具有受控孔隙率的打印化学机械抛光垫的制作方法
【专利摘要】一种制造抛光垫的方法，包括确定待引入所述抛光垫的抛光层的聚合物基质内的期望空隙分布。生成电子控制信号，所述电子控制信号配置为由三维打印机所读取，且所述电子控制信号指定待沉积聚合物基质前驱物的位置，以及指定无材料待沉积的期望空隙分布的位置。使用所述三维打印机连续沉积与所述多个第一位置相对应的多层的所述聚合物基质。所述多层的所述聚合物基质的每一层是通过从喷嘴射出聚合物基质前驱物而沉积。所述聚合物基质前驱物经固化而形成具有期望空隙分布的固化聚合物基质。
【专利说明】
具有受控孔隙率的打印化学机械抛光垫
技术领域
[0001]本发明关于用在化学机械抛光中的抛光垫。
现有技术
[0002]集成电路一般是通过在硅晶片上顺序沉积导电、半导体、或绝缘层而形成在基板上。各种制造工艺需要基板上的层的平面化。例如，对于某些应用(例如抛光金属层以形成在图案化层的沟槽中的通孔、插塞、与接线)而言，上覆层被平面化，直到图案化层的顶表面暴露为止。其他应用中(例如，用于光刻的介电层的平面化)，上覆层受到抛光，直到整个上覆层留下期望的厚度为止。
[0003]化学机械抛光(CMP)是一种被接受的平面化方法。此平面化方法一般要求基板安装在承载头上。基板的暴露表面一般是放置成抵靠旋转抛光垫。所述承载头在基板上提供可控制的负载，以将所述基板推抵抛光垫。抛光液(诸如具有研磨颗粒的浆料)一般被供应至抛光层的表面。
[0004]化学机械抛光工艺的一个目标是抛光均匀性。若基板上不同区域以不同速率抛光，则对于所述基板的某些区域可能会有过多材料被移除(“过度抛光”)或过少材料被移除(“抛光不足”)。
[0005]习知的抛光垫包括“标准”垫与固定的研磨垫。标准垫具有聚氨酯(polyurethane)抛光层(所述层具有耐用的粗糙化表面)且也可包括可压缩的背层。相较下，固定的研磨垫具有保持在容纳媒介中的研磨颗粒，且可被支撑在大体上不可压缩的背层上。
[0006]抛光垫一般是通过模制、浇铸、或烧结聚氨酯材料而制成。在模制的情况中，可例如通过注射模制一次制作一个抛光垫。在浇铸的情况中，将液体前驱物浇铸且硬化(cure)成糕状物(cake)，接着切片成单独的垫状片材。这些垫状片材随后机械切削(machine)至最终厚度。可将槽机械切削至抛光表面中，或者可将槽形成为注射模制工艺的一部分。
[0007]除了平面化之外，抛光垫可用于诸如磨光(buffing)之类的修整操作。
【发明内容】
[0008]抛光垫的材料性质对抛光有所影响。抛光层的主体中的孔隙率影响抛光层的可压缩性，且抛光层表面处的孔隙率可对浆料分布有所贡献。孔隙率可量测为材料中空隙的百分体积。
[0009]—般而言，抛光层中的孔隙率是通过将与垫材料不同的材料纳入抛光垫而引入。然而，在垫材料与不同材料之间的界面处，两种材料的硬度差异可导致在正在抛光的基板上的次级刮痕。
[0010]—些抛光层中，气泡注入液体前驱物中以产生空隙。获得气泡的均匀局部分布是困难的，这可能导致遍及抛光层的不同区域上有硬度的差异。垫硬度的变化可能影响抛光基板的晶片内均匀度。习知上，将槽机械切削至抛光层中，以助于沿着垫的抛光表面输送浆料。然而，抛光层中的槽的剖面由铣削加工、车削加工、或机械切削工艺所限制。此外，抛光层材料的纤维可能在铣削加工后留在槽侧面上。这些机械切削的纤维可能导致局部的对浆料流动的阻力。
[0011]三维打印(3Dprint)容许对抛光层中孔隙分布有更好的控制。以替代方式或以额外方式，可使用三维打印以产生特定的槽剖面及/或减少(例如消除)槽内由抛光层的习知机械切削产生的纤维。
[0012]一个方面中，制造抛光垫的方法包括确定待引入所述抛光垫的抛光层的聚合物基质内的期望空隙分布，并且生成电子控制信号，所述电子控制信号设置被三维打印机读取。所述控制信号指定待沉积聚合物基质前驱物的多个第一位置，以及指定多个第二位置，所述多个第二位置对应无材料待沉积的期望空隙分布。使用所述三维打印机连续沉积与所述多个第一位置相对应的所述聚合物基质多个层，所述聚合物基质的多个层的每一层是通过从喷嘴射出聚合物基质前驱物而沉积。所述聚合物基质前驱物经固化(solidify)而形成具有期望空隙分布的固化聚合物基质。
[0013]多种实施方式可包括下述特征的一个或多个。
[0014]确定所述期望空隙分布可包括:确定一个或多个参数，所述一个或多个参数选自由下述参数构成的组:空隙的尺寸、以及聚合物基质内的空隙的空间位置。
[0015]所述一个或多个参数可经选择以补偿旋转抛光工作台上抛光垫的不同线性速度(linear velocity)。
[0016]可执行所述抛光层的所选区域上的打印，以在所述抛光层的顶表面中形成槽，其中所述槽包括无聚合物基质前驱物沉积的区域。
[0017]所述槽可在遍及所述抛光层的所述顶表面上具有不同的深度。
[0018]所述槽可连接第一图案中的空隙分布，以形成沟道网络，所述沟道网络配置为输送浆料。
[0019]固化所述聚合物基质前驱物可包括:在所述聚合物基质前驱物已从所述三维打印机分配之后及在所述聚合物基质前驱物于所述层中的邻接位置沉积之前，原位硬化所述聚合物基质前驱物。
[0020]硬化所述聚合物基质前驱物可包括紫外线(UV)或红外线(IR)硬化。
[0021]所述聚合物基质前驱物可包括氨基甲酸乙酯(urethane)单体。
[0022]所述固化的聚合物基质可包括聚氨酯。
[0023]可确定待引入所述抛光垫的背层的聚合物基质内的第二期望空隙分布。
[0024]所述背层中的所述聚合物基质中的所述第二期望空隙分布可不同于所述抛光垫的所述抛光层中的所述期望空隙分布。
[0025]所述背层中的所述聚合物基质中的所述第二期望空隙分布可具有较高的空隙密度，使得所述背层比所述抛光层更可压缩。
[0026]所述抛光层的所述聚合物基质的材料可不同于所述背层的所述聚合物基质的材料。
[0027]可用所述三维打印机连续沉积多个第二层，以形成所述背层。
[0028]所述抛光层可通过所述三维打印机直接打印在所述背层上，而无需使用中间粘合层，使得所述抛光层直接结合至所述背层。
[0029]所述空隙可具有在30至50微米之间的尺寸。
[0030]另一方面中，一种制造抛光垫的方法包括:利用三维打印机连续沉积多个层，所述多个抛光层的每一层包括抛光材料部分与窗部分，所述抛光材料部分是通过从第一喷嘴喷出抛光材料前驱物且固化所述抛光材料前驱物以形成固化抛光材料而沉积，而所述窗部分是通过从第二喷嘴喷出窗前驱物且固化所述窗前驱物以形成固化窗而沉积。
[0031]多种实施方式可包括下述特征的一个或多个。
[0032]硬化所述抛光材料前驱物与所述窗前驱物可形成具有相同成分的多个聚合物基质。
[0033]所述抛光材料前驱物可包括诱发不透明性(opacity-1nducing)的添加剂，且所述窗前驱物可缺少所述添加剂。
[0034]本发明的一个或多个实施方式的细节在随附的附图与下文的说明中提出。从说明书与附图、及从申请专利范围将能明了本发明的其他特征、目的、与优点。
【附图说明】
[0035]图1A是示范性抛光垫的示意剖面侧视图。
[0036]图1B是另一示范性抛光垫的示意剖面侧视图。
[0037]图1C是又一示范性抛光垫的示意剖面侧视图。
[0038]图2是化学机械抛光站的示意侧视图(部分剖面)。
[0039]图3A是图示用于制造抛光垫的示范性三维打印机的示意剖面侧视图。
[0040]图3B是图示抛光层的示意剖面侧视图，所述抛光层具有由三维打印形成的孔隙。
[0041]图3C是示范性三维打印机的示意剖面侧视图，所述三维打印机具有原位硬化光源。
[0042]图3D是示范性抛光层中的槽的示意剖面侧视图。
[0043]图3E是示范性抛光垫中具有机械切削纤维的槽的示意剖面侧视图。
[0044]各图中类似的附图标号指示类似元件。
【具体实施方式】
[0045]参考图1A至图1C，抛光垫18包括抛光层22。如图1A所示，抛光垫可以是由抛光层22构成的单层垫，或如图1C所示，抛光垫可以是包括所述抛光层22与至少一个背层20的多层垫。
[0046]抛光层22可以是抛光工艺中呈惰性的材料。抛光层22材料可为塑料，例如聚氨酯。一些实施方式中，抛光层22是相对耐用且相对硬的材料。例如，抛光层22可具有肖氏硬度D型(Shore D scale)约40至80的硬度，例如50至65的硬度。
[0047]如图1A所示，抛光层22可以是均匀(homogeneous)组成的层，或如图1B所示，抛光层22可包括研磨颗粒28，所述研磨颗粒28保持在塑料材料(例如聚氨酯)的基质29中。研磨颗粒28比基质29的材料更坚硬。研磨颗粒28可占抛光层的0.05*1:%至75￥1:%。例如，研磨颗粒28可低于抛光层22的Iwt %，例如低于0.1wt %。或者，研磨颗粒28可大于抛光层22的1wt%，例如大于50wt%。研磨颗粒的材料可以是金属氧化物，诸如氧化铺、氧化招、氧化硅、或前述物质的组合。
[0048]一些实施方式中，抛光层包括孔隙，例如小型空隙。所述孔隙可为50至100微米宽。
[0049]抛光层18可具有80mil或更低的厚度D1，例如50mil或更低，例如25mil或更低。因为调节工艺倾向磨损覆盖层，故抛光层22的厚度可选以提供抛光垫18的使用寿命，例如3000个抛光与调节循环。
[0050]在微观尺度下，抛光层22的抛光表面24可具有粗糙的表面纹理，例如方均根值2至4微米。例如，抛光层22可经受研磨(grinding)或调节工艺，以生成粗糙的表面纹理。此外，三维打印可提供小型的均匀特征结构，例如低达30微米。
[0051]尽管抛光表面24可在微观尺度上粗糙，但在抛光垫本身的宏观尺度上，抛光层22可具有良好的厚度均匀性，此均匀性是指:相对于抛光层的底表面，抛光表面24的高度上的整体变化，且不计入刻意形成于抛光层中的宏观槽或穿孔。例如，厚度的非均匀性可低于
Imil ο
[0052]视情况任选，至少一部分的抛光表面24可包括多个形成在所述抛光表面24中的槽26，所述槽26用于搭载浆料。所述槽26可是几乎任何图案，诸如同心圆、直线、交叉线、螺旋、和类似图案。假设存在槽，则抛光表面24(8卩，槽26之间的平顶(plateaus))可为约抛光垫22的总水平表面积的25%至90%。因此，槽26可占据抛光垫18的总水平表面积的10%至75%。槽26之间的平顶可具有约0.1至2.5mm的横向宽度。
[0053]一些实施方式中，例如，若有背层20，则槽26可完全延伸通过抛光层22。一些实施方式中，槽26可延伸通过约20%至80% (例如40%)的抛光垫22的厚度。槽26的深度可为0.25mm至1mm。例如，在具有50mil厚的抛光层22的抛光垫18中，槽26可具有约20mil的深度D2o
[0054]背层20可比抛光层22更为柔软且可压缩。背层20可具有肖氏硬度A型(ShoreAscale)80或更低的硬度，例如大约肖氏硬度A型为60的硬度。背层20可比抛光层22更厚或更薄，或与抛光层22的厚度相同。
[0055]举例而言，背层可以是开孔泡沫或闭孔泡沫，诸如具有空隙的聚氨酯或聚硅酮，使得泡沫的孔在压力下i丹塌且背层压缩。适合用于背层的材料为购自Rogers Corporat1n(位于美国康乃狄克州的Rogers)的P0R0N 4701-30，或是购自Rohm&Haas的SUBA-1V。背层的硬度可通过选择层材料与孔隙率而调整。或者，背层20由与抛光层相同的前驱物形成且具有与抛光层相同的孔隙率，但具有不同的硬化程度，以具不同的硬度。
[0056]现在回到图2，可于CMP装置的抛光站10抛光一个或多个基板14。适合的抛光装置的描述可见于美国专利第5，738，574号，所述专利的全部公开内容以引用形式并入本文。
[0057]抛光站10可包括可旋转工作台16，而抛光垫18放置在所述工作台16上。抛光步骤期间，抛光液30(例如，研磨浆料)可通过浆料供应通口或结合的浆料/清洗臂32供应至抛光垫18的表面。抛光液30可含有研磨颗粒、pH值调整剂、或化学活性成份。
[0058]承载头34将基板14保持抵靠抛光垫18。承载头34由支撑结构(诸如转盘)悬置，且由承载驱动轴部36连接至承载头旋转马达，使得承载头可绕轴38旋转。在存在抛光液30的情况下抛光垫18与基板14的相对运动造成基板14抛光。
[0059]垫硬度与抛光层的其他材料性质对抛光操作造成影响。垫硬度是由用于制造抛光层的材料、抛光层中的孔隙率的程度与分布、以及用于硬化聚合物基质前驱物的硬化程度所决定。
[0060]控制孔隙率的程度与分布提供垫硬度的局部化控制。例如，难以在空间上横跨抛光表面有效地改变用于制造抛光层的材料(所述材料具有不同硬度)。类似地，难以控制垫前驱物的硬化程度且遍及抛光层有良好的分辨率。然而，如下文所述，孔隙的位置与密度可于三维打印工艺中受到控制。
[0061]—般而言，抛光层22中的孔隙率是通过将不同于聚合物基质前驱物的材料纳入抛光层而引入。一些抛光垫中，孔隙率是通过将含孔隙(例如，中空)颗粒纳入抛光层中而引入。举例而言，已知尺寸的中空微球体可与液体前驱物混合，所述液体前驱物随后硬化而形成用于抛光层的材料。但是，在垫材料与颗粒之间的界面，两种材料的硬度的差异可导致在正在抛光的基板上的次级刮痕。
[0062]—些抛光层中，产生空隙是使用气泡而不用颗粒。用此方式，消除了使用与抛光层的材料不同的材料所制成的颗粒以产生孔隙率的需求。虽然控制整体孔隙率是可行的，但当使用气泡时，难以控制孔隙尺寸与孔隙的分布。由于气泡尺寸与位置有些随机，所以难以控制孔隙分布与局部的孔隙率，且这可导致遍及抛光层的不同区域的硬度有所不同。举例而言，气泡的直径不能有效地受到控制，因为直径是局部表面张力的函数。此外，难以控制气泡的局部分布，这可导致遍及抛光层的不同区域的硬度有所不同，引发垫硬度的变化，这可影响最终的晶片抛光。
[0063]—些实施方式中，抛光垫制造成具有均匀的孔隙分布。
[0064]—些实施方式中，抛光垫制造成具有一孔隙分布，所述孔隙分布用于补偿抛光垫的线性速度的差异，所述抛光垫的线性速度在所述抛光垫的边缘处(接近周边)高于所述抛光垫的中心部分，且所述抛光垫的线性速度的差异是由于所得的抛光层硬度的差异所造成。遍及抛光垫的半径的此抛光速度差异若不修正，会造成基板的有差异的抛光，因为基板是在抛光层的不同半径位置处受到抛光。
[0065]—些实施方式中，抛光垫制造成具有一孔隙分布，所述孔隙分布补偿抛光速率的不均匀的其他来源，这是由于所得的抛光层硬度的差异造成。
[0066]为了有效控制抛光层硬度，可先使用计算机模拟以确定在抛光层上不同位置处的抛光层的期望硬度。这样的模拟产生抛光层的硬度分布，所述抛光层的硬度分布可用于例如补偿当抛光垫旋转时所述抛光垫的线性速度的差异。基于所述所选的硬度分布，之后据此分配孔隙率，以达成所选分布。孔隙的尺寸、孔隙的密度与空间分布可与所选的硬度分布匹配。
[0067]三维打印提供方便且高度可控制的工艺以获得由计算机模拟所确定的孔隙率。参考图3A，至少图1A至图1C中所示的抛光垫18的所述抛光层22是通过使用三维打印工艺所制造。在制造工艺中，薄的材料层逐步地沉积且融合。例如，垫前驱物材料的液滴52可从液滴射出打印机55的喷嘴54射出，而形成层50。液滴射出打印机类似于喷墨打印机，但使用垫前驱物材料而非墨水。喷嘴54横越支撑件51平移(箭头A所示)。
[0068]对于沉积的第一层50a而言，喷嘴54可射出至支撑件51上。对于后续沉积的层50b而言，喷嘴54可射出至已固化的材料56上。每一层50固化后，新的一层随后沉积覆于先前沉积的层上，直到制造出完整的三维抛光层22为止。每一层是由喷嘴54以储存于三维绘图计算机程序中的图案施加，所述三维绘图计算机程序在计算机60上运行。
[0069]支撑件51可以是刚性基座，或为柔性膜，例如聚四氟乙烯(PTFE)层。若支撑件51是膜，则支撑件51可形成抛光垫18的一部分。例如，支撑件51可以是背层20或是在背层20与抛光层22之间的层。或者，抛光层22可从支撑件51移除。
[0070]可通过不在期望分布所指定的特定位置处沉积垫前驱物材料，而简单地将期望的孔隙分布并入抛光层22。即，可简单地不在特定位置分配所述垫前驱物材料，而于所述特定位置形成孔隙。
[0071]在三维打印中，可在与CAD相容的文件中指定期望的沉积图案，所述与CAD相容的文件随后由控制所述打印机的电子控制器(例如计算机)所读取。之后，仅当喷嘴54平移至所述与CAD相容的文件指定的位置时，电子控制信号发送至打印机以分配垫前驱物材料。以此方式，不需要测量抛光层22中的真实的孔隙的尺寸，而是CAD档案中所含且用于三维打印所述材料的指令记录了待并入抛光层22的孔隙率的准确位置与尺寸。
[0072]图3B显示孔隙325的详细视图，所述孔隙325是由三维打印所形成。喷嘴54沉积第一层310，所述第一层310是由一系列的垫前驱物部分311组成，所述一系列的垫前驱物部分311是以含喷嘴54的打印机的分辨率沉积。垫前驱物部分311仅以矩形形式示意性描绘。对于具有例如每英寸600个点(dpi)的分辨率的一般高速打印机而言，每一部分311(例如每画素)的宽度可以在30至50微米之间。
[0073]沉积连续的第一层310后，使用喷嘴54沉积第二层320。所述第二层320含有空隙325，在所述空隙325处，喷嘴54不会沉积任何聚合物基质前驱物。可通过简单地不沉积材料于那些位置而将在30至50微米之间的孔隙形成于第二层320中。
[0074]在具有空隙的部分的正上方的层可发展悬突物(overhang)332，所述悬突物位于第二层320中的空隙325的正上方。悬突物332通过沉积的聚合物基质前驱物部分331的表面张力在横向上保持住，从而防止悬突物332坍塌至空隙325中。喷嘴54随后继续沉积聚合物基质前驱物部分333，所述聚合物基质前驱物部分333包括悬突物334，所述悬突物334在空隙325上方延伸。与悬突物332类似，沉积的聚合物基质前驱物部分333的表面张力防止悬突物332坍塌至空隙325中。
[0075]打印层310-330的每一层的厚度可以是30至50微米。图3B图示空隙呈矩形的形状，但大体上，抛光层中的孔隙可呈球形形状，或具有诸如立方体或金字塔的其他几何形状。空隙的最小尺寸由打印机的分辨率决定。
[0076]或者，对于接近垫的抛光表面的孔隙(所述孔隙具有在抛光工艺期间会受磨损的孔隙表面)而言，与抛光工艺相容的流体(例如水)可例如通过第二喷嘴沉积至空隙中。沉积在空隙上方的垫前驱物材料不与所述流体互溶，且由于所述流体的存在而防止所述垫前驱物材料坍塌至空隙中。抛光工艺期间，当孔隙表面的一部分磨损，抛光工艺期间所用的流体从孔隙释放，且所述孔隙会具有无填充孔隙的可压缩性。
[0077]可紫外线(UV)或红外线(IR)硬化的聚合物可用作为垫前驱物材料以制造所述抛光层，而消除烘炉的需求，所述烘炉是当使用注射模制法制造抛光垫时所需要的。抛光垫的制造工艺可从供应商端转移，且可直接授权给客户以于客户端使用，在所述客户端处，客户可制造准确数目的所需的垫。
[0078]沉积的垫前驱物材料的固化可通过聚合而完成。举例而言，垫前驱物材料的层50可为单体，且所述单体可通过UV硬化法而原位聚合。举例而言，UV或IR光源360可定位成相当接近喷嘴54，如图3C所示。在此情况中，可在垫前驱物材料从喷嘴54分配之后立刻执行原位硬化，使得沉积的材料一旦沉积在抛光层中的期望位置后即变硬。此外，UV或IR光源的强度可经调整，使得原位硬化发生仅达到足以给沉积的垫前驱物材料提供结构刚性的程度。或者，垫前驱物的整个层50可沉积，之后整个层50可同时硬化。
[0079]除了使用可硬化的垫前驱物材料之外，液滴52可为一旦冷却即固化的聚合物熔融物。或者，打印机通过散布粉末层及将粘结材料的液滴射出至粉末层上而产生抛光层22。在此情况中，粉末可包括添加物，例如研磨颗粒22。
[0080]槽
[0081 ]习知上，形成在抛光表面24中用于在抛光表面24内搭载浆料的槽26—般经机械切肖IJ。然而，此类槽的剖面由铣削加工、车削加工、或机械切削工艺所限制。
[0082]通过使用三维打印工艺，能够产生具各式各样剖面形状的槽。例如，能够产生在槽顶部比槽底部窄的槽。例如，对槽而言，在过去难以达成鸠尾剖面370，如图3D所示。
[0083]垫材料的纤维380可能在铣削加工后留在槽24的侧面上，如图3C所示。这些机械切削的纤维可能引发局部的对浆料流动的阻力。三维打印可减少(例如消除)这些纤维。
[0084]此外，孔隙可用期望图案与槽互连，以增强浆料输送。也可在抛光层中制造不同深度的槽。
[0085]习知的垫包括硬覆盖层(例如抛光层22)，所述硬覆盖层通过压敏粘合剂(PSA)固定至柔软的子垫(例如背层20)。使用三维打印，可在单一打印操作中产生多层抛光垫，而无需使用粘合层，例如PSA。背层20可通过下述方式制作:打印不同的前驱物聚合物及/或使用相同的垫前驱物聚合物但增加打印结构的孔隙率，以使背层20得以比抛光层22更为柔软。此外，通过使用不同程度的硬化(例如不同强度的UV辐射)，可提供背层20不同于抛光层22的硬度。
[0086]透明窗可嵌在抛光层内。光学监视系统可通过透明窗发送光束至正在被抛光层所抛光的基板上的层及接收来自所述层的光束，以更为准确地确定基板抛光的终点。
[0087]无需分别制造透明窗然后使用粘合剂或其他技术将所述窗固定至形成于抛光层中的相对应孔，三维打印容许所述透明窗直接沉积至抛光层中。例如，使用第二喷嘴以分配用于制造所述透明窗的光学上透明的材料(例如透明聚合物前驱物，所述透明聚合物前驱物没有诱发不透明性的添加剂，所述添加剂例如为中空微球体)，同时，使用第一喷嘴在特定位置分配具有空隙的垫前驱物材料，以达成期望的孔隙率。透明窗材料与垫前驱物之间的界面在打印工艺期间直接结合，且不需要粘合剂。所述窗可被打印成均匀实心体(solid)，例如没有孔隙率。
[0088]三维打印方法使紧密容许间隙得以达成，这是由于一层又一层的打印方法所致。同样，一个打印系统(具打印机55与计算机60)可用于制造各式各样不同的抛光垫，这些抛光垫在抛光层中具有不同的期望孔隙率分布，且这仅简单地通过改变储存于三维绘图计算机程序中的图案即达成。
[0089]除了修整用于CMP的抛光垫中的孔隙率分布之外，本文所描述的方法与设备也可用于控制用在减震、消音、与零件的控制器热管理方面的孔隙率尺寸与孔隙率分布。
[0090]已描述许多实施方式。然而，会了解可制作各种变形形式。例如，抛光垫、或承载头、或上述二者可移动而提供抛光表面与基板之间的相对运动。抛光垫可为圆形或某些其他形状。粘合层可施加至抛光垫的底表面以将垫固定至工作台，且在抛光垫放置于工作台上之前，粘合层可被可移除的衬垫覆盖。此外，尽管使用垂直定位的术语，但应了解抛光表面与基板能够以上下颠倒地垂直取向或以某些其他取向保持。
【主权项】
1.一种制造抛光垫的方法，包括下述步骤: 确定待引入所述抛光垫的抛光层的聚合物基质内的期望空隙分布； 生成电子控制信号，所述电子控制信号配置为由三维打印机所读取;所述控制信号指定待沉积聚合物基质前驱物的多个第一位置，以及指定多个第二位置，所述多个第二位置对应无材料待沉积的所述期望空隙分布； 使用所述三维打印机连续沉积与所述多个第一位置相对应的多层的所述聚合物基质，所述多层的所述聚合物基质的每一层是通过从喷嘴射出所述聚合物基质前驱物而沉积；以及 固化(solidify)所述聚合物基质前驱物，以形成具有所述期望空隙分布的固化聚合物基质。2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述期望空隙分布的步骤包括下述步骤:确定一个或多个参数，所述一个或多个参数选自由下述参数构成的组:所述空隙的尺寸、以及所述聚合物基质内所述空隙的空间位置。3.根据权利要求1所述的方法，包括下述步骤:在所述抛光层的所选区域上打印，以在所述抛光层的顶表面中形成槽，其中所述槽包括无聚合物基质前驱物沉积的区域。4.根据权利要求1所述的方法，其中固化所述聚合物基质前驱物的步骤包括下述步骤:在所述聚合物基质前驱物已从所述三维打印机分配之后及在所述聚合物基质前驱物于所述层中的邻接位置沉积之前，原位硬化(curing)所述聚合物基质前驱物。5.根据权利要求4所述的方法，其中硬化所述聚合物基质前驱物包括紫外线(UV)或红夕卜线(IR)硬化。6.根据权利要求1所述的方法，其中固化的所述聚合物基质包括聚氨酯(polyurethane)。7.根据权利要求1所述的方法，包括下述步骤:确定待引入所述抛光垫的背层的聚合物基质内的第二期望空隙分布，其中所述背层的所述聚合物基质中的所述第二期望空隙分布不同于所述抛光垫的所述抛光层中的所述期望空隙分布。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述背层中的所述聚合物基质中的所述第二期望空隙分布具有比所述抛光层中的所述期望空隙分布更高的空隙密度，使得所述背层比所述抛光层更可压缩。9.根据权利要求7所述的方法，包括下述步骤:使用所述三维打印机连续沉积多个第二层，以形成所述背层。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述抛光层通过所述三维打印机直接打印在所述背层上，而无需使用中间粘合层，使得所述抛光层直接结合至所述背层。11.一种制造抛光垫的方法，包括下述步骤: 利用三维打印机连续沉积多个层，所述多个抛光层的每一层包括抛光材料部分与窗部分，所述抛光材料部分是通过下述方式沉积:从第一喷嘴射出抛光材料前驱物且固化所述抛光材料前驱物以形成固化抛光材料;而所述窗部分是通过下述方式沉积:从第二喷嘴射出窗前驱物且固化所述窗前驱物以形成固化窗。12.根据权利要求11所述的方法，其中硬化所述抛光材料前驱物与硬化所述窗前驱物形成具有相同组成的聚合物基质。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述抛光材料前驱物包括多个诱发不透明性的添加剂，且所述窗前驱物缺少所述添加剂。14.一种用于制造抛光垫的系统，包括: 三维打印机，具有喷嘴以射出聚合物基质前驱物；以及 计算机，配置为: 确定待引入所述抛光垫的抛光层的聚合物基质内的期望空隙分布； 发送电子控制信号至所述三维打印机，所述控制信号指定待沉积所述聚合物基质前驱物的多个第一位置，以及指定多个第二位置，所述多个第二位置对应无材料待沉积的所述期望空隙分布；以及 使用所述三维打印机连续沉积与所述多个第一位置相对应的多层的所述聚合物基质，所述多层的所述聚合物基质的每一层是通过从喷嘴射出所述聚合物基质前驱物而沉积，使得所述聚合物基质前驱物的固化会形成具有所述期望空隙分布的固化聚合物基质。15.—种用于制造抛光垫的系统，包括: 三维打印机，具有第一喷嘴与第二喷嘴，所述第一喷嘴射出抛光材料前驱物，所述第二喷嘴射出窗前驱物；以及 计算机，配置为使所述三维打印机通过从所述第一喷嘴射出所述抛光材料前驱物以及从所述第二喷嘴射出窗前驱物而连续沉积多个层，且所述多个抛光层的每一层包括抛光材料部分与窗部分，使得所述抛光材料前驱物的固化形成固化抛光材料且所述窗前驱物的固化形成固化窗。
【文档编号】H01L21/304GK105917448SQ201480073643
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2014年11月24日
【发明人】拉克斯曼·穆鲁盖什, 卡德萨拉·拉玛亚·纳伦德纳斯
【申请人】应用材料公司