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TWI429735B - 結構化研磨物件、其製造方法及於晶圓平坦化中之用途 - Google Patents

結構化研磨物件、其製造方法及於晶圓平坦化中之用途 Download PDF

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TWI429735B
TWI429735B TW098126988A TW98126988A TWI429735B TW I429735 B TWI429735 B TW I429735B TW 098126988 A TW098126988 A TW 098126988A TW 98126988 A TW98126988 A TW 98126988A TW I429735 B TWI429735 B TW I429735B
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３Ｍ新設資產公司
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Description

結構化研磨物件、其製造方法及於晶圓平坦化中之用途
本發明係廣泛地關於研磨物件、其等之製造方法，及其等於晶圓平坦化中之使用。
研磨物件係頻繁地在微加工應用中使用，諸如半導體晶圓拋光、微電子機械(MEMS)裝置製造、硬碟驅動器之基板後加工，光纖及連接器之拋光等等。舉例而言，在積體電路生產期間，半導體晶圓通常經受多種處理步驟，包含金屬及介電層之沈積、該等層之圖案化，及蝕刻。在各處理步驟中，必需或期望調整或改善晶圓之一曝露表面以備隨後之製造或生產步驟。表面調整處理係經常用於調整已沈積之導體(例如，金屬、半導體，及/或介電材料)。表面調整程序亦通常用於在一晶圓上產生一平坦的外曝露表面，該晶圓具有一導電材料、一介電材料，或一組合之曝露區域。
一種調整或改善結構化晶圓之曝露表面的方法係用一固定研磨物件處理一晶圓表面。在使用時，該固定研磨物件通常接觸一半導體晶圓表面，經常在存在一工作液的情况下，隨著一經調適用以調整該晶圓上之材料層的運動而提供一平坦、均勻的晶圓表面。在該研磨物件之動作下，可將該工作液塗佈於該晶圓之表面以化學調整或者有助於自該晶圓之表面移除材料。
固定研磨物件一般具有一具研磨顆粒之研磨層，該等研磨顆粒係經由一黏結劑而結合在一起並緊固至一襯底。在一種類型的固定研磨物件中，研磨層係由稱為成形研磨複合物之離散隆起的結構性元件(例如，柱體、脊狀體、棱錐體，或斜截棱錐體)組成。此類固定研磨物件在此項技術中係以術語「紋理化、固定的研磨物件」或「結構化研磨物件」為人所知(此後一個術語將在下文中使用)。
為評估在平坦化處理期間之進度，通常習慣使用多種偵測方法。光偵測方法(例如，雷射干涉測量法)係極廣泛使用的方法中之一種。在此種技術中，通常引導一雷射線通過窗口而進入一平臺及一與結構化研磨物件接觸的次研磨墊(subpad)。該結構化研磨物件之一孔洞或透明(未用研磨層塗覆)部分係與光束對準。
在一態樣中，本發明提供一種結構化研磨物件，其包括：一至少半透明薄膜襯底；及一研磨層，其佈置於該至少半透明薄膜襯底上並包括複數個成形研磨複合物，其中該等成形研磨複合物包括分散於一黏結劑中的研磨顆粒，其中該等研磨顆粒基本上係由具有平均初級粒徑小於100奈米之氧化鈰顆粒組成，其中該黏結劑包括聚醚酸及一諸組分之反應產物，該等組分包括羧基(甲基)丙烯酸酯及聚(甲基)丙烯酸酯，且其中基於該研磨層之全部重量，該等研磨顆粒係以至少70重量%之量存在。一般而言，由光散射技術量測的平均粒徑(以體積為基準)亦小於100奈米。
在某些態樣中，若垂直觀測研磨層，結構化研磨物件在一從633奈米至660奈米的波長範圍內具有一至少3.5%的光透射率。
在某些實施例中，該等成形研磨複合物基本上係由縱向定向為垂直於該至少半透明薄膜襯底的柱體所組成。
在另一態樣中，本發明提供一種製造一結構化研磨物件的方法，該方法包括：組合氧化鈰顆粒、聚醚酸、羧基(甲基)丙烯酸酯，及溶劑以形成一分散劑，其中該等氧化鈰顆粒具有一小於100奈米的平均初級粒徑；組合該分散劑與包括聚(甲基)丙烯酸酯的組分以形成一黏結劑前驅體；在一至少半透明薄膜襯底上形成一層該黏結劑前驅體；用一具有複數個精確成形之孔穴的生產工具接觸該黏結劑前驅體；固化該黏結劑前驅體以形成一佈置於該至少半透明薄膜襯底上之研磨層；從該生產工具中分離該研磨層以提供該結構化研磨物件，其中基於該研磨層之全部重量，該等氧化鈰顆粒係以至少70重量%之量存在。
在某些實施例中，該羧基(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸β-羧乙酯。在某些實施例中，諸組分進一步包括單(甲基)丙烯酸酯。在某些實施例中，諸組分進一步包括一自由基光起始劑，且固化黏結劑前驅體係藉由輻射線固化所完成。在某些實施例中，諸組分進一步包括一自由基熱起始劑。在某些此等實施例中，製造一結構化研磨物件的方法進一步包括熱後固化研磨層。
在另一態樣中，本發明提供一種調節一晶圓之一氧化物表面的方法，該方法包括：提供一結構化研磨物件，其包括：一至少半透明薄膜襯底；及一研磨層，其佈置於該至少半透明薄膜襯底上並包括複數個成形研磨複合物，其中該等成形研磨複合物包括分散於一黏結劑中的研磨顆粒，其中該等研磨顆粒基本上係由具有平均初級粒徑小於100奈米之氧化鈰顆粒組成，其中該黏結劑包括聚醚酸及一諸組分之反應產物，該等組分包括羧基(甲基)丙烯酸酯及聚(甲基)丙烯酸酯，且其中基於該研磨層之全部重量，該等研磨顆粒係以至少70重量%之量存在；調節該研磨層；用一次研磨墊接觸該至少半透明薄膜襯底，該次研磨墊具有一延伸穿過其的第一窗口；緊固該次研磨墊於一平臺，該平臺具有一延伸穿過其的第二窗口並毗鄰該第一窗口；使該研磨層與該晶圓的氧化物表面進行摩擦性接觸；及當與工作液接觸時，移動該研磨層或該晶圓之至少一者以研磨該晶圓之該表面；及使用一經引導穿過該第一窗口、該第二窗口，及該結構化研磨物件的可見光束監控該晶圓的一表面特徵。
在某些實施例中，可見光束包括一雷射光束。
在生產預先結構化研磨物件時，氧化鈰至所用漿液之添加通常係受限的，因由隨著增加氧化鈰含量，該漿液之剪切黏度顯著增加。另外，通常必需在此種漿液中包含一表面活性劑以分散該氧化鈰。此種表面活性劑在化學機械平坦化處理(即，CMP)中對結構化研磨物件的效能係有害的。
有利地，根據本發明之方法製得之結構化碾磨物件通常在黏度上展現低剪切增加度，藉此准許高濃度氧化鈰之合併。此外，通常不需表面活性劑來獲得一優良品質的氧化鈰分散劑。進一步言之，憑藉在將氧化鈰合併至塗覆漿液之前，先用羧基丙烯酸酯接觸該氧化鈰，申請者已發現遇到的一些先前技術調配物之貯存期縮短(例如，用氧化鈰礦石過早起始聚(甲基)丙烯酸酯)之聚合的問題大體上或完全獲得緩解。
仍更有利地，根據本發明的結構化研磨物件可經製造以使橫越結構化研磨顆粒之整個表面處具有足夠的光學透射率及透明度，致能在晶圓平坦化期間使用光學端點偵測(例如，雷射干涉測量端點偵測)，而無需為賦予通過該結構化研磨物件的雷射光束通過而在該結構化研磨物件中提供窗口或鑽孔。
如本文中使用：術語「研磨顆粒」係指具有一硬度的任何顆粒(該硬度等於或大於氧化鈰之硬度)；術語「至少半透明」意為透明或半透明；術語「羧基(甲基)丙烯酸酯」意為一具有(甲基)丙烯酸酯基團的化合物，該(甲基)丙烯酸酯基係共價鏈接至羧基(-CO2 H)或羧酸酯基(-CO2 -)；術語「可見光」係指具有一波長在含從400奈米至700奈米在內之範圍內的光；術語「(甲基)丙烯酸基」包含丙烯酸基及/或甲基丙烯酸基；術語「光透射率」意為入射光透射通過一物體的分率；術語「聚(甲基)丙烯酸酯」意為具有至少兩個(甲基)丙烯酸酯基團的化合物；術語「透明」意為可透射可見光使得物體或影像大體上係可看見的，仿若無介入材料存在般；及術語「氧化鈰(「cerium oxide」)及(「ceria」)」係指Ce(IV)O2 。
現參閱圖1，結構化研磨物件100包括至少半透明薄膜襯底110。研磨層120係佈置於該至少半透明薄膜襯底110上且包括複數個成形研磨複合物130。成形研磨複合物130包括分散於一黏結劑(未示出)的研磨顆粒(未示出)。該等研磨顆粒基本上係由具有平均初級粒徑小於100奈米的氧化鈰顆粒組成。該黏結劑包括聚醚酸及一諸組分之反應產物，該等組分包括羧基(甲基)丙烯酸酯及聚(甲基)丙烯酸酯，且其中基於該研磨層之全部重量，該等研磨顆粒係以至少70重量%之量存在。
該至少半透明薄膜襯底可係可撓曲、堅硬，或介於其等之間。多種襯底材料係適用於此目的，包含可撓曲襯底及較堅硬的襯底。適用的至少半透明薄膜襯底包含選自聚合膜、其經處理之形態，及其組合的襯底薄膜。例示性至少半透明襯底薄膜包含由聚酯製造的薄膜(例如，聚對苯二甲酸乙二酯或聚己內酯)、共聚酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、聚醯胺、聚丙烯、聚乙烯、纖維質聚合物，及其摻合物及組合物。
該至少半透明薄膜襯底之厚度通常一般在一從約20微米至約1000微米，更一般而言，從約50微米至約500微米，且更一般而言從約60微米至約200微米的範圍內。該襯底之至少一表面可經研磨層塗覆。一般而言，該襯底在厚度上大體上係均勻的。若該襯底在厚度上不夠均勻，在晶圓平坦化期間晶圓拋光均勻性會發生較大變異性。
該研磨層包括複數個成形研磨複合物。如本文中所用，術語「成形研磨複合物」係指包括分散於一黏結劑中之研磨顆粒的複數個成形體中之一種，該等成形體共同提供一紋理化三維研磨層。在某些實施例中，該等成形研磨複合物係「精確成形的」。術語「精確成形研磨複合物」係指一具有一模製形狀的研磨複合物，該模製形狀大體上係一用於製造該形狀之模穴的相反形狀。一般而言，在使用結構化研磨物件之前，精確成形研磨複合物大體上不含突出超過研磨複合物之曝露表面的研磨顆粒。
有利地，根據本發明結構化研磨物件在成形研磨複合物中具有一高重量比例的研磨顆粒。例如該等成形研磨複合物(以重量為基準)包括至少70%的成形研磨顆粒；且至少包括75重量%、80重量%，或甚至85重量%之研磨層或更多。一般而言，該等研磨顆粒在該等成形研磨複合物中之重量百分比越高，導致越高度切割。
該等研磨顆粒基本上係由平均粒徑(以體積為基準)小於100奈米之氧化鈰(即，鈰氧化物)顆粒組成。內文中使用的片語「基本上由…組成」係欲排除其他(即，非氧化鈰)在數量上嚴重地影響結構化研磨物件之研磨屬性(若該等研磨顆粒在含矽晶圓之晶圓平坦化中使用時)的研磨顆粒。將認知到該等氧化鈰顆粒可包括凝聚物及/或原始氧化鈰小顆粒之粒料。舉例而言，該等氧化鈰顆粒(無論是否以原始顆粒、凝聚物、粒料，或其等之組成而存在)可具有一在從1奈米、5奈米、10奈米、20奈米、30奈米，或40奈米上至50奈米、60奈米、70奈米、80奈米、90奈米、95奈米或更多之範圍內的平均粒徑(以體積為基準)。
該等氧化鈰顆粒可以(例如)粉末、分散液，或溶膠之形式供給；一般而言，以一分散液或溶膠形式供應。在此項技術中，獲得具有平均粒徑小於100奈米的氧化鈰溶膠的方法及來源已為人熟知。適於在本發明中使用的氧化鈰分散液及溶膠包含(舉例而言)諸如Evonik Degussa Corp. of Parsippany,NJ、Rhodia,Inc. of Cranberry,NJ及Umicore SA,Brussels,Belgium之供應商的市售氧化鈰溶膠及分散液。
研磨顆粒可均勻地或非均勻地分散於聚合黏結劑中。術語「分散」係指研磨顆粒係分佈遍及於聚合黏結劑中。氧化鈰顆粒大體上均勻地分散於黏結劑中通常可增加結構化研磨物件之效能。相應地，用羧基(甲基)丙烯酸酯處理氧化鈰顆粒通常係有益的，而有助於其等之可分散性及/或減少凝聚性，並增強隨後與黏結劑之聯結。例示性羧基(甲基)丙烯酸酯包含(甲基)丙烯酸、馬來酸單烷基酯、反丁烯二酸、反丁烯二酸單烷基酯、馬來酸、衣康酸、異巴豆酸、巴豆酸、檸康酸，及2-羧乙基(甲基)丙烯酸酯。
在一用羧基(甲基)丙烯酸酯處理氧化鈰顆粒的例示性方法中，處於含水介質中的氧化鈰顆粒分散液(例如，溶膠)係與聚醚酸及羧基(甲基)丙烯酸酯(各以足以表面且藉此穩定該等氧化鈰顆粒之量)及易混溶水的有機溶劑(具有一比水更高的沸點)結合在一起。一般而言，聚醚酸對羧基(甲基)丙烯酸酯的比例係處於一在約3:5至5:3的範圍內，然而可使用其他比例。有用的溶劑之實例包含1-甲氧基-2-丙醇、二甲基甲醯胺及二甘醇二甲醚。一旦結合，藉由在低壓下蒸發而將水大體上移除以得到一氧化鈰分散液(其中該等氧化鈰顆粒係藉由相關羧基(甲基)丙烯酸酯分子而穩定以防凝聚。所得氧化鈰分散劑通常可容易地與聚(甲基)丙烯酸酯及選用之單(甲基)丙烯酸酯單體結合一起，且在該黏結劑前驅體中可包含任意額外羧基(甲基)丙烯酸酯。
當羧基(甲基)丙烯酸酯典型地用於幫助氧化鈰顆粒至黏結劑之黏結時，所含聚醚酸主要係用於幫助該氧化鈰顆粒在該黏結劑(或其前驅體組分)及/或溶劑中之分散穩定性。如本文中所使用，術語「聚醚酸」係指一具有共價鍵結至酸基或其鹽類的一聚醚鏈段的混合物。例示性聚醚鏈段包含聚乙二醇鏈段，及混合聚(乙二醇/丙二醇)鏈段。例示性酸性基團包含-CO2 H、-PO2 H、-PO3 H、-SO3 H，及其等之鹽類。在某些態樣中，聚醚酸具有至多12個(含12個)碳原子，且藉由以下化學式表示：
R1 -(R2 -O)n -X-A
其中R1 表示H，具有1至6個碳原子的烷基基團(例如，甲基乙基，或丙基)，或具有1至6個碳原子的烷氧基基團(例如，甲氧基、乙氧基，或丙氧基)；各R2 單獨表示具有1至6個碳原子的二價烯烴基基團(例如，乙烯基、丙烯基，或丁烯基)；n表示一正整數(例如，1、2或3)；及X表示二價有機連接基團或共價鍵；及A表示一酸性基團(例如，如上文中所述般)。例示性此類聚醚酸包含2'-(2"-甲氧基乙氧基)乙基琥珀酸酯(單酯)、(甲氧基乙氧基)乙氧基乙酸及甲氧基乙氧基乙酸。
黏結劑進一步包括一組分之反應產物，該等組分包括羧基(甲基)丙烯酸酯及聚(甲基)丙烯酸酯。如上所述般，羧基(甲基)丙烯酸酯之至少一部分通常係在將所得分散液與殘留黏結劑組分結合之前先與研磨顆粒結合，然而此係非必要的。
在某些實施例中，該等組分亦可包含下列一或多者：自由基光起始劑、自由基熱起始劑、抗氧化劑、著色劑，及填充劑(該填充劑大體上不影響研磨效能)。相應地，黏結劑通常係從一包括該等組分之黏結劑前驅體製得，且其中該等研磨顆粒係經分散(例如，以漿液形式)。
適當的黏結劑前驅體通常係呈未固化狀態且易於或近周圍條件下流動。黏結劑前驅體通常係曝露在至少部分固化該黏結劑前驅體之條件(換言之，一能量源)下，藉此將其轉化為一可保持已分散研磨顆粒之黏結劑。例示性能量來源包含：電子束、紫外線輻射、可見光輻射、紅外輻射、伽瑪輻射、熱，及其等之組合。
有用的聚(甲基)丙烯酸酯包含具有至少兩個(甲基)丙烯酸酯基團的單體及/或寡聚體；舉例而言，三(甲基)丙烯酸酯，及四(甲基)丙烯酸酯。例示性聚(甲基)丙烯酸酯包含：二(甲基)丙烯酸酯(例如)諸如1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇單(甲基)丙烯酸酯單(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化脂肪族二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化環己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化己二醇二(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、經己內酯改質的羥基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、環己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(10)雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(3)雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(30)雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(4)雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經羥基新戊醛改質的三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(200)二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(400)二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(600)二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)(甲基)丙烯酸酯，諸如甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三(甲基)丙烯酸酯(例如，乙氧基化(3)三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(6)三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(9)三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(20)三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯)、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三(甲基)丙烯酸酯(例如，丙氧基化(3)甘油基三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化(5.5)甘油基三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化(3)三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化(6)三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯)、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥基乙基)異氰尿酸三(甲基)丙烯酸酯；及更高官能性含(甲基)丙烯基之化合物，諸如三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化(4)新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、經己內酯改質的二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯；寡聚(甲基)丙烯基化合物，諸如聚酯(甲基)丙烯酸酯、環氧基(甲基)丙烯酸酯及其等之組合物。此類化合物可廣泛地從供應商(諸如Sartomer Co. of Exton,PA;UCB Chemicals Corporation of Smyrna,GA;and Aldrich Chemical Company of Milwaukee,WI)處購得。
黏結劑前驅體可包括有效量之至少一種光起始劑；舉例而言，以自0.1重量%、1重量%或3重量%上至重量比5重量%、7重量%，或甚至10重量%，或更多之量。有用的光起始劑包含彼等為人所知對自由基地光固化(甲基)丙烯酸酯有用的光起始劑：例示性光起始劑包含安息香及其衍生物，諸如α-甲基安息香、α-苯基安息香、α-丙烯基安息香、α-苄基安息香、安息香醚諸如苯甲醯基二甲基縮酮(可以IRGACURE 651從Ciba Specialty Chemicals,Tarrytown,NY購買)、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香正丁基醚、乙醯苯及其衍生物，諸如2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(可以DAROCUR 1173從Ciba Specialty Chemicals購買)及1-羥基環己基苯基酮(可以IRGACURE 184從Ciba Specialty Chemicals購買)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮(可以IRGACURE 907從Ciba Specialty Chemicals購買)、2-苄基-2-(二甲基胺基)-1-[4-(4-甲硫基)苯基]-1-丁酮(可以IRGACURE 369從Ciba Specialty Chemicals購買)及苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)膦氧化物(可以IRGACURE 819從Ciba Specialty Chemicals,NY購買)。其他有用的光起始劑包含單-及雙-醯基膦(可以(例如)IRGACURE 1700、IRGACURE 1800、IRGACURE 1850及DAROCUR 4265從Ciba Specialty Chemicals購買)。
黏結劑前驅體可包括有效量的至少一種熱起始劑；例如，以自0.1重量%、1重量%或3重量%上至5重量%、7重量%，或甚至10重量%，或更多之量。例示性熱自由基起始劑包含：偶氮化合物，諸如(例如)2,2-偶氮異二丁腈、二甲基2,2'-偶氮(異丁酸鹽)、偶氮雙(二苯基甲烷)、4,4'-偶氮雙-(4-氰基戊酸)、(2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(可以VAZO 52從E. I. du Pont de Nemours and Co. of Wilmington,DE購買)；過氧化物，諸如(例如)過氧化苯甲醯、過氧化異丙苯、過氧化三級丁基、過氧化環己酮、過氧化戊二酸及過氧化二月桂基；過氧化氫；氫過氧化物，諸如(例如)氫過氧化三級丁基及氫過氧化異丙苯；過酸，諸如(例如)過氧乙酸及過氧苯甲酸；過硫酸鉀鹽；及過酸酯，諸如(例如)二異丙基過碳酸酯。
在某些實施例中，期望在黏結劑前驅體中包含一個或多個單乙烯系不飽和之可自由基聚合的化合物；舉例而言，為降低所得黏結劑之黏度及/或降低交聯密度。例示性單乙烯系不飽和之可自由基聚合的化合物包含：單(甲基)丙烯酸酯，包含己基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯、異壬基(甲基)丙烯酸酯、異龍腦基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、十二基(甲基)丙烯酸酯、甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、正丙基(甲基)丙烯酸酯、正丁基(甲基)丙烯酸酯、正辛基(甲基)丙烯酸酯、異丁基(甲基)丙烯酸酯、環己基(甲基)丙烯酸酯，或十八基(甲基)丙烯酸酯；N-乙烯基化合物，諸如(例如)N-乙烯基甲醯胺、N-乙烯基吡咯啶酮，或N-乙烯基己內醯胺；及其等之組合物。
根據本發明的結構化研磨物件可由在此項技術中所熟知的一般方法製得。舉例而言，在一方法中，將一黏結劑前驅體及研磨顆粒以漿液形式推入一生產工具之互補孔穴中，該生產工具具有所要成形研磨複合物之尺寸。接著，使至少半透明襯底薄膜與該生產工具及漿液前驅體接觸且至少充分固化該黏結劑前驅體以從該生產工具處移除該等成形研磨複合物。或者，該生產工具、至少半透明薄膜襯底及漿液可同時經由一虎鉗進料。視情況而定，可在此階段中執行進一步固化(例如，熱後固化)以進一步提高固化程度並藉此改良黏結體之屬性。關於形成成形研磨複合物之方法的其他細節可在(例如)美國專利第5,152,917號(Pieper等人)中發現。
個別成形研磨複合物可具有多種幾何形體中任一者之形式或經不規則地成形。一般而言，該等成形研磨複合物係精確成形的(如上所界定般)。一般而言，該等成形研磨複合物係經形成以使該等成形研磨複合物之基部(例如，成形研磨複合物之部分)係與至少半透明薄膜襯底接觸並緊固其上。該成形研磨複合物之鄰近部分通常具有一與該成形研磨複合物遠離該基部或襯底之部分相同或更大之表面積。精確成形研磨複合物可選自許多幾何形體，諸如一立方體、一圓柱體、一棱柱體(例如，六角棱柱體)、矩形錐體、斜截棱錐體、圓錐體、半球體、斜截圓錐體、交叉體或具有一末梢端之柱狀交叉部。複合物棱錐體可具有4側、5側或6側。該等成形研磨複合物亦可具有不同形狀之混合物。該等成形研磨複合物可以列、同心圓、螺旋或點陣樣式配置，或可隨機放置。
形成成形研磨複合物之側可垂直於襯底、傾斜於襯底或隨寬度朝末梢端漸縮而呈錐狀。但是，若該等側係呈錐狀的，從一模具或生產工具之孔穴處移除成形研磨複合物可能係較容易的。大體上垂直角係較佳的，因為隨著複合物磨損，該角度產生一致的公稱接觸區域。
各成形研磨複合物之高度通常大體上係相同的，但設想單一結構化研磨物件中具有不同高度之複合物。複合物相對於襯底或相對於介於該等複合物間之基面的高度通常小於約2,000微米；舉例而言，在從約10微米至約200微米的範圍內。一個別成形研磨複合物的基部尺寸可為約5,000微米或更小，通常小於約1,000微米或更小，或更一般而言小於500微米。一個別成形研磨複合物的基部尺寸通常大於約50微米，更一般而言大於約100微米。成形研磨複合物之基部可互相毗鄰，或可互相分隔某一明確距離。
鄰近成形複合物可共享一共同成形研磨複合物基面或橋狀結構，其中該橋狀結構在該等複合物之護面側壁之間接觸並延伸。一般而言，該基面結構具有不大於各相鄰複合物之垂直高度尺寸之約33%的高度。該成形研磨複合物基面可由用於形成成形研磨複合物之相同漿液所形成。該等複合物在可能無任何介入複合物位於一該等複合物中心之間所劃的假想直線上的意義上而言係「相鄰」的。該等成形研磨複合物之至少部分可互相分開以便在該等複合物之隆起部分之間提供內凹區域。
成形研磨複合物之直線間隔可自每厘米直線約1個成形研磨複合物至每厘米直線200個成形研磨複合物。該直線間距可不同以使一位置之複合物濃度可大於另一位置。舉例而言，在研磨物件之中心的濃度可為最大。在某些實施例中，該複合物之表面密度可從每平方厘米約1個複合物變化至約40,000個複合物。可曝露出襯底之一個或多個區域，即，無研磨塗層接觸該至少半透明薄膜襯底。
通常將成形研磨複合物以一預定圖樣放置於一襯底上或放置於一襯底上一預定位置處。舉例而言，在藉由於該襯底與其中具有孔穴之生產工具之間提供漿液所製得之研磨物件中，複合物之預定圖樣將符合該生產工具上之孔穴圖樣。該圖樣由此可在物件間複製。舉例而言，成形研磨複合物可形成一陣列或配置，即其可能意味該等複合物係呈一規則陣列(諸如已對準的列與行，或交替偏移的列與行)。若需要，一列成形研磨複合物可直接對準於第二列成形研磨複合物正面。一般而言，一列成形研磨複合物可偏離第二列成形研磨複合物。
在另一實施例中，可將成形研磨複合物放置成一隨機陣列或圖樣。藉此，可意味著該等複合物並非呈如上所述列與行之規則陣列。舉例而言，可將該等成形研磨複合物放置成一如PCT公開案WO 95/07797(Hoopman等人)及WO 95/22436(Hoopman等人)所描述的形式。但是應明白：由於複合物在研磨物件上的位置可經預定且對應於孔穴在生產工具(用於製作研磨物件)中的位置，所以此「隨機」陣列可係一預定圖樣。
例示性生產工具包含軋輥、環形帶及網，並可以適當材料諸如(例如)金屬(例如，在軋輥的情形中)或聚合膜(例如，在環帶及網的情形中)製成。
根據本發明結構化研磨物件在形狀上通常係圓形的，舉例而言，呈磨盤形式。該磨盤外緣通常係光滑的，或可係具扇形邊的。該結構化研磨物件亦可呈一橢圓形或任何多邊形形狀，諸如三角形、正方形、矩形等等之形式。或者，該研磨物件可呈帶狀物形式。所提供的研磨物件可呈軋輥形式，通常在研磨技術中係指研磨帶軋輥。一般而言，在晶圓平坦化處理期間，研磨帶軋輥可經標記或不斷地移動。該研磨物件可經穿孔以提供貫穿研磨塗層及/或襯底之開口以在使用之前/期間/之後准許工作液穿過；然而，在較有利的實施例中，結構化研磨物件大體上無，或甚至完全無此種穿孔。
結構化研磨物件之至少半透明薄膜襯底通常在使用期間與一次研磨墊接觸。在某些情況中，可將結構化研磨物件緊固在次研磨墊上。可將研磨層施覆於該至少半透明薄膜襯底正面，並可將一黏著劑(例如一壓敏黏著劑(或機械緊固裝置))施覆至該至少半透明薄膜襯底之相對表面。適當的次研磨墊係描述於(例如)美國專利案第5,692,950號及第6,007,407號(均頒於Rutherford等人)中。若使用光偵測方法，次研磨墊及任何擱置該次研磨墊之平臺應具有至少一適當尺寸之窗口(例如，一開口或透明插入物)以准許自一光源(例如，一雷射)穿過該平臺及該次研磨墊之連續光徑。
有利地，根據本發明結構化研磨顆粒可經製造以使其具有足夠光透射率以而適於使用光偵測方法(諸如(例如)雷射干涉測量法)。舉例而言，結構化研磨物件在任何波長範圍內；舉例而言，對應於一雷射之輸出波長可具有至少1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%，4.5%或甚至5.0%，或更高的光透射率。例示性雷射波長包含：694nm(紅寶石)、676.4nm(Kr離子)、647.1nm(Kr離子)、635-660nm(InGaAlP半導體)、633nm(HeNe)、628nm(紅寶石)、612nm(HeNe)、578(Cu蒸汽)、568.2nm(Kr離子)、543nm(HeNe)、532nm(DPSS半導體)、530.9nm(Kr離子)、514.5nm(Ar離子)、511nm(Cu蒸汽)、501.7nm(Ar)、496.5nm(Ar)、488.0nm(Ar)、476.5nm(Ar)、457.9nm(Ar)、442nm(HeCd)、或428nm(N2 + )。
根據本發明結構化研磨物件可用於研磨及/或拋光含矽晶圓(例如，矽晶圓、玻璃晶圓等等)(包含彼等在其等之一外表面上具有一氧化物層的晶圓)。舉例而言，該結構化研磨物件可能適用於研磨及/或拋光沈積於晶圓上之介電材料及/或該晶圓本身中。影響晶圓拋光速度及特徵的變數包含(例如)晶圓表面與研磨物件間之適當接觸壓力的選擇，工作液類型、該晶圓表面與該研磨物件間之相對速度及相對運動及工作液之流速。此等變數係相互依存的，且通常基於待處理之個別晶圓表面而選擇。
根據本發明結構化研磨物件可(例如)藉由在晶圓平坦化處理之前或斷續地在該處理期間使用一墊調節器(例如，利用固持於一金屬基材中之金剛石)研磨表面進行調節。一有用的調節器係一可從Morgan Advanced Ceramics of Hayward,CA購買零件型號為CMP-20000TS的CMP墊調節器(通常安裝在一堅硬襯底板上)。
一般而言，由於對單一半導體晶圓可有多個處理步驟，半導體製造工業期望該處理將提供材料之相對高的移除速度。藉由特定研磨物件所獲得的材料移除速度通常將隨機器條件及待處理晶圓表面類型而不同。但是，雖然通常期望具有高值之導體或介電材料移除速度，該導體或介電材料移除速度可經選擇，以使其無損所要的表面加工及/或晶圓表面之表面構形。
現參閱圖2，在調節一晶圓表面之例示性方法中，結構化研磨物件100與次研磨墊210接觸並緊固於其上，繼而將該次研磨墊210緊固至平臺220上。次研磨墊210可包括一發泡體(例如，聚胺基甲酸酯發泡體)或其他可壓縮材料，次研磨墊210中具有第一窗口212，且在平臺220中具有第二窗口222。將晶圓固定器233安裝至一連接至一發動機(未示出)的頭部單元231。常平架卡盤232係從頭部單元231延伸至晶圓固定器233。晶圓固定器233幫助晶圓240緊固於頭部單元231且亦防止半導體晶圓在平坦化期間偏移原位。晶圓固定器233與晶圓240於環部分233a處並排延伸。環部分233a(其係可選用的)可為一分開件或可與晶圓固定器233整合。晶圓240係與結構化研磨物件100之研磨層120接觸，且該晶圓240及該研磨層120係彼此相對移動。該拋光/研磨進度係使用雷射光束250監測，該雷射光束250穿過第二窗口222、第一窗口212及結構化研磨物件100並從晶圓240之氧化物表層242反射並沿其路徑返回。可選用的工作液260可用於幫助研磨處理。蓄水槽237容納選用的工作液260(其係經由管路238而泵抽入半導體晶圓與研磨層間之介面)。有用的工作液包含(例如)彼等列示於美國專利第5,958,794號(Bruxvoort等人)中的工作液。
一般而言，實質上無刮擦及缺陷的晶圓表面加工係所要的。該晶圓之表面加工可藉由已知方法評估。一種方法係量測Rt值，其提供一粗糙度之量測，且可指示刮擦或其他表面缺陷。通常將該晶圓表面調整至產生一不大於約0.4奈米，更一般而言不大於約0.2奈米，且甚至更一般而言不大於約0.05奈米的Rt值。通常使用一雷射干涉儀諸如一Wyko RST PLUS干涉儀(Wyko Corp.,Tucson,AZ)或一Tencor表面輪廓儀(KLA-Tencor Corp.,San Jose,CA)量測Rt。刮擦偵測亦可藉由暗視野顯微術量測。刮擦深度可藉由原子力顯微術量測。
晶圓表面處理可在一工作液的存在下進行，該工作液可基於晶圓表面之組合物而選擇。在某些應用中，工作液通常包括水。經由一化學機械拋光處理，該工作液可結合研磨物件輔助處理。在拋光之化學部分期間，該工作液可與外晶圓表面或曝露之晶圓表面反應。接著在拋光之機械部分期間，研磨物件可移除此反應產物。
本發明之目的及優點係藉由以下非限制性實例進一步說明，但此等實例所引用之特定材料與其量以及其他條件與細節不應解讀為過度限制本發明。
實例
除非另有說明，在實例及專利說明書之剩餘部分中所有部分、百分數、比率等皆係按重量計。
氧化鈰分散液1之製備
當使用一塗覆有聚四氟乙烯的葉片進行混合時，將一氧化鈰分散液(10000克、30.1%之水中固體、45奈米(nm)平均初級粒徑、可從Rhodia,Inc. of Cranberry,NJ購買)倒入一混合容器中，接著緩慢添加72.41克2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酸、58.57克丙烯酸β-羧乙酯，及5625克1-甲氧基-2-丙醇。將該混合物加熱至50℃並混合一整夜。接著將該混合物移入一旋轉蒸發器中且過量的水係在低壓下移除。所得分散液具有一41.79重量%之固體含量。
氧化鈰分散液2之製備
當使用一塗覆有聚四氟乙烯的葉片進行混合時，將一氧化鈰分散液(10000克、30.8%之水中固體、40奈米(nm)平均初級粒徑、可從Rhodia,Inc.購買)倒入一混合容器中，接著緩慢添加81.77克2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)乙酸、66.14克丙烯酸β-羧乙酯，及5625克1-甲氧基-2-丙醇。將該混合物加熱至50℃並混合一整夜。接著將該混合物移入一旋轉蒸發器中且過量的水係在低壓下移除。所得分散液具有一43.21重量%之固體含量。
研磨漿液1之製備
在一混合容器中，混合2034克氧化鈰分散液1，12.8克Disperbyk-111濕潤且分散添加劑(可從BYK-Chemie USA,Inc. of Wallingford,CT購買)。在此混合物中添加6.24克2-羥基乙烷基甲基丙烯酸酯(可從Rohm and Haas Co. of Philadelphia,PA購買)、88.97克2-苯氧基乙基丙烯酸酯(可以SR339從Sartomer Co. of Exton,PA購買)、48.00克三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(可以SR 351從Sartomer Co.購買)、6.806克丙烯酸β-羧乙酯(可從Bimax Inc. of Cockeysville,MD購買)，及溶於50克1-甲氧基-2-丙醇中的0.75克啡噻嗪。使用一塗覆有聚四氟乙烯的葉片混合此混合物30分鐘，接著移入一旋轉蒸發器以移除該1-甲氧基-2-丙醇。將該漿液冷卻至室溫，接著添加0.91克自由基光起始劑(苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基))膦氧化物(可以IRGACURE 819從Ciba Specialty Chemicals of Tarrytown,NY購買)、0.29克熱自由基起始劑(2,2'-偶氮雙(2,4二甲基戊腈))(可以VAZO 52從E. I. du Pont de Nemours and Co. of Wilmington,DE購買)及0.29克對苯二酚單甲基醚，接著混合兩小時。
研磨漿液2之製備
在一混合容器中，混合676克氧化鈰分散液1，3.2克Disperbyk-111濕潤且分散添加劑(可從BYK-Chemie USA,Inc. of Wallingford,CT購買)。在此混合物中，添加3.33克2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(可從Rohm and Haas Co. of Philadelphia,PA購買)、8.42克2-苯氧基乙基丙烯酸酯(可以SR 339從Sartomer Co.購買)、64.62克三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(可以SR 351從Sartomer Co.購買)、3.62克丙烯酸β-羧乙酯(可從Bimax Inc.購買)，及溶於20克1-甲氧基-2-丙醇中的0.4克啡噻嗪。使用一塗覆有聚四氟乙烯的葉片混合此混合物30分鐘，接著移至一旋轉蒸發器中以移除該1-甲氧基-2-丙醇。將該漿液冷卻至室溫，接著添加0.46克自由基光起始劑(苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基))膦氧化物(可以IRGACURE 819從Ciba Specialty Chemicals of Tarrytown,NY購買)、0.15克熱自由基起始劑(2,2'-偶氮基雙(2,4二甲基戊腈))(可以VAZO 52從E. I. du Pont de Nemours and Co. of Wilmington,DE購買)及0.15克對苯二酚單甲基醚，接著混合兩小時。
研磨漿液3之製備
在一混合容器中，混合6737.3克氧化鈰分散液2，87.3克Disperbyk-111濕潤且分散添加劑(可從BYK-Chemie USA,Inc.購買)。在此混合物中，添加30.28克2-羥基乙基甲基丙烯酸酯(可從Rohm and Haas Co. of Philadelphia,PA購買)、183.53克2-苯氧基乙基丙烯酸酯(可以SR 339從Sartomer Co. of Exton,PA購買)、481.21克三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(可以SR 351從Sartomer Co.購買)、32.98克丙烯酸β-羧乙酯(可從Bimax Inc.購買)，及溶於500克1-甲氧基-2-丙醇中的3.64克啡噻嗪。使用一塗覆有聚四氟乙烯的葉片混合此混合物30分鐘，接著移至一旋轉蒸發器中以移除該1-甲氧基-2-丙醇。將該漿液冷卻至室溫，接著添加5.82克自由基光起始劑(苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基))膦氧化物(可以IRGACURE 819從Ciba Specialty Chemicals of Tarrytown,NY購買)、1.82克熱自由基起始劑(2,2'-偶氮基雙(2,4二甲基戊腈))(可以VAZO 52從E. I. du Pont de Nemours and Co. of Wilmington,DE購買)及1.82克對苯二酚單甲基醚，接著混合兩小時。
比較實例A
含有固定研磨網(CSA)的氧化鈰可以SWR550-125/10 FIXED ABRASIVE從3M Company of Saint Paul,MN購買，其具有與SA1(參看如下實例1)相同圖樣之結構化複合物及襯底，但含有具有135nm之平均初級粒徑的氧化鈰。
實例1
提供一36英吋(91cm)寬之聚丙烯生產工具軋輥。該聚丙烯生產工具係具有一對應10%孔穴區域之具六邊柱形孔穴(125微米寬及30微米深)之六邊形陣列(中心為350微米)的聚丙烯膜。該生產工具基本上係用於最終結構化研磨物件之研磨複合物之所要形狀、尺寸及配置的相反。使用一鑄造軋輥及一虎鉗軋輥(600磅(136kg)之咬力，16.7磅/英吋直線(2.99kg/cm直線))將漿液1塗覆在生產工具之孔穴與基於半透明聚碳酸酯/PBT的薄膜襯底材料軋輥(7密耳(0.18mm)厚，可以BAYFOL CR6-2從Bayer Corp.,Pittsburgh,PA購買)之間，接著在10英尺/英吋(3.0m)的線速及6000瓦/英吋(2.36kJ/hr-cm)之總曝光量下，通過一紫外光(UV)源(V Bulb，型號EPIO，可從Fusion Systems購買)。在經UV固化後自該生產工具中移除所得結構化研磨物件(SA1)。
SA1係利用1.5磅/平方英吋(1.5kPa)之晶圓壓力、30轉/分鐘之平臺速度及5毫米之網標記速度下以一CMP拋光器(可從Applied Materials,Inc. of Santa Clara,CA購買，商標為REFLEXION拋光器，且裝備有一次研磨墊(60/90 SMOOTH SUBPAD，從3M公司購買))用於拋光熱氧化物空白晶圓(200mm直徑之矽晶圓且其表面上具有一1微米膜厚的氧化矽)一分鐘。一工作液(含有2.5重量% L脯胺酸(經氫氧化鉀調至pH 10.5)的去離子水，流速為100毫升/分鐘)係用於拋光處理期間。安裝SA1。
SA1在使用之前未經調節。在5個熱氧化物空白晶圓上所測試之SA1的拋光效能記錄在圖3中。
圖6繪示與一張印刷紙(620)接觸之SA1(630)及CSA(610)的樣本，其中SA1及CSA之各者係隨接觸該印刷紙之研磨層定向。
實例2
重複實例1，除了以研磨漿液2取代研磨漿液1之外，得到結構化研磨物件SA2。
SA2在使用之前未經調節。在熱氧化物空白晶圓所測試的SA2之拋光效能記錄在圖4中。
圖7繪示與印刷紙620接觸的SA2(730)及CSA(610)之樣本，其中SA2及CSA之各者係隨接觸該印刷紙的研磨層定向。
實例3
重複實例2，除了在拋光熱氧化物空白晶圓SA2之前，先在30rpm的平臺速度、5掃描/min、網寬為2.75至12.50英吋及在100毫升/分鐘的工作液(含有2.5重量% L脯胺酸(用氫氧化鉀調整至pH 10.5)的去離子水)流速下使用一墊調節器(可以CMP-20000TS從Morgan Advanced Ceramics of Allentown,PA購買)就地調節60秒。
調節後(如上)，在熱氧化物空白晶圓上所測試的SA2之拋光效能記錄在圖5中。
實例4
重複實例1，除了以研磨漿液3取代研磨漿液1之外，得到結構化研磨物件SA3。圖8繪示接觸印刷紙620的SA3(830)及CSA(630)之樣本，其中SA3及CSA之各者係隨接觸該印刷紙的研磨層定向。
透射率量測
結構化研磨薄膜之樣品係安置於一Perkin-Elmer Lambda 35 1.27 UV/Vis分光光度計中，使得該光束經定向以垂直於該襯底。在633奈米至660奈米之範圍內的光透射率(按百分數計)係記錄在表格1中(以下)。
將本文涉及之所有專利及公開案全文以引用方式併入本文中。熟悉此項技術者可在未脫離本發明之範圍及精神下對本發明作多種修改及變更，且應理解本發明未被過度限制在本文所闡述之說明性實施例。
100．．．結構化研磨物件
110．．．至少半透明薄膜襯底
120．．．研磨層
130．．．成形研磨複合物
210．．．次研磨墊
212．．．第一窗口
220．．．平臺
222．．．第二窗口
231．．．頭部單元
232．．．常平架卡盤
233．．．晶圓固定器
233a．．．環部分
237．．．蓄水槽
240．．．晶圓
250．．．雷射光束
260．．．工作液
610．．．固定研磨網(CSA)
620．．．印刷紙
630．．．結構化研磨物件1(SA1)
730．．．結構化研磨物件2(SA2)
830．．．結構化研磨物件3(SA3)
圖1係一根據依照本發明之一實施的一例示性結構化研磨物件的透視圖；
圖2係一依照本發明一晶圓表面之一例示性調節方法的示意性側視圖；
圖3-5繪示依照本發明例示性結構化研磨粒之矽晶圓拋光性能；及
圖6-8係繪示與一張其上具有字母之紙張接觸的多種結構化研磨物件的照片。
100．．．結構化研磨物件
110．．．至少半透明薄膜襯底
120．．．研磨層
130．．．成形研磨複合物

Claims (20)

  1. 一種結構化研磨物件，其包括：一至少半透明薄膜襯底；及一研磨層，其佈置於該至少半透明薄膜襯底上並包括複數個成形研磨複合物，其中該等成形研磨複合物包括分散於一黏結劑中的研磨顆粒，其中該等研磨顆粒基本上由平均初級粒徑小於100奈米之氧化鈰顆粒組成，其中該黏結劑包括聚醚酸及諸組分之反應產物，該等組分包括羧基(甲基)丙烯酸酯及聚(甲基)丙烯酸酯，且其中基於該研磨層之全部重量，該等研磨顆粒係以至少70重量%之量存在。
  2. 如請求項1之結構化研磨物件，其中若垂直觀測該研磨層，該結構化研磨物件在從633奈米至660奈米的波長範圍內具有至少3.5%的光透射率。
  3. 如請求項1之結構化研磨物件，其中若垂直觀測該研磨層，該結構化研磨物件在633奈米的波長具有至少3.5%的光透射率。
  4. 如請求項1之結構化研磨物件，其中該等成形研磨複合物基本上係由經縱向定向以垂直於該至少半透明薄膜襯底的柱體所組成。
  5. 如請求項1之結構化研磨物件，其中該羧基(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸β-羧乙酯。
  6. 如請求項1之結構化研磨物件，其中該等組分進一步包括單(甲基)丙烯酸酯。
  7. 一種製造一結構化研磨物件的方法，該方法包括：組合氧化鈰顆粒、聚醚酸、羧基(甲基)丙烯酸酯，及溶劑以形成一分散液，其中該等氧化鈰顆粒具有小於100奈米的平均初級粒徑；組合該分散液與包括聚(甲基)丙烯酸酯的組分以形成一黏結劑前驅體；在一至少半透明薄膜襯底上形成一層該黏結劑前驅體；用具有複數個精確成形之孔穴的生產工具接觸該黏結劑前驅體；固化該黏結劑前驅體以形成一佈置於該至少半透明薄膜襯底上之研磨層；從該生產工具中分離該研磨層以提供該結構化研磨物件，其中基於該研磨層之全部重量，該等氧化鈰顆粒係以至少70重量%之量存在。
  8. 如請求項7之方法，其中若垂直觀測該研磨層，該結構化研磨物件在從633奈米至660奈米的波長範圍內具有至少3.5%的光透射率。
  9. 如請求項7之方法，其中該等成形研磨複合物基本上係由經縱向定向垂直於該至少半透明薄膜襯底的柱體組成。
  10. 如請求項7之方法，其中該等組分進一步包括自由基光起始劑，其中該固化黏結劑前驅體係藉由輻射線固化完成。
  11. 如請求項7之方法，其中該等組分進一步包括自由基熱起始劑。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包括熱後固化該研磨層。
  13. 如請求項7之方法，其中該羧基(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸β-羧乙酯。
  14. 如請求項7之方法，其中該等組分進一步包括單(甲基)丙烯酸酯。
  15. 一種調節一晶圓之氧化物表面的方法，該方法包括：提供一結構化研磨物件，其包括：一至少半透明薄膜襯底；及一研磨層，其佈置於該至少半透明薄膜襯底上並包括複數個成形研磨複合物，其中該等成形研磨複合物包括分散於一黏結劑中的研磨顆粒，其中該等研磨顆粒基本上係由平均初級粒徑小於100奈米之氧化鈰顆粒組成，其中該黏結劑包括聚醚酸及諸組分之反應產物，該等組分包括羧基(甲基)丙烯酸酯及聚(甲基)丙烯酸酯，且其中基於該研磨層之全部重量，該等研磨顆粒係以至少70重量%之量存在；調節該研磨層；用次研磨墊接觸該至少半透明薄膜襯底，該次研磨墊具有延伸穿過其的第一窗口；緊固該次研磨墊於一平臺，該平臺具有延伸穿過其的第二窗口並毗鄰該第一窗口；使該研磨層與該晶圓的氧化物表面進行摩擦性接觸；及當與工作液接觸時，移動該研磨層或該晶圓之至少一者以研磨該晶圓之該表面；及使用一經引導穿過該第一窗口、該第二窗口，及該結構化研磨物件的可見光束監控該晶圓的表面特徵。
  16. 如請求項15之方法，其中若垂直觀測該研磨層，該結構化研磨物件在從633奈米至660奈米的波長範圍內具有至少3.5%的光透射率。
  17. 如請求項15之方法，其中該等成形研磨複合物基本上係由經縱向定向以垂直於該至少半透明薄膜襯底的柱體組成。
  18. 如請求項15之方法，其中該羧基(甲基)丙烯酸酯包括丙烯酸β-羧乙酯。
  19. 如請求項15之方法，其中該等組分進一步包括單(甲基)丙烯酸酯。
  20. 如請求項15之方法，其中該可見光束包括一雷射光束。
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