本发明的领域是化学机械抛光和可用于化学机械抛光的垫。
背景技术：
1、化学机械平坦化(cmp)是抛光工艺的变体，其广泛用于平面化或平坦化集成电路的构造层、或类似结构。特别地，cmp经常用于在通过增材堆叠和平坦化工艺构建三维电路结构的制造中生产限定厚度的平坦均匀层。cmp将去除衬底(例如，晶片)表面上的多余沉积材料，以产生厚度均匀的极其平的层，所述均匀性遍及整个衬底(例如，晶片)区域延伸。
2、cmp使用可含有纳米尺寸的颗粒的液体(通常称为浆料)。浆料被进送到旋转多层聚合物垫(有时称为抛光片)的表面上，该垫安装在旋转台板上。抛光垫包括抛光层并且可以包括子垫。衬底(例如，晶片)安装到具有单独的旋转装置的单独的夹具或托架中，并且在受控的负载下压在垫的表面上。这可能导致衬底(例如，晶片)与抛光垫之间的高相对运动速率，并且导致在衬底和垫表面两者处的所得高剪切速率或磨损。该剪切和捕获在垫/衬底接合部处的浆料颗粒磨损衬底(例如，晶片)表面，导致材料从衬底表面去除。
3、cmp的一个应用是浅沟槽隔离(sti)。参考图1，作为一个实例，在浅沟槽隔离中，通过如下方式在衬底1(例如，晶片)中形成沟槽3：首先在表面上以图案形式形成硬掩模2(如氮化硅)(步骤a)以及然后在步骤b中进行蚀刻以在硬掩模2中的开口区域所暴露的衬底区域中形成沟槽3。然后用另一种材料4(如电介质)填充沟槽3。为了确保沟槽的完全填充，可以施加过量5的材料4，并且然后通过化学机械抛光将其去除。可以继续进行抛光以形成硬掩模材料2和填充沟槽的材料4的平坦表面。
4、在sti中，一定程度的高平坦度和低缺陷发生率对于确保器件性能非常重要，因为沟槽中的缺陷可能导致器件不适合使用。为了减少缺陷，可以在低下压压力(例如，约3磅/平方英寸)下进行cmp。然而，低下压力会降低去除率和制造吞吐量。虽然增加cmp垫的抛光层的孔隙率可以改善去除率，但是增加的孔隙率可能对平坦度产生不利影响。此外，即使具有孔隙率，在低下压力下的去除率仍然低。
5、因此，仍然需要这样的化学机械抛光垫，其可以在低下压压力下提供更高的去除率，优选具有低缺陷发生率和良好的平坦化。
技术实现思路
1、本文公开了一种适合用于化学机械抛光的抛光垫，其包括：抛光层，该抛光层包括具有软相和硬相的聚脲，该软相是脂肪族无氟物质和氟化脂肪族物质的共聚物，并且该硬相由含有二异氰酸酯的链段和胺固化剂形成，其中该抛光层具有带有凹槽图案的顶表面，并且该凹槽图案包括具有第一凹槽截面的多个第一凹槽，该多个第一凹槽限定了相邻第一凹槽之间的多个区域；以及具有第二凹槽截面的多个第二凹槽，该多个第二凹槽在该相邻第一凹槽之间的多个区域的一部分中，其中该第二凹槽截面小于该第一凹槽截面的50％，其中该抛光层的特征进一步在于具有至少1.05克/立方厘米的比重。
2、还公开了一种抛光衬底的方法，该方法包括提供抛光垫，该抛光垫具有带有凹槽图案的顶表面，该凹槽图案包括具有第一凹槽截面的多个第一凹槽，该多个凹槽限定了相邻第一凹槽之间的多个区域；以及具有第二凹槽截面的多个第二凹槽，该多个第二凹槽在该相邻第一凹槽之间的多个区域的一部分中，其中该第二凹槽截面小于该第一凹槽截面的50％，其中该抛光层的特征进一步在于具有至少1.05克/立方厘米的比重，从而在小于30千帕(kpa)的下压力下使该抛光垫的顶表面抵靠该衬底移动以将材料从该衬底去除。
1.一种适合用于化学机械抛光的抛光垫，其包括：
2.如权利要求1所述的抛光垫，其具有1.1或更大的比重。
3.如权利要求1所述的抛光垫，其是无孔的。
4.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述第一凹槽的节距是所述第一凹槽的宽度的2.5至15倍，并且所述第二凹槽的节距是所述第二凹槽的宽度的1.5至10倍。
5.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述相邻第一凹槽之间的多个区域中的每一个均包括所述多个第二凹槽。
6.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述相邻第一凹槽之间的区域中的所述多个第二凹槽包括至少三个所述第二凹槽。
7.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述抛光层在剪切条件下在抛光期间是亲水的。
8.一种抛光衬底的方法，所述方法包括提供抛光垫，所述抛光垫具有带有凹槽图案的顶表面，所述凹槽图案包括具有第一凹槽截面的多个第一凹槽，所述多个凹槽限定了相邻第一凹槽之间的多个区域；以及具有第二凹槽截面的多个第二凹槽，所述多个第二凹槽在所述相邻第一凹槽之间的多个区域的一部分中，其中所述第二凹槽截面小于所述第一凹槽截面的50％，其中所述抛光层的特征进一步在于具有至少1.05克/立方厘米的比重，从而在小于30千帕(kpa)的下压力下使所述抛光垫的顶表面抵靠所述衬底移动以将材料从所述衬底去除。
9.如权利要求8所述的方法，与具有相同比重和组成但没有如权利要求1所述的抛光垫的所述凹槽图案的垫在相同抛光条件下实现的去除率相比，在20kpa下压力下从所述衬底去除所述材料的去除率高至少40％。
10.如权利要求8所述的方法，其中，所述衬底包括具有沟槽的晶片，所述沟槽填充有具有覆盖层的材料。
