專利名稱：強化的化學機械平整加工帶的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及一種晶片預加工帶，尤其是涉及在化學機械平整處理(Chemical Mechanical Planarization)裝置中使用的帶材料的制造。
相關的
背景技術：
描述在半導體器件的制造中，典型地將多個層設置在一個襯底上方，其結構特征就體現在這些層之內以及穿過這些層。襯底或者晶片的表面形狀在制造過程中有可能不平整，并且沒有得到糾正的不平整度隨著后面其它層的附加而擴大。化學機械平整處理(CMP)作為用于對半導體晶片的表面進行平整處理的制造工藝已經被開發出來，并且這種平整處理還被用于進行其它的制造工藝，包括打磨、拋光、襯底清潔、刻蝕工藝等。
通常，CMP工藝包括用控制的壓力將襯底或晶片抵靠在一個加工表面上。加工表面和晶片二者旋轉、自轉或彼此相對獨立地移動，以產生用于平整處理的摩擦力，并且保證晶片的整個表面被一致并且可控制地加工。典型的CMP裝置包括線性帶處理系統，在該系統中具有一個加工表面的帶被支撐在兩個或更多個圓筒或輥子之間，圓筒或輥子使帶通過一個旋轉路徑移動，這個旋轉路徑呈現一個平的加工表面，晶片抵靠在該表面上。晶片典型地通過一個晶片運載器來支撐和旋轉，并且在以圓形路徑行進的帶的下方構建一個拋光臺面。拋光臺面提供了穩定的表面，帶行進在它的上面，晶片被施加在帶的加工表面上，而帶抵靠著由拋光臺面所提供的穩定表面。在一些應用中，在像淤漿那樣的已知水溶液中的研磨劑被引入，以方便并增強平整處理或其它CMP處理。
其它CMP裝置包括具有一個適用于所述加工表面的圓形墊結構的旋轉的CMP加工工具、一個與圓形CMP加工工具類似的軌道CMP加工工具、一個副孔CMP加工工具以及提供了多個裝置和結構的其它CMP加工系統，這些系統和結構通常利用化學和機械力來對上面構筑有集成電路或者其它結構的半導體晶片的表面進行平整處理、凈化、打磨、拋光、擦亮、清潔或者其它的工藝處理。
在線性帶CMP系統中，帶和加工表面被典型地構建，以提供穩定的結構來抵抗帶和圓筒結構的張力，并且提供穩定的加工表面，以便精確且可控制的平整處理可以發生在該表面上。除了由圍繞著驅動系統的圓筒而行進的帶和加工表面所引起的拉伸和壓縮外，帶和加工表面一般是在由漿液和清洗操作的液體產生的潮濕環境下工作的。帶和加工表面典型地由多種材料構建而成，例如由一個不銹鋼支撐層、一個緩沖層以及一個或多個加工表面層構成。在CMP處理工藝中，多個層通過粘結、粘合、縫合以及類似方法連接起來形成具有一個面向外的加工表面的、連續的帶結構，晶片就設置抵靠在該面向外的加工表面上。
如所述的多層線性帶的構造提供了必要的支撐，以基本上防止線性CMP帶的拉伸，但是增加了帶結構的生產成本，這種帶很難同其它裝置一起工作，因為端點檢測系統，而且由于正常使用所產生的、并且被典型的潮濕環境所加劇的各層之間粘合的破壞，這種帶在開口處要遭受結構斷裂。
在線性帶CMP系統中使用的線性帶制造起來成本很高，而且要花費很長時間來替換它。線性帶的替換需要CMP系統的停機，導致了生產能力減少和制造成本的增加。由于像使用期間的壓縮和拉伸力這樣的因素，以及在長時間使用以后粘結或其它結合工藝的破壞，線性帶可能遭受像層離和分離這樣的失效，這種失效在潮濕的CMP環境下被加速。
鑒于上述情況，所需要的是一種制造線性CMP加工帶的方法、工藝和裝置，該線性CMP加工帶對使用的張力具有彈性，不容易層離或者分離，制造經濟且容易，并且容易同多個CMP加工工具和環境一起工作。
發明簡介寬泛地講，本發明通過提供一種強化的聚合物CMP加工帶而滿足了這些要求。本發明可以通過若干方式來實現，包括例如一種工藝、一種裝置、一種系統、或者一種方法。本發明的幾個實施例在下面被詳細描述。
在一個實施例中，公開了一種用于化學機械平整(CMP)處理的帶。所述帶包括被鑄造成一個連續的環以限定所述帶的一種聚合材料，以及嵌入所述的聚合材料中的一個連續的網格芯體。所述連續的網格芯體被限定成所述聚合材料的更有剛性的內部芯體。
在另一個實施例中，公開了一種用于化學機械平整(CMP)處理的帶。所述帶包括被鑄造成一個連續的環以限定所述帶的一種聚合材料，以及嵌入所述的聚合材料和一個附加的聚合材料層之間的一種強化纖維。所述強化纖維在所述聚合材料和所述附加的聚合材料層內部形成為一個連續的環。
本發明的優點有很多。本發明的一個值得注意的好處和優勢在于所述聚合物CMP加工帶在所述CMP工藝中的壽命顯著增加。同現有技術中典型的線性CMP加工帶不同，本發明的所述強化芯體提供了必要的強度、支撐，并且具有彈性成疊的，不會粘合層發生層離和分離的情況。本發明所述的強化芯體被圍在所述加工帶的結構內部，并且因此與所述帶結構組成一個整體。聚合材料圍繞并穿過所述強化芯體鑄造，或者噴射在所述的強化芯體上并穿過所述強化芯體，這樣導致所述CMP加工帶在CMP處理工藝中顯著增加了壽命。
另一個好處是較低的制造成本并且制造容易。與現有技術中典型的加工帶不同，本發明的一個實施例包括一個單獨的內部網格芯體，所述拋光帶的所述聚合物材料圍繞著所述網格芯體被鑄造。在另一個實施例中，本發明包括聚合材料的一個支撐和支配結構。在所述的多層、膠、縫針或者所述多層之間的其它粘合材料在沒有降低強度、支撐和彈性的情況下被取消了。
一個附加的優勢是將本發明的實施例同光學端點檢測裝置容易地結合成一體的能力。本發明所述的強化芯體提供了光學“窗口”的簡單構造，用來同端點檢測裝置一起使用，并且不會降低必要的強度、支撐和彈性。而且，光學端點的檢測結構的整合并沒有增加層離和分離的可能性，或者減小所述的加工帶的使用壽命。
再一個優勢和好處是針對特殊的或特定的應用而由本發明提供的多個選擇。根據特殊環境或期望的使用，本發明的實施例可以容易地實施需要的強化。
本發明的其它優勢將在隨后的詳細的說明中，并結合闡明本發明原理的附圖而更加明顯。
附圖的簡要說明通過隨后的結合了附圖的詳細說明本發明將變得容易理解，其中同樣的參考數字指代同樣的結構元件。
圖1A圖示了一個典型的線性帶CMP系統。
圖1B展示了圖1A所描述的線性帶CMP系統的側視圖。
圖2A展示了一個典型的線性CMP加工帶的橫截面。
圖2B展示了圖2A的、具有與現場的光學端點檢測系統一起使用的帶的開口部分的典型的線性CMP加工帶的橫截面。
圖3A是根據本發明的一個實施例的CMP加工帶的橫截面。
圖3B是根據本發明的另一個實施例的CMP加工帶的橫截面。
圖3C是根據本發明的再一個實施例的CMP加工帶的橫截面。
圖4A是根據本發明的一個實施例的CMP加工帶的橫截面。
圖4B是根據本發明的一個實施例的CMP加工帶的橫截面。
圖5展示了根據本發明的一個實施例參考圖4A和4B所描述的附加的聚合材料層的詳細視圖。
圖6展示了根據本發明的另一個實施例的CMP加工帶的橫截面。
圖7是根據本發明的一個實施例的網格芯體的詳細視圖。
圖8A展示了在一個作為可選擇的網格或矩陣式樣中構建的網格芯體的一個圖8B展示了在一個作為選擇的網格或矩陣式樣中構建的網格芯體的一個實施方式。
圖9A圖示了根據本發明的一個實施例的網格芯體的詳細視圖。
圖9B圖示了根據本發明的另一個實施例的網格芯體的詳細視圖。
圖10A展示了制造根據本發明的一個實施例的CMP加工帶的一種方法。
圖10B展示了本發明的鑄模的另一個實施例。
圖11是一個流程圖，展示了制造根據本發明的一個實施例的聚合物線性CMP加工帶的方法操作。
圖12A圖示了設置在線性CMP加工帶鑄模內部的網格芯體154的剖面。
圖12B圖示了設置根據本發明的一個實施例的網格芯體的網格芯體支撐物。
圖13A圖示了根據本發明的一個實施例的聚合物線性CMP加工帶鑄模。
圖13B圖示了根據本發明的一個實施例的聚合物線性CMP加工帶鑄模。
圖14是一個流程圖，展示了制造根據本發明的另一個實施例的聚合物線性CMP加工帶的方法操作。
優選的實施方式的詳細描述本發明公開了一種CMP加工帶和制造該加工帶的方法。在優選的實施例中，CMP加工帶包括包含圍住網孔帶從而限定所述加工帶的聚合材料的一個加強網孔帶，以及由聚合材料構造并通過編織纖維或合成材料加強從而形成用于CMP操作的所述加工帶。
在隨后的描述中，將提出若干特定細節以提供對本發明的徹底理解。然而，應該明白，對于本領域技術人員來講，在沒有這些特定細節中的一些或者全部的情況下本發明仍可以實現。在其它例子中，為了不使本發明不必要地晦澀難懂，眾所周知的處理操作沒有被描述。
圖1A所示為一個典型的線性帶CMP系統100。一個線性CMP加工帶102圍繞著兩個圓筒104設置。一個用于加工的晶片106附著于線性帶CMP系統100上方的一個晶片運載器108上。使晶片運載器旋轉110，旋轉110引起晶片106旋轉，并且圓筒104旋轉引起線性CMP加工帶102在方向112上移動。具有與之相連的一個晶片106的旋轉的晶片運載器108抵靠在線性CMP加工帶102上，線性CMP加工帶102圍繞著圓筒104在方向112上移動。壓板114設置在線性CMP加工帶102下方，與具有與之相連的一個晶片106的晶片運載器108相對(舉例來說，在線性CMP加工帶102的與晶片運載器相對的那側)。壓板114提供了附加的支持，以使得晶片106能夠抵靠在線性CMP加工帶102上，并具有足夠的力來完成預期的平整處理或其它CMP處理，同時還提供一個平面用于進行一致的和可測量的處理。圖1B展示了剛剛描述的線性帶CMP系統100的一個側視圖。
正如從圖1A和1B中可以看到的，線性CMP加工帶102在線性帶CMP系統100操作過程中遭受多種應力。舉個例子，當線性CMP加工帶102上的一點圍繞圓筒104行進的時候，它承受拉伸力，線性CMP加工帶102的外部區域比其內部區域承受更大的拉伸。當線性CMP加工帶上的一點繼續行進并離開圓筒104的時候，它隨著帶被伸直并經過線性帶CMP系統100的頂部或底部向著下一個圓筒行進而承受壓縮力。而且，線性帶CMP系統100使線性CMP加工帶102承受處理張力，比如晶片抵靠加工表面的向下的力、旋轉的晶片106和線性CMP加工帶102之間的摩擦接觸力以及其它的這種處理力。
圖2A展示了典型的線性CMP加工帶120的一個橫截面。示范性的線性CMP加工帶120包括三層122、124和126。頂部聚合物層122提供了加工表面，晶片106抵靠著該加工表面(見圖1A、1B)被用于CMP處理。一個緩沖層124典型地構建在加工表面聚合物層122和支撐層或底層126之間，并且在加工表面聚合物層122和剛性堅硬的支撐層或底層126之間提供了一個緩沖過渡層。典型地，支撐層或底層126是一個實心的不銹鋼或其它類似金屬帶或條，在其上面裝有緩沖層124和聚合物加工表面層122。多個層典型地通過粘合、一層澆鑄到另一層上、或其它相似的方法將一層連接于另一層的方法來彼此連接。
圖2B展示了圖2A的、具有用于與現場的一個光學端點檢測(EPD)系統一起使用的一個開口斷面128的典型的線性CMP加工帶120的一個橫截面。如圖2B可以看出的，線性CMP加工帶120的一部分被移去了，包括支撐層或底層126、緩沖層124以及加工表面聚合物層122。當一個開口斷面128被構造在一個線性CMP加工帶120上時，用于光學EPD工具的具有足夠尺寸的開口斷面128就產生在線性CMP加工帶120上。典型地，足夠的尺寸包括線性CMP加工帶120的一個小的圓形、橢圓或方形部分，這些部分的尺寸根據具有大約1.25英寸長、0.75英寸寬的典型尺寸的具體加工工具而改變，并且當然不是線性CMP加工帶120的整個寬度，或者尺寸沒有大到足夠削弱線性CMP加工帶120結構的整體性。用于EPD的開口部分128的結構典型地包括在線性CMP加工帶120中并且穿過每個加工表面聚合物層122、緩沖層124和支撐層或底層126形成一個孔或開口。
如上面所述，在線性CMP處理系統100(見圖1A和1B)的正常使用中引起的拉伸和壓縮力能夠造成如圖2A中所示的示范性帶那樣的線性CMP加工帶120的層離或分離。正常磨損的應力的影響通過包括混合液的使用、漂洗以及類似情況的濕潤環境而被加劇了。如圖2B所示的開口斷面128那樣的結構由于承受應力的表面面積增加而能夠增加線性CMP加工帶120遭受結構失效，包括層離或分離的可能性，增加了層連接和粘結或者其它粘合物暴露于濕潤環境的可能性，底層或支持層126由于產生的開口而發生了結構弱化以及類似情況。
圖3A是根據本發明的一個實施例的CMP加工帶150的橫截面。在圖3A中所示的本發明的CMP加工帶150，它主要由聚合材料152(在這里也稱為聚合物層152和聚合物152)構成，具有一個不銹鋼或其它合適材料的網格芯體154。在一個實施例中，網格芯體154形成一個接近核心或中央的層，并且聚合物152圍繞著網格芯體154并穿過它鑄造。用于鑄造CMP加工帶的聚合物152的聚合材料的例子包括聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯和環氧樹脂。所得的結構是柔性并且是有彈性的，以抵抗在線性CMP處理系統100(見圖1A和1B)使用中的拉伸和壓縮力，該結構作為單獨一個整體的結構被鑄造并且因此不承受層離或分離的高可能性，提供了用于CMP處理的一個穩定的表面，易于同光學EPD系統整合，耐用且持久，并且提供了優于現有技術的許多優點。
在本發明的一個實施例中，網格芯體154提供了一個與圖2A和圖2B所描述的底層或支撐層126類似的內部支撐。如在此所描述的，CMP加工帶的網格芯體形成一個連續的環形帶狀內芯體。連續的環沒有始端和終端，并且因此是一個帶或條狀結構。不象圖2A和2B的實心底層或支持層126，本發明的網格芯體154作為一個內芯體提供了預期的強度和支撐，并且由于其網格設計，網格芯體被粘合并鑄造在聚合物152內部以充分減少或實質上消除層離或其它分離的可能性，而當聚合物被粘合或者相反被鑄造在如圖2A和2B所示的一個實心底層或支撐層126上時，就會導致層離或分離。
圖3B是根據本發明的另一個實施方式的CMP加工帶150的一個橫截面。在圖3B中所示的實施例中，聚合物CMP加工帶150通過一個強化層154被加強。圖3B的網格強化層154與圖3A所示的網格芯體154是同樣的結構。網格強化層154因此是具有一個連續環、帶狀結構的CMP加工帶150的網格層。在一個實施例中，CMP加工帶150實質上是由聚合物152鑄造而成，并且強化網格層154抵靠著聚合物152材料的底表面設置。然后強化網格層154通過噴射156附加的聚合材料153而被粘合到聚合物層152上，實質上形成一個附加的聚合物層153并且導致強化網格層154成為一個網格芯體154。在一個實施例中，附加聚合物層153的材料與聚合物層152一樣。在另一個實施例中，附加聚合物層153的材料與聚合物層152不同，要根據加工要求和需要而定。
在本發明的一個實施例中，一個涂敷器158用于將聚合物噴射156或者涂敷到抵靠著已經鑄造有聚合物152的一個CMP加工帶150而設置的強化層154上。附加的聚合物153涂敷到強化網格層154和聚合物152上，在一個實施例中，形成一個連續的具有同聚合物層152一樣聚合材料的連續結構，并且流動通過且圍繞通常的多孔格式的強化網格層154。
圖3C是根據本發明的再一個CMP加工帶150的橫截面。在圖3C所示的實施例中，聚合物CMP加工帶150通過一個網格強化層154被強化。圖3C的網格強化層154與圖3A和3B所示的網格芯體154結構相同。在圖3C所示的實施例中，CMP加工帶150實質上由聚合物152鑄成，與圖3A所示的CMP加工帶150一樣圍住了網格芯體154。然后一個加工表面層155被鑄造，在一個實施例中，在圍住網格芯體154的聚合物152上方進行鑄造。在另一個實施例中，加工表面層使用上面所述的圖3B的涂敷器來噴涂。圖3C中所示的CMP加工帶150可以通過使用與聚合物層152硬度不同的加工表面層155的材料來優化處理條件。加工表面層155和聚合物層152都可以是聚合材料，并且因此能安全地粘合。此外，當處理條件保證的時候，加工表面層155可以被鑄造或者被涂敷，并且包括一個或多個單獨層，其中只有一個層在圖3C中圖示出。由超過單獨一個聚合材料層組成的加工表面層155可以用于實現在CMP加工帶150中的不同的硬度層，以獲得期望的加工表面特性，舉個例子，在加工表面下方的一個緩沖層。
圖4A是根據本發明的一個實施例的CMP加工帶160的橫截面。在圖4A所示的本發明的CMP加工帶160中，CMP加工帶160主要由具有一個編織纖維或合成材料強化層164的聚合材料162構造，并且一個附加的聚合材料層166被噴射或涂敷，將編織纖維或合成材料強化層164粘合到聚合材料162上。聚合材料162可以包括適合于CMP加工帶和表面的結構的若干聚合材料的任意一種，如聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、多種環氧樹脂中的一種以及類似物。
在一個實施例中，編織纖維或合成材料強化層164是聚對亞苯基對苯二酰胺纖維(kevlar)纖維。在有些實施例中，纖維由合成材料構成，比如尼龍合成纖維、聚酰亞胺、聚酯以及類似物，在一些實施例中，纖維是合成材料的組合，舉個例子，比如尼龍材料形成編織的一個方向，聚酯材料形成編織的另一個方向。以此方式，根據具體的處理需要，沿著CMP加工帶160及其橫向上的具體合成物的最預期的特性，比如強度、剛性或彈性，就可以加以選擇并予以實現。
在圖4A所示的實施例中，展示了附加的聚合材料層166將編織纖維或合成材料強化層164粘合到聚合材料162上。附加的聚合材料層166可以包括適合于用在CMP加工帶結構的若干聚合材料的任意一種，如聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、多種環氧樹脂中的一種，以及類似物。
如圖4A所示，本發明的一個實施例包括使用聚合物噴射涂敷器158通過噴射156預期的聚合物用以涂敷附加的聚合材料層166。編織纖維或合成材料強化層164被臨時夾緊、裝訂、粗釘、粘合、或者其它臨時抵靠著聚合材料162進行定位(圖4A中未示出)。聚合物噴射涂敷器158用于噴射附加的聚合材料層166，這樣附加的聚合材料層166就被涂敷到編織纖維或合成材料強化層164上，并且也滲入編織纖維或合成材料強化層164內而形成一種化學粘結，在一個實施例中，這種化學粘結是在聚合材料162和附加的聚合材料層166之間形成的。在一個實施例中，聚合材料162和附加的聚合材料層166用同樣的材料構造。在作為選擇的一個實施例中，聚合材料162和附加的聚合材料層166用不同的材料構造。然而，聚合物的特性都能保證堅固、耐久、以及某些情況下層與層之間的化學粘結，并有效地將編織纖維或合成材料強化層164圍在粘合在一起的聚合物162、166內部。
在一個實施例中，編織纖維或合成材料強化層164形成CMP加工帶的一個強化層，并且因此具有同CMP加工帶160的聚合材料一樣的環、帶狀結構。如上面所描述的，本發明的一個實施例的制作包括通過夾緊、裝訂、粗釘、使用粘合劑及類似的方法來將編織纖維或合成材料強化層164臨時施加到聚合材料162上。就象將在下面參考圖5所更加詳細描述的那樣，編織纖維或合成材料強化層164可以被構造并抵靠著聚合材料162的內表面設置，或者編織纖維或合成材料強化層164可以被構造并抵靠著聚合材料162的外表面設置。如在此使用的，聚合材料162的內表面對應于限定了CMP加工帶160的連續的環、帶狀結構的內表面。CMP加工帶160的內表面是與圓筒104(見圖1A、1B)和壓板114(見圖1A、1B)相接觸的表面。因此，外表面是具有加工表面并且晶片置于其上進行處理的表面。
圖4B是根據本發明的一個實施例的CMP加工帶160的橫截面。與圖4A所示的CMP加工帶160相似，圖4B中的CMP加工帶160包括一種聚合材料162、一種編織纖維或合成材料強化層164以及一種附加的聚合材料層166。編織纖維或合成材料強化層164被抵靠著聚合材料162設置，并且附加的聚合材料層166通過噴射156或者涂敷附加的聚合材料層166而被涂敷到編織纖維或合成材料強化層164上，使得涂敷的聚合物滲入編織纖維或合成材料強化層164，并在聚合材料162和附加的聚合材料層166之間形成堅固且耐久的粘合，有效地將編織纖維或合成材料強化層164圍在CMP加工帶160內部。在一些實施例中，所形成的粘合是位于聚合材料162和附加的聚合材料層166之間的化學粘合。圖4B所示的實施例包括一個EPD開口，其功能如參考圖2B所描述的。
在一個實施例中，EPD開口168在編織纖維或合成材料強化層164被抵靠著聚合材料162設置之前就被構造于編織纖維或合成材料強化層164中。在附加的聚合材料層166被涂敷之后，聚合材料162和附加的聚合材料層166被粘合而圍住編織纖維或合成材料強化層164。在一個實施例中，EPD開口168通過產生穿過附加的聚合材料層166和聚合材料162的一個開口從而構建在CMP加工帶160中，這個開口與已經在編織纖維或合成材料強化層164中產生的開口對齊且穿過它。在一些應用中，一種選擇的編織纖維或合成材料是有韌性、堅固、耐用的，或者非常難以切削或穿透以形成一個EPD開口。當編織纖維或合成材料被包圍在聚合材料中的時候，產生開口就極其困難，因此在編織纖維或合成材料強化層164被抵靠著聚合材料162設置之前，開口就被構建好。
在另一個實施例中，聚合材料162和附加的聚合材料層166在與EPD開口168穿過編織纖維或合成材料層164對應的區域被設置成較薄的(圖4B中未示出)。在一些實施例中，完全穿透所有聚合材料162、編織纖維或合成材料強化層164以及附加的聚合材料層166不是必需的。因為編織纖維或合成材料強化層164具有一個允許穿過該強化層的光學傳輸的EPD開口，因而聚合材料162和附加的聚合材料層166只需要被減薄以滿足用于EPD的光學傳輸即可。
在其它實施例中，EPD開口168是通過在一個已制造好的CMP加工帶160中穿過整合的聚合材料162、編織纖維或合成材料強化層164、以及附加的聚合材料層166中的每一個而產生一個開口來制成的。在一個作為選擇的實施例中，一個EPD開口168可以在連續的環、帶狀結構的鑄造過程中被構建在聚合材料162中，并且一個開口可以在GMP加工帶160制造期間，在抵靠著聚合材料162設置之前而在編織纖維或合成材料強化層164中構建。當編織纖維或合成材料強化層164抵靠著聚合材料162設置的時候，將在各組成層中的開口對齊。附加的聚合材料層166被涂敷，將各層粘合在一起并圍住編織纖維或合成材料強化層164，形成CMP加工帶160。然后通過在附加的聚合材料層166中沖孔而產生EPD開口168，沖孔位置在聚合材料162和編織纖維或合成材料強化層164中已經存在的開口的上方。
圖5展示了根據本發明的一個實施例的參考圖4A和4B所描述的涂敷附加的聚合材料層166的詳細視圖。如參考圖4A和4B所描述的那樣，編織纖維或合成材料強化層164被構造成一個連續的環、帶狀結構，并且抵靠著聚合材料162設置，聚合材料162也是一個連續的環、帶狀結構。根據CMP加工帶預期的制造和使用情況，編織纖維或合成材料強化層164可以抵靠著聚合材料162的內表面或外表面設置。在一個實施例中，編織纖維或合成材料強化層164可以用聚對亞苯基對苯二酰胺纖維(kevlar)構建。在其它實施例中，編織纖維或合成材料強化層164由多種纖維或合成材料中的任何一種來制造，如聚酯、人造纖維、尼龍、聚酰亞胺、合成纖維混合物及其類似物。選擇的編織纖維或合成材料通常是多孔的，以允許附加的聚合材料層166滲入編織纖維或合成材料，這樣就使得聚合材料162的聚合物以及附加的聚合材料強化層166形成結合，有效地將編織纖維或合成材料強化層圍在聚合材料162和附加的聚合材料層166內部，形成一個整體結構的CMP加工帶160。如此形成的整體結構實質上不容易象在一些現有技術的CMP加工帶和表面結構中所典型使用的層那樣發生層離或分離。
如圖5所示，本發明的一個實施例包括通過用一個聚合物噴射涂敷器158來噴射156聚合材料從而形成附加的聚合材料層166。涂敷的附加的聚合材料層166的聚合物或聚合材料可以是與限定出聚合材料162的材料同樣的聚合物或聚合材料，或者在一些實施例中可以是不同的聚合物或聚合材料。在優選實施例中，選擇的聚合物或聚合材料具有能形成有強度且持久的粘合的特性。在一些實施例中，形成的粘合是化學粘合。示范性的聚合材料包括聚氨酯、聚酯、PVC、聚丙烯酸酯、多種環氧樹脂中的任意一種以及類似物。如圖5可以看出的，涂敷的聚合物滲入了編織纖維或合成材料強化層164，在聚合材料162和附加的聚合材料層166之間形成有強度且持久的粘合，并且圍住編織纖維或合成材料強化層164。這樣形成的結構將形成一個作為整體的結構單元的強化的CMP加工帶。
圖6展示了根據本發明的另一個實施例的一個CMP加工帶170的橫截面。在圖6所示的實施例中，CMP加工帶170包括如上面參考圖4A、4B和圖5所示和所描述的聚合材料162、編織纖維或合成材料強化層164以及附加的聚合材料層166。在圖6中所示，一個加工表面層172被鑄造、噴射或涂敷到CMP加工帶170上。在圖4A、4B和圖5所示和所描述的實施例中，聚合材料162限定了加工表面。在圖6所示的實施例中，一個獨立的加工表面層172被鑄造、噴射或施加到聚合材料162上以形成CMP加工帶170的加工表面。
圖6所示的CMP加工帶170被制造以優化在應用中的加工表面，在應用中期望具有一個同下面的聚合材料162或附加的聚合材料層166硬度不同的加工表面層172。如上面參考圖5所描述的，編織纖維或合成材料強化層164可以抵靠著聚合材料162的一個內表面或一個外表面來設置。通過這種方式，可以將各層硬度的差異結合起來以根據處理條件和期望來優化加工表面層172的硬度。在一個實施例中，聚合材料162、編織纖維或合成材料強化層164以及附加的聚合材料層166如上面參考圖4A、4B和圖5所描述的那樣被制造，然后加工表面層172被鑄造在已經形成好的多層上，以限定出CMP加工帶170的加工表面。在其它實施例中，聚合材料162、編織纖維或合成材料強化層164以及附加的聚合材料層166被制造，然后加工表面層172被噴射或涂敷到已形成好的多層上，進而形成CMP加工帶170。
圖6中所示的CMP加工帶170的實施例也可以被使用來控制CMP加工帶170的厚度以滿足性能要求。如上面所述的根據本發明的實施例的一個典型的CMP加工帶170、160、150的厚度范圍在大約80密耳(mils)到100密耳之間。在根據本發明的CMP加工帶170的一個實施例中，整合的聚合材料162、編織纖維或合成材料強化層164以及附加的聚合材料層166的厚度可以最小化到范圍從大約20密耳到大約30密耳之間，同時保持期望的強度和結構支撐特性。CMP加工帶170的整個厚度則依賴于加工表面層172的類型和厚度。舉個例子，如果期望一個較厚的CMP加工帶170，那么聚合材料162、附加的聚合材料層166和加工表面層172的任意一個都可以被構造成期望的厚度以獲得設計目標。用類似的方式，可以對層172、162、166的厚度和成分進行調整，以獲得期望的硬度、剛度以及根據處理條件和處理期望的特性。
而且，在根據圖3A、3B、3C所示的實施例的一個CMP加工帶150的實施例中，通過調整如上面所述的聚合材料152、附加的聚合物153和加工表面155層中的任意一個可以獲得期望的厚度。在一個實施例中，CMP加工帶的整個厚度依賴于加工表面層155的類型和厚度。如果期望一個較厚的CMP加工帶，那么具有嵌入的網格芯體154的聚合物層152可以被制造得像期望的那樣厚，從而獲得CMP加工帶所期望的厚度。
對圖3A、3B、3C的本發明的實施例作更近距離地觀看，圖7展示了根據本發明的一個實施例的網格芯體154的詳細視圖。在所示的實施例中，網格芯體154以網格排列而構造。如在此所描述的，一個網格限定了內部網格芯體154的網格結構，并且一個網格作為選擇被定義成一個矩陣。垂直件174a和水平件174b被排列形成所示的一個正交網格。在一個實施例中，通過將垂直件174a和水平件174b粘結、結合、焊接、軟焊或者固附在一起從而構建成網格芯體154。如將要參考圖8A和8B所詳細描述的那樣，網格芯體154并不僅限于垂直件174a和水平件174b，還有網格件174(在圖7中示為174a和174b)可以根據處理環境、期望、規范、以及類似要求而形成任意期望的方向或網格式樣。
在一個實施例中網格件174a、174b之間的接合點176是固定的，以允許在網格中的間斷，如將在下面參考圖8A和8B所詳細描述的那樣。在另一個實施例中，網格或矩陣是通過編織、織造、纏繞或者其它的方式形成由編織件174a、174b構成的網格。
在一個實施例中，垂直件174a和水平件174b是由不銹鋼制成的圓柱桿或單股絞合線。可以構建網格芯體154的其它材料包括不銹鋼合金、鋁、鋼、銅以及類似的材料，用以為線性CMP加工帶150(舉例來說見圖3A)提供堅固的內部框架，所述材料針對由常規的線性CMP處理所產生的壓力是彈性的，所述材料容易制造并且被圍在聚合物中，因此不會層離，并且所述材料還提供了剛性結構，充分地支持用于CMP處理的晶片的操作，提供了用于持續的CMP工具操作的耐用的強化加工帶，并且不會受到拉伸或者其它變形。圓柱桿結構與單股絞合線、桿、棒一樣，被選擇用來提供最大的彈性和強度或者耐用的結構以便在構建網格芯體154的時候使用。本發明的其它實施例包括具有平的表面和薄的輪廓的基本上為矩形的桿，以便提供更大的表面區域用于在網格件174a、174b之間的連接點處粘合，或者包括容易形成網格或網格矩陣樣式的任何其它的結構。
圖8A和8B展示了構成作為選擇的網格或矩陣樣式的網格芯體154的實施例。在圖8A中，所示的網格芯體154是簡單交叉或斜網格樣式。在圖8B中，所示的網格芯體154是如圖7所示的正交網格和圖8A所示的簡單交叉或斜網格的結合。圖8A和8B展示了多種網格排列或結構的僅僅兩種備選擇的實施例。應該知道，網格芯體154的網格件174可以為了特殊的應用而排列和成形。舉個例子，網格芯體154可以被成形，以提供附加的十字帶加強，提供圍繞線性CMP加工帶周長的附加的帶加強，提供邊緣加強，或者按照期望提供特殊的局部的加強或加固。特殊的局部加強的一個例子將參考圖9B進一步被詳細描述。網格或矩陣樣式的選擇提供了本發明的多個實施例，用以滿足多個CMP處理應用的要求。
圖9A圖示了根據本發明的一個實施例的網格芯體154的詳細視圖。在圖9A中所示的實施例中，一個EPD開口178已經在網格芯體154中形成。如上面參考圖7所描述的，網格芯體154的實施例通過將垂直件174a和水平件174b粘結、結合、焊接、軟焊或者固附在一起從而被構建。網格件174a、174b之間的每個接合點176被固定，以允許在網格中的間斷。圖9A展示了網格芯體154的網格中的間斷的一個例子。網格件的連接點被固定以使得從固定的結合點處去除一個桿后留下的剩余的三個桿和固定的接合點仍能保持原樣。如圖9A所示，通過選擇性地切斷緊鄰網格的多個垂直件174a和多個水平件174b以形成EPD開口178，從而構建出一個EPD開口178。因為網格接合點176是固定的，所以網格芯體154保持由網格芯體154最初所提供的期望的強度、剛性、柔性和彈性。EPD開口178允許光學EPD信號穿過線性CMP加工帶150(見圖3A)而傳輸。在圖9A中示出的EPD開口178的形狀容易從網格芯體154的所示網格中構建。在一個典型的CMP加工帶150中，EPD開口178的形狀是圓形的、橢圓的或者方形的，并且可以適當地被修飾以滿足特殊的處理需要。所示的EPD開口178可以是任意可能的形狀。
圖9B圖示了根據本發明的另一個實施例的網格芯體154的詳細視圖。在圖9B中，一個EPD開口已經在網格芯體154中構建出來。EPD開口178通過所示實施例的支撐件180被加強。支撐件180可以按照期望被構造和連接以限定出EPD開口178的周長。在通過對網格件174進行編織、織造或纏繞的網格芯體154的一個實施例中，具有支撐件180的一個EPD開口178是尤其有用的，用來防止在網格間斷處的拆散、拉伸或其它變形。在一個實施例中，支撐件在至少圍繞著EPD開口的周長的每個網格接合點處被固定。所示實施例是用于網格件174的多個結構和式樣中的一種。在另一個實施例中(未畫)，一個或多個圓形支撐件180限定了EPD開口178的周長，至少在每個相鄰網格接合點處連接于網格芯體154的網格上。
圖10A展示了制造根據本發明的一個實施例的CMP加工帶的一種方法。圖10A展示了形成于一個鑄模182a、182b內部的CMP加工帶的剖面，并且包括在網格芯體154中的一個EPD開口。在一個實施例中，網格芯體154被設置在一個鑄模的第一側邊182a和第二側邊182b之間。在一個實施例中，EPD開口被設置在臨近鑄模的第二側邊182b中的一個結構184處，以在線性CMP加工帶中的EPD開口處產生一個更薄的區域。聚合物前體(precurser)或液體聚合物被引入鑄模中，以圍繞著內部網格芯體154流動并成型。使用聚合物和鑄模的線性CMP加工帶的形成在下面參考圖11被更加詳細地描述。
在本發明的一個實施例中，在EPD開口178處的結構184形成位于EPD開口178處的聚合物152表面的一個較薄的區域。在有一個光學EPD系統的線性帶CMP系統100(見圖1A和1B)中，一個光束穿過線性CMP加工帶而被傳輸。EPD開口178允許一個光束穿過網格芯體154而被傳輸。多個聚合物允許有限的光學傳輸穿過聚合物塊，并且在當前發明的一個實施例中，聚合物152塊的厚度被最小化，以允許光學傳輸。提供了結構184以便在EPD開口178處鑄造較薄的區域。在作為備選擇的一個實施例中，鑄模的第一側邊182a和第二側邊182b沒有結構184，并且如果必要的話，在線性CMP加工帶形成以后，聚合物152在EPD開口178處的表面被減薄。在另一個實施例中，聚合物152塊在EPD開口178處被局部處理，以將聚合物152清除。局部清除的聚合物152的區域用作穿過EPD開口178的一個窗口。
圖10B展示了本發明的鑄模182a、182b的另一個實施例。在圖10B中所示的鑄模的第一側邊182a和第二側邊182b中的每個都具有一個設置在EPD開口178處的結構184。結構184不但在線性CMP加工帶中的上表面而且在其下表面上形成一個更薄的區域。如參考圖10A所描述的，在EPD開口178處的聚合物152可以進一步地被處理，以清除聚合物152的區域，形成一個窗口。
圖11是一個流程圖200，展示了根據本發明的一個實施例的聚合物線性CMP加工帶的制造方法。所示的方法開始于操作202，其中用于聚合物線性CMP加工帶的網格芯體被定位設置在直線加工帶鑄模中。在下面參考圖13A和13B對一個線性CMP加工帶鑄模作更加詳細地描述。在操作202中，按照期望可以包括EPD開口或者不包括EPD開口的聚合物線性CMP加工帶的網格芯體被定位設置在鑄模內部，以實現聚合物圍繞并滲入網格芯體的鑄造。
方法繼續進行到操作204，并且準備要澆鑄成一個線性CMP加工帶的聚合物。在一個實施例中，準備聚合材料用于使用如下面參考圖13A和13B所更加詳細描述的一個完全的聚合物成型容器來澆鑄成一個聚合物線性CMP加工帶。任何期望的聚合物可以根據專門的處理需要而使用。通常地，一個柔性的、耐用的和堅韌的材料被期望用于線性CMP加工帶，以在沒有刮擦的情況下有效地進行晶片的平整處理。選擇的聚合物不需要具有充分的彈性，而且不應該在使用中松弛。可以選擇不同的聚合物以加強適用于所期望處理的某些特性。在一個實施例中，聚合物可以是聚氨酯。在另一個實施例中，聚合物可以是聚氨酯混合物，用以產生完成的線性CMP加工帶的一個加工表面，該表面是微孔聚氨酯，具有大約0.4-1.5克/平方厘米的比重和大約2.5-90的肖氏D(share D)硬度。典型地，一種液態樹脂和一種液態固化劑被混合以形成聚氨酯混合物。在另一個實施例中，可以使用一種聚合物凝膠以形成線性CMP加工帶。
在操作204之后，該方法前進到操作206，其中準備好的聚合物被注入鑄模中。在一個實施例中，聚氨酯或者其它聚合物或聚合材料被分配到一個熱圓柱鑄模內。圓柱鑄模的一個實施例在下面參考圖10A和10B被更加詳細地描述。應該理解也可以使用其它類型和形狀的鑄模。
然后，在操作208中，將準備好的聚合物加熱和固化。應該理解，任何類型的聚合物都可以用能在最終線性CMP加工帶中產生期望的物理特性的任何方式來加熱和固化。在一個實施例中，一種聚氨酯混合物在預定溫度下被加熱和固化一段預定的時間，以形成一個聚氨酯加工表面。適合于所選聚合物或聚合材料，或者適合于獲得特定的期望特性的固化時間和溫度可以隨后進行。僅僅在一個實施例中，熱塑性材料被加熱并且隨后通過冷卻被定型。
在操作208之后，方法前進到操作210，并且通過將帶從鑄模中移出來而將聚合物線性CMP加工帶脫模。在一個實施例中，鑄模是一個聚合物線性CMP加工帶成型容器，如參考圖13A和13B進一步詳細描述的。
然后，在操作212中，聚合物線性CMP加工帶被車削成預定的尺寸。在操作212中，聚合物線性CMP加工帶被切割成用于最佳線性CMP處理的期望的厚度和尺寸。如果聚合物線性CMP加工帶是具有EPD開口的實施例，操作212包括如上面所述的在EPD開口處減薄和清除聚合物區域。在一個實施例中，根據想要使用聚合物線性CMP加工帶的CMP處理工藝，將聚合物線性CMP加工帶車削成厚度范圍在大約0.02英寸到大約0.2英寸之間，其優選的厚度是大約0.9英寸。
在操作212之后，方法前進到操作214，并且在根據本發明的一個實施例的聚合物線性CMP加工帶的加工表面上形成了槽。在另一個實施例中，可以通過在鑄模內部提供合適的樣式而在成型期間形成槽。在一個實施例中，將粗鑄件在車床上旋轉切削并切槽以產生具有方形槽的光滑的打磨表面。
在操作214之后，方法前進到操作216，其中聚合物線性CMP加工帶的邊緣被剪切。然后，在操作218中，將聚合物線性CMP加工帶清潔并準備使用。在一個實施例中，聚合物線性CMP加工帶長度是90-110英寸，寬度是8-16英寸，厚度是0.020-0.2英寸。因此它適合于使用在由Lam研究公司生產的TeresTM直線拋光設備中。一旦聚合物線性CMP加工帶已為使用做好了準備，所述方法就完成了。
圖12A展示了設置在一個線性CMP加工帶鑄模(未示出)內的一個網格芯體154的一個截面。在一個實施例中，網格芯體154被定位設置在軌道內的鑄模內部和從鑄模的底軌道220c延伸出來的支撐物上面。在另一個實施例中，網格芯體154的垂直件174a周期性地延伸以給網格芯體154提供支撐。為網格芯體154提供支撐以將網格芯體154定位設置在鑄模(未示出)內部，以使得聚合物線性CMP加工帶圍繞并穿過網格芯體154而被鑄造，同時網格芯體154的邊緣和聚合物線性CMP加工帶的邊緣分開有足夠的所預期的距離。應該知道，網格芯體154的剛性結構允許在鑄模(未示出)內部放置和支撐網格芯體154。在一個實施例中，網格芯體154被定位設置在支座上(見圖12B)，并且在一個實施例中被定位設置在那些為了在鑄模內部支撐網格芯體154而延伸的垂直件174a上。在設置好了的時候，網格芯體154的材料特性能防止松弛、彎曲、折疊以及類似情況。在一個實施例中，提供了內部的定位銷(未示出)用于將網格芯體154精確定位設置在鑄模內部，舉個例子，設置在臨近EPD開口處。
圖12B圖示了安置根據本發明的一個實施例的網格芯體154的一個網格芯體支撐物230。在一個實施例中，網格芯體支座230從鑄模(未示出)的底軌道延伸出來，以將網格芯體154安置成離最終的聚合物線性CMP加工帶的邊緣有一段預定的距離。在一個實施例中，網格支座230的柄230a由具有充足強度的材料制作，以便將網格芯體154支撐在適當位置，用以抵抗聚合物鑄造的熱量或任何力，并且在鑄造聚合物線性CMP加工帶以后容易與底軌道220c脫離。示范性的材料包括軟金屬或脆金屬及其類似物。
圖13A和13B圖示了在根據本發明的一個實施例中的聚合物線性CMP加工帶的鑄模220。在圖13A中，鑄模220被分開展示，以展示出鑄模220的第一側邊220a和第二側邊220b以及底軌道220c。一個安置網格芯體的軌道220d被展示在底軌道220c內。第一側邊220a和第二側邊220b如箭頭222所示被同心裝配，這樣，第一側邊220a就限定了最終的聚合物線性CMP加工帶的第一表面，第二側邊220b就限定了最終的聚合物線性CMP加工帶的第二表面，底軌道220c就限定了最終的聚合物線性CMP加工帶的第三表面。在一個實施例中，第一側邊220a限定了最終帶的頂表面，第二側邊220b限定了最終帶的底表面，底軌道220c限定了最終帶的一個邊緣。內部網格芯體154(見圖12A)被設置在第一側邊220a和第二側邊220b之間，并且被支撐在底軌道220c的上方。
圖13B展示了一個裝配好的聚合物線性CMP加工帶的鑄模220，一個內部網格芯體154(見圖12A)可以設置在其內部，并且隨后液態聚合物或者聚合物前體可以流入鑄模中以形成聚合物線性CMP加工帶。如參考圖13A所描述的，在一個實施例中，底軌道220c限定了最終聚合物線性CMP加工帶的一個邊緣。在一個實施例中，在聚合物帶的形成中，聚合材料以液態聚合物或聚合物前體的形式流入到鑄模220中。然后液態聚合物或聚合物前體填充鑄模220，圍繞并穿過根據本發明的一個實施例的內部網格芯體流動。然后在鑄模頂部，液態聚合物或聚合物前體的表面限定了所得的最終聚合物線性CMP加工帶的第二邊緣。
圖14是一個流程圖250，展示了根據本發明的另一個實施例的聚合物線性CMP加工帶的制造方法。所示的方法開始于操作252，其中編織纖維或合成材料強化層被構建。在一個實施例中，編織纖維或合成材料強化層由聚對亞苯基對苯二酰胺纖維構建。在其它實施例中，編織纖維或合成材料強化層由尼龍、人造纖維、聚酯、聚酰亞胺、合成材料混合物或者其它期望的合成材料構建而成，用于給所構建的CMP加工帶提供期望的強化作用。期望的強化品質的例子包括強度、耐用性、CMP加工帶經過連續地持續使用而被拉伸的趨勢的減少、在線性CMP加工工具或系統中使用時的柔性以及類似性能。
在一個實施例中，編織纖維或合成材料強化層被構建，以抵靠著構建的CMP加工帶的聚合材料的一個內表面設置。在另一個實施例中，編織纖維或合成材料強化層被構建，以抵靠著構建的CMP加工帶的聚合材料的一個外表面設置。在操作252中，編織纖維或合成材料強化層根據期望的尺寸被構建，并且設置在一個連續的環、帶狀結構中。在一個實施例中，根據加工需要，在編織纖維或合成材料強化層的構建期間，EPD開口被構建在該層中。
方法繼續進行到操作254，并且準備要澆鑄在一個CMP加工帶中的聚合物。在一個實施例中，準備聚合材料用于使用一個聚合物鑄模來澆鑄在一個聚合物CMP加工帶中。典型地使用一個聚合物鑄模，通過將期望的聚合物或聚合材料注入到一個鑄模內而將一個聚合物CMP加工帶鑄造成連續的環、帶狀結構或者形成期望的尺寸和形狀。在一個實施例中，方法操作254包括準備聚合物或聚合材料，用于鑄造如上面參考圖4A、圖4B、圖5和圖6所描述的并且由參考數字162所確定的聚合材料。在一個實施例中，在方法操作254中的聚合物或聚合材料的準備包括對所述聚合材料的準備和對用于由上面參考數字166所確定的附加的聚合材料層的聚合物或聚合材料的準備。
任何期望的聚合物或聚合材料可以根據專門的加工需要而使用在操作254中。通常地，期望將一種柔性的、耐用的和堅韌的材料用于線性CMP加工帶，以便在沒有刮擦的情況下有效地進行晶片的平整處理。選擇的聚合物不需要具有充分的彈性，而且不應該在使用中變松弛。可以選擇不同的聚合物以加強所期望的處理操作的某些特性。在一個實施例中，聚合物可以是聚氨酯。在另一個實施例中，聚合物可以是聚氨酯混合物，它形成已完成的線性CMP加工帶的一個加工表面，該表面是微孔聚氨酯，具有大約0.4-1.5克/平方厘米的比重和大約2.5-90的肖氏D(share D)硬度。典型地，將一種液態樹脂和一種液態固化劑混合以形成聚氨酯混合物。在另一個實施例中，可以使用一種聚合物凝膠以形成聚合材料。
在操作254之后，方法前進到操作256，其中將準備好的聚合物注入鑄模中。在一個實施例中，將聚氨酯或者其它聚合物或聚合材料分配到一個熱的圓柱形鑄模內。在一個實施例中，將準備好的聚合物注入到鑄模內以形成在上面附圖中由參考數字162所標識的聚合材料。
在操作258中，將準備好的聚合物加熱和固化。應該理解，任何類型的聚合物都可以用能在最終聚合物CMP加工帶中產生期望的物理特性的任何方式來加熱和固化。在一個實施例中，將一種聚氨酯混合物在預定溫度下加熱和固化一段預定的時間，以形成一個聚氨酯加工表面。適合于所選聚合物或聚合材料或者適合于獲得特殊的期望特性的固化時間和溫度可以隨后進行。僅僅在一個實施例中，熱塑性材料被加熱并且隨后通過冷卻被定型。
在操作258之后，方法前進到操作260，并且通過將帶從鑄模中移出來而將聚合物線性CMP加工帶脫模。在一個實施例中，鑄模是一個聚合物線性CMP加工帶的成型容器，用于形成通過編織纖維或其它合成材料強化層以及附加的聚合材料來強化的聚合材料，以將編織纖維或合成材料強化層圍在CMP加工帶的聚合物結構內。
然后，在操作262中，根據加工需要將聚合材料構建成期望的厚度和尺寸。在一個實施例中，將聚合材料車削成預定的尺寸。在操作262中，一個鑄造的連續環、帶狀形式的聚合材料被切割成用于最佳線性CMP處理的期望的厚度和尺寸。在一個實施例中，根據要使用聚合物線性CMP加工帶的CMP處理工藝，將聚合物線性CMP加工帶車削成厚度范圍在大約0.02英寸到大約0.2英寸之間，優選的厚度是大約0.02英寸到0.05英寸之間。
方法前進到操作264，其中編織纖維或合成材料強化層抵靠著聚合材料設置并且臨時連接。臨時連接的方法包括夾緊、裝訂、粗釘、使用粘合劑以及類似方法來將編織纖維或合成材料強化層精確地抵靠著聚合材料進行定位設置。在一個實施例中，編織纖維或合成材料強化層抵靠著聚合物層的一個內表面定位設置。在另一個實施例中，根據處理或者構建需要，編織纖維或合成材料強化層抵靠著聚合材料的一個外表面定位設置。
在方法操作266中，涂敷附加的聚合材料以形成附加的聚合材料層，并且將編織纖維或合成材料強化層圍在已構建的CMP加工帶的聚合物結構的內部。在一個實施例中，通過將附加的聚合材料噴射到編織纖維或合成材料強化層上方而涂敷附加的聚合材料。在另一個實施例中，臨時連接到編織纖維或合成材料強化層上的聚合材料被定位設置在一個鑄模中，并且附加的聚合材料被鑄造在編織纖維或合成材料強化層上方。然而涂敷附加的聚合材料層，聚合物或聚合材料滲入編織纖維或合成材料并且同聚合材料粘合，圍住編織纖維或合成材料強化層，從而限定出強化CMP加工帶的整體結構。
方法繼續到操作268，其中，將包括作為組成部分的聚合材料、編織纖維或合成材料強化層以及附加的聚合材料層的強化聚合物CMP加工帶構建成所期望的厚度和尺寸。在一個實施例中，所述構建包括車削、剪切以及類似操作以獲得期望的厚度和表面特性。如果聚合物線性CMP加工帶是具有EPD開口的實施例，操作268的一個實施例就包括如上面所述的在編織纖維或合成材料強化層中所構建的EPD開口處進行穿透(piercing)、減薄和清除聚合物區域等操作。在根據本發明的一個CMP加工帶的構建實施例中，方法操作256中所使用的鑄模或模型包括在其內部的、用于形成EPD開口的結構形式。在方法操作264中，設置編織纖維或合成材料強化層，其構建的EPD開口與在聚合材料中限定的結構對齊。在操作268中，EPD開口的最終減薄或穿透按照期望完成。
在方法操作268的一個實施例中，強化聚合物CMP加工帶根據處理需要被構建成期望的厚度和尺寸。在一個實施例中，整體的聚合材料被車削成預定的尺寸。在一個實施例中，根據使用聚合物CMP加工帶的CMP處理工藝，強化的聚合材料被被車削成厚度范圍在大約0.02英寸到大約0.2英寸之間，優選的厚度是大約0.07英寸到0.12英寸。
在操作268的一個實施例中，強化聚合物CMP加工帶的邊緣被剪切，并且強化聚合物CMP加工帶被清潔并準備使用。在一個實施例中，聚合物線性CMP加工帶長度是90-110英寸，寬度是8-16英寸，厚度是0.020-0.2英寸。因此它適合于使用在由Lam研究公司生產的TeresTM直線拋光設備中。
在一個實施例中，整體結構強化的聚合物CMP加工帶被構建成期望的厚度和尺寸后就完成了一個強化CMP加工帶的制作，同時所述方法也就完成了。在一個實施例中，所述方法包括附加的方法操作270，其中期望的預加工表面被構建。在方法操作270的預加工表面的構建中，在根據本發明的一個實施例的強化聚合物CMP加工帶的一個加工表面上形成槽。在另一個實施例中，可以通過在鑄模內部提供合適的樣式而在成型期間形成槽。在一個實施例中，將粗鑄件在車床上旋轉并切槽以產生具有方形槽的光滑的打磨表面。在另一個實施例中，將一種單獨的聚合物或聚合材料加工表面涂敷到強化的CMP加工帶上，聚合物或聚合材料粘合于強化的CMP加工帶上而形成一個附加的成一體的結構。附加的加工表面的實施例包括提供了與強化聚合物CMP加工帶的基礎層的硬度不同的硬度、期望的表面紋理以及類似特征的表面。如果附加的方法操作228完成了，則強化的聚合物CMP加工帶就完成了加工表面的構建和準備，所述方法也完成了。
盡管已經為了清楚理解的目的而對前述發明做了詳細描述，但應該清楚，可以在所附的權利要求的范圍內做某些變化和修改。因此，這些實施例被認為是解釋性的而不是限制性的，并且本發明并不限于此處所給的細節，但是可以在所附的權利要求的范圍和等同物內進行修改。
權利要求
1.一種用于在化學機械平整(CMP)處理中使用的帶，包括被鑄造成一個連續的環以限定所述帶的一種聚合材料；以及一個嵌入所述聚合材料中的連續的網格芯體，所述連續的網格芯體被限定成所述聚合材料的剛性的內部芯體。
2.如權利要求1所述的帶，其中所述的聚合材料包括聚氨酯、聚酯、PVC、聚丙烯酸酯和環氧樹脂。
3.如權利要求1所述的帶，其中所述的連續的網格芯體被限定成由交叉件構成的一個網格，并且所述的交叉件在固定點連接，用以為所述帶形成一個剛性支撐結構。
4.如權利要求1所述的帶，其中所述的連續的網格芯體被限定成由交叉件構成的一種網格，并且所述交叉件限定了一種編織結構。
5.如權利要求4所述的帶，它進一步包括在所述的連續網格芯體的所述網格中的間斷，構造所述的間斷以在所述網格中提供一個開口，適用于穿過所述網格的光學傳輸。
6.如權利要求5所述的帶，其中用強化的周邊元件來限定所述的連續網格芯體的網格中的開口，所述周邊元件被固定到圍繞在所述網格中的所述開口周圍的所述接合點處。
7.如權利要求6所述的帶，其中將所述聚合材料在所述連續網格芯體的網格中的開口處制得較薄，并且加工所述聚合材料，以便在所述連續網格芯體的網格中的開口處使光學傳輸能夠穿過所述較薄的聚合材料。
8.如權利要求1所述的帶，它進一步包括在所述聚合材料上方限定一個加工表面，所述聚合材料是一個第一聚合材料，并且把由一個第二聚合材料所限定的加工表面澆鑄到所述第一聚合材料上。
9.一種用于在化學機械平整(CMP)處理中使用的帶，包括被鑄造成一個連續的環以限定所述帶的一種聚合材料；以及嵌入所述聚合材料和一個附加的聚合材料層之間的一種強化纖維，所述強化纖維被限定成在所述聚合材料和所述附加的聚合材料層內部的一個連續的環。
10.如權利要求9所述的帶，其中所述的聚合材料包括聚氨酯、聚酯、PVC、聚丙烯酸酯和環氧樹脂。
11.如權利要求9所述的帶，其中所述的附加的聚合材料層由聚氨酯、聚酯、PVC、聚丙烯酸酯和環氧樹脂中的一種限定。
12.如權利要求9所述的帶，它進一步包括在所述的強化纖維中構建的開口，所述的開口適用于穿過所述強化纖維的光學傳輸。
13.如權利要求12所述的帶，其中將所述的聚合材料和所述的附加的聚合材料在所述強化纖維的開口處制得較薄。
14.如權利要求9所述的帶，其中所述的強化纖維由聚對亞苯基對苯二酰胺纖維以及一種合成纖維所限定，所述合成纖維包括尼龍、聚酯、聚酰亞胺、人造纖維和PVC。
15.如權利要求9所述的帶，它進一步包括在所述聚合材料的上方限定一個加工表面，所述聚合材料是一種第一聚合材料，并且把由一種第二聚合材料所限定的所述加工表面粘合到所述的第一聚合材料上。
全文摘要
提供了一種用于在化學機械平整處理(CMP)中使用的加工帶(150、160、170)。所述的加工帶通過網孔帶(154)和編織纖維(164)之一來強化。所述加工帶包括一種將所述網孔帶圍住以限定出所述加工帶聚合材料(152)。制造所述加工帶使得所述網孔帶在所述聚合材料內部形成連續的環，并且將所述網孔帶構建成由交叉元件(174)組成的一個網格。在固定的接合點(176)將所述的交叉元件連接起來，以形成用于所述加工帶的一個剛性支撐結構。
文檔編號B24B37/00GK1639034SQ03805654
公開日2005年7月13日 申請日期2003年3月10日 優先權日2002年3月12日
發明者林際兵, D·J·海姆斯 申請人:蘭姆研究有限公司