具有孔口的抛光垫的制作方法

具有孔口的抛光垫的制作方法
【专利摘要】描述了具有孔口的抛光垫。还描述了制作具有孔口的抛光垫的方法。
【专利说明】具有孔口的抛光垫【技术领域】
[0001]本发明的实施例属于化学机械抛光(CMP)、特别是具有孔口的抛光垫的领域。
【背景技术】
[0002]化学-机械平面化或化学-机械抛光(通常简写为CMP)是一种在半导体制作中用于使半导体晶片或其它衬底平面化的技术。
[0003]该工艺与抛光垫和直径典型地大于晶片的挡圈相结合地使用研磨和腐蚀性的化学浆状物(通常称为胶质)。抛光垫和晶片由动态抛光头迫压在一起并由塑料挡圈保持在适当位置。在抛光期间动态抛光头旋转。该方法有助于材料的移除并趋于使任何不规则的形貌平坦，从而使晶片平直或平坦。该方法对于设置晶片以形成另外的电路元件可能是必要的。例如，可能需要该方法来使整个表面位于光刻系统的景深内，或基于其位置选择性地去除材料。对于最近的低于50纳米技术节点，典型的景深要求低至埃级。
[0004]材料去除的过程并非仅仅是像砂纸在木材上那样的研磨刮擦过程。浆体中的化学制品也与待去除的材料反应和/或弱化待去除的材料。磨料加速了该弱化过程并且抛光垫有助于从表面擦除反应后的材料。除在浆体技术中的进步外，抛光垫还对日益复杂的CMP操作起到重要作用。
[0005]然而，在CMP垫技术的进化中需要另外的改进。
【发明内容】

[0006]本发明的实施例包括具有孔口的抛光垫。
[0007]在一实施例中，一种用于抛光衬底的抛光设备包括具有抛光表面和背面的抛光垫。抛光表面包括槽图案。从背面穿透到抛光表面在该抛光垫中设置有孔口。在抛光垫的背面上但未在孔口中设置有粘合片。该粘合片在抛光垫的背面为孔口提供不可渗透的密封。
[0008]在另一实施例中，一种用于抛光衬底的抛光垫包括具有抛光表面和背面的抛光主体。抛光表面包括槽图案。从背面穿透到抛光表面在抛光主体中设置有孔口。该孔口具有侧壁，该侧壁具有带坡道的斜坡特征结构，以提供孔口的在抛光主体的背面的最窄区域和孔口的在抛光主体的抛光表面的最宽区域。
[0009]在另一实施例中，一种用于抛光衬底的抛光垫包括具有抛光表面和背面的抛光主体。抛光表面包括槽图案。从背面穿透到抛光表面在抛光主体中设置有孔口。槽图案的第一槽是在孔口的第一侧壁与孔口连续但与孔口的第二侧壁不连续的周向槽。槽图案的第二槽在第二侧壁与孔口连续。
[0010]在另一实施例中，一种用于抛光衬底的抛光垫包括具有抛光表面和背面的抛光主体。抛光表面包括槽图案。有从背面穿透到抛光表面在抛光主体中设置孔口。槽图案的第一槽是在孔口的第一侧壁与孔口连续的第一径向槽。多个槽中的第二槽是在孔口的第二侧壁与孔口连续的第二径向槽。第一侧壁与第二侧壁相对。[0011]在另一实施例中，一种抛光衬底的方法包括将抛光垫设置在化学机械抛光设备的压板的上方。抛光垫具有抛光表面、背面、和从背面穿透到抛光表面设置在抛光垫中的孔口。抛光表面包括槽图案。将化学机械抛光浆体分配到抛光垫的抛光表面上。在抛光垫的抛光表面用化学机械抛光浆体抛光衬底。使用与压板联接的光学监视器件透过孔口监视衬底的抛光。
[0012]在另一实施例中，一种制作用于抛光衬底的抛光垫的方法包括在成型模的基部中将一组可聚合材料混合以形成混合物。使成型模的盖和混合物一起移动。所述盖上设置有突起图案和高度比突起图案大的孔口突起。在所述盖被布置在混合物中的情况下，使混合物至少部分地固化以形成具有背面的模制均质抛光主体。该模制均质抛光主体也具有其中设置有槽图案和限定孔口区域的开口的抛光表面。
【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1示出了其中设置有窗口的抛光垫的自上至下观察的平面图。
[0014]图2A示出了根据本发明一实施例的包括具有穿过其中的孔口的抛光垫的抛光设备的自上至下观察的平面图。
[0015]图2B示出了根据本发明一实施例的图2A的抛光设备的剖视图。
[0016]图3示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的带具有斜坡的孔口的部分的自上至下观察的平面图和剖视图。
[0017]图4示出了根据本发明另一实施例的抛光垫的抛光表面的带具有斜坡的孔口的部分的自上至下观察的平面图和剖视图。
[0018]图5示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的具有与抛光表面的一个或多个槽连续的孔口的部分的自上至下观察的平面图(A，B, C)和剖视图(D)。
[0019]图6示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的被阻挡或从孔口转向的槽的部分的自上至下观察的平面图。
[0020]图7示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的带具有一个或多个圆角的孔口的部分的自上至下观察的平面图。
[0021]图8A示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的自上至下观察的平面图，该抛光表面具有孔口和背面第二检测区域。
[0022]图SB示出了根据本发明一实施例的带具有孔口的抛光表面和具有第二检测区域的背面的抛光垫的剖视图。
[0023]图9A-9F示出了根据本发明一实施例的用于制作具有孔口的抛光垫的操作的剖视图。
[0024]图10示出了根据本发明一实施例的与具有孔口的抛光垫兼容的抛光设备的等轴侧视图。
【具体实施方式】
[0025]本文中描述了具有孔口的抛光垫。在以下描述中，阐述了许多具体细节，诸如具体的抛光垫组合物和设计，以便提供对本发明的实施例的透彻理解。对本领域的技术人员来说将显而易见的是，本发明的实施例可在没有这些具体细节的情况下实施。在另一些情形中，未详细描述公知的加工技术，诸如与向抛光垫输送浆体以执行衬底的CMP有关的细节，以便不会不必要地使本发明的实施例难以理解。此外，应理解的是，图中所示的各种实施例是说明性的表示且不一定按比例绘制。
[0026]可能需要对抛光垫引入用于高级化学机械抛光加工的特征结构。例如，其它地方不透明的抛光垫中可包括一个或多个“窗口”以允许用于各种监视应用的可见光基本透过。一种这样的监视应用可包括安装在化学机械抛光设备内或其上的光学器件的使用。该光学器件用于通过例如施行抛光的衬底中的反射率变化来监视化学机械抛光过程。透过抛光垫的窗口监视该过程，因为抛光发生在抛光垫的顶部抛光表面。该窗口典型地通过将透明塞插入垫中或者通过在制作时在其它地方不透明的垫中模制透明区域(例如，局部透明区域或LAT)而形成。在任意情况下，该窗口由垫中所包括的不同材料组成。
[0027]根据本发明一实施例，提供了适合于透过其中进行光学监视的“无窗口式”抛光垫。作为示例，在抛光垫中设置有允许透过抛光垫进行光学监视的孔口。在一个实施例中，该孔口是在垫中形成的穿过整个垫延伸的开口或孔。因而，与包括由材料组成的窗口的垫相反，无窗口式抛光垫的特征在于不存在材料。
[0028]通常，形成在抛光垫中的仅一个孔不适合于监视化学机械过程。例如，浆体将会通过垫逸出，从而可能侵蚀下方的光学监视装置。在另一示例中，充填有不透明浆体的孔可能不适合于允许充分透光以进行光学检测。然而，目前正在测试或在用的高级浆体相对透明(如果不是全透明的话)。
[0029]因此，在本发明一实施例中，孔口充填有浆体不会不利地影响光学检测。此外，在一实施例中，在具有穿过其中的抛光垫与化学机械抛光设备之间包括透明片(例如，压敏粘合剂或PSA)。在一个这样的实施例中，该透明片垫下方提供密封以保护压板和例如石英激光器部位。如以下更详细所述，提供了各种孔口设计。在一些实施例中，设计包括在抛光过程中保持浆体涌过开口或孔口的措施。在一具体的这种实施例中，设计用于浆体涌流的孔口用于防止抛光碎屑聚集、结块或潜在地衰减激光或其它光学信号。
[0030]常规“窗式”抛光垫典型地具有其中包括适当透明的材料的插入物或LAT区域。例如，图1示出了其中设置有窗口的抛光垫的自上至下观察的平面图。
[0031]参照图1,抛光垫100包括具有抛光表面102和背面(未不出)的抛光主体。抛光表面102具有同心周向槽图案104。该槽图案还包括从最内部的周向槽延续到最外部的周向槽的多个径向槽106。在抛光垫100中包括窗口 108并且该窗口从抛光表面102可见。该窗口由诸如塞(或插入物)之类的适当透明的材料或LAT区域组成，如上所述。应指出的是，尽管不一定总是这样，但常规抛光垫典型地具有如图1所示的同心圆形槽图案。
[0032]在本发明的一方面中，适合于光学监视的无窗口式抛光垫包括穿过其中的孔口。例如，图2A和2B分别示出了根据本发明一实施例的包括具有穿过其中的孔口的抛光垫的抛光设备的自上至下的视图和剖视图。
[0033]参照图2A和2B，用于抛光衬底的抛光设备200包括抛光垫201。抛光垫201具有抛光表面202和背面203。该抛光表面包括诸如周向槽204和径向槽206的槽图案。从背面203穿透到抛光表面202在抛光垫201中设置有孔口 208。在一实施例中，孔口 208在背面203与抛光表面202之间不包括材料，例如，在孔口 208的位置不存在塞、插入物或LAT区域，如图2B所示。[0034]参照图2B，抛光设备200还包括设置在抛光垫201的背面203上但未设置在孔口208中的粘合片210。在一实施例中，粘合片210在抛光垫201的背面203提供用于孔口 208的不可渗透的密封。然而，在一实施例中，粘合片210未被考虑为抛光垫201的一部分。例如，粘合片210不是抛光表面202的一部分，对抛光表面202的抛光性能也基本没有贡献。粘合片210的特性或性能与抛光垫201的主体不相似。在一个实施例中，由于粘合片210对抛光设备200的抛光性能没有可测或明显的贡献，故粘合片210不能被视为“下级垫”、“基础垫”、“第一垫层”或类似的叙述语。
[0035]在一实施例中，粘合片210包括粘合剂层以将片部与抛光垫203结合。例如,在一个实施例中，在抛光垫201的背面203上设置有丙烯酸胶层(作为界面209示出)并且在该丙烯酸胶层209上设置有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层(在该实施例中作为210示出)。在一具体的这种实施例中，粘合片210还包括与第一丙烯酸胶层209相对的设置在PET层210上的橡胶粘结层(作为界面211示出)。在一实施例中，使用诸如3密尔PET层的一次性层212来保护橡胶粘结层211，直至使用抛光设备200，此时一次性层212被去除。
[0036]在一实施例中，橡胶粘结层211用于将抛光垫203粘附到化学机械抛光工具的压板上。在一实施例中，粘合片210充分透明以透过粘合片210和孔口 208进行光学监视，所述粘合片可包括丙烯酸胶层209和橡胶粘结层211。在一个这样的实施例中，粘合片210用于保护与化学机械抛光工具的压板联接的光学监视器件的石英激光器部位。在一实施例中，可包括一个或多个粘合剂层的粘合片210用于在抛光垫203与压板之间、特别是在孔口208的位置或其附近形成不可渗透的密封(例如，不可渗透浆体)。
[0037]应理解的是，在具有带任何适合于化学机械抛光过程的槽图案的抛光表面的抛光垫中可包括孔口。例如，参照图2A，抛光表面202具有带径向槽的同心多边形槽(与图1所示的同心圆不同)图案。亦即，周向槽204形成具有通过其顶点延伸的径向槽206的同心多边形。例如，在一具体实施例中，同心多边形的槽图案是同心十二边形的槽图案，如图2A所
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[0038]设想用于具有作为周向槽的同心多边形的槽图案的可能的实施例的基本示例包括基于形成类似的多边形的一系列槽的槽图案，所述多边形全部具有同一个中心点，并且全部以角度Θ (角Θ为零)对齐，使得它们的直线段平行并且它们的角以径向方式对齐。嵌套的三角形、方形、五边形、六边形等全部都被认为包含在本发明的精神和范围内。可以存在最大数量的直线段，高于该数量多边形将变成大致圆形。优选实施例可以包括将槽图案限制为多边形具有的边的数量小于这样的直线段数量。这种方案的一个原因可以是改善抛光效益的均化，所述抛光效益否则可能随着每个多边形的边数增加并接近圆形而削弱。另一实施例包括具有同心多边形的槽图案，所述同心多边形具有与抛光垫中心不在同一个位置的中心。当然，在另一些实施例中，在具有圆形周向槽的垫中可形成有孔口。
[0039]再参照图2A，并且根据本发明一实施例，孔口 208特别是在从抛光表面202看时的形状适于允许浆体在化学机械抛光操作期间从孔口涌流。下文结合图3-7描述可能适合的孔口设计的示例。
[0040]在第一这种不例中，图3和4两图都不出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的带具有斜坡的孔口的部分的自下至上观察的平面图和截面图。开口的一个或多个边缘的楔形或斜坡形可有利于浆体从孔口的开口流出。在开口的下游侧或者在开口的外端部可包括斜坡。
[0041]参照图3和4两图，抛光垫300或400的一部分包括分别具有抛光表面302或402的抛光主体以及背面(未示出)。抛光表面302或402分别包括槽图案304或404。从背面穿透到抛光表面302或402在抛光主体中分别设置有孔口 306或406。孔口 306或406包括分别具有斜坡特征结构308或408的侧壁307或407。参照图3，在一个实施例中，多个槽304中的一个或多个槽310被孔口 306中断并与斜坡特征结构308的坡道平行。参照图4，在另一实施例中，多个槽410中的一个或多个槽408被孔口 406中断并与斜坡特征结构408的坡道垂直。
[0042]参照图3和4两图，并且如沿着a-a’和b-b’轴线最佳地看到的，在一实施例中，斜坡特征结构308或408的坡道提供孔口 306或406的在抛光主体的背面310或410的最窄区域和孔口 306或406的在抛光主体的抛光表面302或402的最宽区域。在一实施例中，坡道特征结构308或408有利于浆体分别从孔口 306或406流出。例如，参照图3，转移到孔口 306中的浆体沿着端部与孔口 306连续(例如，具有通向孔口 306中的开口)的槽沿箭头312的方向被去除。一个这种槽314的位置在沿着a-a’轴线截取的视图中通过虚线示出。进入孔口 308的对应槽可与(孔口 306)不连续或连续(后者在沿着a-a’轴线截取的视图中通过虚线针对槽316示出)。在另一示例中，参照图4，转移到孔口 406中的浆体沿着侧壁与孔口 406连续(例如，具有通向孔口 406中的开口)的槽414沿箭头412的方向被去除。
[0043]在第二这种实施例中，图5示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的具有与抛光表面的一个或多个槽连续的孔口的部分的自上至下的平面图(A，B, C)和截面图(D)。与孔口的开口连接或连续的一个或多个槽如径向槽、周向槽或其结合可用于容纳跨孔口的开口的浆体流。槽深度可大致等于它们连续处的开口深度，槽底倾斜上升到通常的槽深度。
[0044]参照图5A、5B和5C，抛光垫500A、500B或500C的一部分包括具有分别地抛光表面502A、502B或502C和背面(未示出)的抛光主体。抛光表面502A、502B或502C分别包括槽图案504A、504B或504C。从背面穿透到抛光表面502A、502B或502C在抛光主体中分别设置有孔口 506A、506B 或 506C。
[0045]参照图5A和5C，槽图案504A或504C的第一槽508是在孔口 506A或506C的第一侧壁510与孔口 506A或506C连续但与孔口 506A或506C的第二侧壁512不连续的周向槽。槽图案504A或504C的第二槽514在第二侧壁512分别与孔口 506A或506C连续。参照图5A，在一个实施例中，第二侧壁512与第一侧壁510相对，并且第二槽514是在第一侧壁510与孔口 506A不连续的周向槽。参照图5C，在另一实施例中，第二侧壁512与第一侧壁510垂直，并且第二槽514是径向槽。
[0046]参照图5B，槽图案540B的第一槽516是在孔口 506B的第一侧壁518与孔口 506连续的第一径向槽。多个槽504B中的第二槽520是在孔口 506B的第二侧壁522与孔口506B连续的第二径向槽。第一侧壁518与第二侧壁512相对。在一个这种实施例中，第一径向槽516与第二径向槽520交错，如图5B所示。
[0047]参照图5A、5B和5C，在一实施例中，该槽布置有利于浆体分别从孔口 506A、506B或506C流出。例如，浆体可分别沿箭头524、526或528的方向流动。可通过在一个或多个槽中设置将浆体引入孔口 506A、506B或506C中或从其中引出的斜坡特征结构来改善浆体流动。例如，在一实施例中，参照图5D，分别在槽550或552中包括进入孔口的斜坡特征结构530或离开孔口的斜坡特征结构532或两者。槽550具有在孔口的第一侧壁朝孔口 506A、506B或506C倾斜的斜坡特征结构，而第二槽552具有在孔口的第二侧壁朝孔口 506A、506B或506C倾斜的斜坡特征结构532。
[0048]在第三这种示例中，图6示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的具有被阻挡或从孔口转向的槽的部分的自上至下观察的平面图。可使用一个或多个槽的被阻挡或转向流动，使得槽不会向孔口的开口中排泄。
[0049]参照图6A，图5A的抛光垫500A的一部分被再次示出以有利于描述被阻挡的槽的概念。参照图6A，槽图案504A的第一槽508是在孔口 506A的第一侧壁510与孔口 506A连续但与孔口 506A的第二侧壁512不连续的周向槽。槽图案504A的第二槽514在第二侧壁512与孔口 506A连续但与第二侧壁510不连续。设置在第一槽508与第二槽514之间的多个周向槽560与第一侧壁510和第二侧壁512两者都不连续。在一个实施例中，图6A的槽布置用于将浆体流524控制成使得浆体可基本上仅经由第二槽514进入孔口 506A。
[0050]参照图6B,抛光垫600的一部分包括具有抛光表面602和背面(未不出)的抛光主体。抛光表面602包括槽图案604。从背面穿透到抛光表面602在抛光主体中设置有孔口606。槽图案604包括与孔口 606的第一侧壁672平行的转向槽670或与孔口 606的第二侧壁676平行的转向槽674中的至少一者。在一具体的这种实施例中，槽图案604包括与孔口 606的第一侧壁672平行的转向槽670和与孔口 606的第二侧壁676平行的转向槽674两者，如图6B所示。在一个实施例中，图6B的槽布置用于将浆体流624控制成使得浆体可基本上仅经由槽614进入孔口 606。
[0051]在第四这种示例中，图7示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的带具有一个或多个圆角的孔口的部分的自上至下观察的平面图。通向孔口的开口的一部分或全部角部的倒圆形状可用于阻止碎屑否则可能在抛光过程中在孔口中聚集并结块的停滞点或旋涡。
[0052]参照图7B，图5B的抛光垫500B的部分被再次示出以有利于描述抛光垫中的孔口中的圆角的概念。孔口 506B包括第一圆角580、第二圆角582或两者，如图7B所示。在一个实施例中，圆角580和582与浆体的流动图案526相关地定位，以阻碍流动图案526中可能的停滞。参照图7A，沿着相似的纹路，抛光垫500A’的一部分与图5A和6A的抛光垫500A的该部分相似被示出具有圆角584和586。在一个实施例中，圆角584和586与浆体的流动图案524’相关地定位，以阻碍流动图案524’中可能的停滞。
[0053]参照图7C，抛光垫700的一部分的槽图案704的第一槽716是在孔口 706的第一侧壁718与孔口 706连续的第一径向槽。多个槽704的第二槽720是在孔口 706的第二侧壁722与孔口 706连续的第二径向槽。第一侧壁718与第二侧壁722相对。在一个这种实施例中，第一径向槽716与第二径向槽720对齐，如图7C所示。孔口 706包括四个圆角788，例如，孔口 706的所有角部都是倒圆的。在一个实施例中，圆角788与浆体的流动图案790相关地定位，以阻碍流动图案790中可能的停滞。
[0054]在一实施例中，本文中描述的抛光垫如抛光设备200的抛光垫203适合于抛光衬底。该衬底可以是用于半导体制造行业中的衬底，例如具有设置在其上的器件或其它层的有机硅衬底。然而，该衬底可以是比如但不限于用于MEMS器件、分划板或太阳能模块的衬底。因此，对如本文中所用的“用于抛光衬底的抛光垫”的提及意图涵盖这些和有关的可能性。
[0055]此外，本文中描述的抛光垫如抛光设备200的抛光垫203可由热固性聚氨酯材料的聚酯抛光主体组成。在一实施例中，均质抛光主体由热固性封闭单元聚氨酯材料组成。在一实施例中，术语“均质”用来指出热固性封闭单元聚氨酯材料的成分遍及抛光主体的整个组成是一致的。例如，在一实施例中，术语“均质的”不包括由例如浸溃毡或多层不同材料的组合物(复合材料)组成的抛光垫。在一实施例中，术语“热固性材料”用来指不可逆地固化的聚合材料，例如材料前体通过固化不可逆地变成难熔、不溶解的聚合物网络。例如，在一实施例中，术语“热固性材料”不包括由例如“热固性塑料”材料或“热塑性塑料”——这些材料由当加热时变成液体而当充分冷却时恢复高玻璃态的聚合物组成——组成的抛光垫。应指出的是，由热固性材料制成的抛光垫典型地由在化学反应中反应而形成聚合物的较低分子量前体制成，而由热塑性材料制成的垫典型地通过加热预先存在的聚合物而导致相变以使得抛光垫在物理过程中形成而制成。聚氨酯热固性聚合物可以基于它们稳定的热和机械性质、耐化学环境性能和耐磨趋势而被选择用于制作本文中描述的抛光垫。
[0056]在一实施例中，本文中描述的抛光垫如抛光设备200的抛光垫203包括模制均质抛光主体。术语“模制/模塑”用来指出均质抛光主体在成型模中形成，如下文结合图9A-9F更详细地描述。在一实施例中，均质抛光主体在修整和/或抛光时具有大致在1-5微米均方根的范围内的抛光表面粗糙度。在一个实施例中，均质抛光主体在修整和/或抛光时具有约为2.35微米均方根的抛光表面粗糙度。在一实施例中，均质抛光主体在25摄氏度下具有大致在30-120兆帕(MPa)的范围内的储能模量。在另一实施例中，均质抛光主体在25摄氏度下具有大致小于30兆帕(MPa)的储能模量。在一实施例中，如结合图9A-9F所述，抛光垫由模制抛光主体组成，并且其中包括的孔口在模制抛光主体的形成期间形成。然而，在一替代实施例中，孔口在形成抛光垫的主体之后形成于抛光垫中。
[0057]在一实施例中，本文中描述的抛光垫如抛光设备200的抛光垫203包括其中具有多个封闭单元孔的抛光主体。在一个实施例中，多个封闭单元孔为多种致孔剂/多个致孔物(porogen)。例如，术语“致孔剂”可以用来指具有“中空”中心的微米级或纳米级球形或大致球形颗粒。中空中心未充填固体材料，而是可包括气态或液态芯部。在一个实施例中，多个封闭单元孔由遍及抛光垫的均质抛光主体(例如，作为其中的另一成分)分布的预膨胀和充气的EXPANCEL?组成。在一具体实施例中，EXPANCEL?充填有戊烷。在一实施例中，多个封闭单元孔的其中每一个都具有大致在10-100微米范围内的直径。在一个实施例中，多个封闭单元孔包括彼此离散的孔。这与可通过孔道互相连接的开放单元孔(诸如对于同一块海绵中的孔而言的情形)相反。在一个实施例中，各封闭单元孔包括物理壳体，诸如如上所述的致孔剂/致孔物的壳体。然而，在另一实施例中，封闭单元孔的其中每一个都不包括物理壳体。在一实施例中，多个封闭单元孔遍及均质抛光主体的热固性聚氨酯材料基本均匀地分布。
[0058]在一实施例中，均质抛光主体是不透明的。在一实施例中，术语“不透明”用来指允许约10%或以下的可见光通过的材料。在一个实施例中，均质抛光主体大部分是不透明的，或完全由于包括遍及均质抛光主体的均质热固性、封闭单元聚氨酯材料的颗粒填料如浊化(opacifying)润滑剂(例如，作为附加成分位于其中)而完全不透明。在一具体实施例中，颗粒填料是诸如但不限于以下材料的材料:氮化硼、氟化铈、石墨、氟化石墨、硫化钥、硫化铌、云母、硫化钽、二硫化钨或聚四氟乙烯/特氟隆。
[0059]均质抛光主体的尺寸确定可以根据应用变化。不过，可以使用某些参数来制造抛光垫，包括与常规加工设备或甚至与常规化学机械加工操作兼容的这种均质抛光主体。例如，根据本发明一实施例，均质抛光主体具有大致在0.075英寸至0.130英寸的范围内、例如大致在1.9-3.3毫米的范围内的厚度。在一个实施例中，均质抛光主体具有大致在20英寸至30.3英寸的范围内例如大致在50-77厘米的范围内并且可能大致在10英寸至42英寸的范围内例如大致在25-107厘米的范围内的直径。在一个实施例中，均质抛光主体具有大致在6%-36%总空隙体积并且可能大致在15%-35%总空隙体积的范围内的孔密度。在一个实施例中，均质抛光(主体)由于包括多个孔而如上所述具有封闭单元式的孔隙度。在一个实施例中，均质抛光主体具有约2.5%的压缩率。在一个实施例中，均质抛光主体具有大致在每立方厘米0.70-1.05克的范围内的密度。
[0060]在另一实施例中，具有带孔口的抛光表面的抛光垫还包括用于供例如涡电流检测系统使用的第二检测区域。例如，图8A和SB分别示出了根据本发明一实施例的带具有孔口的抛光表面和具有第二检测区域的背面的抛光垫的自上至下观察的平面图和剖视图。
[0061]参照图8A，抛光垫800设置用于抛光衬底。抛光垫800包括具有抛光表面802的抛光主体。抛光表面802具有带抛光区域804的槽图案。该槽图案包括与多个径向槽808交叉的多个周向槽806。该槽图案的抛光区域804包括穿过整个抛光垫800延伸的孔口 810。亦即，抛光表面802包括位于不同于非抛光区域(例如，不同于纽扣812或最外部区域814)的区域中的孔口 810。尽管在图8A中未示出，但抛光垫800也具有背面。该背面中可设置有图8A中通过虚线示出的第二检测区域820，因为第二检测区域820否则从图8A中呈现的视图不可见。
[0062]参照图8B，示出了沿着图8A的a_a’轴线截取的抛光垫800的剖面。从图8B的视角，可以看到抛光表面802、背面803、抛光区域804、纽扣812、最外部区域814、第二检测区域820和孔口 810。在一实施例中，孔口 810提供了与从图8A中呈现的视图不可见的第二检测区域820的位置有关的信息。转让给NexPlanar公司的2010年9月30日提交的美国专利申请12/895,465中描述了合适的第二检测区域如涡电流检测区域的示例。
[0063]在本发明的一方面中，其中具有孔口的抛光垫可在模制工艺中制作。例如，图9A-9F示出根据本发明一实施例的用于制作带孔口的抛光垫的操作的剖视图。
[0064]参照图9A，提供了成型模900。参照图9B，使一组可聚合材料如预聚物902和固化剂904混合以在成型模900中形成混合物906，如图9C所示。在一实施例中，使预聚物902和固化剂904混合包括分别使异氰酸酯(isocyanate)和芳香族二胺(aromatic diamine)化合物混合。在一个实施例中，该混合还包括向预聚物902和固化剂904添加颗粒填料如浊化润滑剂以最终能提供不透明的模塑均质抛光主体。在一具体实施例中，浊化润滑剂是诸如但不限于以下材料的材料:氮化硼、氟化铈、石墨、氟化石墨、硫化钥、硫化铌、云母、硫化钽、二硫化钨或聚四氟乙烯/特氟隆。
[0065]在一实施例中，抛光垫前体混合物906用来最终形成由热固性、封闭单元聚氨酯材料组成的模制均质抛光主体。在一个实施例中，抛光垫前体混合物906用来最终形成硬垫并且仅使用单一类型的固化剂。在另一实施例中，抛光垫前体混合物906用来最终形成软垫并且使用主、次固化剂的组合。例如，在一具体实施例中，预聚物包括聚氨酯前体，主固化剂包括芳族二胺化合物，且次固化剂包括具有醚键的化合物。在一特定实施例中，聚氨酯前体是异氰酸酯，主固化剂是芳香族二胺，且次固化剂是诸如但不限于聚丁二醇、氨基-官能化乙二醇或氨基-官能化聚氧丙烯的固化剂。在一实施例中，预聚物、主固化剂和次固化齐[J具有100份预聚物、85份主固化剂和15份次固化剂的近似摩尔比率。应理解的是，该比率的变化可用来为抛光垫提供不同的硬度值，或基于预聚物以及第一和第二固化剂的特定性质。
[0066]参照图9D，使成型模900的盖908与混合物906 —起移动，例如，使盖908移动到混合物906中。在图9D中，在上方示出了盖908的自上至下的平面图，而在下方示出了沿着a-a’轴线的剖面。在一实施例中，盖908上设置有突起图案910和形成孔口的特征结构911。突起图案910用来在形成于成型模900中的抛光垫的抛光表面中压印槽图案。
[0067]在一实施例中，形成孔口的特征结构911也是突起。例如，在一个实施例中，形成孔口的特征结构911是高度比突起图案910的突起的高度大的孔口突起。在一具体实施例中，孔口突起911的高度至少是突起图案910的突起的高度的三倍。
[0068]应理解的是，本文中所述的描述降下成型模900的盖908的实施例仅需实现成型模900的盖908和基部的合拢。也就是说，在一些实施例中，成型模900的基部朝成型模的盖908上升，而在另一些实施例中，成型模900的盖908在基部朝盖908上升的同时朝成型模900的基部降下。
[0069]参照图9E，混合物906固化以在成型模900中提供模制均质抛光主体912。混合物906在压力下加热(例如，在盖908就位的情况下)以提供模制均质抛光主体912。在一实施例中，成型模900中的加热包括在存在盖908的情况下至少部分地固化，盖908将混合物906在200-260华氏度的范围内的温度和在每平方英寸2_12磅的范围内的压力下封闭在成型模900中。
[0070]参照图9F，抛光垫(或在需要进一步的固化的情况下抛光垫前体)与盖908分离并从成型模900被移除，以提供分散的模制均质抛光主体912。在图9F中，在下方示出了模制均质抛光主体912的自上至下的平面图，而在上方示出了沿着b-b’轴线的剖面。应指出的是，通过加热的进一步固化可能是理想的并且可通过将抛光垫置于炉中并加热来执行。因而，在一个实施例中，使混合物906固化包括首先在成型模900中固化且接着在炉中进一步固化。无论哪种方式，最终都提供了抛光垫，其中抛光垫的模制均质抛光垫912具有抛光表面914和背面916。在一实施例中，模制均质抛光主体912由热固性聚氨酯材料和设置在热固性聚氨酯材料中的多个封闭单元孔组成。
[0071]模制均质抛光主体912包括其中设置有与盖908的突起图案910对应的槽图案920的抛光表面914。槽图案920可以是如上文例如关于图1-8所述的槽图案。另外，模制均质抛光主体912在其抛光表面914中包括与盖908的形成孔口的特征结构911对应的限定孔口区域918的开口。
[0072]在一实施例中，使限定孔口区域918的开口最终穿过整个抛光主体912延伸。限定孔口区域918的开口可成型为在模制期间或者在抛光主体912的一部分材料的随后去除期间穿过抛光主体912延伸。例如，在一个实施例中，形成模制均质抛光主体912包括在模制时在孔口区域918从背面916穿透到抛光表面914形成设置在模制均质抛光主体912中的孔口。然而，在另一实施例中，均质抛光主体912的一部分从背面916被去除以形成具有第二背面的抛光垫并在孔口区域918从第二背面穿透到抛光表面914形成设置在模制均质抛光主体912中的孔口。亦即，孔口通过从背面去除一部分模制材料而形成。在一具体的这种实施例中，通过切削或通过磨削从背面去除该部分模制材料。
[0073]在一实施例中，形成模制均质抛光主体912包括将孔口区域918成型为包括侧壁，该侧壁具有带坡道的斜坡特征结构，以提供孔口区域918的接近模制均质抛光主体912的背面916的最窄区域和孔口区域918的在模制均质抛光主体912的抛光表面914的最宽区域，如上文至少结合图3和4所述。在另一实施例中，形成模制均质抛光主体912包括将抛光表面914成型为包括所述槽图案中作为在孔口区域918的第一侧壁与孔口区域918连续但与孔口区域918的第二侧壁不连续的周向槽的第一槽和所述槽图案中在第二侧壁与孔口区域918连续的第二槽，如上文至少结合图5A所述。在另一实施例中，形成模制均质抛光主体912包括将抛光表面914成型为包括所述槽图案中作为在孔口区域918的第一侧壁与孔口区域918连续的第一径向槽的第一槽和所述多个槽中作为在孔口区域918的第二侧壁与孔口区域918连续的第二径向槽的第二槽，其中第一侧壁与第二侧壁相对，如上文至少结合图5B所述。
[0074]在一实施例中，再参照图9B，该混合还包括向预聚物902和固化剂904添加大量致孔剂922以在最终形成的抛光垫中提供封闭单元孔。因而，在一个实施例中，每一个封闭单元孔都具有物理壳体。在另一实施例中，再参照图9B，该混合还包括向预聚物902和固化剂904中或向由它们形成的产品中注入气体924，以在最终形成的抛光垫中提供封闭单元孔。因而，在一个实施例中，每一个封闭单元孔都不具有物理壳体。在一组合实施例中，该混合还包括向预聚物902和固化剂904提供大量致孔剂922，以提供第一部分的封闭单元孔，该第一部分封闭单元孔中的每一者都具有物理壳体，并且还向预聚物902和固化剂904中或向由它们形成的产品中注入气体924，以提供第二部分的封闭单元孔，该第二部分封闭单元孔中的每一者都不具有物理壳体。在又一实施例中，预聚物902是异氰酸酯且该混合还包括向预聚物902和固化剂904添加水(H2O)以提供其中每一者都不具有物理壳体的封闭单元孑L。
[0075]因而，可以就地形成本发明的实施例中设想的槽图案。此外，也可以在模制制作过程中同时形成孔口。例如，如上所述，可使用压缩模制过程来形成带其中带孔口的有槽抛光表面的抛光垫。通过使用模制过程，可以实现垫内非常均匀的槽尺寸。此外，可以产生极易复制的槽尺寸以及非常光滑、清洁的槽表面。其它优点可以包括减少的缺陷和微划痕以及更大的可用槽深度。
[0076]此外，由于所制作的孔口在模制期间形成，故可以在从模移除垫之后确定得到的垫在模中形成垫期间的定位。亦即，这种孔口可以提供对模制过程的可追溯性。因而，在一个实施例中，抛光垫的抛光主体是模制抛光主体，并且其中的孔口指示模中用于形成模制抛光主体的区域的位置。
[0077]本文中描述的槽图案的各个槽，包括抛光垫中的孔口位置处或其附近的槽，在每个槽上的任意给定点可以深约4至约100密尔。在一些实施例中，槽在每个槽上的任意给定点深约10至约50密尔。槽可以具有均匀深度、不同深度或其任意结合。在一些实施例中，槽全部具有均匀深度。例如，槽图案的槽可以全部具有相同深度。在一些实施例中，槽图案的一部分槽可以具有一定均匀深度，而同一图案的其它槽可以具有不同均匀深度。例如，槽深度可以随着距抛光垫中心的距离增加而增加。然而，在一些实施例中，槽深度随着距抛光垫的中心的距离增加而减小。在一些实施例中，均匀深度的槽与不同深度的槽交替。
[0078]本文中描述的槽图案的各个槽，包括抛光垫中的孔口位置处或其附近的槽，在每个槽上的任意特定点可以宽约2至约100密尔。在一些实施例中，槽在每个槽上的任意给定点处宽约15至约50密尔。槽可以具有均匀宽度、可变宽度或其任意结合。在一些实施例中，同心多边形图案的槽全部具有均匀宽度。然而，在一些实施例中，同心多边形图案的一部分槽具有一定均匀宽度，而同一图案的其它槽具有不同均匀宽度。在一些实施例中，槽宽度随着距抛光垫的中心的距离增加而增加。在一些实施例中,槽宽度随着距抛光垫的中心的距离增加而减小。在一些实施例中，均匀宽度的槽与可变宽度的槽交替。
[0079]根据前述深度和宽度尺寸，本文中描述的槽图案的各个槽，包括抛光垫中的孔口的位置处或其附近的槽，可以具有均质体积、可变体积或其任意结合。在一些实施例中，槽全部具有均匀体积。然而，在一些实施例中，槽体积随着距抛光垫的中心的距离增加而增力口。在另一些实施例中，槽体积随着距抛光垫的中心的距离增加而减小。在一些实施例中，均匀体积的槽与可变体积的槽交替。
[0080]本文中描述的槽图案的槽可以具有从约30至约100密尔的节距。在一些实施例中，槽具有约125密尔的节距。对于圆形抛光垫，槽节距是沿着圆形抛光垫的半径测量的。在CMP带中，槽节距是从CMP带的中心到CMP带的边缘测量的。槽可以具有均匀节距、不同节距或其任意结合。在一些实施例中，槽全部具有均勻节距。然而，在一些实施例中，槽节距随着距抛光垫的中心的距离增加而增加。在另一些实施例中，槽节距随着距抛光垫的中心的距离增加而减小。在一些实施例中，一个扇段中的槽的节距随着距抛光垫的中心的距离增加而变化，而相邻扇段中的槽的节距保持均匀。在一些实施例中，一个扇段中的槽的节距随着距抛光垫的中心的距离增加而增加，而相邻扇段中的槽的节距以不同比率增加。在一些实施例中，一个扇段中的槽的节距随着距抛光垫的中心的距离增加而增加，而相邻扇段中的槽的节距随着距抛光垫的中心的距离增加而减小。在一些实施例中，均匀节距的槽与不同节距的槽交替。在一些实施例中，均匀节距的槽的扇段与不同节距的槽的扇段交替。
[0081]本文中描述的抛光垫可适合于供各种化学机械抛光设备使用。作为示例，图10示出了根据本发明一实施例的与带孔口的抛光垫兼容的抛光设备的等轴侧视图。
[0082]参照图10，抛光设备1000包括压板1004。压板1004的顶面1002可用来支承设置有穿过其中的孔口的抛光垫。压板1004可构造成提供主轴旋转1006和滑块振动/振荡1008。样品托架1010用来在使用抛光垫抛光半导体晶片的过程中将例如半导体晶片1011保持在适当位置。样品托架1010还由悬挂机构1012支承。包括浆体给料1014以用于在半导体晶片的抛光前和抛光过程中向抛光垫的表面提供浆体。还可设置修整单元1090，并且在一个实施例中，该修整单元990包括用于修整抛光垫的金刚石梢端。根据本发明一实施例，抛光垫的孔口如结合图2-8描述的孔口定位成与设置在抛光设备1000的压板1004上或其内的光学检测器件1099对齐，如图10所示。在一实施例中，抛光垫的孔口确定尺寸成容纳光学检测器件1099以便不过过大而明显影响抛光垫的抛光性能。在一实施例中，使用粘合片来将带孔口的抛光垫联接在压板1004上。
[0083]如上所述，在一实施例中，现代浆体基本是透明的并且不会如早期制造的浆体否则可能的那样衰减或散播检测光束。跨孔口开口的恒定浆体流可保持开口不存在碎屑。在一个实施例中，模制工艺适合于在模制期间形成开口，因此不需要额外的制造操作。对于无窗口设计特征结构，在一实施例中，每个特征结构的目的都是实现浆体在使用过程中恒定地涌过开口。可单独或结合地使用特征结构。如上所述，并且根据本发明一个或多个实施例，一个这种特征结构可以是开口的一个或多个边缘内的楔形或斜坡形。另一这种特征结构可包括与开口连接的一个或多个槽。径向槽、周向槽或其结合可与开口连接或连续。槽深度可等于它们连接处的开口深度，槽底倾斜上升到通常槽深度。可使用一些槽的被阻挡或转向的流使得它们不会向开口内排泄。也可以使用一部分或全部角部具有倒圆形状的开□。
[0084]关于抛光设备1000和结合图2-8描述的一个或多个抛光垫，抛光衬底的方法包括将抛光垫设置在化学机械抛光设备的压板的上方。抛光垫具有抛光表面、背面、和从背面穿透到抛光表面设置在抛光垫中的孔口。抛光表面包括槽图案。将化学机械抛光浆体分配到抛光垫的抛光表面上。在抛光垫的抛光表面处使用化学机械抛光浆体抛光衬底。使用与压板联接的光学监视器件透过孔口监视衬底的抛光。
[0085]在一个实施例中，将抛光垫设置在压板的上方包括使用粘合片将抛光垫粘附到压板上。在一具体的这种实施例中，使用粘合片将抛光垫粘附到压板上用于保护光学监视器件的石英激光器部位。在另一实施例中，使用化学机械抛光浆体抛光衬底包括使化学抛光浆体从孔口涌流。在另一实施例中，使用化学机械抛光浆体抛光衬底包括分配充分透明的浆体以使用光学监视器件监视衬底的抛光。在一具体的这种实施例中，分配充分透明的浆体包括分配将从光学监控器件发出的光的波长传输80%以上的浆体。在另一具体的这种实施例中，分配充分透明的浆体包括分配不透明成分小于约1%的浆体。
[0086]因此，已公开带孔口的抛光垫。根据本发明一实施例，用于抛光衬底的抛光设备包括具有抛光表面和背面的抛光垫。抛光表面包括槽图案。在该抛光垫中从背面穿透到抛光表面的孔口设置有孔口。在抛光垫的背面上而不是在孔口中设置有粘合片。该粘合片在抛光垫的背面为孔口提供不可渗透的密封。在一个实施例中，该孔口具有侧壁，该侧壁具有带坡道的斜坡特征结构，以提供孔口的在抛光主体的背面的最窄区域和孔口的在抛光主体的抛光表面的最宽区域。在一个实施例中，槽图案的第一槽是在孔口的第一侧壁与孔口连续但与孔口的第二侧壁不连续的周向槽，并且槽图案的第二槽在第二侧壁与孔口连续。在一个实施例中，槽图案的第一槽是在孔口的第一侧壁与孔口连续的第一径向槽，多个槽中的第二槽是在孔口的第二侧壁与孔口连续的第二径向槽，并且第一侧壁与第二侧壁相对。
【权利要求】
1.一种用于抛光衬底的抛光设备，所述抛光设备包括: 抛光垫，所述抛光垫具有抛光表面和背面，所述抛光表面包括槽图案； 孔口，所述孔口从所述背面穿透到所述抛光表面设置在所述抛光垫中；和 粘合片，所述粘合片设置在所述抛光垫的所述背面上而不是所述孔口中，所述粘合片在所述抛光垫的所述背面提供用于所述孔口的不可渗透的密封。
2.根据权利要求1所述的抛光设备，其中，所述粘合片包括设置在所述抛光垫的所述背面上的丙烯酸胶层和设置在所述丙烯酸胶层上的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)层。
3.根据权利要求2所述的抛光设备，其中，所述粘合片还包括与所述丙烯酸胶层相对地设置在所述PET层上的橡胶粘结剂层。
4.根据权利要求3所述的抛光垫，其中，所述橡胶粘结层用于将所述抛光垫粘附到化学机械抛光工具的压板上。
5.根据权利要求1所述的抛光设备，其中，所述孔口具有侧壁，所述侧壁具有带坡道的斜坡特征结构，以提供所述孔口的在所述抛光主体的所述背面的最窄区域和所述孔口的在所述抛光主体的所述抛光表面的最宽区域。
6.根据权利要求4所述的抛光设备，其中，所述多个槽中的一个或多个槽被所述孔口中断且与所述斜坡特征结构的坡道平行。
7.根据权利要求4所述的抛光设备，其中，所述多个槽中的一个或多个槽被所述孔口中断且与所述斜坡特征结构的坡道垂直。
8.根据权利要求1所述的抛光设备，其中，所述槽图案的第一槽是在所述孔口的第一侧壁与所述孔口连续但与所述孔口的第二侧壁不连续的周向槽，并且其中所述槽图案的第二槽在所述第二侧壁与所述孔口连续。
9.根据权利要求8所述的抛光设备，其中，所述第二侧壁与所述第一侧壁相对，并且所述第二槽是在所述第一侧壁与所述孔口不连续的周向槽。
10.根据权利要求9所述的抛光设备，其中，所述槽图案包括与所述孔口的所述第一侧壁平行的转向槽或与所述孔口的所述第二侧壁平行的转向槽中的至少一者。
11.根据权利要求10所述的抛光设备，其中，所述槽图案包括与所述孔口的所述第一侧壁平行的转向槽和与所述孔口的所述第二侧壁平行的转向槽。
12.根据权利要求8所述的抛光设备，其中，所述第二侧壁与所述第一侧壁垂直，并且所述第二槽是径向槽。
13.根据权利要求8所述的抛光设备，其中，所述第一槽具有在所述第一侧壁朝所述孔口倾斜的斜坡特征结构，并且所述第二槽具有在所述第二侧壁朝所述孔口倾斜的斜坡特征结构。
14.根据权利要求8所述的抛光设备，其中，所述孔口包括一个或多个圆角。
15.根据权利要求1所述的抛光设备，其中，所述槽图案的第一槽是在所述孔口的第一侧壁与所述孔口连续的第一径向槽，所述多个槽中的第二槽是在所述孔口的所述第二侧壁与所述孔口连续的第二径向槽，并且所述第一侧壁与所述第二侧壁相对。
16.根据权利要 求15所述的抛光设备，其中，所述第一径向槽与所述第二径向槽对齐。
17.根据权利要求15所述的抛光设备，其中，所述第一径向槽与所述第二径向槽交错。
18.根据权利要求15所述的抛光设备，其中，所述第一槽具有在所述第一侧壁朝所述孔口倾斜的斜坡特征结构，并且所述第二槽具有在所述第二侧壁朝所述孔口倾斜的斜坡特征结构。
19.根据权利要求15所述的抛光设备，其中，所述孔口包括一个或多个圆角。
20.根据权利要求1所述的抛光设备，其中，所述粘合片充分透明以透过所述粘合片和所述孔口进行光学监视。
21.根据权利要求20所述的抛光设备，其中，所述粘合片用于将所述抛光垫粘附到压板上并且保护与所述压板联接的光学监视器件的石英激光器部位。
22.根据权利要求1所述的抛光设备，其中，所述孔口的形状适合允许浆体在化学机械抛光操作期间从所述孔口涌流。
23.根据权利要求1所述的抛光设备，其中，所述抛光垫是包括热固性聚氨酯材料的均质抛光主体。
24.—种用于抛光衬底的抛光垫，所述抛光垫包括: 抛光主体，所述抛光主体具有抛光表面和背面，所述抛光表面包括槽图案；和 孔口，所述孔口从所述背面穿透到所述抛光表面设置在所述抛光主体中，所述孔口包括侧壁，所述侧壁具有带 坡道的斜坡特征结构以提供所述孔口的在所述抛光主体的所述背面的最窄区域和所述孔口的在所述抛光主体的所述抛光表面的最宽区域。
25.根据权利要求24所述的抛光垫，其中，所述多个槽中的一个或多个槽被所述孔口中断且与所述斜坡特征结构的坡道平行。
26.根据权利要求24所述的抛光垫，其中，所述多个槽中的一个或多个槽被所述孔口中断且与所述斜坡特征结构的坡道垂直。
27.一种用于抛光衬底的抛光垫，所述抛光垫包括: 抛光主体，所述抛光主体具有抛光表面和背面，所述抛光表面包括槽图案；和 孔口，所述孔口从所述背面穿透到所述抛光表面设置在所述抛光主体中，其中所述槽图案的第一槽是在所述孔口的第一侧壁与所述孔口连续但与所述孔口的第二侧壁不连续的周向槽，并且其中所述槽图案的第二槽在所述第二侧壁与所述孔口连续。
28.根据权利要求27所述的抛光垫，其中，所述第二侧壁与所述第一侧壁相对，并且所述第二槽是在所述第一侧壁与所述孔口不连续的周向槽。
29.根据权利要求28所述的抛光垫，其中，所述槽图案包括与所述孔口的所述第一侧壁平行的转向槽或与所述孔口的所述第二侧壁平行的转向槽中的至少一者。
30.根据权利要求29所述的抛光垫，其中，所述槽图案包括与所述孔口的所述第一侧壁平行的转向槽和与所述孔口的所述第二侧壁平行的转向槽。
31.根据权利要求27所述的抛光垫，其中，所述第二侧壁与所述第一侧壁垂直，并且所述第二槽是径向槽。
32.根据权利要求27所述的抛光垫，其中，所述第一槽具有在所述第一侧壁朝所述孔口倾斜的斜坡特征结构，并且所述第二槽具有在所述第二侧壁朝所述孔口倾斜的斜坡特征结构。
33.根据权利要求27所述的抛光垫，其中，所述孔口包括一个或多个圆角。
34.一种用于抛光衬底的抛光垫，所述抛光垫包括: 抛光主体，所述抛光主体具有抛光表面和背面，所述抛光表面包括槽图案；和孔口，所述孔口从所述背面穿透到所述抛光表面设置在所述抛光主体中，其中所述槽图案的第一槽是在所述孔口的第一侧壁与所述孔口连续的第一径向槽，所述多个槽中的第二槽是在所述孔口的所述第二侧壁与所述孔口连续的第二径向槽，并且所述第一侧壁与所述第二侧壁相对。
35.根据权利要求34所述的抛光垫，其中，所述第一径向槽与所述第二径向槽对齐。
36.根据权利要求34所述的抛光垫，其中，所述第一径向槽与所述第二径向槽交错。
37.根据权利要求34所述的抛光垫，其中，所述第一槽具有在所述第一侧壁朝所述孔口倾斜的斜坡特征结构，并且所述第二槽具有在所述第二侧壁朝所述孔口倾斜的斜坡特征结构。
38.根据权利要求34所述的抛光垫，其中，所述孔口包括一个或多个圆角。
39.一种抛光衬底的方法,包括: 将抛光垫设置在化学机械抛光设备的压板的上方，所述抛光垫具有抛光表面、背面、和从所述背面穿透到所述抛光表面设置在所述抛光垫中的孔口，其中所述抛光表面包括槽图案； 将化学机械抛光浆体分配到所述抛光垫的所述抛光表面上； 在所述抛光垫的所述抛光 表面用所述化学机械抛光浆体抛光衬底；以及 使用与所述压板联接的光学监视器件透过所述孔口监视所述衬底的抛光。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，将所述抛光垫设置在所述压板的上方包括使用粘合片将所述抛光垫粘附到所述压板上。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，使用所述粘合片将所述抛光垫粘附到所述压板上以用于保护所述光学监控器件的石英激光器部位。
42.根据权利要求39所述的方法，其中，使用所述化学机械抛光浆体抛光所述衬底包括使所述化学机械抛光浆体从所述孔口涌流。
43.根据权利要求39所述的方法，其中，使用所述化学机械抛光浆体抛光所述衬底包括分配充分透明的浆体以使用所述光学监视器件监视所述衬底的抛光。
44.根据权利要求43所述的方法，其中，分配所述充分透明的浆体包括分配能够传输约80%以上的从光学监控器件发出的光的波长的浆体。
45.根据权利要求43所述的方法，其中，分配所述充分透明的浆体包括分配不透明成分小于约1%的衆体。
46.一种制作用于抛光衬底的抛光垫的方法，所述方法包括: 使一组可聚合的材料在成型模的基部中混合以形成混合物； 使所述成型模的盖和所述混合物一起移动，所述盖上设置有突起图案和高度比所述突起图案大的孔口突起；并且在将所述盖设置在所述混合物中的情况下， 使所述混合物至少部分地固化以形成模制均质抛光主体，所述模制均质抛光主体包括背面以及其中设置有槽图案和限定孔口区域的开口的抛光表面。
47.根据权利要求46所述的方法，其中，形成所述模制均质抛光主体包括在所述孔口区域形成从所述背面穿透到所述抛光表面设置在所述模制均质抛光主体中的孔口。
48.根据权利要求46所述的方法，还包括: 从所述背面去除所述均质抛光主体的一部分以形成具有第二背面的抛光垫，并在所述孔口区域形成从所述第二背面穿透到所述抛光表面设置在所述模制均质抛光主体中的孔□。
49.根据权利要求46所述的方法，其中，形成所述模制均质抛光主体包括将所述孔口区域成型为包括侧壁，所述侧壁具有带坡道的斜坡特征结构以提供所述孔口区域的接近所述模制均质抛光主体的所述背面的最窄区域和所述孔口区域的在所述模制均质抛光主体的所述抛光表面的最宽区域。
50.根据权利要求46所述的抛光设备，其中，形成所述模制均质抛光主体包括将所述抛光表面成型为包括所述槽图案中作为在所述孔口的第一侧壁与所述孔口区域连续但与所述孔口区域的第二侧壁不连续的周向槽的第一槽，以及所述槽图案中在所述第二侧壁与所述孔口区域连续的第二槽。
51.根据权利要求46所述的抛光设备，其中，形成所述模制均质抛光主体包括将所述抛光表面成型为包括所述槽图案中作为在所述孔口区域的第一侧壁与所述孔口区域连续的第一径向槽的第一槽，和所述多个槽图案中作为在所述孔口区域的所述第二侧壁与所述孔口区域连续的第二径向槽的第二槽，其中所述第一侧壁与所述第二侧壁相对。
52.根据权利要求46所述的方法，其中，形成所述模制均质抛光主体包括形成热固性封闭单元聚氨酯材料。
53.根据权利要求46所述的方法，其中，所述混合物还包括向所述一组可聚合的材料添加致孔剂材料以在所述模制均质抛光主体中形成多个封闭单元孔，每个所述封闭单元孔都具有物理壳体。
54.根据权利要求46所述的方法，其中，所述混合还包括将气体注入所述一组可聚合的材料或由其形成的产品中，以在所述模制均质抛光主体中形成多个封闭单元孔，每个所述封闭单元孔都不具有物理壳体。
55.根据权利要求46所述的方法，其中，使所述一组可聚合的材料混合包括使异氰酸酯和芳香族二胺化合物混合。
56.根据权利要求46所述的方法，其中，所述混合还包括向所述一组可聚合的材料添加浊化颗粒填料以形成不透明的模制均质抛光主体。
57.根据权利要求46所述的方法，其中，使所述混合物固化包括首先在所述成型模中部分地固化且然后在炉中进一步固化。
【文档编号】B24B37/22GK103796797SQ201280045294
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年7月10日 优先权日:2011年7月15日
【发明者】W·C·阿里森, D·斯科特, R·巴贾杰 申请人:内克斯普拉纳公司