[发明专利]制备化学机械抛光层的方法

说明书

本发明涉及制备化学机械抛光层的方法。一种用于对基材进行抛光的抛光层的制造方法，所述基材选自以下至少一种：磁性基材、光学基材和半导体基材，所述方法包括：提供液体预聚物材料；提供多个空心微球体；使得所述多个空心微球体与二氧化碳气氛接触，以形成多个经处理的空心微球体；使得所述液体预聚物材料与所述多个经处理的空心微球体结合，以形成可固化混合物；允许所述可固化混合物经受反应，以形成固化的材料，其中，所述反应允许在形成所述多个经处理的空心微球体之后的≤24小时开始；以及从所述固化的材料得到至少一层抛光层；其中所述至少一层抛光层具有适合对基材进行抛光的抛光表面。

技术领域

本发明一般地涉及制备抛光层的领域。具体地，本发明涉及用于化学机械抛光垫的抛光层的制备方法。

背景技术

在集成电路和其它电子器件的制造中，在半导体晶片的表面上沉积多层的导体材料、半导体材料和介电材料，或者将这些材料层从半导体晶片的表面除去。可以使用许多沉积技术沉积导体材料、半导体材料和介电材料的薄层。现代加工中常用的沉积技术包括物理气相沉积(PVD)(也称为溅射)、化学气相沉积(CVD)、等离子体增强的化学气相沉积(PECVD)和电化学镀覆(ECP)。

当材料层被依次沉积和除去时，晶片的最上层表面变得不平。因为随后的半导体加工(例如金属化)需要晶片具有平坦的表面，所以需要对晶片进行平面化。平面化可用来除去不合乎希望的表面形貌和表面缺陷，例如粗糙表面、团聚材料、晶格破坏、划痕和污染的层或材料。

化学机械平面化，或者化学机械抛光(CMP)是一种用来对基材(例如半导体晶片)进行平面化的常用技术。在常规CMP中，将晶片安装在支架组件上，并设置在与CMP设备中的抛光垫接触的位置。支架组件为晶片提供可控制的压力，将其压向抛光垫。通过外界驱动力使得垫相对于晶片运动(例如转动)。与此同时，在晶片和抛光垫之间提供化学组合物(“浆料”)或者其它抛光溶液。从而，通过垫表面和浆料的化学与机械作用，对晶片表面进行抛光并使其变平。

Reinhardt等人的美国专利第5,578,362号中揭示了一种本领域已知的示例性抛光层。Reinhardt的抛光层包含聚合物基质，在该聚合物基质中分散着具有热塑性壳的空心微球体。通常，用液体聚合物材料掺混并混合所述空心微球体，并将其转移到模具中用于固化。通常，需要严格的工艺控制以促进在不同批料、不同日期和不同季节之间生产一致的抛光层。

尽管实施严厉的工艺控制，但是常规加工技术仍然导致不同批料、不同日期和不同季节之间生产的抛光层的不合乎希望的变化(例如，孔径和孔分布)。因此，存在对于改进的抛光层制备技术的持续需要，以改善生产一致性(特别是孔)。

发明内容

本发明提供了一种用于对基材进行抛光的抛光层的制造方法，所述基材选自以下至少一种：磁性基材、光学基材和半导体基材，所述方法包括：提供液体预聚物材料；提供多个空心微球体；使得所述多个空心微球体与二氧化碳气氛接触，接触时间3小时，以形成多个经处理的空心微球体；使得所述液体预聚物材料与所述多个经处理的空心微球体结合，以形成可固化混合物；允许所述可固化混合物经受反应，以形成固化的材料，其中，所述反应允许在形成所述多个经处理的空心微球体之后的≤24小时开始；以及从所述固化的材料得到至少一层抛光层；其中所述至少一层抛光层具有适合对基材进行抛光的抛光表面。

本发明提供了一种用于对基材进行抛光的抛光层的制造方法，所述基材选自以下至少一种：磁性基材、光学基材和半导体基材，所述方法包括：提供液体预聚物材料；提供多个空心微球体，其中所述多个空心微球体中的各个空心微球体具有丙烯腈聚合物壳；使得所述多个空心微球体与二氧化碳气氛接触，接触时间3小时，以形成多个经处理的空心微球体；使得所述液体预聚物材料与所述多个经处理的空心微球体结合，以形成可固化混合物；允许所述可固化混合物经受反应，以形成固化的材料，其中，所述反应允许在形成所述多个经处理的空心微球体之后的≤24小时开始；以及从所述固化的材料得到至少一层抛光层；其中所述至少一层抛光层具有适合对基材进行抛光的抛光表面。