由打印工艺形成的阴离子抛光垫制造技术

提供了抛光制品以及制造在抛光工艺及清洁工艺中使用的抛光制品的方法。更具体而言，本文披露的实施方式涉及具有可调性质(诸如亲水性及zeta电位)的复合抛光制品。由UV可固化丙烯酸化学试剂构成的3D打印的化学机械平坦化(CMP)垫通常本质上是疏水的。此种疏水行为影响基于磨料的抛光浆料(诸如基于二氧化铈的浆料)的润湿性质。然而，为了增加平坦化及移除速率同时减少缺陷，亲水垫是较佳的。此外，在不同pH值下，期望垫的zeta电位(Zp)可在宽的条件范围中调谐。本公开内容的实施方式包括用阴离子添加剂来增加亲水性及调谐垫的Zp的方法以及使用这些方法产生的垫。及使用这些方法产生的垫。及使用这些方法产生的垫。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由打印工艺形成的阴离子抛光垫


[0001]本文描述的实施方式大体涉及抛光制品以及制造在抛光工艺和清洁工艺中使用的抛光制品的方法。更具体而言，本文披露的实施方式涉及具有可调性质的复合抛光制品。

技术介绍

[0002]化学机械抛光(CMP)工艺常用于在制造半导体装置期间平坦化基板。在CMP处理期间，将基板安装在承载头上，所述承载头具有抵靠旋转抛光垫放置的装置表面。承载头在基板上提供可控负载以抵靠抛光垫推动装置表面。通常将抛光液体供应到抛光垫的表面，所述抛光液体为诸如具有磨料颗粒(例如，氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、或二氧化铈(CeO2))的浆料。
[0003]随着特征尺寸减小，藉由CMP工艺平坦化前层和后层二者变得更为关键。遗憾的是，CMP工艺的副产物(例如，在CMP工艺期间产生的磨料颗粒及金属污染物)可破坏基板表面。在使用磨料抛光浆料的情形中，这些磨料颗粒可源自抛光浆料。在一些情形中，磨料颗粒可源自抛光垫。另外，磨料颗粒可源自基板和抛光设备的经抛光表面材料。归因于由抛光垫产生的机械压力，这些颗粒可物理地附接到基板表面。金属污染物从磨损的金属线、浆料中的金属离子、和抛光设备产生。这些金属污染物可嵌入基板表面中，并且往往难以使用后续清洁工艺来移除。当前的抛光垫设计和抛光后清洁工艺往往产生经历由CMP工艺的副产物导致的缺陷的经抛光基板。
[0004]由此，需要提供具有减少缺陷的改进抛光工艺的抛光制品以及用于制造改进抛光垫的方法。

技术实现思路

[0005]本文描述的实施方式大体涉及抛光制品以及制造在抛光工艺和清洁工艺中使用的抛光制品的方法。更具体而言，本文披露的实施方式涉及具有可调性质的复合抛光制品。在一个实施方式中，提供了一种形成抛光垫的方法。所述方法包括用3D打印机沉积多个复合层以达到目标厚度。沉积多个复合层包括将可固化树脂前驱物组成物的一个或多个液滴分配到支撑件上。所述可固化树脂前驱物组成物包括
[0006][0007]其中R1、R2、和R3中的至少一者是烷基酯自由基。
[0008]在另一实施方式中，提供了一种形成抛光垫的方法。所述方法包括用3D打印机沉积多个复合层以达到目标厚度。沉积多个复合层包括将可固化树脂前驱物组成物的一个或多个液滴分配到支撑件上。可固化树脂前驱物组成物包括第一树脂前驱物组分(包括多官
能丙烯酸酯寡聚物)、第二树脂前驱物组分(包括多官能丙烯酸酯单体)、和阴离子单体。阴离子单体具有以下结构：
[0009][0010]其中R1、R2、及R3中的至少一者是烷基酯自由基。沉积多个复合层进一步包括将可固化树脂前驱物组成物的一个或多个液滴暴露至电磁辐射以至少部分地固化所述可固化树脂前驱物组成物。沉积多个复合层进一步包括重复分配和暴露以在支撑件上建立3D隙槽(3D
‑
relief)。所述方法进一步包括使多个复合层凝固(solidifying)以形成垫主体。
[0011]在又一实施方式中，提供了一种形成抛光垫的方法。所述方法包括用3D打印机沉积多个复合层以达到目标厚度。沉积多个复合层包括将可固化树脂前驱物组成物的一个或多个液滴分配到支撑件上，其中可固化树脂前驱物组成物包括阴离子单体，所述阴离子单体包括磷酸酯(phosphate ester)、膦酸酯(phosphonate ester)、亚磺酸、磺酸、其衍生物、其盐、及其组合。
附图说明
[0012]为了能够详细理解本公开内容的上述特征所用方式，可参考实施方式进行对上文简要概述的实施方式的更具体描述，一些实施方式在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出本公开内容的典型实施方式，并且由此不被认为限制其范围，因为本公开内容可允许其他等同有效的实施方式。
[0013]图1是可受益于本文描述的抛光垫设计的抛光站的示意性截面图；
[0014]图2A是根据本公开内容的一个或多个实施方式的具有可调谐zeta电位的抛光垫的示意性等角视图和截面图；
[0015]图2B是根据本公开内容的一个或多个实施方式的抛光垫的示意性局部俯视图；
[0016]图2C是根据本公开内容的一个或多个实施方式的抛光垫的示意性等角视图和截面图；
[0017]图2D是根据本公开内容的一个或多个实施方式的抛光垫的一部分的示意性截面侧视图；
[0018]图2E是根据本公开内容的一个或多个实施方式的抛光垫的一部分的示意性截面侧视图；
[0019]图2F至图2K是根据本公开内容的一个或多个实施方式的抛光垫设计的俯视图；
[0020]图3A是根据本公开内容的一个或多个实施方式的用于制造先进抛光垫的系统的示意图；
[0021]图3B是根据本公开内容的一个或多个实施方式的图3A中示出的系统的一部分的示意图；
[0022]图3C是根据本公开内容的一个或多个实施方式的图3B中示出的先进抛光垫的区域表面上设置的经分配液滴的示意图；
[0023]图3D是根据本公开内容的一个或多个实施方式的在用于制造先进抛光垫的系统中使用的喷嘴组件的示意图；
[0024]图4A是根据本公开内容的至少一个实施方式的用于形成可含有孔的先进抛光垫的像素图的俯视图；
[0025]图4B是根据本公开内容的一实施方式的先进抛光垫的一部分的示意性截面侧视图；
[0026]图4C是根据本公开内容的一实施方式的先进抛光垫的一部分的示意性截面侧视图；
[0027]图5是描绘根据本文描述的实施方式的形成先进垫的方法的流程图；
[0028]图6A是描绘根据本公开内容的一个或多个实施方式形成的抛光垫的zeta电位相对于阴离子单体浓度的曲线；和
[0029]图6B是描绘根据本公开内容的一个或多个实施方式形成的抛光垫的zeta电位相对于阴离子单体浓度的曲线。
[0030]为了便于理解，相同元件符号在可能的情况下已经用于标识图中共有的相同元件。可以预期，一个实施方式的元件及特征可有利地并入其他实施方式中，而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0031]本文描述的实施方式大体涉及抛光制品以及制造在抛光工艺和清洁工艺中使用的抛光制品的方法。更具体而言，本文披露的实施方式涉及具有可调性质(诸如亲水性和zeta电位)的复合抛光制品。由UV可固化丙烯酸化学物质构成的3D打印的化学机械平坦化(CMP)垫通常本质上是疏水的。此种疏水行为影响基于磨料的抛光浆料(诸如基于二氧化铈的浆料)的润湿性质。然而，为了在减少缺陷的同时增加平坦化和移除速率，亲水垫是较佳的。此外，在不同pH值下，期望垫的zeta电位(Zp)可在宽的条件范围内调谐。本公开内容的实施方式包括用特定的添加剂来增加亲水性和调谐垫的Zp的方法以及使用这些方法产生的垫。
[0032]zeta电位是固体表面相对于液体在滑动平面处的电动电位。固体表面的电动电位提供对表面官能度的间接测量。在固体表面上添加或减去质子化基团在表面上产生电荷。在固体与液体界面之间的静电学对界面双层的电荷具有较大影响。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成抛光垫的方法，包括以下步骤：用3D打印机将多个复合层沉积达到一目标厚度，其中沉积所述多个复合层包括：将可固化树脂前驱物组成物的一个或多个液滴分配到支撑件上，其中所述可固化树脂前驱物组成物包括：其中R1、R2、及R3中的至少一者是烷基酯自由基。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括以下步骤：将孔隙度形成组成物的一个或多个液滴分配到所述支撑件上，其中可移除所述孔隙度形成组成物的至少一种组分以在所述抛光垫中形成所述孔。3.如权利要求1所述的方法，其中R1、R2、及R3中的至少一者是CH2CH2OC(O)C(CH2)CH3。4.如权利要求3所述的方法，其中R1及R2是H，且R3是CH2CH2OC(O)C(CH2)CH3。5.如权利要求1所述的方法，其中R1、R2、及R3中的至少两者是CH2CH2OC(O)C(CH2)CH3。6.如权利要求5所述的方法，其中R2是H，且R1及R3是CH2CH2OC(O)C(CH2)CH3。7.如权利要求1所述的方法，其中R1、R2、及R3是CH2CH2OC(O)C(CH2)CH3。8.如权利要求2所述的方法，其中所述孔隙度形成组成物包括选自下列各项的孔隙度形成试剂：二醇、二醇
‑
醚、胺及其组合。9.如权利要求2所述的方法，其中所述孔隙度形成组成物包括选自下列各项的孔隙度形成试剂：乙二醇、丁二醇、二聚二醇、丙二醇
‑
(1，2)、丙二醇
‑
(1，3)、1，8
‑
辛二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇(1，4
‑
双
‑
羟基甲基环己烷)、2
‑
甲基
‑
1，3
‑
丙二醇、甘油、三羟甲基丙烷、己二醇
‑
(1，6)、己三醇
‑
(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌马，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：