本發(fā)明的實施方式在于化學機械拋光(cmp)領域，且具體地說，在于低密度拋光墊及低密度拋光墊的制造方法。

背景技術：

化學機械平坦化或化學機械拋光(通常簡稱為cmp)是用在半導體制造中的用于使半導體晶片或其它基材平坦化的技術。

該方法涉及使用與直徑典型地大于晶片的保持環(huán)及拋光墊結合的研磨及腐蝕性化學漿料(通常為膠體)。通過動態(tài)拋光頭將拋光墊與晶片擠壓在一起且通過塑料保持環(huán)固定在原位。動態(tài)拋光頭在拋光期間旋轉。該方法有助于材料的移除且傾向于使任何不規(guī)則的外形平整，使得晶片平坦或平面化。為了設置用于形成額外電路元件的晶片，這可為必需的。舉例而言，為了將整個表面納入到光刻法系統(tǒng)的景深(depthoffield)內，或者，為了基于材料的位置來選擇性地移除材料，這可能是必需的。由于最新的亞50納米的技術節(jié)點，典型的景深要求降至埃的水平。

該材料移除方法不是如在木材上使用砂紙那樣的簡單的研磨刮擦。漿料中的化學物質還與待移除的材料反應和/或使之弱化。研磨加快了該弱化過程，而且，拋光墊有助于從表面擦除發(fā)生反應的材料。除了在漿料技術中的進步之外，拋光墊在日益復雜的cmp操作中發(fā)揮重要作用。

然而，在cmp墊技術的發(fā)展中需要額外的改善。

技術實現要素：

本發(fā)明的實施方式包括低密度拋光墊及制造低密度拋光墊的方法。

在實施方式中，用于拋光基材的拋光墊包括具有約在0.4-0.55g/cc的范圍內的密度的拋光體。該拋光體包括熱固性聚氨酯材料及多個分散于該熱固性聚氨酯材料中的閉合的泡孔。所述多個閉合的泡孔各自具有由丙烯酸類共聚物構成的殼。

在另一實施方式中，制造拋光墊的方法涉及在成形(成型，formation)模具中提供支撐層。該方法還涉及在該成形模具中且在該支撐層上提供預聚物及增鏈劑或交聯(lián)劑與多個微型要素(microelement)的混合物，所述多個微型要素各自具有初始尺寸。在該成形模具中加熱該混合物以提供部分固化的模塑拋光體，其包含熱固性聚氨酯材料及多個分散于該熱固性聚氨酯材料中的閉合的泡孔，通過在加熱期間使所述多個微型要素各自膨脹至較大尺寸來形成所述多個閉合的泡孔，其中該部分固化的模塑拋光體結合至該支撐層。該方法還涉及從成形模具移除所述部分固化的模塑拋光體與支撐層的配對物(pairing)。該方法還涉及：在從成形模具移除所述部分固化的模塑拋光體與支撐層的配對物之后，在所述成形模具的外部對所述部分固化的模塑拋光體作進一步固化以提供結合至所述支撐層的模塑拋光體。該方法還涉及：在從成形模具移除所述部分固化的模塑拋光體與支撐層的配對物之后，移除該支撐層。

附圖說明

圖1a是根據現有技術的politex拋光墊的俯視圖。

圖1b是根據現有技術的politex拋光墊的橫截面視圖。

圖2a-2g說明了根據本發(fā)明的實施方式的拋光墊制造中使用的操作的橫截面視圖。

圖3說明了根據本發(fā)明的實施方式的包括全部基于致孔劑(porogen)填充物的閉合的泡孔的低密度拋光墊的100x及300x放大率的橫截面視圖。

圖4說明了根據本發(fā)明的實施方式的包括部分基于致孔劑填充物且部分基于氣泡的閉合的泡孔的低密度拋光墊的100x及300x放大率的橫截面視圖。

圖5a說明了針對根據本發(fā)明的實施方式的低密度拋光墊中的孔徑的寬的單模態(tài)分布的群組(population)隨孔徑而變的曲線圖。

圖5b說明了針對根據本發(fā)明的實施方式的低密度拋光墊中的孔徑的窄的單模態(tài)分布的群組隨孔徑而變的曲線圖。

圖6a說明了根據本發(fā)明的實施方式的具有約1:1雙模態(tài)閉合泡孔分布的低密度拋光墊的橫截面視圖。

圖6b說明了針對根據本發(fā)明的實施方式的圖6a的拋光墊中的孔徑的窄分布的群組隨孔徑而變的曲線圖。

圖6c說明了針對根據本發(fā)明的實施方式的圖6a的拋光墊中的孔徑的寬分布的群組隨孔徑而變的曲線圖。

圖7a-7h說明了根據本發(fā)明的實施方式的拋光墊制造中使用的操作的橫截面視圖。

圖8說明了與根據本發(fā)明的實施方式的低密度拋光墊相適合的拋光裝置的等距側視圖。

具體實施方式

本文描述了低密度拋光墊及制造低密度拋光墊的方法。在以下說明書中，闡述了大量的特定細節(jié)(例如特定拋光墊設計及組合物)，以便提供對本發(fā)明實施方式的充分理解。本領域技術人員將清楚，本發(fā)明的實施方式可在沒有這些特定細節(jié)的情況下加以實踐。在其它情況下，不詳細描述公知的加工技術(例如關于用于實施半導體基材的化學機械平坦化(cmp)的漿料與拋光墊的組合的細節(jié))，以便不會不必要地模糊本發(fā)明的實施方式。此外，理解，圖中所示的各種實施方式為示例性的表示且不必按比例繪制。

本文中所描述的一個或多個實施方式是關于具有小于約0.6克/立方厘米(g/cc)的低密度且更具體地小于約0.5g/cc的低密度的拋光墊的制造。所得的墊可基于具有提供低密度的閉孔孔隙率的聚氨酯材料。所述低密度墊可用作(例如)磨光(buff)拋光墊或作為設計用于特定化學機械拋光(cmp)應用(諸如襯墊/阻擋物移除)的拋光墊。在一些實施方式中，可將本文描述的拋光墊制造成具有低至在0.3g/cc-0.5g/cc的范圍內的密度(諸如約0.357g/cc)。在特別的實施方式中，低密度墊具有低至約0.2g/cc的密度。

為了提供上下文，典型cmp墊具有約0.7-0.8g/cc且通常至少高于0.5g/cc的密度。常規(guī)地，典型cmp磨光墊具有使用朝表面開口的大泡孔的“多孔性(poromeric)”設計。在支撐體上包括復合聚氨酯皮制物(skin)，例如，在politex拋光墊的情況下。常規(guī)地，磨光墊采用開孔孔隙率產生低密度且極為柔軟(例如，纖維墊及“多孔性”墊)。這樣的墊典型地與cmp的兩個基本問題有關：與常規(guī)的閉孔聚氨酯(但較高密度的)cmp墊相比的短壽命期限及不太一致的性能。圖1a及1b分別是根據現有技術的politex拋光墊的俯視圖及橫截面視圖。參考圖1a，politex拋光墊的一部分100a在掃描電子顯微鏡(sem)圖像中顯示為放大300倍。參考圖1b，politex拋光墊的一部分100b在掃描電子顯微鏡(sem)圖像中顯示為放大100倍。參考圖1a及1b兩者，現有技術的墊的開孔結構是易于看見的。

更通常地，基本挑戰(zhàn)之一是制造具有高孔隙率及低密度的閉孔聚氨酯墊。我們自己對于通過模塑或鑄造方法制造低密度聚氨酯墊的調查已顯示出在僅將增加體積的致孔劑添加至墊配制物混合物內以基于添加的致孔劑最終在墊材料中提供閉合泡孔中的困難。具體地說，添加比典型墊配制物多的致孔劑可將該配制物的粘度增加至鑄造或模塑方法難以管理的水準。該情況對于包含預膨脹的致孔劑或在整個模塑或鑄造方法中保持基本上相同體積的致孔劑而言可為特別困難的。根據本發(fā)明的實施方式，未膨脹的致孔劑或在整個模塑或鑄造方法中增加體積的致孔劑被包括在墊配制物中以用于最終用于生產。然而，在一個這樣的實施方式中，若所有最終的閉合泡孔產生自未膨脹的致孔劑，則配制物的粘度對于鑄造或模塑中的易管理性而言可能過低。因此，在一個實施方式中，除了形成配制物以包括未膨脹的致孔劑或在整個模塑或鑄造方法中增加體積的致孔劑以外，還包括預膨脹的致孔劑或在整個模塑或鑄造方法中保持基本上相同體積的致孔劑以使得能夠調整(tuning)墊配制物的粘度。

因此，在實施方式中，未膨脹的致孔劑填充物或在高于環(huán)境溫度下膨脹的未完全膨脹的致孔劑填充物(兩者皆稱為upf)用以在通過鑄造或模塑的制造期間于拋光墊中產生多孔性。在一個這樣的實施方式中，形成聚氨酯的混合物中包括大量upf。該upf在墊鑄造方法期間膨脹并產生具有閉合的泡孔的低密度墊。用于產生拋光墊的上述方法可具有優(yōu)于已用以形成具有開孔的低密度墊的其它技術的優(yōu)點。例如，僅基于氣體注射或夾帶的最終墊多孔性的制造可需要專業(yè)設備，且可伴隨控制最終墊密度的困難及控制最終孔尺寸及分布的困難。在另一實例中，僅基于原位氣體產生(例如，水與異氰酸酯部分(nco)反應以產生co2氣泡)的最終墊多孔性的制造可伴隨著控制孔尺寸分布的困難。

在本發(fā)明的一個方面中，可在模塑方法中制造低密度拋光墊。例如，圖2a-2g說明了根據本發(fā)明的實施方式的拋光墊制造中使用的操作的橫截面視圖。

參考圖2a，提供成形模具200。參考圖2b，將預聚物202及固化劑204(例如，增鏈劑或交聯(lián)劑)與多個微型要素混合以形成混合物。在實施方式中，所述多個微型要素是多個致孔劑206，諸如，經填充的或空心的微球。在另一實施方式中，所述多個微型要素是多個的氣泡或液滴或兩者208。在另一實施方式中，所述多個微型要素是多個的致孔劑206和多個的氣泡或液滴或兩者208的組合。

參考圖2c，來自圖2b的所得混合物210示出在成形模具200的底部。該混合物210包括第一多個微型要素212，所述第一多個微型要素各自具有初始尺寸。如下文更詳細描述的，第二多個微型要素214也可包括于該混合物210中。

參考圖2d，使成形模具200的蓋216與成形模具200的底部在一起且混合物210呈現成形模具200的形狀。在實施方式中，在使成形模具200的蓋216與底部在一起的時候或其期間，使模具200脫氣以使得成形模具210內無空腔或空隙形成。應了解，描述降低成形模具的蓋的本文描述的實施方式僅需實現使成形模具的蓋與底部在一起。即，在一些實施方式中，成形模具的底部朝成形模具的蓋上升，而在其它實施方式中，在成形模具的底部朝蓋上升的同時，成形模具的蓋朝成形模具的底部下降。

參考圖2e，在成形模具200中加熱混合物210。所述多個微型要素212各自在加熱期間膨脹至最終的較大尺寸218。此外，參考圖2f，該加熱是用以使混合物210固化以提供部分或完全固化的圍繞微型要素218和(如果存在的)微型要素214的墊材料220。在一個這樣的實施方式中，該固化形成基于預聚物和固化劑的材料的交聯(lián)基質。

總體參考圖2e及2f，應了解，將微型要素212膨脹至最終的較大尺寸218及使混合物210固化的順序不一定以所說明的順序發(fā)生。在另一實施方式中，在加熱期間，混合物210的固化在使微型要素212膨脹至最終的較大尺寸218前發(fā)生。在另一實施方式中，在加熱期間，混合物210的固化與使微型要素212膨脹至最終的較大尺寸218同時發(fā)生。在又一實施方式中，進行兩個單獨的加熱操作以分別使混合物210固化及使微型要素212膨脹至最終的較大尺寸218。

參考圖2g，在實施方式中，使用上文描述的方法以提供低密度拋光墊222。該低密度拋光墊222由固化材料220構成且包括膨脹的微型要素218，及在一些實施方式中，包括額外的微型要素214。在實施方式中，該低密度拋光墊222由熱固性聚氨酯材料構成且膨脹的微型要素218提供多個分散于該熱固性聚氨酯材料中的閉合的泡孔。再次參考圖2g，該圖的底部部分是沿a-a’軸截取的上部橫截面視圖的平面圖。如在平面圖中可見的，在實施方式中，該低密度拋光墊222具有拋光表面228，該拋光表面具有本文的凹槽(groove)圖案。在一個特別的實施方式中，如所示的，該凹槽圖案包括徑向凹槽226及同心圓凹槽228。

再次參考圖2d及2e，在實施方式中，所述多個微型要素212各自通過使所述多個微型要素中的每一個的體積均增大約3-1000倍而膨脹至最終尺寸218。在實施方式中，所述多個微型要素212各自膨脹至最終尺寸214以向所述多個微型要素218中的每一個提供約10-200微米的最終直徑。在實施方式中，所述多個微型要素212各自通過使所述多個微型要素212各自的密度減小約3-1000倍而膨脹至最終尺寸218。在實施方式中，所述多個微型要素212各自通過使所述多個微型要素218各自形成具有最終尺寸的基本上球形的形狀而膨脹至最終尺寸218。

在實施方式中，所述多個微型要素212是添加的致孔劑、氣泡或液泡，其然后在墊材料配制物中膨脹以在最終的拋光墊材料中形成閉合的泡孔。在一個這樣的實施方式中，所述多個閉合的泡孔是通過使相應的較小致孔劑膨脹而形成的多個較大致孔劑。例如，術語“致孔劑(porogen)”可用以指示具有“空心”中心的微米級或納米級的球形或稍微球形的顆粒。所述空心中心未經固體材料填充，但可包括氣態(tài)或液態(tài)的芯。在一個實施方式中，所述多個閉合的泡孔以遍及混合物分布的未膨脹的填充氣體或填充液體的expancel^tm作為開始。在(例如)通過模塑方法從該混合物形成拋光墊的時候和/或其期間，該未膨脹的填充氣體或填充液體的expancel^tm變得膨脹。在特別的實施方式中，用戊烷填充該expancel^tm。在實施方式中，所述多個閉合的泡孔各自在其膨脹狀態(tài)下(例如，在最終制品中)具有約在10-100微米的范圍內的直徑。因此，在實施方式中，具有初始尺寸的所述多個微型要素各自包括物理(實體，physical)殼，且具有最終尺寸的所述多個微型要素各自包括膨脹的物理殼。在另一實施方式中，具有初始尺寸的所述多個微型要素212各自是液滴，且具有最終尺寸的所述多個微型要素218各自是氣泡。在又一實施方式中，為了形成具有最終尺寸的所述多個微型要素218，用于形成混合物210的混合進一步涉及將氣體注入預聚物及增鏈劑或交聯(lián)劑中、或注入由此形成的制品中。在特定的這樣的實施方式中，該預聚物是異氰酸酯且該混合進一步涉及將水添加至該預聚物中。在任何情況下，在實施方式中，所述多個閉合的泡孔包括彼此離散的孔。這與可經由通道(tunnel)彼此連接的開放泡孔(諸如在普通海綿中的孔的情況)相反。

再次參考圖2c-2e，在實施方式中，混合預聚物202及增鏈劑或交聯(lián)劑204與所述多個微型要素212進一步涉及混合第二多個微型要素214以形成混合物210。所述第二多個微型要素214各自具有尺寸。在一個這樣的實施方式中，如圖2e中所說明的，在低至足以使得所述第二多個微型要素214各自的尺寸在加熱前后基本上相同的溫度下進行按照圖2e所述的加熱。在特定的這樣的實施方式中，在約100℃或更低的溫度下進行加熱，且所述第二多個微型要素214具有大于約130℃的膨脹閾值。在另一實施方式中，所述第二多個微型要素214具有大于所述多個微型要素212的膨脹閾值的膨脹閾值。在一個特定的這樣的實施方式中，所述第二多個微型要素214的膨脹閾值大于約120℃，且所述多個微型要素212的膨脹閾值小于約110℃。因此，在實施方式中，在加熱期間，所述微型要素212在加熱期間膨脹以提供膨脹的微型要素218，同時所述微型要素214基本上保持未變化。

在實施方式中，所述第二多個微型要素214各自由遍及拋光墊分布(例如，在拋光墊中作為額外組分)的預膨脹且填充氣體的expancel^tm構成。即，針對微型要素214可發(fā)生的任何顯著膨脹是在將其包括在拋光墊形成物中之前(例如，在包括在混合物210中之前)進行。在特別的實施方式中，用戊烷填充該預膨脹的expancel^tm。在實施方式中，所述微型要素214提供多個閉合的泡孔(再次示為214，其中，在模塑方法期間幾乎無變化(littletonochange))，所述多個閉合的泡孔具有約在10-100微米的范圍內的直徑。在實施方式中，所得的多個閉合的泡孔包括彼此離散的孔。這與可經由通道彼此連接的開放泡孔(諸如在普通海綿中的孔的情況)相反。

如上文描述的，通過添加比典型墊配制物多的致孔劑以增加孔隙率可將該配制物的粘度增加至鑄造或模塑方法難以管理的水準。該情況對于包括預膨脹的致孔劑或在整個模塑或鑄造方法中保持基本上相同體積的致孔劑而言可尤為困難。另一方面，若所有最終的閉合泡孔產生自未膨脹的致孔劑，則該配制物的粘度對于鑄造或模塑中的易管理性而言可能過低。為了解決這樣的情況，根據本發(fā)明的實施方式，概念地，預聚物202、增鏈劑或交聯(lián)劑204及所述第二多個微型要素214的混合物具有粘度。同時，預聚物202、增鏈劑或交聯(lián)劑204、所述多個具有初始尺寸的微型要素212及所述第二多個微型要素214的混合物基本上具有相同粘度。即，所述多個具有初始(較小)尺寸的微型要素212的包括對該混合物的粘度幾乎無影響。在實施方式中，則可基于具有在整個模塑方法中保持基本上恒定尺寸的所述第二多個微型要素的包括來選擇用于最佳模塑條件的描述粘度。在一個這樣的實施方式中，則該粘度是預先確定的粘度，且基于該預先確定的粘度選擇所述第二多個微型要素214在混合物210中的相對量。而且，在一個實施方式中，所述多個微型要素212對混合物210的粘度幾乎無影響。

再次參考圖2e，如所說明的，在實施方式中，在其中包括兩種不同的多個微型要素的情況下，具有膨脹的最終尺寸的所述多個微型要素218各自具有與在整個加熱過程中不膨脹的所述多個微型要素214中的每一個均大致相同的形狀及尺寸。然而，應了解，具有膨脹的最終尺寸的所述多個微型要素218中的每一個均無需具有與所述多個微型要素214中的每一個均相同的形狀和/或尺寸。在實施方式中，如下文結合圖6a-6c更詳細描述的，所得的墊222的模塑拋光體包括具有第一直徑模式(其具有第一尺寸分布峰)的多個膨脹的微型要素218作為閉合的泡孔。還包括具有第二直徑模式(其具有不同的第二尺寸分布峰)的第二多個微型要素214作為閉合的泡孔。在一個這樣的實施方式中，微型要素218的多個閉合的泡孔及微型要素214的所述第二多個閉合的泡孔在熱固性聚氨酯材料中提供約在低密度拋光墊222的熱固性聚氨酯材料的總體積的55-80％的范圍內的總孔體積。

再次參考圖2d-2g，在實施方式中，加熱混合物210以提供模塑拋光體222涉及形成具有小于0.5g/cc的密度的拋光體222。然而，在一個這樣的實施方式中，混合物210在加熱前具有大于0.5g/cc的密度。在實施方式中，預聚物202是異氰酸酯及增鏈劑或交聯(lián)劑204是芳族二胺化合物，且拋光墊222由熱固性聚氨酯材料220構成。在一個這樣的實施方式中，形成混合物210進一步涉及將乳濁化填充物添加至預聚物202及增鏈劑或交聯(lián)劑204中以最終提供不透明模塑拋光體222。在特定的這樣的實施方式中，該乳濁化填充物是諸如(但不限于)以下的材料：氮化硼、氟化鈰、石墨、氟化石墨、硫化鉬、硫化鈮、滑石、硫化鉭、二硫化鎢或teflon。在實施方式中，如上文簡略提及的，混合物210在模具200中僅部分固化，且在一個實施方式中，從成形模具200中移除后，混合物210在烘箱中進一步固化。

在實施方式中，使用拋光墊前體混合物210以最終形成由熱固性閉孔聚氨酯材料構成的模塑均質拋光體222。在一個這樣的實施方式中，使用該拋光墊前體混合物210以最終形成硬質墊且僅使用單一類型的固化劑204。在另一實施方式中，使用該拋光墊前體混合物210以最終形成軟質墊且使用第一及第二固化劑(共同提供210)的組合。例如，在特別的實施方式中，該預聚物202包括聚氨酯前體，第一固化劑包括芳族二胺化合物，及該第二固化劑包括醚鍵。在特別的實施方式中，該聚氨酯前體是異氰酸酯，該第一固化劑是芳族二胺，及該第二固化劑是諸如(但不限于)以下的固化劑：聚四亞甲基二醇、經氨基官能化的二醇或經氨基官能化的聚丙二醇(polyoxypropylene)。在實施方式中，預聚物202、第一固化劑及第二固化劑(共同為204)具有106份預聚物、85份第一固化劑及15份第二固化劑的大致摩爾比率，即，提供約1:0.96的預聚物:固化劑的化學計量。應了解，可使用該比率的變化以提供具有不同硬度值或基于預聚物及第一與第二固化劑的特定性質的拋光墊。

再次參考圖2g，如上文描述的，在實施方式中，成形模具200中的加熱涉及在模塑拋光體222的拋光表面224中形成凹槽圖案。所示的凹槽圖案包括徑向凹槽及同心圓形圓周凹槽(circumferentialgroove)。應了解，可省略徑向凹槽或圓周凹槽。此外，同心圓形圓周凹槽可代替為多邊形，例如，嵌套三角形(nestedtriangle)、正方形、五邊形、六邊形等?？蛇x擇地，該拋光表面可代替為基于突起而非凹槽。此外，可制造拋光表面中不具有凹槽的低密度拋光墊。在一個這樣的實例中，使用模塑裝置的非圖案化的蓋而非圖案化的蓋?；蛘?，可選擇地，在模塑期間可省略蓋的使用。在模塑期間使用蓋的情況下，可約在2-12磅/平方英寸的范圍內的應力下加熱混合物210。

在一個方面中，可制造具有閉合的泡孔的低密度墊。例如，在實施方式中，拋光墊包括具有小于0.6的密度且由熱固性聚氨酯材料構成的拋光體。多個閉合的泡孔分散于該熱固性聚氨酯材料中。在特別的實施方式中，該密度是小于0.5g/cc。在實施方式中，所述多個閉合的泡孔在熱固性聚氨酯材料中提供約在熱固性聚氨酯材料的總體積的55-80％的范圍內的總孔體積。在實施方式中，所述多個閉合的泡孔各自是基本上球形的。在實施方式中，如結合圖2g描述的，該拋光體進一步包括：第一凹槽化表面；以及，與該第一表面相對的第二平坦表面。在實施方式中，如下文更詳細描述的，該拋光體是均質拋光體。

在一個例示性實施方式中，所述多個閉合的泡孔各自包括物理殼，該物理殼由不同于熱固性聚氨酯材料的材料構成。在這樣的情況下，如上文描述的，可通過將致孔劑包括在模塑以用于最終墊制造的混合物中來制造所述閉合的泡孔。

在另一例示性實施方式中，所述多個閉合的泡孔各自包括物理殼，該物理殼由不同于熱固性聚氨酯材料的材料構成。所述多個閉合的泡孔的第一部分的物理殼由不同于所述多個閉合的泡孔的第二部分的物理殼的材料構成。在這樣的情況下，如上文描述的，可通過將兩種類型的致孔劑(例如，膨脹和未膨脹的致孔劑)包括在模塑以用于最終墊制造的混合物中來制造所述閉合的泡孔。

在另一例示性實施方式中，僅一部分的所述多個閉合的泡孔各自包括物理殼，該物理殼由不同于熱固性聚氨酯材料的材料構成。在這樣的情況下，如上文描述的，可通過將致孔劑及氣泡或液滴都包括在模塑以用于最終墊制造的混合物中來制造所述閉合的泡孔。

在另一例示性實施方式中，所述多個閉合的泡孔中的每一個均不包括材料不同于熱固性聚氨酯材料的物理殼。在這樣的情況下，如上文描述的，可通過將氣泡或液滴或兩者包括在模塑以用于最終墊制造的混合物中來制造所述閉合的泡孔。

圖3說明了根據本發(fā)明的實施方式的包括全部基于致孔劑填充物的閉合的泡孔的低密度拋光墊300的100x及300x放大率的橫截面視圖。參考圖3，所有顯示的孔由致孔劑形成，且因此，全部包括物理殼。所述孔中的一部分形成自預膨脹的expancel致孔劑。另一部分形成自未膨脹的expancel致孔劑，其在用以制造拋光墊300的模塑方法期間膨脹。在一個這樣的實施方式中，未膨脹的expancel經設計在低溫下膨脹。模塑或鑄造方法的溫度高于膨脹溫度且該expancel在模塑或鑄造期間快速膨脹。墊300的密度是約0.45且該墊中的所有孔是閉合的泡孔。

圖4說明了根據本發(fā)明的實施方式的包括部分基于致孔劑填充物及部分基于氣泡的閉合的泡孔的低密度拋光墊400的100x及300x放大率的橫截面視圖。參考圖4，顯示的小孔由致孔劑形成，且因此，包括物理殼。更特別地，所述小孔形成自預膨脹的expancel致孔劑。使用氣體形成大孔。更特別地，使用僅在模塑或鑄造前注入到墊配制物混合物中的少量水及表面活性劑形成所述大孔。在用于鏈延長的化學反應期間，存在水與nco形成co2并產生孔的競爭性化學反應。應了解，表面活性劑類型及濃度以及催化劑類型及含量控制孔尺寸及閉合泡孔/開放泡孔的比率。墊400的密度是約0.37及該墊中的孔的絕大(顯著，significant)多數是閉合的泡孔。

在一個方面中，孔徑在拋光墊中的分布可具有鐘形曲線或單模態(tài)分布。例如，圖5a說明了針對根據本發(fā)明的實施方式的低密度拋光墊中的孔徑的寬的單模態(tài)分布的群組隨孔徑而變的曲線圖。參考圖5a的曲線圖500a，該單模態(tài)分布可相對寬。作為另一實例，圖5b說明了針對根據本發(fā)明的實施方式的低密度拋光墊中的孔徑的窄的單模態(tài)分布的群組隨孔徑而變的曲線圖。參考圖5b的曲線圖500b，該單模態(tài)分布可相對窄。在窄分布或寬分布中，僅一個最大直徑群組(諸如，在40微米處的最大群組(如作為實例所顯示的))被提供在拋光墊中。

在另一方面中，低密度拋光墊可代替為制造成具有雙模態(tài)的孔徑分布。作為實例，圖6a說明了根據本發(fā)明的實施方式的具有約1:1雙模態(tài)閉合泡孔分布的低密度拋光墊的橫截面視圖。

參考圖6a，拋光墊600包括均質拋光體601。該均質拋光體601由熱固性聚氨酯材料構成，其中，多個閉合的泡孔602設置在該均質拋光體601中。所述多個閉合的泡孔602具有多模態(tài)直徑分布。在實施方式中，如圖6a中所說明的，多模態(tài)直徑分布是雙模態(tài)直徑分布，其包括小直徑模式604及大直徑模式606。

在實施方式中，如圖6a中所說明的，多個閉合的泡孔602包括彼此離散的孔。這與可經由通道彼此連接的開放泡孔(諸如在普通海綿中的孔的情況)相反。在一個實施方式中，所述閉合的泡孔各自包括物理殼，諸如致孔劑的殼。然而，在另一實施方式中，所述閉合的泡孔中的一些或全部不包括物理殼。在實施方式中，如圖6a中所說明的，所述多個閉合的泡孔602及因此的多模態(tài)直徑分布是遍及均質拋光體601的熱固性聚氨酯材料而基本上均等地且均勻地(evenlyanduniformly)分布的。

在實施方式中，如圖6a中所說明的，所述多個閉合的泡孔602的雙模態(tài)孔徑分布可為約1:1。為了更好地說明該概念，圖6b說明了針對根據本發(fā)明的實施方式的圖6a的拋光墊中的孔徑的窄分布的群組隨孔徑而變的曲線圖620。圖6c說明了針對根據本發(fā)明的實施方式的圖6a的拋光墊中的孔徑的寬分布的群組隨孔徑而變的曲線圖630。

參考圖6a-6c，大直徑模式606的最大群組的直徑值是小直徑模式604的最大群組的直徑值的約兩倍。例如，在一個實施方式中，如圖6b及6c中所說明的，大直徑模式606的最大群組的直徑值為約40微米及小直徑模式604的最大群組的直徑值為約20微米。作為另一實例，大直徑模式606的最大群組的直徑值為約80微米及小直徑模式604的最大群組的直徑值為約40微米。

參考圖6b的曲線圖620，在一個實施方式中，孔徑的分布是窄的。在特別的實施方式中，大直徑模式606的群組基本上不與小直徑模式604的群組重疊。然而，參考圖6c的曲線圖630，在另一實施方式中，孔徑的分布是寬的。在特別的實施方式中，大直徑模式606的群組與小直徑模式604的群組重疊。如上文結合圖6a-6c描述的，應了解，雙模態(tài)孔徑分布無需為1:1。此外，雙模態(tài)孔徑分布無需均勻。在另一實施方式中，閉合的泡孔的多模態(tài)直徑分布以從第一凹槽化表面至第二平坦表面的梯度在整個熱固性聚氨酯材料上分級。在一個這樣的實施方式中，所述分級的多模態(tài)直徑分布為雙模態(tài)直徑分布，其包括接近于第一凹槽化表面的小直徑模式及接近于第二平坦表面的大直徑模式。

在實施方式中，則低密度拋光墊具有多個具有雙模態(tài)直徑分布的閉合的泡孔，該雙模態(tài)直徑分布具有第一直徑模式(其具有第一尺寸分布峰)及具有第二直徑模式(其不同的第二尺寸分布峰)。在一個這樣的實施方式中，第一直徑模式的閉合的泡孔各自包括物理殼，該物理殼由不同于熱固性聚氨酯材料的材料構成。在特定的這樣的實施方式中，第二直徑模式的閉合的泡孔各自包括物理殼，該物理殼由不同于熱固性聚氨酯材料的材料構成。在特定的這樣的實施方式中，第二直徑模式的閉合的泡孔各自的物理殼由不同于第一直徑模式的閉合的泡孔的物理殼的材料的材料構成。

在實施方式中，第一直徑模式的第一尺寸分布峰具有約在10-50微米的范圍內的直徑，及第二直徑模式的第二尺寸分布峰具有約在10-150微米的范圍內的直徑。在實施方式中，該第一直徑模式與該第二直徑模式重疊。然而，在另一實施方式中，該第一直徑模式基本上不與第二直徑模式重疊。在實施方式中，第一直徑模式的計數總群組不等于第二直徑模式的計數總群組。然而，在另一實施方式中，第一直徑模式的計數總群組約等于第二直徑模式的計數總群組。在實施方式中，雙模態(tài)直徑分布基本上均等地分布在整個熱固性聚氨酯材料上。然而，在另一實施方式中，雙模態(tài)直徑分布以分級的方式分布在整個熱固性聚氨酯材料上。

在本發(fā)明的另一方面中，在模塑方法中使用支撐層作為模塑方法的制造輔助物來制造低密度拋光墊。例如，圖7a-7h說明了根據本發(fā)明的另一實施方式的拋光墊制造中使用的操作的橫截面視圖。

參考圖7a，提供成形模具700。在實施方式中，將支撐層701放置在成形模具700的底部。支撐層701可在拋光墊的模塑中用作制造輔助物且可在墊制造后移除或可如連接至最終墊那樣而得以保留。在實施方式中，該支撐層是聚合支撐層，諸如聚碳酸酯支撐層。在實施方式中，支撐層701具有小于約20密耳的厚度，且在特別的實施方式中，具有約5密耳的厚度。在一個這樣的實施方式中，選擇該厚度以提供可適當撓曲的支撐層701，其有助于或能夠在低密度拋光墊的制造中使用脫模方法。在實施方式中，該支撐層是材料層，諸如(但不限于)：塑料膜、織物、紙、金屬箔、金屬網或碳纖維網。

參考圖7b，混合預聚物702及固化劑704(例如，增鏈劑或交聯(lián)劑)與致孔劑706以形成混合物。在實施方式中，如下文更詳細描述的，所述致孔劑706是微型要素，諸如，經填充的或空心的聚合微球。任選地，該混合物710中可進一步注入氣體或液體708。

參考圖7c，來自圖7b的所得的混合物710示出在成形模具700的底部處，位于支撐層701上。該混合物710包括多個聚合微型要素712(即，致孔劑706)，所述多個微型要素各自具有初始尺寸。在一個這樣的實施方式中，如下文更詳細描述的，聚合微型要素712中的全部或基本上全部是適用于在墊模塑方法中膨脹尺寸的未膨脹的致孔劑。在上文描述的其它上下文中，若所有最終的閉合泡孔產生自未膨脹的致孔劑，則配制物的粘度對于在鑄造或模塑中的可管理性而言可能過低。然而，在本發(fā)明描述的另一實施方式中，在成形模具700的底部包括支撐層701使得可使用粘性相對較低的混合物而無上文描述的一些管理問題。例如，在實施方式中，由于支撐層701占據成形模具體積的一部分，因此墊制造需要相對較小體積的混合物。因此，由于僅(或基本上僅)未膨脹的致孔劑的存在而導致的混合物的較低粘度變成可管理的，因為可減小該混合物的體積。此外，因為混合物710的相對較低的粘度，所以，實際上可在整個支撐層701上增強該混合物的均勻散布。因此，根據本發(fā)明的實施方式，通過在模塑方法中使用支撐層促進低密度拋光墊的制造，其中，該模塑方法涉及使用在模塑方法期間膨脹至較大尺寸的基本上僅未膨脹的聚合微型要素。

在實施方式中，未膨脹的聚合微型要素712是遍及混合物分布的未膨脹的填充氣體或填充液體的expancel^tm。在(例如)通過如下文描述的模塑方法自該混合物形成拋光墊的時候和/或其期間，該未膨脹的填充氣體或填充液體的expancel^tm變得膨脹。在一個實施方式中，所述未膨脹的聚合微型要素712具有丙烯酸類共聚物殼并填充有諸如戊烷或異丁烷的液體。因此，在實施方式中，具有初始尺寸的所述多個聚合微型要素712各自包括物理殼，且具有最終尺寸的所述多個微型要素各自包括膨脹的物理殼。

參考圖7d，使成形模具700的蓋716與成形模具700的底部在一起且該混合物710呈現成形模具700的形狀。在實施方式中，在使蓋716與成形模具700的底部在一起的時候或其期間，使模具700脫氣以使得成形模具710內無空腔或空隙形成。

參考圖7e，在成形模具700中加熱混合物710。所述多個聚合微型要素712各自在加熱期間膨脹至較大尺寸718，其基本上可為聚合微型要素的最終尺寸。此外，參考圖7f，該加熱是用以使混合物710固化以提供部分固化或完全固化的圍繞微型要素718的墊材料720。在一個這樣的實施方式中，該固化形成基于預聚物和固化劑的材料的交聯(lián)基質。在實施方式中，支撐層701提供高拉伸強度并且與在其上固化的混合物710很好地結合。在一個這樣的實施方式中，部分固化或完全固化的墊材料720化學/共價或物理地結合至支撐層701。在特別的實施方式中，在成形模具700中，在約120-130℃的溫度下加熱混合物710。

再次參考圖7d及7e，在實施方式中，所述多個微型要素712各自通過使所述多個微型要素中的每一個的體積均增大約3-1000倍而膨脹至較大尺寸718。在特別的實施方式中，該尺寸增大約10倍。在實施方式中，所述多個微型要素712各自膨脹至較大(可能最終的)尺寸718以向所述多個微型要素718各自提供約10-200微米且特別地約20-25微米的最終直徑。在實施方式中，所述多個微型要素712各自通過使所述多個微型要素712各自的密度減小約3-1000倍而膨脹至最終尺寸718。在特別的實施方式中，該密度減小約15倍。在實施方式中，所述多個微型要素712各自通過使所述多個微型要素718各自形成具有最終尺寸的基本上球形的形狀而膨脹至最終尺寸718。在實施方式中，膨脹的聚合微型要素718占墊材料體積的約50-60％。在一個實施方式中，在所述多個微型要素718膨脹的時候，混合物710的密度減小約在40-60％的范圍內的因數。在特別的實施方式中，混合物710的密度減小約50％的因數。在特別的實施方式中，混合物710的密度從約1.1g/cm³減小至約0.5g/cm³。

總體參考圖7e及7f，應了解，使聚合微型要素712膨脹至最終的較大尺寸718及使混合物710固化的順序不一定以所說明的順序發(fā)生。在另一實施方式中，在加熱期間，混合物710的固化與使微型要素712膨脹至最終的較大尺寸718同時發(fā)生。在又一實施方式中，進行兩個單獨的加熱操作以分別使混合物710固化及使微型要素712膨脹至最終的較大尺寸718。在實施方式中，混合物710的固化在模具700中未進行至完成。如下文更詳細描述的，該固化可在從模具700中移除部分固化的墊材料后完成。此外，也如下文更詳細描述的，通過支撐層701可促進未完全固化(例如，固化約90-95％)的墊的移除。

根據本發(fā)明的實施方式，通過將支撐層701包括在模塑方法中，可在模塑方法中在從成形模具700脫模所制得的墊的時間方面建立效能。例如，在實施方式中，從成形模具700中移除連接的支撐層701及模塑拋光表面層720是在固化程度足以保持拋光層720的幾何形狀并足以抵抗脫模的應力時進行。即，在一個實施方式中，該移除是在單獨模塑的均質拋光表面層的移除(其原本可在無支撐層701的情況下被進行)之前實施。在實施方式中，部分固化的模塑拋光體在成形模具700的外部在烘箱中最終或完全地固化。在一個這樣的實施方式中，該部分固化的模塑拋光體在小于約100℃的溫度下最終或完全地固化。

參考圖7g，在實施方式中，使用上文描述的方法以提供低密度拋光墊722。該低密度拋光墊722由固化材料720構成且包括膨脹的聚合微型要素718。在實施方式中，該低密度拋光墊722由熱固性聚氨酯材料構成且膨脹的微型要素718提供多個分散在該熱固性聚氨酯材料中的閉合的泡孔。再次參考圖7g，該低密度拋光墊722具有在其中具有凹槽圖案的拋光表面。再次參考圖7g，最終墊材料保持結合至支撐層701。該配對物可按原樣用作拋光墊。在一個例示性實施方式中，最終墊厚度是約在130-180密耳的范圍內，其中，約5密耳歸因于支撐層701的厚度。

參考圖7h，在實施方式中，支撐層701是制造輔助物，其不保留在最終拋光墊中。即，支撐層701可從拋光墊722中移除。在實施方式中，移除支撐層701涉及從模塑拋光體722磨掉支撐層701。在另一實施方式中，移除支撐層701涉及使用諸如(但不限于)以下技術：從模塑拋光體722切掉支撐層701；從模塑拋光體722削去支撐層701；溶解支撐層701；蝕刻支撐層701；或研磨支撐層701。

在實施方式中，在成形模具710的外部使部分固化的模塑拋光體進一步固化前，移除支撐層701。在另一實施方式中，在成形模具700的外部使部分固化的模塑拋光體進一步固化的期間，移除支撐層701。在又一實施方式中，在成形模具700的外部使部分固化的模塑拋光體進一步固化后，移除支撐層701。在一個這樣的實施方式中，在最終固化期間保留支撐層701以有助于在最終固化期間保持部分固化的模塑拋光體的完整性。然后，在完成最終固化的時候，移除支撐層701。

再次參考圖7h，在實施方式中，最終拋光墊722是用于拋光基材的拋光墊。在一個這樣的實施方式中，該拋光墊722包括具有約在0.4-0.55g/cc的范圍內的密度的拋光體。該拋光體包括熱固性聚氨酯材料及多個分散于該熱固性聚氨酯材料中的閉合的泡孔。在特別的實施方式中，所述多個閉合的泡孔各自具有由丙烯酸類共聚物構成的殼。在特別的實施方式中，該拋光體具有約在0.44-0.52g/cc的范圍內的密度。在實施方式中，本文描述的低密度拋光墊(諸如拋光墊222、300、400或722、或上文描述的其變體)適用于拋光基材。在一個這樣的實施方式中，該拋光墊是用作磨光(buff)墊。該基材可為半導體制造工業(yè)中使用的基材(諸如具有置于其上的器件或其它層的硅基材)。然而，該基材可為諸如(但不限于)用于以下的基材：mems器件、掩模板、或太陽能模塊。因此，如本文使用，提及的“用于拋光基材的拋光墊”意欲涵蓋這些及相關的可能性。

本文描述的低密度拋光墊(諸如拋光墊222、300、400或722、或上文描述的其變體)可由具有熱固性聚氨酯材料的均質拋光體構成。在實施方式中，該均質拋光體由熱固性閉孔聚氨酯材料構成。在實施方式中，術語“均質”用于指示：遍及拋光體的整個熱固性閉孔聚氨酯材料組合物，所述組合物是一致的。例如，在實施方式中，術語“均質”排除了：由(例如)經浸漬的氈或多個不同材料層的組合物(復合物)構成的拋光墊。在實施方式中，術語“熱固性”用于指示不可逆固化的聚合物材料，例如，材料的前體通過固化不可逆地變化成不熔、不溶的聚合物網絡。例如，在實施方式中，術語“熱固性”排除了：由(例如)“熱塑性”材料或“熱塑性體”構成的拋光墊——那些材料由當加熱時變?yōu)橐后w且當充分冷卻時恢復為非常玻璃態(tài)(veryglassystate)的聚合物構成。注意到，由熱固性材料制成的拋光墊典型地由在化學反應中反應形成聚合物的低分子量前體制造，而由熱塑性材料制成的墊典型地通過加熱預先存在的聚合物以導致相變而制造，使得拋光墊在物理過程中形成?；诒疚闹兴枋龅膾伖鈮|的穩(wěn)定的熱和機械性質、對化學環(huán)境的耐受性以及耐磨性傾向，可選擇聚氨酯熱固性聚合物來制造本文中所描述的拋光墊。

在實施方式中，當修整和/或拋光時，均質拋光體的拋光表面粗糙度大致在1微米均方根至5微米均方根的范圍內。在一個實施方式中，當修整和/或拋光時，均質拋光體的拋光表面粗糙度大致為2.35微米均方根。在實施方式中，均質拋光體的儲能模量在25℃下大致在30-120兆帕(mpa)的范圍內。在另一實施方式中，均質拋光體的儲能模量在25℃下大致小于30兆帕(mpa)。在一個實施方式中，均質拋光體的可壓縮性為約2.5％。

在實施方式中，本文描述的低密度拋光墊(諸如拋光墊222、300、400或722、或上文描述的其變體)包括模塑的均質拋光體。如上文結合圖2a-2g或圖7a-7h更詳細描述的，術語“模塑”用于指示在成形模具中形成均質拋光體。應了解，在其它實施方式中，可代替使用鑄造方法以制造例如上文所描述的那些低密度拋光墊。

在實施方式中，所述均質拋光體為不透明的。在一個實施方式中，術語“不透明”用于指示允許約10％或更低的可見光穿過的材料。在一個實施方式中，所述均質拋光體在大部分中是不透明的，或者，完全歸因于在均質拋光體的整個均質熱固性閉孔聚氨酯材料包括乳濁化填充物(例如，作為其中的額外組分)而不透明。在特別的實施方式中，乳濁化填充物為例如，但不限于，氮化硼、氟化鈰、石墨、氟化石墨、硫化鉬、硫化鈮、滑石、硫化鉭、二硫化鎢或teflon的材料。

低密度拋光墊(諸如拋光墊222、300、400或722、或上文描述的其變體)的尺寸(sizing)可根據應用而變化。盡管如此，某些參數可用于制造與常規(guī)加工設備或甚至與常規(guī)化學機械加工操作相適合的拋光墊。舉例而言，根據本發(fā)明的實施方式，低密度拋光墊的厚度大致在0.075英寸至0.130英寸的范圍內，例如大致在1.9毫米至3.3毫米的范圍內。在一個實施方式中，低密度拋光墊的直徑大致在20英寸至30.3英寸的范圍內，例如大致在50厘米至77厘米的范圍內，且可能大致在10英寸至42英寸的范圍內，例如大致在25厘米至107厘米的范圍內。

在本發(fā)明的另一實施方式中，本文中所描述的低密度拋光墊進一步包括設置在拋光墊中的局部區(qū)域透明(localareatransparency；lat)的區(qū)。在實施方式中，所述lat區(qū)設置在拋光墊中且與其共價結合。適合的lat區(qū)的實例描述于2010年1月13日申請的轉讓給nexplanarcorporation的美國專利申請12/657,135及2010年9月30日申請的轉讓給nexplanarcorporation的美國專利申請12/895,465中。在替代性的或額外的實施方式中，低密度拋光墊進一步包括設置在拋光表面及拋光體中的孔。所述孔可容納(適應，accommodate)，例如，拋光工具的平臺中所包括的檢測設備。粘附片設置在拋光體的背面上。所述粘附片提供用于拋光體的背面處的孔的不可滲透的密封。適合的孔的實例描述于2011年7月15日申請的轉讓給nexplanarcorporation的美國專利申請13/184,395中。在另一實施方式中，低密度拋光墊進一步包括供例如渦流(渦電流，eddycurrent)檢測系統(tǒng)使用的檢測區(qū)。適合的渦流檢測區(qū)的實例描述于2010年9月30日申請的轉讓給nexplanarcorporation的美國專利申請12/895,465中。

本文描述的低密度拋光墊(諸如拋光墊222、300、400或722、或上文描述的其變體)可進一步包括設置在拋光體的背面上的基礎層(foundationlayer)。在一個這樣的實施方式中，結果為具有不同于拋光表面的材料的本體或基礎材料的拋光墊。在一個實施方式中，復合拋光墊包括由穩(wěn)定且基本上不可壓縮的惰性材料制造的基礎或本體層，其上置有拋光表面層。較硬的基礎層可提供用于墊完整性的支撐及強度，而較軟的拋光表面層可減少刮擦，實現拋光墊的拋光層及其余部分的材料性質的分離(去耦，decoupling)。適合的基礎層的實例描述于2011年11月29日申請的轉讓給nexplanarcorporation的美國專利申請13/306,845中。

本文描述的低密度拋光墊(諸如拋光墊222、300、400或722、或上文描述的其變體)可進一步包括設置在拋光體的背面上的副墊，例如，cmp技術中已知的常規(guī)副墊。在一個這樣的實施方式中，副墊由例如，但不限于，發(fā)泡體、橡膠、纖維、氈或高度多孔材料的材料構成。

再次參考圖2g作為描述的基礎，形成于例如本文中所描述的那些低密度拋光墊中的凹槽圖案的單獨凹槽在各凹槽上的任何給定點處可為約4密耳至約100密耳深。在一些實施方式中，所述凹槽在各凹槽上的任何給定點處為約10密耳至約50密耳深。所述凹槽可具有均一的深度、可變的深度或其任何組合。在一些實施方式中，所述凹槽均具有均一的深度。舉例而言，凹槽圖案的凹槽均可具有相同的深度。在一些實施方式中，凹槽圖案的一些凹槽可具有某一均一深度，而同一圖案的其它凹槽可具有不同的均一深度。舉例而言，凹槽深度可隨著離拋光墊中心的距離的增加而增加。然而，在一些實施方式中，凹槽深度隨著離拋光墊中心的距離的增加而減小。在一些實施方式中，均一深度的凹槽與可變深度的凹槽相互交替。

形成于例如本文中所描述的那些低密度拋光墊中的凹槽圖案的單獨凹槽在各凹槽上的任何給定點處可為約2密耳至約100密耳寬。在一些實施方式中，所述凹槽在各凹槽上的任何給定點處為約15密耳至約50密耳寬。所述凹槽可具有均一的寬度、可變的寬度或其任何組合。在一些實施方式中，所述凹槽均具有均一的寬度。然而，在一些實施方式中，同心的一些凹槽具有某一均一寬度，而同一圖案的其它凹槽具有不同的均一寬度。在一些實施方式中，凹槽寬度隨著離拋光墊中心的距離的增加而增加。在一些實施方式中，凹槽寬度隨著離拋光墊中心的距離的增加而減小。在一些實施方式中，均一寬度的凹槽與可變寬度的凹槽相互交替。

根據先前所描述的深度及寬度尺寸，本文中所描述的凹槽圖案的單獨凹槽(包括在拋光墊中的孔位置處或其附近的凹槽)可具有均一的體積、可變的體積或其任何組合。在一些實施方式中，所述凹槽均具有均一的體積。然而，在一些實施方式中，凹槽的體積隨著離拋光墊中心的距離的增加而增加。在一些其它實施方式中，凹槽的體積隨著離拋光墊中心的距離的增加而減小。在一些實施方式中，均一體積的凹槽與可變體積的凹槽相互交替。

本文中所描述的凹槽圖案的凹槽的間距可為約30密耳至約1000密耳。在一些實施方式中，所述凹槽的間距為約125密耳。對于圓形拋光墊，沿著圓形拋光墊的半徑量測凹槽的間距。在cmp帶中，從cmp帶的中心至cmp帶的邊緣量測凹槽的間距。所述凹槽可具有均一的間距、可變的間距或其任何組合。在一些實施方式中，所述凹槽均具有均一的間距。然而，在一些實施方式中，凹槽的間距隨著離拋光墊中心的距離的增加而增加。在一些其它實施方式中，凹槽的間距隨著離拋光墊中心的距離的增加而減小。在一些實施方式中，一個區(qū)段(sector)中的凹槽的間距隨著離拋光墊中心的距離的增加而變化，而相鄰區(qū)段中的凹槽的間距保持均一。在一些實施方式中，一個區(qū)段中的凹槽的間距隨著離拋光墊中心的距離的增加而增加，而相鄰區(qū)段中的凹槽的間距以不同的速率增加。在一些實施方式中，一個區(qū)段中的凹槽的間距隨著離拋光墊中心的距離的增加而增加，而相鄰區(qū)段中的凹槽的間距隨著離拋光墊中心的距離的增加而減小。在一些實施方式中，均一間距的凹槽與可變間距的凹槽相互交替。在一些實施方式中，均一間距的凹槽的區(qū)段與可變間距的凹槽的區(qū)段相互交替。

本文中所描述的拋光墊可適用于與多種化學機械拋光裝置一起使用。舉例而言，圖8說明根據本發(fā)明的實施方式的與低密度拋光墊相適合的拋光裝置的等距側視圖。

參考圖8，拋光裝置800包括平臺804。如圖8中所說明的，平臺804的上部表面802可用于支撐低密度拋光墊899。平臺804可配置成提供軸旋轉806。樣品載體810用于在用拋光墊拋光半導體晶片期間固定半導體晶片811于適當位置。樣品載體810可進一步提供滑塊振蕩708。通過懸浮機構812進一步支撐樣品載體810。包括漿料進料814以在拋光半導體晶片之前及其期間向拋光墊899的表面提供漿料。還可包括修整單元890，且在一個實施方式中包括用于修整拋光墊的金剛石刀頭(tip)。

因此，已公開了低密度拋光墊及制造低密度拋光墊的方法。