cm/min的十字头速度测量。所有测试均在设定在23°C 和50%相对湿度下的溫度和湿度受控制的实验室中进行。所有测试样品在执行测试之前 都调节在所指出的实验室条件下5天。所报导的聚氨基甲酸醋抛光层材料的中值拉伸强度 (MPa)和中值断裂伸长率(%)由五个复制样品的应力-应变曲线测定。
[0072] 聚氨基甲酸醋抛光层材料的储能模量G'和损耗模量G"根据ASTMD5279-08使 用具有扭转夹具的TA仪器(TAInstruments)ARES流变仪测量。将连接到仪器的液氮用于 子环境溫度控制。样品的线形粘弹性响应在l〇rad/sec(l. 59Hz)的测试频率下W从-100°C 至Ij200°C的:3°C/min溫度匀变测量。使用47. 5mmX7mm模具在In化SCO液压摆臂切割机上 将测试样品冲压出聚氨基甲酸醋抛光层,并且接着使用剪刀切割成约35mm长度。
[0073] 表 3
[0074]
[00巧]A是异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物,具有7. 2%NC0,包含50/50重量%可购自 科聚亚间lenrtura)的Adiprciic|'):LFG963A和Adiprcnc';LF750D的渗合物。
[0076] B是异氯酸醋封端的氨基甲酸醋预聚物,具有
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