本公開涉及可用于對(duì)基板進(jìn)行拋光的拋光墊和系統(tǒng)，以及制造和使用該拋光墊的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種拋光墊，該拋光墊包括具有工作表面和與該工作表面相背對(duì)的第二表面的拋光層。

其中工作表面包括底面區(qū)域、多個(gè)精確成形孔、和多個(gè)精確成形微凸體；

其中每個(gè)孔具有孔開口，每個(gè)微凸體具有微凸體基部，并且多個(gè)微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口是基本上共面的；

其中多個(gè)精確成形孔的深度小于與每個(gè)精確成形孔相鄰的底面區(qū)域的厚度，并且底面區(qū)域的厚度小于約5mm；并且

其中拋光層包含聚合物。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種包括前述拋光層的拋光墊，其中拋光層包括精確成形微凸體的表面、精確成形孔的表面和底面區(qū)域的表面中的至少一者上的多個(gè)納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種包括任一種前述拋光層的拋光墊，其中至少約10％的多個(gè)精確成形微凸體的高度介于約1微米和約200微米之間。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種包括任一種前述拋光層的拋光墊，其中至少約10％的多個(gè)精確成形孔的深度介于約1微米和約200微米之間。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種包括任一種前述拋光層的拋光墊，其中拋光層還包括至少一個(gè)巨大溝槽。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種包括任一種前述拋光層的拋光墊，其中拋光層還包括多個(gè)獨(dú)立或相互連接的巨大溝槽。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種包括任一種前述拋光層的拋光墊，其中拋光墊還包括子墊，其中子墊與拋光層的第二表面相鄰。

在又一個(gè)實(shí)施方案中，本公開涉及還包括泡沫層的前述拋光墊，其中泡沫層被插置在拋光層的第二表面和子墊之間。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種拋光系統(tǒng)，該拋光系統(tǒng)包括拋光液和任一種前述拋光墊。

在又一個(gè)實(shí)施方案中，本公開涉及前述拋光系統(tǒng)，其中拋光液為漿液。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種對(duì)基板進(jìn)行拋光的方法，該方法包括：

提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光墊；

提供基板；

使拋光墊的工作表面與基板表面接觸；

使拋光墊和基板相對(duì)于彼此移動(dòng)，同時(shí)維持拋光墊的工作表面與基板表面之間的接觸，其中拋光是在拋光液的存在下進(jìn)行的。

在又一個(gè)實(shí)施方案中，本公開涉及前述對(duì)基板進(jìn)行拋光的方法，其中拋光液為漿液。

本公開的以上發(fā)明內(nèi)容并不旨在描述本公開的每個(gè)實(shí)施方案。本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)也闡述于以下說明中。依據(jù)所述說明和權(quán)利要求書，本公開的其他特征結(jié)構(gòu)、目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將顯而易見。

附圖說明

結(jié)合附圖來考慮本公開的以下各種實(shí)施例的詳細(xì)描述可更完全地理解本公開，其中：

圖1A為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光層的一部分的示意性剖視圖。

圖1B為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光層的一部分的示意性剖視圖。

圖1C為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光層的一部分的示意性剖視圖。

圖2為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光墊的拋光層的一部分的SEM圖像。

圖3為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光墊的拋光層的一部分的SEM圖像。

圖4為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光墊的拋光層的一部分的SEM圖像。

圖5為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光墊的一部分的拋光層的SEM圖像。

圖6為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光墊的一部分的拋光層的SEM圖像。

圖7為在較低放大倍率下的圖6所示的拋光墊的拋光層的SEM圖像，從而示出工作表面的巨大溝槽。

圖8A為僅具有多個(gè)精確成形孔的比較性拋光墊的拋光層的一部分的SEM圖像。

圖8B為僅具有多個(gè)精確成形微凸體的比較性拋光墊的拋光層的一部分的SEM圖像。

圖9為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光層的一部分的頂視圖示意圖。

圖10A為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光墊的示意性剖視圖。

圖10B為根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光墊的示意性剖視圖。

圖11示出根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的用于利用拋光墊和方法的拋光系統(tǒng)的示例的示意圖。

圖12A和圖12B分別為等離子處理之前和之后的拋光層的一部分的SEM圖像。

圖12C和圖12D分別為較高放大倍率下的圖12A和圖12B的SEM圖像。

圖13A和圖13B分別為在對(duì)拋光層進(jìn)行等離子處理之前和之后將包含熒光鹽的一滴水施加在拋光層的工作表面上的照片。

圖14A和圖14B分別為進(jìn)行鎢CMP之前和之后的實(shí)施例1的拋光層的一部分的SEM圖像。

圖15A為實(shí)施例3的拋光墊的拋光層的一部分的SEM圖像。

圖15B為實(shí)施例5的拋光墊的拋光層的一部分的SEM圖像。

具體實(shí)施方式

已將各種制品、系統(tǒng)和方法用于對(duì)基板進(jìn)行拋光。這些拋光制品、系統(tǒng)和方法是基于基板的期望最終用途特點(diǎn)而選擇的，包括但不限于CMP，例如表面粗糙度和缺陷(劃痕、凹陷等)，以及平面度，該平面度包括局部平面度(即基板的具體區(qū)域的平面度)和整體平面度(即整個(gè)基板表面的平面度)。由于最終用途需求因需要將微米級(jí)甚至是納米級(jí)特征結(jié)構(gòu)拋光至所需規(guī)格(例如表面光潔度)而極端嚴(yán)格，因此基板(諸如半導(dǎo)體晶片)的拋光具有特別艱難的挑戰(zhàn)。通常，隨著改進(jìn)或維持期望的表面光潔度，拋光過程還需要材料移除，該材料移除可包括單基板材料內(nèi)的材料移除，或基板的同一平面或?qū)觾?nèi)的兩種或更多種不同材料的組合的同時(shí)材料移除。可單獨(dú)或同時(shí)拋光的材料包含電絕緣材料(即電介質(zhì))和導(dǎo)電材料(例如金屬)。例如，在涉及阻擋層化學(xué)機(jī)械平面化(CMP)的單個(gè)拋光步驟中，拋光墊可能需要移除金屬例如銅、和/或粘合層/阻擋層和/或覆蓋層(例如鉭和氮化鉭)、和/或介電材料(例如無機(jī)材料諸如氧化硅或其他玻璃)。由于介電層、金屬層、粘合層/阻擋層和/或覆蓋層之間的材料性能和拋光特點(diǎn)，連同待拋光的晶片特征尺寸存在差異，因此對(duì)拋光墊的需求可較為極端。為了滿足嚴(yán)格的要求，拋光墊以及墊與墊之間的對(duì)應(yīng)力學(xué)性能需要高度一致，否則將改變墊與墊之間的拋光特點(diǎn)，這可對(duì)對(duì)應(yīng)的晶片處理時(shí)間和最終晶片參數(shù)造成不利影響。

當(dāng)前，很多CMP過程采用拋光墊來說，其中墊形貌、墊表面形貌尤為重要。形貌的一種類型涉及墊多孔性，例如墊內(nèi)的孔。因?yàn)閽伖鈮|通常與拋光液典型地漿液(包含磨料顆粒的流體)一起使用并且多孔性使得被沉積在墊上的一部分拋光液被包含在孔中，所以期望拋光墊具有多孔性。一般來講，認(rèn)為前述現(xiàn)象有利于CMP過程。通常，拋光墊在本質(zhì)上是聚合的有機(jī)材料。將孔納入拋光墊中的一種現(xiàn)有方法是制備聚合物泡沫拋光墊，而孔作為墊制造(發(fā)泡)過程的結(jié)果被引入其中。另一種方法是制備由兩種或更多種不同聚合物構(gòu)成的墊，其中該聚合物共混物經(jīng)由相分離而形成兩相結(jié)構(gòu)。共混物的聚合物中的至少一種聚合物可溶于水或溶劑，并且在拋光過程之前或期間被提取，從而至少在墊工作表面上或附近形成孔。墊的工作表面是鄰近并且至少部分接觸待對(duì)基板進(jìn)行拋光(例如晶片表面)的墊表面。由于多孔性常使得墊較為柔軟或剛度較低，因此將孔引入到拋光墊中不僅有助于拋光液的使用，其還改變墊的力學(xué)性能。在獲得期望的拋光結(jié)果方面，墊的力學(xué)性能也起到關(guān)鍵作用。然而，通過發(fā)泡或聚合物共混物/提取過程引入孔，對(duì)于在獲得單個(gè)墊中以及墊與墊之間的均勻孔尺寸、均勻孔分布和均勻總孔體積提出了挑戰(zhàn)。另外，由于用于制造墊的一些過程步驟在本質(zhì)上有些隨機(jī)(形成發(fā)泡聚合物并且將聚合物混合，從而形成聚合物共混物)，因此會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)變化的孔尺寸、分布和總孔體積。這導(dǎo)致了單個(gè)墊中孔特性的變化以及不同墊之間孔特性的變化，這種變化可引起不可接受的拋光性能變化。

對(duì)拋光過程至關(guān)重要的第二類型墊形貌涉及墊表面上的微凸體。用于CMP中的現(xiàn)有聚合物墊經(jīng)常需要進(jìn)行例如墊修整過程，以產(chǎn)生期望的墊表面形貌。該表面形貌包括將與待對(duì)基板進(jìn)行拋光表面接觸的微凸體。微凸體的尺寸和分布被視為涉及墊拋光性能的關(guān)鍵參數(shù)。在墊表面和修整器表面相對(duì)于彼此移動(dòng)的情況下，墊修整過程通常采用墊修整器、具有磨料顆粒并在指定壓力下與墊表面接觸的磨料制品。墊修整器的磨料顆粒研磨拋光墊的表面并且產(chǎn)生期望的表面紋理，例如微凸體。因?yàn)樵谡麄€(gè)墊表面上獲得微凸體的期望尺寸、形狀和面密度依賴于修整過程的過程參數(shù)以及這些參數(shù)得以良好維持的程度、墊修整器的研磨表面的均勻性以及整個(gè)墊表面和貫穿墊深度的墊力學(xué)性能的均勻性，所以使用墊修整過程會(huì)將額外變化性帶入到拋光過程中。由于墊修整過程而產(chǎn)生的該額外變化性，還可使拋光性能產(chǎn)生不可接受的變化。

總的來說，需要不斷改進(jìn)的拋光墊，使其可提供單個(gè)墊和墊與墊之間的一致的、可重復(fù)的墊表面形貌(例如微凸體和/或多孔性)，從而產(chǎn)生增強(qiáng)的和/或可更好重現(xiàn)的拋光性能。

定義

如本文所用，單數(shù)形式“一個(gè)”(“a”,“an”)和“該”包括復(fù)數(shù)指代物，除非所述內(nèi)容清楚地指示其他含義。在本說明書和所附實(shí)施方案中所用的術(shù)語“或”通常以其包括“和/或”的含義使用，除非所述內(nèi)容清楚地指示其他含義。

如本文所用，通過端點(diǎn)表述的數(shù)值范圍包括此范圍內(nèi)所含的所有數(shù)值(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。

除非另外指明，否則說明書和實(shí)施方案中所用的表達(dá)數(shù)量或成分、性質(zhì)量度等的所有數(shù)值在所有情況下均應(yīng)理解成被術(shù)語“約”修飾。因此，除非有相反的說明，否則前述說明書和所附實(shí)施方案列表中闡述的數(shù)值參數(shù)可根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員使用本公開的教導(dǎo)內(nèi)容尋求獲得的所需性質(zhì)而變化。在最低程度上，并且不試圖將等同原則的應(yīng)用限制到受權(quán)利要求書保護(hù)的實(shí)施方案的范圍內(nèi)的條件下，至少應(yīng)該根據(jù)所記錄的數(shù)值的有效數(shù)位和通過慣常的四舍五入法來解釋每一個(gè)數(shù)值參數(shù)。

“工作表面”是指將鄰近并且至少部分接觸待對(duì)基板進(jìn)行拋光表面的拋光墊表面。

“孔”是指工作表面中的腔，其允許將流體，例如液體，包含在其中?？资沟弥辽僖恍┝黧w被包含在孔內(nèi)，并且不會(huì)流出孔。

“精確成形”是指形貌特征結(jié)構(gòu)，例如微凸體或孔，具有對(duì)應(yīng)模具型腔或模具突出部的相反形狀的塑造形狀，從模具移除形貌特征結(jié)構(gòu)后該形狀得以保留。通過發(fā)泡過程或從聚合物基體移除可溶性材料(例如水溶性顆粒)而形成的孔不是精確成形孔。

“微米復(fù)制”是指通過以下方式來制備精確成形的形貌特征結(jié)構(gòu)的制造技術(shù)：在生產(chǎn)工具中，例如模具或壓花工具中，鑄造或模塑聚合物(或之后會(huì)固化形成聚合物的聚合物前驅(qū)體)，其中生產(chǎn)工具具有多個(gè)納米尺寸至毫米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)。在從生產(chǎn)工具移除聚合物時(shí)，聚合物表面會(huì)出現(xiàn)一系列形貌特征結(jié)構(gòu)。聚合物表面的形貌特征結(jié)構(gòu)的形狀與原始生產(chǎn)工具的特征結(jié)構(gòu)相反。當(dāng)生產(chǎn)工具具有腔和微米復(fù)制孔(即精確成形孔)時(shí)，以及當(dāng)生產(chǎn)工具具有突出部時(shí)，本文公開的微米復(fù)制制造技術(shù)固有地導(dǎo)致了微米復(fù)制層(即拋光層)的形成，該微米復(fù)制層包括微米復(fù)制微凸體，即精確成形微凸體。如果生產(chǎn)工具包括腔和突出部，那么微米復(fù)制層(拋光層)將既具有微米復(fù)制微凸體，即精確成形微凸體，又具有微米復(fù)制孔，即精確成形孔。

本公開涉及用于對(duì)基板進(jìn)行拋光(包括但不限于半導(dǎo)體晶片)的制品、系統(tǒng)和方法。為滿足與半導(dǎo)體晶片拋光相關(guān)聯(lián)的公差要求，需要使用一致的拋光墊材料和包括墊修整的一致的拋光過程，來形成墊表面中的期望的形貌，例如微凸體?，F(xiàn)有拋光墊因其制造過程而在關(guān)鍵參數(shù)方面(諸如整個(gè)墊表面上的和貫穿墊厚度的孔尺寸、分布和總體積)具有固有變化性。另外，由于修整過程的變化性和墊的材料性能的變化性，整個(gè)墊表面的微凸體尺寸和分布具有變化性。通過提供被精確設(shè)計(jì)和制造成具有多個(gè)可重復(fù)的形貌特征結(jié)構(gòu)并包括微凸體和孔的拋光墊的工作表面，本公開的拋光墊克服了大部分前述問題。微凸體和孔被設(shè)計(jì)成具有從毫米到微米范圍的尺寸，公差低至1微米或更低。由于微凸體形貌是精確制造，因此不需修整過程即可使用本公開的拋光墊，這消除了對(duì)研磨墊修整器和對(duì)應(yīng)修整過程的需求，從而大量節(jié)約了成本。另外，精確制造的孔形貌確保了整個(gè)拋光墊工作表面上具有均勻的孔尺寸和孔分布，從而使得拋光性能得到改善并且拋光液用量較低。

圖1A中示出了根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光層10的一部分的示意性剖視圖。拋光層10厚度為X，其包括工作表面12和與工作表面12相背對(duì)的第二表面13。工作表面12是具有精確制造形貌的精確制造表面。工作表面12包括具有深度Dp、側(cè)壁16a和基部16b的多個(gè)精確成形孔16，以及具有高度Ha、側(cè)壁18a和頂端18b的多個(gè)精確成形微凸體18，其中頂端具有寬度Wd。精確成形微凸體和微凸體基部的寬度可與它們的頂端寬度一樣，皆為Wd。底面區(qū)域14位于精確成形孔16和精確成形微凸體18之間的區(qū)域中，并且可被視為工作表面的一部分。精確成形微凸體側(cè)壁18a和與其相鄰的底面區(qū)域14的表面的相交部限定了微凸體底部的位置，并且限定了一組精確成形微凸體基部18c。精確成形孔側(cè)壁16a和與其相鄰的底面區(qū)域14的表面的相交部被視為孔的頂部，并且限定了具有寬度Wp的一組精確成形孔開口16c。因?yàn)榫_成形微凸體的基部和相鄰的精確成形孔的開口均由相鄰底面區(qū)域所確定，所以微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口基本上共面。在一些實(shí)施方案中，多個(gè)微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口基本上共面。多個(gè)微凸體基部可包括拋光層的總微凸體基部的至少約10％、至少約30％、至少約50％、至少約70％、至少約80％、至少約90％、至少約95％、至少約97％、至少約99％、或甚至至少約100％。底面區(qū)域在精確成形的形貌特征結(jié)構(gòu)之間提供了明顯的分離區(qū)域，包括相鄰精確成形微凸體和精確成形孔之間的分離、相鄰精確成形孔之間的分離，和/或相鄰精確成形微凸體之間的分離。

盡管可呈現(xiàn)出與制造過程相符的較小彎曲和/或厚度變化，但是底面區(qū)域14可基本上是平面的并具有基本上平均的厚度Y。由于底面區(qū)域的厚度Y必須比多個(gè)精確成形孔的深度大，因此底面區(qū)域的厚度可比本領(lǐng)域已知的可僅具有微凸體的其他磨料制品厚度大。在本公開的實(shí)施方案中，底面區(qū)域的納入允許人們獨(dú)立于多個(gè)精確成形孔的面密度而設(shè)計(jì)精確成形微凸體的面密度，從而帶來更大的設(shè)計(jì)靈活性。與之形成對(duì)比的是，在常規(guī)墊中，通常在大致平面的墊表面上形成一系列相交凹槽。相交的凹槽導(dǎo)致形成紋理化工作表面，其中凹槽(其中從表面移除材料的區(qū)域)限定工作表面的上部區(qū)域(其中未從表面移除材料的區(qū)域)，即將與要研磨或拋光的基板接觸的區(qū)域。在這種已知方法中，凹槽的尺寸、布局和數(shù)量限定工作表面的上部區(qū)域的尺寸、布局和數(shù)量，即工作表面的上部區(qū)域的面密度取決于凹槽的面密度。與可包含拋光液的孔相比，凹槽還可延伸跨過墊的整個(gè)長度，從而允許拋光液流出凹槽。具體地，孔可將拋光液保持鄰近工作表面，因此精確成形孔的納入可為苛刻應(yīng)用例如CMP提供增強(qiáng)的拋光液遞送效果。

拋光層10可包括至少一個(gè)巨大溝槽。圖1A示出具有寬度Wm、深度Dm和基部19a的巨大溝槽19。具有厚度Z的次級(jí)底面區(qū)域由巨大溝槽基部19a限定。如前所述，由巨大溝槽的基部限定的次級(jí)底面區(qū)域不被視為底面區(qū)域14的一部分。在一些實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)次級(jí)孔(未示出)可被包含在至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分基部中。一個(gè)或多個(gè)次級(jí)孔具有次級(jí)孔開口(未示出)，次級(jí)孔開口與巨大溝槽19的基部19a基本上共面。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的基部基本上不含次級(jí)孔。

精確成形孔16的形狀不受特別限制，包括但不限于圓柱、半球、立方體、矩形棱柱、三棱柱、六方柱、三棱錐、4面、5面和6面錐體、截棱錐、圓錐、截頂圓錐等。精確成形孔16相對(duì)于孔開口的最低點(diǎn)被視為孔的底部。所有精確成形孔16的形狀可以是相同的，或者可使用不同形狀的組合。在一些實(shí)施方案中，精確成形孔的至少約10％、至少約30％、至少約50％、至少約70％、至少約90％、至少約95％、至少約97％、至少約99％、或甚至至少約100％被設(shè)計(jì)成具有相同形狀和尺寸。鑒于制造精確成形孔的制造過程很精確，公差通常較小。對(duì)于被設(shè)計(jì)成具有相同孔尺寸的多個(gè)精確成形孔，孔尺寸是均一的。在一些實(shí)施方案中，對(duì)應(yīng)于多個(gè)精確成形孔的尺寸(例如，高度、孔開口寬度、長度和直徑)的至少一個(gè)距離尺寸的不均勻度百分比小于約20％、小于約15％、小于約10％、小于約8％、小于約6％、小于約4％、小于約3％、小于約2％、小于約1.5％、或甚至小于約1％。不均勻度百分比為一組值的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以這組值的平均值，再乘以100。標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均值可通過已知的統(tǒng)計(jì)方法測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)偏差可由至少10個(gè)孔、至少15個(gè)孔，乃至至少20孔的樣本量計(jì)算。樣本量可不大于200個(gè)孔、不大于100個(gè)孔、或甚至不大于50個(gè)孔?？蓮膾伖鈱由系膯蝹€(gè)區(qū)域或拋光層的多個(gè)區(qū)域隨機(jī)選擇樣品。

精確成形孔開口16c的最長尺寸(例如當(dāng)精確成形孔16為圓柱形時(shí)的直徑)可小于約10mm、小于約5mm、小于約1mm、小于約500微米、小于約200微米、小于約100微米、小于約90微米、小于約80微米、小于約70微米、或甚至小于約60微米。精確成形孔開口16c的最長尺寸可大于約1微米、大于約5微米、大于約10微米、大于約15微米，或者甚至大于約20微米。精確成形孔16的橫截面積(例如當(dāng)精確成形孔16是圓柱形時(shí)，該橫截面為圓)在孔的整個(gè)深度中可以是均勻的，或者，如果精確成形孔側(cè)壁16a從開口到基部向內(nèi)逐漸收攏，那么該橫截面積可以減小，或者，如果精確成形孔側(cè)壁16a向外逐漸擴(kuò)張，那么該橫截面積可以增大。對(duì)于每種設(shè)計(jì)來說，精確成形孔開口16c可都具有大約相同的最長尺寸，或者該最長尺寸可在精確成形孔開口16c之間變化，或在多組不同精確成形孔開口16之間變化。精確成形孔開口的寬度Wp可與上述最長尺寸值相等。

多個(gè)精確成形孔的深度Dp僅受拋光層10的底面區(qū)域14的厚度Y限制。在一些實(shí)施方案中，多個(gè)精確成形孔的深度小于各精確成形孔的相鄰底面區(qū)域的厚度，即精確成形孔不是貫穿底面區(qū)域14整個(gè)厚度的通孔。這使得孔將流體捕集并保持在貼近工作表面之處。盡管多個(gè)精確成形孔的深度如上所述那樣的受限，但這并未阻止將一個(gè)或多個(gè)其他通孔納入墊內(nèi)，例如使拋光液向上穿過拋光層而達(dá)到工作表面的通孔，或使氣流流過拋光墊的通道。通孔被定義為貫穿底面區(qū)域14整個(gè)厚度Y的孔洞。

在一些實(shí)施方案中，拋光層不含通孔。因?yàn)閴|經(jīng)常憑借粘合劑(例如壓敏粘合劑)被安裝到另一基板(例如子墊或壓盤)上，所以通孔可允許拋光液從墊滲出至墊-粘合劑結(jié)界面上。拋光液對(duì)粘合劑可具有腐蝕性，并對(duì)墊及其附著的基板之間的粘合劑完整性造成有害損耗。

除了關(guān)于上述底面區(qū)域的厚度限制之外，精確成形孔的深度不受具體限制。多個(gè)精確成形孔16的深度Dp可小于約5mm、小于約1mm、小于約500微米、小于約200微米、小于約100微米、小于約90微米、小于約80微米、小于約70微米、或甚至小于約60微米。精確成形孔16的深度可大于約1微米、大于約5微米、大于約10微米、大于約15微米、或甚至大于約20微米。多個(gè)精確成形孔的深度可介于約1微米和約5mm之間、介于約1微米和約1mm之間、介于約1微米和約500微米之間、介于約1微米和約200微米之間、介于約1微米和約100微米之間、介于約5微米和約5mm之間、介于約5微米和約1mm之間、介于約5微米和約500微米之間、介于約5微米和約200微米之間、或甚至介于約5微米和約100微米之間。所有精確成形孔16可具有相同深度，或者該深度可在精確成形孔16之間變化，或在多組不同精確成形孔16之間變化。

在一些實(shí)施方案中，至少約10％、至少約30％、至少約50％、至少約70％、至少約80％、至少約90％、至少約95％、或甚至至少約100％的多個(gè)精確成形孔的深度介于約1微米和約500微米之間、介于約1微米和約200微米之間、介于約1微米和約150微米之間、介于約1微米和約100微米之間、介于約1微米和約80微米之間、介于約1微米和約60微米之間、介于約5微米和約500微米之間、介于約5微米和約200微米之間、介于約5微米和約150微米之間、介于約5微米和約100微米之間、介于約5微米和約80微米之間、介于約5微米和約60微米之間、介于約10微米和約200微米之間、介于約10微米和約150微米之間、或甚至介于約10微米和約100微米之間。

在一些實(shí)施方案中，多個(gè)精確成形孔的至少一部分、直至所有(含所有)的深度小于至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的深度。在一些實(shí)施方案中，至少約50％、至少約60％、至少約70％、至少約80％、至少約90％、至少約95％、至少約99％，甚至至少約100％的多個(gè)精確成形孔的深度小于巨大溝槽的至少一部分的深度。

精確成形孔16可均勻分布，即在拋光層10表面上具有單一面密度，或者在拋光層10表面上具有不同面密度。精確成形孔16的面密度可小于約1,000,000/mm²、小于約500,000/mm²、小于約100,000/mm²、小于約50,000/mm²、小于約10,000/mm²、小于約5,000/mm²、小于約1,000/mm²、小于約500/mm²、小于約100/mm²、小于約50/mm²、小于約10/mm²、或甚至小于約5/mm²。精確成形孔16的面密度可大于約1/dm²、可大于約10/dm²、可大于約100/dm²、可大于約5/cm²、可大于約10/cm²、可大于約100/cm²、或甚至可大于約500/cm²。

精確成形孔開口16c的總橫截面積與投影拋光墊表面積的比率可大于約0.5％、大于約1％、大于約3％、大于約5％、大于約10％、大于約20％、大于約30％、大于約40％、或甚至大于約50％。精確成形孔開口16c的總橫截面積相對(duì)于投影拋光墊表面積的比率可小于約90％、小于約80％、小于約70％、小于約60％、小于約50％、小于約40％、小于約30％、小于約25％、或甚至小于約20％。投影拋光墊表面積是將拋光墊的形狀投影到平面上產(chǎn)生的面積。例如，具有半徑r的圓形拋光墊，其投影表面積為pi乘以半徑的平方，即圓形投影在平面上的面積。

精確成形孔16可隨機(jī)被布置在拋光層10的整個(gè)表面上，或者可在整個(gè)拋光層10上被布置成一種圖案例如重復(fù)圖案。圖案包括但不限于正方形陣列、六角形陣列等?？墒褂脠D案的組合。

精確成形微凸體18的形狀不受特別限制，包括但不限于圓柱、半球、立方體、矩形棱柱、三棱柱、六方柱、三棱錐、4面、5面和6面錐體、截棱錐、圓錐、截頂圓錐等。精確成形微凸體側(cè)壁18a與底面區(qū)域14的相交部被視為微凸體的基部。從微凸體基部18c至頂端18b所測(cè)得的精確成形微凸體18的最高點(diǎn)，被視為微凸體的頂部，并且頂端18b與微凸體基部18c之間的距離是微凸體的高度。所有精確成形微凸體18的形狀可以是相同的，或者可以使用不同形狀的組合。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的至少約10％、至少約30％、至少約50％、至少約70％、至少約90％、至少約95％、至少約97％、至少約99％、或甚至至少約100％被設(shè)計(jì)成具有相同形狀和尺寸。鑒于制造精確成形微凸體的制造過程很精確，公差通常較小。對(duì)于被設(shè)計(jì)成具有相同微凸體尺寸的多個(gè)精確成形微凸體，微凸體尺寸是均一的。在一些實(shí)施方案中，對(duì)應(yīng)于多個(gè)精確成形微凸體的尺寸(例如，高度、頂端寬度、基部寬度、長度和直徑)的至少一個(gè)距離尺寸的不均勻度百分比小于約20％、小于約15％、小于約10％、小于約8％、小于約6％、小于約4％、小于約3％、小于約2％、小于約1.5％、或甚至小于約1％。不均勻度百分比為一組值的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以這組值的平均值，再乘以100。標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均值可通過已知的統(tǒng)計(jì)方法測(cè)量。可由至少10個(gè)微凸體、至少15個(gè)微凸體、或甚至至少20個(gè)微凸體，乃至更多個(gè)微凸體的樣本量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。樣本量可不大于200個(gè)微凸體、不大于100個(gè)微凸體、或甚至不大于50個(gè)微凸體?？蓮膾伖鈱由系膯蝹€(gè)區(qū)域或拋光層的多個(gè)區(qū)域隨機(jī)選擇樣品。

在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的至少約50％、至少約70％、至少約90％、至少約95％、至少約97％、至少約99％、或甚至至少約100％為固體結(jié)構(gòu)。固體結(jié)構(gòu)被定義為具有小于約10％體積、小于約5％體積、小于約3％體積、小于約2％體積、小于約1％體積、小于約0.5％體積、或甚至0％體積多孔部分的結(jié)構(gòu)。多孔部分可包括非封閉式結(jié)構(gòu)或封閉式結(jié)構(gòu)，如例如見于通過已知技術(shù)諸如沖孔、鉆孔、模切、激光切割、水射流切割等而在微凸體中特意制造的泡沫或加工孔洞。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體不含加工孔洞。進(jìn)行加工過程之后，加工孔洞可引起材料在孔洞邊緣附近發(fā)生不需要的變形或堆積，從而可造成被對(duì)基板進(jìn)行拋光(例如半導(dǎo)體晶片)出現(xiàn)表面缺陷。

就精確成形微凸體18的橫截面積而言，其最長尺寸，例如當(dāng)精確成形微凸體18為圓柱形時(shí)的直徑，可小于約10mm、小于約5mm、小于約1mm、小于約500微米、小于約200微米、小于約100微米、小于約90微米、小于約80微米、小于約70微米、或甚至小于約60微米。精確成形微凸體18的最長尺寸可大于約1微米、大于約5微米、大于約10微米、大于約15微米、或甚至大于約20微米。精確成形微凸體18的橫截面積(例如當(dāng)精確成形的最長尺寸18是圓柱形時(shí)，該橫截面為圓)在孔的整個(gè)高度上可以是均勻的，或者，如果精確成形微凸體側(cè)壁18a從微凸體頂部到基部向內(nèi)逐漸收攏，那么精確成形微凸體18的橫截面積可以減小，或者，如果精確成形微凸體側(cè)壁18a從微凸體頂部到基部向外逐漸擴(kuò)張，那么精確成形微凸體18的橫截面積可以增大。對(duì)于每種設(shè)計(jì)來說，精確成形微凸體18可都具有相同的最長尺寸，或者最長尺寸可在精確成形微凸體18之間變化，或在多組不同精確成形微凸體18之間變化。精確成形微凸體基部的頂端的寬度Wd可與上述最長尺寸值相等。精確成形微凸體基部的寬度可與上述最長尺寸值相等。

精確成形微凸體18的高度可小于約5mm、小于約1mm、小于約500微米、小于約200微米、小于約100微米、小于約90微米、小于約80微米、小于約70微米、或甚至小于約60微米。精確成形微凸體18的高度可大于約1微米、大于約5微米、大于約10微米、大于約15微米、或甚至大于約20微米。精確成形微凸體18可均具有相同的高度，或者該高度可在精確成形微凸體18之間，或在多組不同精確成形微凸體18之間變化。在一些實(shí)施方案中，拋光層工作表面包括第一組精確成形微凸體和至少一個(gè)第二組精確成形微凸體，其中第一組精確成形微凸體的高度大于第二組精確成形微凸體的高度。具有多組多個(gè)精確成形微凸體，每組微凸體具有不同的高度并可提供不同的拋光微凸體平面。如果微凸體表面被改性為親水性的并且在某種程度的拋光后第一組微凸體被磨損(包括移除親水性表面)，從而允許第二組微凸體接觸被拋光的基板并提供用于拋光的新微凸體，則這可以是尤其有利的。第二組微凸體還可具有親水性表面，以及超過被磨損的第一組微凸體的拋光性能。第一組多個(gè)精確成形微凸體的高度可介于3微米和50微米之間、介于3微米和30微米之間、介于3微米和20微米之間、介于5微米和50微米之間、介于5微米和30微米之間、介于5微米和20微米之間、介于10微米和50微米之間、介于10微米和30微米之間、或甚至介于10微米和20微米之間，其大于第二組的多個(gè)精確成形微凸體的高度。

在一些實(shí)施方案中，為了方便在拋光層-對(duì)基板進(jìn)行拋光界面處使用拋光液，至少約10％、至少約30％、至少約50％、至少約70％、至少約80％、至少約90％、至少約95％、或甚至至少約100％的多個(gè)精確成形微凸體的高度介于約1微米和約500微米之間、介于約1微米和約200微米之間、介于約1微米和約100微米之間、介于約1微米和約80微米之間、介于約1微米和約60微米之間、介于約5微米和約500微米之間、介于約5微米和約200微米之間、介于約5微米和約150微米之間、介于約5微米和約100微米之間、介于約5微米和約80微米之間、介于約5微米和約60微米之間、介于約10微米和約200微米之間、介于約10微米和約150微米之間、或甚至介于約10微米和約100微米之間。

精確成形微凸體18可均勻分布，即在拋光層10表面上具有單一面密度，或者在拋光層10表面上具有不同面密度。精確成形微凸體18的面密度可小于約1,000,000/mm²、小于約500,000/mm²、小于約100,000/mm²、小于約50,000/mm²、小于約10,000/mm²、小于約5,000/mm²、小于約1,000/mm²、小于約500/mm²、小于約100/mm²、小于約50/mm²、小于約10/mm²、或甚至小于約5/mm²。精確成形微凸體18的面密度可大于約1/dm²、可大于約10/dm²、可大于約100/dm²、可大于約5/cm²、可大于約10/cm²、可大于約100/cm²、或甚至可大于約500/cm²。在一些實(shí)施方案中，多個(gè)精確成形微凸體的面密度與多個(gè)精確成形孔的面密度無關(guān)。

精確成形微凸體18可隨機(jī)被布置在拋光層10的整個(gè)表面上，或者可在整個(gè)拋光層10上被布置成一種圖案，例如重復(fù)圖案。圖案包括但不限于正方形陣列、六角形陣列等?？墒褂脠D案的組合。

頂端18b相對(duì)于投影拋光墊表面積的總橫截面積可大于約0.01％、大于約0.05％、大于約0.1％、大于約0.5％、大于約1％、大于約3％、大于約5％、大于約10％、大于約15％、大于約20％、或甚至大于約30％。精確成形微凸體18的頂端18b相對(duì)于投影拋光墊表面積的總橫截面積可小于約90％、小于約80％、小于約70％、小于約60％、小于約50％、小于約40％、小于約30％、小于約25％、或甚至小于約20％。精確成形微凸體基部相對(duì)于總投影拋光墊表面積的總橫截面積可與針對(duì)頂端所描述的一樣。

圖2為根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施方案的拋光墊的拋光層10的SEM圖像。拋光層10包括工作表面12，該工作表面是具有精確制造形貌的精確制造表面。圖2的工作表面12包括多個(gè)精確成形孔16和多個(gè)精確成形微凸體18。精確成形孔16為圓柱形，其在孔開口處具有約42微米的直徑和約30微米的深度。精確成形孔16被布置成具有約60微米的中心到中心距離的正方陣列。相對(duì)于拋光墊的總投影表面，精確成形孔開口的總橫截面積即多個(gè)孔開口的橫截面積之和為約45％。精確成形微凸體18為圓柱形，其在頂端處具有約20微米的直徑和約30微米高度。精確成形微凸體18位于精確成形孔16之間的底面區(qū)域14上。精確成形微凸體18被布置成具有約230微米的中心到中心距離的正方陣列。每個(gè)精確成形微凸體18具有圍繞該微凸體徑向間隔90°的突出的四個(gè)凸緣18f。凸緣18f起始于距離精確成形微凸體18的頂部約10微米處，其高度逐漸減小，并終止于距離微凸體基部約15微米的底面區(qū)域14處。相對(duì)于拋光墊的總投影表面，多個(gè)精確成形微凸體18的頂端的總橫截面積即多個(gè)微凸體的頂端的橫截面積之和為約0.6％。

一般來講，凸緣為精確成形微凸體提供支撐，阻止微凸體在拋光過程中過分彎曲，并且使得微凸體的頂端與被對(duì)基板進(jìn)行拋光表面保持接觸。盡管圖2中每個(gè)精確成形微凸體具有四個(gè)凸緣，但每個(gè)微凸體的凸緣數(shù)量可根據(jù)精確成形微凸體圖案的設(shè)計(jì)和/或拋光層的設(shè)計(jì)而變化?？蔀槊總€(gè)微凸體使用零個(gè)、一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)、或甚至多于六個(gè)凸緣。取決于拋光層的最終設(shè)計(jì)參數(shù)以及參數(shù)與拋光性能的關(guān)系，不同微凸體的凸緣數(shù)量可發(fā)生變化。例如，一些精確成形微凸體可不具有凸緣，而其他精確成形微凸體可具有兩個(gè)凸緣，并且另外的精確成形微凸體可具有四個(gè)凸緣。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的至少一部分包括凸緣。在一些實(shí)施方案中，所有精確成形微凸體均包括凸緣。

圖3為根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案的拋光墊的拋光層10的SEM圖像。拋光層10包括工作表面12，該工作表面是具有精確制造形貌的精確制造表面。圖3的工作表面包括多個(gè)精確成形孔16和多個(gè)精確成形微凸體18。精確成形孔16為圓柱形，其在孔開口處具有約42微米的直徑和約30微米的深度。精確成形孔16被布置成具有約60微米的中心到中心距離的正方陣列。相對(duì)于拋光墊的總投影表面，精確成形孔開口的總橫截面積即多個(gè)孔開口的橫截面積之和為約45％。精確成形微凸體18為圓柱形，其在頂端處具有約20微米的直徑和約30微米高度。精確成形微凸體位于精確成形孔16之間的底面區(qū)域14上。精確成形微凸體18被布置成具有約120微米的中心到中心距離的正方陣列。每個(gè)精確成形微凸體18具有圍繞該微凸體徑向間隔90°的突出的四個(gè)凸緣18f。凸緣18f起始于距離精確成形微凸體18的頂部約10微米處，其高度逐漸減小，并終止于距離微凸體基部約15微米的底面區(qū)域14處。相對(duì)于拋光墊的總投影表面，精確成形微凸體18的頂端的總橫截面積即多個(gè)微凸體的頂端的橫截面積之和為約2.4％。

圖4為根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案的拋光墊的拋光層10的SEM圖像。拋光層10包括工作表面12，該工作表面是具有精確制造形貌的精確制造表面。圖4的工作表面包括多個(gè)精確成形孔16和多個(gè)精確成形微凸體18和28。在該實(shí)施方案中，使用兩種不同尺寸的圓柱形微凸體。圓柱因制造過程而一定程度地呈錐形。較大尺寸的精確成形微凸體18具有約20微米的最大直徑和高度約20微米的高度。位于精確成形微凸體18之間的較小尺寸的精確成形微凸體28具有約9微米的最大直徑和約15微米的高度。相對(duì)于拋光墊的總投影表面積，精確成形微凸體18的總橫截面積即多個(gè)較大微凸體最大直徑處的橫截面積之和為約7％，并且相對(duì)于拋光墊的總投影表面積，多個(gè)較小微凸體最大直徑處的橫截面積之和為約5％。精確成形孔16為圓柱形，其在孔開口處具有約42微米的直徑和約30微米的深度。精確成形孔16被布置成具有約60微米的中心到中心距離的正方陣列。相對(duì)于拋光墊的總投影表面，精確成形孔開口的總橫截面積即多個(gè)孔開口的橫截面積之和為約45％。

圖5為根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案的拋光墊的拋光層10的SEM圖像。拋光層10包括工作表面12，該工作表面是具有精確制造形貌的精確制造表面。圖5中示出的工作表面包括多個(gè)精確成形孔16和多個(gè)精確成形微凸體18和28。在該實(shí)施方案中，使用兩種不同尺寸的圓柱形微凸體。圓柱因制造過程而一定程度地呈錐形。較大尺寸的精確成形微凸體18具有約15微米的最大直徑和約20微米的高度。較小尺寸的精確成形微凸體28具有約13微米的最大直徑和約15微米高度的。相對(duì)于拋光墊的總投影表面積，精確成形微凸體18的總橫截面積即多個(gè)較大微凸體最大直徑處的橫截面積之和為約7％，并且相對(duì)于拋光墊的總投影表面積，多個(gè)較小微凸體最大直徑處的橫截面積之和為約5％。精確成形孔16為圓柱形，其在孔開口處具有約42微米的直徑和約30微米的深度。精確成形孔16被布置成具有約60微米的中心到中心距離的正方陣列。相對(duì)于拋光墊的總投影表面，精確成形孔開口的總橫截面積即多個(gè)孔開口的橫截面積之和為約45％。

可由壓花工藝制造拋光層的精確成形孔和精確成形微凸體。將母模工具制備成具有期望的表面形貌的陰模。將聚合物熔體施加在母模工具表面，隨后向聚合物熔體施加壓力。冷卻聚合物熔體，將聚合物固化在薄膜層中后，自母模工具移除聚合物薄膜層，從而獲得拋光層，該拋光層包括精確成形孔和精確成形微凸體。

圖6為根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施方案的拋光墊的拋光層10的SEM圖像。拋光層10包括工作表面12，該工作表面是具有精確制造形貌的精確制造表面。圖6的工作表面包括多個(gè)精確成形孔16和多個(gè)精確成形微凸體18和28。在該實(shí)施方案中，使用兩種不同尺寸的圓柱形微凸體。采用與圖4的拋光層10相同的母模工具來制備圖6的拋光層10。然而，在壓花過程中施加的壓力減小，使得聚合物溶體不會(huì)完全填滿與拋光層10中的微凸體對(duì)應(yīng)的母模工具陰模的孔。因此，較大尺寸的精確成形微凸體18仍具有約20微米的最大直徑，但是高度已減少至約13微米。由于該制造過程，圓柱形看起來有些呈方形。位于精確成形微凸體18之間的較小尺寸的精確成形微凸體28具有約9微米的最大直徑和約13微米的高度。相對(duì)于總投影拋光表面，精確成形微凸體18和28的總橫截面積即多個(gè)微凸體最大橫截尺寸處的橫截面積之和為約14％。精確成形孔16為圓柱形，其在孔開口處具有約42微米的直徑和約30微米的深度。精確成形孔16被布置成具有約60微米的中心到中心距離的正方陣列。相對(duì)于拋光墊的總投影表面，精確成形孔開口的總橫截面積即多個(gè)孔開口的橫截面積之和為約45％。

圖7為圖6所示拋光墊的拋光層10的SEM圖像，該圖中放大倍率降低，以示出拋光層10的較大面積。拋光層10包括工作表面12的區(qū)域，該工作表面包括精確成形孔和精確成形微凸體。該圖還示出了巨大溝槽19，該巨大溝槽19相互連接。巨大溝槽19為約400微米寬并具有約250微米的深度。

圖8A為比較性拋光墊的拋光層10的SEM圖像。拋光層10包括工作表面12，該工作表面是具有精確制造形貌的精確制造表面。圖8A的工作表面包括多個(gè)精確成形孔16和底面區(qū)域14。不存在精確成形微凸體。精確成形孔16為圓柱形，其在孔開口處具有約42微米的直徑和約30微米的深度。精確成形孔16被布置成具有約60微米的中心到中心距離的正方陣列。相對(duì)于拋光墊的總投影表面，精確成形孔開口的總橫截面積即多個(gè)孔開口的橫截面積之和為約45％。

圖8B為比較性拋光墊的拋光層10的SEM圖像。拋光層10包括工作表面12，該工作表面是具有精確制造形貌的精確制造表面。圖8B的工作表面包括多個(gè)精確成形微凸體18和28以及底面區(qū)域14。不存在精確成形孔。在該實(shí)施方案中，使用兩種不同尺寸的圓柱形微凸體。圓柱因制造過程而一定程度地呈錐形。較大尺寸的精確成形微凸體18具有約20微米的最大直徑和約20微米的高度。位于精確成形微凸體18之間的較小尺寸的精確成形微凸體28具有約9微米的最大直徑和約15微米的高度。相對(duì)于拋光墊的總投影表面積，精確成形微凸體18最大直徑處的總橫截面積即多個(gè)較大微凸體最大直徑處的橫截面積之和為約7％，并且相對(duì)于拋光墊的總投影表面積，多個(gè)較小微凸體最大直徑處的橫截面積之和為約5％。

拋光層包括具有厚度Y的底面區(qū)域。該底面區(qū)域的厚度不受特別限制。在一些實(shí)施方案中，底面區(qū)域的厚度小于約20mm、小于約10mm、小于約8mm、小于約5mm、小于約2.5mm、或甚至小于約1mm。底面區(qū)域的該厚度可大于約25微米、大于約50微米、大于約75微米、大于約100微米、大于約200微米、大于約400微米、大于約600微米、大于約800微米、大于約1mm、或甚至大于約2mm。

拋光層可包括至少一個(gè)巨大溝槽或巨大凹槽，例如圖1的巨大溝槽19。至少一個(gè)巨大溝槽可提供改進(jìn)的拋光液分布情況、拋光層柔韌性，并且有助于移除拋光墊的切屑。與孔不同，巨大溝槽或巨大凹槽不允許流體無限期地容納在巨大溝槽中，在墊的使用過程中，流體可流出巨大溝槽。巨大溝槽通常較寬，并且其深度比精確成形孔更深。由于底面區(qū)域的厚度Y必須比多個(gè)精確成形孔的深度大，因此底面區(qū)域的厚度通?？杀缺绢I(lǐng)域已知的可僅具有微凸體的其他磨料制品厚度大。較厚的底面區(qū)域增加了拋光層的厚度。通過提供具有次級(jí)底面區(qū)域(由基部19a限定)且具有較低厚度Z的一個(gè)或多個(gè)巨大溝槽，可獲得增強(qiáng)的拋光層柔韌性。

在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的基部的至少一部分包括一個(gè)或更多次級(jí)孔(未在圖1中示出)，次級(jí)孔開口與巨大溝槽19的基部19a基本上共面。一般來講，因?yàn)榭蛇^遠(yuǎn)地距離精確成形微凸體的頂端形成次級(jí)孔，所以這種類型的拋光層構(gòu)造可能不像本文公開的其他類型那么高效。隨后，被包含在孔中的拋光流體可能距離精確成形微凸體的頂端和被作用的基板例如被拋光的基板之間的界面不夠近，并且被包含在其內(nèi)的拋光液將不那么有效。在一些實(shí)施方案中，多個(gè)精確成形孔開口的總表面積的至少約5％、至少約10％、至少約30％、至少約50％、至少約70％、至少約80％、至少約90％、至少約99％、或甚至至少約100％未被包含在至少一個(gè)巨大溝槽中。

至少一個(gè)巨大溝槽的寬度可大于約10微米、大于約50微米、或甚至大于約100微米。巨大溝槽的寬度可小于約20mm、小于約10mm、小于約5mm、小于約2mm、小于約1mm、小于約500微米、或甚至小于約200微米。至少一個(gè)巨大溝槽的深度可大于約50微米、大于約100微米、大于約200微米、大于約400微米、大于約600微米、大于約800微米、大于約1mm、或甚至大于約2mm。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的深度不大于底面區(qū)域的厚度。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的深度小于與至少一個(gè)巨大溝槽的一部分相鄰的底面區(qū)域的厚度。至少一個(gè)巨大溝槽的深度可小于約15mm、小于約10mm、小于約8mm、小于約5mm、小于約3mm、或甚至小于約1mm。

在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的深度可大于精確成形孔的至少一部分的深度。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的深度可大于至少5％、至少10％、至少20％、至少30％、至少50％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少99％、或甚至至少100％的精確成形孔的深度。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的寬度大于精確成形孔的至少一部分的寬度。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的寬度可大于至少5％、至少10％、至少20％、至少30％、至少50％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少99％、或甚至至少100％的精確成形孔的寬度。

至少一個(gè)巨大溝槽的深度與精確成形孔的深度的比率不受特別限制。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的深度與一部分精確成形孔的深度的比率可大于約1.5、大于約2、大于約3、大于約5、大于約10、大于約15、大于約20、或甚至大于約25，并且至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的深度與一部分精確成形孔的深度的比率可小于約1000、小于約500、小于約250、小于約100、或甚至小于約50。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的深度與一部分精確成形孔的深度的比率可介于約1.5和約1000之間、介于約5和約1000之間、介于約10和約1000之間、介于約15和約1000之間、介于約1.5和約500之間、介于約5和約500之間、介于約10和約500之間、介于約15和約500之間、介于約1.5和約250之間、介于約5和約250之間、介于約10和約250之間、介于約15和約250之間、介于約1.5和約100之間、介于約5和約100之間、介于約10和約100之間、介于約15和約100之間、介于約1.5和約50之間、介于約5和約50之間、介于約10和約50之間、以及甚至介于約15和約5之間。適用于這些比率的那部分精確成形孔可包括至少5％、至少10％、至少20％、至少30％、至少50％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少99％、或甚至至少100％的精確成形孔。

至少一個(gè)巨大溝槽的寬度與孔的寬度的比率不受特別限制。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的一部分的寬度與一部分精確成形孔的寬度(例如，如果相對(duì)于墊的橫向尺寸而言，孔具有圓形橫截面，則該寬度為直徑)的比率可大于約1.5、大于約2、大于約3、大于約5、大于約10、大于約15、大于約20、或甚至大于約25，并且至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的寬度與精確成形孔的至少一部分的寬度的比率可小于約1000、小于約500、小于約250、小于約100、或甚至小于約50。在一些實(shí)施方案中，至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的寬度與一部分精確成形孔的寬度的比率可介于約1.5和約1000之間、介于約5和約1000之間、介于約10和約1000之間、介于約15和約1000之間、介于約1.5和約500之間、介于約5和約500之間、介于約10和約500之間、介于約15和約500之間、介于約1.5和約250之間、介于約5和約250之間、介于約10和約250之間、介于約15和約250之間、介于約1.5和約100之間、介于約5和約100之間、介于約10和約100之間、介于約15和約100之間、介于約1.5和約50之間、介于約5和約50之間、介于約10和約50之間、以及甚至介于約15和約5之間。適用于這些比率的那部分精確成形孔可包括至少5％、至少10％、至少20％、至少30％、至少50％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少99％、或甚至至少100％的精確成形孔。

巨大溝槽可通過本領(lǐng)域中已知技術(shù)，包括但不限于機(jī)加工、壓花和模塑，而形成于拋光層中。由于拋光層上表面光潔度得到改善(其有助于在使用過程中使基板缺陷例如劃痕減到最小)，因此壓花和模塑是優(yōu)選的。在一些實(shí)施方案中，巨大溝槽在用于形成精確成形孔和/或微凸體的壓花過程中制得。通過在母模工具中形成巨大溝槽的陰模，即凸起區(qū)域，并在壓花過程中使巨大溝槽本身形成于拋光層中，來完成前述制備過程。因?yàn)榫_成形微凸體、精確成形孔和巨大溝槽均可在單個(gè)過程步驟中被制造在拋光層中，從而節(jié)約成本和時(shí)間，所以這特別具有優(yōu)勢(shì)。所制造巨大溝槽可以形成本領(lǐng)域中已知的各種圖案，包括但不限于同心環(huán)、平行線、放射線、形成網(wǎng)格陣列的一系列線、螺旋等?？墒褂貌煌瑘D案的組合。圖9示出了根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案的拋光層10的一部分的頂視圖示意圖。拋光層10包括工作表面12和巨大溝槽19。以人字形圖案提供巨大溝槽。圖9的人字形圖案與圖7所示拋光層10中形成的人字形圖案相似。相對(duì)于圖7，由巨大溝槽19形成的人字形圖案產(chǎn)生了矩形“單元格”尺寸，即工作表面12的面積為約2.5mm×4.5mm。巨大溝槽提供了對(duì)應(yīng)于巨大溝槽基部19a(圖1)的次級(jí)底面區(qū)域。次級(jí)底面區(qū)域的厚度Z比底面區(qū)域14的厚度小，并且促成了工作表面12的單獨(dú)區(qū)域或“單元格”(參見圖7和9)各自沿著豎直方向移動(dòng)的能力。這可在拋光過程中改善局部平面化的現(xiàn)象。

拋光層的工作表面還可包括拋光層表面上的納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)。如本文所用，“納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)”是指長度或最長尺寸不大于約1000nm的規(guī)則或不規(guī)則形狀區(qū)域。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體、精確成形孔、底面區(qū)域、次級(jí)底面區(qū)域或它們的任何組合包括其表面上的納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方案中，精確成形微凸體、精確成形孔和底面區(qū)域包括在其表面是上的納米尺寸形貌特征結(jié)構(gòu)。人們認(rèn)為，這種附加的形貌提高了墊表面的親水性，而墊表面的親水性據(jù)信會(huì)提高整個(gè)拋光墊表面上的漿液分布、濕潤和滯留情況?？捎杀绢I(lǐng)域中已知的任意方法(包括但不限于等離子加工，例如等離子刻蝕和濕法化學(xué)刻蝕)來形成納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)。等離子工藝包括在美國專利No.8,634,146(David等人)和美國臨時(shí)專利No.61/858670(David等人)中描述的工藝，這些專利申請(qǐng)全文以引用方式并入本文中。在一些實(shí)施方案中，納米尺寸的特征結(jié)構(gòu)可以是規(guī)則形狀區(qū)域，即具有不同形狀諸如圓形、方形、六角形等的區(qū)域，或者納米尺寸的特征結(jié)構(gòu)可以是不規(guī)則形狀區(qū)域。區(qū)域可被布置成規(guī)則陣列，例如六角形陣列或正方陣列，或者它們可被布置成隨機(jī)陣列。在一些實(shí)施方案中，拋光層的工作表面的納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)可以是不規(guī)則形狀區(qū)域的隨機(jī)陣列。區(qū)域的長度尺度，即區(qū)域的最長尺寸，可小于約1,000nm、小于約500nm、小于約400nm、小于約300nm、小于約250nm、小于約200nm、小于約150nm、或甚至小于約100nm。區(qū)域的長度尺度可大于約5nm、大于約10nm、大于約20nm、或甚至大于約40nm。區(qū)域的高度可小于約250nm，小于約100nm，小于約80nm，小于約60nm、或甚至小于約40nm。區(qū)域的高度可大于約0.5nm，大于約1nm，大于約5nm，大于約10nm、或甚至大于約20nm。在一些實(shí)施方案中，拋光層的工作表面上的納米尺寸的特征結(jié)構(gòu)包括使區(qū)域分離的規(guī)則或不規(guī)則形狀凹槽。凹槽的寬度可小于約250nm、小于約200nm、小于約150nm、小于約100nm、小于約80nm、小于約60nm、或甚至小于約40nm。凹槽的寬度可大于約1nm、大于約5nm、大于約10nm、或甚至大于約20nm。凹槽的深度可小于約250nm、小于約100nm、小于約80nm、小于約60nm、小于約50nm、或甚至小于約40nm。凹槽的深度可大于約0.5nm、大于約1nm、大于約5nm、大于約10nm、或甚至大于約20nm。納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)被視為非再生的，即它們不會(huì)通過拋光過程或傳統(tǒng)修整過程(例如在傳統(tǒng)CMP修整過程中使用金剛石墊修整器)而被形成或重整。

納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)可改變拋光層的表面特性。在一些實(shí)施方案中，納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了拋光墊的親水性，即親水特性。納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)可包括，特征結(jié)構(gòu)頂表面的親水性表面，以及納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)的凹槽基部的親水表面。在精確成形微凸體表面、精確成形孔表面、底面區(qū)域表面和/或次級(jí)底面區(qū)域表面上包括納米尺寸的形貌特征的一個(gè)好處是，如果納米尺寸的形貌特征在拋光過程中從微凸體表面磨損，仍可維持納米尺寸的形貌特征的積極好處(包括增加整個(gè)墊表面(即拋光層的工作表面)的親水特性)，因?yàn)榧{米尺寸的形貌特征在拋光過程中不會(huì)從精確成形孔表面和/或底面區(qū)域磨損。因此，獲得的拋光層可具有驚人效果的較好表面潤濕特性，但與被拋光的基板接觸的精確成形微凸體表面(即，精確成形微凸體的頂端)可能具有較差潤濕特性。如此一來，減少精確成形微凸體的頂端相對(duì)于精確成形孔開口和/或底面區(qū)域的表面積的總表面積是可取的。在精確成形微凸體表面、精確成形孔表面、底面區(qū)域表面和/或次級(jí)底面區(qū)域表面上包括納米尺寸的形貌特征的另一個(gè)好處是，納米尺寸的形貌特征的凹槽寬度可與用于CMP拋光溶液中的一些漿液顆粒的尺寸相同，從而可通過將一些漿液顆粒保留在凹槽內(nèi)并隨后保留在拋光層的工作表面內(nèi)來增強(qiáng)拋光性能。

在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的頂端的表面積與精確成形孔開口的表面積的比率小于約4、小于約3、小于約2、小于約1、小于約0.07、小于約0.5、小于約0.4、小于約0.3、小于約0.25、小于約0.20、小于約0.15、小于約0.10、小于約0.05、小于約0.025、小于約0.01、或甚至小于約0.005。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的頂端的表面積與精確成形孔開口的表面積的比率可大于約0.0001、大于約0.0005、大于約0.001、大于約0.005、大于約0.01、大于約0.05、或甚至大于約0.1。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的微凸體基部的表面積與精確成形孔開口的表面積的比率和所描述的精確成形微凸體的頂端的表面積與精確成形孔開口的表面積的比率相同。

在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的頂端的表面積與總投影拋光墊表面積的比率小于約4、小于約3、小于約2、小于約1、小于約0.7、小于約0.5、小于約0.4、小于約0.3、小于約0.25、小于約0.2、小于約0.15、小于約0.1、小于約0.05、小于約0.03、小于約0.01、小于約0.005、或甚至小于約0.001。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的頂端的表面積與總投影拋光墊表面積的比率可大于約0.0001、大于約0.0005、大于約0.001、大于約0.005、大于約0.01、大于約0.05、或甚至大于約0.1。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的頂端的表面積與總投影拋光墊表面積的比率可介于約0.0001和約4之間、介于約0.0001和約3之間、介于約0.0001和約2之間、介于約0.0001和約1之間、介于約0.0001和約0.7之間、介于約0.0001和約0.5之間、介于約0.0001和約0.3之間、介于約0.0001和約0.2之間、介于約0.0001和約0.1之間、介于約0.0001和約0.05之間、介于約0.0001和約0.03之間、介于約0.001和約2之間、介于約0.001和約1之間、介于約0.001和約0.5之間、介于約0.001和約0.2之間、介于約0.001和約0.1之間、介于約0.001和約0.05之間、介于約0.001和約0.2之間、介于約0.001和約0.1之間、介于約0.001和約0.05之間以及甚至介于約0.001和約0.03之間。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的微凸體基部的表面積與拋光墊的總投影表面積的比率和所描述的精確成形微凸體的頂端的表面積與拋光墊的總投影表面積的比率相同。

在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的頂端的表面積與底面區(qū)域的表面積的比率小于約0.5、小于約0.4、小于約0.3、小于約0.25、小于約0.20、小于約0.15、小于約0.10、小于約0.05、小于約0.025、或甚至小于約0.01，并且大于約0.0001、大于約0.001、或甚至大于約0.005。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的頂端的表面積與精確成形孔的投影表面積和底面區(qū)域的表面積的比率小于約0.5、小于約0.4、小于約0.3、小于約0.25、小于約0.20、小于約0.15、小于約0.10、小于約0.05、小于約0.025、或甚至小于約0.01，并且大于約0.0001、大于約0.001、或甚至大于約0.005。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的微凸體基部的表面積與底面區(qū)域的表面積的比率和所描述的精確成形微凸體的頂端的表面積與底面區(qū)域的表面積的比率相同。

在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的頂端的表面積與總投影拋光墊表面積的比率小于約4、小于約3、小于約2、小于約1、小于約0.7、小于約0.5、小于約0.4、小于約0.3、小于約0.25、小于約0.2、小于約0.15、小于約0.1、小于約0.05、小于約0.03、小于約0.01、小于約0.005、或甚至小于約0.001。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的頂端的表面積與總投影拋光墊表面積的比率可大于約0.0001、大于約0.0005、大于約0.001、大于約0.005、大于約0.01、大于約0.05、或甚至大于約0.1。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的頂端的表面積與總投影拋光墊表面積的比率可介于約0.0001和約4之間，介于約0.0001和約3之間，介于約0.0001和約2之間，介于約0.0001和約1之間，介于約0.0001和約0.7之間，介于約0.0001和約0.5之間，介于約0.0001和約0.3之間，介于約0.0001和約0.2之間，介于約0.0001和約0.1之間，介于約0.0001和約0.05之間，介于約0.0001和約0.03之間，介于約0.001和約2之間，介于約0.001和約0.1之間，介于約0.001和約0.5之間，介于約0.001和約0.2之間，介于約0.001和約0.1之間，介于約0.001和約0.05之間，以及甚至介于約0.001和約0.03之間。

在一些實(shí)施方案中，可利用表面改性技術(shù)(包括包括形成納米尺寸的形貌特征)來對(duì)拋光層的工作表面進(jìn)行化學(xué)改變或改性。拋光層改性后的工作表面部分(例如，包括納米尺寸的形貌特征)可被稱為次表面層。拋光層的未改性的剩余部分可被稱為主體層。圖1B示出了與圖1A的拋光層幾乎相同的拋光層10'，不同的是拋光層10'包括次表面層22和對(duì)應(yīng)的主體層23。在該實(shí)施方案中，工作表面包括次表面層22(即，已進(jìn)行化學(xué)改變的表面區(qū)域)和主體層23(即，未進(jìn)行化學(xué)改變并且與次表面層相鄰的工作表面區(qū)域)。如圖1B所示，精確成形微凸體18的頂端18b被改性成包括次表面層22。在一些實(shí)施方案中，次表面層22的至少一部分中的化學(xué)組成不同于主體層23內(nèi)的化學(xué)組成，例如對(duì)工作表面的最外表面的至少一部分中的聚合物化學(xué)組成進(jìn)行改性，但不對(duì)該改性表面下方的聚合物進(jìn)行改性。表面改性可包括聚合物表面改性領(lǐng)域中已知的那些，包括利用各種極性原子、分子和/或聚合物進(jìn)行化學(xué)改性。在一些實(shí)施方案中，次表面層22的至少一部分中的化學(xué)組成(不同于主體層23內(nèi)的化學(xué)組成)包括硅。次表面層22的厚度(即高度)沒有特別限制，但可小于精確成形特征結(jié)構(gòu)的高度。在一些實(shí)施方案中，次表面層的厚度可小于約250nm、小于約100nm、小于約80nm、小于約60nm、小于約40nm、小于約30nm、小于約25nm、或甚至小于約20nm。次表面層的厚度可大于約0.5nm、大于約1nm、大于約2.5nm、大于約5nm、大于約10nm、或甚至大于約15nm。在一些實(shí)施方案中，次表面層的厚度與精確成形微凸體的高度的比率可小于約0.3、小于約0.2、小于約0.1、小于約0.05、小于約0.03、或甚至小于約0.01，并且大于約0.0001、或甚至大于約0.001。如果精確成形微凸體包括具有多于一個(gè)高度的微凸體，那么最高的精確成形微凸體的高度用于限定以上比值。在一些實(shí)施方案中，拋光層的大于約30％、大于約40％、大于約50％、大于約60％、大于約70％、大于約80％、大于約90％、大于約95％、或甚至大于約100％的表面積包括次表面層。

在一些實(shí)施方案中，表面層的厚度被包括在拋光層尺寸中，例如孔和微凸體尺寸(寬度、長度、深度和高度)、拋光層厚度、底面區(qū)域厚度、次級(jí)底面區(qū)域厚度、巨大溝道深度和寬度。

在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體、精確成形孔、底面區(qū)域、次級(jí)底面區(qū)域或它們的任何組合包括次表面層。在一個(gè)實(shí)施方案中，精確成形微凸體、精確成形孔和底面區(qū)域包括次表面層。

圖1C示出了與圖1B的拋光層幾乎相同的拋光層10”，不同的是拋光層10”的精確成形微凸體18的頂端18b不包括次表面層22。精確成形微凸體(精確成形微凸體18的頂端18b上不具有次表面層22)可通過利用已知的遮蔽技術(shù)在實(shí)施表面改性技術(shù)過程中遮蔽頂端而形成，或可通過以下步驟形成：先在精確成形微凸體18的頂端18b上形成次表面層22(如圖1B所示)，然后通過預(yù)加工工藝(在使用拋光層進(jìn)行拋光之前進(jìn)行的加工工藝)或通過原位加工工藝(在實(shí)際拋光工藝中或通過實(shí)際拋光工藝在拋光層上進(jìn)行的加工工藝)僅移除頂端18b的次表面層22。

在一些實(shí)施方案中，拋光層的工作表面包括精確成形微凸體、精確成形孔、底面區(qū)域以及任選的次級(jí)底面區(qū)域，其中工作表面還包括次表面層和主體層，并且精確成形微凸體的至少一部分的頂端不包括次表面層。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的至少約30％、至少約50％、至少約70％、至少約90％、至少約95％、或甚至至少約100％的頂端不包括次表面層。

次表面層可包括納米尺寸的形貌特征。在一些實(shí)施方案中，拋光層的工作表面包括精確成形微凸體、精確成形孔、底面區(qū)域以及任選的次級(jí)底面區(qū)域，其中工作表面還包括納米尺寸的形貌特征，并且精確成形微凸體的至少一部分的頂端不包括納米尺寸的形貌特征。在一些實(shí)施方案中，精確成形微凸體的至少約30％、至少約50％、至少約70％、至少約90％、至少約95％、或甚至至少約100％的頂端不包括納米尺寸的形貌特征。精確成形微凸體(精確成形微凸體的頂端上不具有納米尺寸的形貌特征)可通過利用已知的遮蔽技術(shù)在實(shí)施表面改性技術(shù)過程中遮蔽頂端而形成，或可通過以下步驟形成：先在精確成形微凸體的頂端上形成納米尺寸的形貌特征，然后通過預(yù)加工過程或通過原位加工過程僅移除頂端的納米尺寸的形貌特征。在一些實(shí)施方案中，納米尺寸的形貌特征的區(qū)域的高度與精確成形微凸體的高度的比率可小于約0.3、小于約0.2、小于約0.1、小于約0.05、小于約0.03、或甚至小于約0.01，并且大于約0.0001、或甚至大于約0.001。如果精確成形微凸體包括具有多于一個(gè)高度的微凸體，那么最高的精確成形微凸體的高度用于限定以上比值。

在一些實(shí)施方案中，表面改性會(huì)導(dǎo)致工作表面的疏水性發(fā)生變化。這種變化可通過包括接觸角測(cè)量的各種技術(shù)來進(jìn)行測(cè)量。在一些實(shí)施方案中，與進(jìn)行表面改性前的接觸角相比，進(jìn)行表面改性后的工作表面接觸角減小。在一些實(shí)施方案中，次表面層的后退接觸角和前進(jìn)接觸角中的至少一者小于主體層的對(duì)應(yīng)后退接觸角或前進(jìn)接觸角，即次表面層的后退接觸角小于主體層的后退接觸角或次表面層的前進(jìn)接觸角小于主體層的前進(jìn)接觸角。在其他實(shí)施方案中，次表面層的后退接觸角和前進(jìn)接觸角中的至少一者比主體層的對(duì)應(yīng)后退接觸角或前進(jìn)接觸角小至少約10°、至少約20°、至少約30°、或甚至至少約40°。例如，在一些實(shí)施方案中，次表面層的后退接觸角比主體層的后退接觸角小至少約10°、至少約20°、至少約30°、或甚至至少約40°。在一些實(shí)施方案中，工作表面的后退接觸角小于約50°、小于約45°、小于約40°、小于約35°、小于約30°、小于約25°、小于約20°、小于約15°、小于約10°、或甚至小于約5°。在一些實(shí)施方案中，工作表面的后退接觸角為約0°。在一些實(shí)施方案中，后退接觸角可介于約0°和50°之間、介于約0°和45°之間、介于約0°和40°之間、介于約0°和35°之間、介于約0°和30°之間、介于約0°和25°之間、介于約0°和20°之間、介于約0°和15°之間、介于約0°和10°之間、或甚至介于約0°和5°之間。在一些實(shí)施方案中，工作表面的前進(jìn)接觸角小于約140°、小于約135°、小于約130°、小于約125°、小于約120°、或甚至小于約115°。前進(jìn)接觸角和后退接觸角測(cè)量技術(shù)是本領(lǐng)域已知的，可按照例如本文所述的“Advancing and Receding Contact Angle Measurement Test Method(前進(jìn)接觸角和后退接觸角測(cè)量測(cè)試方法)”來進(jìn)行此類測(cè)量。

拋光層的工作表面中包括納米尺寸的特征結(jié)構(gòu)的一個(gè)具體好處是，可使用接觸角高的聚合物(即，疏水聚合物)來制造拋光層，并且還可將工作表面改性為親水性的，親水性工作表面對(duì)拋光性能有利，尤其是在用于拋光過程中的工作流體是水性的情況下。這可使得將拋光層制造在各種聚合物(即，可能具有突出韌性但具有不期望的高接觸角(即，聚合物為疏水性的)的聚合物)外，其中聚合物具有突出韌性可降低拋光層尤其是精確成形微凸體的磨損。因此，獲得的拋光層具有以下驚人的協(xié)同效果：拋光層的工作表面不僅具有較長的墊壽命，并且還具有較好的表面濕潤特性，這可提高整體拋光性能。

拋光層本身可用作拋光墊。拋光層可以是纏繞在核上并且在使用過程中以“卷”形式使用的薄膜形式。還可將拋光層制造成單個(gè)墊例如圓形墊，如下文進(jìn)一步論述的。根據(jù)本公開的一些實(shí)施方案，包括拋光層的拋光墊還可包括子墊。圖10A示出了包括拋光層10和子墊30的拋光墊50，該拋光層具有工作表面12和與工作表面12相對(duì)的第二表面13，該子墊與第二表面13相鄰。任選地，泡沫層40被插置在拋光層10的第二表面13和子墊30之間?？赏ㄟ^本領(lǐng)域已知的任何技術(shù)(包括使用粘合劑(例如，壓敏粘合劑(PSA)、熱熔粘合劑和現(xiàn)場(chǎng)固化粘合劑))來將拋光墊的各層粘附在一起。在一些實(shí)施方案中，拋光墊包括與第二表面相鄰的粘合劑層。結(jié)合PSA(例如，PSA轉(zhuǎn)移膠帶)使用層合工藝就是用于粘附拋光墊50的各層的一個(gè)具體工藝。子墊30可以是本領(lǐng)域已知的任何子墊。子墊30可以是單層相對(duì)剛性的材料(例如聚碳酸酯)或單層相對(duì)可壓縮的材料(例如彈性泡沫)。子墊30還可具有兩層或更多層，并且可包括大體剛性的層(例如剛性材料或高模量材料，如聚碳酸酯、聚酯等)和大體可壓縮的層(例如彈性體或彈性泡沫材料)。泡沫層40的硬度可介于約20肖氏硬度D至90肖氏硬度D之間。泡沫層40的厚度可介于約125微米和約5mm之間、或甚至介于125微米和約1000微米之間。

在本公開包括具有一個(gè)或多個(gè)不透明層的子墊的一些實(shí)施方案中，可將子墊切割成小孔洞，從而產(chǎn)生“窗口”?？韶灤┱麄€(gè)子墊或僅貫穿一個(gè)或多個(gè)不透明層切割該孔洞。從子墊移除子墊或者一個(gè)或多個(gè)不透明層的切割部分，從而允許光線透過該區(qū)域?？锥幢活A(yù)先布置成與拋光工具壓板的端點(diǎn)窗口對(duì)準(zhǔn)，并且通過使來自工具端點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)的光線穿過拋光墊并接觸晶片，有利于使用拋光工具的晶片端點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)?；诠饩€的端點(diǎn)拋光檢測(cè)系統(tǒng)是本領(lǐng)域已知的，并且在例如購自美國加利福尼亞州圣克拉拉的應(yīng)用材料公司(Applied Materials,Inc.,Santa Clara,California)的MIRRA和REFLEXION LK CMP拋光工具上可以發(fā)現(xiàn)。本公開的拋光墊可被制造成在此類工具和端點(diǎn)檢測(cè)窗口上運(yùn)行，該端點(diǎn)檢測(cè)窗口被構(gòu)造成具有可將拋光工具的端點(diǎn)檢測(cè)系統(tǒng)被包括在墊中的功能。在一個(gè)實(shí)施方案中，可將包括本公開的任一種拋光層的拋光墊層合到子墊上。子墊包括至少一個(gè)剛性層(例如聚碳酸酯)和至少一個(gè)柔順層(例如彈性泡沫)，剛性層的彈性模量大于柔順層的彈性模量。柔順層可以是不透明的并且防止端點(diǎn)檢測(cè)所需的光線傳輸。通常通過使用PSA(例如，轉(zhuǎn)移粘合劑和轉(zhuǎn)移膠帶)來將子墊的剛性層層合到拋光層的第二表面上。在層合之前或之后，可例如利用標(biāo)準(zhǔn)半切方法在子墊的不透明柔順層中對(duì)孔洞進(jìn)行模切或進(jìn)行手工切割。移除柔順層的切割區(qū)域，以在拋光墊中產(chǎn)生“窗口”。如果粘合劑殘留物存在于孔洞開孔中，則可例如通過使用合適的溶劑和/或利用布擦拭等方法來將殘留物移除。拋光墊中的“窗口”被構(gòu)造成使得當(dāng)拋光墊被安裝到拋光工具壓板上時(shí)，拋光墊的窗口與拋光工具壓板的端點(diǎn)檢測(cè)窗口對(duì)準(zhǔn)。孔洞的尺寸可以是例如至多5cm寬、20cm長?？锥吹某叽缫话闩c壓板的端點(diǎn)檢測(cè)窗口的尺寸相同或相似。

拋光墊的厚度沒有特別限制。拋光墊的厚度可與在合適的拋光工具上進(jìn)行拋光的所需厚度一致。拋光墊的厚度可大于約25微米、大于約50微米、大于約100微米、或甚至大于約250微米，并且小于約20mm、小于約10mm、小于約5mm、或甚至小于約2.5mm。拋光墊的形狀沒有特別限制。墊可被制造成使得墊形狀與在使用期間墊將附著的拋光工具的對(duì)應(yīng)壓板的形狀一致?？墒褂弥T如圓形、正方形、六邊形等的墊形狀。墊的最大尺寸(例如，圓形墊的直徑)沒有特別限制。墊的最大尺寸可大于約10cm、大于約20cm、大于約30cm、大于約40cm、大于約50cm、大于約60cm，并且小于約2.0米、小于約1.5米、或甚至小于約1.0米。如上所述，包括拋光層、子墊、任選的泡沫層和它們的任何組合中的任一者的墊可包括窗口(即，允許光線穿過的區(qū)域)，從而可使用拋光過程中所用的標(biāo)準(zhǔn)端點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)，例如晶片端點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)。

在一些實(shí)施方案中，拋光層包含聚合物。拋光層10可由任何已知的聚合物制成，包括熱塑性塑料、熱塑性彈性體(TPE)(例如基于嵌段共聚物的TPE)、熱固性塑料(例如彈性體)以及它們的組合。如果利用壓印工藝來制造拋光層10，那么熱塑性塑料和TPE通常用于拋光層10中。熱塑性塑料和TPE包括但不限于聚氨酯、聚亞烷基類(polyalkylenes)(例如聚乙烯和聚丙烯、聚丁二烯和聚異戊二烯)、亞烷基氧(例如聚氧化乙烯)、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、上述聚合物中任一者的嵌段共聚物等，包括它們的組合。還可采用聚合物共混物。一種特別有用的聚合物是以商品名ESTANE 58414購自美國俄亥俄州威克利夫的路博潤公司(LubrizolCorporation,Wickliffe,Ohio)的熱塑性聚氨酯。在一些實(shí)施方案中，拋光層的組成可以是按重量計(jì)至少約30％、至少約50％、至少約70％、至少約90％、至少約95％、至少約99％、或甚至至少約100％的聚合物。

在一些實(shí)施方案中，拋光層可以是一片結(jié)構(gòu)。一片結(jié)構(gòu)只包括一層材料(即并非多層構(gòu)造，例如并非層合結(jié)構(gòu))，并且該一層材料包含一種組成。該組成可包含多個(gè)組分，例如聚合物共混物或聚合物無機(jī)復(fù)合物。由于將一片結(jié)構(gòu)用作拋光層可將形成拋光層所需的工藝步驟數(shù)降至最低，因此這可提供成本效益?？筛鶕?jù)本領(lǐng)域已知的技術(shù)(包括但不限于模制和壓印)來制造包括一體式片材的拋光層。由于在一個(gè)步驟中就可形成具有精確成形微凸體、精確成形孔和任選的巨大溝槽的拋光層，因此一片結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的。

拋光層10的硬度和柔韌性主要由制造該拋光層所用的聚合物控制。拋光層10的硬度沒有特別限制。拋光層10的硬度可大于約20肖氏硬度D、大于約30肖氏硬度D、或甚至大于約40肖氏硬度D。拋光層10的硬度可小于約90肖氏硬度D、小于約80肖氏硬度D、或甚至小于約70肖氏硬度D。拋光層10的硬度可大于約20肖氏硬度A、大于約30肖氏硬度A、或甚至大于約40肖氏硬度A。拋光層10的硬度可小于約95肖氏硬度A、小于約80肖氏硬度A或、甚至小于約70肖氏硬度A。拋光層可以是柔韌的。在一些實(shí)施方案中，拋光層能夠自身向后彎曲以在彎曲區(qū)域中產(chǎn)生小于約10cm、小于約5cm、小于約3cm、或甚至小于約1cm，并且大于約0.1mm、大于約0.5mm、或甚至大于約1mm的曲率半徑。在一些實(shí)施方案中，拋光層能夠自身向后彎曲以在彎曲區(qū)域中產(chǎn)生介于約10cm和約0.1mm之間、介于約5cm和約0.5mm之間、或甚至介于約3cm和約1mm之間的曲率半徑。

為了延長拋光層10的使用壽命，期望利用具有高度韌性的聚合物材料。由于精確成形微凸體的高度較小但仍需要執(zhí)行相當(dāng)長時(shí)間以具有延長的使用壽命這一事實(shí)，因此這是尤其重要的。使用壽命可由采用拋光層的具體工藝來確定。在一些實(shí)施方案中，使用壽命時(shí)間為至少約30分鐘、至少60分鐘、至少100分鐘、至少200分鐘、至少500分鐘、或甚至至少1000分鐘。使用壽命可小于10000分鐘、小于5000分鐘、或甚至小于2000分鐘。使用壽命時(shí)間可通過測(cè)量相對(duì)于最終使用過程和/或被拋光的基板的最終參數(shù)來確定。例如，使用壽命可通過下列方式確定：使被拋光的基板在特定時(shí)間段內(nèi)(如上文所定義)具有平均的移除率或一致的移除率(如通過移除率的標(biāo)準(zhǔn)偏差所測(cè)量的)或在特定時(shí)間段內(nèi)在基板上產(chǎn)生一致的表面光潔度。在一些實(shí)施方案中，拋光層可提供的被拋光的基板的移除率的標(biāo)準(zhǔn)偏差可在至少約30分鐘、至少約60分鐘、至少約100分鐘、至少約200分鐘、或甚至至少約500分鐘的一段時(shí)間內(nèi)介于約0.1％和20％之間、介于約0.1％和約15％之間、介于約0.1％和約10％之間、介于約0.1％和約5％之間、或甚至介于約0.1％和約3％之間。該時(shí)間段可小于10000分鐘。為此，使用具有高失效功(也被稱為斷裂應(yīng)力能量)的聚合物材料是可取的，如通過典型拉伸試驗(yàn)(例如，ASTM D638所概述的那樣)測(cè)量得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線下的較大積分面積所示。高失效功可與材料較低磨損有關(guān)。在一些實(shí)施方案中，失效功大于約3焦耳、大于約5焦耳、大于約10焦耳、大于約15焦耳、大于約20焦耳、大于約25焦耳、或甚至大于約30焦耳。失效功可小于約100焦耳、或甚至小于約80焦耳。

用于制備拋光層10的聚合物材料可以基本純化的形式使用。用于制備拋光層10的聚合物材料可包括本領(lǐng)域已知的填料。在一些實(shí)施方案中，拋光層10基本上不含任何無機(jī)磨料(例如，無機(jī)磨料顆粒)，即其是不含磨料的拋光墊?！盎旧喜缓笔侵笒伖鈱?0包含小于約10％體積、小于約5％體積、小于約3％體積、小于約1％體積、或甚至小于約0.5％體積的無機(jī)磨料顆粒。在一些實(shí)施方案中，拋光層10基本上不包含無機(jī)磨料顆粒。磨料可被定義為一種莫氏硬度大于被研磨或被拋光的基板的莫氏硬度的材料。磨料可被定義為莫氏硬度大于約5.0、大于約5.5、大于約6.0、大于約6.5、大于約7.0、大于約7.5、大于約8.0、或甚至大于約9.0的材料。通常認(rèn)為最大莫氏硬度為10。拋光層10可通過本領(lǐng)域已知的任何技術(shù)制備。微復(fù)制技術(shù)公開于美國專利No.6,285,001、6,372,323、5,152,917、5,435,816、6,852,766、7,091,255以及美國專利申請(qǐng)公布No.2010/0188751中，所有這些文獻(xiàn)全文以引用方式并入。

在一些實(shí)施方案中，拋光層10通過下列過程來形成。首先，根據(jù)美國專利No.6,285,001中所述的程序，激光燒蝕聚碳酸酯片材，從而形成陽模母模工具，即具有與拋光層10所需的表面形貌大致相同的表面形貌的工具。然后使用常規(guī)技術(shù)為聚碳酸酯母模鍍上鎳，從而形成陰模母模工具。接著鎳陰模母模工具可用于壓印工藝(例如美國專利申請(qǐng)公布No.2010/0188751中所述的工藝)以形成拋光層10。壓印工藝可包括將熱塑性或TPE熔體擠出到鎳陰模表面上，然后利用適當(dāng)?shù)膲毫韺⒕酆衔锶垠w壓入鎳陰模的形貌特征結(jié)構(gòu)中。當(dāng)聚合物熔體冷卻后，可從鎳陰模上取下固體聚合物膜，從而形成具有工作表面12的拋光層10，該工作表面具有所需形貌特征結(jié)構(gòu)，即，精確成形孔16和精確成形微凸體18(圖1A)。如果陰模具有與所需的巨大溝槽圖案對(duì)應(yīng)的適當(dāng)陰模形貌，則可通過壓印工藝在拋光層10中形成巨大溝槽。

在一些實(shí)施方案中，拋光層10的工作表面12還可包括在微復(fù)制過程中形成的形貌之上的納米尺寸形貌特征結(jié)構(gòu)。用于形成這些附加特征結(jié)構(gòu)的工藝公開于美國專利No.8,634,146(David等人)和美國臨時(shí)申請(qǐng)No.61/858670(David等人)中，這兩個(gè)專利此前已以引用方式并入。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及拋光系統(tǒng)，該拋光系統(tǒng)包括和拋光液和前述拋光墊中的任一種。拋光墊可包括此前公開的拋光層10中的任一種。所用的拋光液不受特別限制，其可為本領(lǐng)域已知的那些拋光液中的任一種。拋光液可為水溶液或非水溶液。拋光水溶液被定義為具有至少50重量％水的液相(如果拋光液是漿液，則液相不包括顆粒)的拋光液。非水溶液被定義為具有小于50重量％水的液相的拋光液。在一些實(shí)施方案中，拋光液為漿液，即包含有機(jī)或無機(jī)磨料顆?；蛩鼈兊慕M合的液體。有機(jī)或無機(jī)磨料顆?；蛩鼈兊慕M合在拋光液中的濃度不受特別限制。有機(jī)或無機(jī)磨料顆?；蛩鼈兊慕M合在拋光液中的濃度可大于約0.5重量％、大于約1重量％、大于約2重量％、大于約3重量％、大于約4重量％、或甚至大于約5重量％；可小于約30重量％、小于約20重量％、小于約15重量％、或甚至小于約10重量％。在一些實(shí)施方案中，拋光液基本上不含有機(jī)或無機(jī)磨料顆粒?！盎旧喜缓袡C(jī)或無機(jī)磨料顆粒”是指拋光液包含小于約0.5重量％、小于約0.25重量％、小于約0.1重量％、甚至小于約0.05重量％的有機(jī)或無機(jī)磨料顆粒。在一個(gè)實(shí)施方案中，拋光液可不包含有機(jī)或無機(jī)磨料顆粒。拋光系統(tǒng)可包括：用于二氧化硅CMP(包括但不限于淺溝槽隔離CMP)的拋光液，例如漿液；用于金屬CMP(包括但不限于鎢CMP、銅CMP和鋁CMP)的拋光液，例如漿液；用于阻擋材料CMP(包括但不限于鉭和氮化鉭CMP)的拋光液，例如漿液；以及用于拋光硬質(zhì)基板(諸如藍(lán)寶石)的拋光液，例如漿液。拋光系統(tǒng)還可包括待拋光或研磨的基板。

在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的拋光墊可包括至少兩個(gè)拋光層，即拋光層的多層布置結(jié)構(gòu)。具有拋光層的多層布置結(jié)構(gòu)的拋光墊的拋光層可包括本發(fā)明的任何拋光層實(shí)施方案。圖10B示出具有拋光層的多層布置結(jié)構(gòu)的拋光墊50’。拋光墊50’包括：拋光層10，其具有工作表面12和與工作表面12相背對(duì)的第二表面13；以及第二拋光層10’，其具有設(shè)置在拋光層10和子墊30之間的工作表面12’和與工作表面12’相背對(duì)的第二表面13’。兩個(gè)拋光層能夠以可釋放的方式聯(lián)接在一起，由此使得當(dāng)拋光層10例如已達(dá)到其使用壽命或已被損壞，從而不再可用時(shí)，拋光層10可從拋光墊上移除，暴露第二拋光層10’的工作表面12’。然后可使用第二拋光層的新工作表面繼續(xù)拋光。拋光墊具有拋光層的多層布置結(jié)構(gòu)的一個(gè)益處是顯著降低了故障時(shí)間和與更換墊相關(guān)的費(fèi)用。任選的泡沫層40可設(shè)置在拋光層10和10’之間。任選的泡沫層40’可設(shè)置在拋光層10’和子墊30之間。具有拋光層的多層布置結(jié)構(gòu)的拋光墊的任選泡沫層可為相同的泡沫或不同的泡沫。一個(gè)或多個(gè)任選的泡沫層可具有相同的硬度和厚度范圍，如此前針對(duì)任選的泡沫層40所述。任選的泡沫層的數(shù)目可與拋光墊中的拋光層的數(shù)目相同或不同。

粘合劑層可用于將拋光層10的第二表面13聯(lián)接到第二拋光層10’的工作表面12’上。粘合劑層可包括單層粘合劑(例如轉(zhuǎn)印帶粘合劑)或多層粘合劑(例如可包括背襯的雙面膠帶)。如果使用多層粘合劑，則這些粘合劑層的粘合劑可以相同或不同。當(dāng)粘合劑層用于以可釋放的方式將拋光層10聯(lián)接到第二拋光層10’上時(shí)，粘合劑層可干凈地從拋光層10’的工作表面12’釋放(粘合劑層留在拋光層10的第二表面13上)，可干凈地從拋光層10的第二表面13釋放(粘合劑層留在拋光層10’的工作表面12’上)，或者粘合劑層的若干部分可留在拋光層10的第二表面13和第二拋光層10’的第一表面12’上。粘合劑層可溶于或可分散于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，因而該溶劑可用于幫助移除粘合劑層的任何可能保留在第二拋光?0’的第一表面12’上的殘余粘合劑，或者如果粘合劑層保留在第一表面12’上，則該溶劑可用于溶解或分散粘合劑層的粘合劑以暴露第二拋光層10’的第一表面12’。

粘合劑層的粘合劑可以是壓敏粘合劑(PSA)。如果壓敏粘合劑層包括至少兩個(gè)粘合劑層，則可調(diào)整每一粘合劑層的粘性以利于從拋光層10的第二表面13或第二拋光層10’的第一表面12’干凈地移除粘合劑層。一般來講，相對(duì)于其粘附的表面具有更低粘性的粘合劑層可干凈地從這個(gè)表面釋放。如果壓敏粘合劑層包括單個(gè)粘合劑層，則可調(diào)整粘合劑層每一主表面的粘性以利于從拋光層10的第二表面13或第二拋光層10’的第一表面12’干凈地移除粘合劑層。一般來講，相對(duì)于其粘附的表面具有更低粘性的粘合劑表面可干凈地從這個(gè)表面釋放。在一些實(shí)施方案中，粘合劑層對(duì)第二拋光層10’的工作表面12’的粘性低于粘合劑層對(duì)拋光層10的第二表面13的粘性。在一些實(shí)施方案中，粘合劑層對(duì)第二拋光層10’的工作表面12’的粘性大于粘合劑層對(duì)拋光層10的第二表面13的粘性。

“以可釋放的方式聯(lián)接”是指拋光層(例如上拋光層)可在未損壞第二拋光層的情況下從第二拋光層(例如下拋光層)移除。由于粘合劑層獨(dú)特的剝離強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度，粘合劑層(尤其是壓敏粘合劑層)能夠以可釋放的方式將拋光層聯(lián)接到第二拋光層。粘合劑層可被設(shè)計(jì)成具有低剝離強(qiáng)度，從而使得拋光層的表面可容易地從其上剝離，同時(shí)具有高剪切強(qiáng)度，以致在拋光期間的剪切應(yīng)力下，粘合劑仍牢固地粘附到該表面上。拋光層可通過從第二拋光層剝掉第一拋光層而從第二拋光層上移除。

在上述具有拋光層的多層布置結(jié)構(gòu)的任一拋光墊中，粘合劑層可為壓敏粘合劑層。粘合劑層的壓敏粘合劑可包括但不限于天然橡膠、丁苯橡膠、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(共)聚合物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(共)聚合物、聚丙烯酸酯(包括(甲基)丙烯酸(共)聚合物)、聚烯烴(諸如聚異丁烯和聚異戊二烯)、聚氨酯、聚乙烯基醚、聚硅氧烷、硅氧烷、聚氨酯、聚脲、或其共混物。合適的溶劑可溶性或可分散性壓敏粘合劑可包括但不限于可溶于己烷、庚烷、苯、甲苯、二乙醚、氯仿、丙酮、甲醇、乙醇、水或其共混物中的那些。在一些實(shí)施方案中，壓敏粘合劑層為水溶性或水分散性中的至少一者。

在上述具有拋光層的多層布置結(jié)構(gòu)的任一拋光墊(包括粘合劑層以聯(lián)接拋光層)中，粘合劑層可包括背襯。合適的背襯層材料可包括但不限于紙材、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、聚丙烯膜、聚烯烴、或其共混物。

在上述具有拋光層的多層布置結(jié)構(gòu)的任一拋光墊中，任何指定拋光層的工作表面或第二表面可包括釋放層，以幫助從第二拋光層中移除拋光層。釋放層可與拋光層的表面和聯(lián)接拋光層與第二拋光層的相鄰粘合劑層接觸。合適的剝離層材料可包括但不限于硅氧烷、聚四氟乙烯、卵磷脂、或其共混物。

在上述具有拋光層(具有一個(gè)或多個(gè)任選的泡沫層)的多層布置結(jié)構(gòu)的任一拋光墊中，鄰近拋光層的第二表面的泡沫層表面可永久性地聯(lián)接到拋光層的第二表面?！坝谰眯缘芈?lián)接”是指泡沫層被設(shè)計(jì)成當(dāng)從拋光墊移除拋光層以暴露下方拋光層的工作表面時(shí)，泡沫層不從拋光層的第二表面移除并且/或者泡沫層留在拋光層。如前所述的粘合劑層可用于以可釋放的方式聯(lián)接泡沫層的表面，該泡沫層的表面與相鄰下方拋光層的工作表面相鄰。在使用中，具有永久性地聯(lián)接的泡沫層的磨損拋光層可隨后從下方拋光層移除，從而暴露對(duì)應(yīng)下方拋光層的新的工作表面。在一些實(shí)施方案中，粘合劑可用于永久性地聯(lián)接相鄰泡沫層表面與拋光層的相鄰第二表面，并且粘合劑可被選擇成具有所需的剝離強(qiáng)度，以當(dāng)將拋光層從拋光墊移除時(shí)維持拋光層的第二表面和相鄰泡沫層表面之間的聯(lián)接。在一些實(shí)施方案中，拋光層第二表面和相鄰泡沫層表面之間的剝離強(qiáng)度大于相對(duì)的泡沫表面和相鄰下方拋光層(例如第二拋光層)的相鄰工作表面之間的剝離強(qiáng)度。

具有拋光層的多層布置結(jié)構(gòu)的拋光墊中拋光層的數(shù)量不受特別限制。在一些實(shí)施方案中，具有拋光層的多層布置結(jié)構(gòu)的拋光墊中拋光層的數(shù)量可在約2和約20之間，在約2和約15之間，在約2和約10之間，在約2和約5之間，在約3和約20之間，在約3和約15之間，在約3和約10之間、或甚至在約3和約5之間。

在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種拋光墊，該拋光墊包括：

拋光層，該拋光層具有工作表面和與該工作表面相背對(duì)的第二表面；

其中工作表面包括底面區(qū)域、多個(gè)精確成形孔、和多個(gè)精確成形微凸體；

其中每個(gè)孔具有孔開口，每個(gè)微凸體具有微凸體基部，并且多個(gè)微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口是基本上共面的；

其中多個(gè)精確成形孔的深度小于與每個(gè)精確成形孔相鄰的底面區(qū)域的厚度，并且底面區(qū)域的厚度小于約5mm；

其中拋光層包含聚合物；以及

至少一個(gè)第二拋光層，該至少一個(gè)第二拋光層具有工作表面和與工作表面相背對(duì)的第二表面；其中工作表面包括底面區(qū)域、多個(gè)精確成形孔、和多個(gè)精確成形微凸體；

其中每個(gè)孔具有孔開口，每個(gè)微凸體具有微凸體基部，并且多個(gè)微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口是基本上共面的；

其中多個(gè)精確成形孔的深度小于與每個(gè)精確成形孔相鄰的底面區(qū)域的厚度，并且底面區(qū)域的厚度小于約5mm；

其中第二拋光層包含聚合物；并且

其中拋光層的第二表面與第二拋光層的工作表面相鄰。拋光墊還可包括被設(shè)置在拋光層的第二表面和第二拋光層的工作表面之間的粘合劑層。在一些實(shí)施方案中，粘合劑層可與拋光層的第二表面和第二拋光層的工作表面中的至少一者接觸。在一些實(shí)施方案中，粘合劑層可與拋光層的第二表面和第二拋光層的工作表面兩者接觸。粘合劑層可為壓敏粘合劑層。

圖11示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方案的用于利用拋光墊和方法的拋光系統(tǒng)100的示例。如圖所示，系統(tǒng)100可包括拋光墊150和拋光液160。該系統(tǒng)還可包括以下各項(xiàng)中的一者或多者：待拋光或研磨的基板110、壓板140和載體組件130。粘合劑層170可用于將拋光墊150附接到壓板140上，并可為拋光系統(tǒng)的一部分。拋光液160可為被設(shè)置在拋光墊150的主表面周圍的溶液層。拋光墊150可為本發(fā)明的任何拋光墊實(shí)施方案，并包括如本文所述的至少一個(gè)拋光層(未示出)，并可任選地包括如分別針對(duì)圖10A和圖10B的拋光墊50和50’所述的子墊和/或一個(gè)或多個(gè)泡沫層。拋光液通常被設(shè)置在拋光墊的拋光層的工作表面上。拋光液也可位于基板110和拋光墊150之間的界面處。在拋光系統(tǒng)100的操作期間，驅(qū)動(dòng)組件145可旋轉(zhuǎn)(箭頭A)壓板140，以移動(dòng)拋光墊150來執(zhí)行拋光操作。拋光墊150和拋光液160可單獨(dú)地或組合起來限定以機(jī)械方式和/或以化學(xué)方式從基板110的主表面移除材料或?qū)暹M(jìn)行拋光110的主表面的拋光環(huán)境。為用拋光系統(tǒng)100來對(duì)基板進(jìn)行拋光110的主表面，載體組件130可在拋光液160存在下將基板110推壓在拋光墊150的拋光表面上。壓板140(并且因此拋光墊150)和/或載體組件130然后相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)，以使基板110橫跨拋光墊150的拋光表面平移。載體組件130可旋轉(zhuǎn)(箭頭B)并且任選地橫向運(yùn)動(dòng)(箭頭C)。因此，拋光墊150的拋光層從基板110的表面移除材料。在一些實(shí)施方案中，拋光層中可包括無機(jī)磨料(例如，無機(jī)磨料顆粒)以利于材料從基板的表面移除。在其他實(shí)施方案中，拋光層基本上不含任何無機(jī)磨料，并且拋光液可基本上不含有機(jī)或無機(jī)磨料顆?；蚩砂袡C(jī)或無機(jī)磨料顆?；蛩鼈兊慕M合。應(yīng)當(dāng)理解，圖11的拋光系統(tǒng)100僅為可結(jié)合本公開的拋光墊和方法采用的拋光系統(tǒng)的一個(gè)示例，并且可在不脫離本公開的范圍的情況下采用其他常規(guī)拋光系統(tǒng)。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開涉及對(duì)基板進(jìn)行拋光的方法，該拋光方法包括：提供根據(jù)前述拋光墊中任一種的拋光墊，其中該拋光墊可包括任何前述拋光層；提供基板，將拋光墊的工作表面與基板表面接觸，使移動(dòng)拋光墊和基板相對(duì)于彼此移動(dòng)，同時(shí)維持拋光墊的工作表面與基板表面之間的接觸，其中拋光是在拋光液的存在下進(jìn)行的。在一些實(shí)施方案中，拋光液為漿液并可包括任何前述漿液。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開涉及任何前述對(duì)基板進(jìn)行拋光的方法，其中基板為半導(dǎo)體晶片。包括待拋光(也就是說與拋光墊的工作表面接觸)的半導(dǎo)體晶片表面的材料可包括但不限于至少一種電介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料、阻隔/粘附材料以及蓋材料。電介質(zhì)材料可包括無機(jī)電介質(zhì)材料(例如硅氧烷氧化物和其他玻璃)和有機(jī)電介質(zhì)材料中的至少一者。金屬材料可包括但不限于銅、鎢、鋁、銀等中的至少一者。蓋材料可包括但不限于碳化硅和氮化硅中的至少一者。阻隔/粘附材料可包括但不限于鉭和氮化鉭中的至少一者。拋光方法也可包括墊修整或清潔步驟，該步驟可就地進(jìn)行，也就是說在拋光過程中進(jìn)行。墊修整可使用本領(lǐng)域中已知的任何墊修整器或刷子，例如購自美國明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)的4.25英寸直徑的3M CMP墊修整器刷PB33A(3M CMP PAD CONDITIONER BRUSH PB33A)。清潔可使用刷子，例如購自3M公司的4.25英寸直徑的3M CMP墊修整器刷PB33A(3M CMP PAD CONDITIONER BRUSH PB33A)，和/或拋光墊的水或溶劑清洗。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種用于在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體和多個(gè)精確成形孔的方法，該方法包括：提供具有與多個(gè)精確成形微凸體對(duì)應(yīng)的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)和與多個(gè)精確成形孔對(duì)應(yīng)的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)的陰模母模工具；提供熔融聚合物或可固化聚合物前體；將熔融聚合物或可固化聚合物前體涂覆到陰模母模工具上，將熔融聚合物或可固化聚合物前體推壓在陰模工具上，從而將陰模母模工具的形貌特征結(jié)構(gòu)賦予到熔融聚合物或可固化聚合物前體的表面中；冷卻熔融聚合物或使可固化聚合物前體固化直至其凝固形成凝固的聚合物層；從陰模母模工具移除凝固的聚合物層，從而在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體和多個(gè)精確成形孔。拋光墊可包括本文所公開的任一項(xiàng)拋光墊實(shí)施方案。在一些實(shí)施方案中，在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體和多個(gè)精確成形孔的方法包括其中每個(gè)孔具有孔開口，每個(gè)微凸體具有微凸體基部，并且多個(gè)微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口是基本上共面的。陰模母模工具中所需的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)的維度、公差、形狀和圖案分別對(duì)應(yīng)于本文所述的多個(gè)精確成形微凸體和多個(gè)精確成形孔的維度、公差、形狀和圖案。通過這種方法形成的拋光層實(shí)施方案的尺寸和公差對(duì)應(yīng)于本文此前所述的拋光層實(shí)施方案的那些尺寸和公差。陰模母模工具的維度可能需要針對(duì)由于熔融聚合物相對(duì)于凝固的聚合物的熱膨脹所引起的收縮或針對(duì)與可固化的聚合物前體的固化相關(guān)的收縮作出修改。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，本公開提供了一種用于在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體、多個(gè)精確成形孔和至少一個(gè)巨大溝槽的方法，該方法包括：提供具有與多個(gè)精確成形微凸體對(duì)應(yīng)的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)、與多個(gè)精確成形孔對(duì)應(yīng)的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)和與至少一個(gè)巨大溝槽對(duì)應(yīng)的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)的陰模母模工具；提供熔融聚合物或可固化聚合物前體；將熔融聚合物或可固化聚合物前體涂覆到陰模母模工具上，將熔融聚合物或可固化聚合物前體推壓在陰模工具上，從而將陰模母模工具的形貌特征結(jié)構(gòu)賦予到熔融聚合物或可固化聚合物前體的表面中；冷卻熔融聚合物或使可固化聚合物前體固化直至其凝固形成凝固的聚合物層；從陰模母模工具移除凝固的聚合物層，從而在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體、多個(gè)精確成形孔和至少一個(gè)巨大溝槽。拋光墊可包括本文所公開的任一項(xiàng)拋光墊實(shí)施方案。在一些實(shí)施方案中，用于在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體、多個(gè)精確成形孔和至少一個(gè)巨大溝槽的方法包括其中每個(gè)孔具有孔開口，每個(gè)微凸體具有微凸體基部，并且多個(gè)微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口是基本上共面的。陰模母模工具中所需的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)的維度、公差、形狀和圖案分別對(duì)應(yīng)于本文此前所述的多個(gè)精確成形微凸體、多個(gè)精確成形孔以及至少一個(gè)巨大溝槽的維度、公差、形狀和圖案。通過這種方法形成的拋光層實(shí)施方案的維度和公差對(duì)應(yīng)于本文所述的拋光層實(shí)施方案的那些維度和公差。陰模母模工具的維度可能需要針對(duì)由于熔融聚合物相對(duì)于凝固的聚合物的熱膨脹所引起的收縮或針對(duì)與可固化的聚合物前體的固化相關(guān)的收縮作出修改。

選擇本公開的實(shí)施方案，該實(shí)施方案包括但不限于以下實(shí)施方案：

在第一實(shí)施方案中，本公開提供了一種拋光墊，該拋光墊包括具有工作表面和與該工作表面相背對(duì)的第二表面的拋光層。

其中工作表面包括底面區(qū)域、多個(gè)精確成形孔、和多個(gè)精確成形微凸體；

其中每個(gè)孔具有孔開口，每個(gè)微凸體具有微凸體基部，并且多個(gè)微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口是基本上共面的；

其中多個(gè)精確成形孔的深度小于與每個(gè)精確成形孔相鄰的底面區(qū)域的厚度，并且底面區(qū)域的厚度小于約5mm；并且

其中拋光層包含聚合物。

在第二實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中至少約10％的多個(gè)精確成形微凸體的高度介于約1微米和約200微米之間。

在第三實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案或第二實(shí)施方案所述的拋光墊，其中至少約10％的多個(gè)精確成形孔的深度介于約1微米和約200微米之間。

在第四實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第三實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中多個(gè)精確成形微凸體的面密度與多個(gè)精確成形孔的面密度無關(guān)。

在第五實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第四實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中拋光層還包含聚合物，其中聚合物包括熱塑性塑料、熱塑性彈性體(TPE)、熱固性塑料、以及它們的組合。

在第六實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第五實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中聚合物包括熱塑性塑料或熱塑性彈性體。

在第七實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第六實(shí)施方案所述的拋光墊，其中所述熱塑性塑料或熱塑性彈性體包含聚氨酯、聚亞烷基類、聚丁二烯、聚異戊二烯、亞烷基氧、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯、任何前述聚合物的嵌段共聚物、以及它們的組合。

在第八實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第七實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中拋光層不含通孔。

在第九實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第八實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中拋光層為一體式片材。

在第十實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第九實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中拋光層包含小于1％體積的無機(jī)磨料顆粒。

在第十一實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第十實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中精確成形微凸體為固體結(jié)構(gòu)。

在第十二實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第十一實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中精確成形微凸體不含加工孔。

在第十三實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第十二實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中拋光層是柔性的并能夠自身向后彎曲，從而在彎曲區(qū)域中產(chǎn)生介于約10cm和約0.1mm之間的曲率半徑。

在第十四實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第十三實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中精確成形微凸體的頂端的表面積與投影拋光墊表面積的比率介于約0.0001和約4之間。

在第十五實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第十四實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中精確成形微凸體的頂端的表面積與投影拋光墊表面積的比率介于約0.0001和約4之間。

在第十六實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第十五實(shí)施方案的拋光墊，還包括至少一個(gè)巨大溝槽。

在第十七實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第十六實(shí)施方案的拋光墊，其中多個(gè)精確成形孔的至少一部分的深度小于至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的深度。

在第十八實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第十六實(shí)施方案和第十七實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案的拋光墊，其中多個(gè)精確成形孔的至少一部分的寬度小于至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的寬度。

在第十九實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第十六實(shí)施方案至第十八實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的深度與精確成形孔的一部分的深度的比率介于約1.5和約1000之間。

在第二十實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第十六實(shí)施方案至第十九實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中至少一個(gè)巨大溝槽的至少一部分的寬度與精確成形孔的一部分的寬度的比率介于約1.5和約1000之間。

在第二十一實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第二十實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中精確成形微凸體的至少一部分包括凸緣。

在第二十二實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第二十一實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中拋光層包括精確成形微凸體的表面、精確成形孔的表面和底面區(qū)域的表面中的至少一者上的多個(gè)納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)。

在第二十三實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第二十二實(shí)施方案所述的拋光墊，其中多個(gè)納米尺寸特征結(jié)構(gòu)包括規(guī)則或不規(guī)則成形的凹槽，其中凹槽的寬度小于約250nm。

在第二十四實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第二十三實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中工作表面包括次表面層和主體層，并且其中次表面層的至少一部分中的化學(xué)組成不同于主體層內(nèi)的化學(xué)組成。

在第二十五實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第二十四實(shí)施方案所述的拋光墊，其中不同于主體層內(nèi)的化學(xué)組成的次表面層的至少一部分中的化學(xué)組成包含硅。

在第二十六實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第二十五實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中次表面層的后退接觸角和前進(jìn)接觸角中的至少一者小于主體層的對(duì)應(yīng)后退接觸角和前進(jìn)接觸角。

在第二十七實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第二十六實(shí)施方案所述的拋光墊，其中次表面層的后退接觸角和前進(jìn)接觸角中的至少一者比主體層的對(duì)應(yīng)后退接觸角或前進(jìn)接觸角小至少約20°。

在第二十八實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第二十七實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中工作表面的后退接觸角小于約50°。

在第二十九實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第二十八實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中工作表面的后退接觸角小于約30°。

在第三十實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第二十九實(shí)施方案所述的拋光墊，其中拋光層基本上不含無機(jī)磨料顆粒。

在第三十一實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第三十實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中拋光層還包括多個(gè)獨(dú)立的或相互連接的巨大溝槽。

在第三十二實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第三十一實(shí)施方案所述的拋光墊，還包括子墊，其中子墊與拋光層的第二表面相鄰。

在第三十三實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第三十二實(shí)施方案所述的拋光墊，還包括泡沫層，其中泡沫層被插置在拋光層的第二表面和子墊之間。

在第三十四實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第三十三實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，其中多個(gè)精確成形微凸體和多個(gè)精確成形孔中的至少一者被布置成重復(fù)圖案。

在第三十五實(shí)施方案中，本公開提供了一種拋光系統(tǒng)，該拋光系統(tǒng)包括拋光液和根據(jù)第一實(shí)施方案至第三十四實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊。

在第三十六實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第三十五實(shí)施方案所述的拋光系統(tǒng)，其中拋光液為漿液。

在第三十七實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第三十五和第三十六實(shí)施方案所述的拋光系統(tǒng)，其中拋光層包含小于1％體積的無機(jī)磨料顆粒。

在第三十八實(shí)施方案中，本公開提供了一種對(duì)基板進(jìn)行拋光的方法，該方法包括：

提供根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光墊；

提供基板；

使拋光墊的工作表面與基板表面接觸；

使拋光墊和基板相對(duì)于彼此移動(dòng)，同時(shí)維持拋光墊的工作表面與基板表面之間的接觸；并且其中拋光是在拋光液的存在下進(jìn)行的。

在第三十九實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第三十八實(shí)施方案所述的對(duì)基板進(jìn)行拋光的方法，其中基板為半導(dǎo)體晶片。

在第四十實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第三十九實(shí)施方案所述的對(duì)基板進(jìn)行拋光的方法，其中與拋光墊的工作表面接觸的半導(dǎo)體晶片表面包括電介質(zhì)材料和導(dǎo)電材料中的至少一者。

在第四十一實(shí)施方案中，本公開提供了一種用于在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體和多個(gè)精確成形孔的方法，該方法包括：提供具有與多個(gè)精確成形微凸體對(duì)應(yīng)的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)和與多個(gè)精確成形孔對(duì)應(yīng)的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)的陰模母模工具；提供熔融聚合物或可固化聚合物前體；將熔融聚合物或可固化聚合物前體涂覆到陰模母模工具上，將熔融聚合物或可固化聚合物前體推壓在陰模工具上，從而將陰模母模工具的形貌特征結(jié)構(gòu)賦予到熔融聚合物或可固化聚合物前體的表面中；冷卻熔融聚合物或使可固化聚合物前體固化直至其凝固形成凝固的聚合物層；從陰模母模工具移除凝固的聚合物層，從而在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體和多個(gè)精確成形孔。

在第四十二實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第四十一實(shí)施方案所述的在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體和多個(gè)精確成形孔的方法，其中每個(gè)孔具有孔開口，每個(gè)微凸體具有微凸體基部，并且多個(gè)微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口是基本上共面的。

在第四十三實(shí)施方案中，本公開提供了一種用于在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體、多個(gè)精確成形孔和至少一個(gè)巨大溝槽的方法，該方法包括：提供具有與多個(gè)精確成形微凸體對(duì)應(yīng)的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)、與多個(gè)精確成形孔對(duì)應(yīng)的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)和與至少一個(gè)巨大溝槽對(duì)應(yīng)的陰模形貌特征結(jié)構(gòu)的陰模母模工具；提供熔融聚合物或可固化聚合物前體；將熔融聚合物或可固化聚合物前體涂覆到陰模母模工具上，將熔融聚合物或可固化聚合物前體推壓在陰模工具上，從而將陰模母模工具的形貌特征結(jié)構(gòu)賦予到熔融聚合物或可固化聚合物前體的表面中；冷卻熔融聚合物或使可固化聚合物前體固化直至其凝固形成凝固的聚合物層；從陰模母模工具移除凝固的聚合物層，從而在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體、多個(gè)精確成形孔和至少一個(gè)巨大溝槽。

在第四十四實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第四十三實(shí)施方案所述的在拋光墊的拋光層中同時(shí)形成多個(gè)精確成形微凸體、多個(gè)精確成形孔和至少一個(gè)巨大溝槽的方法，其中每個(gè)孔具有孔開口，每個(gè)微凸體具有微凸體基部，并且多個(gè)微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口是基本上共面的。

在第四十五實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第一實(shí)施方案至第三十四實(shí)施方案中的任一實(shí)施方案所述的拋光墊，還包括至少一個(gè)第二拋光層，該至少一個(gè)第二拋光層具有工作表面和與工作表面相背對(duì)的第二表面；其中工作表面包括底面區(qū)域、多個(gè)精確成形孔、和多個(gè)精確成形微凸體；

其中每個(gè)孔具有孔開口，每個(gè)微凸體具有微凸體基部，并且多個(gè)微凸體基部相對(duì)于至少一個(gè)相鄰孔開口是基本上共面的；

其中多個(gè)精確成形孔的深度小于與每個(gè)精確成形孔相鄰的底面區(qū)域的厚度，并且底面區(qū)域的厚度小于約5mm；

其中至少一個(gè)第二拋光層包含聚合物；并且

其中拋光層的第二表面與至少一個(gè)第二拋光層的工作表面相鄰。

在第四十六實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第四十五實(shí)施方案所述的拋光墊，還包括被設(shè)置在拋光層的第二表面和至少一個(gè)第二拋光層的工作表面之間的粘合劑層。

在第四十七實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第四十六實(shí)施方案所述的拋光墊，其中粘合劑層為壓敏型粘合劑層。

在第四十八實(shí)施方案中，本公開提供了根據(jù)第四十五至第四十七實(shí)施方案所述的拋光墊，還包括被設(shè)置在拋光層的第二表面和至少一個(gè)第二拋光層的工作表面之間的泡沫層、以及與至少一個(gè)第二拋光層的第二表面相鄰的第二泡沫層。

實(shí)施例

測(cè)試方法與制備程序

熱氧化物晶片(200mm直徑)移除速率測(cè)試方法

以下實(shí)施例的基板移除速率通過下列方式計(jì)算：確定被拋光層的初始厚度(即，拋光前)與最終厚度(即，拋光后)的厚度變化，并將該差值除以拋光時(shí)間。使用購自美國加利福尼亞州米爾皮塔斯的納米科學(xué)儀器公司(Nanometrics,Inc.,Milpitas,California)的9000B型非接觸式膜分析系統(tǒng)進(jìn)行厚度測(cè)量。采用排除10mm邊緣的二十五點(diǎn)直徑掃描。

銅和鎢晶片(200mm直徑)移除速率測(cè)試方法

移除速率通過下列方式計(jì)算：確定被拋光層從初始厚度到最終厚度的厚度變化，并將該差值除以拋光時(shí)間。對(duì)于八英寸直徑的晶片，厚度測(cè)量采用購自美國加利福尼亞州庫比蒂諾的創(chuàng)新設(shè)計(jì)工程公司(Creative DesignEngineering,Inc.,Cupertino,California)的配有四點(diǎn)探針的ResMap 168。采用排除5mm邊緣的八十一點(diǎn)直徑掃描。

銅晶片(300mm直徑)移除速率測(cè)試方法

通過確定正被拋光的銅層厚度的變化來計(jì)算移除速率。用該厚度的變化除以晶片拋光時(shí)間，以獲得正被拋光的銅層的移除速率。對(duì)于300mm直徑晶片的厚度測(cè)量采用購自美國加利福尼亞州庫比蒂諾的創(chuàng)新設(shè)計(jì)工程公司(Creative Design Engineering,Inc.,Cupertino,California)的配有四點(diǎn)探針的ResMap 463-FOUP。采用排除5mm邊緣的八十一點(diǎn)直徑掃描。

晶片不均勻性測(cè)定

晶片不均勻性百分比的測(cè)定是通過計(jì)算在晶片表面各點(diǎn)處被拋光層厚度變化的標(biāo)準(zhǔn)偏差(如從上述任何移除速率測(cè)試方法測(cè)定得到的)，該標(biāo)準(zhǔn)偏差除以被拋光層厚度變化的平均值，然后所得值乘以100，這樣結(jié)果以百分比記錄。

測(cè)量前進(jìn)接觸角和后退接觸角的測(cè)試方法

使用購自美國北卡羅來納州馬修斯的克魯士美國公司(Kruss USA,Matthews,North Carolina)的DSA 100型液滴形狀分析儀測(cè)量樣品的前進(jìn)角和后退角。使用雙面膠帶來將樣品粘附到測(cè)試裝置的檢驗(yàn)臺(tái)上。將總體積為2.0μl的DI水以10μl/min的速率小心泵入微復(fù)制型表面的單元格中心，避免流入周圍凹槽中。同時(shí)，利用相機(jī)采集液滴圖像，并將這些圖像轉(zhuǎn)移到液滴形狀分析軟件中進(jìn)行前進(jìn)接觸角分析。然后，以10μl/min的速率從液滴中移除1.0μl水，以確保水滴的基線收縮。與前進(jìn)角測(cè)量過程類似，同時(shí)采集液滴圖像，并通過液滴形狀分析軟件分析后退角。

光學(xué)顯微鏡測(cè)試方法

使用購自美國德克薩斯州伍德蘭市的北新月橋道2700號(hào)的布魯克公司(Bruker Corp.2700North Crescent Ridge Drive,The Woodlands,Texas)的型號(hào)為ContourGT-X的3D光學(xué)顯微鏡來測(cè)量墊特性。在測(cè)量過程中，將樣品置于50x物鏡鏡頭下的樣本鏡臺(tái)上。使用內(nèi)置布魯克軟件來將來自24個(gè)單獨(dú)測(cè)量過程的0.7mm×0.6mm圖像結(jié)合在一起。然后使用布魯克軟件中的重要尺寸分析工具來單獨(dú)測(cè)量微凸體頂部的直徑和孔的直徑。所得圓的中心根據(jù)直徑測(cè)量過程被用于找到相鄰微凸體和孔之間的距離，即間距。使用來自布魯克軟件的區(qū)域分析程序來從底面區(qū)域測(cè)量孔深度和微凸體高度。該程序按高度將掃描分成三個(gè)水平(微凸體、底面區(qū)域、孔)，然后以底面區(qū)域?yàn)閰⒖计矫嫒∶總€(gè)孔和微凸體的高度平均值。使用相同的掃描步驟測(cè)量承壓面積，但使用得自法國貝桑松市拉瓦錫街16號(hào)的數(shù)碼浪潮公司(Digital Surf,16rue Lavoisier,F-25000Besancon,France)的MountainsMap通用軟件進(jìn)行分析。使用MountainsMap中的“切片”研究來查看覆蓋一個(gè)或多個(gè)微凸體的正方形面積，以用于微凸體頂部的覆蓋率。保持切片高度不變，然后在整個(gè)全掃描上重復(fù)進(jìn)行分析。

200mm Cu晶片拋光方法

使用以商品名REFLEXION(REFX464)拋光器購自美國加利福尼亞州圣克拉拉的應(yīng)用材料公司(Applied Materials,Inc.Santa Clara,CA)的CMP拋光器對(duì)晶片進(jìn)行拋光。拋光器配有用于固定200mm直徑晶片的200mmPROFILER頭。通過PSA將30.5英寸(77.5cm)直徑墊層合到拋光工具的壓板。未進(jìn)行墊磨合程序。在拋光過程中，施加至PROFILER頭的上部腔室、內(nèi)部腔室、外部腔室和固定環(huán)的壓力分別為0.8psi(5.5kPa)、1.4psi(9.7kPa)、1.4psi(9.7kPa)和3.1psi(21.4kPa)。壓板轉(zhuǎn)速為120rpm，并且頭轉(zhuǎn)速為116rpm。將可以商品名3M CMP墊修整器刷PB33A(3M CMP PAD CONDITIONER BRUSH PB33A)購自美國明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)的4.25英寸直徑的刷型墊修整器安裝在修整臂上，在108rpm轉(zhuǎn)速和5lbf下壓力下使用。通過正弦波掃描，使墊修整器以100％原位修整掃過墊的表面。拋光液為漿液，可以商品名PL 1076購自日本愛知縣清須市的富士見公司(Fujimi Corporation,Kiyosu,Aichi,Japan)。在使用之前，用DI水稀釋PL 1076漿液，然后加入30％過氧化氫使得PL1076/DI水/30％H₂O₂的最終體積比為10/87/3。以300mL/min的溶液流速進(jìn)行拋光。在表1中示出的時(shí)間處，將Cu監(jiān)測(cè)晶片拋光1分鐘，然后開始測(cè)量。200mm直徑Cu監(jiān)測(cè)晶片購自美國加利福尼亞州費(fèi)利蒙的臺(tái)媛科技有限公司(Advantiv Technologies Inc.,Freemont,California)。晶片按下列方式堆疊：200mm再生Si基板+PE-TEOS 5KA+Ta 250A+PVD Cu 1KA+e-Cu 20KA+退火。熱氧化物晶片在監(jiān)測(cè)晶片拋光中用作“調(diào)試級(jí)”晶片，并且每個(gè)晶片拋光1分鐘。

300mm Cu晶片拋光方法

使用以商品名REFLEXION拋光器購自美國加利福尼亞州圣克拉拉的應(yīng)用材料公司(Applied Materials,Inc.Santa Clara,CA)的CMP拋光器對(duì)晶片進(jìn)行拋光。拋光器配有用于固定300mm直徑晶片的300mm CONTOUR頭。用PSA層將30.5英寸(77.5cm)直徑墊層合到拋光工具的壓板。未進(jìn)行磨合程序。在此拋光期間，施加到CONTOUR頭的各區(qū)域：區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3、區(qū)域4、區(qū)域5和固定環(huán)的壓力分別為3.3psi(22.8kPa)、1.6psi(11.0kPa)、1.4psi(9.7kPa)、1.3psi(9.0kPa)、1.3psi(9.0kPa)和3.8psi(26.2kPa)。壓板轉(zhuǎn)速為53rpm，并且頭轉(zhuǎn)速為47rpm。將可以商品名3M CMP墊修整器刷PB33A(3M CMP PAD CONDITIONER BRUSH PB33A)購自美國明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)的4.25英寸直徑的刷型墊修整器安裝在修整臂上，在81rpm轉(zhuǎn)速和5lbf下壓力下使用。通過正弦波掃描，使墊修整器以100％原位修整掃過墊的表面。拋光液為漿液，可以商品名PL 1076購自日本愛知縣清須市的富士見公司(Fujimi Corporation,Kiyosu,Aichi,Japan)。在使用之前，用DI水稀釋PL1076漿液，然后加入30％過氧化氫使得PL1076/DI水/30％H₂O₂的最終體積比為10/87/3。以300mL/min的溶液流速進(jìn)行拋光。在表2中示出的時(shí)間處，將Cu監(jiān)測(cè)晶片拋光1分鐘，然后開始測(cè)量。300mm直徑Cu監(jiān)測(cè)晶片購自美國加利福尼亞州費(fèi)利蒙的臺(tái)媛科技有限公司(Advantiv TechnologiesInc.,Freemont,California)。晶片按下列方式堆疊：300mm原始Si基板+熱氧化物3KA+TaN 250A+PVD Cu 1KA+e-Cu 15KA+退火。熱氧化物晶片在監(jiān)測(cè)晶片拋光中用作“調(diào)試級(jí)”晶片，并且每個(gè)晶片拋光1分鐘。

200mm鎢晶片拋光方法

鎢晶片拋光方法與針對(duì)200mm銅晶片拋光所述的方法相同，不同的是用200mm鎢監(jiān)測(cè)晶片代替200mm銅監(jiān)測(cè)晶片且拋光液為以商品名SEMI-SPERSE W2000購自美國伊利諾伊州奧羅拉的嘉柏微電子材料股份有限公司(Cabot Microelectronics,Aurora,Illinois)的漿液。在使用之前，用DI水稀釋W(xué)2000漿液，然后加入30％過氧化氫使得W2000/DI水/30％H₂O₂的最終體積比為46.15/46.15/7.7。以300mL/min的溶液流速進(jìn)行拋光。在表3中示出的時(shí)間處，將鎢監(jiān)測(cè)晶片拋光1分鐘，然后開始測(cè)量。200mm直徑鎢監(jiān)測(cè)晶片購自美國加利福尼亞州費(fèi)利蒙的臺(tái)媛科技有限公司(Advantiv Technologies Inc.,Freemont,California)。晶片按下列方式堆疊：200mm再生Si基板+PE-TEOS 4KA+PVD Ti 150A+CVD TiN 100A+CVD W 8KA。熱氧化物晶片在監(jiān)測(cè)晶片拋光中用作“調(diào)試級(jí)”晶片，并且每個(gè)晶片拋光1分鐘。

200mm熱氧化物晶片拋光方法1

熱氧化物晶片拋光方法與針對(duì)200mm銅晶片拋光所述的方法相同，不同的是用200mm熱氧化物監(jiān)測(cè)晶片代替200mm銅監(jiān)測(cè)晶片且拋光液為以商品名CES-333購自日本東京千代田區(qū)的旭硝子股份有限公司(Ashai Glass Co.,LTD.,Chiyoda-ku,Tokyo,Japan)的二氧化鈰漿液。在使用之前，用DI水稀釋CES-333漿液，使得CES-333/DI水的最終體積比為75/25。以300mL/min的溶液流速進(jìn)行拋光。在表4中示出的時(shí)間處，將熱氧化物監(jiān)測(cè)晶片拋光1分鐘，然后開始測(cè)量。200mm直徑熱氧化物監(jiān)測(cè)晶片可購自美國加利福尼亞州特雷西的Process Specialties公司(Process Specialties Inc.,Tracy,California)。晶片按下列方式堆疊：再生Si基板+20KA熱氧化物。熱氧化物晶片在監(jiān)測(cè)晶片拋光中用作“調(diào)試級(jí)”晶片，并且每個(gè)晶片拋光1分鐘。

200mm熱氧化物晶片拋光方法2

熱氧化晶片拋光方法與針對(duì)200mm熱氧化物拋光方法1所述的方法相同，不同的是拋光液為設(shè)計(jì)用于銅阻擋層拋光的漿液，其可以商品名I-CUE-7002購自嘉柏微電子材料股份有限公司(Cabot Microelectronics)。在使用之前，用30％過氧化氫稀釋I-CUE-7002漿液，使得I-CUE-7002/30％H₂O₂的最終體積比為97.5/2.5。以300mL/min的溶液流速進(jìn)行拋光。另外根據(jù)表5，該頭速度從116rpm變化到113rpm，并且流速為150ml/min或300ml/min。在表5中示出的時(shí)間處，將熱氧化物監(jiān)測(cè)晶片拋光1分鐘，然后開始測(cè)量。200mm直徑熱氧化物監(jiān)測(cè)晶片可購自美國加利福尼亞州特雷西的Process Specialties公司(Process Specialties Inc.,Tracy,California)。晶片按下列方式堆疊：再生Si基板+20KA熱氧化物。熱氧化物晶片在監(jiān)測(cè)晶片拋光中用作“調(diào)試級(jí)”晶片，并且每個(gè)晶片拋光1分鐘。

實(shí)施例1

具有根據(jù)圖6、圖7和圖9的拋光層的拋光墊的制備過程如下：根據(jù)美國專利No.6,285,001中所述的程序，激光燒蝕聚碳酸酯片材，從而形成陽模母模工具，即具有與拋光層10所需的表面形貌大致相同的表面形貌的工具。參見圖6、圖7和圖9以及其相對(duì)于陽模母模工具所需的精確成形孔、微凸體和巨大溝槽的所需特定尺寸和分布的對(duì)應(yīng)描述。然后使用常規(guī)技術(shù)以三次迭代為聚碳酸酯母模鍍上鎳，形成鎳陰模。以這種方式形成幾塊14英寸寬的鎳陰模，并將其微焊接在一起，制成較大鎳陰模以便形成14英寸寬的壓花輥。然后將該壓花輥用于類似于美國專利申請(qǐng)公布No.2010/0188751中所述的壓印工藝，以形成拋光層，其為薄膜并卷繞成卷。用于壓印工藝中以形成拋光層的聚合物材料為熱塑性聚氨酯可以商品名ESTANE 58414購自美國俄亥俄州威克利夫的路博潤公司(Lubrizol Corporation,Wickliffe,Ohio)。聚氨酯具有約65邵氏硬度的硬度，并且拋光層具有約17密耳(0.432mm)的厚度。

使用上述前進(jìn)接觸角和后退接觸角測(cè)量測(cè)試方法，測(cè)量了拋光層的后退接觸角和前進(jìn)接觸角。前進(jìn)接觸角為144°并且后退接觸角為54°。

然后使用如美國臨時(shí)申請(qǐng)No.61/858670(David等人)中所公開的等離子體方法來在拋光層的工作表面上形成納米尺寸形貌特征結(jié)構(gòu)。將一卷拋光層安裝在室中。將拋光層圍繞桶電極卷繞，并固定到桶的相對(duì)側(cè)上的收卷輥。將放線和收線張力維持在4磅(13.3N)和10磅(33.25N)。關(guān)閉室門并將內(nèi)室抽至5×10^-4托的基準(zhǔn)壓力。第一氣體物質(zhì)為以20sccm的流速提供的四甲基硅烷氣體，第二氣體物質(zhì)為以500sccm的流速提供的氧氣。暴露期間的壓力為約6毫托，等離子體以6000瓦特的功率打開，同時(shí)膠帶以2ft/min(0.6m/min)的速度前進(jìn)。將拋光層的工作表面暴露于氧氣/四甲基硅烷等離子體中約120秒。

在等離子處理之后，使用前進(jìn)接觸角和后退接觸角測(cè)量測(cè)試方法來測(cè)量處理過的拋光層的后退接觸角和前進(jìn)接觸角。前進(jìn)接觸角為115°并且后退接觸角為0°。

等離子處理導(dǎo)致在拋光層的表面上形成納米尺寸的形貌特征結(jié)構(gòu)。圖12A和圖12B分別示出在等離子處理之前和之后拋光層表面的小區(qū)域。在等離子處理之前，拋光層表面非常平滑，如圖12A所示。在等離子處理之后，在拋光層表面觀察到納米尺寸紋理，如圖12B所示。注意，圖12A和圖12B中所示的比例(白條)表示1微米。圖12C和圖12D分別示出在較高放大倍數(shù)下的圖12A和圖12B的圖像。在這兩個(gè)圖中示出的比例(白條)表示100nm。圖12B和圖12D示出，等離子處理在拋光層表面上形成了不規(guī)則形狀區(qū)域的隨機(jī)陣列，該區(qū)域尺寸小于約500nm，甚至小于約250nm。不規(guī)則凹槽隔開這些區(qū)域，并且這些凹槽的寬度小于約100nm，甚至小于約50nm。這些凹槽的深度大約與其寬度具有相同的數(shù)量級(jí)。表面處理使得墊表面的親水性質(zhì)顯著提高，如圖13A和圖13B所示。圖13A示出，在形成納米尺寸形貌特征結(jié)構(gòu)之前，在黑光條件下拍攝的實(shí)施例1的拋光層表面上的一滴水(包含小于0.1重量％熒光素鈉鹽C_2OH₁₀Na₂O₅，可購自美國密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,LLC,St.Louis,Missouri))的照片。這滴水易于在拋光層上掛珠，并保持其(大致)球形形狀，這表明拋光層的表面是疏水的。圖13B示出在等離子處理之后，在拋光層的表面上的一滴含鹽的水以及納米尺寸形貌特征結(jié)構(gòu)的形成。易于在拋光層的表面上潤濕的這滴水表明，拋光層的表面已經(jīng)變得明顯更加親水。

拋光墊通過下列方式形成：使用購自美國明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company,St.Paul,Minnesota)的3M雙涂層膠帶442DL(3M DOUBLE COATED TAPE 442DL，將三塊大約36英寸長×14英寸寬的表面經(jīng)改良的拋光層膜層合到聚合物泡沫：密度為12磅/立方英尺的10密耳(0.254mm)厚白色泡沫，Volara級(jí)130HPX0025WY產(chǎn)品編號(hào)VF130900900，可購自美國密蘇里州科爾德沃特的美國積水Voltek分公司(Voltek a Division of Sekisui America Corporation,Coldwater,Missouri)。將拋光層的第二表面，即非工作表面層合到泡沫。泡沫板為約36英寸(91cm)×36英寸(91cm)，并且拋光層膜為彼此相鄰的層合制品，從而最小化它們之間的縫隙。在將拋光層膜層合到泡沫之前，首先通過一層442DL膠帶將20密耳(0.508mm)厚聚碳酸酯板(即，子墊)層合到泡沫的一個(gè)表面。將442DL膠帶的最后一層層合到聚碳酸酯板的暴露表面。此最后粘合劑層用于將拋光墊層合到拋光工具的壓板上。使用形成實(shí)施例1的拋光墊的常規(guī)技術(shù)沖切30.5英寸直徑墊。若干種墊以這種方式制備并且都將被看作施例1。

通過下列方式在拋光墊中形成端值窗口：切割并移除聚碳酸酯層和泡沫層的合適尺寸的條帶，從而留下完整的聚碳酸酯拋光層。當(dāng)將實(shí)施例1的拋光墊置于拋光工具上時(shí)，獲得施加材料REFLEXION工具—一種適用于在晶片表面上進(jìn)行端值檢測(cè)的端值信號(hào)。

隨后使用實(shí)施例1的拋光墊和各種晶片基板和對(duì)應(yīng)的漿液以及上述晶片拋光方法來進(jìn)行晶片拋光。如圖1至圖5所示，實(shí)施例1的拋光墊對(duì)于Cu、鎢、熱氧化物和Cu阻擋材料應(yīng)用具有非常好的CMP性能。在大多數(shù)情況下與基準(zhǔn)消耗裝置相比，獲得更好的晶片移除速率和晶片不均勻性。

表1.實(shí)施例1的200mm Cu晶片拋光結(jié)果

表2.實(shí)施例1的300mm Cu晶片拋光結(jié)果

表3.實(shí)施例1的200mm鎢晶片拋光結(jié)果

表4.實(shí)施例1的200mm熱氧化物晶片拋光結(jié)果(CES-333漿液)

表5.實(shí)施例1的200mm熱氧化物晶片拋光結(jié)果(I-CUE-7002漿液)

圖14A和圖14B分別示出在進(jìn)行鎢CMP之前和之后的實(shí)施例1的拋光層的一部分的SEM圖像。已知鎢漿液導(dǎo)致侵蝕性墊磨損。但是，拋光層的工作表面在利用鎢漿液進(jìn)行拋光430分鐘之后幾乎未發(fā)生磨損，如表3所示。同樣對(duì)于實(shí)施例1，在Cu和熱氧化物CMP之后也觀察到類似結(jié)果，即拋光層的工作表面幾乎未發(fā)生磨損或未發(fā)生磨損。

實(shí)施例2

按照與上述實(shí)施例1相同的方式制備實(shí)施例2，不同的是未使用等離子處理。隨后，納米尺寸形貌特征結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)于拋光層的表面上，如圖12A和圖12C所示。通過下列方式在拋光墊中形成端值窗口：切割并移除聚碳酸酯層和泡沫層的合適尺寸的條帶，從而留下完整的聚碳酸酯拋光層。

然后采用上述“200mm熱氧化物晶片拋光方法1”使用實(shí)施例2的拋光墊來進(jìn)行晶片拋光。確定作為拋光時(shí)間的函數(shù)的熱氧化物移除速率和晶片不均勻度，如表6所示。

表6.實(shí)施例2的200mm熱氧化物晶片拋光結(jié)果(CES-333漿液)

如表6所示，實(shí)施例2的拋光墊在熱氧化物CMP應(yīng)用中提供良好的CMP性能。比較表4和表6中的數(shù)據(jù)，相比于實(shí)施例2(在拋光層的表面上沒有納米尺寸形貌特征結(jié)構(gòu))，實(shí)施例1(納米尺寸形貌特征結(jié)構(gòu)存在于拋光層的表面上)的熱氧化物移除速率明顯更高。利用實(shí)施例1進(jìn)行拋光的晶片的晶片不均勻度也比利用實(shí)施例2進(jìn)行拋光的晶片低。

實(shí)施例3至實(shí)施例5

制備各自包括僅一個(gè)拋光層的三種拋光墊。該拋光層包括多個(gè)精確成形微凸體和多個(gè)精確成形孔，該凸體為錐形圓柱體，并且該孔為尺寸如表7A、表7B和表7C中所示的大致半球體形狀。多個(gè)精確成形微凸體和多個(gè)精確成形孔均被構(gòu)造為具有如表7A、表7B和表7C所示間距(相鄰的類似特征結(jié)構(gòu)之間中心到中心的距離)的正方形陣列圖案。用于制備每個(gè)拋光層的對(duì)應(yīng)母模工具、陰模母模工具和較大陰模母模工具的形成以及壓印方法如實(shí)施例1所述那樣。圖15A和圖15B分別示出實(shí)施例3和實(shí)施例5的SEM圖像。

表7A.實(shí)施例3的特征結(jié)構(gòu)尺寸

(a)％NU為標(biāo)準(zhǔn)偏差(Std.Dev.)除以平均值，再乘以100。

(b)N為樣本量。

(c)承壓面積為樣品區(qū)域的頂端面積除以該樣品區(qū)域的投影墊面積，再乘以100以得到百分比。

(d)測(cè)量該墊的四個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域分別測(cè)量12個(gè)微凸體、12個(gè)微凸體、13個(gè)微凸體和13個(gè)微凸體。

表7B.實(shí)施例4的特征結(jié)構(gòu)尺寸

(a)％NU為標(biāo)準(zhǔn)偏差(Std.Dev.)除以平均值，再乘以100。

(b)N為樣本量。

(c)承壓面積為樣品區(qū)域的頂端面積除以該樣品區(qū)域的投影墊面積，再乘以100以得到百分比。

(d)測(cè)量該墊的八個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域測(cè)量2個(gè)微凸體。

表7C.實(shí)施例5的特征結(jié)構(gòu)尺寸

(a)％NU為標(biāo)準(zhǔn)偏差(Std.Dev.)除以平均值，再乘以100。

(b)N為樣本量。

(c)承壓面積為樣品區(qū)域的頂端面積除以該樣品區(qū)域的投影墊面積，再乘以100以得到百分比。

(d)測(cè)量該墊的十六個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域測(cè)量1個(gè)微凸體。