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TWI909355B - 研磨襯墊及半導體裝置的製造方法 - Google Patents

研磨襯墊及半導體裝置的製造方法

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Publication number
TWI909355B
TWI909355B TW113107827A TW113107827A TWI909355B TW I909355 B TWI909355 B TW I909355B TW 113107827 A TW113107827 A TW 113107827A TW 113107827 A TW113107827 A TW 113107827A TW I909355 B TWI909355 B TW I909355B
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Taiwan
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polishing
window
grinding
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任昶奎
徐章源
尹鍾旭
安俊鎬
Original Assignee
南韓商恩普士股份有限公司
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Application filed by 南韓商恩普士股份有限公司 filed Critical 南韓商恩普士股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種研磨襯墊,包含:研磨層,包含為研磨表面的第一表面及為第一表面的背表面的第二表面,且包含形成以自第一表面穿透至第二表面的第一通孔;窗口,置放於第一通孔內;以及支撐層,置放於研磨層的第二表面的一側上,包含置放於研磨層的一側上的第三表面及為第三表面的背表面的第四表面,且包含形成以自第三表面穿透至第四表面且連接至第一通孔的第二通孔,其中窗口包含其中頂部表面的高度低於第一表面的高度的第一區,且研磨襯墊具有如藉由等式1所計算的0.00至1.45的值。

Description

研磨襯墊及半導體裝置的製造方法
本發明是關於一種在製造半導體裝置的製程中化學地/機械地平坦化半導體基底的製程中使用的研磨襯墊,及一種使用研磨襯墊製造半導體裝置的方法。
化學機械平坦化(chemical mechanical planarization;CMP)或化學機械研磨(chemical mechanical polishing;CMP)製程用於各種領域且用於各種目的。CMP製程對研磨物件的預定研磨表面執行,且可出於修平研磨表面、移除聚集材料、防止晶格損壞及移除刮擦及污染物的目的而執行。
用於半導體製程的CMP製程技術可根據研磨物件的膜品質或研磨之後的表面形狀進行分類。舉例而言,取決於研磨物件的膜品質,可分類為單矽或多晶矽,且取決於雜質的類型,可分類為諸如鎢(W)、銅(Cu)、鋁(Al)、釕(Ru)以及鉭(Ta)的各種氧化物膜或金屬膜CMP製程。另外,取決於研磨之後的表面形狀,可為分類為用於緩解基底表面的粗糙度的製程、用於由多層電路佈線引起的修平步驟的製程以及用於在研磨之後選擇性地成形電路佈線的元件分離製程。
CMP製程可作為多個製程應用於製造半導體裝置的製程中。半導體裝置包含多層,且各層包含複雜及精細電路圖案。另外,近來,半導體裝置在個別晶片大小減小且各層的圖案變得複雜且精細的方向上演進。因此,在製造半導體裝置的製程中,CMP製程的目的不僅已擴展至修平電路佈線,而且已擴展至分離電路佈線且改良佈線表面。因此,需要較複雜且可靠的CMP性能。
用於此CMP製程的研磨襯墊為經由摩擦力將研磨表面處理至所需水準的製程組件。研磨襯墊可視為是研磨之後研磨物件的厚度均勻性、研磨表面的平坦度以及研磨品質的重要因素。
[技術問題] 因此,本發明鑒於以上問題而提出,且本發明的一個目的是提供一種研磨襯墊,所述研磨襯墊具有用於研磨端點偵測功能的窗口且防止窗口作為整個研磨層的局部異質部分負面地影響研磨性能,其中窗口的整個光透射區在研磨製程期間根本未經磨損,或即使當所述區磨損時,磨損程度及磨損區與整個光透射區的面積比率的組合亦有利於長時間維持研磨端點偵測功能。
本發明的另一目的是提供一種製造高品質半導體裝置的方法,而不丟棄及替換研磨襯墊,因為藉由應用具有上述技術優勢的研磨襯墊作為製程組件,研磨端點偵測功能被長時間極佳地維持。 [技術解決方案]
根據本發明的一個態樣,提供一種研磨襯墊,包含:研磨層,包含為研磨表面的第一表面及為第一表面的背表面的第二表面,且包含形成以自第一表面穿透至第二表面的第一通孔;窗口,置放於第一通孔內;以及支撐層,置放於研磨層的第二表面的一側上,包含置放於研磨層的一側上的第三表面及為第三表面的背表面的第四表面,且包含形成以自第三表面穿透至第四表面且連接至第一通孔的第二通孔,其中窗口包含其中頂部表面的高度低於第一表面的高度的第一區,且研磨襯墊具有如藉由下方等式1所計算的大約0.00至大約1.45的值: [等式1] [條件1]
在其中第一表面及矽晶圓的研磨目標表面配置成面向彼此的狀態中,在矽晶圓的轉速為87轉/分鐘,研磨襯墊的轉速為93轉/分鐘,矽晶圓的研磨目標表面相對於第一表面的加壓負載為3.5磅每平方吋,注入至第一表面上的蒸餾水的流率為200毫升/分鐘,處理第一表面的調節器的轉速為101轉/分鐘,且調節器的振動移動速度為19次/分鐘的條件1下執行研磨。
在等式1中,T為窗口頂部表面的光透射區的面積值,P為光透射區在條件1下研磨20小時之後的磨損區的面積(平方毫米)值,Ia為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Sa,微米)值,以及Fa為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Sa,微米)值。
在一個實施例中,研磨襯墊可包含兩個或大於兩個第一通孔,兩個或大於兩個第二通孔以及兩個或大於兩個窗口。
在一個實施例中,第一表面與第一區之間的高度差可為大約100微米至大約1.5毫米。
在一個實施例中,窗口可更包含其中頂部表面的高度等於第一表面的高度的第二區,第一區可位於窗口的中心,且第二區可位於窗口的外部周邊上。
在一個實施例中,在條件1下對2毫米的厚度研磨20小時之後,窗口對於具有450奈米的波長的光可具有大約10%或大於10%的透光率。
在一個實施例中,在條件1下研磨α時間之後,當窗口對於具有450奈米的波長的光具有2.5%或小於2.5%的透光率時,α可為大約50或大於50。
在一個實施例中,使用下方等式2所計算的第一區的Sa變化率可為0%至160%: [等式2]
在等式2中,Ia為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Sa,微米)值,且Fa為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Sa,微米)值。
在一個實施例中,使用下方等式3所計算的第一區的Spk變化率可為0%至130%: [等式3]
在等式3中,Ip為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Spk,微米)值,且Fp為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Spk,微米)值。
在一個實施例中,使用下方等式4所計算的第一區的表面粗糙度(Svk)變化率可為0%至大約320%: [等式4]
在等式4中,Iv為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Svk,微米)值,且Fv為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Svk,微米)值。
根據本發明的另一態樣,提供一種製造半導體裝置的方法,方法包含:提供研磨襯墊的步驟,所述研磨襯墊具有包含為研磨表面的第一表面及為第一表面的背表面的第二表面、形成以自第一表面穿透至第二表面的第一通孔的研磨層,以及置放於第一通孔內的窗口;以及定位研磨物件以使得研磨物件的研磨目標表面與第一表面接觸且接著藉由在壓力條件下使研磨襯墊與研磨物件相對於彼此旋轉來研磨研磨物件的步驟,其中研磨物件包含半導體基底,研磨襯墊更包含置放於研磨層的第二表面的一側上的支撐層,且支撐層包含置放於研磨層的一側上的第三表面及為第三表面的背表面的第四表面,且包含形成以自第三表面穿透至第四表面且連接至第一通孔的第二通孔,其中窗口包含其中頂部表面的高度低於第一表面的高度的第一區,且研磨襯墊具有如藉由等式1所計算的0.00至1.45的值: [等式1] [條件1]
在其中第一表面及研磨物件的研磨目標表面配置成面向彼此的狀態中,在研磨物件的轉速為87轉/分鐘,研磨襯墊的轉速為93轉/分鐘,研磨物件的研磨目標表面相對於第一表面的加壓負載為3.5磅每平方吋,注入至第一表面上的蒸餾水的流率為200毫升/分鐘,處理第一表面的調節器的轉速為101轉/分鐘,且調節器的振動移動速度為19次/分鐘的條件1下執行研磨。
在等式1中,T為窗口頂部表面的光透射區的面積(平方毫米)值,P為光透射區在條件1下研磨20小時之後的磨損區的面積(平方毫米)值,Ia為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Sa,微米)值,且Fa為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Sa,微米)值。
製造半導體裝置的方法可更包含將研磨漿液供應至第一表面的步驟。研磨漿液可經由供應噴嘴噴灑至第一表面上,且經由供應噴嘴噴灑的研磨漿液的流率可為大約10毫升/分鐘至大約1,000毫升/分鐘。
研磨物件及研磨襯墊中的各者的轉速可為大約10轉/分鐘至大約500轉/分鐘。
在一個實施例中,製造半導體裝置的方法可更包含使用調節器使第一表面粗糙化的步驟。調節器的轉速可為大約50轉/分鐘至大約150轉/分鐘,且調節器相對於第一表面的加壓負載可為大約1磅至大約10磅。
在一個實施例中,研磨物件的研磨目標表面藉以壓靠第一表面的負載可為大約0.01磅每平方吋至大約20磅每平方吋。
在根據一個實施例的製造半導體裝置的方法中,第一表面與第一區之間的高度差可為100微米至1.5毫米。
在根據一個實施例製造半導體裝置的方法中,窗口可更包含其中頂部表面的高度等於第一表面的高度的第二區,第一區可位於窗口的中心,且第二區可位於窗口的外部周邊上。
在根據一個實施例的製造半導體裝置的方法中,在條件1下對2毫米的厚度研磨20小時之後,窗口對於具有450奈米的波長的光可具有10%或大於10%的透光率。
在根據一個實施例的製造半導體裝置的方法中,在條件1下研磨α時間之後,當窗口對於具有450奈米的波長的光具有2.5%或小於2.5%的透光率時,α可為50或大於50。
根據本發明的又一態樣,提供一種研磨襯墊,包含:研磨層,包含為研磨表面的第一表面及為第一表面的背表面的第二表面,且包含形成以自第一表面穿透至第二表面的第一通孔;窗口,置放於第一通孔內;以及支撐層,置放於研磨層的第二表面的一側上,包含置放於研磨層的一側上的第三表面及為第三表面的背表面的第四表面,且包含形成以自第三表面穿透至第四表面且連接至第一通孔的第二通孔,其中窗口包含其中頂部表面的高度低於第一表面的高度的第一區,且使用下方等式2所計算的第一區的Sa變化率為0%至160%。 [等式2] [條件1]
在其中第一表面及矽晶圓的研磨目標表面配置成面向彼此的狀態中,在矽晶圓的轉速為87轉/分鐘,研磨襯墊的轉速為93轉/分鐘,矽晶圓的研磨目標表面相對於第一表面的加壓負載為3.5磅每平方吋,注入至第一表面上的蒸餾水的流率為200毫升/分鐘,處理第一表面的調節器的轉速為101轉/分鐘,且調節器的振動移動速度為19次/分鐘的條件1下執行研磨。
在等式2中,Ia為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Sa,微米)值,且Fa為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Sa,微米)值。 [有利效應]
本發明可提供一種研磨襯墊,所述研磨襯墊具有用於研磨端點偵測功能的窗口且防止窗口作為整個研磨層的局部異質部分負面地影響研磨性能,其中窗口的整個光透射區在研磨製程期間根本未經磨損,或即使當所述區磨損時,磨損程度及磨損區與整個光透射區的面積比率的組合亦有利於長時間維持研磨端點偵測功能。
本發明可提供一種製造高品質半導體裝置的方法,而不丟棄及替換研磨襯墊,因為藉由應用具有上述技術優勢的研磨襯墊作為製程組件,研磨端點偵測功能被長時間極佳地維持。
現將參考隨附圖式更全面地描述本發明,其中繪示本發明的例示性實施例。然而,本發明可以許多不同形式體現,且不應視為受限於本文中所闡述的實施例;相反地提供這些實施例使得本揭露將是透徹且完整的,且將本發明的概念充分地傳達給所屬技術領域中具有通常知識者。本發明僅由申請專利範圍的類別定義。
在圖式中,一些組件的厚度在必要時繪示為放大的以清晰地表達層或區。另外,在圖式中,為方便解釋,放大一些層及區的厚度。在整個說明書中,相同附圖標號指代相同元件。
另外,當諸如層、膜、區以及構件的元件稱為「在另一元件上」時,所述元件可直接在另一元件上或可存在介入元件。當部分稱為「在另一部分的正上方」時,解譯為意謂其間不存在其他部分。另外,當層、隔膜、區或平板的一部分稱為在另一部分「下方」、「下面」或「下部」時,此不僅意謂「緊接另一部分在下方」時,而且意謂其間存在另一部分時。當部分稱為在另一部分「正下方」時,解譯為意謂其間不存在其他部分。
在下文中,將詳細描述根據本發明的實施例。
本發明的一個實施例提供一種研磨襯墊,包含:研磨層,包含為研磨表面的第一表面及為第一表面的背表面的第二表面,且包含形成以自第一表面穿透至第二表面的第一通孔;窗口,置放於第一通孔內;以及支撐層,置放於研磨層的第二表面的一側上,包含置放於研磨層的一側上的第三表面及為第三表面的背表面的第四表面,且包含形成以自第三表面穿透至第四表面且連接至第一通孔的第二通孔。窗口包含其頂部表面高度低於第一表面的高度的第一區,且研磨襯墊具有如下方藉由等式1所計算的0.00至1.45的值。 [等式1] [條件1]
在其中第一表面及矽晶圓的研磨目標表面配置成面向彼此的狀態中,在矽晶圓的轉速為87轉/分鐘,研磨襯墊的轉速為93轉/分鐘,矽晶圓的研磨目標表面相對於第一表面的加壓負載為3.5磅每平方吋,注入至第一表面上的蒸餾水的流率為200毫升/分鐘,處理第一表面的調節器的轉速為101轉/分鐘,且調節器的振動移動速度為19次/分鐘的條件1下執行研磨。
在等式1中,T為窗口頂部表面的光透射區的面積(平方毫米)值,P為光透射區在條件1下研磨20小時之後的磨損區的面積(平方毫米)值,Ia為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Sa,微米)值,且Fa為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Sa,微米)值。
在等式1中,T及P為單位為平方毫米的各數值且僅由無單位數字組成。Ia及Fa為單位為微米的各數值且僅由無單位數字組成。
條件1為用於導出P及Fa的量測條件,且不限制應用研磨襯墊的研磨製程的製程條件。
研磨襯墊為用於修平表面的研磨製程的基本原材料中的一者,且尤其為用於製造半導體裝置的製程中的重要製程組件中的一者。研磨襯墊的目的是藉由平坦化不均勻結構及移除表面缺陷來改良後續處理的便利性。除半導體技術領域以外,研磨製程為應用於其他技術領域的製程,但與其他技術領域相比較,半導體製造製程中所需的研磨製程的精確度可稱為處於最高水準。考慮到朝向半導體裝置的高整合及超小型化的新近趨勢,半導體裝置的品質甚至可藉由半導體裝置的製造製程期間的研磨製程中的極小誤差而極大地降低。因此,為了研磨製程的精密控制,引入研磨端點偵測技術以在半導體基底已準確地研磨至所要程度時停止研磨。研磨端點偵測技術為藉由使用穿過能夠透射光且設置於研磨襯墊中的窗口的光來光學偵測半導體基底的厚度來偵測精確研磨端點的技術。窗口為提供研磨襯墊的整個研磨表面的局部異質表面的組件。隨著研磨製程進行,窗口及研磨層以不同速率磨損,或表面磨損成具有不同紋理。由此,研磨表面與窗口表面之間的邊界的異質性可引起半導體基底的研磨目標表面中的缺陷。另外,取決於窗口的磨損圖案,光透射功能快速降低且研磨端點偵測功能喪失,此可縮短研磨襯墊的使用壽命。根據一個實施例的研磨襯墊可藉由在預定範圍內滿足等式1的值來防止窗口作為異質部分負面地影響研磨性能。另外,研磨襯墊可實現長時間極佳地維持窗口的研磨端點偵測功能的效應。
在一個實施例中,等式1的值可為大約0.00至大約1.45,例如,大約0.00至大約1.40,例如,大約0.00至大約1.35,例如,大約0.00至大約1.30,例如,大約0.00至大約1.25,例如,大約0.00至大約1.20,例如,大約0.00至大約1.15,例如,大約0.00至大約1.10,例如,大約0.00至大約1.05,例如,大約0.00至大約1.00,例如,大約0.00至大約0.95,例如,大約0.00至大約0.90,例如,大約0.00至大約0.85,例如,大約0.00至大約0.80,例如,大約0.00或大於0.00且小於大約0.80。當等式1的值滿足以上範圍時,窗口展示整個光透射區在研磨製程期間根本未經磨損,或即使當區磨損時,磨損程度及磨損區在整個光透射區中的面積的組合亦可展示長時間維持研磨端點偵測功能的適當效應。
在一個實施例中,使用下方等式2所計算的第一區的表面粗糙度(Sa)變化率可為大約0%至大約160%,例如,大約0%至大約150%,例如,大約0%至大約140%,例如,大約0%至大約130%,例如,大約0%至大約120%,例如,大約0%至大約110%,例如,大約0%至大約100%,例如,大約0%至大約90%,例如,大約0%至大約85%。 [等式2]
在等式2中,Ia為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Sa,微米)值,且Fa為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Sa,微米)值。
在一個實施例中,使用下方等式3所計算的第一區的表面粗糙度(Spk)變化率可為大約0%至大約130%,例如,大約0%至大約110%,例如,大約0%至大約90%,例如,大約0%至大約70%,例如,大約0%至大約65%。 [等式3]
在等式3中,Ip為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Spk,微米)值,且Fp為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Spk,微米)值。
在一個實施例中,使用下方等式4所計算的第一區的表面粗糙度(Svk)變化率可為大約0%至大約320%,例如,大約0%至大約300%,例如,大約0%至大約280%,例如,大約0%至大約260%,例如,大約0%至大約240%,例如,大約0%至大約220%。 [等式4]
在等式4中,Iv為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Svk,微米)值,且Fv為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Svk,微米)值。
當等式2、等式3以及等式4的各值或大於兩個值同時滿足上文提及的範圍時,窗口102上可實際上不存在磨損及撕裂。即使當磨損發生時,磨損程度亦可更有利於藉由控制窗口102的光透射區中的磨損區的面積比率來實現對研磨端點偵測功能的劣化具有極小實務影響的效應。
圖1示意性地繪示根據一個實施例的在研磨襯墊100的含窗口區的厚度方向上的橫截面,且圖2示意性地繪示根據一個實施例的在研磨襯墊200的含窗口區的厚度方向上的橫截面。參考圖1,研磨襯墊100包含研磨層10,所述研磨層包含為研磨表面的第一表面11及為第一表面11的背表面的第二表面12且包含形成以自第一表面11穿透至第二表面12的第一通孔101。另外,研磨襯墊100包含支撐層20,所述支撐層包含位於研磨層10的一側上的第三表面21及為第三表面21的背表面的第四表面22且包含形成以自第三表面21穿透至第四表面22且連接至第一通孔101的第二通孔201。第二通孔201形成以連接至第一通孔101,使得研磨襯墊100包含自頂部至底部穿透整個厚度的光學路徑,且可有效地應用經由窗口102的光學端點偵測方法。
窗口102包含其中頂部表面的高度低於第一表面11的高度的第一區1102。藉由在窗口102中包含第一區1102,用於研磨端點偵測功能的透光率可長時間維持在預定水準。在一個實施例中,第一表面11與第一區1102之間的高度差(h1)可為大約100微米至大約1.5毫米,例如,大約100微米至大約1.4毫米,例如,大約100微米至1.3毫米,例如,大約100微米至大約1.2毫米,例如,大約100微米至1.1毫米,例如,大約100微米至大約1.0毫米,例如,大約200微米至大約1.5毫米,例如,大約250微米至大約1.5毫米,例如,大約300微米至大約1.5毫米,例如,大約350微米至大約1.5毫米,例如,大約400微米至大約1.5毫米,例如,大約450微米至大約1.5毫米,例如,大約480微米至大約1.5毫米,例如,大約200微米至大約1.2毫米,例如,大約300微米至大約1.2毫米,例如,大約400微米至大約1.0毫米,例如,大約480微米至大約1.0毫米,例如,大約500微米至大約900微米。當第一區1102與第一表面11之間的高度差(h1)在以上範圍內時,窗口102的透光率可長時間維持高於特定水準。另外,可防止窗口102作為第一表面11上的局域化異質區域對研磨性能具有負面影響。
參考圖2,在研磨襯墊200中,窗口102可更包含其中頂部表面的高度等於第一表面11的高度的第二區2102。另外,第一區1102可位於窗口102的中心,且第二區2102可位於窗口102的外部周邊中。
窗口102的頂部表面的高度與第一表面11的高度相同的實情意謂高度實質上相同,且應理解為涵蓋即使在誤差範圍內存在特定高度差,但將其視為實質上相同高度的實情。具體而言,當窗口102的頂部表面與第一表面11之間的高度差為0微米至30微米時,兩個高度應理解為實質上相同。
窗口102的中心是指包含窗口102的重心的預定區,且窗口102的外部周邊是指包圍窗口102的中心外部周邊的預定區。
當窗口102包含第一區1102及第二區2102兩者時,窗口102的光透射區的磨損可實質上不發生。因此,可藉由在長時段內維持窗口102的透光率高於預定水準來最大化研磨端點偵測功能的維護時間。當第二區2102位於窗口102的外部周邊中,且第一區1102位於窗口102的中心時,長時間維持窗口102的透光率的效應可進一步最大化,且相互異質性可在窗口102與研磨層10之間的邊界處最小化。
圖3示意性地繪示根據一個實施例的研磨襯墊100的平面圖。參考圖3,窗口102可具有圓形或橢圓形狀。研磨襯墊100可包含兩個或大於兩個第一通孔101、兩個或大於兩個第二通孔201以及兩個或大於兩個窗口102。
在一個實施例中,當研磨襯墊100包含兩個或大於兩個窗口102時,窗口102中的任一者稱為第一窗口1021,且鄰近於第一窗口1021的另一窗口102稱為第二窗口1022,連接第一窗口1021的中心(C1)及研磨襯墊100的中心(C)的直線(L1)與連接第二窗口1022的中心(C2)及研磨襯墊100的中心(C)的直線(L2)之間的角度(θ)可為大約90°至大約150°,例如,大約95°至大約150°,例如,大約100°至大約150°,例如,大約105°至大約150°,例如,大約110°至大約150°,例如,大約90°至大約145°,例如,大約90°至大約140°,例如,大約90°至大約135°,例如,大約90°至大約130°,例如,大約90°至大約125°,例如,大約95°至大約140°,例如,大約100°至大約135°,例如,大約105°至大約130°,例如,大約110°至大約125°。當研磨襯墊100具有多個窗口102及此配置時,在旋轉研磨襯墊100時的研磨製程期間,可在研磨端點偵測步驟中產生更可靠的結果。另外,藉由確保窗口的適當置放間距,即使第一表面11的窗口102的表面形成多個異質區,亦可有效地防止由窗口102與研磨層10之間的邊界引起的刮擦。
當窗口102具有圓形形狀時,窗口102的直徑可為大約15毫米至大約35毫米,例如,大約15毫米至大約34毫米,例如,大約15毫米至大約33毫米,例如,大約15毫米至大約32毫米,例如,大約15毫米至大約31毫米,例如,大約15毫米至大約30毫米,例如,大約15毫米至大約29毫米,例如,大約15毫米至大約28毫米,例如,大約15毫米至大約27毫米,例如,大約15毫米至大約26毫米,例如,大約15毫米至大約25毫米,例如,大約15毫米至大約24毫米,例如,大約15毫米至大約23毫米,例如,大約15毫米至大約22毫米,例如,大約15毫米至大約21毫米,例如,大約15毫米至大約20.5毫米,例如,大約16毫米至大約35毫米,例如,大約17毫米至大約35毫米,例如,大約18毫米至大約35毫米,例如,大約19毫米至大約35毫米,例如,大約17毫米至大約30毫米,例如,大約18毫米至大約28毫米,例如,大約19毫米至大約25毫米,例如,大約19毫米至大約24毫米,例如,大約19毫米至大約22毫米,例如,大約19毫米至大約21毫米,例如,大約19毫米至大約20.5毫米。
當窗口102具有橢圓形狀時,窗口102的最長直徑可為大約15毫米至大約35毫米,例如,大約15毫米至大約34毫米,例如,大約15毫米至大約33毫米,例如,大約15毫米至大約32毫米,例如,大約15毫米至大約31毫米,例如,大約15毫米至大約30毫米,例如,大約15毫米至大約29毫米,例如,大約15毫米至大約28毫米,例如,大約15毫米至大約27毫米,例如,大約15毫米至大約26毫米,例如,大約15毫米至大約25毫米,例如,大約15毫米至大約24毫米,例如,大約15毫米至大約23毫米,例如,大約15毫米至大約22毫米,例如,大約15毫米至大約21毫米,例如,大約15毫米至大約20.5毫米,例如,大約16毫米至大約35毫米,例如,大約17毫米至大約35毫米,例如,大約18毫米至大約35毫米,例如,大約19毫米至大約35毫米,例如,大約17毫米至大約30毫米,例如,大約18毫米至大約28毫米,例如,大約19毫米至大約25毫米,例如,大約19毫米至大約24毫米,例如,大約19毫米至大約22毫米,例如,大約19毫米至大約21毫米,例如,大約19毫米至大約20.5毫米。
當窗口102的大小滿足此範圍時,可確保足夠的光透射區用於研磨端點偵測。另外,由於窗口102的表面在第一表面11上的區域適合作為局域化異質區域,因此可有利於最小化研磨性能的劣化,諸如由研磨層10與窗口102之間的邊界區域引起的刮擦。
窗口102置放於第一通孔101內。在一個實施例中,第二通孔201可小於第一通孔101。藉由形成小於第一通孔101的第二通孔201,窗口102的底部橫截面產生可在第三表面21上支撐窗口102的支撐表面。窗口102可經由支撐表面牢固地安裝,且可在研磨製程期間有效地防止液體組分自第一表面11流入。
在一個實施例中,當窗口102為圓形或橢圓形時,第一通孔101及第二通孔201的形狀亦可為圓形或橢圓形。亦即,第一通孔101及第二通孔201可具有符合窗口102的形狀的形狀。當窗口102及第一通孔101以及第二通孔201具有符合彼此的形狀時,可確保窗口102的光透射區。
在一個實施例中,窗口102可為圓形,第一通孔101可為圓形,且第二通孔201可為圓形。此處,窗口102的直徑可與第一通孔101的直徑(w4)相同,或可小於第一通孔101的直徑(w4)。舉例而言,窗口102的直徑與第一通孔101的直徑(w4)之間的差可為大約0毫米至大約0.8毫米,例如,大約0毫米至大約0.7毫米,例如,大約0毫米至大約0.6毫米,例如,大約0毫米至大約0.5毫米。當窗口102的直徑與第一通孔101的直徑(w4)之間的差滿足範圍時,可防止諸如研磨漿液的液體組分經由窗口102與研磨層10之間的界面的滲漏,且可改良將窗口102置放於第一通孔101內的製程的效率。
在一個實施例中,當第一通孔101為圓形時,第一通孔101的直徑(w4)可為大約15.5毫米至大約35.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約34.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約33.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約32.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約31.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約30.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約29.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約28.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約26.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約25.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約24.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約23.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約22.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約21.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約21毫米,例如,大約16.5毫米至大約35.5毫米,例如,大約17.5毫米至大約35.5毫米,例如,大約18.5毫米至大約35.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約35.5毫米,例如,大約17.5毫米至大約30.5毫米,例如,大約18.5毫米至大約28.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約25.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約24.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約22.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約21.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約21毫米。
在一個實施例中,當第一通孔101為橢圓形時,第一通孔101的最長直徑可為大約15.5毫米至大約35.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約34.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約33.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約32.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約31.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約30.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約29.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約28.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約26.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約25.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約24.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約23.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約22.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約21.5毫米,例如,大約15.5毫米至大約21毫米,例如,大約16.5毫米至大約35.5毫米,例如,大約17.5毫米至大約35.5毫米,例如,大約18.5毫米至大約35.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約35.5毫米,例如,大約17.5毫米至大約30.5毫米,例如,大約18.5毫米至大約28.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約25.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約24.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約22.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約21.5毫米,例如,大約19.5毫米至大約21毫米。
在一個實施例中,當第二通孔201為圓形時,第二通孔201的直徑(w5)可為大約7.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約26.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約25.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約24.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約23.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約22.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約21.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約20.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約19.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約18.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約17.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約16.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約15.5毫米,例如大約7.5毫米至大約14.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約13.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約13毫米,例如,大約8.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約9.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約10.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約9.5毫米至大約22.5毫米,例如,大約10.5毫米至大約20.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約17.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約16.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約14.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約13.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約13毫米。
在一個實施例中,當第二通孔201為橢圓形時,第二通孔201的最長直徑可為大約7.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約26.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約25.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約24.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約23.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約22.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約21.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約20.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約19.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約18.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約17.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約16.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約15.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約14.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約13.5毫米,例如,大約7.5毫米至大約13毫米,例如,大約8.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約9.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約10.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約27.5毫米,例如,大約9.5毫米至大約22.5毫米,例如,大約10.5毫米至大約20.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約17.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約16.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約14.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約13.5毫米,例如,大約11.5毫米至大約13毫米。
當窗口102的形狀為圓形或橢圓形,且第一通孔101及第二通孔201的形狀為圓形或橢圓形時,第一區1102的形狀亦可為圓形或橢圓形。
當第一區1102為圓形時,第一區1102的直徑(w3)可大於第二通孔201的直徑(w5)。當第一區1102的直徑(w3)與第二通孔201的直徑(w5)相同或小於第二通孔201的直徑(w5)時,此情況可不利於最小化窗口102的光透射區中的磨損區的面積或實質上防止磨損。因此,可更難以在長時段內維持研磨端點偵測功能。
第一區1102的直徑(w3)與第二通孔201的直徑(w5)之間的差可為例如大約2毫米至大約10毫米,例如,大約2毫米至大約9.5毫米,例如,大約2毫米至大約9毫米,例如,大約2毫米至大約8.5毫米,例如,大約2毫米至大約8毫米,例如,大約2.5毫米至大約10毫米,例如,3毫米至大約10毫米,例如,大約2.5毫米至大約9.5毫米,例如,大約3毫米至大約8.5毫米。當第一區1102的直徑(w3)與第二通孔201的直徑(w5)之間的差在以上範圍內時,可使得窗口102的光透射區儘可能地覆蓋第一區1102。另外,即使當磨損發生時,藉由適當地調整光透射區中的磨損區的面積比率,可更有利於防止窗口102的實際磨損或最大化長時間維持研磨端點偵測功能的效應。
在一個實施例中,第一黏著層30可包含於窗口102的底部橫截面與第三表面21之間,且第二黏著層40可包含於第二表面12與第三表面21之間及窗口的底部橫截面與第三表面21之間。可藉由在窗口的底部橫截面與第三表面21之間提供包含第一黏著層30及第二黏著層40的多階段黏著層來大大地改良防漏水效應。具體而言,使用研磨襯墊100的研磨製程藉由將諸如液體漿液的流體供應至第一表面11上來執行。此時,自流體衍生的組分可流入窗口102的一側與第一通孔101的一側之間的界面中。當以此方式傳輸的流體組分穿過第二通孔201且流入研磨襯墊100底部的研磨裝置中時,可引起研磨裝置的故障或防止窗口102的準確端點偵測。自此視角,藉由在研磨襯墊100中形成小於第一通孔101的第二通孔201,可將窗口102的支撐表面緊固於第三表面21上。另外,可藉由在支撐表面上形成包含第一黏著層30及第二黏著層40的多階段黏著層來大大地改良防漏水效應。
圖4示意性地繪示根據另一實施例的在研磨襯墊300的含窗口區的厚度方向上的橫截面。參考圖4,研磨襯墊300可在支撐層20中包含部分壓縮區(compressed region;CR)。壓縮區(CR)是藉由將一定量的壓力施加至支撐層20的底部橫截面而壓縮的部分,且可最大化研磨襯墊300的防漏水效應。壓縮區(CR)形成於對應於支撐層20中的窗口102的底部橫截面的區中。對應於窗口102的底部橫截面的區是指包含對應於支撐層20中的窗口102的底部橫截面的部分的預定區,且窗口102的側向延伸部及壓縮區(CR)的內側端未必重合。亦即,壓縮區(CR)形成於預定區上以包含自第二通孔201的一側朝向支撐層20的內部對應於窗口102的底部橫截面的所有部分。
支撐層20可包含不包含壓縮區(CR)的區中的非壓縮區(non-compressed region;NCR)。非壓縮區(NCR)具有預定孔隙率,可充當用於防止施加至研磨襯墊100的外力經由研磨表面11傳輸到研磨物件的緩衝區,且可用以支撐研磨層10。
在一個實施例中,壓縮區(CR)可具有連續結構以包含對應於窗口102在自第二通孔201的一側朝向支撐層的內部的方向上的底部橫截面的所有部分。自另一視角解釋,壓縮區(CR)為包含對應於窗口102的底部橫截面的所有部分的連續壓縮區,且可不包含藉由非壓縮區(NCR)定界的多於兩個壓縮區。自另一態樣解釋,壓縮區(CR)可為形成以包含對應於窗口102的底部橫截面的所有部分的連續壓縮區。亦即,壓縮區(CR)是藉由自第四表面22側加壓形成的連續壓縮區,所述第四表面22側為支撐層20的下部表面,且在形成製程期間不包含具有不同加壓方向的兩個或大於兩個壓縮區。因此,可最大化製程效率。另外,經由加加壓程形成的高密度區可更有利於改良防漏水效應。
以此方式,藉由對應於支撐層20的窗口102的底部橫截面的區中形成壓縮區(CR),與非壓縮區(NCR)相比較,壓縮區(CR)可形成高密度區。在此情況下,可有效地防止流體組分流入窗口102的一側與第一通孔101的一側之間的界面以及多階段黏著層中。因此,在根據一個實施例的研磨襯墊100中,有機地組合窗口102的底部橫截面與第三表面21之間的多階段黏著層結構及支撐層20的壓縮區(CR)結構。由此,與先前技術相比較,可顯著改良防漏水效應。
在一個實施例中,第一黏著層30可包含濕氣可固化樹脂,且第二黏著層40可包含熱塑性樹脂。在一個實施例中,第一黏著層30及第二黏著層40可在自窗口102的底部橫截面朝向第三表面21的方向上依序配置。第一黏著層30為窗口102的一側與第一通孔101的一側之間滲漏的流體組分首先遇到的黏著層。藉由在第一黏著層30中包含濕氣可固化樹脂,可大大地改良防漏水效應。第二黏著層40為窗口102的底部橫截面與第三表面21之間的多階段黏著層的組件,且為置放於第二表面12與第三表面21之間以附接研磨層10及支撐層20的層。藉由在第二黏著層40中包含熱塑性樹脂,第二黏著層40可與第一黏著層30層壓在一起以改良防漏水效應,且同時提供研磨層10及支撐層20的極佳界面耐久性。
第一黏著層30可包含濕氣可固化黏著劑組成物的濕氣固化產物,所述濕氣可固化黏著劑組成物含有由含有芳族二異氰酸酯及多元醇的單體組分聚合的胺基甲酸酯類預聚合物。此處,『濕氣可固化』是指其中濕氣充當固化引發劑的性質,且濕氣可固化黏著劑組成物是指其中空氣中的濕氣充當固化引發劑的黏著劑組成物。在本說明書中『預聚合物』是指具有相對低分子量的聚合物,其中聚合度在中間階段停止以促進固化產物的產生中的模製。預聚合物可在經歷諸如加熱及/或加壓的額外固化製程之後模製成最終固化產物,或藉由與諸如其他可聚合化合物(例如,異質單體或異質預聚合物)的額外化合物混合而進行反應。
當第一黏著層30自含有由單體組分聚合的胺基甲酸酯類預聚合物的濕氣可固化黏著劑組成物衍生時,可大大地改良窗口102與第一黏著層30之間的界面黏著,其可基於第一黏著層30與第二黏著層40的極佳相容性而大大地改良防漏水效應。
更具體而言,第一黏著層30可包含:胺基甲酸酯類預聚合物,藉由自含有由下方化學式1表示的芳族二異氰酸酯及具有2個至10個碳原子的二元醇的單體組分的聚合作用形成;以及濕氣可固化黏著劑組成物的濕氣固化產物,包含由下方化學式1表示的未反應芳族二異氰酸酯。 [化學式1]
舉例而言,單體組分可包含具有2個至10個碳原子的二元醇,例如,3個至10個碳原子,例如,4個至10個碳原子以及5個至10個碳原子。
更具體而言,第一黏著層30可包含:胺基甲酸酯類預聚合物,藉由聚合含有由化學式1表示的芳族二異氰酸酯、由下方化學式2表示的二元醇以及由下方化學式3表示的二元醇的單體組分獲得;以及濕氣可固化黏著劑組成物的濕氣固化產物,含有由化學式1表示的未反應芳族二異氰酸酯。 [化學式2] [化學式3]
黏著劑組成物可包含呈大約90重量%至大約99重量%的量的胺基甲酸酯類預聚合物及呈大約1重量%至大約10重量%的量的未反應芳族二異氰酸酯。舉例而言,黏著劑組成物可包含:呈大約91重量%至大約99重量%的量的胺基甲酸酯類預聚合物,例如,大約93重量%至大約99重量%,例如大約95重量%至大約99重量%;以及呈大約1重量%至大約9重量%的量的未反應芳族二異氰酸酯,例如,大約1重量%至大約7重量%,例如,大約1重量%至大約5重量%。未反應芳族二異氰酸酯是指其中兩端存在異氰酸酯基(-NCO)而不與胺基甲酸酯發生反應的二異氰酸酯。
在一個實施例中,濕氣可固化黏著劑組成物的濕氣固化產物可為以下的結果:加壓與超音波融合;加壓與熱融合;或加壓、超音波融合;以及濕氣可固化黏著劑組成物的熱融合。
第一黏著層30的黏著劑組成物在室溫下可具有大約5,000毫帕·秒至大約10,000毫帕·秒,例如,大約6,000毫帕·秒至大約9,000毫帕·秒。此處,室溫是指在大約20℃至大約30℃範圍內的溫度。當黏著劑組成物的黏度滿足此範圍時,在第一黏著層30的形成期間可確保極佳製程效率。另外,藉由固化黏著劑組成物形成的第一黏著層30的密度可更有利於防漏水效應。
具體而言,第二黏著層40可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:熱塑性胺基甲酸酯類黏著劑、熱塑性丙烯酸黏著劑、熱塑性矽類黏著劑以及其組合。當第二黏著層40包含熱塑性樹脂時,與其中第二黏著層40包含熱固性樹脂的情況相比較,可改良製程效率。具體而言,當熱固性黏著劑用作第二黏著層40時,大批量生產的效率可歸因於在應用輥對輥製程中的困難而降低。另外,由於必須使用噴霧施加方法替代輥對輥,因此存在歸因於散射的襯墊污染可增加的風險。亦即,第二黏著層40為形成於第二表面12與第三表面21之間的大面積層。藉由應用熱塑黏著劑,可提高製程效率,可藉由防止研磨襯墊污染而顯著地降低缺陷率,且可在確保與自濕氣固化黏著劑衍生的第一黏著層30的防漏水效應方面確保極佳相容性。
參考圖4,壓縮區(CR)的厚度(d1)與非壓縮區(NCR)的厚度(d2)相比較的百分比可為大約0.01%至大約80%,例如,大約0.01%至大約60%,例如,大約0.01%至大約50%,例如,大約0.1%至大約50%,例如,大約1%至大約50%,例如,大約1%至大約45%,例如,大約2%至大約45%,例如,大約5%至大約45%,例如,大約10%至大約45%,例如,大約15%至大約45%,例如,大約20%至大約45%。亦即,d1/d2×100的值可滿足所述範圍。當壓縮區(CR)壓縮成具有滿足與非壓縮區(NCR)的厚度相比較的範圍的百分比的厚度時,連同窗口102的底部橫截面的多階段黏著層結構,可更有利於改良防漏水效應。另外,壓縮區(CR)可形成在不削弱非壓縮區(NCR)的緩衝及支撐功能的情況下有效防止漏水的高密度區。
壓縮區(CR)的厚度(d1)與壓縮區(CR)的寬度(w1)相比較的百分比可為大約0.01%至大約30%,例如,大約0.01%至20%,例如,大約0.1%至大約20%,例如,大約1%至大約20%,例如,大約1%至大約15%,例如,大約2%至大約15%,例如,大約2%至大約10%,例如,大約3%至大約9%。當壓縮區(CR)的厚度(d1)滿足與寬度(w1)相比較的比率時,壓縮區(CR)區可實現最佳防漏水效應而不損害支撐層20對研磨層10及窗口102的總體支撐能力。
圖5為圖1的部分A的放大示意圖。參考圖5,第一表面11可包含至少一個溝槽111。溝槽111為以小於研磨層10的厚度(d4)的深度(d3)處理的溝槽結構,且可執行確保在研磨製程期間施加至第一表面11的諸如研磨漿液及清潔流體的液體組分的流動性的功能。施加至第一表面11的研磨漿液的流動性與經由窗口102與研磨層10之間的邊界的漏水現象及/或由窗口102與研磨層10之間的邊界引起的研磨目標表面上的刮擦的發生密切相關。當研磨漿液的流動性不適當時,來自研磨漿液的碎屑可殘留在窗口102與研磨層10之間的邊界處,從而在研磨物件的研磨目標表面上引起刮擦。另外,碎屑可引起窗口102的表面的過量磨損,快速降低窗口102的透光率且引起研磨端點偵測功能的喪失。因此,藉由適當地設計溝槽111的結構,可最大化研磨襯墊100的防漏水效應及窗口102的光透射性能維持效應。
在一個實施例中,研磨襯墊100的平面結構可為實質上圓形的,且溝槽111可具有以與第一表面11上的研磨層10的中心朝向研磨層10的末端的預定距離間隔的同心圓形結構。在另一實施例中,溝槽111可具有自第一表面11上的研磨層10的中心朝向末端連續地形成的徑向結構。在另一實施例中,溝槽111可同時包含同心圓形結構及徑向結構。
在一個實施例中,研磨層10的厚度(d4)可為大約0.8毫米至大約5.0毫米,例如,大約1.0毫米至大約4.0毫米,例如,大約1.0毫米至3.0毫米,例如,大約1.5毫米至大約3.0毫米,例如,大約1.7毫米至大約2.7毫米,例如,大約2.0毫米至大約3.5毫米。
在一個實施例中,溝槽111的寬度(w2)可為大約100微米至大約1500微米,例如,大約200微米至大約1400微米,例如,大約300微米至大約1300微米,例如,大約400微米至大約1200微米,例如,大約400微米至大約1000微米,例如,大約400微米至大約800微米。
在一個實施例中,溝槽111的深度(d3)可為大約0.1毫米至大約20毫米,例如,大約0.1毫米至大約15毫米,例如,大約0.1毫米至大約10毫米,例如,大約0.1毫米至大約5毫米,例如,大約0.1毫米至大約1.5毫米。
在一個實施例中,當第一表面11包含多個溝槽111且溝槽111包含同心圓形溝槽時,同心圓形溝槽的兩個相鄰溝槽111之間的節距(p1)可為大約2毫米至大約70毫米,例如,大約2毫米至大約60毫米,例如,大約2毫米至大約50毫米,例如,大約2毫米至大約35毫米,例如,大約2毫米至大約10毫米,例如,大約2毫米至大約8毫米。
當至少一個溝槽111分別或同時滿足以上範圍內的深度(d3)、寬度(w2)以及節距(p1)時,經由溝槽111實施的研磨漿液的流動性可更有利於最大化窗口102的透光率維持性能及防漏水效應。具體而言,當溝槽111的深度(d3)、寬度(w2)以及節距(p1)在上文提及的範圍外時,當經由溝槽111實施的研磨漿液的流動性過高或每單位時間流率過高時,研磨漿液組分可不執行其原始研磨功能且可排出至第一表面11外部。相反地,當研磨漿液的流動性過低或每單位時間的流率過低時,研磨漿液組分可不執行其原始研磨功能且可經由窗口102與研磨層10之間的邊界殘留在窗口102的表面上,從而引起窗口102的表面的過量磨損。
參考圖5,研磨層10可具有包含多個孔隙112的多孔結構。孔隙112遍及研磨層10分散,且即使當第一表面11在研磨製程期間藉由調節器碾磨時亦可起連續地在表面上產生特定粗糙度的作用。孔隙112中的一些可暴露於第一表面11上的外部,且可呈現為與溝槽111相異的精細凹入部分113。精細凹入部分113可在研磨襯墊100的使用期間執行判定研磨溶液或研磨漿液連同溝槽111的流動性及留存空間的功能,且可在研磨研磨物件的研磨目標表面時執行實體上提供摩擦的功能。
孔隙112的平均孔隙大小可為大約10微米至大約30微米,例如,大約10微米至大約25微米,例如,大約15微米至大約25微米,例如,大約18微米至大約23微米。將研磨襯墊切割成1毫米×1毫米的方形(厚度:2毫米)以獲得1平方毫米片段。使用掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope;SEM)在100倍放大率下獲得片段的經研磨表面的影像。基於影像,觀測橫截面,且自使用影像分析軟體獲得的影像來量測孔隙的直徑及數目。孔隙的平均大小為藉由將研磨表面的1平方毫米內的孔隙的直徑的總和除以孔隙的數目來獲得數目平均值。研磨層10可藉由具有由滿足平均孔隙大小的多個孔隙構成的多孔結構而具有適當機械性質。此等機械性質展示與窗口102的機械及物理性質的極佳相容性,其可更有利於長時間維持窗口102的光透射性能。
第一表面11可歸因於精細凹入部分113而具有預定表面粗糙度。在一個實施例中,第一表面11的表面粗糙度(Ra)可為大約1微米至大約20微米,例如,大約2微米至大約18微米,例如,大約3微米至大約16微米,例如,大約4微米至大約14微米,例如,大約4微米至大約10微米。當第一表面11的表面粗糙度(Ra)滿足所述範圍時,研磨漿液的歸因於精細凹入部分113的流動性可更有利於防止窗口102的表面磨損,且可更有利於防止經由窗口102與研磨層10之間的邊界的滲漏。
在一個實施例中,在室溫乾燥條件下針對第一表面11量測的蕭氏D(Shore D)硬度可小於在室溫乾燥條件下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D硬度。此處,室溫乾燥條件意謂在大約20℃至大約30℃的範圍內的溫度條件下不處理稍後描述的濕潤條件的乾燥狀態。舉例而言,在室溫乾燥條件下針對第一表面11量測的蕭氏D硬度與在室溫乾燥條件下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D硬度之間的差可為大約5至大約10,例如,大約5至大約7,例如,大約5.5至大約6.5。
在一個實施例中,在室溫乾燥條件下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D硬度可為大約60至大約70,例如,大約60至68,例如,大約60至大約65。
在一個實施例中,在30℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度與在室溫乾燥條件下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度之間的差可為大約0至大約1.0,例如,大約0至大約0.8。
在一個實施例中,在50℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度可小於在室溫乾燥條件下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度。舉例而言,在50℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度與在室溫乾燥條件下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度之間的差可為大約1至大約7,例如,大約1至大約6,例如,大約1至5.5。
在一個實施例中,在70℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度可小於在室溫乾燥條件下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度。舉例而言,在70℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度與在室溫乾燥條件下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度之間的差可為大約5至大約10,例如,大約6至大約10,例如,大約7至10。
在一個實施例中,在30℃下針對第一表面11量測的蕭氏D濕硬度可小於在30℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度。舉例而言,在30℃下針對第一表面11量測的蕭氏D濕硬度與在30℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度之間的差可大於大約0及大約15或小於15,例如,大約1至大約15,例如,大約2至大約15。
在一個實施例中,在50℃下針對第一表面11量測的蕭氏D濕硬度可小於在50℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度。舉例而言,在50℃下針對第一表面11量測的蕭氏D濕硬度與在50℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度之間的差可大於大約0及大約15或小於15,例如,大約1至大約25,例如,大約5至大約25,例如,大約5至15。
在一個實施例中,在70℃下針對第一表面11量測的蕭氏D濕硬度可小於在70℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度。舉例而言,在70℃下針對第一表面11量測的蕭氏D濕硬度與在70℃下針對窗口102的頂部橫截面量測的蕭氏D濕硬度之間的差可大於大約0及大約15或小於15,例如,大約1至大約25,例如,大約5至大約25,例如,大約8至16。
此處,蕭氏D濕硬度為在將窗口102或研磨層10浸沒於對應溫度的水中30分鐘之後量測的表面硬度值。
使用研磨襯墊100的研磨製程為在第一表面11上施加液體漿液的同時執行研磨的製程。另外,研磨製程的溫度可在大約30℃至大約70℃之間變化。亦即,當基於在類似於實際製程的溫度及濕環境下量測的蕭氏D硬度推導窗口102的頂部橫截面的硬度的改變滿足前述趨勢,且在室溫乾燥條件下的第一表面11與窗口102的頂部橫截面之間的硬度關係滿足上文提及的範圍時,在遍及窗口102的頂部橫截面及第一表面11進行研磨的同時,研磨操作可平滑地進行,因此窗口102的等式1的值有利於實施目標範圍。因此,可長時間極佳地維持窗口的研磨端點偵測功能。
在一個實施例中,窗口102可包含含有第一胺基甲酸酯類預聚合物的窗口組成物的非發泡固化產物。由於窗口102包含非發泡固化產物,與含有發泡固化產物的情況相比較,可更有利於確保端點偵測所需的透光率及適當表面硬度。『預聚合物』是指藉由在中間階段停止聚合度以促進固化產物的產生中的模製而獲得的相對低分子量的聚合物。預聚合物可經受額外固化製程,諸如加熱及/或加壓,或可與額外化合物混合及發生反應,諸如其他可聚合化合物,例如,異質單體或異質預聚合物,且接著模製為最終固化產物。
第一胺基甲酸酯類預聚合物可藉由使第一異氰酸酯化合物與第一多元醇化合物反應來製備。第一異氰酸酯化合物可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:芳族二異氰酸酯、脂族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯以及其組合。在一個實施例中,第一異氰酸酯化合物可包含芳族二異氰酸酯及脂環族二異氰酸酯。
舉例而言,第一異氰酸酯化合物可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI)、萘-1,5-二異氰酸酯、對-伸苯基二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯以及其組合。
舉例而言,第一多元醇化合物可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、丙烯醯基多元醇以及其組合。『多元醇』是指每分子含有至少兩個羥基(-OH)的化合物。在一個實施例中,第一多元醇化合物可包含具有兩個羥基的二元醇化合物,亦即,二醇(diol)或二醇(glycol)。在一個實施例中,第一多元醇化合物可包含聚醚多元醇。
舉例而言,第一多元醇化合物可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:聚四亞甲基醚二醇(PTMG)、聚丙烯醚二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇(DEG)、二丙二醇(DPG)、三丙二醇、聚丙二醇(PPG)以及其組合。
在一個實施例中,第一多元醇化合物的重量平均分子量(Mw)可為大約100公克/莫耳至大約3,000公克/莫耳,例如,大約100公克/莫耳至大約2,000公克/莫耳,例如,大約100公克/莫耳至大約1,800公克/莫耳,例如,大約500公克/莫耳至大約1,500公克/莫耳,例如,大約800公克/莫耳至大約1,200公克/莫耳。
在一個實施例中,第一多元醇化合物可包含重量平均分子量(Mw)為大約100公克/莫耳或大於100公克/莫耳且小於大約300公克/莫耳的低分子量多元醇及重量平均分子量(Mw)為大約300公克/莫耳或大於300公克/莫耳及大約1800公克/莫耳或小於1800公克/莫耳的高分子量多元醇。藉由將重量平均分子量在範圍內的低分子量多元醇及高分子量多元醇適當地混合為第一多元醇化合物,具有適當交聯結構的非發泡固化產物可由第一胺基甲酸酯類預聚合物形成,且窗口102可更有利於確保所要諸如硬度的物理性質及諸如透光率的光學性質。
第一胺基甲酸酯類預聚合物的重量平均分子量(Mw)可為大約500公克/莫耳至大約2000公克/莫耳,例如,大約800公克/莫耳至大約1500公克/莫耳,例如,大約900公克/莫耳至大約1200公克/莫耳,例如,大約950公克/莫耳至大約1100公克/莫耳。當第一胺基甲酸酯類預聚合物具有對應於前述範圍內的重量平均分子量(Mw)的聚合度時,可能有利的是對於窗口組成物在預定製程條件下無泡沫固化以形成與研磨層10的研磨表面具有適當相互表面硬度關係的窗口102。因此,跨研磨表面及窗口102的整個頂部橫截面平滑地進行研磨,藉此防止漏水。
在一個實施例中,第一異氰酸酯化合物可包含芳族二異氰酸酯及脂環族二異氰酸酯。舉例而言,芳族二異氰酸酯可包含2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)及2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI),且脂環族二異氰酸酯可包含二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)。另外,第一多元醇化合物可包含例如聚四亞甲基醚二醇(PTMG)、二乙二醇(DEG)以及聚丙二醇(PPG)。
在窗口組成物中,以用於製備第一胺基甲酸酯類預聚合物的所有組分當中的總計100重量份的第一異氰酸酯化合物計,第一多元醇化合物的總量可為大約100重量份至大約250重量份,例如,大約120重量份至大約250重量份,例如,大約120重量份至大約240重量份,例如,大約150重量份至大約240重量份,例如,大約150重量份至大約200重量份。
在窗口組成物中,第一異氰酸酯化合物可包含芳族二異氰酸酯,且芳族二異氰酸酯可包含2,4-TDI及2,6-TDI。以100重量份的2,4-TDI計,2,6-TDI的量可為大約1重量份至大約40重量份,例如,大約1重量份至大約30重量份,例如,大約10重量份至大約30重量份,例如,大約15重量份至大約30重量份。
在窗口組成物中,第一異氰酸酯化合物可包含芳族二異氰酸酯及脂環族二異氰酸酯。以總計100重量份的芳族二異氰酸酯計,脂環族二異氰酸酯的量可為大約5重量份至大約30重量份,例如,大約10重量份至大約30重量份,例如,大約15重量份至大約30重量份。
當窗口組成物的各組分的相對含量比個別地或同時滿足上文提及的範圍時,使用窗口組成物製造的窗口102可確保端點偵測功能必要的透光率,且同時,窗口102的頂部橫截面可具有適當表面硬度。因此,窗口102的頂部橫截面可與由研磨層組成物製造的研磨層10的研磨表面形成適當相互表面硬度關係,其中各組分的相對含量比個別地或同時滿足稍後描述的範圍。藉由促進經由研磨表面及窗口頂部橫截面重複地進行的研磨,可長時間維持窗口102的研磨端點偵測功能。
窗口組成物的異氰酸酯基含量(NCO%)可為大約6重量%至大約10重量%,例如,大約7重量%至大約9重量%,例如,大約7.5重量%至大約8.5重量%。異氰酸酯基含量是指未與胺基甲酸酯發生反應且作為自由反應基團存在的異氰酸酯基(-NCO)在窗口組成物的總重量中的重量百分比。可藉由控制用於製備第一胺基甲酸酯類預聚合物的第一異氰酸酯化合物及第一多元醇化合物的類型及含量、包含用於製備第一胺基甲酸酯類預聚合物的製程的溫度、壓力以及時間的條件以及用於製備第一胺基甲酸酯類預聚合物的添加劑的類型及含量來設計異氰酸酯基含量。當窗口組成物的異氰酸酯基含量滿足範圍時,可在不發泡的情況下固化窗口組成物以確保適當表面硬度。另外,在最大化防漏水效應方面,可能有利的是確保與研磨層的適當硬度相關性。
窗口組成物可更包含硬化劑。硬化劑為與第一胺基甲酸酯類預聚合物發生化學反應以在窗口內形成最終硬化結構的化合物,且可包含例如胺化合物或醇化合物。具體而言,硬化劑可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:芳族胺、脂族胺、芳族醇、脂族醇以及其組合。
舉例而言,硬化劑可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)、二乙基甲苯二胺(DETDA)、二胺基二苯基甲烷、二甲基硫代-甲苯二胺(DMTDA)、丙二醇雙對-胺基苯甲酸酯、亞甲基雙-甲基鄰胺基苯甲酸酯、二胺基二苯碸、間二甲苯二胺、異佛爾酮二胺、乙二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、聚伸丙基二胺、聚伸丙基三胺、雙(4-胺基-3-氯苯基)甲烷以及其組合。
以100重量份的窗口組成物計,硬化劑的含量可為大約18重量份至大約28重量份,例如,大約19重量份至大約27重量份,例如,大約20重量份至大約26重量份。
在一個實施例中,硬化劑可包含胺化合物。窗口組成物中的異氰酸酯基(-NCO)與硬化劑中的胺基(-NH2)的莫耳比可為大約1:0.60至大約1:0.99,例如,大約1:0.60至大約1:0.95。
如上文所描述,窗口可包含窗口組成物的非發泡固化產物。因此,窗口組成物可不包含發泡劑。當窗口組成物經歷不含發泡劑的固化製程時,可確保端點偵測所需的光透明度。
必要時,窗口組成物可視情況包含添加劑。添加劑可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:界面活性劑、pH調節劑、黏合劑、抗氧化劑、熱穩定劑、分散穩定劑以及其組合。上方諸如『界面活性劑』及『抗氧化劑』的名稱為基於物質的主要作用的任意名稱,且各物質未必僅執行受限於名稱下的作用的功能。
在一個實施例中,在窗口102中,在應用研磨製程之前,對於2毫米的厚度的具有在大約500奈米至大約700奈米的波長範圍內的一種波長的光的透光率可為大約1%至大約50%,例如,大約30%至大約85%,例如,大約30%至大約70%,例如,大約30%至大約60%,例如,大約1%至大約20%,例如,大約2%至大約20%,例如,大約4%至大約15%。
在一個實施例中,在窗口102中,在條件1下對2毫米的厚度研磨20小時之後,對於具有450奈米的波長的光的透光率可為大約10%或大於10%,例如,大約10%至大約50%,例如,大約10%或大於10%且小於大約50%,例如,大約10%至大約48%,例如,大約10%至大約46%,例如,大約10%至大約40%,例如,大約10%至大約35%,例如,大約10%至大約30%,例如,大約10%至大約28%,例如,大約10%至大約25%。亦即,在第一表面11與矽晶圓的研磨目標表面配置成面向彼此的情況下,在其中矽晶圓的轉速為87轉/分鐘、研磨襯墊100的轉速為93轉/分鐘、矽晶圓的研磨目標表面相對於第一表面11的加壓負載為3.5磅每平方吋、注入至第一表面11上的蒸餾水的流率為200毫升/分鐘、處理第一表面11的調節器的轉速為101轉/分鐘且調節器的振動移動速度為19次/分鐘的條件下執行20小時的研磨之後,對於2毫米的厚度及具有450奈米的波長的光的透光率可滿足所述範圍。條件1為可藉由使實驗上預期的研磨端點偵測功能的維持性能與實際研磨製程中的研磨端點偵測功能的維持性能相匹配來產生高度可靠的實驗結果的量測條件。亦即,藉由在除條件1以外的量測條件下進行研磨實驗而獲得的實驗結果可為無意義的實驗結果,因為結果不對應於實際研磨製程中的窗口的研磨端點偵測功能的維持性能。當在條件1下研磨20小時之後窗口102的透光率滿足所述範圍時,裝配有窗口102的研磨襯墊100可在實際研磨製程期間長時間維持極佳研磨端點偵測功能。
在一個實施例中,在使用研磨襯墊100在條件1下研磨α時間之後,當窗口102對於具有450奈米的波長的光的透光率為2.5%或小於2.5%時,α可為大約50或大於50,例如,大約50至大約120,例如,大約50至大約100。亦即,在條件1下使用研磨襯墊100執行研磨大約50小時或大於50小時,例如,大約50小時至大約120小時,例如,大約50小時至大約100小時之後,窗口102對於具有450奈米的波長的光的透光率可為大約2.5%或小於2.5%。條件1為可藉由使實驗上預期的研磨端點偵測功能的維持性能與實際研磨製程中的研磨端點偵測功能的維持性能相匹配來產生高度可靠的實驗結果的量測條件。亦即,藉由在除條件1以外的量測條件下進行研磨實驗而獲得的實驗結果可為無意義的實驗結果,因為結果不對應於實際研磨製程中的窗口的研磨端點偵測功能的維持性能。當在條件1下執行研磨時,當將窗口102的透光率降低至大約2.5%或小於2.5%的研磨時間滿足所述範圍時,當研磨襯墊100應用於實際研磨製程時,研磨端點偵測功能的留存時間可最大化,從而導致研磨襯墊100的使用壽命大大地增加。
在一個實施例中,研磨層10可包含含有第二胺基甲酸酯類預聚合物的研磨層組成物的發泡固化產物。研磨層10可具有藉由包含發泡固化產物的孔隙結構。此孔隙結構可在研磨表面上形成非發泡固化產物無法形成的表面粗糙度,且可起到適當地確保施加至研磨表面的研磨漿液的流動性及與研磨物件的研磨目標表面的物理摩擦的作用。『預聚合物』是指藉由在中間階段停止聚合度以促進固化產物的產生中的模製而獲得的相對低分子量的聚合物。預聚合物可經受額外固化製程,諸如加熱及/或加壓,或可與額外化合物混合及發生反應,諸如其他可聚合化合物,例如,異質單體或異質預聚合物,且接著模製為最終固化產物。
第二胺基甲酸酯類預聚合物可藉由使第二異氰酸酯化合物與第二多元醇化合物反應來製備。第二異氰酸酯化合物可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:芳族二異氰酸酯、脂族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯以及其組合。在一個實施例中,第二異氰酸酯化合物可包含芳族二異氰酸酯。舉例而言,第二異氰酸酯化合物可包含芳族二異氰酸酯及脂環族二異氰酸酯。
舉例而言,第二異氰酸酯化合物可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI)、萘-1,5-二異氰酸酯、對-伸苯基二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯以及其組合。
舉例而言,第二多元醇化合物可包含選自由以下各者組成的群組中的一者:聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、丙烯醯基多元醇以及其組合。『多元醇』是指每分子含有至少兩個羥基(-OH)的化合物。在一個實施例中,第二多元醇化合物可包含具有兩個羥基的二元醇化合物,亦即,二醇或二醇。在一個實施例中,第二多元醇化合物可包含聚醚多元醇。
舉例而言,第二多元醇化合物可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:聚四亞甲基醚二醇(PTMG)、聚丙烯醚二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、二乙二醇(DEG)、二丙二醇(DPG)、三丙二醇、聚丙二醇(PPG)以及其組合。
在一個實施例中,第二多元醇化合物可包含重量平均分子量(Mw)為大約100公克/莫耳或大於100公克/莫耳且小於大約300公克/莫耳的低分子量多元醇及重量平均分子量(Mw)為大約300公克/莫耳至大約1800公克/莫耳的高分子量多元醇。藉由將重量平均分子量在範圍內的低分子量多元醇及高分子量多元醇適當地混合為第二多元醇化合物,具有適當交聯結構的發泡固化產物可由第二胺基甲酸酯類預聚合物形成,且研磨層10可更有利於形成具有諸如硬度的所要物理性質及適當大小的孔隙的泡沫結構。
第二胺基甲酸酯類預聚合物的重量平均分子量(Mw)可為大約500公克/莫耳至大約3,000公克/莫耳,例如,大約600公克/莫耳至大約2,000公克/莫耳,例如,大約800公克/莫耳至大約1,000公克/莫耳。當第二胺基甲酸酯類預聚合物具有對應於前述範圍內的重量平均分子量(Mw)的聚合度時,研磨層組成物可在預定製程條件下發泡且固化,使得可容易地形成具有研磨表面的研磨層10,所述研磨表面與窗口102的頂部橫截面具有適當相互表面硬度關係。因此,跨研磨表面及窗口102的整個頂部橫截面平滑地進行研磨,藉此最小化窗口102的磨損。另外,即使當窗口102的磨損進行時,整個光透射區中的磨損面積亦不超過適當範圍,因此可長時間經由窗口102維持極佳研磨端點偵測功能。
在一個實施例中,第二異氰酸酯化合物可包含芳族二異氰酸酯及脂環族二異氰酸酯。舉例而言,芳族二異氰酸酯可包含2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)及2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI),且脂環族二異氰酸酯可包含二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)。另外,第二多元醇化合物可包含例如聚四亞甲基醚二醇(PTMG)及二乙二醇(DEG)。
在研磨層組成物中,以用於製備第二胺基甲酸酯類預聚合物的所有組分當中的總計100重量份的第二異氰酸酯化合物計,第二多元醇化合物的總量可為大約100重量份至大約250重量份,例如,大約110重量份至大約250重量份,例如,大約110重量份至大約240重量份,例如,大約110重量份至大約200重量份,例如,大約110重量份至大約180重量份,例如,大約110重量份或大於110重量份且小於大約150重量份。
在研磨層組成物中,第二異氰酸酯化合物可包含芳族二異氰酸酯,且芳族二異氰酸酯可包含2,4-TDI及2,6-TDI。以100重量份的2,4-TDI計,2,6-TDI的量可為大約1重量份至大約40重量份,例如,大約1重量份至大約30重量份,例如,大約10重量份至大約30重量份,例如,大約15重量份至大約30重量份。
在研磨層組成物中,第二異氰酸酯化合物可包含芳族二異氰酸酯及脂環族二異氰酸酯。以總計100重量份的芳族二異氰酸酯計,脂環族二異氰酸酯的總量可為大約5重量份至大約30重量份,例如,大約5重量份至大約25重量份,例如,大約5重量份至大約20重量份,例如,大約5重量份或大於5重量份且小於大約15重量份。
當研磨層組成物的各組分的相對含量比率個別地或同時滿足上文提及的範圍時,由研磨層組成物製備的研磨層10的研磨表面可具有適當孔隙結構及表面硬度。因此,研磨層10的研磨表面可與窗口102的頂部橫截面形成適當相互表面硬度關係,其中各組分的相對含量比率個別地或同時滿足上述範圍。因此,跨研磨表面及窗口102的整個頂部橫截面平滑地進行研磨,藉此最小化窗口102的磨損。另外,即使當窗口102的磨損進行時,整個光透射區中的磨損面積亦不超過適當範圍,因此可長時間經由窗口102維持極佳研磨端點偵測功能。
研磨層組成物的異氰酸酯基含量(NCO%)可為大約6重量%至大約12重量%,例如,大約6重量%至大約10重量%,例如,大約6重量%至大約9重量%。異氰酸酯基含量是指未與胺基甲酸酯發生反應且作為自由反應基團存在的異氰酸酯基(-NCO)在初步組成物的總重量中的重量百分比。可藉由控制用於製備第二胺基甲酸酯類預聚合物的第二異氰酸酯化合物及第二多元醇化合物的類型及含量、包含用於製備第二胺基甲酸酯類預聚合物的製程的溫度、壓力以及時間的條件以及用於製備第二胺基甲酸酯類預聚合物的添加劑的類型及含量來設計異氰酸酯基含量。當研磨層組成物的異氰酸酯基含量滿足所述範圍時,研磨層組成物可在預定製程條件下發泡及固化,使得可容易地形成具有研磨表面的研磨層10,所述研磨表面與窗口102的頂部橫截面具有適當相互表面硬度關係。因此,跨研磨表面及窗口102的整個頂部橫截面平滑地進行研磨,藉此最小化窗口102的磨損。另外,即使當窗口102的磨損進行時,整個光透射區中的磨損面積亦不超過適當範圍,因此可長時間經由窗口102維持極佳研磨端點偵測功能。
研磨層組成物可更包含硬化劑。硬化劑為與第二胺基甲酸酯類預聚合物發生化學反應以在研磨層內形成最終硬化結構的化合物,且可包含例如胺化合物或醇化合物。具體而言,硬化劑可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:芳族胺、脂族胺、芳族醇、脂族醇以及其組合。
舉例而言,硬化劑可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA)、二乙基甲苯二胺(DETDA)、二胺基二苯基甲烷、二甲基硫代-甲苯二胺(DMTDA)、丙二醇雙對-胺基苯甲酸酯、亞甲基雙-甲基鄰胺基苯甲酸酯、二胺基二苯碸、間二甲苯二胺、異佛爾酮二胺、乙二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、聚伸丙基二胺、聚伸丙基三胺、雙(4-胺基-3-氯苯基)甲烷以及其組合。
以100重量份的研磨層組成物計,硬化劑的含量可為大約18重量份至大約28重量份,例如,大約19重量份至大約27重量份,例如,大約20重量份至大約26重量份。
在一個實施例中,硬化劑可包含胺化合物。研磨層組成物中的異氰酸酯基(-NCO)與硬化劑中的胺基(-NH2)的莫耳比可為大約1:0.60至大約1:0.99,例如,大約1:0.60至大約1:0.95。
研磨層組成物可更包含發泡劑。發泡劑為在研磨層內形成孔隙結構的組分,且可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:固體發泡劑、蒸汽發泡劑、液體發泡劑以及其組合。在一個實施例中,發泡劑可包含固體發泡劑、蒸汽發泡劑或其組合。
固體發泡劑的平均粒徑可為大約5微米至大約200微米,例如,大約20微米至大約50微米,例如,大約21微米至大約50微米,例如,大約21微米至大約40微米。當固體發泡劑為如下文所描述的熱膨脹粒子時,固體發泡劑的平均粒徑意謂熱膨脹粒子的平均粒徑。當固體發泡劑為如下文所描述的未膨脹粒子時,固體發泡劑的平均粒徑意謂在藉由熱或壓力膨脹之後的粒子的平均粒徑。
固體發泡劑可包含可膨脹粒子。可膨脹粒子為歸因於熱或壓力而膨脹的粒子。可由在形成研磨層的製程期間施加的熱或壓力來判定最終研磨層中的可膨脹粒子的大小。可膨脹粒子可包含熱膨脹粒子、未膨脹粒子或其組合。熱膨脹粒子是指已藉由熱預膨脹且歸因於在形成研磨層的製程期間施加的熱或壓力而具有很少或沒有大小改變的粒子。未膨脹粒子為尚未預膨脹的粒子,且是指最終大小藉由在形成研磨層的製程期間施加的熱或壓力的膨脹而判定的粒子。
可膨脹粒子可包含由樹脂製成的外殼及存在於外殼內的膨脹感應組件。
舉例而言,外殼可包含熱塑性樹脂,且熱塑性樹脂可包含由下述者所組成的族群中選出的一或多者:二氯亞乙烯類共聚物、丙烯腈類共聚物、甲基丙烯腈類共聚物以及丙烯酸共聚物。
膨脹感應組件可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:烴化合物、氯-氟化合物、四烷基矽烷化合物以及其組合。
具體而言,烴化合物可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷、異丁烯、正丁烯、異丁烯、正戊烷、異戊烷、新戊烷、正己烷、庚烷、石油醚以及其組合。
氯-氟化合物可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:三氯氟甲烷(CCl3F)、二氯二氟甲烷(CCl2F2)、氯三氟甲烷(CClF3)、四氟乙烯(CClF2-CClF2)以及其組合。
四烷基矽烷化合物可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:四甲基矽烷、三甲基乙基矽烷、三甲基異丙基矽烷、三甲基正丙基矽烷以及其組合。
固體發泡劑可視情況包含無機處理的粒子。舉例而言,固體發泡劑可包含用無機物質處理的可膨脹粒子。在一個實施例中,固體發泡劑可包含用二氧化矽(SiO2)粒子處理的可膨脹粒子。用無機物質處理固體發泡劑可防止多個粒子之間的凝聚。當與尚未用無機物質處理的固體發泡劑相比較時,用無機物質處理的固體發泡劑的表面可具有不同化學、電及/或物理性質。
以100重量份的胺基甲酸酯類預聚合物計,固體發泡劑的含量可為大約0.5重量份至大約10重量份,例如,大約1重量份至大約3重量份,例如,大約1.3重量份至大約2.7重量份,例如,大約1.3重量份至大約2.6重量份。
固體發泡劑的類型及含量可根據研磨層的所要孔隙結構及物理性質而判定。
蒸汽發泡劑可包含惰性氣體。蒸汽發泡劑可藉由在反應期間添加於第二胺基甲酸酯類預聚合物與硬化劑之間用作孔隙形成元件。
當氣體不參與第二胺基甲酸酯類預聚合物與硬化劑之間的反應時,氣體可用作惰性氣體而無特定限制。舉例而言,惰性氣體可包含由下述者所組成的族群中選出一者:氮氣(N2)、氬氣(Ar)、氦氣(He)以及其組合。具體而言,惰性氣體可包含氮氣(N2)或氬氣(Ar)。
蒸汽發泡劑的類型及含量可取決於研磨層的所要孔隙結構及物理性質而判定。
在一個實施例中,發泡劑可包含固體發泡劑。舉例而言,發泡劑可僅由固體發泡劑組成。
固體發泡劑可包含可膨脹粒子,且可膨脹粒子可包含熱膨脹粒子。舉例而言,固體發泡劑可僅由熱膨脹粒子組成。當固體發泡劑不包含未膨脹粒子且僅由熱膨脹粒子組成時,孔隙結構的可變性減小,但可預測性預先增大,此可有利於遍及研磨層的整個區實現均質孔隙特性。
在一個實施例中,熱膨脹粒子的平均粒徑可為大約5微米至大約200微米。熱膨脹粒子的平均粒徑可為大約5微米至大約100微米,例如,大約10微米至大約80微米,例如,大約20微米至大約70微米,例如,大約20微米至大約50微米,例如,大約30微米至大約70微米,例如,大約25微米至45微米,例如,大約40微米至大約70微米,例如,大約40微米至大約60微米。平均粒徑定義為熱膨脹粒子的D50。
在一個實施例中,熱膨脹粒子的密度可為大約30公斤/平方公尺至大約80公斤/平方公尺,例如,大約35公斤/平方公尺至大約80公斤/平方公尺,例如,大約35公斤/平方公尺至大約75公斤/平方公尺,例如,大約38公斤/平方公尺至大約72公斤/平方公尺,例如,大約40公斤/平方公尺至大約75公斤/平方公尺,例如,大約40公斤/平方公尺至大約72公斤/平方公尺。
在一個實施例中,發泡劑可包含蒸汽發泡劑。舉例而言,發泡劑可包含固體發泡劑及蒸汽發泡劑。關於固體發泡劑的細節如上文所描述。
蒸汽發泡劑可在混合第二胺基甲酸酯類預聚合物、固體發泡劑以及硬化劑的製程期間經由預定注入管路注入。蒸汽發泡劑的注入速率可為大約0.8升/分鐘至大約2.0升/分鐘,例如,大約0.8升/分鐘至大約1.8升/分鐘,例如,大約0.8升/分鐘至大約1.7升/分鐘,例如,大約1.0升/分鐘至大約2.0升/分鐘,例如,大約1.0升/分鐘至大約1.8升/分鐘,例如,大約1.0升/分鐘至大約1.7升/分鐘。
必要時,研磨層組成物可視情況包含添加劑。添加劑可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:界面活性劑、pH調節劑、黏合劑、抗氧化劑、熱穩定劑、分散穩定劑以及其組合。上方諸如『界面活性劑』及『抗氧化劑』的名稱為基於物質的主要作用的任意名稱,且各物質未必僅執行受限於名稱下的作用的功能。
當材料在防止孔隙聚集或重疊中起作用時,材料可用作界面活性劑而無特定限制。舉例而言,界面活性劑可包含矽類界面活性劑。
以100重量份的第二胺基甲酸酯類預聚合物計,界面活性劑的含量可為大約0.2重量份至大約2重量份。具體而言,以100重量份的第二胺基甲酸酯類預聚合物計,界面活性劑的含量可為大約0.2重量份至大約1.9重量份,例如,大約0.2重量份至大約1.8重量份,例如,大約0.2重量份至大約1.7重量份,例如,大約0.2重量份至大約1.6重量份,例如,大約0.2重量份至大約1.5重量份,例如,大約0.5重量份至1.5重量份。在此範圍內,自蒸汽發泡劑衍生的孔隙可穩定地形成且維持於模具內。
反應速率調節劑起促進或延遲反應的作用,且取決於目的,可使用反應加速劑、反應阻滯劑或兩者。反應速率調節劑可包含反應加速劑。舉例而言,反應加速劑可包含由三級胺化合物及有機金屬化合物所組成的族群中選出的一或多個反應加速劑。
具體而言,反應速率調節劑可包含由下述者所組成的族群中選出的一或多者:三伸乙二胺、二甲基乙醇胺、四甲基丁烷二胺、2-甲基-三伸乙二胺、二甲基環己胺、三乙胺、三異丙醇胺、1,4-二氮雙環(2,2,2)辛烷、雙(2-甲胺基乙基)醚、三甲基胺基乙基乙醇胺、N,N,N,N,N''-五甲基二伸乙基三胺、二甲胺基乙胺、二甲胺基丙胺、苯甲基二甲胺、N-乙基嗎啉、N,N-二甲胺基乙基嗎啉、N,N-二甲基環己胺、2-甲基-2-氮雜降冰片烷(2-methyl-2-azanorbornane)、二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、二乙酸二丁基錫、二乙酸二辛基錫、順丁烯二酸二丁基錫、二-2-乙基己酸二丁基錫以及二硫醇二丁基錫。具體而言,反應速率調節劑可包含由下述者所組成的族群中選出的一或多者:苯甲基二甲胺、N,N-二甲基環己胺以及三乙胺。
以100重量份的第二胺基甲酸酯類預聚合物計,反應速率調節劑的含量可為大約0.05重量份至大約2重量份,例如,大約0.05重量份至大約1.8重量份,例如,大約0.05重量份至大約1.7重量份,例如,大約0.05重量份至大約1.6重量份,例如,大約0.1重量份至大約1.5重量份,例如,大約0.1重量份至大約0.3重量份,例如,大約0.2重量份至大約1.8重量份,例如,大約0.2重量份至大約1.7重量份,例如,大約0.2重量份至大約1.6重量份,例如,大約0.2重量份至大約1.5重量份,例如,大約0.5重量份至大約1重量份。當反應速率調節劑的含量滿足上文提及的含量範圍時,藉由適當地控制初步組成物的固化反應速率,可形成具有所要大小及硬度的孔隙的研磨層。
在一個實施例中,研磨層10的密度可為大約0.50公克/立方公分至大約1.20公克/立方公分,例如,大約0.50公克/立方公分至大約1.10公克/立方公分,例如,大約0.50公克/立方公分至大約1.00公克/立方公分,例如,大約0.60公克/立方公分至大約0.90公克/立方公分,例如,大約0.70公克/立方公分至大約0.90公克/立方公分。其密度滿足所述範圍的研磨層10可經由其研磨表面為研磨物件提供具有適當機械性質的研磨表面。因此,研磨目標表面的研磨平坦度可極佳,且可有效地防止諸如刮擦的缺陷發生。另外,當研磨層10的物理性質展示與窗口102的機械及物理性質的極佳相容性時,可遍及研磨表面及窗口102的整個頂部橫截面平滑地進行研磨,且由此可最小化窗口102的磨損程度。另外,即使當窗口102的磨損進行時,整個光透射區的磨損面積亦不超過適當範圍,因此可長時間極佳地維持經由窗口102的研磨端點偵測功能。
在一個實施例中,研磨層10的抗張強度可為大約15牛頓/平方毫米至大約30牛頓/平方毫米,例如,大約15牛頓/平方毫米至大約28牛頓/平方毫米,例如,大約15牛頓/平方毫米至大約27牛頓/平方毫米,例如,大約17牛頓/平方毫米至大約27牛頓/平方毫米,例如,大約20牛頓/平方毫米至大約27牛頓/平方毫米。當量測抗張強度時,將研磨層處理至2毫米的厚度,且將研磨層切割成4公分× 1公分(水平×豎直)的大小以製備樣本。對於樣本,使用萬能試驗機(universal testing machine;UTM)以50毫米/分鐘的速度來量測恰好在斷裂之前的最高強度值。基於結果,判定抗張強度。具有滿足上述範圍的抗張強度的研磨層10可經由其研磨表面為研磨物件提供具有適當機械性質的研磨表面。因此,研磨目標表面的研磨平坦度可極佳,且可有效地防止諸如刮擦的缺陷發生。另外,當研磨層10的物理性質展示與窗口102的機械及物理性質的極佳相容性時,可遍及研磨表面及窗口102的整個頂部橫截面平滑地進行研磨,且由此可最小化窗口102的磨損程度。另外,即使當窗口102的磨損進行時,整個光透射區的磨損面積亦不超過適當範圍,因此可長時間極佳地維持經由窗口102的研磨端點偵測功能。
在一個實施例中,研磨層10的伸長率可為大約100%或大於100%,例如,大約100%至大約200%,例如,大約110%至大約160%。當量測伸長率時,將研磨層處理至2毫米的厚度,且將研磨層切割成4公分× 1公分(水平×豎直)的大小以製備樣本。對於樣本,使用萬能試驗機(UTM)以50毫米/分鐘的速度來量測恰好在斷裂之前的最大變形長度。伸長率表達為最大變形長度與初始長度的比率的百分比(%)。當研磨層10的伸長率滿足所述範圍時,研磨層10可經由其研磨表面為研磨物件提供具有適當機械性質的研磨表面。因此,研磨目標表面的研磨平坦度可極佳,且可有效地防止諸如刮擦的缺陷發生。另外,當研磨層10的物理性質展示與窗口102的機械及物理性質的極佳相容性時,可遍及研磨表面及窗口102的整個頂部橫截面平滑地進行研磨,且由此可最小化窗口102的磨損程度。另外,即使當窗口102的磨損進行時,整個光透射區的磨損面積亦不超過適當範圍,因此可長時間極佳地維持經由窗口102的研磨端點偵測功能。
如上文所描述,支撐層20可藉由包含壓縮區(CR)而為研磨襯墊100提供改進的防漏功能。另外,支撐層20可充當用於緩解外部壓力或外部衝擊的緩衝區,所述外部壓力或外部衝擊可在研磨製程期間經由非壓縮區(NCR)傳輸至研磨目標表面。
支撐層20可包含不織布或麂皮,但不限於此。在一個實施例中,支撐層20可包含不織布。『不織布』是指不織纖維的三維網狀物。具體而言,支撐層20可包含不織布及浸漬至不織布中的樹脂。
舉例而言,不織布可為包含由下述者所組成的族群中選出的一者的纖維的不織布纖維:聚酯纖維、聚醯胺纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維以及其組合。
舉例而言,浸漬至不織布中的樹脂可包含由下述者所組成的族群中選出的一者:聚胺基甲酸酯樹脂、聚丁二烯樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物樹脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂、丙烯腈-丁二烯共聚物樹脂、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物樹脂、矽橡膠樹脂、聚酯類彈性體樹脂、聚醯胺類彈性體樹脂以及其組合。
在一個實施例中,支撐層20可包含含有浸漬有包含聚胺基甲酸酯樹脂的樹脂的聚酯纖維的纖維的不織布。在此情況下,在靠近置放窗口102的區中,支撐窗口102的支撐層20的性能可極佳。因此,跨研磨表面及窗口102的整個頂部橫截面平滑地進行研磨,從而最小化窗口102的磨損程度。另外,即使當窗口102的磨損進行時,整個光透射區的磨損面積亦不超過適當範圍,因此可長時間極佳地維持經由窗口102的研磨端點偵測功能。
舉例而言,支撐層20的厚度可為大約0.5毫米至大約2.5毫米,例如,大約0.8毫米至大約2.5毫米,例如,大約1.0毫米至大約2.5毫米,例如,大約1.0毫米至大約2.0毫米,例如,大約1.2毫米至大約1.8毫米。參考圖2,支撐層20的厚度可為非壓縮區(NCR)的厚度(d2)。
支撐層20的表面的阿斯克C硬度(Asker C hardness),例如,第三表面21的阿斯克C硬度可為大約60至大約80,例如,大約65至大約80。當第三表面21上的表面硬度滿足阿斯克C硬度的範圍時,可確保支撐研磨層10的足夠支撐剛性,且可經由第二黏著層40實現與第二表面12的極佳界面黏著。
支撐層20的密度可為大約0.10公克/立方公分至大約1.00公克/立方公分,例如,大約0.10公克/立方公分至大約0.80公克/立方公分,例如,大約0.10公克/立方公分至大約0.70公克/立方公分,例如,大約0.10公克/立方公分至大約0.60公克/立方公分,例如,大約0.10公克/立方公分至大約0.50公克/立方公分,例如,大約0.20公克/立方公分至大約0.40公克/立方公分。具有滿足所述範圍的密度的支撐層20可基於非壓縮區(NCR)的高彈性而展現極佳緩衝效應。與非壓縮區(NCR)相比較,壓縮區(CR)以預定壓縮比壓縮,此可更有利於形成高密度區。
支撐層20的可壓縮性可為大約1%至大約20%,例如,大約3%至大約15%,例如,大約5%至大約15%,例如,大約6%至大約14%。當量測可壓縮性時,將支撐層切割至5公分×5公分(水平×豎直)的大小(厚度:2毫米)。接著,在自無負載狀態維持85公克的應力負載30秒時量測緩衝墊層的厚度,且將所量測厚度稱為T1(毫米)。接著,在自T1狀態施加800公克的額外應力負載且維持3分鐘時量測支撐層的厚度,且將所量測厚度稱為T2(毫米)。接著,根據式(T1-T2)/T1×100計算可壓縮性。當支撐層20的可壓縮性滿足所述範圍時,壓縮區(CR)可更有利於形成有效防止漏水的高密度區。另外,支撐研磨層10的支撐層20的性能可極佳,且由此跨研磨表面及窗口102的整個頂部橫截面平滑地進行研磨,從而最小化窗口102的磨損程度。另外,即使當窗口102的磨損進行時,整個光透射區的磨損面積亦不超過適當範圍,因此可長時間極佳地維持經由窗口102的研磨端點偵測功能。
支撐層20的壓縮模數可為大約60%至大約95%,例如,大約70%至大約95%,例如,大約70%至大約92%。當量測壓縮模數時,將支撐層切割成5公分×5公分(水平×豎直)的大小(厚度:2毫米)。接著,在自無負載狀態維持85公克的應力負載30秒時量測緩衝墊層的厚度,且將所量測厚度稱為T1(毫米)。接著在自T1狀態另外施加800公克的應力負載且維持3分鐘時量測支撐層的厚度,且將所量測厚度稱為T2(毫米)。接著,在自T2狀態移除800公克的應力負載且在維持85公克的應力負載1分鐘的同時恢復時量測支撐層的厚度,且將所量測厚度稱為T3。根據式(T3-T2)/(T1-T2) × 100計算壓縮模數。當支撐層20的壓縮模數滿足所述範圍時,壓縮區(CR)可更有利於形成有效防止漏水的高密度區。另外,支撐研磨層10的支撐層20的性能可極佳,且由此跨研磨表面及窗口102的整個頂部橫截面平滑地進行研磨,從而最小化窗口102的磨損程度。另外,即使當窗口102的磨損進行時,整個光透射區的磨損面積亦不超過適當範圍,因此可長時間極佳地維持經由窗口102的研磨端點偵測功能。
當研磨襯墊100的等式1的值滿足預定範圍時,可防止作為異質部分的窗口102對研磨性能具有負面影響。另外,可長時間極佳地維持窗口102的研磨端點偵測功能。亦即,窗口102的整個光透射區在研磨製程期間可不展示任何磨損。即使當整個光透射區磨損時,磨損程度及磨損區在整個光透射區中的面積比率的組合結果亦可具有適於長時間維持研磨端點偵測功能的效應。
本發明的另一實施例提供一種製造半導體裝置的方法,方法包含:提供研磨襯墊的步驟,所述研磨襯墊具有包含為研磨表面的第一表面及為第一表面的背表面的第二表面、形成以自第一表面穿透至第二表面的第一通孔的研磨層,以及置放於第一通孔內的窗口;以及定位研磨物件以使得研磨物件的研磨目標表面與第一表面接觸且接著藉由在壓力條件下使研磨襯墊與研磨物件相對於彼此旋轉來研磨研磨物件的步驟,其中研磨物件包含半導體基底,研磨襯墊更包含置放於研磨層的第二表面的一側上的支撐層,且支撐層包含置放於研磨層的一側上的第三表面及為第三表面的背表面的第四表面,且包含形成以自第三表面穿透至第四表面且連接至第一通孔的第二通孔,其中窗口包含其中頂部表面的高度低於第一表面的高度的第一區,且研磨襯墊具有如藉由等式1所計算的0.00至1.45的值: [等式1] [條件1]
在其中第一表面及研磨物件的研磨目標表面配置成面向彼此的狀態中,在研磨物件的轉速為87轉/分鐘、研磨襯墊的轉速為93轉/分鐘、研磨物件的研磨目標表面相對於第一表面的加壓負載為3.5磅每平方吋、注入至第一表面上的蒸餾水的流率為200毫升/分鐘、處理第一表面的調節器的轉速為101轉/分鐘研究調節器的振動移動速度為19次/分鐘的條件1下執行研磨。
在等式1中,T為窗口頂部表面的光透射區的面積(平方毫米)值,P為光透射區在條件1下研磨20小時之後的磨損區的面積(平方毫米)值,Ia為第一區在研磨之前的表面粗糙度(Sa,微米)值,且Fa為第一區在條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Sa,微米)值。
在等式1中,T及P為單位為平方毫米的各數值且僅由無單位數字組成。Ia及Fa為單位為微米的各數值且僅由無單位數字組成。
條件1為用於導出P及Fa的量測條件,且不限制製造半導體裝置的方法的製程條件。
在製造半導體裝置的方法中,在下文不重複描述關於研磨襯墊的所有細節的情況以及下文重複描述關於研磨襯墊的所有細節的情況下,為解釋上述實施而描述的所有事項及其技術優勢可在下文中同等地應用。藉由將具有上文提及的特性的研磨襯墊應用至半導體裝置製造方法,使用所述方法製造的半導體裝置可基於半導體基底的極佳研磨結果而確保高品質。
在一個實施例中,等式1的值可為大約0.00至大約1.45,例如,大約0.00至大約1.40,例如,大約0.00至大約1.35,例如,大約0.00至大約1.30,例如,大約0.00至大約1.25,例如,大約0.00至大約1.20,例如,大約0.00至大約1.15,例如,大約0.00至大約1.10,例如,大約0.00至大約1.05,例如,大約0.00至大約1.00,例如,大約0.00至大約0.95,例如,大約0.00至大約0.90,例如,大約0.00至大約0.85,例如,大約0.00至大約0.80,例如,大約0.00或大於0.00且小於大約0.80。當等式1的值滿足以上範圍時,窗口展示整個光透射區在研磨製程期間根本未經磨損,或即使當區磨損時,磨損程度及磨損區在整個光透射區中的面積的組合亦可展示長時間維持研磨端點偵測功能的適當效應。
圖6為示意性地繪示根據一個實施例的製造半導體裝置的方法的裝置組態的示意圖。參考圖6,研磨襯墊100可設置於表面平板120上。具體而言,研磨襯墊100可設置於表面平板120上,使得研磨層10的第二表面12的一側面向表面平板120。研磨襯墊100可置放於表面平板120上,使得窗口102的頂部橫截面及第一表面11暴露為最外表面。
製造半導體裝置的方法可包含研磨研磨物件的步驟,且研磨物件130可包含半導體基底。研磨物件130可經置放使得其研磨目標表面接觸第一表面11及窗口102的頂部橫截面。研磨物件130的研磨目標表面可直接接觸第一表面11及窗口102的頂部橫截面,或可經由流體漿液間接接觸第一表面11及窗口102的頂部橫截面。此處,將研磨物件130的研磨目標表面置放成與第一表面11接觸的實情包含直接或間接接觸兩種情況。
在一個實施例中,研磨物件130可安裝於研磨頭160上,使得研磨物件130的研磨目標表面面向研磨襯墊100。藉由驅動研磨頭160,可在第一表面11的加壓條件下研磨研磨物件130的研磨目標表面。舉例而言,可取決於在大約0.01磅每平方吋至大約20磅每平方吋,例如,大約0.1磅每平方吋至大約15磅每平方吋範圍內的目的選擇研磨物件130的研磨目標表面藉以壓靠第一表面11的負載,但不限於此。
研磨物件130的研磨目標表面可置放成與第一表面11接觸且接著在相對於彼此旋轉世進形研磨。研磨物件130可藉由研磨頭160的旋轉驅動而旋轉,且具備第一表面11的研磨襯墊100可藉由表面平板120的旋轉驅動而旋轉。研磨物件130的旋轉方向及研磨襯墊100的旋轉方向可相同或相反。在本說明書中,『相對旋轉』解譯為包含在相同方向上的旋轉或在相反方向上的旋轉兩者。可取決於在大約10轉/分鐘至大約500轉/分鐘,且可為例如大約30轉/分鐘至大約200轉/分鐘範圍內的目的選擇研磨襯墊100的轉速,但不限於此。研磨物件130的轉速可為大約10轉/分鐘至大約500轉/分鐘,例如,大約30轉/分鐘至大約200轉/分鐘,例如,大約50轉/分鐘至大約150轉/分鐘,例如,大約50轉/分鐘至大約100轉/分鐘,例如,大約50轉/分鐘至大約90轉/分鐘,但不限於此。研磨物件130的轉速及研磨襯墊100的轉速可相同或不同。當研磨物件130及研磨襯墊100的轉速滿足範圍時,歸因於離心力的漿液的流動性促進跨窗口102的頂部橫截面與第一表面11之間的界面進行的研磨。由此,窗口102的整個光透射區在研磨製程期間可不展示任何磨損。即使當整個光透射區磨損時,磨損程度及磨損區在整個光透射區中的面積比率的組合結果亦可具有適於長時間維持研磨端點偵測功能的效應。
在一個實施例中,製造半導體裝置的方法可更包含將研磨漿液150供應至第一表面11上的步驟。研磨漿液150可經由供應噴嘴140噴灑至第一表面11上,且經由供應噴嘴140噴灑的研磨漿液150的流率可為大約10毫升/分鐘至大約1,000毫升/分鐘,例如,大約10毫升/分鐘至大約800毫升/分鐘,例如,大約50毫升/分鐘至大約500毫升/分鐘,但不限於此。當研磨漿液150的流率滿足所述範圍時,研磨漿液150可跨窗口102及第一表面11平滑地移動。因此,窗口102的整個光透射區在研磨製程期間可不展示任何磨損。即使當整個光透射區磨損時,磨損程度及磨損區在整個光透射區中的面積比率的組合結果亦可具有適於長時間維持研磨端點偵測功能的效應。
研磨漿液150可包含研磨粒子。舉例而言,研磨粒子可包含二氧化矽粒子或二氧化鈰粒子,但不限於此。
在一個實施例中,製造半導體裝置的方法可更包含使用調節器170使第一表面11粗糙化的步驟。舉例而言,使用調節器170使第一表面11粗糙化的步驟可與研磨研磨物件130的步驟同時執行。藉由經由調節器170使第一表面11粗糙化,第一表面11可維持適於研磨的表面條件。
在一個實施例中,調節器170可使第一表面11旋轉且粗糙化。調節器170的轉速可為例如大約50轉/分鐘至大約150轉/分鐘,例如,大約50轉/分鐘至大約120轉/分鐘,例如,大約90轉/分鐘至大約120轉/分鐘。
在一個實施例中,調節器170可在壓靠第一表面11的同時使第一表面11粗糙化。舉例而言,調節器170相對於第一表面11的加壓負載可為大約1磅至大約10磅,例如,大約3磅至大約9磅。
在一個實施例中,調節器170可在自研磨襯墊100的中心至研磨襯墊100的末端行進的路徑中振動的同時使第一表面11粗糙化。當調節器170在研磨襯墊100的中心與研磨襯墊100的末端之間的往復移動經計算為一次時,調節器170的振動移動速度可為例如大約10次/分鐘至大約30次/分鐘,例如,大約10次/分鐘至大約25次/分鐘,例如,大約15次/分鐘至大約25次/分鐘。
由於為研磨表面的第一表面11是在研磨進行的同時將半導體基底130壓靠研磨表面的條件下進行研磨的,因此隨著暴露於表面的孔隙結構經加壓,表面粗糙度減小,從而逐漸改變至不適合研磨的狀態。為防止此問題,可經由調節器170切割第一表面11,所述調節器170具有能夠經粗糙化的表面,同時將所述表面維持在適於研磨的狀態。此時,當第一表面11的經切割部分未快速排出且作為碎屑殘留在研磨表面上時,諸如刮擦的缺陷可發生在半導體基底130的研磨目標表面上。當調節器170的驅動條件,亦即,轉速及加壓條件滿足所述範圍時,第一表面11的表面結構可維持在適於研磨的狀態中,且第一表面11的經切割部分可排出而不殘留在第一區1102中。另外,第一表面11的表面條件可維持與窗口102的頂部橫截面的適當相容性。由此,窗口102的整個光透射區在研磨製程期間可不展示任何磨損。即使當整個光透射區磨損時,磨損程度及磨損區在整個光透射區中的面積比率的組合結果可更有利於長時間維持研磨端點偵測功能。
製造半導體裝置的方法可更包含藉由允許自光源180發射的光行進通過窗口102來偵測半導體基底130的研磨目標表面的研磨端點的步驟。參考圖1及圖6,藉由連接第二通孔201與第一通孔101,可確保自光源180發射的光穿透自研磨襯墊100的頂部橫截面至其底部橫截面的整個厚度所經由的光學路徑,且可應用經由窗口102的光學端點偵測方法。
在一個實施例中,自光源180發射的光的波長可為大約350奈米至大約800奈米。藉由使用上述波長範圍內的光偵測研磨端點,可最大化在預定範圍內滿足等式1的研磨襯墊100的技術優勢。
根據製造半導體裝置的方法,藉由應用將等式1的值滿足預定範圍的研磨襯墊作為製程部分,為確保研磨端點偵測功能,可防止設置於研磨襯墊內的窗口作為研磨層的外來附件對研磨性能具有負面影響。另外,窗口102的整個光透射區在研磨製程期間可不展示任何磨損。即使當整個光透射區磨損時,磨損程度及磨損區在整個光透射區中的面積比率的組合結果可更有利於長時間維持研磨端點偵測功能。
在下文中,描述本發明的特定實例。然而,下文所描述的實例僅意欲特定地示出或解釋本發明,且因此,本發明的權利範疇不解譯為受限,且本發明的權利範疇由申請專利範圍的範疇判定。 <製備實例> 製備實例1:製備研磨層組成物  
以總計100重量份的二異氰酸酯組分計,混合72重量份的2,4-TDI、18重量份的2,6-TDI以及10重量份的H12MDI。以總計100重量份的多元醇組分計,混合90重量份的PTMG及10重量份的DEG。以總計100重量份的二異氰酸酯組分計,混合148重量份的多元醇組分以製備混合原料。將混合原料注入至四頸燒瓶中且在80℃下進行反應以製備包含胺基甲酸酯類預聚合物且具有9.3重量%的異氰酸酯基含量(NCO%)的研磨層組成物。 製備實例2:製備窗口組成物  
以總計100重量份的二異氰酸酯組分計,混合64重量份的2,4-TDI、16重量份的2,6-TDI以及20重量份的H12MDI。以總計100重量份的多元醇組分計,混合47重量份的PTMG、47重量份的PPG以及6重量份的DEG。以總計100重量份的二異氰酸酯組分計,混合180重量份的多元醇組分以製備混合原料。將混合原料注入至四頸燒瓶中且在80℃下進行反應以製備包含胺基甲酸酯類預聚合物及具有8重量%的異氰酸酯基含量(NCO%)的窗口組成物。 <實例及比較實例> 實例1  
以100重量份的製備實例1的研磨層組成物計,混合1.0重量份的固體發泡劑(諾力昂公司(Nouryon Co.))及作為硬化劑的4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA),使得研磨層組成物中1.0的MOCA的胺基(-NH2)與異氰酸酯基(-NCO)的莫耳比為0.95。將研磨層組成物注入至具有寬度、長度以及高度為1,000毫米× 1,000毫米× 3毫米的尺寸的模具中且以10公斤/分鐘的排出速率在90℃下預加熱。同時,以1.0升/分鐘的注入速率向其中注入作為蒸汽發泡劑的氮氣(N2)氣體。接著,藉由在110℃的溫度條件下後固化初步組成物來形成研磨層。研磨層經由車床車削處理至2.03毫米的厚度,且於研磨表面上形成具有460微米的寬度、0.85毫米的深度以及3.0毫米的節距的同心圓形溝槽。
以100重量份的製備實例2的窗口組成物計,混合作為硬化劑的4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺)(MOCA),使得研磨層組成物中的1.0的MOCA的胺基(-NH2)與異氰酸酯基(-NCO)的莫耳比為0.95。將窗口組成物注入至具有寬度、長度以及高度為1,000毫米× 1,000毫米× 3毫米的尺寸的模具中,且以10公斤/分鐘的排出速率在90℃下預加熱,且在的110℃的溫度下執行後固化以形成窗口。窗口具有帶有2毫米的厚度及19.5毫米的直徑的圓形結構。
在窗口的頂部表面上,藉由處理具有如下方表1中所示的自頂部表面的深度(h1)及如下方表1中所示的寬度(w3)的凹入部分來形成第一區。
藉由用胺基甲酸酯類樹脂浸漬含有聚酯樹脂纖維的不織布來製備具有1.4毫米的厚度的支撐層。
第一通孔形成以自為研磨層的研磨表面的第一表面穿透至為第一表面的背表面的第二表面。此時,第一通孔以具有20毫米的直徑的圓柱形形狀形成。
接著,在將含有熱塑性胺基甲酸酯類黏著劑的黏著膜置放於支撐層的一個表面(第三表面)上之後,使黏著膜與研磨層的第二表面接觸且接著使用壓力滾輪在140℃下熱密封。接著,自支撐層的底部橫截面執行切割以形成在厚度方向上穿透支撐層的第二通孔。此時,第二通孔形成於對應於第一通孔的區內且與第一通孔互連,且第二通孔以具有12毫米的直徑的圓柱形形狀形成。
將窗口置放於第一通孔內部。此時,將具有16毫米的直徑的黏著劑塗覆至第一通孔內部的第三表面上,將窗口置放為由第三表面支撐,且按壓窗口以使得窗口固定至第一通孔。經由此過程,製造研磨襯墊。 實例2  
除了藉由處理具有如下方表1中所示的自頂部表面的深度(h1)及如下方表1中所示的寬度(w3)的凹入部分來在窗口的頂部表面上形成第一區以外,以與實例1相同的方式製造研磨襯墊。 實例3  
除了藉由處理具有如下方表1中所示的自頂部表面的深度(h1)及如下方表1中所示的寬度(w3)的凹入部分來在窗口的頂部表面上形成第一區以外,以與實例1相同的方式製造研磨襯墊。第一區處理成位於窗口的中心。亦即,在距窗口的末端2.25毫米內的圓中形成第一區。 比較實例1  
除了藉由處理具有如下方表1中所示的自頂部表面的深度(h1)及如下方表1中所示的寬度(w3)的凹入部分來在窗口的頂部表面上形成第一區以外,以與實例1相同的方式製造研磨襯墊。第一區處理成位於窗口的中心。亦即,在距窗口的末端3.25毫米內的圓中形成第一區。 比較實例2  
除了藉由處理具有如下方表1中所示的自頂部表面的深度(h1)及如下方表1中所示的寬度(w3)的凹入部分來在窗口的頂部表面上形成第一區以外,以與實例1相同的方式製造研磨襯墊。 <評估> 實驗實例1:粗糙度量測  
在實例及比較實例中製造的各研磨襯墊安裝於研磨設備(CTS AP300)的表面平板上,矽晶圓(TEOS晶圓)安裝於研磨頭上,且在研磨頭的轉速為87轉/分鐘、研磨頭相對於研磨襯墊的加壓負載為3.5磅每平方吋、表面平板的轉速為93轉/分鐘、以200毫升/分鐘的注入流率注入蒸餾水(DI水)、調節器(CI 45)的轉速為101轉/分鐘以及調節器的振動移動速度為19次/分鐘的條件下執行研磨20小時。接著,使用表面粗糙度測定儀(培凱有限公司(Burker Co.),Contour GT)來量測在研磨窗口第一區在之前及之後的表面粗糙度(Sa、Spk、Svk)。結果展示於下方表1中。 實驗實例2:量測光透射區及磨損區的面積  
對於在實例及比較實例中製造的各研磨襯墊,在窗口的頂部表面中,使用第二通孔的直徑導出其中光可藉由第一通孔及第二通孔透射的區的面積,且所導出的面積設定為光透射區的面積值。在與實驗實例1相同的條件下對研磨襯墊研磨20小時之後,使用面積計算軟體(i-solution)導出光透射區中的磨損區的面積。 實驗實例3:透光率及襯墊使用壽命的量測  
用於實例及比較實例中製造的各研磨襯墊,在與實驗實例1中相同的條件下研磨研磨襯墊20小時之後,對於具有450奈米的波長的光,使用分光光度計(島津公司(Shimadzu Co.),UV-2450)來量測各窗口的透光率。對於具有450奈米的波長的光,直至透光率變為2.5%或小於2.5%為止的研磨時間被視為研磨襯墊的使用壽命。 [表1]
分類 單位 實例1 實例2 實例3 比較實例1 比較實例2
第一區結構 深度(h1) 毫米 0.5 1 0.5 0.3 0
直徑(w3) 毫米 19.5 19.5 15 12 19.5
通孔結構 第一通孔的直徑(w4) 毫米 20 20 20 20 20
第二通孔的直徑(w5) 毫米 12 12 12 12 12
粗糙度 量測點 - 研磨後 研磨前 研磨後 研磨前 研磨後 研磨前 研磨後 研磨前 研磨後 研磨前
Sa 微米 2.2 1.2 1.9 1.1 1.1 1.1 2.7 1.0 3.2 1.1
Spk 微米 2.2 1.4 1.8 1.3 1.3 1.3 2.8 1.2 3.4 1.4
Svk 微米 4.1 1.3 3.4 1.2 1.2 1.2 4.8 1.1 5.2 1.2
透光率(在450奈米下) % 19 % 22 % 23 % 3 % 3 %
襯墊使用壽命 時間 50 50 50 18 0.5
光透射區的面積 平方毫米 113.04 113.04 113.04 113.04 113.04
磨損區的面積 平方毫米 79.00 105.50 0.00 98.30 113.04
等式1 - 0.70 0.75 0.00 1.48 2.10
表面粗糙度變化率 等式2 % 83.33 72.73 0.00 170.00 190.91
等式3 % 57.14 38.46 0.00 133.33 142.86
等式4 % 215.38 183.33 0.00 336.36 333.33
參考表1,在實例1至實例3的研磨襯墊的情況下,等式1的值滿足大約0.00或大於0.00且小於大約0.80的範圍,具體而言,大約0.00至大約0.78,更具體而言,大約0.00至大約0.75。由此,與比較實例1及比較實例2的研磨襯墊相比較,在實例1至實例3的研磨襯墊的情況下,研磨襯墊的整個窗口光透射區在研磨製程期間根本未經磨損,或即使當整個窗口光透射區磨損時,磨損程度及磨損區在整個光透射區中的面積比率的組合結果亦有利於長時間維持研磨端點偵測功能。
具體而言,實例3的研磨襯墊的等式1的值滿足0.00。因此當在預定條件下執行研磨時,根本未磨損研磨襯墊的整個窗口光透射區,且由此可最大化襯墊的使用壽命。在實例1及實例2的情況下,當在預定條件下執行研磨時,儘管在窗口的表面上存在一些磨損,但適當地控制磨損程度及磨損區在整個光透射區中的面積比率。因此,類似於不存在磨損的情況實現襯墊的使用壽命
比較實例1及比較實例2的研磨襯墊的等式1的值超過大約1.45。由此,窗口的透光率快速降低。因此,研磨時間(亦即,襯墊的使用壽命)大大地減小,直至具有450奈米的波長的光的透射率變為2.5%或小於2.5%為止。
10:研磨層 11:第一表面 12:第二表面 20:支撐層 21:第三表面 22:第四表面 30:第一黏著層 40:第二黏著層 100、200、300:研磨襯墊 101:第一通孔 102:窗口 111:溝槽 112:孔隙 113:精細凹入部分 120:表面平板 130:研磨物件 140:供應噴嘴 150:研磨漿液 160:研磨頭 170:調節器 180:光源 201:第二通孔 1021:第一窗口 1022:第二窗口 1102:第一區 2102:第二區 C:研磨襯墊的中心 C1:第一窗口的中心 C2:第二窗口的中心 CR:壓縮區 d1:壓縮區的厚度 d2:非壓縮區的厚度 d3:溝槽的深度 d4:研磨層的厚度 h1:高度差/深度 L1:連接C至C1的直線 L2:連接C至C2的直線 NCR:非壓縮區 p1:節距 w1:壓縮區的寬度 w2:溝槽的寬度 w3:第一區的直徑/直徑/寬度 w4:第一通孔的直徑 w5:第二通孔的直徑
圖1示意性地繪示根據一個實施例的在研磨襯墊的含窗口區的厚度方向上的橫截面。 圖2示意性地繪示根據另一實施例的在研磨襯墊的含窗口區的厚度方向上的橫截面。 圖3示意性地繪示根據一個實施例的研磨襯墊的平面圖。 圖4示意性地繪示根據另一實施例的在研磨襯墊的含窗口區的厚度方向上的橫截面。 圖5為圖1的部分A的放大示意圖。 圖6為示意性地繪示根據一個實施例的製造半導體裝置的方法的裝置組態的示意圖。
10:研磨層 11:第一表面 12:第二表面 20:支撐層 21:第三表面 22:第四表面 30:第一黏著層 40:第二黏著層 100:研磨襯墊 101:第一通孔 102:窗口 111:溝槽 201:第二通孔 1102:第一區 A:部分 d4:研磨層的厚度 h1:高度差/深度 w3:第一區的直徑/直徑/寬度 w4:第一通孔的直徑 w5:第二通孔的直徑

Claims (11)

  1. 一種研磨襯墊,包括: 研磨層,包括為研磨表面的第一表面及為所述第一表面的背表面的第二表面,且包括形成以自所述第一表面穿透至所述第二表面的第一通孔; 窗口,置放於所述第一通孔內;以及 支撐層,置放於所述研磨層的所述第二表面的一側上,包括置放於所述研磨層的一側上的第三表面及為所述第三表面的背表面的第四表面,且包括形成以自所述第三表面穿透至所述第四表面且連接至所述第一通孔的第二通孔, 其中所述窗口包括其中頂部表面的高度低於所述第一表面的高度的第一區,且所述研磨襯墊具有如藉由下方等式1所計算的0.00至1.45的值: [等式1] [條件1] 在其中所述第一表面及矽晶圓的研磨目標表面配置成面向彼此的狀態中,在所述矽晶圓的轉速為87轉/分鐘,所述研磨襯墊的轉速為93轉/分鐘,所述矽晶圓的所述研磨目標表面相對於所述第一表面的加壓負載為3.5磅每平方吋,注入至所述第一表面上的蒸餾水的流率為200毫升/分鐘,處理所述第一表面的調節器的轉速為101轉/分鐘,且所述調節器的振動移動速度為19次/分鐘的所述條件1下執行研磨; 在所述等式1中, T為窗口頂部表面的光透射區的面積值, P為所述光透射區在所述條件1下研磨20小時之後的磨損區的面積(平方毫米)值, Ia為所述第一區在研磨之前的表面粗糙度(Sa,微米)值,以及 Fa為所述第一區在所述條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Sa,微米)值。
  2. 如請求項1所述的研磨襯墊,包括兩個或大於兩個第一通孔、兩個或大於兩個第二通孔以及兩個或大於兩個窗口。
  3. 如請求項1所述的研磨襯墊,其中所述第一表面與所述第一區之間的高度差為100微米至1.5毫米。
  4. 如請求項1所述的研磨襯墊,其中所述窗口更包括其中頂部表面的高度等於所述第一表面的高度的第二區, 所述第一區位於所述窗口的中心,以及 所述第二區位於所述窗口的外部周邊上。
  5. 如請求項1所述的研磨襯墊,其中在所述條件1下對2毫米的厚度研磨20小時之後,所述窗口對於具有450奈米的波長的光具有10%或大於10%的透光率。
  6. 如請求項1所述的研磨襯墊,其中在所述條件1下研磨α時間之後,當所述窗口對於具有450奈米的波長的光具有2.5%或小於2.5%的透光率時,所述α為50或大於50。
  7. 一種製造半導體裝置的方法,包括: 提供研磨襯墊的步驟,所述研磨襯墊具有:研磨層,包括為研磨表面的第一表面及為所述第一表面的背表面的第二表面、形成以自所述第一表面穿透至所述第二表面的第一通孔;以及窗口,置放於所述第一通孔內;以及 定位研磨物件以使得所述研磨物件的研磨目標表面與所述第一表面接觸且接著藉由在壓力條件下使所述研磨襯墊與所述研磨物件相對於彼此旋轉來研磨所述研磨物件的步驟, 其中所述研磨物件包括半導體基底, 所述研磨襯墊更包括置放於所述研磨層的所述第二表面的一側上的支撐層,以及 所述支撐層包括置放於所述研磨層的一側上的第三表面及為所述第三表面的背表面的第四表面,且包括形成以自所述第三表面穿透至所述第四表面且連接至所述第一通孔的第二通孔, 其中所述窗口包括其中頂部表面的高度低於所述第一表面的高度的第一區,且所述研磨襯墊具有如藉由等式1所計算的0.00至1.45的值: [等式1] [條件1] 在其中所述第一表面及所述研磨物件的研磨目標表面配置成面向彼此的狀態中,在所述研磨物件的轉速為87轉/分鐘,所述研磨襯墊的轉速為93轉/分鐘,所述研磨物件的所述研磨目標表面相對於所述第一表面的加壓負載為3.5磅每平方吋,注入至所述第一表面上的蒸餾水的流率為200毫升/分鐘,處理所述第一表面的調節器的轉速為101轉/分鐘,且所述調節器的振動移動速度為19次/分鐘的所述條件1下執行研磨; 在所述等式1中, T為窗口頂部表面的光透射區的面積(平方毫米)值, P為所述光透射區在所述條件1下研磨20小時之後的磨損區的面積(平方毫米)值, Ia為所述第一區在研磨之前的表面粗糙度(Sa,微米)值,以及 Fa為所述第一區在所述條件1下研磨20小時之後的表面粗糙度(Sa,微米)值。
  8. 如請求項7所述的製造半導體裝置的方法,更包括將研磨漿液供應至所述第一表面的步驟, 其中所述研磨漿液經由供應噴嘴噴灑至所述第一表面上,且經由所述供應噴嘴噴灑的所述研磨漿液的流率為10毫升/分鐘至1,000毫升/分鐘。
  9. 如請求項7所述的製造半導體裝置的方法,其中所述研磨物件及所述研磨襯墊中的各者的轉速為10轉/分鐘至500轉/分鐘。
  10. 如請求項7所述的製造半導體裝置的方法,更包括使用調節器使所述第一表面粗糙化的步驟, 其中所述調節器的轉速為50轉/分鐘至150轉/分鐘,且所述調節器相對於所述第一表面的加壓負載為1磅至10磅。
  11. 如請求項10所述的製造半導體裝置的方法,其中所述研磨物件的所述研磨目標表面藉以壓靠所述第一表面的負載為0.01磅每平方吋至20磅每平方吋。
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