[发明专利]刷子、形成刷子的方法、和嵌入用于设计程序的机器可读介质的结构

说明书

本文描述的实施方式大体涉及提供一种刷子、形成刷子的方法、和嵌入用于设计程序的机器可读介质的结构。刷子包括主体和配置为穿过主体中的孔递送清洁液体的通道。方法使用3D印刷形成刷子。结构提供用于制成刷子的细节。本文的公开内容允许不需要移除活性成孔剂的形成刷子的方法。

技术领域

本公开内容的实施方式大体涉及制造制品(article)及方法，并且更具体地，涉及刷子、形成刷子的方法、和嵌入用于设计程序的机器可读介质的结构。

背景技术

化学机械抛光(chemical mechanical polishing；CMP)通常在制造高密度集成电路时用于平坦化或抛光在基板上沉积的材料层。典型的CMP工艺包括使待平坦化的材料层与抛光垫接触并且移动抛光垫、基板、或两者，且因此在包括研磨颗粒的抛光流体的存在下，在材料层表面与抛光垫之间产生相对移动。

各种残留物和颗粒经常在CMP工艺之后余留下来，由后CMP清洁来移除。后CMP清洁设备可包括配置为将清洁液体分配到基板表面上的刷子。抵靠基板表面推动、或按压刷子以移除残留物和颗粒。从刷子中的孔、或细孔(pore)分散的清洁液体增加了后CMP清洁刷子的清洁能力。

通常，基于刷子材料的材料性质和那些材料性质用于期望的后CMP清洁应用的适用性来选择在上文描述的后CMP清洁工艺中使用的刷子。刷子通常由微孔聚乙烯醇/乙酸酯(PVA)制成。可以经调节以调谐刷子性能的材料性质的一个实例是用于形成刷子的聚合物材料的孔隙度。关于聚合物材料的性质包括细孔大小(pore size)、细孔结构、和材料表面粗糙性。

本领域中的一个缺点是将孔隙度引入刷子材料的传统方法通常包括将预聚物组成物与成孔剂、或形成孔隙度的试剂(诸如水溶性材料)掺合(blending)。然而，必须在固化刷子之后移除形成孔隙度的试剂。浇铸和后续成孔剂移除是繁琐且冗长的工艺。此外，在不对制造工艺进行重要改变的情况下，开发和产生新的设计是困难的。另外，可能需要刷子的后处理以便标准化特征尺寸(亦即，刷洗结节(brushing nodule)或节点(node)的高度)。

由此，在本领域中需要制造具有对材料性质的较佳控制的刷子。

发明内容

本文描述的实施方式大体涉及刷子、制成刷子的方法、和在用于形成刷子的设计程序中使用的结构。本文披露的刷子具有对材料性质(诸如孔隙度、孔大小、和孔变化)的较大控制。这些材料性质允许更有效的后CMP清洁。

在一个实施方式中，提供了一种刷子。刷子包括主体和设置在主体中的通道。主体包括第一聚合物材料，所述第一聚合物材料包括多个主体孔。多个主体孔具有第一主体区域。第一主体区域的第一主体孔隙度大于约70％。通道流体耦接至主体多个孔。

在另一实施方式中，提供了嵌入用于设计程序的机器可读介质的结构。结构包括刷子。刷子包括主体和设置在主体中的通道。主体包括第一聚合物材料，所述第一聚合物材料包括多个主体孔。多个主体孔具有第一主体区域。第一主体区域的第一主体孔隙度大于约70％。通道流体耦接至多个主体孔。

在又一实施方式中，提供了一种形成刷子的方法。方法包括使用三维(3D)印刷工艺形成刷子的主体，并且使用3D印刷工艺在刷子的主体中形成通道。主体包括第一聚合物材料，所述第一聚合物材料包括多个主体孔。多个主体孔具有第一主体区域。第一主体区域的第一主体孔隙度大于约70％。通道流体耦接至主体多个孔。

在又一实施方式中，提供了一种非暂时性计算机可读介质(computer readablemedium；CRM)。CRM含有用于致使系统执行形成刷子的方法的程序指令。方法包括使用三维(3D)印刷工艺形成刷子的主体，并且使用3D印刷工艺在刷子的主体中形成通道。主体包括第一聚合物材料，所述第一聚合物材料包括多个主体孔。多个主体孔具有第一主体区域。第一主体区域的第一主体孔隙度大于约70％。通道流体耦接至主体多个孔。