CN105453232B

CN105453232B - 具有促进受控的调节的材料组成的cmp垫

Info

Publication number: CN105453232B
Application number: CN201480043400.9A
Authority: CN
Inventors: R·巴贾杰; C·E·伯恩; F·雷德克
Original assignee: Applied Materials Inc
Current assignee: Applied Materials Inc
Priority date: 2013-08-10
Filing date: 2014-07-30
Publication date: 2019-04-05
Anticipated expiration: 2034-07-30
Also published as: WO2015023442A1; TW201513197A; KR20160043025A; US20150044951A1; US9669512B2; CN105453232A; KR102207743B1; TWI629721B

Abstract

本公开的实施例总体上提供了用于具有微结构的抛光制品或抛光垫的方法和设备，所述微结构在暴露于激光能时促进均匀的调节。在一个实施例中，提供包含第一材料与第二材料的组合的抛光垫，所述第一材料比所述第二材料对激光能更具反应性。在另一实施例中，提供使复合抛光垫织构化的方法。所述方法包括以下步骤：将激光能源引导到抛光垫的表面上，使具较高激光吸收率的第一材料内有较大剥蚀率，具较低激光吸收率的第二材料内有较小剥蚀率，从而提供与复合抛光垫的微结构一致的微织构化的表面。

Description

具有促进受控的调节的材料组成的CMP垫

背景

技术领域

本文所公开的实施例总体涉及制造用于化学机械抛光(CMP)工艺的抛光制品。更具体而言，本文所公开的实施例涉及制造抛光制品的材料组成和方法。

背景技术

也称作化学机械平坦化的化学机械抛光(CMP)是在半导体制造产业中用于在集成电路器件上提供平坦的表面的工艺。CMP涉及将旋转的晶片压抵着旋转的抛光垫，同时将抛光流体或浆料施加至垫以从基板上去除膜或其他材料。此类抛光常用于平坦化先前已沉积在基板上的绝缘层(诸如，氧化硅)和/或金属层(诸如，钨、铝或铜)。

抛光工艺导致垫表面的“釉化”(“glazing”)或平滑化，这减小了膜去除速率。抛光垫的表面经“粗糙化”或调节(condition)以恢复垫表面，从而加强局部流体传输并改善去除速率。通常，利用涂覆了磨料(诸如，微米尺寸的工业金刚石)的调节盘，在抛光两个晶片之间或与抛光晶片并行来执行调节。调节盘被旋转且被压抵着垫表面，并且机械式切割抛光垫的表面。然而，虽然转动和/或施加至抛光垫的下压力是受控的，但是切割动作是相对任意的，并且磨料可能无法均匀地切入抛光表面，这导致跨抛光垫的抛光表面的表面粗糙度的差别。由于调节盘的切割动作不易控制，因此会缩短垫的使用寿命。此外，对调节盘的切割动作有时会在抛光表面中产生大粗糙体(asperity)以及垫碎屑。虽然粗糙体在抛光工艺中是有益的，但是粗糙体会在抛光期间挣脱(break loose)，这产生了碎屑，所述碎屑与来自切割动作的垫碎屑造成基板缺陷。

已执行了作用于抛光垫的抛光表面上的许多其他方法和系统，以试图提供对抛光表面的均匀的调节。然而，对装置和系统的控制(例如，切割动作、下压力和其他度量)仍不令人满意，并且可能因抛光垫本身的性质而受挫。例如，垫材料的诸如硬度和/或密度等的性质可能是不均匀的，这导致相对于其他部分的、对抛光表面的一些部分的更激进的调节。

因此，需要具有促进均匀的抛光和调节的性质的抛光制品。

发明内容

本公开的实施例总体上提供了用于具有微结构的抛光制品或抛光垫的方法和设备，所述微结构在暴露于激光能时促进均匀的调节。在一个实施例中，提供包含第一材料与第二材料的组合的抛光垫，并且所述第一材料比所述第二材料对激光能更具反应性。

在另一实施例中，提供抛光垫。抛光垫包括主体，所述主体包含第一材料与第二材料的组合，所述第二材料包含分散在所述第一材料中的金属氧化物，其中，所述第一材料比所述第二材料对激光能更具反应性。

在又一实施例中，提供抛光垫。抛光垫包括包含两个或更多个不可混溶的材料的组合的抛光垫，所述两个或更多个不可混溶的材料包含第一材料、第二材料和第三材料，其中，所述第一材料比所述第二材料对355纳米波长的激光更具吸收性，并且所述第三材料比所述第二材料对所述355纳米波长的激光更不具吸收性。

在再一实施例中，提供抛光垫。抛光垫包括主体，所述主体包含第一聚合物材料与第二聚合物材料，所述第一聚合物材料均匀地分散在所述第二聚合物材料内，并且第三材料包含分散在所述第一材料和所述第二材料中的一者或两者中的多个颗粒，其中，所述第一材料比所述第二材料对激光能更具反应性。

在另一实施例中，提供使复合抛光垫织构化(texture)的方法。所述方法包括以下步骤：将激光能源引导到抛光垫的表面上，使具较高激光吸收率的第一材料内有较大剥蚀率，具较低激光吸收率的第二材料内有较小剥蚀率，从而提供与复合抛光垫的微结构一致的微织构化的表面。

附图说明

因此，为了可详细地理解本公开的上述特征的方式，可参照实施例进行对上文简要概述的本公开的更特定的描述，在所附附图中示出实施例中的一些实施例。然而，应当注意，所附附图仅说明本公开的典型实施例，并且因此不视为限制本公开的范围，因为本公开可承认其他等效的实施例。

图1A是抛光制品的实施例的俯视平面图，所述抛光制品具有形成在抛光表面中的沟槽图案。

图1B是图1A中所示的抛光制品的示意性截面侧视图。

图2A和图2B是抛光制品的替代实施例的部分的放大的截面图。

图3是抛光制品的另一实施例的部分截面侧视图。

图4是抛光制品的替代实施例的部分截面侧视图。

图5是以根据一个实施例的方式处理的图4中的抛光制品的部分截面侧视图。

图6是抛光制品的另一实施例的部分的截面侧视图。

为了便于理解，在可能的情况下，已使用共同的词来指定各图所共有的完全相同的元件。构想了一个实施例中所公开的元件可有益地利用于其他实施例而无需特别陈述。

具体实施方式

本公开涉及抛光制品和制造所述抛光制品的方法、以及抛光基板的方法和在对基板的抛光之前、期间和之后调节抛光制品的方法。

图1A是抛光制品100的俯视平面图，所述抛光制品100具有形成在抛光表面110中的沟槽图案105。沟槽图案105包括多个沟槽115。在所示实施例中，沟槽图案105包括同心圆，但图案105可包括线性或非线性的沟槽。沟槽图案105也可包括径向取向的沟槽。

图1B是图1A中所示的抛光制品100的示意性截面侧视图。抛光制品100包括主体123，所述主体123包含第一材料125A和第二材料125B。可在制造抛光制品100时形成沟槽图案105，或者可通过经由主体123向激光能源120的暴露而去除设置在第一材料125A内的第二材料125B而形成沟槽图案105。沟槽图案105可由设置在第一材料125A内的第二材料125B形成，并且第二材料125B与来自激光能源120的能量是可反应的，而抛光表面110中由第一材料125A组成的非沟槽的其余部分与来自激光能源120的能量是基本上不可反应的。可使用射束128或更宽流(flood)的激光能达特定的时间和/或特定的输出功率，以便以对应于沟槽115的所需的深度的去除速率来去除第二材料125B，从而形成沟槽图案105。在一个实施例中，形成在抛光表面110上的沟槽图案105包含织构化的(textured)表面130。

图2A和图2B是抛光制品200的替代实施例的部分的放大的截面图。抛光制品200的抛光表面110可包括微孔结构(例如，多个孔隙205，具有约1.0微米或更小至约50微米的尺寸)。在制造抛光制品期间可提供微孔结构。可通过将所需尺寸的微结构210添加到垫形成混合物中来形成孔隙205。微结构210可以是气球状的结构或材料。替代地或附加地，可通过将气体注入垫形成混合物来形成微结构210。

抛光制品200的抛光表面110也可包括织构215，所述织构215可包括压纹图案(embossing pattern)和/或多个绒毛状(nap-like)结构220。可由在第一材料125A内分布的第二材料125B以及通过将主体123暴露于激光能源120(在图1B中示出)以选择性地改变第二材料125B来形成织构215。如图2B中所示，当使主体123暴露于激光能时，可在第二材料125B的一个或更多个区域中形成图2A中所示的孔隙205。或者，可通过选择性地使抛光表面110的区域暴露于激光能，并且诸如利用掩模而不使抛光表面110的其他区域暴露来形成织构215。可在制造抛光制品200时形成织构215，或者可使用激光能源120，在调节工艺期间形成织构215。

抛光表面110的织构215可通过暴露于激光能源120而由抛光制品100的主体123中包含的复合材料(即，第一材料125A与第二材料125B)形成。在一个实施例中，抛光制品100的主体123包括聚合物复合材料，所述聚合物复合材料包括在所述聚合物复合材料中均匀地分散的聚合物纳米域(nano-domain)。纳米域的尺寸可以是约10纳米至约200纳米。纳米域可包含单一聚合物材料、金属氧化物磨料、聚合物材料的组合、金属氧化物的组合、或聚合物材料与金属氧化物的组合。织构215可通过暴露于激光能源120而由抛光制品100的主体123中所包括的复合材料形成。金属氧化物可包含氧化硅、氧化铝、氧化铈、碳化硅或上述各项的组合。

在一个实施例中，抛光制品100包含聚合物基(polymeric base)材料以作为第一材料125A，并且多个微量元素(microelement)被包括在聚合物基材料内以作为第二材料125B。一方面，作为第二材料125B的微量元素包括颗粒，所述颗粒包含散布在作为第一材料125A的聚合物基材料中的微米尺寸或纳米尺寸的材料(即，颗粒225)。在一些实施例中，第一材料125A可以是具有相对于来自激光能源120的激光能不同的反应性或吸收率的聚合物材料的混合物。用于微量元素的可使用的合适的聚合物材料包括聚胺基甲酸酯、聚碳酸酯、氟聚合物、PTFE(聚四氟乙烯)、PTFA、聚苯硫醚(PPS)或上述各项的组合。此类聚合物微量元素的示例还包括聚乙烯醇、果胶、聚乙烯吡咯啶酮、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚羟基醚丙烯树脂、淀粉、马来酸共聚物、聚环氧乙烷、聚胺基甲酸酯和上述各项的组合。

在一个实施例中，聚合物基材料包含开孔隙或闭孔隙聚胺基甲酸酯材料，并且颗粒中的每一个都是散布在聚合物基材料内的纳米尺寸的颗粒。颗粒可包括有机纳米颗粒。在一个实施例中，纳米颗粒可包括分子或元素环和/或纳米结构。示例包括碳(C)的同素异形体，诸如，碳纳米管与其他结构、具有5个键(五边形)、6个键(六边形)或多于6个键的分子碳环。其他示例包括富勒烯状超分子。在另一实施例中，纳米尺度的颗粒可以是陶瓷材料、氧化铝、玻璃(例如，二氧化硅(SiO₂))和上述各项的组合或衍生物。在又一实施例中，纳米尺度的颗粒可包括金属氧化物，诸如，氧化钛(IV)或二氧化钛(TiO₂)、氧化锆(IV)或二氧化锆(ZrO₂)、上述各项的组合与衍生物以及其他氧化物。

抛光制品100可包含复合物基(composite base)材料，诸如，聚合物基质，所述聚合物基质可由以下各项组成：胺基甲酸酯、三聚氰胺、聚酯、聚砜、聚乙酸乙烯酯、氟化烃等和上述各项的混合物、共聚物和接枝物(graft)。在一个实施例中，聚合物基质包含胺基甲酸酯聚合物，所述胺基甲酸酯聚合物可由聚醚基的(polyether-based)液态胺基甲酸酯形成。液态胺基甲酸酯可与多官能基胺、二胺、三胺或多官能基羟基化合物或混合官能性化合物反应，诸如，在胺基甲酸酯/脲交联组成中的羟基/胺，所述羟基/胺在被固化时将形成脲链和交联的聚合物网。

作为第一材料125A的聚合物基质可与作为第二材料125B的多个微量元素混合。微量元素可以是聚合物材料、金属材料、陶瓷材料或上述各项的组合。微量元素可以是微米尺寸的或纳米尺寸的材料，所述微米尺寸的或纳米尺寸的材料在抛光制品100的抛光表面110内形成微米尺寸的或纳米尺寸的域。微量元素中的每一个可包括小于约150微米至约10微米或更小的平均直径。纳米尺寸的材料(即，颗粒)的至少部分的平均直径可以是约10纳米，但是可使用大于或小于10纳米的直径。微量元素的的平均直径可以是基本上相同的或可以是不同的从而具有不同的尺寸或不同尺寸的的混合物，并且可根据需要被浸渍在聚合物基质中。微量元素中的每一个能以约0.1微米至约100微米的平均距离间隔开。微量元素可遍及聚合物基材料基本上均匀地分布。

在一个实施例中，微量元素均匀地分散或分布在聚合物基材料内。“均匀地分散”或“均匀地分布”可定义为任何区段中的重量百分比(重量％)与每单位体积的颗粒数量相比整个抛光制品100的平均颗粒数量与重量％变化小于10％。

激光能源120包含激光射束(或多个激光射束)，所述激光射束优先于第一材料125A和第二材料125B中的另一个来剥蚀这两者中的一个。剥蚀可因由特定的官能团或键进行的能量吸收而发生，所述能量吸收导致聚合物链的断裂。较小的链会进一步断裂成挥发片段，可从流体中的抛光表面中带离所述挥发片段，所述流体可在抛光表面110的形成和/或使用期间被利用。由于激光能是特定的，并且不同材料的吸收程度不同，因此可利用具有不同的激光能吸收程度的这些复合材料，以便通过相对于另一种材料而选择性地剥蚀一种材料来生成织构。例如，在较多吸收(more absorbing)的基质材料中具有较少吸收(lessabsorbing)材料的纳米尺寸的域的复合材料将导致激光调节以暴露或凸版蚀刻(relief-etch)基质，使得纳米尺寸的域被暴露且可用于基板抛光。在一个实施例中，当具有由分散的磨料纳米颗粒组成的聚合物基质的抛光垫经受355nm的激光时，优先于磨料颗粒来剥蚀粘结剂聚合物，从而产生具有被暴露的多个磨料颗粒的微织构。在使用抛光垫的抛光工艺中，可有益地利用磨料颗粒以将材料从基板中去除。

图3是抛光制品的替代实施例300的部分截面侧视图。抛光制品300由第一材料125A和第二材料125B组成。第二材料125B比第一材料125A对激光能更具反应性。可均匀地混合第一和第二材料，这可通过注入纯粹的混合力之类的方法来实现，或者第一和第二材料可包括在包括多种材料的掺合的化合物中表现出的性质。或者，可以可受控地组合第一材料与第二材料，从而相对于第二材料125B来精确地定位第一材料125A。此类精确的放置可通过诸如受控的挤出或3维材料打印之类的方法来实现。

图4是抛光制品的替代实施例400的部分截面侧视图。抛光制品400可由第一材料125A和第二材料125B组成，其中，第一材料125A比第二材料125B对激光能更具反应性。如上文所讨论，可均匀地混合材料，这可通过诸如纯粹的混合力或在多种材料的掺合的化合物中表现出的材料性质之类的方法来实现，或者，可以可受控地组合材料，诸如通过受控的挤出或3维材料打印以相对于第二材料125B精确地定位第一材料125A。

在一个实施例中，通过使抛光制品400的抛光表面110暴露于来自激光能源120的精确地受控并聚焦的激光能407来使抛光表面110微织构化。激光能407相对于第二材料125B优先去除第一材料125A，从而产生被剥蚀的空隙(void)410。第二材料125B在形成在第一材料125A中的被剥蚀的空隙410上方和/或围绕所述被剥蚀的空隙410延伸，并且其余的第一材料125A和第二材料125B限定抛光表面110。

激光能407可精确地聚焦在抛光表面110以使第一材料125A内有较大的剥蚀率，所述第一材料125A具有比第二材料125B更大的激光吸收率和更小的剥蚀率，所述第二材料125B具有比第一材料125A更小的激光能吸收率。第一材料125A的较大的剥蚀率产生被剥蚀的空隙410以便提供微织构化的表面415。图4中所示的抛光制品400可包含用于基板抛光工艺的部分抛光垫405。微织构化的表面415可与激光能源120的所选择的操作参数和/或抛光垫405的微结构一致。

示例性图案化方法包括：将来自激光能源120的经聚焦的激光能407引导至抛光垫405的抛光表面110上。中由第一材料125A组成的抛光表面的多个部分吸收较大程度的聚焦激光能407，并且将材料从第一材料125A的区域中去除。在一个实施例中，材料去除受控于激光强度、激光聚焦和激光能持续时间。通过控制递送至第一材料125A的激光能，可控制被剥蚀的空隙410的特性。通过控制施加至抛光表面110的激光能407，可控制被剥蚀的空隙410的尺寸(例如，长度/宽度、直径(或其他尺度)和深度)。例如，具有特定的射束强度、直径和持续时间的一个或多个精确的射束可在抛光表面110中产生微米尺寸的空隙，而具有不同的射束强度、直径和持续时间的一个或多个射束可产生较大尺寸的空隙。因此，控制激光能407的递送，在抛光垫405的抛光表面110中提供了对具有所需的深度、宽度与形状的被剥蚀的空隙410的可受控的、选择性的创建。可根据需要重复被剥蚀的空隙410的创建，以便在抛光表面110上提供所需的图案。可在制造抛光垫405时形成和/或在基板抛光工艺中使用之前、期间或之后重新创建微织构化的表面415。可提供激光功率和操作条件，使得在单遍的激光射束中，从抛光表面110中去除约1微米至约20微米的垫材料。通常，在处理基板之前、期间或之后，在抛光工艺期间，小于约0.5％的垫表面积(在调节期间)被织构化。

图5是以根据实施例的替代方式来处理的、图4中所示的抛光制品400的部分截面侧视图。在此实施例中，第二材料125B具有比第一材料125A更小的激光吸收率和更大的剥蚀率，所述第一材料125A当与第二材料125B比较时，具有更大的激光能吸收率。通过使抛光表面110暴露于高剂量或宽流的激光能500，使抛光垫405的抛光表面110微织构化。将激光能500引导至抛光表面110，使第二材料125B的剥蚀率大于第一材料125A。较大的剥蚀率创建被剥蚀的空隙410以提供微织构化的表面，所述微织构化的表面可以与复合抛光垫405的微结构(即，抛光垫405中的第一材料125A相对第二材料125B的比率和/或密度)一致。在一些实施例中，特别是在垫调节期间，提供激光能的功率等级、驻留时间和其他属性，使得第一材料125A和第二材料125B中没有一个被完全剥蚀。在一个实施例中，为了刷新抛光表面110并提供所述抛光表面110的织构，(从第一材料125A和第二材料125B的域中的每一个域中)去除小于约0.05％的垫表面。因此，当刷新了抛光表面110(这增强了材料从基板的去除)时，可延长抛光垫405的寿命，因为材料去除仅受限于抛光表面110的部分。

示例性方法包括：将来自激光能源120的激光能500引导至抛光垫405的抛光表面110上。由第二材料组成的抛光表面的多个部分吸收较大程度的激光能，并且将材料从第二材料的区域中去除。通过控制递送至第二材料的能量，可控制被剥蚀的空隙的特性。控制能量递送允许被剥蚀的空隙的可受控的、选择性创建而不损坏周围的第一材料。

图6是根据本公开的抛光制品600的另一实施例的局部截面侧视图。抛光制品600可包含抛光垫605，所述抛光垫605由第一材料125A和第二材料125B组成，其中，第一材料125A或第二材料125B中的一个比另一个对于激光更具反应性。可以可受控地组合第一材料125A和第二材料125B，从而相对于第二材料125B来精确地定位第一材料125A。此类精确的放置可通过诸如受控的挤出或3维材料打印之类的方法来实现。尽管在图6中未示出，但是可对比其他材料对激光能更具反应性的材料进行激光剥蚀以在表面中形成空隙，诸如，图4和图5中所示。

在一些实施例中，第二材料125B的隐蔽区域(discreet region)(此可为隐蔽的不连续隐蔽区域或经互连的区域)可在第一材料内精确地取向。例如，在图6中所描绘实施例中，第二材料125B的隐蔽区域可以是管柱610形式的，所述管柱610从抛光表面110穿过抛光垫605的主体123而延伸到抛光制品600的底表面。管柱610可包含支柱，所述支柱垂直于抛光表面110的平面，或如图6中所示，相对于抛光表面110的平面是倾斜的。管柱610可以是直线型的、曲折的、波浪形的或螺旋状的。在其他实施例中，管柱610可以是同心圆柱或同心截锥形式的。

图1A至图6中所示的抛光制品100、200、300、400和600可通过许多方法形成，所述方法包括3维(3D)打印或注射成型工艺。在3D打印方法中，可由打印机喷洒、滴落或以其他方式沉积所需的聚合物和/或微元素材料以在台板上形成层，从而基于数字化的设计来形成抛光制品。所沉积的聚合物材料形成单一的抛光制品。可由打印机离散地沉积每一种材料以形成基质，所述基质具至少一种材料相对于至少另一种材料的预定的分布。预定的分布可以是均匀的材料分布，并且可包括以几何形状来沉积至少第一材料。几何形状可包括在块体沉积的第二材料内呈不同的几何形状的第一材料的群集和/或图案，使得在由激光能选择性地去除第一材料或第二材料中的一种材料之后，所得到的粗糙体具有如由打印机所沉积的几何形状。或者，可形成可切割成多个抛光制品的制品，所述多个抛光制品在抛光制品中的每一个抛光制品的第一材料和第二材料内包含类似的材料性质。

在注射成型方法中，可通过高剪切混合遍及聚合物基材料来基本上均匀地分布微量元素。在一个示例中，在注射成型之前，可例如在“双螺杆”挤出机中分别混合两种或更多种聚合物、或一种或更多种聚合物和微元素以实现完整的混合。考虑可有益地用于制作抛光垫的、具有适合的微结构的共聚物也可能是有利的。在此方法中，通过使两个单体聚合，使得所得的聚合物链含有这两个单体来制成共聚物。取决于两个单体的化学性质，这两种类型的材料自身可组织成富含单体A相和富含单体B相的区域。此类共聚物的示例是ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)，其中，聚合物基质划分为富含丁二烯的橡胶相和富含苯乙烯的玻璃相。可通过调整丙烯腈与丁二烯的量来控制橡胶域的尺寸和数量。此组成对于相对于单独的苯乙烯与单独的丁二烯的改善的机械性质可能是有利的。可为激光调节生成允许对激光能的不同的吸收率的类似组成，进而允许用于抛光的受控的织构。

在上述所有实施例中，第三材料可与第一与第二材料中的至少一者互混。第三材料可比其他材料对激光能更具或更不具反应性。在一些实施例中，相比其他材料，第三材料可以是与激光能高度非反应性的，使得第三材料将从经剥蚀的材料的表面突出。在一些实施例中，第三材料是固定的研磨材料，诸如，氧化物。

在一实施例中，提供包含复合材料的抛光制品，所述复合材料具有对激光能的不同的反应性和/或吸收性。复合材料至少包括第一材料以及分散在所述第一材料内的第二材料。激光能包括相对于其他材料优先与材料中的一种材料反应和/或优先由材料中的一种材料吸收的波长。在一个实施例中，使用激光能来调节抛光制品的抛光表面。一方面，激光能是引导至抛光制品的抛光表面上的光束。复合材料的不同的反应性提供了在所述复合材料暴露于激光能时相对于另一材料而对一种材料的选择性去除(即，剥蚀)。在一个实施例中，激光能包含用于剥蚀反应材料(即，第二材料)同时不与其他材料(即，第一材料)反应或最少地反应(例如，反应材料的激光能吸收率至少是较不具反应性的材料的激光能吸收率的2倍)的激光波长。第二材料可均匀地分散在第一材料内，使得第二材料的剥蚀将在抛光垫的抛光表面上提供均匀的表面粗糙度。由此生成的织构与分散相的尺寸以及所施加的激光能有关联，其中，所需的平均表面粗糙度(Ra)在1-20微米的范围内，而下降峰高度(Rpk)在1-15微米的范围内。在另一实施例中，相对于第二材料(分散相)，由第一材料优先吸收激光能，从而创建织构。可利用抛光制品来抛光半导体基板以及用于制造其他器件与制品的其他基板。

抛光垫的复合材料可包括具有不同性质的两种或更多种聚合物、与研磨剂混合的一种或更多中聚合物或上述各项的组合。复合材料可包括第一材料与散布在所述第一材料内的第二材料，第一和第二材料具有对激光能的不同的反应性。可附加于第一和第二材料或取代第一和第二材料中的一种，将其他材料(聚合物、陶瓷和/或金属，包括上述各项的合金与氧化物)添加到所述复合物中。其他材料可具有与第一和第二材料中的一者或两者的反应性不同的对激光能的反应性。

一方面，聚合物选择为具有提供对在以下光谱范围内的波长处的激光能的不同的反应性的性质：紫外(UV)光谱、可见光谱、红外(IR)光谱和其他波长范围。例如，抛光制品的复合材料中的一种或更多种材料可与在这些光谱中的一个或更多个内的激光能反应，而抛光制品的复合材料中的另一材料则与所述激光能是基本上不反应的。抛光制品的复合材料内的所选择的材料相对于抛光制品的复合材料内的其他材料的反应性可用于在抛光垫上创建图案化的抛光表面。一方面，图案化的抛光表面可基于在抛光制品的形成期间复合材料内的不同的材料的相对放置。

另一方面，聚合物选择为具有相比研磨剂(即，研磨元件)的反应性不同的、对激光能的反应性。例如，第一材料可以是可与UV、IR或可见光谱内的波长反应的聚合物，而第二材料可以是与上述波长不反应的研磨元件。由此，可优先于第二材料而去除由第一材料组成的诸部分，从而在抛光垫的抛光表面上提供均匀的被暴露的磨料元件层。

如本文中所使用的“可反应的”或“反应性”包括激光能源改变抛光制品的复合材料内的特定材料的能力。改变包括汽化、升华、改变材料的表面形貌或在缺少激光能的情况下将不发生的其他变化，所述激光能用于与本文中所述的复合材料相互作用。如本文中所所使用的“可反应的”或“反应性”也包括材料不能吸收入射激光能。“基本上不反应”定义为在正常操作条件下(即，激光能源的波长范围、激光能源的输出功率、激光能源的光点尺寸、激光能源在抛光制品的复合材料上的驻留时间和上述各项的组合)，激光能源不能导致对抛光制品的复合材料内的特定材料的实质性改变。“基本上不反应”也定义为特定的材料对激光能源的波长或波长范围透明的能力(即，特定的材料吸收入射激光能的能力)。

虽然上文针对本公开的实施例，但是可设计本公开的的其他和进一步的实施例而不背离本公开的基本范围，并且本公开的范围由所附权利要求书来确定。

Claims

1.一种抛光垫，包含：

主体，所述主体包含第一聚合物材料、第二聚合物材料和第三材料的组合，所述第二聚合物材料包含分散在所述第一聚合物材料中的多个纳米域，所述第三材料包含金属氧化物，其中，所述第三材料均匀地分散在所述第一聚合物材料或所述第二聚合物材料中，并且其中，所述第一聚合物材料比所述第三材料对激光能更具反应性。

2.如权利要求1所述的抛光垫，其中，所述第一聚合物材料比所述第二聚合物材料对所述激光能更具反应性。

3.如权利要求1所述的抛光垫，其中所述第一聚合物材料或所述第二聚合物材料选自以下各项：聚胺基甲酸酯、PMMA、PVA、环氧树脂、ABS、聚甲醛、PPS、聚碳酸酯或上述各项的组合，并且所述金属氧化物包括氧化硅、氧化铝、氧化铈、碳化硅或上述各项的组合。

4.如权利要求1所述的抛光垫，其中所述第三材料进一步包含多个颗粒。

5.如权利要求4所述的抛光垫，其中所述多个颗粒中的每一个包含氧化硅、氧化铝、氧化铈、碳化硅或上述各项的组合。

6.一种抛光垫，包含两种或更多种不可混溶的材料的组合，所述两种或更多种不可混溶的材料包含第一材料、第二材料和第三材料，其中，所述第一材料比所述第二材料对355纳米波长的激光更具吸收性，并且所述第三材料比所述第二材料对所述355纳米波长的激光更不具吸收性。

7.如权利要求6所述的抛光垫，其中所述第三材料包含分散在所述第一材料或所述第二材料其中一者的多个颗粒。

8.如权利要求7所述的抛光垫，其中所述多个颗粒中的每一个包含氧化硅、氧化铝、氧化铈、碳化硅或上述各项的组合。

9.如权利要求7所述的抛光垫，其中所述多个颗粒中的每一个的平均尺寸小于100微米。

10.如权利要求6所述的抛光垫，其中所述第三材料包含分散在所述第一材料与所述第二材料两者中的多个颗粒。

11.如权利要求10所述的抛光垫，其中所述多个颗粒中的每一个包含氧化硅、氧化铝、氧化铈、碳化硅或上述各项的组合。

12.如权利要求6所述的抛光垫，其中所述第一材料和该第二材料中的每一个都包含聚合物材料。

13.如权利要求12所述的抛光垫，其中所述聚合物选自以下各项：聚胺基甲酸酯、PMMA、PVA、环氧树脂、ABS、聚甲醛、PPS、聚碳酸酯或上述各项的组合，并且所述第三材料包括金属氧化物，所述金属氧化物包括氧化硅、氧化铝、氧化铈、碳化硅或上述各项的组合。