TW202116845A - 研磨墊、製造該研磨墊之方法及使用該研磨墊以製造半導體裝置之方法 - Google Patents

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Abstract

根據一實施例的研磨墊調整了存在於研磨層中的元素含量，藉此控制研磨墊與研磨顆粒之間的結合強度並增進研磨顆粒與半導體基材(或晶圓)之間的結合強度，因而研磨速率增加了。有可能不僅增進研磨墊的機械性質，例如硬度、抗拉強度、伸長率和模量，亦增進鎢層或氧化物層的研磨速率。據此，有可能使用該研磨墊高效地製造具有優異品質的半導體裝置。

Description

研磨墊、製造該研磨墊之方法及使用該研磨墊以製造半導體裝置之方法
技術領域
實施例關於用於半導體的化學機械平坦化(CMP)方法中的研磨墊、製造該研磨墊之方法及使用該研磨墊以製造半導體裝置之方法。
背景技術
製造半導體之方法中的化學機械平坦化(CMP)方法是指以下步驟，在該步驟中，將例如一晶圓之半導體基板固定至一頭部並與安裝在一平台上的研磨墊的表面接觸，然後藉由在該平台和該頭部相對移動的同時供應一漿料來化學處理該半導體基材的表面，以藉此機械平坦化該半導體基材的表面上的不規則物。
研磨墊是在此類CMP方法中扮演重要角色的關鍵構件。一般而言，研磨墊係由聚胺基甲酸酯樹脂構成，其包含藉由使二異氰酸酯化合物與多元醇反應而獲得的胺基甲酸酯系預聚物、固化劑、發泡劑等。
胺基甲酸酯系預聚物可具有隨著用於聚合的二異氰酸酯化合物和多元醇的類型和含量而變動的特性和物理性質，該等物理性質對CMP方法的性能可能具有顯著影響。於是，以不僅調整胺基甲酸酯系預聚物的物理性質，亦調整研磨墊的物理性質而能夠顯著改變CMP墊的特性是至關重要的因素。
此外，由於由上述組分製造的研磨墊的研磨層在CMP方法期間直接與半導體基材表面相互作用，因此可能影響半導體基材表面的加工品質。特別地，CMP方法中的研磨速率敏感地隨著研磨層的組分和物理性質而變動。
據此，為了增進CMP方法中的研磨速率，迫切需要開發一種研磨墊，該研磨墊的物理性質和研磨速率條件的最佳化範圍可藉由調整研磨層的組成和物理性質來設計。
技術問題
作為基於認知到在製造研磨墊中所使用的組分的類型和含量會影響半導體基材表面的加工品質而可能敏感地改變研磨速率之連續研究的結果，已經發現，包括研磨墊硬度的物理性質會隨著存在於研磨層中的個別元素的含量顯著變動，而且研磨墊與研磨顆粒之間的結合強度連同研磨顆粒和半導體基材之間的結合強度改變了，其會影響CMP性能，例如研磨速率。
據此，實施例的目的是提供一種研磨墊，該研磨墊的研磨速率可藉由調整研磨層中的氧(O)元素的含量以及氮(N)元素和氧(O)元素的總含量來顯著地提高。
實施例的另一目的是提供一種研磨墊，該研磨墊的物理性質可藉由調整研磨層中的氮(N)元素的含量以及氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量來顯著地提高。
實施例的又另一目的是提供一種製造研磨墊之方法及一種使用該研磨墊以製造半導體裝置之方法。問題解決方案
根據一實施例，提供有一種研磨墊，其包含一研磨層，該研磨層包含了包含胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之一組成物的一固化產物，其中該研磨層中的氧(O)元素的含量為基於該研磨層總重量之15重量%至19重量%，以及該研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量為基於該研磨層總重量之20重量%至27重量%。
根據另一實施例，提供有一種研磨墊，其包含一研磨層，該研磨層包含了包含胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之一組成物的一固化產物，其中該研磨層中的氮(N)元素的含量為基於該研磨層總重量之7重量%或更多，以及該研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於該研磨層總重量之90重量%至96重量%。
根據另一實施例，提供有一種製造研磨墊之方法，其包含依序或同時混合胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑以製造一組成物；以及將該組成物注入一模具中並使其固化以形成一研磨層，其中該研磨層中的氧(O)元素的含量為基於該研磨層總重量之15重量%至19重量%，以及該研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量為基於該研磨層總重量之20重量%至27重量%。
根據另一實施例，提供有一種製造研磨墊之方法，其包含依序或同時混合胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑以製造一組成物；以及將該組成物注入一模具中並使其固化以形成一研磨層，其中該研磨層中的氮(N)元素的含量為基於該研磨層總重量之7重量%或更多，以及該研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於該研磨層總重量之90重量%至96重量%。
根據另一實施例，提供有一種製造半導體裝置之方法，其包含將包含一研磨層的一研磨墊安裝在一平台上；以及在該研磨層的研磨表面和該半導體裝置的表面彼此接觸的同時使彼等相對地旋轉，以研磨該半導體基材的該表面，其中該研磨墊包含該研磨層，該研磨層包含胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之一組成物的一固化產物，該研磨層中的氧(O)元素的含量為基於該研磨層總重量之15重量%至19重量%，以及該研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量為基於該研磨層總重量之20重量%至27重量%。
根據另一實施例，提供有一種製造半導體裝置之方法，其包含將包含一研磨層的一研磨墊安裝在一平台上；以及在該研磨層的研磨表面和該半導體裝置的表面彼此接觸的同時使彼等相對地旋轉以研磨該半導體裝置的該表面，其中該研磨墊包含該研磨層，該研磨層包含胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之一組成物的一固化產物，該研磨層中的氮(N)元素的含量為基於該研磨層總重量之7重量%或更多，以及該研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於該研磨層總重量之90重量%至96重量%。發明的有利效果
根據一實施例的研磨墊調整了存在於研磨層中的元素含量，特別是氧(O)元素的含量以及氧(O)元素和氮(N)元素的總含量，藉此控制研磨顆粒與研磨墊之間的結合強度並增進研磨顆粒與半導體基材(或晶圓)之間的結合強度，因而研磨速率增加了。
根據另一實施例的研磨墊調整了存在於研磨層中的元素含量，特別是氮(N)元素的含量以及氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量，藉此顯著增進研磨墊的物理性質，例如硬度、抗拉強度、伸長率和模量及其研磨速率。
再者，有可能使用該研磨墊高效地製造具有優異品質的半導體裝置。
執行發明的最佳模式
下文，將詳細說明本發明。
於以下實施例之說明中，在各個層、墊或片被提及形成於另一層、墊、片「上(on)」或「下(under)」的情況下，其不僅意指一元件係直接形成於另一元件上或下，亦意指一元件係間接形成於另一元件上或下且其他(多個)元件夾置於彼等之間。
相對於各個元件的術語上或下方可參照圖式。為了說明，附圖中的個別元件的尺寸可能被誇大地描繪而非指示實際尺寸。
於本說明書中，當一部件被稱為「包含」一元件，需瞭解其可包含其他元件，而非排除其他元件，除非另有特別陳述。
此外，與本案所用之組分的物理性質、尺度等有關之所有數值範圍需瞭解係藉由術語「約」修飾，除非另作指示。[ 研磨墊]
根據一實施例的研磨墊包含一研磨層，該研磨層包含了包含胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之一組成物的一固化產物，其中該研磨層中的氧(O)元素的含量為基於該研磨層總重量之15重量%至19重量%，以及該研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量為基於該研磨層總重量之20重量%至27重量%。
根據本發明之一實施例，研磨速率可根據研磨層中的氧(O)元素的含量以及氮(N)元素和氧(O)元素的總含量來顯著地提高。
首先，研磨層中的氧(O)元素的含量可能影響研磨墊與研磨顆粒之間的結合強度以及研磨顆粒與半導體基材之間的結合強度。於是，研磨層中的氧(O)元素的含量可經調整，以控制彼等之間的結合強度，藉此增進研磨速率。
研磨層中的氧(O)元素的含量可為基於研磨層總重量之15重量%至19重量%、16重量%至18.9重量%、15重量%至18重量%或16重量%至18重量%。具體而言，假使氧(O)元素的含量在上述範圍內，則研磨期間使用的研磨顆粒，例如二氧化鈰(CeO2 )顆粒和研磨墊之間的結合強度係經適當控制，其繼而增進了二氧化鈰(CeO2 )顆粒和半導體基材(或晶圓)之間的結合強度，藉此增進了研磨速率。假使氧(O)元素的含量超過19重量%，則研磨期間使用的二氧化鈰(CeO2 )顆粒和研磨墊之間的結合強度過度增加，其降低了二氧化鈰(CeO2 )顆粒和晶圓之間的結合強度，因而不利地影響研磨速率。另一方面，假使氧(O)元素的含量小於15重量%，則二氧化鈰(CeO2 )顆粒和研磨墊之間的結合強度減少了，其增加了與晶圓之間的結合強度，進而導致缺陷和刮痕增加的問題。
此外，研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量可為基於研磨層總重量之20重量%至27重量%、22重量%至27重量%、23重量%至27重量%或22重量%至25重量%。由於研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量會影響與半導體基材或漿料的結合強度，因此假使滿足上述範圍，則可增進研磨速率。假使研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量小於20重量%，則可能出現缺陷和刮痕增加的問題。假使其超過27重量%，則可能出現研磨速率降低的問題。
同時，研磨層中的主要元素可包括碳(C)元素、氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素。此外，研磨層中的主要元素可包括碳(C)元素、氮(N)元素、氧(O)元素、氫(H)元素、Si (矽)元素和氯(Cl)元素。研磨層中的主要元素的總含量，例如碳(C)元素、氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量可為基於研磨層總重量之90重量%至96重量%。
研磨層中主要元素的總含量，例如碳(C)元素、氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量可為基於研磨層總重量之92重量%至96重量%、92重量%至95.5重量%、92重量%至94重量%或94重量%至96重量%。
研磨層中的主要元素，例如碳(C)元素、氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素以外的其他元素的總含量可為基於研磨層總重量之4重量%至8重量%、4.5重量%至8重量%、5重量%至7重量%、4重量%至7重量%或6重量%至8重量%。
此外，基於研磨層中的主要元素總含量，特別是研磨層中的碳(C)元素、氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量，在研磨層中的氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量可為30重量%至35重量%、32重量%至35重量%或33重量%至34重量%。由於研磨層中氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量會影響與半導體基材或漿料的結合強度，因此假使滿足上述範圍，則可增進研磨速率。
同時，根據另一實施例的研磨墊包含一研磨層，該研磨層包含了包含胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之一組成物的一固化產物，其中該研磨層中的氮(N)元素的含量為基於該研磨層總重量之7重量%或更多，以及該研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於該研磨層總重量之90重量%至96重量%。
根據本發明之一實施例，研磨墊的物理性質可藉由調整研磨層中的主要元素之一的氮(N)元素的含量來顯著地增進。研磨層中的氮(N)元素的含量可為基於研磨層總重量之7重量%或更多，例如7重量%至10重量%，例如7重量%至9重量%，例如7重量%至8重量%，例如7重量%至7.5重量%。假使氮(N)元素的含量在上述範圍內，則有可能實現研磨墊的物理性質的適當位準，特別是例如硬度、抗拉強度、伸長率和模量的物理性質，並實現適用於使用二氧化矽漿料研磨鎢層的研磨性能的適當位準。
假使研磨層中的氮(N)元素的含量過度增加，則研磨層的硬度會增加。在此類情況下，隨著研磨的進行，表面上的孔洞結構崩潰的釉面化(glazing)現象可能會增加。這削弱了表面上的孔洞結構攜帶二氧化矽漿料的能力。結果，鎢層的研磨速率降低。據此，使用二氧化矽漿料的鎢層的研磨速率可藉由將研磨層中的氮(N)元素的含量調整至適當的範圍來調整至適當的位準。
假使研磨層中的氮(N)元素的含量少於7重量%，則硬度、抗拉強度、伸長率和模量可能降低，而且初始研磨速率可能迅速增加。特別地，使用氣相二氧化矽漿料的鎢層的研磨速率可能過度增加，其不利地影響研磨性能。同時，假使研磨層中的氮(N)元素的含量為基於研磨層總重量之7重量%或更多、例如7重量%至10重量%、例如7重量%至9重量%、例如7重量%至8重量%、例如7重量%至7.5重量%，則有可能實現硬度、抗拉強度、伸長率和模量的適當位準，藉此將使用氣相二氧化矽漿料之鎢層的研磨速率調整至適當的位準。
此外，研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量會影響研磨速率和研磨墊的物理性質。有鑑於此，其可為基於研磨層總重量之例如90重量%至96重量%、例如92重量%至96重量%、例如93重量%至96重量%。假使研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量落在上述範圍之外，則可能不利地影響研磨速率和物理性質。
研磨層中的各個元素的含量可藉由核磁共振(NMR)或元素分析(EA)來測量。研磨層中的各個元素的含量係藉由使用型號名稱Flash2000 (Thermo Fisher Scientific, Germany)的分析儀器對研磨墊的頂墊進行元素分析來測量。
根據本發明之一實施例，研磨層中的氧(O)元素可衍生自胺基甲酸酯系預聚物中所運用的二異氰酸酯化合物和多元醇。此外，研磨層中的氧(O)元素可衍生自固化劑。
根據本發明之另一實施例，研磨層中的氮(N)元素可衍生自胺基甲酸酯系預聚物中所運用的固化劑和二異氰酸酯化合物(譬如脂環族二異氰酸酯化合物和芳香族二異氰酸酯化合物)。
衍生自二異氰酸酯化合物的氮(N)元素與衍生自固化劑的氮(N)元素的莫耳比例可為2.0至2.7:1。衍生自二異氰酸酯化合物的氮(N)元素與衍生自固化劑的氮(N)元素的莫耳比例可為2.0至2.6:1。更具體而言，衍生自二異氰酸酯化合物的氮(N)元素與衍生自固化劑的氮(N)元素的莫耳比例可為例如2.1至2.55:1，例如2.3至2.55:1。
根據本發明又另一實施例的研磨墊包含一研磨層，該研磨層包含了包含胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之一組成物的一固化產物，其中研磨層中的氧(O)元素的含量為基於研磨層總重量之15重量%至19重量%，研磨層中的氮(N)元素的含量為基於研磨層總重量之7重量%或更多，以及研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量為基於研磨層總重量之20重量%或更多，以及研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於研磨層總重量之90重量%或更多。
具體而言，研磨墊包含一研磨層，該研磨層包含了包含胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之一組成物的一固化產物，其中研磨層中的氧(O)元素的含量為基於研磨層總重量之15重量%至19重量%、研磨層中的氮(N)元素的含量為基於研磨層總重量之7重量%至10重量%、以及研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量為基於研磨層總重量之20重量%至27重量%，以及研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於研磨層總重量之90重量%至96重量%。
假使研磨墊滿足各個元素的上述含量範圍，則有可能控制研磨墊和研磨顆粒之間的結合強度，藉此增進研磨顆粒與半導體基材(或晶圓)之間的結合強度，以及有可能不僅增進研磨墊的機械性質，例如硬度、抗拉強度、伸長率和模量，亦同時增進鎢層或氧化物層兩者的研磨速率。
據此，有可能使用該研磨墊高效地製造具有優異品質的半導體裝置。胺基甲酸酯系預聚物
胺基甲酸酯系預聚物可為控制氧(O)元素、氫(H)元素和氮(N)元素之各者的含量及其總含量的重要因素。
具體而言，研磨層中的氧(O)元素的含量可隨著胺基甲酸酯系預聚物的聚合中使用的二異氰酸酯化合物和多元醇的類型和含量而變動。
研磨層中的氮(N)元素的含量可隨著胺基甲酸酯系預聚物的聚合中使用的二異氰酸酯化合物的類型和含量而變動。
此外，研磨層中的氧(O)元素、氫(H)元素和氮(N)元素之各者的含量、其總含量、以及氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量可隨著胺基甲酸酯系預聚物的聚合中使用的二異氰酸酯化合物和多元醇的類型和含量而變動。
胺基甲酸酯系預聚物可包含至少一個二異氰酸酯化合物和至少兩個多元醇的預聚合反應產物。研磨層中的氧(O)元素的含量可隨著二異氰酸酯化合物和多元醇的類型和含量而變動。研磨層中的氧(O)元素可衍生自二異氰酸酯化合物和多元醇。
預聚合反應一般是指製造具有相對低分子量的聚合物的反應，其中為了在生產最終聚合物的模製物件的方法中方便地模製產品，故將聚合程度調整至中等位準。於是，包含預聚合反應產物的預聚物可自身模製成型，或者在與另一個可聚合化合物或固化劑進一步反應後模製成型，以形成最終產品。例如，胺基甲酸酯系預聚物的重量平均分子量(Mw)可為500克/莫耳至3,000克/莫耳、600克/莫耳至2,000克/莫耳或700克/莫耳至1,500克/莫耳。
該至少一個二異氰酸酯化合物可為至少一個芳香族二異氰酸酯化合物及/或至少一個脂族二異氰酸酯化合物或脂環族二異氰酸酯化合物。例如，其可包含選自於由以下組成的群組中之至少一者：甲苯二異氰酸酯(TDI)、萘-1,5-二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、甲苯胺二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、二環己基甲烷、二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)和異佛爾酮二異氰酸酯。具體而言，二異氰酸酯化合物可為選自於由以下組成的群組中之至少一者：甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(HDI)及二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)。
同時，多元醇是指包含兩個或更多個羥基的化合物。該至少兩個多元醇可為至少一個單分子型多元醇和至少一個聚合物型多元醇。
可藉由調整單分子型多元醇和聚合物型多元醇的類型和含量來控制研磨層中的各個元素的含量，具體而言是氧(O)元素的含量，並可改變膠凝時間和包括硬度在內的物理性質。此外，假使藉由使用該等多元醇中的僅只一種來控制研磨層中的氧(O)元素的含量，則可能不利地影響研磨墊的物理性質，尤其是硬度。
單分子型多元醇可具有70克/莫耳至200克/莫耳的重量平均分子量，聚合物型多元醇可具有300克/莫耳至3,000克/莫耳的重量平均分子量。
單分子型多元醇可包含選自於由以下組成的群組中之至少一者：乙二醇(EG)、二乙二醇(DEG)、丙二醇(PG)、丙烷二醇(PDO)及甲基丙烷二醇(MP-二醇)。具體而言，考慮到膠凝時間和硬度，單分子型多元醇可包含二乙二醇(DEG)、丙二醇(PG)、或其混合物。
聚合物型多元醇可包含選自於由以下組成的群組中之至少一者：聚丁二醇(PTMG)、聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚己內酯多元醇。具體而言，考慮到膠凝時間和硬度，聚合物型多元醇可為選自於由以下組成的群組中之至少一者：聚丁二醇(PTMG)及聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)。
衍生自多元醇的氧(O)元素和衍生自二異氰酸酯化合物的氧(O)元素的莫耳比例可為例如1:0.1至0.5，例如1:0.1至0.4。
二異氰酸酯化合物和多元醇的混合重量比例可為例如1:1.35至1.55，例如1:1.35至1.53，例如1:1.40至1.50。
單分子型多元醇和聚合物型多元醇的混合重量比例可為例如1:8至10，例如1:8.5至9.8，例如1:8.5至9.6。假使單分子型多元醇和聚合物型多元醇的混合重量比例在上述範圍內，則可實現本發明所期望的硬度。假使混合重量比例落在上述範圍之外，則硬度可能過度增加或降低。
此外，二異氰酸酯化合物和聚合物型多元醇的混合重量比例可為1:1.2至1.43，例如1:1.25至1.43，例如1:1.25至1.35。
同時，二異氰酸酯化合物和單分子型多元醇的混合重量比例可為1:0.11至0.15，例如1:0.12至0.14，例如1:0.13至0.14。
根據本發明之一實施例，研磨墊可滿足以下之至少一者：二異氰酸酯化合物與多元醇的混合重量比例為1:1.35至1.55、單分子型多元醇與該多元醇的混合重量比例為1:8至10、二異氰酸酯化合物與聚合物型多元醇的混合重量比例為1:1.2至1.43、二異氰酸酯化合物與單分子型多元醇的混合重量比例為1:0.11至0.15。
二異氰酸酯化合物的含量可為基於組成物(即用以製造研磨墊的組成物)總重量之29.9重量%至35重量%。具體而言，二異氰酸酯化合物的含量可為基於組成物總重量之30重量%至34重量%、30重量%至33重量%、32重量%至34重量%或31重量%至33重量%。假使二異氰酸酯化合物的含量超過上述範圍，則研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量過度增加，其可能不利地影響研磨速率。假使小於上述範圍，則研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量過度降低，其可能導致缺陷和刮痕增加。
該至少兩個多元醇的含量可為基於組成物(即用以製造研磨墊的組成物)總重量之例如42重量%至47重量%、例如44重量%至47重量%。
聚合物型多元醇的含量可為基於組成物(即用以製造研磨墊的組成物)總重量之35重量%至42.8重量%、38重量%至42重量%、39重量%至42重量%或40重量%至42重量%。假使聚合物型多元醇的含量小於上述範圍，則研磨層中的氧(O)元素的含量可能降低，因而不利地影響研磨速率和缺陷數量。
單分子型多元醇的含量可為基於組成物(即用以製造研磨墊的組成物)總重量之例如4.0重量%至4.5重量%、例如4.1重量%至4.5重量%、例如4.2重量%至4.4重量%。假使單分子型多元醇的含量小於上述範圍，則研磨層中的氧(O)元素的含量可能降低，因而不利地影響研磨速率和缺陷數量。
根據本發明的又另一個實施例，胺基甲酸酯系預聚物可包含至少兩個二異氰酸酯化合物和至少一個多元醇的預聚合反應產物。該至少兩個二異氰酸酯化合物可包含至少一個脂環族二異氰酸酯化合物和至少一個芳香族二異氰酸酯化合物。
根據本發明之一實施例，研磨中的氮(N)元素的含量及/或研磨中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量可隨著脂環族二異氰酸酯化合物和芳香族二異氰酸酯化合物的類型和含量而變動。
脂環族二異氰酸酯化合物可包含選自於由以下組成的群組中之至少一者：4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)及1,4-環己基甲烷二異氰酸酯(CHDI)。具體而言，考慮到研磨層中的氮(N)元素的含量、未反應的NCO基和研磨墊的物理性質，脂環族二異氰酸酯化合物可包含4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)。
此外，芳香族二異氰酸酯化合物可包含選自於由以下組成的群組中之至少一者：4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)、碳二亞胺改質的4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、 和聚合型4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯。具體而言，考慮到研磨層中的氮(N)元素的含量、未反應的NCO基和研磨墊的物理性質，芳香族二異氰酸酯化合物可包含甲苯二異氰酸酯(TDI)，具體而言選自於由甲苯2,4-二異氰酸酯與甲苯2,6-二異氰酸酯組成的群組中之至少一者。
根據本發明之一實施例，衍生自脂環族二異氰酸酯化合物的氮(N)元素與衍生自芳香族二異氰酸酯化合物的氮(N)元素的莫耳比例可為例如0.05至0.082:1，例如0.06至0.082:1，例如0.07至0.08:1。
此外，脂環族二異氰酸酯化合物與芳香族二異氰酸酯化合物的混合重量比例可為例如1:7至10、例如1:8至10、例如1:8.1至10、例如1:8.2至9.8。
脂環族二異氰酸酯化合物的含量可為基於組成物(即用以製造研磨墊的組成物)總重量之2.5重量%至3.30重量%。具體而言，脂環族二異氰酸酯化合物的含量可為基於組成物總重量之例如2.8重量%至3.30重量%、例如3.0重量%至3.30重量%、例如3.20重量%至3.30重量%。
假使運用滿足上述含量範圍的脂環族二異氰酸酯化合物，則可適當地調整膠凝時間或硬度，其可對研磨性能具有有利的影響。此外，假使脂環式二異氰酸酯化合物的含量超過上述範圍，使得二異氰酸酯化合物的總含量增加，則存在可能引起膠凝時間或硬度增加的問題。另一方面，假使脂環族二異氰酸酯化合物的含量小於上述範圍，使得二異氰酸酯化合物的總含量減少，則存在可能引起膠凝時間或硬度降低的問題。
芳香族二異氰酸酯化合物的含量可為基於組成物(即用以製造研磨墊的組成物)總重量之26.7重量%至30.0重量%。具體而言，芳香族二異氰酸酯化合物的含量可為基於組成物總重量之例如26.8重量%至30.0重量%、例如26.8重量%至29.0重量%、例如26.9重量%至29.0重量%。假使芳香族二異氰酸酯化合物的含量超過上述範圍，則存在可能出現膠凝時間或硬度增加的問題。假使小於上述範圍，則可能出現膠凝時間或硬度降低的問題。
同時，多元醇是指包含兩個或更多個羥基的化合物。可包含單分子型多元醇和聚合物型多元醇。單分子型多元醇的範例包括乙二醇(EG)、二乙二醇(DEG)、丙二醇(PG)、丙烷二醇(PDO)及甲基丙烷二醇(MP-二醇)。聚合物型多元醇的範例包括聚丁二醇(PTMG)、聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚己內酯多元醇。聚合物型多元醇可具有300克/莫耳至3,000克/莫耳的重量平均分子量。
多元醇的含量可為基於組成物(即用以製造研磨墊的組成物)總重量之例如40重量%至55重量%、例如42重量%至50重量%、例如45重量%至50重量%。
胺基甲酸酯系預聚物可包含8重量%至12重量%的二異氰酸酯化合物端基。具體而言，胺基甲酸酯系預聚物可包含8重量%至10重量%的二異氰酸酯化合物端基。製造胺基甲酸酯系預聚物之方法
如上所述，胺基甲酸酯系預聚物可藉由至少一個二異氰酸酯化合物和至少兩個多元醇的預聚合反應來製造。
或者，如上所述，胺基甲酸酯系預聚物可藉由至少兩個二異氰酸酯化合物和至少一個多元醇的預聚合反應來製造。
研磨層中的各個元素的含量，具體而言氧(O)元素、氫(H)元素和氮(N)元素之各者的含量或其總含量可藉由調整此方法中所運用的個別的二異氰酸酯化合物和多元醇的類型和含量來控制。
此外，此方法中所添加的各個二異氰酸酯和多元醇的含量及反應條件可經調整，以控制各種二異氰酸酯的含量及其反應或未反應的程度。特別地，研磨層中的氮(N)元素的含量及/或氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量可藉由調整二異氰酸酯化合物和多元醇的類型和含量來控制。
胺基甲酸酯系預聚物的中的各種二異氰酸酯化合物的含量及其反應或未反應的程度可藉由NMR設備來測量。一旦確認預聚合反應已進行到期望的程度，則必要時可改變反應條件以製造胺基甲酸酯系預聚物。
此外，額外的單體，例如二異氰酸酯化合物或醇或其他添加劑可再加至預聚合反應中。固化劑
固化劑可為用於控制氧(O)元素的含量及/或氮(N)元素的含量的重要因素。亦即，研磨層中的氧(O)元素的含量及/或氮(N)元素的含量可隨著固化劑的類型和含量而變動。例如，假使使用醇系胺固化劑，則氧(O)元素的含量可變動，假使使用含氮(N)的固化劑，則氮(N)元素的含量可變動。
固化劑可包括含氮(N)的固化劑。例如，其可包含選自於由以下組成的群組中之至少一者：4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺) (MOCA)、二乙基甲苯二胺(DETDA)、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基碸、間二甲苯二胺、異佛爾酮二胺、乙二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、聚丙烯二胺、聚丙烯三胺及雙(4-胺基-3-氯苯基)甲烷。具體而言，固化劑可包含4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺) (MOCA)。
固化劑的含量可為用於增進本發明之研磨墊的物理性質和研磨速率的重要因素。
固化劑的含量可為基於組成物總重量之16.0重量%至22重量%。
具體而言，固化劑的含量可為基於組成物總重量之16.0重量%至20重量%、17.0重量%至19.3重量%、17.0重量%至19.0重量%或18.0重量%至19.3重量%。
或者，固化劑的含量可為基於組成物總重量之17.0重量%至22.0重量%、18.0重量%至22.0重量%、18.0重量%至21.0重量%或17.0重量%至19.0重量%。
假使運用在上述範圍內的固化劑，則有可能增進研磨墊的物理性質，例如硬度、抗拉強度、伸長率和模量。此外，假使固化劑的含量過少，則研磨層中的氧(O)元素和氮(N)元素的含量可能落在本發明的範圍之外。
同時，胺基甲酸酯系預聚物中的二異氰酸酯化合物和固化劑可以基於各分子中的反應性基團的莫耳數之1:0.8至1:1.2的莫耳當量比例或1:0.9至1:1.1的莫耳當量比例混合。在此，「各分子中的反應性基團的莫耳數」是指例如胺基甲酸酯系預聚物中的二異氰酸酯化合物端基的莫耳數和固化劑中的反應性基團(譬如胺基)的莫耳數。於是，胺基甲酸酯系預聚物的二異氰酸酯化合物端基與固化劑的胺基的莫耳當量比例可為1:0.8至1.2。胺基甲酸酯系預聚物和固化劑可藉由控制進料速率在混合方法期間以恆定速率進料，俾使胺基甲酸酯系預聚物和固化劑以滿足上文所例示之莫耳當量比例的每單位時間的份量進料。發泡劑
發泡劑並無特別限制，只要其通常用於在研磨墊中形成空隙即可。
例如，發泡劑可為選自以下之至少一者：具有中空結構的固相發泡劑、使用揮發性液體的液相發泡劑及惰性氣體。
固相發泡劑可為受熱膨脹的微膠囊。彼等可藉由受熱可膨脹的微膠囊受熱膨脹來獲得。由於呈現已膨脹之微氣球結構的受熱膨脹的微膠囊具有均勻的顆粒直徑，所以彼等具有可均勻地控制孔洞直徑的優點。具體而言，固相發泡劑可呈現具有5 µm至200 µm平均顆粒直徑的微氣球的結構。
該受熱可膨脹的微膠囊可包含一外殼，該外殼包含熱塑性樹脂；及囊封在該外殼內部的發泡劑。熱塑性樹脂可為選自於由以下組成的群組中之至少一者：偏二氯乙烯系共聚物、丙烯腈系共聚物、甲基丙烯腈系共聚物及丙烯酸系共聚物。此外，發泡劑可為選自於由具有1至7個碳原子的烴組成的群組中之至少一者。
固相發泡劑可以基於組成物總重量之0.1重量%至2.0重量%的量運用。具體而言，固相發泡劑可以基於組成物總重量之0.5重量%至1.5重量%、0.5重量%至1.0重量%或0.8重量%至1.4重量%的量運用。
惰性氣體的種類並無特別限制，只要是不參與胺基甲酸酯系預聚物與環氧固化劑之間的反應的氣體即可。例如，惰性氣體可為選自於由以下組成的群組中之至少一者：氮氣(N2 )、二氧化碳氣體(CO2 )、氬氣(Ar)及氦氣(He)。具體而言，惰性氣體可為氮氣(N2 )或二氧化碳氣體(CO2 )。
惰性氣體可以基於組成物總體積之10%至30%的體積進料。具體而言，惰性氣體可以基於組成物總體積之15%至30%的體積進料。其他添加劑
根據本發明之一實施例，該組成物可進一步包含一包含表面活性劑的添加劑。
表面活性劑可作用於避免待形成的孔洞彼此重疊和聚結。具體而言，表面活性劑較佳為矽氧烷系非離子表面活性劑。但是，取決於研磨墊所需的物理性質，可不同地選擇其他表面活性劑。
作為矽氧烷系非離子表面活性劑，具有羥基的矽氧烷系非離子表面活性劑可單獨使用或與不具有羥基的矽氧烷系非離子表面活性劑組合使用。
由於與含異氰酸酯化合物和活性氫化合物的相容性極佳，所以具有羥基的矽氧烷系非離子表面活性劑並無特別限制，只要廣泛用於聚胺基甲酸酯技術工業中即可。可商購的具有羥基的矽氧烷系非離子表面活性劑的範例包括Dow Corning製造的DOW CORNING 193 (液相中的矽氧烷二醇共聚物，其具有在25°C下的比重為1.07，在20°C下的黏度為465 mm2 /s，閃點為92°C (下稱DC-193)。
可商購的不具有羥基的矽氧烷系非離子表面活性劑的範例包括Dow Corning製造的DOW CORNING 190 (矽氧烷二醇共聚物，其具有Gardner色數為2，在25°C下的比重為1.037，在25℃下的黏度為2,000 mm2 /s，閃點為63℃或更高， 以及反轉溶解度點(1.0%水溶液)為36℃ (下稱DC-190)。
表面活性劑可以基於組成物總重量之0.1至2重量%的量運用。
具體而言，表面活性劑可以基於組成物總重量之0.2至1.8重量%、0.2至1.6重量%、0.2至1.5重量%、0.2至1.0重量%、0.1至0.5重量%、0.2至0.8重量%、0.2至0.7重量%或0.2至0.6重量%的量運用。假使表面活性劑的量在上述範圍內，則衍生自氣相發泡劑的孔洞可在模具中穩定地形成並維持。
根據本發明之一實施例，該組成物可進一步包含除上述物質以外的其他添加劑化合物。可添加慣常使用的各種添加劑化合物，只要其不會不利地影響本發明的目的即可。
添加劑化合物可以基於組成物總重量之0.2重量%至4.0重量%、0.5重量%至3.8重量%、0.8重量%至3.5重量%、1.0重量%至3.5重量%、0.8重量%至2.5重量%或2.5重量%至3.5重量%的量運用。
例如，添加劑化合物可包含選自於由以下組成的群組中之一者：反應速率控制劑、鏈伸長劑、催化劑、除上述固化劑以外的其他固化劑及其組合。
根據本發明之一實施例，基於組成物的總重量，二異氰酸酯化合物的含量可為30重量%至34重量%，聚合物型多元醇的含量可為38重量%至42重量%，以及單分子型多元醇的含量可為4.1重量%至4.5重量%。
根據本發明之一實施例，基於組成物的總重量，二異氰酸酯化合物的含量可為30重量%至34重量%，聚合物型多元醇的含量可為38重量%至42重量%，單分子型多元醇的含量可為4.1重量%至4.5重量%，以及固化劑的含量可為17.0重量%至19.3重量%。假使上述個別成分的含量滿足上述範圍，則有可能實現如本發明所期望的研磨層中的氧(O)元素的含量以及研磨層中的氮(N)元素與氧(O)元素的總含量。
根據本發明之另一實施例，研磨墊可具有基於組成物總重量之2.5重量%至3.30重量%的脂環族二異氰酸酯化合物含量、26.70重量%至30.0重量%的芳香族二異氰酸酯化合物含量及17.0重量%至22.0重量%的固化劑含量。
具體而言，研磨墊可具有基於組成物總重量之2.80重量%至3.30重量%的脂環族二異氰酸酯化合物含量、26.80重量%至30.0重量%的芳香族二異氰酸酯化合物含量及18.0重量%至22.0重量%的固化劑含量。
根據本發明之一實施例，研磨層中的氮(N)元素可衍生自固化劑、脂環族二異氰酸酯化合物及芳香族二異氰酸酯化合物。
例如，研磨層中的氮(N)元素可衍生自4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、甲苯二異氰酸酯(TDI)及4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺) (MOCA)。
此外，研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量可衍生自固化劑、脂環族二異氰酸酯化合物及芳香族二異氰酸酯化合物。[ 製造研磨墊之方法]
根據一實施例之製造研磨墊之方法可包含依序或同時混合胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑以製造一組成物；以及將該組成物注入一模具中並使其固化以形成一研磨層。
具體而言，根據本發明之一實施例，其包含依序或同時混合胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑以製造一組成物；以及將該組成物注入一模具中並使其固化以形成一研磨層，其中該研磨層中的氧(O)元素的含量為基於該研磨層總重量之15重量%至19重量%，以及該研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量為基於該研磨層總重量之20重量%至27重量%。
根據另一實施例之製造研磨墊的方法包含依序或同時混合胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑以製造一組成物；以及將該組成物注入一模具中並使其固化以形成一研磨層，其中該研磨層中的氮(N)元素的含量為基於該研磨層總重量之7重量%或更多，以及該研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於該研磨層總重量之90重量%至96重量%。
根據本發明之一實施例，製造研磨墊之方法中的個別組分的含量、類型、比例等的細節係如同上文關於研磨墊所述者。
此外，製造組成物(即原料組成物)的步驟可包含製造包含胺基甲酸酯系預聚物的一第一組成物；製造包含固化劑的一第二組成物；製造包含發泡劑的一第三組成物；然後將該第一組成物與該第二組成物和該第三組成物依序或同時混合以製造原料組成物。
此外，假使需要，組成物可進一步包含表面活性劑。表面活性劑的類型和含量係如上所述。
此外，假使需要，當製造組成物時，可進一步混合選自使用揮發性液體之液相發泡劑和例如惰性氣體之氣相發泡劑中的至少一個發泡劑。
該混合可藉由將該第一組成物與該第二組成物混合，接著使其與該第三組成物進一步混合，或藉由將該第一組成物與該第三組成物混合，接著使其與該第二組成物進一步混合來執行。
作為範例，可將胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑實質上同時置入混合方法中。假使進一步添加發泡劑、表面活性劑和惰性氣體，則其可基本同時置入混合方法中。
作為另一範例，可預先混合胺基甲酸酯系預聚物、發泡劑和表面活性劑，之後可引進固化劑或固化劑和惰性氣體。
該混合可以1,000至10,000 rpm或4,000至7,000 rpm的速度執行。在上述速度範圍內，就惰性氣體和發泡劑均勻地分散在組成物中而言可能是更有利的。
此外，製造組成物的步驟可在50℃至150℃的條件下執行。假使必要，其可在真空消泡條件下執行。
將將該組成物注入一模具中並使其固化以形成一研磨層的步驟可在60℃至120℃的溫度條件和50 kg/m2 至200 kg/m2 的壓力條件下執行。
此外，上述製造方法可更包含以下步驟：切割依此獲得的研磨墊的表面、在其表面上切削出凹槽、與下部結合、檢查、包裝等。該些步驟可以習用方式執行以製造研磨墊。[ 研磨墊的物理性質]
根據本發明之一實施例的研磨墊可增進物理性質和研磨速率。
具體而言，研磨層的平均厚度可為0.8 mm至5.0 mm、1.0 mm至4.0 mm、1.0 mm至3.0 mm、1.5 mm至2.5 mm、1.7 mm至2.3 mm或2.0 mm至2.1 mm。在上述範圍內，在使上部和下部之間的孔徑變化最小化的同時，可充分實現作為研磨層的基本物理性質。
研磨層的比重可為0.6 g/cm3 至0.9 g/cm3 或0.7 g/cm3 至0.85 g/cm3 。
研磨層的硬度可為45 Shore D至80 Shore D、45 Shore D至70 Shore D、45 Shore D至60 Shore D、50 Shore D至60 Shore D或55 Shore D至60 Shore D。
研磨層的抗拉強度可為16 N/mm2 至25 N/mm2 、18 N/mm2 至25 N/mm2 、20 N/mm2 至25 N/mm2 或20 N/mm2 至24 N/mm2 。
研磨層的伸長率可為95%至200%、98%至200%、100%至150%或100%至120%。
研磨墊的模量可為50 kgf/cm2 至130 kgf/cm2 、50 kgf/cm2 至125 kgf/cm2 、55 kgf/cm2 至125 kgf/cm2 或60 kgf/cm2 至120 kgf/cm2 。
此外，研磨墊包含微孔。
微孔可以每0.3 cm2 面積的研磨層有100至300個、150至300個或100至250個的數量被包括。
微孔的數字平均直徑可為10 µm至50 µm、20 µm至50 µm、20 µm至40 µm 20 µm至30 µm或30 µm至50 µm。作為特定實施例，微孔的數字平均直徑可為20 µm至25 µm。
此外，微孔的總面積可為基於研磨層的總面積之30%至60%、35%至50%或40%至50%。
此外，微孔可以基於研磨層的總體積之30至70體積%或40至60體積%的量被包括。
研磨層可具有位於其表面上之凹槽以用於機械研磨。凹槽可具有機械研磨所需的深度、寬度和間隔，其並無特別限制。
研磨墊可進一步包括與研磨層層壓的支撐層。支撐層係適於支撐研磨層並適於吸收和分散施加至研磨層的衝擊。支撐層可包含不織物或麂皮。其可具有0.5 mm至1 mm的厚度以及60 Asker C至90 Asker C的硬度。
此外，可在研磨層和支撐層之間***黏合劑層。黏著劑層可包含熱熔黏著劑。熱熔黏合劑可為選自於由以下組成的群組中之至少一者：聚胺基甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯樹脂、聚醯胺樹脂及聚烯烴樹脂。具體而言，熱熔黏合劑可為選自於由聚胺基甲酸酯樹脂和聚酯樹脂組成的群組中之至少一者。
研磨墊的研磨速率(或移除速率)，例如，使用二氧化鈰漿料的氧化物(O)層的研磨速率可為3,000 Å/min至4,000 Å/min、3,200 Å/min至4,000 Å/min、3,500 Å/min至4,000 Å/min或3,700 Å/min至4,000 Å/min。研磨速率可為緊接在製造研磨墊之後(即緊接在固化之後)的初始研磨速率。
研磨墊的研磨速率(或移除速率)，例如，使用氣相二氧化矽漿料的鎢(W)層的研磨速率可為400 Å/min至650 Å/min、400 Å/min至630 Å/min、400 Å/min至600 Å/min或400 Å/min至590 Å/min。研磨速率可為緊接在製造研磨墊之後(即緊接在固化之後)的初始研磨速率。
此外，研磨墊的墊切割速率可為15 µm/hr至45 µm/hr、20 µm/hr至35 µm/hr、25 µm/hr至45 µm/hr或25 µm/hr至35 µm/hr。
根據本發明之一實施例，假使研磨層中的氧(O)元素的含量為基於研磨層總重量之15重量%至19重量%，以及研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量為基於研磨層總重量之20重量%至27重量%，則研磨顆粒，例如二氧化鈰(CeO2 )顆粒和研磨墊之間的結合強度變得恰當，其繼而增進二氧化鈰顆粒和半導體基材(或晶圓)之間的結合強度，藉此增進了研磨速率。
根據本發明之另一實施例，假使研磨層中的氮(N)元素的含量為基於研磨層總重量之7重量%或更多，以及研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於研磨層總重量之90重量%至96重量%，則有可能增進硬度、抗拉強度、伸長率和模量。特別地，隨著氮(N)元素的含量增加，該些物理性質可共同增進。
此外，假使研磨墊具有落入上述範圍內的物理性質，則其研磨速率和墊切割速率可在其具有適用於硬墊的硬度的同時受到控制。於是，使用該研磨墊高效地製造具有高品質的半導體裝置是可行的。
此外，假使研磨層中的氧(O)元素的含量、氮(N)元素的含量、氮(N)元素和氧(O)元素的總含量、以及氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量皆經滿足，則有可能控制研磨墊和研磨顆粒之間的結合強度，藉此增進研磨顆粒和半導體基材(或晶圓)之間的結合強度，有可能不僅增進研磨墊的機械性質，例如硬度、抗拉強度、伸長率和模量，亦增進鎢層或氧化物層兩者的研磨速率。[ 製造半導體裝置之方法]
根據一實施例之製造半導體裝置之方法包含使用根據該實施例的研磨墊研磨半導體基材的表面。
具體而言，製造半導體裝置之方法包含將包含一研磨層的一研磨墊安裝在一平台上；以及在該研磨層的研磨表面和一半導體裝置的表面彼此接觸的同時使彼等相對地旋轉以研磨該半導體裝置的該表面，其中該研磨墊可為根據該實施例的研磨墊。
製造半導體裝置之方法可包含將包含一研磨層的一研磨墊安裝在一平台上；以及在該研磨層的研磨表面和一晶圓的表面彼此接觸的同時使彼等相對地旋轉以研磨該半導體裝置的表面。
圖5示意地例示根據一實施例之製造半導體裝置之方法。參照圖5，一旦將根據一實施例的研磨墊(210)附接至平台(220)，半導體基材(230)即設置在研磨墊(210)上。在此類情況下，半導體基材(230)的表面與研磨墊(210)的研磨表面係直接接觸。可經由噴嘴(240)將研磨漿料(250)噴灑在研磨墊上以用於研磨。經由噴嘴(240)供應的研磨漿料(250)的流速可根據目的在約10 cm3 /min至約1,000 cm3 /min的範圍內選擇。例如，可為約50 cm3 /min至約500 cm3 /min，但不限於此。
之後，半導體基材(230)和研磨墊(210)彼此相對旋轉，使得半導體基材(230)的表面被研磨。在此類情況下，半導體基材(230)的旋轉方向和研磨墊(210)的旋轉方向可為相同方向或相反方向。半導體基板(230)和研磨墊(210)的旋轉速度可根據目的在約10 rpm至約500 rpm的範圍內選擇。例如，其可為約30 rpm至約200 rpm，但不限於此。
將安裝在研磨頭(260)上的半導體基材(230)以預定載重壓抵研磨墊(210)的研磨表面以和其接觸，然後可研磨其表面。藉由研磨頭(260)經由半導體基材(230)的表面施加至研磨墊(210)的研磨表面上的載重可根據目的在約1 gf/cm2 至約1,000 gf/cm2 的範圍內選擇。例如，其可為約10 gf/cm2 至約800 gf/cm2 ，但不限於此。
在一實施例中，為了使研磨墊(210)的研磨表面保持在適用於研磨的狀態，製造半導體裝置之方法可更包含：在研磨半導體基材(230)的同時，以調理劑(270)加工研磨墊(210)的研磨表面。
在根據一實施例的研磨墊中，研磨層中的氧(O)元素的含量、氮(N)元素的含量、氮(N)元素和氧(O)元素的總含量、以及氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量係經調整，藉此增進研磨速率。於是，使用該研磨墊高效地製造具有優異品質的半導體裝置是可行的。
在根據另一實施例的研磨墊中，研磨層中的氮(N)元素的含量、以及氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)的總含量係經調整，藉此增進研磨速率以及研磨墊的物理性質。於是，使用該研磨墊高效地製造具有優異品質的半導體裝置是可行的。執行發明的實施例
下文，將參照範例詳細說明本發明。列出該些範例係用以例示本發明，本發明之範疇不限於此。範例1-1 (1)胺基甲酸酯系預聚物的製造
將四頸燒瓶填入二異氰酸酯化合物、作為聚合物型多元醇的聚丁二醇(PTMG)和作為單分子型多元醇的二乙二醇(DEG)，使該混合物在80℃下反應2小時，以製造胺基甲酸酯系預聚物。二異氰酸酯化合物和多元醇的含量顯示於表1-1。 (2)研磨墊的製造
提供一鑄造機，其配備有用於例如聚胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之原料的儲罐和進料管線。將上述製造的胺基甲酸酯系預聚物、作為固化劑的4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺) (MOCA, Ishihara)和固相發泡劑(Akzonobel)填至各槽。在原料經由個別的進料管線以恆定速率進料到混合頭的同時攪拌原料。在此類情況下，預聚物和固化劑是以1∶1的當量比例進料。
將混合的原料以10 kg/min的裝料速率注入模具(1,000 mm × 1,000 mm × 3 mm)中，並在約120℃下鑄製，以獲得模製物件。之後，將模製物件的頂部和底部各自研磨0.5 mm的厚度，以獲得厚度為2 mm的研磨層。
之後，使研磨層經歷表面銑削和凹槽形成步驟，並藉由熱熔黏合劑將其與支撐層層壓，以製造研磨墊。範例1-2 至1-4
執行與範例1-1相同的流程以獲得研磨墊，不同之處在於個別組分的含量係如下表1-1所示有所改變。範例2-1 (1)胺基甲酸酯系預聚物的製造
四頸燒瓶係填有作為芳香族二異氰酸酯化合物的甲苯2,4-二異氰酸酯(2,4-TDI)、作為脂環族二異氰酸酯化合物的4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)和作為多元醇的二乙二醇(DEG)，使該混合物在80℃下反應2小時，以製造胺基甲酸酯系預聚物。芳香族二異氰酸酯化合物、脂環族二異氰酸酯化合物和多元醇的含量顯示於表2-1。 (2)研磨墊的製造
提供一鑄造機，其配備有用於例如聚胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之原料的儲罐和進料管線。將上述製造的胺基甲酸酯系預聚物、作為固化劑的4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺) (MOCA, Ishihara)和固相發泡劑(Akzonobel)填至各槽。在原料經由個別的進料管線以恆定速率進料到混合頭的同時攪拌原料。在此類情況下，預聚物和固化劑是以1∶1的當量比例進料。
將混合的原料以10 kg/min的裝料速率注入模具(1,000 mm × 1,000 mm × 3 mm)中，並在約120℃下鑄製，以獲得模製物件。之後，將模製物件的頂部和底部各自研磨0.5 mm的厚度，以獲得厚度為2 mm的研磨層。
之後，使研磨層經歷表面銑削和凹槽形成步驟，並藉由熱熔黏合劑將其與支撐層層壓，以製造研磨墊。範例2-2 和2-3
執行與範例2-1相同的流程以獲得研磨墊，不同之處在於以1升/分鐘的速率注入惰性氣體(N2 )作為氣相發泡劑，並將矽氧烷系表面活性劑(Evonik)添加至胺基甲酸酯系預聚物，而且作為芳香族二異氰酸酯化合物的甲苯2,4-二異氰酸酯(2,4 -TDI)、作為脂環族二異氰酸酯化合物的4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、作為多元醇的二乙二醇(DEG)及作為固化劑4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺) (MOCA)的含量如下表2-1所示有所改變。比較例1-1 至1-3
執行與範例1-1相同的流程以獲得研磨墊，不同之處在於個別組分的含量係如下表1-1所示有所改變。比較例2-1
執行與範例2-1相同的流程以獲得研磨墊，不同之處在於作為芳香族二異氰酸酯化合物的甲苯2,4-二異氰酸酯(2,4 -TDI)、作為脂環族二異氰酸酯化合物的4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)、作為多元醇的二乙二醇(DEG)及作為固化劑4,4'-亞甲基雙(2-氯苯胺) (MOCA)的含量係如下表2-1所示有所改變。
下表1-1和1-2整理了製造研磨層之特定方法條件和個別組分的含量。各個組分的重量百分比是基於製造研磨墊之組成物的總重量(100重量%)計算。 [表1-1]
  範例 比較例
1-1 1-2 1-3 1-4 1-1 1-2 1-3
鑄模 單層 單層 單層 單層 單層 單層 單層
鑄製、切割及形成凹槽 依序 依序 依序 依序 依序 依序 依序
二異氰酸酯化合物 (重量%) 31.46 32.06 33.21 31.32 29.87 29.75 29.45
聚合物型多元醇(PTMG) (重量%) 41.40 41.36 41.42 41.38 42.87 38.54 41.36
單分子型多元醇(DEG) (重量%) 4.39 4.38 4.39 4.35 4.54 3.95 4.28
固化劑(MOCA) (重量%) 18.64 18.92 18.94 18.62 19.37 19.35 15.32
表面活性劑的含量 (重量%) - 0.50 - - - - -
固相發泡劑的含量 (重量%) 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
其他添加劑化合物 (重量%) 3.11 1.78 1.04 3.33 2.35 7.41 8.59
惰性氣體(l/min) - 1.0 - - - - -
[表2-1]
  範例 比較例
2-1 2-2 2-3 2-1
鑄模 單層 單層 單層 單層
鑄製、切割及形成凹槽 依序 依序 依序 依序
脂環族二異氰酸酯化合物(H12MDI) (重量%) 3.27 3.20 3.20 3.31
芳香族二異氰酸酯化合物(TDI) (重量%) 28.19 28.86 26.98 26.56
多元醇(DEG) (重量%) 48.90 47.03 47.13 48.76
固化劑(MOCA) (重量%) 18.64 18.92 20.68 19.37
表面活性劑的含量(重量%) - 1.0 1.0 -
固相發泡劑的含量(重量%) 1.0 1.0 1.0 1.0
惰性氣體(l/min) - 1 1 -
測試例1 ：測量研磨層中的元素含量
使用元素分析儀Flash2000 (Thermo Fisher Scientific, Germany)測量在範例和比較例中獲得的研磨墊的研磨層中的各個元素的含量及其總含量。針對研磨墊的頂墊測量元素含量。
結果顯示於下表1-2和2-2。下表1-2和2-2中的重量百分比是基於研磨層的總重量計算。 [表1-2]
元素含量(重量%) O N+O C、H、O與N的總含量 (N + O + H)/ (C、H、O與N的總含量) C、H、O與N以外的元素的含量
範例1-1 16.7 23.73 93.57 33.50 6.43
範例1-2 17.2 24.23 94.19 33.77 5.8
範例1-3 18.9 26.41 95.23 34.78 4.77
範例1-4 15.4 22.53 92.65 33.60 7.35
比較例1-1 19.2 25.87 96.18 35.10 3.81
比較例1-2 14.3 21.49 91.56 33.48 8.44
比較例1-3 16.2 18.79 93.52 30.47 6.48
從上表1-2可看出，在範例1-1至1-4中製造的研磨墊具有在研磨層中的在15重量%至19重量%的範圍內的氧(O)元素含量以及在20重量%至27重量%的範圍內的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量。
反之，比較例1-1中製造的研磨墊具有在研磨層中的超過19重量%的氧(O)元素含量，比較例1-2中製造的研磨墊具有在研磨層中的少於15重量%的氧(O)元素含量，比較例1-3中製造的研磨墊具有在研磨層中的少於20重量%的氮(N)元素與氧(O)元素的總含量。 [表2-2]
  N的含量 (重量%) N、C、O與H的總含量 (重量%) 二異氰酸酯單體 化合物衍生的N： 固化劑衍生的N (莫耳比率) 脂環族二異氰酸酯化合物衍生的N： 芳香族二異氰酸酯化合物衍生的N
範例2-1 7.07 94.19 2.50:1 0.074:1
範例2-2 7.05 93.57 2.49:1 0.077:1
範例2-3 7.16 94.16 2.15:1 0.079:1
比較例2-1 6.70 96.18 2.27:1 0.083:1
從上表2-2可看出，實施例2-1至2-3中製造的研磨墊具有在研磨層中的7重量%或更多的氮(N)元素含量以及在90重量%至96重量%的範圍內的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量。
反之，在比較例2-1中製造的研磨墊具有在研磨層中的6.70重量%的極低的氮(N)元素含量。
此外，可確認的是，範例和比較例的研磨墊的研磨層中的氮(N)元素的含量係隨著固化劑、脂環族二異氰酸酯化合物及芳香族二異氰酸酯化合物的含量和莫耳比例而變動。測試例2 ：研磨墊的物理性質
範例和比較例中製造的研磨墊係經有關其物理性質之以下項目測試。結果顯示於下表1-3。(1) 硬度
範例和比較例中製造的研磨墊的Shore D硬度係經測量。範例和比較例中製造的研磨墊各自被切成2 cm × 2 cm的尺寸(厚度：2 mm)，然後使其在23 ± 2℃的溫度、50 ± 5%的濕度的環境中放置16小時。之後，使用硬度計(D型硬度計)測量多層研磨墊的硬度。(2) 比重
範例和比較例中製造的研磨墊各自被切成4 cm × 8.5 cm的尺寸(厚度：2 mm)，然後使其在23 ± 2℃的溫度、50 ± 5%的濕度的環境中放置16小時。使用重力計測量研磨墊的比重。(3) 抗拉強度
範例和比較例中製造的研磨墊各自被切成4 cm × 1 cm (厚度：2mm)。在使用通用測試機(UTM)以50 mm/min的速率測試研磨墊的同時，測量緊接在斷裂之前的極限強度。(4) 伸長率
範例和比較例中製造的研磨墊各自被切成4 cm × 1 cm (厚度：2mm)。在使用通用測試機(UTM)以50 mm/min的速率測試研磨墊的同時，測量緊接在斷裂之前的最大變形。最大變形對初始長度的比例以百分比(%)表示。(5) 模量
範例和比較例中製造的研磨墊各自經歷與以下抗拉強度相同的測量方法。初始彈性區域中的應變-應力曲線的斜率係經計算。(6) 孔洞的特性
範例和比較例的各個研磨墊的橫截面是藉由掃描電子顯微鏡(SEM)觀察。
此外，基於SEM影像計算孔洞的特性，其整理在下表1-3和2-4中。 - 數字平均直徑：SEM影像上之孔洞直徑總和除以孔洞數量的平均 - 孔洞的數量：SEM影像上之每0.3 cm3 的孔洞數量 - 孔洞面積比例：相對於SEM影像總面積之孔洞面積百分比
此外，範例2-1和比較例2-1的研磨墊的孔洞係藉由掃描電子顯微鏡(SEM)觀察到，並分別顯示於圖1和圖2。從圖1和圖2可看出，相較於比較例2-1的研磨墊，範例2-1的研磨墊的孔洞是微細的且在大面積上均勻地分佈。 [表1-3]
評估項目 範例 比較例
 1-1 1-2 1-3 1-4 1-1 1-2 1-3
物理性質 上墊厚度(mm) 2 2 2 2 2 2 2
孔洞的數字平均直徑(µm) 23.4 23.1 23.3 23.4 22.2 25.1 21.9
孔洞的數量(每0.3 cm3 )   183 195 197 185 166 208 188
孔洞面積比例(%) 41.65 44.06 44.56 40.87 39.72 46.21 40.18
比重(g/cc) 0.81 0.81 0.80 0.81 0.81 0.80 0.79
下墊類型 NF NF NF NF NF NF NF
厚度(mm) 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1
硬度(C) 70 70 70 70 70 70 70
層壓墊 厚度(mm) 3.32 3.32 3.32 3.32 3.32 3.32 3.32
壓縮率(%) 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05
*NF:不織布
從上表1-3可看出，在範例1-1至1-4中製造的研磨墊具有數字平均直徑為約20至26 μm 的孔洞以及約41%至45%的孔洞面積比例。 [表2-3]
  評估項目 範例 比較例
2-1 2-2 2-3 2-1
物理性質 上墊厚度(mm)     2 2 2 2
硬度(肖氏D) 58.4 58 59.2 42
平均孔洞尺寸(µm) 23.4 23.1 22.2 23.6
比重(g/cc) 0.81 0.81 0.82 0.81
抗拉強度(N/mm2 ) 22.5 22.2 23.5 15.3
伸長率(%) 105.6 103.7 116.1 91.3
模量(kgf/cm2 ) 72.6 72.4 110 41.6
下墊類型     不織布 不織布 不織布 不織布
厚度(mm) 1.1 1.1 1.1 1.1
硬度(C) 70 70 70 70
層壓墊 厚度(mm) 3.32 3.32 3.32 3.32
壓縮率(%) 1.05 1.05 1.05 1.05
從上表2-3可看出，相較於比較例2-1所具者，範例2-1和2-3中製造的研磨墊在硬度、抗拉強度、伸長率和模量係顯著優異。
具體而言，相較於落在該等範圍之外的比較例2-1，當研磨層中的氮(N)元素的含量如同在範例2-1至2-3中為7重量%或更多時且當氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為90重量%至96重量%時，研磨墊的硬度、抗拉強度、伸長率和模量皆是優異的。特別地，隨著氮(N)元素含量增加，硬度、抗拉強度、伸長率和模量皆增進了。
相較於範例2-3，當研磨層中的氮(N)元素的含量如同在比較例2-1中為6.70重量%時，硬度降低約29%，抗拉強度降低約30%或更多，伸長率降低21%且模量降低60%或更多。 [表2-4]
  範例2-1 範例2-2 範例2-3 比較例2-1
數字平均直徑(µm) 23.4 23.1 22.2 23.6
孔洞的數量(每0.3 cm3 ) 185 183 195 166
孔洞面積比例(%) 42.05 41.65 44.06 39.72
從上表2-4可看出，在範例2-1至2-3中製造的研磨墊具有數字平均直徑為約20至26 μm 的孔洞以及約41%至45%的孔洞面積比例。(7) 研磨速率( 或移除速率) ＜測量氧化物層的研磨速率＞
如下測量緊接在研磨墊被製造之後的初始研磨速率。
帶有二氧化矽之具有300 mm直徑的矽半導體基材是藉由CVD方法沉積。將研磨墊安裝在CMP機器上，並以其二氧化矽層面向研磨墊的研磨表面來設置矽半導體基材。之後，在矽晶圓以150 rpm的速度旋轉的同時，以4.0 psi的研磨載重研磨二氧化矽層，平台以150 rpm的速度旋轉60秒，並以250 ml/min的速率在研磨墊上供應經煅燒的二氧化鈰漿料。研磨完成後，使矽晶圓脫離載體、安裝在旋轉乾燥器中，以去離子水(DIW)洗滌，然後以氮氣(N2 )乾燥15秒。在研磨前後，使用光譜反射儀式厚度測量儀(製造商：Kyence，型號：SI-F80R)測量乾燥的矽晶圓的膜厚度。使用以下方程式1計算研磨速率。 ＜測量鎢(W)層的研磨速率＞
藉由CVD方法沉積帶有鎢(W)層之具有300 mm直徑的矽半導體基材。將研磨墊安裝在CMP機器上，並以其鎢層面向研磨墊的研磨表面來設置矽半導體基材。之後，在矽晶圓以150 rpm的速度旋轉的同時，以4.0 psi的研磨載重研磨鎢層，平台以150 rpm的速度旋轉60秒，並以250 ml/min的速率在研磨墊上供應氣相二氧化矽漿料。研磨完成後，使矽晶圓脫離載體、安裝在旋轉乾燥器中，以去離子水(DIW)洗滌，然後以氮氣(N2 )乾燥15秒。在研磨前後，使用光譜反射儀式厚度測量儀(製造商：Kyence，型號：SI-F80R)測量乾燥的矽晶圓的膜厚度。使用以下方程式1計算研磨速率。 [方程式1] 研磨速率(Å/min) = 矽晶圓的研磨厚度(Å) /研磨時間(分鐘) [表1-4]
範例 比較例
1-1 1-2 1-3 1-4 1-1 1-2 1-3
二氧化鈰漿料 研磨速率 (Å/min) 3807 3724 3628 3910 2809 4238 4108
刮痕 (數量) 2 1 1 3 11 15 18
從上表1-4和圖3可看出，範例1-1至1-4的研磨墊的研磨層中的氧(O)元素的含量及氮(N)元素和氧(O)元素的總含量係落在本發明之範疇內，其中對於氧化物層的研磨速率為約3,628 Å/min至3,910 Å/min，相較於比較例1-1至1-3，刮痕的數量顯著下降到1至3個。
反之，比較例1-1的研磨墊對於氧化物層具有約2,809 Å/min的研磨速率，相較於範例1-1至1-4的研磨墊，其顯著地降低了20%或更多。看起來，由於氧(O)元素的含量為基於研磨層總重量之19.2重量%，因此用於研磨的二氧化鈰(CeO2 )顆粒和研磨墊之間的結合強度過度增加，其降低了二氧化鈰(CeO2 )顆粒和晶圓之間的結合強度，因而不利地影響研磨速率。
此外，相較於範例1-1至1-4，比較例1-2和1-3的研磨墊具有約4,108 Å/min或更多的過高研磨速率，並且刮痕的數量顯著增加為15個或更多個。氧(O)元素的含量或氮(N)元素和氧(O)元素的總含量似乎落在本發明的範疇之外，其不利地影響了研磨速率和刮痕。 [表2-5]
  範例2-1 範例2-2 範例2-3 比較例2-1
氣相二氧化矽漿料 研磨速率 (Å/min) 564.7 570.5 440.6 686.1
從上表2-5和圖4可看出，範例2-1至2-3的研磨墊的研磨層中的氮(N)元素的含量為落在本發明之範疇內之7重量%至10重量%，其中研磨速率滿足約400 Å/min至650 Å/min的範圍。反之，比較例2-1的研磨墊中的氮(N)元素的含量小於7重量%，其中初始研磨速率迅速增加至686.1 Å/min，落在研磨速率的適宜範圍之外。
特別地，由於範例2-1至2-3的研磨墊的研磨層中的氮(N)元素的含量滿足上述範圍，因此漿料的攜帶量增加了，藉此增進了研磨速率。
210:研磨墊 220:平台 230:半導體基材 240:噴嘴 250:研磨漿料 260:研磨頭部 270:調理劑
圖1是範例2-1製造之研磨墊的截面的掃描電子顯微鏡(SEM)影像。 圖2是比較例2-1製造之研磨墊的截面的掃描電子顯微鏡(SEM)影像。 圖3顯示範例1-1至1-4和比較例1-1至1-3製造之研磨墊的研磨速率。 圖4顯示範例2-1至2-3和比較例2-1製造之研磨墊的研磨速率。 圖5示意地例示根據一實施例之製造半導體裝置之方法。

Claims (10)

  1. 一種研磨墊，其包含一研磨層，該研磨層包含了包含胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之一組成物的一固化產物， 其中，該研磨層中的氧(O)元素的含量為基於該研磨層總重量之15重量%至19重量%，以及 該研磨層中的氮(N)元素和氧(O)元素的總含量為基於該研磨層總重量之20重量%至27重量%。
  2. 如請求項1之研磨墊，其中碳(C)元素、氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於該研磨層總重量之92重量%至96重量%，或 該研磨層中的氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於該研磨層中的碳(C)元素、氮(N)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量之30重量%至35重量%，或 該兩者皆滿足。
  3. 如請求項1之研磨墊，其中該胺基甲酸酯系預聚物包含至少一個二異氰酸酯化合物和至少兩個多元醇的預聚合反應產物，該至少兩個多元醇是至少一個單分子型多元醇和至少一個聚合物型多元醇，該研磨墊滿足以下之至少一者： 二異氰酸酯化合物與多元醇的混合重量比例為1:1.35至1.55； 單分子型多元醇與聚合物型多元醇的混合重量比例為1:8至10； 二異氰酸酯化合物與聚合物型多元醇的混合重量比例為1:1.2至1.43；以及 二異氰酸酯化合物與單分子型多元醇的混合重量比例為1:0.11至0.15。
  4. 如請求項3之研磨墊，其基於該組成物總重量係滿足以下之至少一者： 29.9重量%至35重量%的二異氰酸酯化合物； 35重量%至42.8重量%的聚合物型多元醇； 4.0重量%至4.5重量%的單分子型多元醇；以及 16.0重量%至20重量%的固化劑。
  5. 如請求項3之研磨墊，其中該聚合物型多元醇包含選自於由以下組成的群組中之至少一者：聚丁二醇(PTMG)、聚四亞甲基醚二醇(PTMEG)、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚己內酯多元醇，以及 該單分子型多元醇可包含選自於由以下組成的群組中之至少一者：乙二醇(EG)、二乙二醇(DEG)、丙二醇(PG)、丙烷二醇(PDO)及甲基丙烷二醇(MP-二醇)。
  6. 一種研磨墊，其包含一研磨層，該研磨層包含了包含胺基甲酸酯系預聚物、固化劑和發泡劑之一組成物的一固化產物， 其中，該研磨層中的氮(N)元素的含量為基於該研磨層總重量之7重量%或更多，以及 該研磨層中的氮(N)元素、碳(C)元素、氧(O)元素和氫(H)元素的總含量為基於該研磨層總重量之90重量%至96重量%。
  7. 如請求項6之研磨墊，其中該胺基甲酸酯系預聚物包含至少兩個二異氰酸酯化合物和至少一個多元醇的預聚合反應產物，且該至少兩個二異氰酸酯化合物包含至少一個脂環族二異氰酸酯化合物和至少一個芳香族二異氰酸酯化合物。
  8. 如請求項7之研磨墊，其中該研磨層中的氮(N)元素衍生自固化劑、脂環族二異氰酸酯化合物及芳香族二異氰酸酯化合物，且該研磨墊滿足以下之至少一者： 衍生自二異氰酸酯化合物的氮(N)元素與衍生自固化劑的氮(N)元素的莫耳比例為2.0至2.7:1； 衍生自脂環族二異氰酸酯化合物的氮(N)元素與衍生自芳香族二異氰酸酯化合物的氮(N)元素的莫耳比例為0.05至0.082:1；以及 脂環族二異氰酸酯化合物與芳香族二異氰酸酯化合物的混合重量比例為1:7至10。
  9. 如請求項7之研磨墊，其中該脂環族二異氰酸酯化合物的含量為基於該組成物總重量之2.5重量%至3.30重量%， 該芳香族二異氰酸酯化合物的含量為基於該組成物總重量之26.7重量%至30.0重量%，以及 該固化劑的含量為基於該組成物總重量之17.0重量%至22重量%。
  10. 一種使用如請求項1或6的研磨墊以製造半導體裝置之方法，其包含將包含一研磨層的一研磨墊安裝在一平台上；以及在該研磨層的研磨表面和一半導體基材的表面彼此接觸的同時使彼等相對地旋轉，以研磨該半導體基材的該表面。
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