具有光穩(wěn)定透光區(qū)的拋光墊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種拋光墊，其含有至少一個(gè)透光區(qū)及任選的拋光墊體。該透光區(qū)由包括(a)聚合樹脂及(b)至少一種吸光化合物的材料構(gòu)成，且該透光區(qū)在250nm至395nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下具有25％或更大的總透光率。
【專利說(shuō)明】具有光穩(wěn)定透光區(qū)的拋光墊

【背景技術(shù)】
[0001] 化學(xué)-機(jī)械拋光（"CMP"）工藝用于制造微電子器件以在半導(dǎo)體晶片、場(chǎng)發(fā)射顯示 器及許多其它微電子基板上形成平坦表面。例如，半導(dǎo)體器件的制造通常包括形成各種工 藝層、對(duì)這些層的部分進(jìn)行選擇性移除或圖案化、及在半導(dǎo)體基板表面上方沉積額外的工 藝層以形成半導(dǎo)體晶片。舉例來(lái)說(shuō)，所述工藝層可包括絕緣層、柵極氧化物層、導(dǎo)電層、金屬 或玻璃的層等。在晶片制造工藝的一些步驟中，期望工藝層的最上部表面為平面的（即平 坦的），以用于沉積后續(xù)的層。CMP用于工藝層的平坦化，其中，將沉積的材料（例如導(dǎo)電材 料或絕緣材料）拋光以使晶片平坦化而用于后續(xù)的工藝步驟。
[0002] 在典型的CMP工藝中，晶片倒置安裝于CMP工具中的載體上。通過力，將載體及晶 片朝著拋光墊向下推動(dòng)。使載體及晶片在該CMP工具的拋光臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)著的拋光墊上方旋 轉(zhuǎn)。拋光組合物（也稱作拋光漿料）通常在拋光過程期間加入到旋轉(zhuǎn)著的晶片和旋轉(zhuǎn)著的 拋光墊之間。該拋光組合物典型地含有與部分最上部晶片層相互作用或溶解部分最上部晶 片層的一種或多種化學(xué)物質(zhì)，以及以物理方式移除部分所述層的一種或多種研磨材料。晶 片及拋光墊可以相同方向或相反方向旋轉(zhuǎn)，對(duì)于正在進(jìn)行的特定拋光過程，無(wú)論哪一種旋 轉(zhuǎn)方式均是合乎需要的。該載體還可橫跨拋光臺(tái)上的拋光墊振蕩。
[0003] 在拋光晶片表面時(shí)，經(jīng)常有利地使用終點(diǎn)檢測(cè)（EPD)系統(tǒng)原位監(jiān)測(cè)拋光工藝，例 如，以確定何時(shí)獲得期望的平面化程度。原位監(jiān)測(cè)拋光工藝的一種方法涉及使用具有對(duì)光 具有半透明性的透光區(qū)（例如孔口或窗口）的拋光墊。該透光區(qū)提供可在拋光工藝期間通 過光以允許檢查晶片表面的入口。透光區(qū)必須在一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下具有足夠透光率以使光 通過透光區(qū)并由Ero系統(tǒng)檢測(cè)。
[0004] 具有透光區(qū)（例如孔口及窗口）的拋光墊是已知的且已用于拋光基板（例如半導(dǎo) 體器件的表面）。舉例而言，美國(guó)專利7, 614, 933公開了包括可由剛性的結(jié)晶材料（例如石 英或玻璃）或較軟的聚合（塑料）材料（例如聚氨酯）制得的窗口的拋光墊。當(dāng)透光區(qū)接 觸待拋光的基板時(shí)，尤其優(yōu)選聚合材料，以防止可在較硬的窗口材料（例如玻璃）接觸基板 時(shí)發(fā)生的問題，例如刮擦基板和/或透光區(qū)。拋光墊典型地由可與構(gòu)成透光區(qū)的聚合材料 相同或不同的聚合材料制得。
[0005] 常規(guī)的EH)系統(tǒng)典型地利用波長(zhǎng)在400-690nm范圍內(nèi)的光，所述光大致相當(dāng)于可 見光譜中的光。較新的EH)系統(tǒng)通過采用由紫外部分及可見部分這兩者構(gòu)成的白光（例如 300nm至800nm)而擁有較高精確度，例如可自Applied Materials, Inc.獲得的FULLVISI0N 原位終點(diǎn)檢測(cè)（EPD)系統(tǒng)。然而，典型地用于CMP拋光墊中的常規(guī)的軟聚合材料在紫外范圍 中具有差的透光性質(zhì)。而且，這些常規(guī)的材料還高度地易于被紫外光降解，從而可隨著時(shí)間 推移發(fā)生黃化和/或變脆。舉例而言，當(dāng)將由常規(guī)的聚氨酯構(gòu)成的拋光墊暴露于紫外光時(shí)， 聚氨酯將逐漸降解和交聯(lián)，從而導(dǎo)致聚氨酯發(fā)生黃化。甚至環(huán)境光也能夠足以導(dǎo)致這些材 料的黃化，從而在處置和/或儲(chǔ)存包括常規(guī)的聚合材料的拋光墊時(shí)必須遵守特別的預(yù)防措 施。構(gòu)成拋光墊的透光區(qū)的聚合材料的黃化可尤其有害于利用光的EH)系統(tǒng)的運(yùn)行，這是 因?yàn)檫@些Ero系統(tǒng)依賴于準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)通過透光區(qū)的光的波長(zhǎng)和/或強(qiáng)度的變化。在這方面， 透光區(qū)的任何黃化或顏色變化均可使得所檢測(cè)的光的精確分析復(fù)雜化，由此需要例如頻繁 地重新校準(zhǔn)Ero系統(tǒng)和/或使用新拋光墊替代劣化的拋光墊，由此增加了總生產(chǎn)時(shí)間及成 本。
[0006] 因此，本領(lǐng)域仍需要用于Ero系統(tǒng)中的改善的拋光墊，所述拋光墊尤其包括具有 足夠白光（即，紫外光和可見光）透光性及改善的對(duì)紫外光的穩(wěn)定性的聚合透光區(qū)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供包括至少一個(gè)透光區(qū)的拋光墊，其中透光區(qū)由包括以下物質(zhì)、由以下 物質(zhì)組成、或者基本上由以下物質(zhì)組成的材料構(gòu)成：（a)聚合樹脂及（b)至少一種吸光化合 物，其中透光區(qū)在250nm至395nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下具有25%或更大的總透光率。 當(dāng)拋光墊不是由透光區(qū)構(gòu)成時(shí)，拋光墊進(jìn)一步包括拋光墊體（polishing pad body)。
[0008] 本發(fā)明還提供拋光工件的方法，其包括以下步驟：(a)提供待拋光的工件，（b)使 工件與拋光墊及化學(xué)-機(jī)械拋光組合物接觸，及（c)使該工件相對(duì)于該拋光墊移動(dòng)，以便磨 除該工件的該表面的至少一部分以拋光該工件，其中拋光墊包括至少一個(gè)透光區(qū)，透光區(qū) 由包括以下物質(zhì)、由以下物質(zhì)組成、或者基本上由以下物質(zhì)組成的材料構(gòu)成：（i)聚合樹脂 及（ii)至少一種吸光化合物，且透光區(qū)在250nm至395nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下具有 25%或更大的總透光率。當(dāng)拋光墊不是由透光區(qū)構(gòu)成時(shí)，拋光墊進(jìn)一步包括拋光墊體。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖IA及圖IB描繪了適用于構(gòu)成本發(fā)明透光區(qū)的材料中的吸光化合物的紫外-可 見光譜。
[0010] 圖2描繪了并不適用于構(gòu)成本發(fā)明透光區(qū)的材料中的吸光化合物的紫外-可見光 譜。
[0011] 圖3描繪了兩個(gè)包括具有不同肖氏硬度透光區(qū)的拋光墊的紫外-可見光譜。透光 區(qū)包括適用于本發(fā)明中的聚合樹脂。透光區(qū)并不含有吸光化合物。
[0012] 圖4描繪了兩個(gè)包括透光區(qū)的拋光墊的紫外-可見光譜。兩個(gè)拋光墊的透光區(qū)均 包括適用于本發(fā)明中的聚合樹脂，且僅一個(gè)透光區(qū)包括吸光化合物。
[0013] 圖5A及圖5B描繪了根據(jù)本發(fā)明制得的包括透光區(qū)的拋光墊的紫外-可見光譜。
[0014] 圖6描繪了根據(jù)本發(fā)明制得的包括透光區(qū)的拋光墊在紫外光輻照之前及之后的 紫外-可見光譜。
[0015] 圖7描繪了兩個(gè)包括透光區(qū)的拋光墊的紫外紫外-可見光譜。兩個(gè)拋光墊的透光 區(qū)均包括并不適用于本發(fā)明中的聚合樹脂。一個(gè)透光區(qū)包括并不適用于本發(fā)明中的常規(guī)的 吸光化合物。
[0016] 圖8描繪了包括透光區(qū)的拋光墊的紫外-可見光譜。透光區(qū)包括常規(guī)的聚合樹脂 及吸光化合物，這兩者均不適用于本發(fā)明中。
[0017] 圖9描繪了包括透光區(qū)的拋光墊的紫外紫外-可見光譜。透光區(qū)包括并不適用于 本發(fā)明中的常規(guī)的聚合樹脂，且透光區(qū)并不包括吸光化合物。紫外-可見光譜是在紫外光 輻照之前及之后記錄。
[0018] 圖10描繪了包括透光區(qū)的常規(guī)的商業(yè)拋光墊的紫外紫外-可見光譜。透光區(qū)包 括并不適用于本發(fā)明中的常規(guī)的聚合樹脂，且透光區(qū)并不含有吸光化合物。所述光譜顯示， 透光區(qū)在紫外光輻照時(shí)發(fā)生褪色。
[0019] 圖11描繪了根據(jù)本發(fā)明制得的拋光墊在多次實(shí)際晶片拋光之前及之后的紫外可 見光譜。拋光是在使用白光原位終點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)的同時(shí)實(shí)施。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 本發(fā)明提供包括至少一個(gè)透光區(qū)的拋光墊，其中透光區(qū)由包括（a)聚合樹脂及 (b)至少一種吸光化合物的材料構(gòu)成，且其中透光區(qū)在250nm至395nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè) 波長(zhǎng)下具有25%或更大的總透光率。盡管拋光墊可由透光區(qū)組成，即整個(gè)拋光墊可均為透 光區(qū)，但拋光墊典型地包括拋光墊體及至少一個(gè)透光區(qū)，即，除至少一個(gè)透光區(qū)外還包括不 是透光區(qū)的部分。
[0021] 透光區(qū)可在250nm至395nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下具有足夠的總透光率以適 于通過原位終點(diǎn)檢測(cè)（EPD)系統(tǒng)進(jìn)行觀察及處理。舉例而言,在250nm至395nm范圍內(nèi)的 一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下，透光區(qū)的總透光率為25%或更大，例如30%或更大、35%或更大、40% 或更大、45 %或更大、50 %或更大、55%或更大、60%或更大、65%或更大、70%或更大、75 % 或更大、80%或更大、85%或更大、90%或更大、95%或更大、或100%。
[0022] 本文所列舉的針對(duì)250nm至395nm范圍的透光區(qū)的總透光率可應(yīng)用于250nm至 395nm 范圍內(nèi)的任意一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)，例如，250nm、260nm、270nm、280nm、290nm、300nm、 310nm、320nm、330nm、340nm、350nm、360nm、370nm、380nm、390nm 或 395nm,以及 250nm 至 395nm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)范圍。舉例而言，如本文所列舉的透光區(qū)的總透光率可應(yīng)用于250nm 或更大的范圍內(nèi)，例如，255nm或更大、260nm或更大、265nm或更大、270nm或更大、275nm或 更大、280nm或更大、285nm或更大、290nm或更大、295nm或更大、300nm或更大、305nm或 更大、310nm或更大、315nm或更大、320nm或更大、325nm或更大、330nm或更大、335nm或更 大、340nm或更大、345nm或更大、350nm或更大、355nm或更大、360nm或更大、365nm或更大、 370nm或更大、375nm或更大、380nm或更大、385nm或更大、或390nm或更大，條件是范圍上 限不超過395nm?？蛇x擇地，或者此外，如本文所列舉的透光區(qū)的總透光率可應(yīng)用于395nm 或更小的范圍內(nèi)，例如，390nm或更小、385nm或更小、380nm或更小、375nm或更小、370nm或 更小、365nm或更小、360nm或更小、355nm或更小、350nm或更小、345nm或更小、340nm或更 小、335nm或更小、330nm或更小、325nm或更小、320nm或更小、315nm或更小、310nm或更小、 305nm或更小、300nm或更小、295nm或更小、290nm或更小、285nm或更小、280nm或更小、 275nm或更小、270nm或更小、265nm或更小、260nm或更小、或255或更小，條件是范圍下限 至少為250nm。因此，如本文所列舉的對(duì)于總范圍250nm至395nm的透光區(qū)的總透光率可 應(yīng)用于由前述端點(diǎn)中的任意兩個(gè)所界定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。舉例而言，透光區(qū)的總透光率可為 25 %或更大（在360nm至380nm范圍內(nèi)）、75 %或更大（在300nm至355nm范圍內(nèi)）、或100 % (在275nm至310nm范圍內(nèi)）。而且，當(dāng)描述透光區(qū)的總透光率時(shí)，各波長(zhǎng)中的任一個(gè)可與 所述波長(zhǎng)范圍中的任一個(gè)進(jìn)行組合。在優(yōu)選實(shí)施方案中，透光區(qū)在360nm至375nm范圍內(nèi) 具有25%或更大的總透光率。
[0023] 透光區(qū)還可在395nm至35, OOOnm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下具有總透光率以適 于通過原位終點(diǎn)檢測(cè)（EPD)系統(tǒng)進(jìn)行觀察及處理。舉例而言，在395nm至35, OOOnm范圍內(nèi) 的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下，透光區(qū)的總透光率可為25 %或更大，例如，30 %或更大、35 %或更大、 40%或更大、45%或更大、50 %或更大、55 %或更大、60 %或更大、65 %或更大、70%或更大、 75%或更大、80%或更大、85%或更大、90%或更大、95%或更大、或100%。
[0024] 本文所列舉的針對(duì)395nm至35, OOOnm范圍的透光區(qū)的總透光率可應(yīng)用于395nm 至35, OOOnm范圍內(nèi)的任意一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)，例如，395nm、400nm、500nm、600nm、700nm、 800nm、900nm、1，000nm、5, OOOnm、10, OOOnm 或 35, OOOnm，以及 395nm 至 35, OOOnm 范圍內(nèi)的 波長(zhǎng)范圍。舉例而言，如本文所列舉的透光區(qū)的總透光率可應(yīng)用于395nm或更大的范圍 內(nèi)，例如，400nm或更大、425nm或更大、450nm或更大、475nm或更大、500nm或更大、525nm 或更大、550nm或更大、575nm或更大、600nm或更大、625nm或更大、650nm或更大、675nm或 更大、700nm或更大、725nm或更大、750nm或更大、775nm或更大、800nm或更大、825nm或更 大、850nm或更大、875nm或更大、800nm或更大、825nm或更大、850nm或更大、875nm或更大、 900nm或更大、925nm或更大、950nm或更大、975nm或更大、IOOOnm或更大、2000nm或更大、 3000nm或更大、4000nm或更大、5000nm或更大、6000nm或更大、7000nm或更大、8000nm或 更大、9000nm或更大、10, OOOnm或更大、15, OOOnm或更大、20, OOOnm或更大、25, OOOnm或 更大、或30, OOOnm或更大，條件是范圍上限不超過35, OOOnrn?？蛇x擇地,或者此外，如本 文所列舉的透光區(qū)的總透光率可應(yīng)用于35, OOOnm或更小的范圍內(nèi)，例如，30, OOOnm或更 小、25, OOOnm或更小、20, OOOnm或更小、15, OOOnm或更小、10, OOOnm或更小、9, OOOnm或更 小、8, OOOnm或更小、7, OOOnm或更小、6, OOOnm或更小、5, OOOnm或更小、4, OOOnm或更小、 3, OOOnm或更小、2, OOOnm或更小、1，OOOnm或更小、975nm或更小、950nm或更小、925nm或 更小、900nm或更小、875nm或更小、850nm或更小、825nm或更小、800nm或更小、775nm或更 小、750nm或更小、725nm或更小、700nm或更小、675nm或更小、650nm或更小、625nm或更小、 600nm或更小、575nm或更小、550nm或更小、525nm或更小、500nm或更小、475nm或更小、 450nm或更小、425nm或更小、或400nm或更小，條件是范圍下限至少為395nm。因此，如上文 所列舉的對(duì)于總范圍395nm至35, OOOnm的透光區(qū)的總透光率可應(yīng)用于由前述端點(diǎn)中的任 意兩個(gè)所界定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)。舉例而言，透光區(qū)的總透光率可為30%或更大（在495nm至 10,00011111范圍內(nèi)）、55%或更大（在 80011111至 2,00011111范圍內(nèi)）、或70%或更大（在 75011111 至850nm范圍內(nèi)）。在一個(gè)實(shí)施方案中，在400nm至800nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下，透 光區(qū)具有25%或更大的總透光率。而且，當(dāng)描述透光區(qū)的總透光率時(shí)，各波長(zhǎng)中的任一個(gè)可 與所述波長(zhǎng)范圍中的任一個(gè)進(jìn)行組合。
[0025] 本文所列舉的對(duì)于250nm至395nm及395nm至35, OOOnm波長(zhǎng)范圍（以及如本文 所述的包含于其中的各波長(zhǎng)及波長(zhǎng)范圍）的透光區(qū)的任意總透光率可以任意適宜方式進(jìn) 行組合。舉例而言，透光區(qū)可在260nm至315nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有25%或更大的總透光率且 在370nm至395nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有35%或更大的總透光率?？蛇x擇地，舉例而言，透光區(qū) 可在350nm至395nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有25%或更大的總透光率，在265nm至285nm波長(zhǎng)范圍 內(nèi)具有40 %或更大的總透光率，且在295nm至335nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有35 %或更大的總透光 率。在另一實(shí)施方案中，透光區(qū)可在350nm至395nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有25%或更大的總透光 率且在400nm至SOOnm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有25%或更大的總透光率。而且，當(dāng)描述透光區(qū)的總 透光率時(shí)，各波長(zhǎng)中的任一個(gè)可與所述波長(zhǎng)范圍中的任一個(gè)進(jìn)行組合。
[0026] 在250nm至395nm和/或395nm至35, OOOnm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)（或如本文 所列舉的包含于其中的任何各組成波長(zhǎng)或范圍）下，透光區(qū)在紫外光輻照之前的總透光率 可與透光區(qū)在紫外光輻照之后的總透光率相差（在下文中有時(shí)稱為"總透光率差值"）30% 或更小，其中紫外光輻照包括使用100瓦特汞蒸氣燈在至少l，〇〇〇mW/cm 2的強(qiáng)度下輻照透 光區(qū)4分鐘的持續(xù)時(shí)間。舉例而言，在250nm至395nm和/或395nm至35, OOOnm范圍內(nèi)的 一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)（或如本文所述的包含于其中的任何各組成波長(zhǎng)和波長(zhǎng)范圍）下，總透光 率差值可為30 %或更小，例如，28 %或更小、26 %或更小、24 %或更小、22 %或更小、20 %或 更小、18%或更小、16%或更小、14%或更小、12 %或更小、10 %或更小、8 %或更小、6 %或更 小、5%或更小、4%或更小、2%或更小、或0%。
[0027] 在將透光區(qū)暴露于紫外光輻照之后，在250nm至395nm和/或395nm至35, OOOnm 范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)（或如本文所公開的任何各組成波長(zhǎng)或范圍）下，透光區(qū)具有 25%或更大的總透光率，其中紫外光輻照包括使用100瓦特汞蒸氣燈在至少l，000mW/cm 2 的強(qiáng)度下輻照透光區(qū)4分鐘的持續(xù)時(shí)間。舉例而言，在本文所公開的條件下進(jìn)行紫外光輻 照之后，在250nm至395nm和/或395nm至35, OOOnm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)（或如本文 所公開的任何組成范圍）下，透光區(qū)的總透光率可為25%或更大，例如，30%或更大、35% 或更大、40%或更大、45%或更大、50 %或更大、55 %或更大、60 %或更大、65 %或更大、70% 或更大、75%或更大、80%或更大、85%或更大、90%或更大、95%或更大、或100%。
[0028] 使用100瓦特汞蒸氣燈在至少1，OOOmW/cm2的強(qiáng)度下輻照透光區(qū)4分鐘的持續(xù)時(shí) 間模擬了典型地在拋光1000個(gè)晶片的典型生產(chǎn)運(yùn)行期間用于白光終點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)（例如可 自Advanced Materials獲得的FullVision系統(tǒng)）的5百萬(wàn)-1千萬(wàn)次閃光?？衫缡褂每?自UVEXS獲得的設(shè)備來(lái)實(shí)施模擬光輻照，該設(shè)備提供高強(qiáng)度的紫外光及可見光能量。UVEXS 系統(tǒng)中所使用的100瓦特汞蒸氣燈能夠產(chǎn)生在300nm至800nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的高強(qiáng)度光（典 型地超過1，000mW/cm 2)，其中在365nm下具有紫外能量峰。
[0029] 構(gòu)成組成透光區(qū)的材料的聚合樹脂可為適用于化學(xué)-機(jī)械拋光的任意聚合樹脂， 條件是當(dāng)透光區(qū)中包含該聚合樹脂時(shí)，該透光區(qū)具有本文所述的性質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方案中， 聚合樹脂包括至少一種脂肪族聚合物。典型地，聚合樹脂不包括共軛雙鍵和/或芳族部分。 合意地，聚合樹脂是熱塑性聚合樹脂。
[0030] 聚合樹脂所含的所述至少一種脂肪族聚合物可選自：聚氨酯、基于聚碳酸酯的聚 氨酯、基于聚碳酸酯的二醇或三醇聚氨酯、基于線型脂肪族聚碳酸酯的聚氨酯、基于支化脂 肪族聚碳酸酯的聚氨酯、基于環(huán)烷烴的脂肪族聚氨酯、基于聚硅氧烷的聚氨酯、（烷基）（烷 基）丙烯酸酯、（烷基）（烷基）丙烯酸、聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚硅氧 烷（例如有機(jī)硅等）、聚碳酸酯、線型脂肪族聚碳酸酯（例如可自STYRON獲得的CALIBRE 5000系列）、聚甲基-1-戊烯、以及它們的組合。
[0031] 本文所用的術(shù)語(yǔ)"（烷基）（烷基）丙烯酸酯"及"（烷基）（烷基）丙烯酸"意指各 "（烷基）"部分是任選的，即，可存在或可不存在于聚合物中，且"（烷基）"部分可相同或不 同。"（烷基）"部分典型地包括具有1至20個(gè)碳的烷基。舉例而言，適宜的"（烷基）（烷 基）丙烯酸酯"包含丙烯酸甲酯（即，第二"（烷基）"不存在）及甲基丙烯酸甲酯（其中兩 個(gè)"（烷基）"部分均存在且為甲基）。適宜的"（烷基）"部分包含可以任意適宜方式組合 的甲基、乙基、2-乙基己基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。適宜的"（烷 基）（烷基）丙烯酸酯"包含甲基丙烯酸乙酯及甲基丙烯酸2-乙基己基酯。適宜的"（烷 基）（烷基）丙烯酸"包含丁基甲基丙烯酸及己基丙烯酸。
[0032] 合意地，所述至少一種脂肪族聚合物是熱塑性聚合物、熱固性聚合物、或者它們的 任意組合（例如，熱塑性聚氨酯、熱塑性聚偏二氟乙烯、熱固性聚硅氧烷等）。
[0033] 熱塑性聚合物可選自：熱塑性聚氨酯、基于聚碳酸酯的熱塑性聚氨酯、基于環(huán)烷 烴的熱塑性聚氨酯、基于聚硅氧烷的熱塑性聚氨酯、其共混物、其無(wú)規(guī)共聚物、及其嵌段共 聚物。在優(yōu)選實(shí)施方案中，聚合樹脂是基于脂肪族聚碳酸酯的熱塑性聚氨酯，例如可自 Lubrizol 獲得的 CARBOTHANE? TPU PC-3555D。
[0034] 脂肪族聚合物可為包括衍生自至少一種二醇及至少一種二異氰酸酯的單體單元 的聚氨酯。
[0035] 所述至少一種二醇可選自：多元醇、包括環(huán)狀脂肪族環(huán)的多元醇、聚碳酸酯多元 醇、包括1至1000個(gè)重復(fù)單元（例如200至800、或400至600個(gè)重復(fù)單元）的聚碳酸亞烷 酯二醇、包括1至1000個(gè)重復(fù)單元（例如200至800、或400至600個(gè)重復(fù)單元）的聚亞 乙基醚碳酸酯二醇（polyethylene ether carbonate diol)、燒基二醇（例如 1，12_ 十二 烷二醇、1，11-i^一烷二醇、1，10-癸二醇、1,9-壬二醇、1，8_ 辛二醇、1，7_ 庚二醇、1,6-己 二醇、1，5-戊二醇、1，4- 丁二醇、1，3-丙二醇及1，2-乙二醇）、以及它們的組合。聚碳酸 亞烷酯二醇可包含任何適宜的亞烷基，例如，亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、亞戊基、亞己 基（即，六亞甲基）等。在優(yōu)選實(shí)施方案中，聚碳酸亞烷酯二醇是聚碳酸六亞甲基酯二醇 (polyhexamethyIene carbonate diol)〇
[0036] 二醇在本領(lǐng)域有時(shí)稱為"增鏈劑"。上文所列的二醇的類型還稱為" α，ω二醇"， 這是因?yàn)樗龆己形挥谕闊N鏈的α及ω位處的羥基。在一些實(shí)施方案中，脂肪族聚 合物含有兩種、三種、四種、五種或六種二醇的組合，其中所述組合的二醇可為相同或不同 的二醇。在優(yōu)選實(shí)施方案中，脂肪族聚合物包括兩種不同的二醇，例如，包括1至1000個(gè)重 復(fù)單元的聚碳酸六亞甲基酯二醇及1，4-丁二醇。
[0037] 還可適宜地使用三醇以形成適用于構(gòu)成本發(fā)明透光區(qū)的材料中的聚氨酯。適宜的 三醇包含三羥甲基丙烷、甘油、三乙醇胺、1，2, 6-己三醇、以及它們的組合。
[0038] 所述多元醇（包括含有重復(fù)單元的二醇）可具有任意適宜的分子量。舉例而言，多 元醇的分子量可為400g/mol或更大，例如500g/mol或更大、700g/mol或更大、900g/mol或 更大、1000g/mol 或更大、1200g/mol 或更大、1400g/mol 或更大、1600g/mol 或更大、1800g/ mol或更大、2000g/mol或更大、2200g/mol或更大、2400g/mol或更大、2600g/mol或更大、 2800g/mol 或更大、3000g/mol 或更大、3200g/mol 或更大、3400g/mol 或更大、3600g/mol 或 更大、3800g/mol 或更大、4000g/mol 或更大、4200g/mol 或更大、4400g/mol 或更大、4600g/ mol或更大、4800g/mol或更大、5000g/mol或更大、或5200g/mol或更大?？蛇x擇地，或者 此外，所述多元醇的分子量可為5200g/mol或更小，例如5000g/mol或更小、4800g/mol或 更小、4600g/mol 或更小、4400g/mol 或更小、4200g/mol 或更小、4000g/mol 或更小、3800g/ mol或更小、3600g/mol或更小、3400g/mol或更小、3200g/mol或更小、3000g/mol或更小、 2800g/mol 或更小、2600g/mol 或更小、2400g/mol 或更小、2200g/mol 或更小、2000g/mol 或 更小、1800g/mol 或更小、1600g/mol 或更小、1400g/mol 或更小、1200g/mol 或更小、IOOOg/ mol或更小、900g/mol或更小、700g/mol或更小、或500g/mol或更小。因此，多元醇的分子 量可由上文所列端點(diǎn)中的任意兩個(gè)界定。舉例而言，所述多元醇的分子量可為500g/mol至 5000g/mol、1200g/mol 至 4600g/mol、或 700g/mol 至 3400g/mol。
[0039] 還可采用含胺的雙官能化合物（例如，二胺、含胺的二醇或多元醇、和/或雙官能 烷醇胺）與二異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)以形成適用于本發(fā)明中的脂肪族聚合物?？刹捎煤返碾p 官能化合物代替二醇或與二醇一起與二異氰酸酯發(fā)生反應(yīng)?？刹捎萌魏魏返碾p官能化合 物，條件是所述雙官能化合物具有脂肪族主鏈。適宜的含胺的雙官能化合物包含1，2-二氨 基乙烷、1，3-二氨基丙烷、1，4-二氨基丁烷、1，5-二氨基戊烷、1，6-二氨基己烷、1，7-二氨 基庚燒、1，8-二氨基辛燒、1，9-二氨基壬燒、1，10-二氨基癸燒、2-氨基乙醇、3-氨基丙醇、 4_氨基丁醇、5-氨基戊醇、6-氨基己醇、7-氨基庚醇、8-氨基辛醇、9-氨基壬醇、10-氨基癸 醇、以及它們的組合。
[0040] 所述至少一種二異氰酸酯可選自任意的脂肪族二異氰酸酯，條件是在將二異氰酸 酯引入到聚合樹脂中時(shí)，聚合樹脂具有本文所述的性質(zhì)?？蛇m用于本發(fā)明中的二異氰酸酯 的化學(xué)結(jié)構(gòu)描繪于下文中。

【權(quán)利要求】
1. 一種拋光墊，其包括至少一個(gè)透光區(qū)，其中該透光區(qū)由包括（a)聚合樹脂及（b)至少 一種吸光化合物的材料構(gòu)成，且其中該透光區(qū)在250nm至395nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng) 下具有25%或更大的總透光率。
2. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中，根據(jù)ASTM D1148-95量測(cè)，該透光區(qū)當(dāng)紫外光輻照時(shí)在 395nm至800nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下褪色45 %或更小。 3?權(quán)利要求1的拋光墊，其中在250nm至395nm和/或395nm至35, OOOnm范圍內(nèi)的一個(gè) 或多個(gè)波長(zhǎng)下，該透光區(qū)在紫外光輻照之前的總透光率與該透光區(qū)在紫外光輻照之后的總 透光率相差30%或更小，且其中該紫外光輻照包括使用100瓦特汞蒸氣燈在至少1，OOOmW/ cm2的強(qiáng)度下輻照該透光區(qū)4分鐘的持續(xù)時(shí)間。
4. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中在將該透光區(qū)暴露于紫外光輻照之后該透光區(qū)在250nm 至395nm和/或395nm至35, OOOnm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下具有25%或更大的總透光 率，且其中該紫外光輻照包括使用100瓦特汞蒸氣燈在至少l，〇〇〇mW/cm2的強(qiáng)度下輻照該 透光區(qū)4分鐘的持續(xù)時(shí)間。
5. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中由濃度為10mg/L的該吸光化合物組成的溶液在330nm至 400nm范圍內(nèi)具有0? 5或更小的吸光度。
6. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中由該吸光化合物組成的溶液不具有位于335nm至400nm 范圍內(nèi)的最大光吸收。
7. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該透光區(qū)在395nm至35, OOOnm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng) 下具有25%或更大的總透光率。
8. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該透光區(qū)在360nm至380nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下 具有25%或更大的總透光率。
9. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該透光區(qū)占該拋光墊的表面積的50%或更多。
10. 權(quán)利要求9的拋光墊，其中該拋光墊由該透光區(qū)組成。
11. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該拋光墊由該材料組成。
12. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該聚合樹脂為熱塑性聚合樹脂。
13. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該聚合樹脂包括至少一種選自以下的脂肪族聚合物：聚 氨酯、基于聚碳酸酯的聚氨酯、基于聚碳酸酯的二醇或三醇聚氨酯、基于線型脂肪族聚碳酸 酯的聚氨酯、基于支化脂肪族聚碳酸酯的聚氨酯、基于環(huán)烷烴的脂肪族聚氨酯、基于聚硅氧 烷的聚氨酯、（烷基）丙烯酸酯、（烷基）丙烯酸、聚偏氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚三氟氯乙 烯、聚硅氧烷、聚碳酸酯、線型脂肪族聚碳酸酯、聚甲基-1-戊烯、以及它們的組合。
14. 權(quán)利要求13的拋光墊，其中該脂肪族聚合物為熱塑性聚合物、熱固性聚合物、或者 它們的任意組合。
15. 權(quán)利要求14的拋光墊，其中該熱塑性聚合物選自：熱塑性聚氨酯、基于聚碳酸酯 的熱塑性聚氨酯、基于環(huán)烷烴的熱塑性聚氨酯、基于聚硅氧烷的熱塑性聚氨酯、其無(wú)規(guī)共聚 物、其嵌段共聚物、以及它們的共混物。
16. 權(quán)利要求13的拋光墊，其中該脂肪族聚合物為包括以下單體單元的聚氨酯：(a) - 種或多種選自以下的二醇：多元醇、包括環(huán)狀脂肪族環(huán)的多元醇、聚碳酸酯多元醇、包括1 至1000個(gè)重復(fù)單元的聚碳酸六亞甲基酯二醇、包括1至1000個(gè)重復(fù)單元的聚亞乙基醚碳 酸酯二醇、1，12-十二烷二醇、1，4- 丁二醇、以及它們的組合；及（b)二環(huán)己基甲烷4, 4'-二 異氰酸酯。
17. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該吸光化合物選自：季戊四醇四（2-氰基-3, 3-二苯 基丙烯酸酯）、對(duì)甲氧基肉桂酸2-乙基己基酯、2-氰基-3, 3' -二苯基丙烯酸乙基酯、對(duì)甲 氧基肉桂酸辛基酯、4-氨基苯甲酸酯-三烷基原甲酸酯、乙基（4-乙氧基羰基苯基）-N-甲 基-N-苯基甲脈、N，N-雙-(4-乙氧基撰基苯基）甲基甲脈、N2 -(4-乙氧基撰基苯 基）-N1-甲基-N1-苯基甲脒、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-丙烯酸-3-(4-甲氧基苯 基）-2-乙基己基酯、2-氰基-3, 3-二苯基丙烯酸乙基酯、3, 3-二苯基丙烯酸2-乙基己基 酯、3, 3-雙（4-甲氧基苯基）丙烯酸乙基酯、2-氰基-3, 3-二苯基丙烯酸2-乙基己基酯、 胡莫柳酯、2_苯基-苯并咪唑-5-磺酸、水楊酸三乙基酯、辛基二甲基4-氨基苯甲酸、4-甲 基亞芐基樟腦、丙二酸二-2' -乙基己基-3, 5-二甲氧基-4-羥基苯亞甲基酯、氰基丙烯酸 酯、三嗪、雙-次甲基、樟腦衍生物、以及它們的組合。
18. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該透光區(qū)具有0. 2mm至3mm的厚度。
19. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該透光區(qū)具有下列性質(zhì)中的一種或多種： (a) 肖氏硬度為10A至80D， (b) 孔隙率為0. 1%至10%，其中該透光區(qū)中的50%或更多的孔具有l(wèi)ym或更小的尺 寸， (c) 伸長(zhǎng)百分率為50%或更大， (d) 極限拉伸強(qiáng)度為65kPa或更大， (e) 室溫下的撓曲模量為700kPa至3, 500, OOOkPa， (f) 在2160g負(fù)荷、210°C下，樹脂熔體指數(shù)或熔體流速小于500g/10分鐘， (g) 樹脂熔體粘度范圍為l〇Pa ? s至20, OOOPa ? s，通過毛細(xì)管流變儀在18/s剪切速 率、2KTC下量測(cè)， (h) 結(jié)晶度百分率小于30%， (i) 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約-l〇〇°C至160°C， (j) 表面粗糙度為〇? 1 U m至100 y m，及 (k) 折射率為1. 1至2.0。
20. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該拋光墊進(jìn)一步包括拋光墊體。
21. 權(quán)利要求20的拋光墊，其中該拋光墊體具有下列性質(zhì)中的一種或多種： (a) 肖氏硬度為10A至80D， (b) 孔隙率為0. 1 %至80%，其中該拋光墊中的50%或更多的孔具有200 iim或更小的 尺寸， (c) 伸長(zhǎng)百分率為50%或更大， (d) 極限拉伸強(qiáng)度為65kPa或更大， (e) 室溫下的撓曲模量為700kPa至3, 500, OOOkPa， (f) 在2160g負(fù)荷、210°C下，樹脂熔體指數(shù)或熔體流速小于500g/10分鐘， (g) 樹脂熔體粘度范圍為l〇Pa ? s至20, OOOPa ? s，通過毛細(xì)管流變儀在18/s剪切速 率、2KTC下量測(cè)， (h) 結(jié)晶度百分率為0 %至60%， (i) 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為約-l〇〇°C至160°C， (j) 表面粗糙度為〇? 1 y m至100 i! m，及 (k) 折射率為1. 1至2.0。
22. 權(quán)利要求20的拋光墊，其中通過選自以下的方法將該透光區(qū)連接至該拋光墊體： 熱熔融化學(xué)鍵熔合、超聲波焊接、射頻焊接、電弧焊接、熱壓、摩擦加熱、以及它們的組合。
23. 權(quán)利要求20的拋光墊，其中通過以下方式形成該拋光墊、拋光墊體和/或透光區(qū)： 膜或片材的擠出、注射模塑、吹塑、熱成型、壓縮模塑、共擠出模塑、反應(yīng)注射模塑、型材擠出 模塑、旋轉(zhuǎn)模塑、氣體注射模塑、膜嵌入模塑、發(fā)泡、流延、或者它們的任意組合。
24. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中通過壓縮該拋光墊的至少一部分來(lái)形成該透光區(qū)。
25. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中該吸光化合物以基于該透光區(qū)的重量的0. 05重量％至 20重量％的量存在。
26. 權(quán)利要求1的拋光墊，其中 該聚合樹脂為包括以下單體單元的基于脂肪族聚碳酸酯的熱塑性聚氨酯：(a)包括1 至1000個(gè)重復(fù)單元的聚碳酸亞烷酯二醇、(b)脂肪族二異氰酸酯及（c)與該聚碳酸亞烷酯 二醇（a)不同的烷基二醇， 由濃度為l〇mg/L的該吸光化合物組成的溶液在330nm至400nm范圍內(nèi)具有0? 5或更 小的吸光度， 該透光區(qū)在360nm至380nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)下具有25%或更大的總透光率， 根據(jù)ASTM D1148-95量測(cè)，該透光區(qū)當(dāng)紫外光輻照時(shí)在395nm至800nm范圍內(nèi)的一個(gè) 或多個(gè)波長(zhǎng)下褪色45 %或更小，且 在將該透光區(qū)暴露于紫外光輻照之后，該透光區(qū)在250nm至395nm范圍內(nèi)的一個(gè)或多 個(gè)波長(zhǎng)下具有25%或更大的總透光率，且其中該紫外光輻照包括使用100瓦特汞蒸氣燈在 至少1，OOOmW/cm2的強(qiáng)度下輻照該透光區(qū)4分鐘的持續(xù)時(shí)間。
27. -種拋光工件的方法，其包括： (a) 提供待拋光的工件， (b) 使該工件與權(quán)利要求1的拋光墊及化學(xué)-機(jī)械拋光組合物接觸，及 (c) 使該工件相對(duì)于該拋光墊移動(dòng)，以便磨除該工件的該表面的至少一部分以拋光該 工件。
28. 權(quán)利要求27的方法，其中該方法進(jìn)一步包括使用光原位檢測(cè)拋光終點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】H01L21/304GK104350582SQ201380030505
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月11日
【發(fā)明者】A.普拉薩德 申請(qǐng)人:嘉柏微電子材料股份公司