TW201201956A - Soft polishing pad for polishing a semiconductor substrate - Google Patents

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201201956 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明之實施例係關於化學機械拋光（CMP)領域，且特 定言之，係關於用於拋光半導體基板之軟性拋光墊。 【先前技術】 化學機械平坦化或化學機械拋光（通常縮寫為CMP)係一 種用於平坦化半導體晶圓或其他基板之半導體製造中之技 術。 該程序使用一磨料及腐蝕化學漿體（通常一膠體）結合一 拋光墊及扣環（通常直徑大於該晶圓）。該等墊及晶圓係藉 由一動態拋光頭而壓在一起，且藉由一塑膠扣環而保持在 合適位置。該動態拋光頭係利用不同旋轉軸（即，不同心） 而旋轉。此移除材料且傾向於均化任何不規則形貌，使得 該晶圓平面化或平坦化。此可係必須的以便設定該晶圓以 形成額外電路元件。舉例而言，此可係必須的以便將整個 表面帶入一微影蝕刻系統之景深内，或基於該晶圓之位置 而選擇性移除材料◊典型景深要求係低至最新45 nm技術 郎點之埃（Angstrom)位準。 *亥材料移除程序並非簡單如磨料刮削（如在木材上用砂 紙）程序。該漿體中之化學物質亦與待移除之材料反應及， 或弱化該材料。該磨料加速此弱化程序，且該拋光墊有助 ;從該表面’肖除反應之材料。該程序已經被比喻成小孩吃 膠質糖果之程序。若在周圍無刮削下糖果位於舌頭上，則 該糖果變為覆蓋有一凝膠塗層，但該糖果之大部分不受影 153504.doc 201201956 響。只有利用一劇烈到削使該糖果溶解掉。另一比喻係刷 牙行為。牙刷係機械部分，及牙膏係化學部分。單獨使用 牙刷或牙膏將使牙齒梢微乾淨，但是一起使用牙刷及牙膏 獲得一優異程序。 因此，除了漿體技術之進步以外，該拋光墊在日益複雜 之CMP操作中扮演重要作用。然而，在CMP墊技術之演進 中需要額外改良。 【發明内容】 在一實施例中，一軟性拋光墊包含一模塑均質拋光本 體’其包含一熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料，該熱固 性、閉孔型聚胺基曱酸酯材料具有大約在20蕭氏D至45蕭 氏D之範圍内之一硬度。 在另一實施例中，一軟性拋光墊包含一局部區域透明 (LAT)區’該局部區域透明區佈置於一模塑均質拋光本體 中且與該模塑均質拋光本體共價鍵結，該模塑均質拋光本 體包含一熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料，該熱固性、 閉孔型聚胺基曱酸酯材料具有大約在20蕭氏D至45蕭氏D 之範圍内之一硬度。 在另一實施例中，一種製造用於拋光半導體基板之一軟 性拋光墊之方法包含在一形成模具中，混合一預聚合物、 一主固化劑及不同於該主固化劑之一次固化劑以形成一混 合物。該方法亦包含固化該混合物以提供一模塑均質拋光 本體，該模塑均質拋光本體包含一熱固性、閉孔型聚胺基 曱酸酯材料，該熱固性、閉孔型聚胺基曱酸酯材料具有大 153504.doc 201201956 約在2〇蕭氏D至45蕭氏D之範圍内之一硬度。 在另一實施例中，一種製造用於抛光半導體基板之一軟 性拋光墊之方法包含在在一形成模具中混合一預聚合物、 一主固化劑及一次固化劑之前，在一第二分開形成模具中 混合一芳香族胺基曱酸酯預聚合物與一固化劑以形成一第 二混合物。該方法亦包含在該第二形成模具中，部分固化 該第二混合物以形成一模塑凝膠。該方法亦包含：將該模 塑凝膠定位於該形成模具之一指定區中。接著，混合該預 聚合物及該主固化劑及該次固化劑以形成該混合物包含： 將該混合物至少部分形成於該模塑凝膠周圍《固化該混合 物以提供該模塑均質拋光本體進一步包含固化該模塑凝膠 以提供一局部區域透明（LAT)區，該局部區域透明區佈置 於該模塑均質拋光本體中且與該模塑均質拋光本體共價鍵 結。 【實施方式】 本文描述用於拋光半導體基板之軟性拋光墊。在以下描 述中，闡述許多特定細節，諸如特定軟性拋光墊及局部區 域透明（LAT)配方混合物，以便提供對本發明之實施例的 徹底理解。熟習此項技術者應明白，本發明之實施例可在 無此等特定細節的情況下而實踐。在其他情況下，不詳細 描述諸如一漿體與一拋光墊之組合以執行半導體基板之 CMP之眾所周知處理技術以便不必要混淆本發明之實施 例。此外，應瞭解，圖式中所顯示之各種實施例係說明性 陳述且無須按照比例繪製。 153504.doc 201201956 本文揭示用於拋光半導體基板之軟性拋光墊。在一實施 例中，一軟性拋光塾包含一模塑均質拋光本體，其包含一 熱固性、閉孔型聚胺基曱酸酯材料，該熱固性、閉孔型聚 胺基曱酸酯材料具有大約在20蕭氏D至45蕭氏D之範圍内 之一硬度。在一實施例中，一軟性拋光墊包含一局部區域 透明（LAT)區，該局部區域透明區佈置於該模塑均質拋光 本體中且與該模塑均質拋光本體共價鍵結。在一實施例 中，一軟性拋光墊包含一模塑均質拋光本體，其包含一熱 固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料，該熱固性、閉孔型聚胺 基曱酸酯材料具有大約在60蕭氏A至95蕭氏A之範圍内之 一硬度。 本文亦揭示製造用於拋光半導體基板之軟性拋光墊之方 法。在一實施例中，一種方法包含：在一形成模具中，混 合一預聚合物、一主固化劑及不同於該主固化劑之一次固 化劑以形成一混合物。固化該混合物以提供一模塑均質拋 光本體，其包含一熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料，該 熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料具有大約在20蕭氏D至 45蕭氏D之範圍内之一硬度。在一實施例中’一種方法包 含在混合該預聚合物及該主固化劑及該次固化劑之前，在 一第二分開形成模具中混合一芳香族胺基甲酸酯預聚合物 與一固化劑以形成一第二混合物。在該第二形成模具中， 部分固化該第二混合物以形成一模塑凝膠。將該模塑凝膠 定位於該形成模具之一指定區中。在該實施例中，混合該 預聚合物及該主固化劑及該次固化劑以形成該混合物包含 153504.doc 201201956 將該混合物至少部分形成於該成形凝膠周圍，及固化該混 合物以提供該模塑均質拋光本體進一步包含固化該成形凝 膠以提供一局部區域透明區，該局部區域透明區佈置於該 模塑均質拋光本體中且與該模塑均質拋光本體共價鍵結。 本文中所描述之軟性拋光墊可適用於化學機械拋光裝 置。圖1繪示與根據本發明之一實施例之一用於拋光半導 體基板之軟性拋光墊相容之一種拋光裝置之一等軸側視 圖。 參考圖1，一種拋光裝置100包含一平台104。平台104之 頂面102可係用於支撐一軟性拋光墊。平台1〇4可經組態以 提供心軸旋轉106及滑塊振盪108。一樣本載體11 〇係用於 在利用一軟性拋光墊拋光一半導體晶圓期間固持例如該半 導體晶圓在合適位置。樣本載體係藉由一懸吊機構丨丨2而 進一步支撐。該拋光裝置100包含一漿體進料裝置114以在 該半導體晶圓之拋光之前及在該半導體晶圓之拋光期間提 供漿體至一軟性抛光墊之一表面。 根據本發明之一實施例，提供一「軟性」墊（相對於習 知墊之蕭氏D值為軟性）以與諸如拋光裝置1〇〇之一拋光裝 置一起使用。該軟性拋光墊可係用於半導體基板之化學機 械拋光（CMP)中。在一實施例中，該軟性拋光墊係一直徑 大約20英寸（例如，大約在50至52公分之範圍内）或大約3〇 英寸（例如，大約在75至78公分之範圍内）之圓柱形閉孔 i 熱固性聚胺基曱酸8旨塾。該軟性拋光塾可各自具有一 不透明部分，該不透明部分具有一選用局部區域透明部 153504.doc 201201956 分。根據本發明之另一實施例，該軟性抛光塾係具有大約 在42至48英寸之範圍内之一直徑之一圓柱形閉孔型、熱固 性聚胺基甲酸酯墊’且係適用於45〇mm晶圓處理。 在實施例中，各聚胺基甲酸S旨塾之上部係具有一開槽 設計之一拋光表面，例如用於在諸如拋光裝置1〇〇之一拋 光裝置上拋光期間接觸一半導體基板。在一實施例中，該 聚胺基甲酸酯墊之平坦底面係利用一聚對苯二曱酸二乙酯 (PET)載體膜而完全覆蓋，該pET載體膜具有大約在〇.5至3 密耳（rml)之範圍内之一厚度，且該pET載體膜在理想情況 下係大約0.5密耳厚（例如，大約在1〇至15微米厚之範圍 内）。該PET載體膜對光可係半透明的。該pET載體膜可經 由一第一壓敏黏合劑而黏合至該底墊面，該第一壓敏黏合 劑完全覆蓋該PET載體膜之一側。在一實施例中，完全覆 蓋該PET載體膜之另一側係一第二壓敏黏合劑層。大約2.5 密耳厚（例如，大約在60至65微米之範圍内）之一pET釋離 襯墊可經由此第二壓敏黏合劑而附接至該PET載體膜。在 一貫施例中，該第一壓敏黏合劑係一橡膠類型，而該第二 壓敏黏合劑係一丙烯酸類型。在一替代性實施例中，省略 該PET載體膜及該等壓敏黏合劑之一者，使得該ρΕτ釋離 襯墊係藉由一單一壓敏黏合劑層而直接黏合至該聚胺基曱 酸酯墊之底面。 在本發明之一態樣中，提供一種用於半導體基板表面之 化學機械拋光之軟性拋光墊。圖2繪示根據本發明之一實 施例之一種用於拋光半導體基板之軟性拋光墊之一截面 153504.doc -8 - 201201956 圖。 參考圖2，一軟性拋光墊200包含一模塑均質拋光本體 2〇2，其係由一熱固性、閉孔型聚胺基曱酸酯材料組成， 該熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料具有大約在2〇蕭氏D 至45蕭氏D之範圍内之一硬度。在一實施例中，術語「均 質J係用於指示該熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料之成 分遍及該拋光本體之整個成分係一致的。舉例而言，在一 實施例中，術語「均質」排除由例如浸潰氈製品或多個不 同材料層之一組合物（複合物）組成之拋光墊。在一實施例 中’術語「熱固性」係用於指示不可逆轉固化例如材料之 前驅物之該聚合物材料藉由固化而不可逆轉地改變為一不 熔性、不溶性聚合物網。舉例而言，在一實施例中，術語 熱固性」排除由例如「熱塑性」材料或「熱塑性塑膠」 (由當加熱時轉變為液體且當充分冷卻時成極似玻璃狀態 之聚合物組成之該4材料）組成之拋光塾。在一實施例 中，術語「模塑」係用於指示在一形成模具中形成模塑均 質抛光本體202，如下文更詳細描述。 在一貫施例中，模塑均質拋光本體2〇2包含一第一開槽 表面204及與該第一表面2〇4相對之一第二平坦表面2〇6。 作為第一開槽表面204之一圖案之一實例，圖3繪示根據本 發明之一實施例之一種用於拋光半導體基板之軟性拋光墊 之一俯視圖》參考圖3, 一模塑均質拋光本體3〇〇包含一開 槽表面，该開槽表面具有例如連同複數個徑向線3〇4之複 數個同心圓302。 153:504,doc 201201956 在一實施例中，模塑均質拋光本體202係不透明的。在 一實施例中，術語「不透明」係用於指示容許大約10%或 更少可見光通過之一材料。在一實施例中，模塑均質拋光 本體202在大多數情況下或完全歸因於在整個模塑均質拋 光本體202之均質熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料（例 如’作為該材料中之另一組分）包含一不透明潤滑劑而係 不透明的。根據本發明之一實施例，該不透明潤滑劑係一 材料’諸如，但不限於石墨、硼氮化物、二硫化鎢、聚四 氟乙烯、鈽氟化物、鉬硫化物、石墨氟化物、鈮硫化物、 組硫化物或雲母。 在一實施例中，模塑均質拋光本體202包含成孔劑。在 一實施例中’術語「成孔劑」係用於指示具有「空心」中 心之微米或奈米規模球狀顆粒。該等空心中心不用固態材 料填充’而相反可包含一氣態或液態核。在一實施例中， 模塑均質拋光本體202包含在模塑均質拋光本體202之整個 熱固性、閉孔型聚胺基曱酸酯材料（例如，作為該材料中 之另一組分）之一成孔劑預膨脹及充氣之EXPANCEL。在 一特定實施例中，該EXPANCEL係利用戊烷填充。 再次參考圖2，軟性拋光塾200進一步包含佈置於模塑均 質拋光本體202之上之一載體膜208。在一實施例中，載體 膜208係由聚對苯二曱酸二乙酯（pet)組成。在一實施例 中’載體膜208具有大約〇.5密耳之一厚度’例如大約在1〇 至15微米之範圍内。在一實施例中，載體膜對光係半 透明的。 153504.doc -10- 201201956 再次參考圖2’軟性拋光塾200進一步包含佈置於載體膜 208與模塑均質拋光本體2〇2之間之一第一壓敏黏合劑層 210。在一實施例中’第一壓敏黏合劑層21〇係由一橡膠類 型材料組成。 再次參考圖2，軟性拋光墊200進一步包含佈置於載體膜 208之上之一第二壓敏黏合劑層212。在一實施例中，第二 壓敏黏合劑層212係由一丙烯酸類型材料組成。 再次參考圖2，軟性拋光墊200進一步包含放置於第二壓 敏黏合劑層212之上之一釋離襯墊214。在一實施例中，釋 離襯墊214係由聚對苯二曱酸二乙酯（pet)組成。在一替代 性實施例（未顯示）中，在不插入載體膜或第一及第二壓敏 黏合劑層的情況下，軟性拋光墊2〇〇進一步包含直接佈置 於模塑均質拋光本體202上之一釋離襯墊。 應瞭解’模塑均質拋光本體202之大小可根據應用而改 變。然而’某些參數可係用於使包含此一模塑均質拋光本 體202之軟性拋光塾與習知處理設備或甚至與習知化學機 械處理操作相容。舉例而言，根據本發明之一實施例，模 塑均質拋光本體202具有大約在0.075英寸至〇·130英寸之範 圍内之一厚度，例如大約在丨.9至3 3毫米之範圍内。在一 實施例中’模塑均質拋光本體202具有大約在2〇英寸至 3〇.3英寸之範圍内之一直徑，例如大約在50至77公分之範 圍内，且有可能大約在10英寸至42英寸之範圍内，例如大 約在25至107公分之範圍内。在一實施例中，模塑均質拋 光本體202具有大約35蕭氏D之一硬度。在一實施例中，模 153504.doc • 11· 201201956 塑均質拋光本體202具有大約在18°/。至30%總孔隙體積之範 圍内之一孔密度，且有可能大約在15%至35%總孔隙體積 之範圍内。在一實施例中，模塑均質拋光本體202具有閉 孔類型之一孔隙度。在一實施例中，模塑均質拋光本體 202具有大約40微米直徑之一孔大小，但該孔大小可係更 小，例如大約20微米直徑。在一實施例中，模塑均質拋光 本體202具有大約2.5%之一壓縮率。在一實施例中，模塑 均質拋光本體202具有大約在每立方公分0.80至0.90克之範 圍内或大約在每立方公分0.95至1.05克之範圍内之一密 度。 應瞭解，使用一包含模塑均質拋光本體202之軟性拋光 墊之各種膜之移除速率可取決於所使用之拋光工具、漿 體、調節或拋光方法而改變。然而，在一實施例中，模塑 均質拋光本體202呈現大約在每分鐘30至900奈米之範圍内 之一銅移除速率。在一實施例中，模塑均質拋光本體202 呈現大約在每分鐘30至900奈米之範圍内之一氧化物移除 速率。在一實施例中，模塑均質拋光本體202具有在攝氏 25度大約30 MPa之一彈性儲存模數E'。在一實施例中，模 塑均質拋光本體202具有在攝氏40度大約25 MPa之一彈性 儲存模數E·。在一實施例中，模塑均質拋光本體202具有 在攝氏70度大約20 MPa之一彈性儲存模數E’。在一實施例 中，模塑均質拋光本體202具有在攝氏90度大約18 MPa之 一彈性儲存模數E·。在一實施例中，模塑均質拋光本體 202具有隨溫度變化之自在τ =攝氏-75度大約0.04至在T= 153504.doc -12- 201201956 攝氏-15度大約0.23之一阻尼相（tan delta)，其具有在攝氏 25度大約0.19之一值。在一實施例中，模塑均質拋光本體 202具有在攝氏25度大約10500、在攝氏40度大約13500或 在攝氏70度大約15500之一動能損失因子KEL(1/Pa)。根據 本發明之一實施例’一軟性拋光墊具有在攝氏45度大約 2000至45000之範圍内之一 KEL。 在本發明之一態樣中’一軟性拋光塾包含由形成一單一 類型聚胺基甲酸酯聚合物之一非聚合胺基甲酸酯前驅物製 造之一模塑均質拋光本體，諸如模塑均質拋光本體202。 舉例而言，根據本發明之一實施例，一模塑均質拋光本體 係藉由將（a) —芳香族胺基甲酸酯預聚合物，諸如 AIRTHANE 60:聚四亞曱基二醇曱苯二異氰酸醋⑻一成 孔劑’諸如EXPANCEL 40:具有一異丁烯或戊烷填充物 之丙烯腈偏氣乙烯（c) 一潤滑劑及白化劑填充物（d) 一多元 醇，諸如Terathane T-200 :聚氧四亞甲基二醇及—催化 劑，諸如DABCO 1027與（f) 一固化劑，諸如CURENE 107 :硫趟芳香族二胺，（g)一熱穩定劑，諸如puR68及⑻ 一紫外線吸收劑’諸如Tinuvin 213反應以形成具有一大體 上均勻微孔、閉孔型結構之一幾乎不透明暗黃色熱固性聚 胺基曱酸酯而製造。該幾乎不透明模塑均質拋光本體可能 不由複數個聚合物材料製成，及聚合物材料之一混合物可 能不藉由以上反應而形成。相反，在一實施例中，該不透 明塾模塑均質拋光本體係由形成一單一類型聚胺基曱酸酯 聚合物之一非聚合胺基甲酸酯前驅物製成。此外，在一實 153504.doc -13- 201201956 施例中，一製成之軟性拋光墊之模塑均質拋光本體部分不 包含分散於水不溶聚合基質不透明材料令之任何水溶顆 粒。在一實施例中，該不透明區本質係均勻疏水性。在一 特定實施例中，在調節時，若干部分變得更具親水性以便 係可潤濕的。在一實施例中，上述EXPANCEL材料不具有 一液態核，該液態核大體上全係水。替代該EXPANCEL之 核係一氣體’且各EXPANCEL單元之平均孔大小係大約在 20至40微米之範圍内。 如上所述，一軟性拋光墊可係由形成一單一類型聚胺基 甲酸酯聚合物之一非聚合胺基曱酸酯前驅物製造。圖4係 代表根據本發明之一實施例之一種製造用於拋光半導體基 板之一軟性拋光墊之方法中之操作之一流程圖4〇〇。圖5A 至5C繪示根據本發明之一實施例之—種用於拋光半導體基 板之軟性拋光墊之製造之一截面圖，該等圖對應於流程圖 400之操作。 參考圖5A及流程圖400之相對應操作4〇2，一種製造用於 拋光半導體基板之一軟性拋光墊之方法包含：在一形成模 具504中，混合一預聚合物、一主固化劑及不同於該主固 化劑之一次固化劑（組合502)以形成—混合物5〇6。 根據本發明之-實施例，該預聚合物包含—聚胺基甲酸 酯前驅物’該主固化劑包含一芳香族二胺化合物，及該次 固化劑包含-騎聯。在-實施例中，該聚胺基曱酸酿前 驅物係-異氰酸酯，該主固化劑係一芳香族二胺，及該次 固化劑係-固化劑’諸如’但不限於聚四亞甲基二醇、氨 153504.doc -14- 201201956 官能基乙二醇或氨官能基聚氧化丙缔。在一實施例中，預 聚合物、一主固化劑及一次固化劑（組合502)具有一大約 100份預聚合物、85份主固化劑及15份次固化劑之莫耳 比。應瞭解，該比之變動可係用於提供具有變化蕭氏D值 或基於該預聚合物及該等第一及第二固化劑之特定性質之 軟性拋光墊。在一實施例中，該混合進一步包含：混合一 不透明潤滑劑與該預聚合物、該主固化劑及該次固化劑。 參考圖5B及流程圖400之相對應操作404，製造用於拋光 半導體基板之一軟性拋光墊之方法亦包含：固化混合物 506以提供一模塑均質拋光本體508。 根據本發明之一貫施例，固化混合物506包含：在形成 模具504中，部分固化以提供一聚胺基曱酸酯材料。在該 實施例中，固化混合物506包含：在一烤箱中，進一步固 化以提供模塑均質拋光本體5〇8 ^在一實施例中，形成模 具504包含一蓋505，該蓋5〇5具有形成於該蓋上或形成於 該蓋中之一開槽圖案5〇7 ’如圖5B中所示。在一實施例 中，在烤箱固化之前部分固化可在存在蓋5〇5之情況下在 大約在華氏200至260度之範圍内之一溫度及大約在每平方 英寸2至㈣之範圍内之—塵力下執行，纟中該蓋將混合 物506封閉於形成模具504中。 參考圖5C及再次參考力程圖4〇〇之相對應操作4〇4，模塑 均質拋光本體508係由一熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材 料組成，該熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料具有大約在 20蕭氏D至45蕭氏D之範圍内之一硬度。在—實施例中， 153504.doc 15 201201956 由於形成模具504之蓋505之開槽圖案507 ’模塑均質拋光 本體508包含一第一開槽表面51〇及與第一表面51〇相對之 一第一平坦表面512，如圖5C中所示。在一實施例中，模 塑均質拋光本體5 0 8係不透明的。在一實施例中，模塑均 質拋光本體508歸因於包含一不透明潤滑劑而係不透明 的。 在本發明之另一態樣中，一軟性拋光墊可製造成包含在 一模塑程序操作期間形成之溝槽，但是該開槽圖案並不一 定由一形成模具之蓋中包含一開槽圖案而形成。圖4係代 表根據本發明之另一實施例之一種製造用於拋光半導體基 板之一軟性拋光墊之方法之操作之一流程圖400。圖6A至 6C繪示根據本發明之一實施例之一種用於拋光半導體基板 之軟性拋光墊之製造之一截面圖，該等圖對應於流程圖 400之操作。 _ 參考圖6Α及流程圖400之相對應操作402，一種製造用於 拋光半導體基板之一軟性拋光塾之方法包含：在一形成模 具604中’混合一預聚合物、一主固化劑及不同於該主固 化劑之一次固化劑（組合602)以形成一混合物6〇6。 根據本發明之一實施例，該預聚合物包含一聚胺基甲酸 酯前驅物，該主固化劑包含一芳香族二胺化合物，及該次 固化劑包含一醚鍵聯。在一實施例中，該聚胺基甲酸酯前 驅物係一異氰酸酯，該主固化劑係—芳香族二胺，及該次 固化劑係一固化劑’諸如’但不限於聚四亞甲基二酵、胺 基官能化二醇或胺基官能化聚氧化丙稀。在一實施例中， 153504.doc • 16· 201201956 預眾5物、一主固化劑及一次固化劑（組合502)具有一大約 1〇〇份預聚物、85份主固化劑及15份次固化劑之莫耳比。 應瞭解，該比之變動可係用於提供具有變化蕭氏D值之軟 性拋光墊。在一實施例中，該混合進一步包含：混合一不 透明潤滑劑與該預聚合物、該主固化劑及該次固化劑。 參考圖6Β及流程圖4〇〇之相對應操作404，製造用於拋光 半導體基板之一軟性拋光墊之方法亦包含：固化混合物 606以提供一模塑均質拋光本體608。 根據本發明之一實施例，固化混合物606包含：在形成 模具604中，部分固化以提供一聚胺基甲酸酯材料。在該 實施例中’固化混合物606包含：在一烤箱中，進一步固 化以提供模塑均質拋光本體6〇8。在一實施例中，形成模 具604包含一蓋605。然而，與上文所述蓋505不同，蓋6〇5 具有與混合物606接觸之一平坦表面。相反，一開槽圖案 607包含於形成模具604之底面處，如圖6Α及6Β中所示。 在一實施例中，在烤箱固化之前部分固化可在存在蓋6〇5 之情況下在大約在華氏200至260度之範圍内之一溫度及大 約在每平方英寸2至12磅之範圍内之一壓力下執行，其中 該蓋將混合物606封閉於形成模具604中。 參考圖6C及再次參考流程圖400之相對應操作4〇4，模塑 均質拋光本體608係由一熱固性、閉孔型聚胺基曱酸酯材 料組成’該熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料具有大約在 2〇蕭氏D至45蕭氏D之範圍内之一硬度。在一實施例中， 由於在形成模具604之底部處之開槽圖案607，模塑均質拋 153504.doc -17· 201201956 光本體608包含一第一開槽表面610及與第一表面610相對 之一第二平坦表面612，如圖6C中所示。在一實施例中， 模塑均質拋光本體608係不透明◊在一實施例中，模塑均 質拋光本體608歸因於包含一不透明潤滑劑而係不透明。 如上所述一軟性拋光墊之形成之實施例可容易適用於更 複雜之化學配方。舉例而言，根據本發明之另一實施例， 一種製造用於拋光半導體基板之一軟性拋光墊之方法包 含：在一形成模具i7，使一芳香族胺基甲酸醋預聚合物、 一成孔劑、一潤滑劑及白化劑填充物、一多元醇及一催化 劑與一固化劑、一熱穩定劑及一紫外線吸收劑反應以形成 具有一混合物。在一實施例中，該芳香族胺基曱酸酯預聚 合物係由聚四亞曱基二醇甲苯二異氰酸酯組成，該成孔劑 係由具有一異丁烯或戊烷填充物之丙烯腈偏氣乙烯組成， 該潤滑劑及白化劑填充物係由一不透明潤滑劑組成，該多 元醇係由聚四亞曱基二醇組成，該催化劑係由DABCO 1027組成，該固化劑係由硫醚芳香族二胺組成，該熱穩定 劑係由PUR68組成，及該紫外線吸收劑係由Tinuvin 21 3組 成。該製造用於拋光半導體基板之該軟性拋光墊之方法亦 包含：固化以上複雜混合物以提供該軟性拋光墊之一模塑 均質拋光本體。 根據本發明之一實施例，製造用於拋光半導體基板之該 軟性拋光墊之方法進一步包含：形成一載體膜於該模塑均 質拋光本體之一表面之上。在一實施例中，該載體膜係由 聚對苯二曱酸二乙酯（PET)組成。在一實施例中，該載體 153504.doc • 18 - 201201956 膜具有大約0_5密耳之一厚度，例如大約在1〇至15微米之 紅圍内。在一實施例中’該載體膜414對光係半透明的。 在一特定實施例中’該載體膜係由聚對苯二曱酸二乙酯 (PET)組成’該載體膜具有大約〇5密耳之一厚度，例如大 約在10至15微米之範圍内，且該載體膜對光係半透明的。 在一實施例中’該載體膜係一 MYLAR®聚對苯二曱酸二乙 酯膜。在一特定實施例中，該MYLAR®膜係完全不滲水， 且不具有形成於該膜中之孔。 根據本發明之一實施例’製造用於拋光半導體基板之該 軟性拋光墊之方法進一步包含形成介於該模塑均質拋光本 體之5亥表面與該載體膜之間之一第一壓敏黏合劑層。在一 實施例中，該第一壓敏黏合劑層係直接形成於該模塑均質 拋光本體之該表面與該載體膜之間。在一實施例中，形成 該第一壓敏黏合劑層包含形成一橡膠類型材料。在一實施 例中，該第一壓敏黏合劑層係一永久鍵結類型黏合劑。 根據本發明之一實施例，製造用於拋光半導體基板之該 軟性拋光墊之方法進一步包含形成一第二壓敏黏合劑層於 該載體膜之上。在一實施例中’該第二壓敏黏合劑層係直 接形成於該載體膜上。在一實施例中’形成該第二壓敏黏 合劑層包含形成一丙稀酸類型材料。在一實施例中，該第 二壓敏黏合劑層係一可釋離鍵結類型黏合劑。 根據本發明之一實施例’製造用於拋光半導體基板之該 軟性抛光墊之方法進一步包含形成一釋離襯墊於該第二壓 敏黏合劑層之上。在一實施例中，該釋離襯墊係直接形成 153504.doc • 19- 201201956 於該第一壓敏黏合劑層上。在—實施例中，該釋離襯墊係 由聚對苯二甲酸二乙酯（PET)組成。在一實施例中，該釋 離概塾係一 MYLAR⑨聚對苯二甲酸二乙醋膜層，該膜具有 大，々2.5密耳之一厚度，例如大約在6〇至65微米之範圍 内。然而，在一替代性實施例中，該釋離襯墊係由一材料 组成，諸如，但不限於紙或聚丙烯。或者，一軟性拋光墊 可僅包含該模塑均質拋光本體及一釋離襯墊。為此，根據 本發明之一替代性實施例，一種製造用於拋光半導體基板 之一軟性拋光墊之方法包含直接於該模塑均質拋光本體之 一平坦表面上形成一釋離襯墊。在一實施例中，該釋離襯 墊係由聚對苯二甲酸二乙酯（PET)組成。 在本發明之另一態樣中，一局部區域透明可包含於一軟 性拋光墊中。舉例而言，在一實施例中，要求在一 CMP操 作期間可見地接達一基板之頂面之一技術係用於偵測該操 作之終點。然而’如上所述，該軟性拋光墊可係不透明 的’且因此受限於用於此一終點偵測之各種可能技術。圖 7繪示根據本發明之一實施例之一種用於拋光半導體基板 之軟性拋光墊之一截面圖，該軟性拋光墊包含一局部區域 透明區。 參考圖7，諸如關聯圖2所述之軟性拋光墊200之一軟性 拋光墊之一模塑均質拋光本體702進一步包含一局部區域 透明（LAT)區704，該局部區域透明（LAT)區704佈置於該模 塑均質拋光本體702中且與該模塑均質拋光本體702共價鍵 結。 153504.doc -20- 201201956 在一實施例甲，模塑均質拋光本體702係不透明的，而 LAT區704衫透明的u施例巾，至少部分歸因於 在用於製造一軟性拋光墊之模塑均質拋光本體部分之材料 中包含一無機物，故模塑均質拋光本體7〇2係不透明的。 在該實施例中，該局部區域透明區係製造成不包含該無機 物，且其對例如可見光、紫外光、紅外光或其一組合係大 體上（若不完全是）透明的。在一特定實施例中，該模塑均 質拋光本體702中所包含之該無機物係一不透明潤滑劑， 而該局部區域透明部分不含有包含該不透明潤滑劑之任何 無機材料。因此，在一實施例中，模塑均質拋光本體7〇2 係不透明的，且包含硼氮化物，而LAT區704係基本上沒 有一不透明潤滑劑。在一實施例中，LAT區704係實際上 透明（理想而言全透明）以便使光能夠透射通過用於例如終 點偵測之一軟性拋光墊。然而，可能係此情況，即Lat區 7 0 4不可或無須製造成完美地透明，而可對用於終點彳貞測 之光透射仍係有效。舉例而言，在一實施例中，LAT區 704透射少至在700至71〇奈米範圍内之入射光之8〇%，但 仍適合於作用為在一軟性拋光墊内之一窗。 在一實施例中，模塑均質拋光本體702及LAT區具有不 同硬度。舉例而言，在一實施例中，模塑均質拋光本體 7〇2具有比LAT區704之蕭氏D更小之一蕭氏D。在一特定實 施例中，模塑均質拋光本體7〇2具有大約在20至45之範圍 内之一蕭氏D，而LAT區704具有大約60之一蕭氏D。雖然 硬度可能不同，但是介於LAT區704與模塑均質拋光本體 153504.doc -21 · 201201956 702之間之交聯（例如，經由共價鍵結）仍可係延伸。舉例而 言’根據本發明之一實施例’模塑均質拋光本體702及 LAT區704之蕭氏D之差係1〇或更大，而介於模塑均質拋光 本體702及LAT區704之間之交聯之程度係大的。 應瞭解’一軟性拋光墊及佈置於該軟性拋光墊中之一 LAT區之尺寸可根據所需應用而改變。舉例而言，在一實 施例中’模塑均質拋光本體702係具有大約在75至78公分 之範圍内之一直徑之圓，及LAT區704具有沿模塑均質拋 光本體702之一徑向軸之大約在4至6公分之範圍内之一長 度、大約在1至2公分之範圍内之一寬度，且定位於距離模 塑均質拋光本體702之中心大約在16至20公分之範圍内。 關於垂直定位’在一模塑均質拋光本體上之一 LAT區之 位置可經選擇用於特定應用，且亦可係該形成程序之結 果。舉例而言，藉由經由該模塑程序包含一 LAT區於一模 塑均質拋光本體中，可達成之定位及準確度比在其中形成 之後切割一拋光墊及在該墊形成之後添加一窗插入物之一 程序可係明顯更適當。在一實施例中，藉由使用如下文所 述之一模塑程序，一 LAT區包含於一模塑均質拋光本體 中，該模塑均質拋光本體待與該模塑均質拋光本體之一開 槽表面之凹槽之底部齊平。在一特定實施例中，藉由包含 待與s玄模塑均質拋光本體之一開槽表面之凹槽之底部齊平 之L AT區，該LAT區不會與在由該模塑均質拋光本體及該 LAT區製造之一軟性拋光墊之整個使用壽命與CMp處理操 作干擾。 153504.doc •22· 201201956 在另一實施例中，藉由使用如下文所述之一模塑程序， 一 LAT區包含於一模塑均質拋光本體中，該模塑均質拋光 本體待與該模塑均質拋光本體之相對平坦表面齊平。此平 坦性可藉由研磨模塑均質拋光本體之背側直到該LAT區曝 露出或在模塑時製成平坦而達成。在任一情形下，根據本 發明之一實施例，該LAT區之凹口未進入至模塑均質拋光 本體之背側中。為此，當一軟性拋光墊與用於CMP程序操 作之一 CMP工具一起使用時，介於該CMP工具之一平台與 該軟性拋光墊之一 LAT區之間少有或不可能有不符需要捕 集之空氣或水分。 在一實施例中’在不添加插入層的情況下’包含一 LAT 區之一軟性拋光墊寸藉由一黏膜或殘留物介面而黏合至該 CMP平台。舉例而言，在一實施例中，具有一 lAT區之一 軟性拋光墊之模塑均質拋光本體部分之底板（與開槽表面 相對之平坦側）具有佈置於該底板上之一轉移膠帶層。在 該轉移膠帶移除時，例如在一 CMP工具上之軟性拋光墊之 使用時，會建立一黏性介面，使該模塑均質拋光本體及該 LAT區能夠直接應用至該（：]^1>工具之一平台。在一實施例 中，該LAT區係放置於該平台包含之一發光終點偵測系統 上。在一實施例中，介於該模塑均質拋光本體與該平台之 間（及因此介於該LAT區與該平台之間）之該黏性介面係完 全或幾乎透明的，且不與透過該LAT區之來自一終點偵測 系統之光之透射干擾。在―特定實施例中，該黏性介面係 -丙稀酸介面。在-實施例中，因為介於該模塑均質抛光 153504.doc -23· 201201956 本體與S亥平台之間之間不保留額外拋光墊層，所以不需要 與切割在具有該LAT區之此等層中之窗及對準該等層相關 聯之成本及時間。 因此’在一實施例中，一局部區域透明區併入於一軟性 抛光塾中。在一實施例中，在該墊之實際模塑及形成期間 包含該局部區域透明，使得用於形成該墊之反應前驅物經 佈置以包圍定位於一形成模具中之一預製造局部區域透 明°接著在存在該局部區域透明的情況下，固化該軟性拋 光塾材料’因此將該局部區域透明併入至該軟性拋光墊本 身中。舉例而言，圖8繪示根據本發明之一實施例之一種 軟性抛光墊之一部分之一斜視圖，該軟性拋光墊具有併入 於該軟性拋光墊中之一局部區域透明。參考圖8,軟性拋 光塾802包含併入於該軟性拋光墊中之一局部區域透明 (LAT)區804。在一實施例中，局部區域透明區8〇4係凹陷 於軟性拋光塾802之開槽表面之溝槽806之下，如圖8中繪 示。 該局部區域透明區可具有一尺寸，且係位於與各種終點 伯測技術相容及適用於包含於藉由一模塑程序製造之一軟 性拋光墊中之一位置中。舉例而言’根據本發明之一實施 例，一局部區域透明區具有大約2英寸之一長度（例如，大 約在4至6公分之範圍内）及大約〇·5英寸之一寬度（例如，大 約在1至2公分之範圍内）。在一實施例中，該局部區域透 明區係疋位成距離一軟性拋光墊之中心大約7英寸，例如 大約在16至20公分之範圍内，諸如’但不限於具有3〇英寸 153504.doc •24· 201201956 之一直徑（例如，大約在75至78公分之範圍内之一直徑）之 一軟性拋光墊。 該局部區域透明區可由與各種終點偵測技術相容及適用 於包含於藉由一模塑程序製造之一軟性拋光墊中之一材料 組成。舉例而言’根據本發明之一實施例，一局部區域透 明區經形成以在上述流程圖400之操作402及4〇4期間容置 在一模塑均質拋光本體中。 舉例而言’根據本發明之一實施例，如關聯流程圖400 所述，製造用於拋光半導體基板之該軟性拋光塾之方法進 一步包含在混合該預聚合物及該主固化劑及該次固化劑之 前’在一第二分開形成模具中混合一芳香族胺基甲酸酯預 聚合物與一固化劑以形成一第二混合物。接著在該第二形 成模具中部分固化該第二混合物以形成一模塑凝夥β接著 將該模塑凝膠定位於該形成模具之一指定區中。 根據本發明之一實施例，混合該預聚合物及該主固化劑 及該次固化劑以形成該軟性拋光墊混合物包含將該軟性拋 光墊混合物至少部分形成於該模塑凝膠周圍。在一實施例 中，固化該軟性拋光墊混合物以提供該模塑均質拋光本體 進一步包含固化該模塑凝膠以提供一局部區域透明（LAT) 區，該局部區域透明區佈置於該模塑均質拋光本體中且與 該模塑均質拋光本體共價鍵結。 在一實施例中，固化該軟性拋光墊混合物及該模塑凝膠 包含在該軟性拋光墊形成模具中，部分固化以提供一聚胺 基甲酸酯材料（拋光本體前驅物）及提供一 LAT區前驅物。 153504.doc -25- 201201956 在該實施例中，固化該軟性拋光墊混合物及該模塑凝膠包 含在一烤箱中，進一步固化以提供由一熱固性、閉孔型聚

胺基甲酸酯材料組成之該模塑均質拋光本體及提供該LAT 區0 根據本發明之一實施例，在形成該LAT區中，該芳香族 胺基曱酸酯預聚物包含聚四亞曱基二醇甲苯二異氰酸酯， 及該固化劑包含硫醚芳香族二胺。在一實施例中，單獨利 用熱能執行該第二（L AT區前驅物）混合物之部分固化。在 一實施例中，該芳香族胺基甲酸酯預聚合物係由一高分子 量多元醇組成。 在一實施例中，一種製造一軟性拋光墊之一局部區域透 明區之方法包含在一形成模具中，使一芳香族胺基曱酸酯 預聚合物與一固化劑反應以形成一混合物。在一實施例 中’該芳香族胺基甲酸酯預聚合物係由聚四亞曱基二醇曱 苯二異氰酸酯（AIRTHANE 60)組成，及該固化劑係由硫醚 芳香族二胺（CURENE 70)組成。因此，在一實施例中，該 局部區域透明區非由複數個聚合物材料製成，及聚合物材 料之一混合物不由以上反應而製成。相反，該局部區域透 明區係由形成一單一類型聚胺基甲酸酯聚合物之一非聚合 胺基甲酸酯前驅物製成。此外，形成該局部區域透明區之 所得聚合物不是一非琥珀狀聚胺基甲酸酯彈性體。此外， 在一貫施例中，沒有分散於用於形成該局部區域透明區之 水不溶聚合基質中之水溶顆粒。在一實施例中，該局部區 域透明區非由透氣材料、玻璃或結晶性材料製成。該等選 153504.doc -26- 201201956 用局部區域透明區可藉由首先在配備有一化學授掉器及瓦 氣頂隙之混合槽中將上述局部區域透明區前驅物成分（除 了該固化劑以外）混合在一起而製成。根據本發明之一實 施例’在徹底混合之後，該混合物經由一混合頭而轉移至 一形成模具，其中該固化劑添加至用於形成該軟性拋光塾 之模塑均質拋光本體部分之該混合物。 在一實施例中’一種製造一軟性拋光墊之一局部區域透 明區之方法包含在一形成模具中’部分固化以上混合物以 形成一模塑凝膠，該模塑凝膠最終轉變以提供該LAT。在 一實施例中’在該LAT形成模具中部分固化該混合物以製 成所需局部區域透明區形狀之一透明類凝膠顆粒。在一實 施例中’單獨藉由熱能而不是藉由光固化或其他技術而部 分固化該混合物。 在一實施例中，一種製造一軟性抛光墊之一局部區域透 明（LAT)區之方法亦包含在該模塑凝膠之頂面處形成一支 撐膜。根據本發明之一實施例，該支撐膜係由一聚醯亞胺 膜（例如，可購得之KAPTON聚醯亞胺膜）組成。在一實施 例中，該支撐膜係定位於該模塑凝膠之頂部處以在轉移至 一較大墊形成模具期間支撐該窗前驅物。 在一實施例中，一種製造一軟性拋光墊之一局部區域透 明區之方法亦包含將該模塑凝膠定位於一軟性拋光墊形成 模具之蓋之一指定區中。在一實施例中，該支撐膜係在此 點處移除。根據本發明之一實施例，該指定區係指定用於 接受及定位該模塑凝膠。在一實施例中，一聚合物套筒不 153504.doc •27- 201201956 用於將該模塑凝膠固持於該軟性拋光墊形成模具之蓋中或 軟性拋光墊形成模具之蓋上。在一實施例中，該模塑凝膠 係定位於該軟性拋光墊形成模具中，使得由該軟性拋光墊 形成模具形成之一局部區域透明區之頂部係低於提供以產 生形成於該局部區域透明區周圍之一軟性拋光墊中之拋光 表面（或溝槽區域）之該軟性拋光墊形成模具之蓋之部分之 位準。 在一實施例中’一種製造一軟性拋光墊之一局部區域透 明區之方法亦包含在該軟性拋光墊形成模具中，使軟性拋 光墊前驅物反應以一旦該軟性拋光墊形成模具之蓋被放置 於該軟性拋光墊前驅物混合物上時形成包圍該指定區中之 模塑凝膠之一混合物《根據本發明之一實施例，該軟性拋 光墊混合物係由若干材料組成，且係藉由與關聯流程圖 400之操作402所述之混合物506類似或相同之方式而形 成。 在一實施例中’一種製造一軟性抛光塾之一局部區域透 明區之方法亦包含完全固化該軟性拋光墊混合物及該模塑 凝膠以提供一模塑均質拋光本體’其具有佈置於該模塑均 質拋光本體中之一局部區域透明區。根據本發明之一實施 例’該模塑均質拋光本體係由若干材料組成，且係藉由與 關聯流程圖400之操作404所述之模塑均質拋光本體5〇8類 似或相同之方式而形成。 在製成一模塑均質拋光本體時，該模塑均質拋光本體具 有佈置於其中之一局部區域透明區，可視需要執行額外操 153504.doc -28· 201201956 作（諸如，添加底板層、薄化該墊等）以進一步完成一軟體 拋光墊之製造。因此，一軟性拋光墊可製造成包含例如用 於終點偵測之一局部區域透明區。該終點偵測可包含透過 該軟性拋光墊之該LAT之光之透射。下文提供可用於形成 具有一局部區域透明區之此一軟性拋光墊之更多細節。 根據本發明之一實施例’為了形成一軟性拋光墊，液態 不透明墊前驅物被添加至三個或四個分開混合槽，其各配 備有一機械攪拌器及氮氣頂隙。一第一混合槽含有一預聚 合物、一不透明潤滑劑及白化劑填充物以及一成孔劑。一 第二混合槽含有一固化劑、一紫外線穩定劑及一熱穩定 劑。一第三混合槽含有一多元醇及一催化劑。或者，該催 化劑可固持於一第四混合槽中。混合槽中之混合物在徹底 混合之後經由真空而轉移至一分開日用槽。當準備使用 時’各混合物經由該等成分反應之一混合頭而轉移至一 CMP軟性拋‘光墊模具。該不透明前驅物混合被物添加進入 至該模具以填滿該模具之其餘部分且大致上包圍一局部區 域透明區。在一實施例中’在此操作中所使用之混合裂置 係一 Baule混合系統。 在一實施例中，在添加選用類凝膠插入物（LAT前驅物） 及不透明部分之前，預加熱該模具至大約華氏250度或大 約攝氏121度。在該插入物定位於該模具中且該不透明部 分填充該模具之其餘部分之後，該模具封閉且加熱約8分 鐘以部分固化該不透明材料及進一步固化該凝膠插入物 (透明材料）。因為該模具之頂部及底部之熱質量可使在一 153504.doc -29- 201201956 軟性拋光墊之製造期間循環模具溫度不切實際，所以在執 行製造時，該模具之内部一直保持在大約處理溫度。在一 實施例中，類固態之部分固化材料經「脫模」且從該模具 移除。 在一實施例中，該類固態部分固化墊接著移至一固化烤 箱且在大約華氏200度或大約攝氏93度加熱大約12小時。 該加熱可完全固化該墊。該固化墊接著從該烤箱移除，機 械加工該墊及該局部區域透明區之背側（根本不處理前側 或開槽側），使得該墊之不透明部分之底面與該局部區域 透明區之底面齊平。此外，該機械加工可引起達成所需墊 厚度。 在一實施例中，一透明MYLAR®層接著佈置於該經固化 及機械加工之墊之底面上。一卷河¥1^八尺⑧膜經展開且透過 一壓層板與該墊底面接觸，該膜具有在該膜之一側上之一 第一壓敏黏合劑及在另一側上之一第二壓敏黏合劑及釋離 片。疋位及切割該MYLAR®卷，使得MYLAR®載體膜覆蓋 該墊之整個底面。因此’產生該墊/黏合劑層/MYLAR®膜/ 黏合劑層/MYLAR®釋離層之一複合物。或者，替代上述 該卷MYLAR®膜而使用一「轉移黏合劑」。此「轉移黏合 劑」可係展開之一黏合劑/釋離片，及該黏合劑層係黏合 至該軟性拋光墊之底部》在該實施例中，該釋離墊保持與 該黏合劑層接觸。 在一實施例中’接著清潔、檢驗及包裝上述該層複合物 以裝運作為一軟性拋光墊。在一實施例中，當該墊需要使 153504.doc -30· 201201956 用時，從該複合物移除該釋離層，曝露該第二黏合劑層。 該複合物接著定位抵於具有黏合至一（：^11>機械平台之曝露 黏合劑層之該平台。該釋離層可在移除之後丟棄。或者， 若該軟性拋光墊沒有載體膜，則可移除該釋離襯墊，且該 單一黏合劑層抵於平台放置。在一實施例中，經安裝之2 性拋光墊接著準備用於該CMP拋光操作。 應瞭解，基於上文所揭示之方法可達成之軟性拋光墊之 特性對於特定應用而言可改變成略微不同（例如，在硬度 上）°舉例而言，根據本發明之另一實施例，提供一種適 用於拋光半導體基板之軟性拋光墊。該軟性拋光墊包含一 洗鑄聚胺基甲酸酯聚合材料，該聚合材料具有約2〇蕭氏D 至約4〇蕭氏D之一硬度、約每立方公分〇 85克至約每立方 公分1.00克之一密度、約1050至約i400(1/Pa在攝氏4〇度） 之一 KEL及以體積計約1〇%至約30%之一孔隙度。在一實 施例中，該軟性拋光墊具有自約20蕭氏D至約35蕭氏D之 一硬度。在一實施例中，該軟性拋光墊具有自每立方公分 0.88克至約每立方公分〇_95克之一密度。在一實施例中， 該軟性拋光墊具有自約1100至約1350(l/Pa在攝氏40度）之 一 KEL。在一實施例中，該軟性拋光墊具有以體積計自約 15%至約25%之一孔隙度。 亦應瞭解，固化反應產物，在完全固化的情況下，仍可 留下一些殘餘反應物或副產物於該最後軟性拋光墊中。舉 例而言，根據本發明之另一實施例，提供一種適用於拋光 半導體基板之軟性拋光墊。該軟性拋光墊包含由聚合微球 153504.doc •31 - 201201956 形成之一堯鎮聚胺基曱酸酯聚合材料，其中該等聚合微球 組成該軟性拋光墊之約1 〇至約40體積百分比。該軟性拋光 墊亦包含具有自約6至8重量百分比之未反應NCO之異氰酸 酷終止反應產物。在一實施例中，該異氰酸酯終止反應產 物係利用一固化劑而固化，該固化劑包含至少一固化聚胺 基甲酸酯化合物及至少一固化羥基官能化化合物之一混合 物。在一實施例中，該固化聚胺基曱酸酯化合物與該固化 羥基官能化化合物之莫耳比係自約1 : 1至約2〇 : 1。在一 實施例中’該軟性拋光墊具有至少〇. 1體積百分比之一孔 隙度及約簫氏D 2〇至約蕭氏D 4〇之一硬度（例如，大約在 約蕭氏A 60至約蕭氏A 90之範圍内）。 因此，已經揭示用於拋光半導體基板之軟性拋光墊。根 據本發明之一實施例，一軟性拋光塾包含一模塑均質拋光 本體，該模塑均質拋光本體包含一熱固性、閉孔型聚胺基 甲酸酯材料，其具有大約在20蕭氏D至45蕭氏D之範圍内 之一硬度。在一實施例中，該模塑均質拋光本體包含一第 一開槽表面及與該第一表面相對之一第二平坦表面。在一 實施例中，一局部區域透明（LAT)區佈置於該模塑均質拋 光本體中且與該模塑均質拋光本體共價鍵結。根據本發明 之另一實施例，一種製造用於拋光半導體基板之一軟性拋 光墊之方法包含在一形成模具中，混合一預聚合物、一主 固化劑及不同於該主固化劑之一次固化劑以形成一混合 物。固化該混合物以提供一模塑均質拋光本體，其包含一 熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料，該熱固性、閉孔型聚 153504.doc -32· 201201956 胺基甲酸醋材料具有大約在20蕭氏D至45蕭氏D之範圍内 之一硬度。在一實施例中’該預聚合物包含一聚胺基曱酸 酯前驅物’該主固化劑包含一芳香族二胺化合物，及該次 固化劑包含一醚鍵聯。 【圖式簡單說明】 圖1繪示與根據本發明之一實施例之一種用於拋光半導 體基板之軟性拋光墊相容之一種拋光裝置之一等軸側視 圖。 圖2繪示根據本發明之一實施例之一種用於拋光半導體 基板之軟性拋光墊之一截面圖。 圖3繪示根據本發明之一實施例之一種用於拋光半導體 基板之軟性拋光墊之一俯視圖。 圖4係代表根據本發明之一實施例之一種製造用於拋光 半導體基板之一軟性拋光墊之方法之操作之一流程圖。 圖5 A繪示根據本發明之一實施例之一種用於拋光半導體 基板之軟性拋光塾之製造之一截面圖，該圖對應於圖4之 流程圖之操作402 » 圖5B繪示根據本發明之一實施例之一種用於拋光半導體 基板之軟性拋光墊之製造之一截面圖’該圖對應於圖4之 流程圖之操作404。 圖5C繪示根據本發明之一實施例之—種用於拋光半導體 基板之軟性拋光塾之製造之一截面圖’該圖再次對應於圖 4之流程圖之操作404。 圖6A繪示根據本發明之一實施例之—種用於拋光半導體 153504.doc -33- 201201956 基板之軟性拋光墊之製造之一截面圖，該圖對應於圖4之 流程圖之操作402。 圖6B繪示根據本發明之一實施例之一種用於拋光半導體 基板之軟性拋光墊之製造之一截面圖，該圖對應於圖4之 流程圖之操作404。 圖6C繪示根據本發明之一實施例之一種用於拋光半導體 基板之軟性拋光墊之製造之一截面圖，該圖再次對應於圖 4之流程圖之操作404。 圖7繪示根據本發明之一實施例之一種用於拋光半導體 基板之軟性抛光塾之一截面®，該軟性抛光塾包含一局部 區域透明（LAT)區。 圖8繪示根據本發明之一實施例之一種軟性拋光墊之一 部分之一斜視圖，該軟性拋光整具有併入該軟性拋光塾中 之一局部區域透明（LAT)區。 【主要元件符號說明】 100 拋光裝置 102 頂面 104 平台 106 心轴旋轉 108 滑塊振盪 110 樣本載體 112 懸吊機構 114 漿體進料裝置 200 軟性拋光墊 153504.doc -34- 201201956 202 204 206 208 210 212 214 300 302 304 502 504 505 506 507 508 510 512 602 604 605 606 模塑均質拋光本體 第一開槽表面 第二平坦表面 載體膜 第一壓敏黏合劑層 第二壓敏黏合劑層 釋離襯塾 模塑均質拋光本體 同心圓 徑向線 組合 形成模具 蓋 混合物 開槽圖案 模塑均質拋光本體 第一開槽表面 第二平坦表面 組合 形成模具 蓋 混合物 607 開槽圖案 608 模塑均質拋光本體 153504.doc -35- 201201956 610 第一開槽表面 612 第二平坦表面 702 模塑均質拋光本體 704 局部區域透明區 802 軟性拋光墊 804 局部區域透明區 806 溝槽 153504.doc -36-

Claims (1)

1. 201201956 七、申請專利範圍： 】.‘ 一種用於拋光一半導體基板之軟性拋光墊，該軟性拋光 墊包括： 一模塑均質拋光本體，其包括一熱固性、閉孔型聚胺 基曱酸酯材料，該熱固性、閉孔型聚胺基甲酸酯材料具 有大約在20蕭氏D至45蕭氏D之範圍内之一硬度。 2.如請求項1之軟性拋光墊，其中該模塑均質拋光本體包 括一第一開槽表面及與該第一表面相對之一第二平坦表 面。 3· #請求項1之軟性拋光墊，其中該模塑均質拋光本體係 不透明。 4.. b請求項3之軟性拋光墊，其中該模塑均質拋光本體進 一步包括一不透明潤滑劑。 5. 如請求項1之軟性拋光墊，其進一步包括： 一局部區域透明（LAT)區，該局部區域透明（LAT)區佈 亥模塑均質拋光本體中且與該模塑均質拋光本體共 價鍵結。 6. 如睛求項5之軟性拋光墊，其中該LAT區及該模塑均質拋 光本體係大體上交聯。 7. 如喷求項5之軟性拋光墊，其中該模塑均質拋光本體係 不透月 且其中該LAT區係基本上沒有該不透明湖滑 劑。 8. 如清求項5之軟性拋光墊’其中該模塑均質拋光本體具 有比LAT區之蕭氏D更小之一蕭氏D。 153504.doc 201201956 9·如請求項5之軟性拋光墊’其中該模塑均質拋光本體係 圓形’具有大約在75至78公分之範圍内之一直徑，及該 LAT區具有大約在4至6公分之範圍内之一長度、大約在1 至2公分之範圍内之一寬度’且定位距離該模塑均質拋 光本體之中心大約在16至20公分之範圍内。 10. 如請求項1之軟性拋光墊，其進一步包括： 一載體膜’其佈置於該模塑均質拋光本體之上，其中 該載體膜包括聚對苯二曱酸二乙酯（ΡΕτ)。 11. 如請求項10之軟性拋光墊，其進一步包括： 一第一壓敏黏合劑層，該第一壓敏黏合劑層佈置於該 載體膜與該模塑均質拋光本體之間，其中該第一壓敏黏 合劑層包括一橡膠類型材料。 12. 如凊求項η之軟性拋光墊，其進一步包括： 一第二壓敏黏合劑層，該第二壓敏黏合劑層佈置於該 載體膜之上，其中該第二壓敏黏合劑層包括一丙烯酸類 型材料。 13. 如請求項12之軟性拋光墊，其進一步包括： 一釋離襯墊，該釋離襯墊佈置於該第二壓敏黏合劑層 之上’該釋離襯墊包括聚對苯二甲酸二乙酯（PET)。 14. 如請求項1之軟性拋光墊，其進一步包括： 一釋離襯墊，該釋離襯墊直接佈置於該模塑均質拋光 本體上。 15. —種製造用於拋光一半導體基板之一軟性拋光墊之方 法’該方法包括： 153504.doc 201201956 在一形成模具中，混合一預聚合物、一主固化劑及不 同於該主固化劑之一次固化劑以形成一混合物；及 固化該混合物以提供一模塑均質拋光本體，其包括一 熱固性、閉孔型聚胺基曱酸酯材料，該熱固性、閉孔型 聚胺基甲酸酯材料具有大約在20蕭氏D至45蕭氏D之範圍 内之一硬度。 16.如請求項15之方法，其中該預聚合物包括一聚胺基甲酸 酯前驅物，且該主固化劑包括一芳香族二胺化合物，及 該次固化劑包括一醚鍵聯。 1 7.如請求項16之方法，其中該聚胺基甲酸酯前驅物係一異 氰酸酯，該主固化劑係一芳香族二胺，及該次固化劑係 選自由聚四亞甲基二醇、胺基官能化二醇及胺基官能化 聚氧化丙稀組成之群組。 18. 如請求項15之方法’其中固化該混合物包括在該形成模 具中部分固化以提供一聚胺基甲酸酯材料；及在一烤箱 中進一步固化以提供包括該熱固性、閉孔型聚胺基曱酸 醋材料之該模塑均質拋光本體。 19. 如請求項15之方法，其中該模塑均質拋光本體包括一第 一開槽表面及與該第一表面相對之一第二平坦表面。 2〇.如請求項15之方法’其中該混合進一步包括將一不透明 潤滑劑與該預聚合物、該主固化劑及該次固化劑混合， 且其中該模塑均質拋光本體係不透明。 21·如請求項15之方法，其進一步包括： 在/見合s玄預聚合物及該主固化劑及該次固化劑之前， 153504.doc 201201956 在一第二分開形成模具中混合一芳香族胺基曱酸酯預聚 合物與一固化劑以形成一第二混合物； 在該第二形成模具中，部分固化該第二混合物以形成 一模塑凝膠；及 將該模塑凝膠定位於該形成模具之一指定區中，其中 混合該預聚合物及該主固化劑及該次固化劑以形成該混 合物包括將該混合物至少部分形成於該模塑凝膠周圍， 及其中固化該混合物以提供該模塑均質拋光本體進一步 包括固化該模塑凝膠以提供一局部區域透明（LAT)區， 該局部區域透明區佈置於該模塑均質拋光本體中且與該 模塑均質拋光本體共價鍵結。 22. 如請求項21之方法，其中固化該混合物包括在該形成模 具中部分固化以提供一聚胺基甲酸酯材料及提供一 LAT 區前驅物；及在一烤箱中進一步固化以提供包括該熱固 性、閉孔型聚胺基曱酸酯材料之該模塑均質拋光本體及 提供該LAT區。 23. 如§青求項21之方法，其中該芳香族胺基甲酸g旨預聚合物 包括聚四亞甲基二醇甲苯二異氰酸酯，及該固化劑包括 硫醚芳香族二胺。 24. 如請求項21之方法，其中該第二混合物之部分固化係單 獨利用熱能而執行。 25. —種適用於拋光半導體基板之軟性拋光墊，該軟性拋光 墊包括： 一澆鑄聚胺基甲酸酯聚合材料，其具有（a)約20蕭氏D 153504.doc . 201201956 至約40蕭氏D之一硬度（b)約每立方公分0.85克至約每立 方公分1.00克之一密度（c)約1050至約1400(l/Pa在攝氏40 度）之一 KEL及（d)以體積計約10%至約30%之一孔隙度， 其中該硬度係自約25蕭氏D至約35蕭氏D，其中該密度係 自每立方公分0.88克至約每立方公分0.95克，其中該 KEL係自約1100至約1350(l/Pa在攝氏40度），其中該孔隙 度係以體積計自約1 5%至約25%。 26. —種適用於拋光半導體基板之軟性拋光墊，該軟性拋光 墊包括： 由聚合微球形成之一洗鑄聚胺基甲酸酯聚合材料，其 中該等聚合微球組成該軟性拋光塾之約1 〇至約4〇體積百 分比；及一具有自約6至8重量百分比未反應NCO之異氰 酸酯終止反應產物，該異氰酸酯終止反應產物係利用一 固化劑而固化，該固化劑包括： 至少一固化聚胺基曱酸酯化合物；及 至少一固化羥基官能化化合物之一混合物，其中該 固化聚胺基甲酸酯化合物與該固化羥基官能化化合物 之莫耳比係自約1 : 1至約20 : 1，及其中該軟性拋光 墊具有至少0.1體積百分比之一孔隙度及約蕭氏D 20至 約蕭氏D 40之一硬度。 153504.doc