多层的化学机械平面化垫体制造技术

本发明专利技术关于一种化学机械平面化垫体（ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｐａｄ）以及一种制造及使用一化学机械平面化垫体的方法。该化学机械平面化垫体可包含一第一组成部分，该第一组成部分包含一水溶性成分（ｗａｔｅｒ　ｓｏｌｕｂｌｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）及一水不溶性成分（ｗａｔｅｒ　ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ），该水不溶性成分于水中表现出一小于该水溶性成分的溶解度，其中该第一组成部分的该水溶性成分与该水不溶性成分至少一者由纤维形成。该化学机械平面化垫体亦可包含一第二组成部分，其中该第一组成部分于该第二组成部分的一连续相（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｐｈａｓｅ）中呈现一离散相（ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ｐｈａｓｅ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术关于适用于半导体晶圆的化学机械平面化(Chemical-Mechanical Planarization ；CMP)及诸如裸基板硅晶圆、CRT、平板显示屏幕及光学玻璃等其它表面的抛光垫体。
技术介绍
于半导体晶圆的抛光中，超大规模积体(very large scale integration ；VLSI) 电路及甚大规模积体(ultra large scale integration ；ULSI)电路的出现已使得能将相对更多的器件封装于一半导体基板上的更小区域中，而对于为达成该高密度封装所可能需要的更高分辨率微影工艺而言，此可能需要更高的平面度。此外，随着铜及其它相对较软的金属及/或合金因其电阻相对低而越来越多地用作导线，CMP垫体可得到相对高的抛光平面度而不会于软金属表面上造成明显划痕缺陷的能力对于先进半导体的生产而言变得相对重要。高抛光平面度可能需要使用一硬且刚性的垫体表面，以减小对所抛光的基板表面的局部顺应性。然而，一相对较硬且刚性的垫体表面可能亦趋于在相同基板表面上造成划痕缺陷，进而降低所抛光的基板的生产良率。
技术实现思路
本专利技术的一方面关于一种化学机械平面化垫体。该化学机械平面化垫体可包含一第一组成部分，该第一组成部分包含一水溶性成分及一水不溶性成分，该水不溶性成分于水中表现出一小于该水溶性成分的溶解度，其中该第一组成部分的该水溶性成分与该水不溶性成分至少其中之一由纤维形成。该化学机械平面化垫体亦可包含一第二组成部分，其中该第一组成部分于该第二组成部分的一连续相中呈现一离散相，且该水溶性成分于溶解时可提供数个孔隙，这些孔隙具有一介于10纳米至200微米范围的尺寸。本专利技术的另一方面关于一种制造一化学机械平面化垫体(例如上述垫体)的方法。该方法可包含形成一第一组成部分，该第一组成部分包含一水溶性材料及一水不溶性材料，其中该水溶性材料与该水不溶性材料的至少其中之一由纤维形成。该方法亦可包含将该第一组成部分以离散相嵌于一第二组成部分的一连续相中，其中该水溶性成分于溶解时可提供数个孔隙，这些孔隙具有一介于10纳米至200微米范围的尺寸。本专利技术的又一方面关于一种抛光一基板的方法。该方法可包含使一基板接触一浆液及一例如上述机械平面化垫体的化学机械平面化垫体。该化学机械平面化垫体可包含一第一组成部分，该第一组成部分包含一水溶性成分及一水不溶性成分，该水不溶性成分于该浆液中表现出一小于该水溶性成分的溶解度，且该第一组成部分的该水溶性成分与该水不溶性成分的至少其中之一由纤维形成。该化学机械平面化垫体亦可包含一第二组成部分，其中该第一组成部分于该第二组成部分的一基质中呈现一离散相，且该水溶性成分于溶解时可提供数个孔隙，这些孔隙具有一介于10纳米至200微米范围的尺寸。附图说明经由结合附图阅读上文对本文所述实施例的说明，本专利技术的上述及其它特征及其实现方式可变得更加显而易见且可被更佳地理解。图IA例示一第一组成部分的一实例，该第一组成部分包含排列成数个层的一水溶性材料及一水不溶性材料，其中这些层可包含织物；图IB例示一第一组成部分的一实例，该第一组成部分包含组合形成一织物的一水溶性材料及一水不溶性材料；图IC例示一第一组成部分的一实例，该第一组成部分包含一粒子形式的一水溶性材料，该水溶性材料分散于一水不溶性材料的一基质中，该水不溶性材料可包含纤维；图2例示一化学机械平面化垫体的一实例的一剖面；图3例示一种制造一化学机械平面化垫体的方法的一实例的一流程图；以及图4例示一种使用一化学机械平面化垫体的方法的一实例的一流程图。具体实施例方式本专利技术关于一种抛光垫体产品以及一种制造及使用该抛光垫体的方法，该抛光垫体尤其适用于对高平面度及低划痕缺陷甚为重要的半导体晶圆基板实施化学机械平面化 (CMP)。如图2所大体例示及下文进一步所述，CMP垫体200可包含一第一离散相或组成部分210以及一第二连续相或组成部分220，使该第一组成部分及该第二组成部分如本文所揭露按不同的比率及配置组合于该垫体内，其中第一离散相或组成部分210包含二或更多种成分，各该成分皆表现出不同的水溶解性，第二连续相或组成部分220包含一聚合物质或二或更多种聚合物质的一可混溶混合物。此外，于提及该第二组成部分的二或更多种聚合成分的一可混溶混合物时，可理解为以下情形该二聚合物质可相组合并提供一连续相以容纳该第一组成部分作为离散相。于一实施例中，该第一组成部分可同时包含一水溶性材料及一水不溶性材料，该水溶性材料及该水不溶性材料其中之一或二者可呈纤维形式。于一些实施例中，该水不溶性材料可始终呈纤维形式。本文的水溶解性可理解为一给定物质至少部分地溶解于水中的能力。例如，该物质于水中可具有的溶解性为每100份水，溶解30份至100份该物质， 包括其中的所有值及增量，且溶解时间为5秒至超过60秒，包括其中的所有值及增量。换言之，该物质在室温或高温下及/或承受压力或机械作用达几秒至360分钟的期间(包括其中的所有值及增量)时，可至少部分地溶解于水中。如下文进一步所述，于使用一水基浆液的化学机械平面化工艺中，可达成此种水溶解性。该第一组成部分的该水溶性材料可包含以下材料的一或多种聚乙烯醇(polyvinyl alcohol))、聚丙烯酸(poly (acrylic acid))、马来酸(maleic acid)、藻酸盐(alginate)、多聚糖(polysaccharide)、聚环糊精 (poly cyclodextrin)、以及其盐类、共聚物及/或衍生物。该第一组成部分的水不溶性材料可包含一或多种水不溶性物质，例如聚酯(polyester)、聚酰胺(polyamide)、聚烯烃(polyolefin)、人造丝(rayon)、聚酰亚胺(polyimide)、聚苯硫醚(polyphenyl sulfide) 等，包括其组合。因此，本文的水不溶性物质可理解为一种物质，该物质具有一小于上述水溶性物质的水溶解性。举例而言，其可具有小于或等于每100份水溶解约10份水不溶性物质的水溶解性。该第一离散组成部分的水溶性材料可具有以下物理特性其中之一或多种密度 0.3至1.3克/立方公分，包含其中的所有值及增量；以及一萧氏硬度AlOGhore A)至超过萧氏硬度D60(aiore D)的硬度计硬度(Durometer hardness)，包含其中的所有值及增量。类似地，该第一离散组成部分的该水不溶性材料可具有以下物理特性的一或多种密度 0. 3至1. 3克/立方公分，包含其中的所有值及增量，以及一萧氏硬度AlO至超过萧氏硬度 D80的硬度计硬度，包含其中的所有值及增量。可理解，于不同实例中，该水不溶性材料的硬度可大于、等于或小于该水溶性材料的硬度。于一些实例中，第一组成部分110(其一实例例示于图IA中)可包含一水溶性非织织物的第一层102，堆栈于由上述材料所形成的一水不溶性非织织物的第二层104上。于其它实例中，图IB中所例示的第一组成部分110可具体地包含一非织织物，该非织织物包含一由上述材料所形成的水溶性纤维102及水不溶性纤维104的相对均质的混合物。此外， 于其它实例中，该第一组成部分亦可为一机织或编织材料。于其它实例中，图IC所例示的第一组成部分110可包含水本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种化学机械平面化垫体，包含：一第一组成部分，包含一水溶性成分及一水不溶性成分，该水不溶性成分于水中表现出一小于该水溶性成分的溶解度，且该第一组成部分的该水溶性成分与该水不溶性成分的至少其中之一由纤维形成；以及一第二组成部分，其中该第一组成部分于该第二组成部分的一连续中呈现一离散相，且该水溶性成分于溶解时提供孔隙，这些孔隙具有１０纳米至２００微米的一尺寸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·利菲瑞，
申请(专利权)人：音诺帕德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US