制备化学机械抛光层的改进方法技术

本发明专利技术涉及制备化学机械抛光层的改进方法。本发明专利技术提供了一种用于对基材进行抛光的抛光层的制备方法，所述方法包括：提供液体预聚物材料；提供多个空心微球体；使得所述多个空心微球体与真空接触，以形成多个经接触的空心微球体；用二氧化碳气氛处理所述多个经接触的空心微球体，以形成多个经处理的空心微球体；使得所述液体预聚物材料与所述多个经处理的空心微球体结合，以形成可固化混合物；允许所述可固化混合物经受反应，以形成固化的材料，其中，所述反应允许在形成所述多个经处理的空心微球体之后的<24小时开始；以及从所述固化的材料得到至少一层抛光层；其中所述至少一层抛光层具有适合对基材进行抛光的抛光表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及制备抛光层的领域。具体地，本专利技术涉及用于化学机械抛光垫 的抛光层的制备方法。
技术介绍
在集成电路和其它电子器件的制造中，在半导体晶片的表面上沉积多层的导体材 料、半导体材料和介电材料，或者将这些材料层从半导体晶片的表面除去。可以使用许多 沉积技术沉积导体材料、半导体材料和介电材料的薄层。现代加工中常用的沉积技术包括 物理气相沉积（PVD)(也称为溅射）、化学气相沉积（CVD)、等离子体增强的化学气相沉积 (PECVD)和电化学镀覆（ECP)。 当材料层被依次沉积和除去时，晶片的最上层表面变得不平。因为随后的半导体 加工（例如金属化）需要晶片具有平坦的表面，所以需要对晶片进行平面化。平面化可用 来除去不合乎希望的表面形貌和表面缺陷，例如粗糙表面、团聚材料、晶格破坏、划痕和污 染的层或材料。 化学机械平面化，或者化学机械抛光（CMP)是一种用来对基材（例如半导体晶片） 进行平面化的常用技术。在常规CMP中，将晶片安装在支架组件上，并设置在与CMP设备中 的抛光垫接触的位置。支架组件为晶片提供可控制的压力，将其压向抛光垫。通过外界驱 动力使得垫相对于晶片运动（例如转动）。与此同时，在晶片和抛光垫之间提供化学组合物 ("浆料"）或者其它抛光溶液。从而，通过垫表面和浆料的化学与机械作用，对晶片表面进 行抛光并使其变平。 Reinhardt等人的美国专利第5, 578, 362号中揭示了一种本领域已知的示例性抛 光层。Reinhardt的抛光层包含聚合物基质，在该聚合物基质中分散着具有热塑性壳的空心 微球体。通常，用液体聚合物材料掺混并混合所述空心微球体，并将其转移到模具中用于固 化。通常，需要严格的工艺控制以促进在不同批料、不同日期和不同季节之间生产一致的抛 光层。 尽管实施严厉的工艺控制，但是常规加工技术仍然导致不同批料、不同日期和不 同季节之间生产的抛光层的不合乎希望的变化（例如，孔径和孔分布）。因此，存在对于改 进的抛光层制备技术的持续需要，以改善生产一致性（特别是孔）。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于对基材进行抛光的抛光层的形成方法，所述基材选自以下 至少一种：磁性基材、光学基材和半导体基材，所述方法包括：提供液体预聚物材料；提供 多个空心微球体；使得所述多个空心微球体与真空接触，以形成多个经接触的空心微球体； 用二氧化碳气氛处理所述多个经接触的空心微球体，处理时间为20分钟至〈5小时，以形 成多个经处理的空心微球体；使得所述液体预聚物材料与所述多个经处理的空心微球体结 合，以形成可固化混合物；允许所述可固化混合物经受反应，以形成固化的材料，其中，所述 反应允许在形成所述多个经处理的空心微球体之后的〈24小时开始；以及从所述固化的材 料得到至少一层抛光层；其中所述至少一层抛光层具有适合对基材进行抛光的抛光表面。 本专利技术提供了一种用于对基材进行抛光的抛光层的形成方法，所述基材选自以下 至少一种：磁性基材、光学基材和半导体基材，所述方法包括：提供液体预聚物材料，其中 所述液体预聚物材料发生反应以形成如下材料：聚（氨酯）、聚砜、聚醚砜、尼龙、聚醚、聚 酯、聚苯乙烯、丙烯酸类聚合物、聚脲、聚酰胺、聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二 烯、聚乙烯亚胺、聚丙烯腈、聚环氧乙烷、聚烯烃、聚（烷基）丙烯酸酯、聚（烷基）甲基丙 烯酸酯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚酮、环氧化物、硅酮、乙烯丙烯二烯单体形成的聚合物、蛋白 质、多糖、聚乙酸酯以及上述至少两个的组合；提供多个空心微球体；使得所述多个空心微 球体与真空接触，以形成多个经接触的空心微球体；用二氧化碳气氛处理所述多个经接触 的空心微球体，处理时间为20分钟至〈5小时，以形成多个经处理的空心微球体；使得所述 液体预聚物材料与所述多个经处理的空心微球体结合，以形成可固化混合物；允许所述可 固化混合物经受反应，以形成固化的材料，其中，所述反应允许在形成所述多个经处理的空 心微球体之后的〈24小时开始；以及从所述固化的材料得到至少一层抛光层；其中所述至 少一层抛光层具有适合对基材进行抛光的抛光表面。 本专利技术提供了一种用于对基材进行抛光的抛光层的形成方法，所述基材选自以下 至少一种：磁性基材、光学基材和半导体基材，所述方法包括：提供液体预聚物材料，其中 所述液体预聚物材料发生反应以形成包括聚（氨酯）的材料；提供多个空心微球体；使得 所述多个空心微球体与真空接触，以形成多个经接触的空心微球体；用二氧化碳气氛处理 所述多个经接触的空心微球体，处理时间为20分钟至〈5小时，以形成多个经处理的空心微 球体；使得所述液体预聚物材料与所述多个经处理的空心微球体结合，以形成可固化混合 物；允许所述可固化混合物经受反应，以形成固化的材料，其中，所述反应允许在形成所述 多个经处理的空心微球体之后的〈24小时开始；以及从所述固化的材料得到至少一层抛光 层；其中所述至少一层抛光层具有适合对基材进行抛光的抛光表面。 本专利技术提供了一种用于对基材进行抛光的抛光层的形成方法，所述基材选自以下 至少一种：磁性基材、光学基材和半导体基材，所述方法包括：提供液体预聚物材料；提供 多个空心微球体，其中所述多个空心微球体中的各个空心微球体具有丙烯腈聚合物壳；使 得所述多个空心微球体与真空接触，以形成多个经接触的空心微球体；用二氧化碳气氛处 理所述多个经接触的空心微球体，处理时间为20分钟至〈5小时，以形成多个经处理的空心 微球体；使得所述液体预聚物材料与所述多个经处理的空心微球体结合，以形成可固化混 合物；允许所述可固化混合物经受反应，以形成固化的材料，其中，所述反应允许在形成所 述多个经处理的空心微球体之后的〈24小时开始；以及从所述固化的材料得到至少一层抛 光层；其中所述至少一层抛光层具有适合对基材进行抛光的抛光表面。 本专利技术提供了一种用于对基材进行抛光的抛光层的形成方法，所述基材选自以下 至少一种：磁性基材、光学基材和半导体基材，所述方法包括：提供液体预聚物材料，其中 所述液体预聚物发生反应以形成聚（氨酯）；提供多个空心微球体，其中所述多个空心微球 体中的各个空心微球体具有聚（偏二氯乙烯）/聚丙烯腈共聚物壳，并且其中所述聚（偏 二氯乙烯）/聚丙烯腈共聚物壳包封异丁烷；使得所述多个空心微球体与>50mm的Hg的真 空接触，接触时间为20-40分钟，以形成多个经接触的空心微球体；通过采用气体对所述 多个经接触的空心微球体进行流化，以用二氧化碳气氛来处理所述多个经接触的空心微球 体，处理时间为25-35分钟，以形成多个经处理的空心微球体，其中所述气体是>30体积％ 的C02;使得所述液体预聚物材料与所述多个经处理的空心微球体结合，以形成可固化混合 物；允许所述可固化混合物经受反应，以形成固化的材料，其中，所述反应允许在形成所述 多个经处理的空心微球体之后的〈24小时开始；以及从所述固化的材料得到至少一层抛光 层；其中所述至少一层抛光层具有适合对基材进行抛光的抛光表面。 本专利技术提供了一种用于对基材进行抛光的抛光层的形成方法，所述基材选自以下 至少一种：磁性基材、光学基材和半导体基材，所述方法包括：提供模具；提供液体预聚物 材料；提供多个空心微球体；使得所述多本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成用于对基材进行抛光的抛光层的方法，所述基材选自磁性基材、光学基材和半导体基材中的至少一种基材，所述方法包括：提供液体预聚物材料；提供多个空心微球体；使得多个空心微球体与真空接触以形成多个经接触的空心微球体；用二氧化碳气氛对所述多个经接触的空心微球体进行处理，处理时间为20分钟至<5小时，以形成多个经处理的空心微球体；将所述液体预聚物材料与所述多个经处理的空心微球体结合，以形成可固化混合物；允许所述可固化混合物经受反应，以形成固化的材料，其中，所述反应允许在形成所述多个经处理的空心微球体之后的≤24小时开始；以及从所述固化的材料得到至少一层抛光层；其中所述至少一层抛光层具有适合对基材进行抛光的抛光表面。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·科莱萨尔，A·萨拉弗纳斯，A·塞金，R·L·波斯特，
申请(专利权)人：罗门哈斯电子材料CMP控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US