[发明专利]具有促进受控的调节的材料组成的CMP垫

说明书

本公开的实施例总体上提供了用于具有微结构的抛光制品或抛光垫的方法和设备，所述微结构在暴露于激光能时促进均匀的调节。在一个实施例中，提供包含第一材料与第二材料的组合的抛光垫，所述第一材料比所述第二材料对激光能更具反应性。在另一实施例中，提供使复合抛光垫织构化的方法。所述方法包括以下步骤：将激光能源引导到抛光垫的表面上，使具较高激光吸收率的第一材料内有较大剥蚀率，具较低激光吸收率的第二材料内有较小剥蚀率，从而提供与复合抛光垫的微结构一致的微织构化的表面。

背景

技术领域

本文所公开的实施例总体涉及制造用于化学机械抛光(CMP)工艺的抛光制品。更具体而言，本文所公开的实施例涉及制造抛光制品的材料组成和方法。

背景技术

也称作化学机械平坦化的化学机械抛光(CMP)是在半导体制造产业中用于在集成电路器件上提供平坦的表面的工艺。CMP涉及将旋转的晶片压抵着旋转的抛光垫，同时将抛光流体或浆料施加至垫以从基板上去除膜或其他材料。此类抛光常用于平坦化先前已沉积在基板上的绝缘层(诸如，氧化硅)和/或金属层(诸如，钨、铝或铜)。

抛光工艺导致垫表面的“釉化”(“glazing”)或平滑化，这减小了膜去除速率。抛光垫的表面经“粗糙化”或调节(condition)以恢复垫表面，从而加强局部流体传输并改善去除速率。通常，利用涂覆了磨料(诸如，微米尺寸的工业金刚石)的调节盘，在抛光两个晶片之间或与抛光晶片并行来执行调节。调节盘被旋转且被压抵着垫表面，并且机械式切割抛光垫的表面。然而，虽然转动和/或施加至抛光垫的下压力是受控的，但是切割动作是相对任意的，并且磨料可能无法均匀地切入抛光表面，这导致跨抛光垫的抛光表面的表面粗糙度的差别。由于调节盘的切割动作不易控制，因此会缩短垫的使用寿命。此外，对调节盘的切割动作有时会在抛光表面中产生大粗糙体(asperity)以及垫碎屑。虽然粗糙体在抛光工艺中是有益的，但是粗糙体会在抛光期间挣脱(break loose)，这产生了碎屑，所述碎屑与来自切割动作的垫碎屑造成基板缺陷。

已执行了作用于抛光垫的抛光表面上的许多其他方法和系统，以试图提供对抛光表面的均匀的调节。然而，对装置和系统的控制(例如，切割动作、下压力和其他度量)仍不令人满意，并且可能因抛光垫本身的性质而受挫。例如，垫材料的诸如硬度和/或密度等的性质可能是不均匀的，这导致相对于其他部分的、对抛光表面的一些部分的更激进的调节。

因此，需要具有促进均匀的抛光和调节的性质的抛光制品。

发明内容

本公开的实施例总体上提供了用于具有微结构的抛光制品或抛光垫的方法和设备，所述微结构在暴露于激光能时促进均匀的调节。在一个实施例中，提供包含第一材料与第二材料的组合的抛光垫，并且所述第一材料比所述第二材料对激光能更具反应性。

在另一实施例中，提供抛光垫。抛光垫包括主体，所述主体包含第一材料与第二材料的组合，所述第二材料包含分散在所述第一材料中的金属氧化物，其中，所述第一材料比所述第二材料对激光能更具反应性。

在又一实施例中，提供抛光垫。抛光垫包括包含两个或更多个不可混溶的材料的组合的抛光垫，所述两个或更多个不可混溶的材料包含第一材料、第二材料和第三材料，其中，所述第一材料比所述第二材料对355纳米波长的激光更具吸收性，并且所述第三材料比所述第二材料对所述355纳米波长的激光更不具吸收性。

在再一实施例中，提供抛光垫。抛光垫包括主体，所述主体包含第一聚合物材料与第二聚合物材料，所述第一聚合物材料均匀地分散在所述第二聚合物材料内，并且第三材料包含分散在所述第一材料和所述第二材料中的一者或两者中的多个颗粒，其中，所述第一材料比所述第二材料对激光能更具反应性。