KR101495141B1 - Polishing pad for eddy current end-point detection - Google Patents

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다이앤 스코트
핑 후앙
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Abstract

와전류 종료­시점 검출에 사용하는 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드가 설명된다. 와전류 검출에 사용하는 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법 또한 설명된다.A polishing pad for polishing a semiconductor substrate used for detecting an eddy current end point is described. A method of manufacturing a polishing pad for polishing a semiconductor substrate used for eddy current detection is also described.

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Figure 112014029141411-pat00001

Description

와전류 종료­시점 검출을 위한 연마 패드{POLISHING PAD FOR EDDY CURRENT END-POINT DETECTION}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a polishing pad,

본 발명의 실시예는 화학적­기계적 연마(CMP) 기술분야에 관한 것이고, 특히 와전류 종료­시점 검출을 위한 연마 패드에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to the field of chemical mechanical polishing (CMP) technology, and more particularly to a polishing pad for eddy current endpoint detection.

일반적으로 CMP로 약칭되는 화학적­기계적 평탄화 또는 화학적­기계적 연마는 반도체 제조에 있어서 반도체 웨이퍼나 다른 기판을 평탄화하기 위하여 사용되는 기술이다. Chemical mechanical planarization or chemical mechanical polishing, commonly abbreviated as CMP, is a technique used to planarize semiconductor wafers or other substrates in semiconductor manufacturing.

이 공정은 일반적으로 웨이퍼 보다 큰 직경을 가지는 연마 패드 및 리테이닝 링과 함께 결합하여 연마성이면서 부식성인 화학적 슬러리(통상 콜로이드라 함)를 사용한다. 연마 패드와 웨이퍼는 동적 연마 헤드부에 의해 함께 가압되고, 플라스틱 리테이닝 링에 의해 정위치에 유지된다. 동적 연마 헤드부는 연마 동안 회전된다. 이러한 접근방법은 재료를 제거하는데 도움이 되고, 불규칙적인 표면형상(topography)을 평탄화하기 쉬워, 웨이퍼를 편평하게 또는 평탄하게 만든다. 이는 추가적인 회로 소자의 형성을 위한 웨이퍼를 셋업하기 위하여 필요할 수 있다. 예를 들어, 이는 전체 표면이 포토리소그래피(photolithography) 시스템의 심도(depth of field) 내에 있게 만들거나, 또는 그 위치에 기초하여 재료를 선택적으로 제거하기 위하여 필요할 수 있다. 일반적인 심도 요건은 최신의 서브 50 nm 기술 노드에 대해 옹스트롱까지 낮아진다. This process generally uses abrasive and corrosive chemical slurries (commonly referred to as colloids) combined with polishing pads and retaining rings that have a larger diameter than the wafer. The polishing pad and wafer are pressed together by the dynamic polishing head and held in place by the plastic retaining ring. The dynamic polishing head is rotated during polishing. This approach helps remove material and makes it easier to planarize irregular topography, making the wafer flat or flat. This may be necessary to set up the wafer for the formation of additional circuit elements. For example, this may be necessary to make the entire surface within the depth of field of the photolithography system, or to selectively remove material based on that location. Typical depth requirements are lowered to Angstrong for the latest sub-50 nm technology nodes.

재료 제거 공정은 목재 위의 사포와 같은 연마 스크레이핑과 같이 단순하지 않다. 슬러리 내의 화학물질은 또한 제거될 재료와 반응하는 작용 및/또는 제거될 재료를 약화시키는 작용을 한다. 연마제는 이러한 약화시키는 과정을 가속시키고, 연마 패드는 표면으로부터 반응한 재료를 닦아내는데 도움이 된다.The material removal process is not as simple as abrasive scraping as sandpaper on wood. The chemicals in the slurry also act to react with the material to be removed and / or to weaken the material to be removed. The abrasive accelerates this weakening process and the polishing pad helps to wipe out the reacted material from the surface.

CMP에서의 문제점은 연마 공정이 완성되는지, 예컨대 기판층이 목표하는 평탄도나 두께로 평탄화되었는지 또는 언제 재료의 목표량이 제거되었는지를 판정하는 것이다. 전도층이나 필름의 과도한 연마는 증가한 회로 저항을 야기한다. 이에 반하여, 전도층이나 필름의 부족한 연마는 전기적 단락을 야기할 수 있다. 기판층의 초기 두께, 슬러리 조성물, 연마 패드 상태, 연마 패드와 기판 사이의 상대 속도 및 기판 위의 하중에서의 변화는 재료 제거율의 변화를 일으킨다. 이러한 변화들은 연마 종료­시점에 도달하는데 필요한 시간의 변화를 일으킨다. 따라서, 연마 종료­시점은 종종 연마 시간의 함수로서 단순히 판정될 수 없다. The problem with CMP is to determine whether the polishing process is complete, e.g. whether the substrate layer has been flattened to the desired flatness or thickness, or when the target amount of material has been removed. Excessive polishing of the conductive layer or film results in increased circuit resistance. In contrast, poor polishing of the conductive layer or film can cause electrical shorts. Changes in the initial thickness of the substrate layer, the slurry composition, the state of the polishing pad, the relative speed between the polishing pad and the substrate, and the load on the substrate cause a change in the material removal rate. These changes cause a change in the time required to reach the polishing end point. Thus, the polishing end point can often not be simply determined as a function of polishing time.

연마 종료­시점을 판정하는 한가지 방법은, 예컨대 광학적 전기적 센서를 가지고 정위치에 있는 기판 상의 금속층의 연마를 모니터하는 것이다. 모니터링하는 한가지 기술은 자기장을 가진 금속층 내에서 와전류를 유도하여 금속층이 제거될 때 자속의 변화를 검출하는 것이다. 와전류에 의해 발생된 자속은 여자 자속선(exitation flux line)의 반대 방향에 있다. 이 자속은 와전류에 비례하고, 와전류는 금속층의 저항에 비례하며, 금속층의 저항은 금속층의 두께에 비례한다. 따라서, 금속층 두께의 변화는 와전류에 의해 발생한 자속의 변화를 야기한다. 이러한 자속의 변화는 1 차 코일 내의 전류의 변화를 유발하고, 이는 임피던스의 변화로서 측정될 수 있다. 결과적으로 코일 임피던스의 변화는 금속층 두께의 변화를 반영한다. 하지만, 연마 패드는 기판 상에서의 실시간 금속층의 연마 동안 와전류 측정을 수용하도록 수정되어야만 할 것이다.One way to determine the polishing end point is to monitor the polishing of the metal layer on the substrate in situ, for example with an optical and electrical sensor. One technique to monitor is to induce eddy currents in a metal layer with a magnetic field to detect changes in magnetic flux as the metal layer is removed. The magnetic flux generated by the eddy current is in the opposite direction of the exitation flux line. This flux is proportional to the eddy current, the eddy current is proportional to the resistance of the metal layer, and the resistance of the metal layer is proportional to the thickness of the metal layer. Thus, a change in the thickness of the metal layer causes a change in the magnetic flux generated by the eddy current. This change in magnetic flux causes a change in current in the primary coil, which can be measured as a change in impedance. As a result, changes in the coil impedance reflect changes in the metal layer thickness. However, the polishing pad will have to be modified to accommodate eddy current measurements during polishing of the real time metal layer on the substrate.

따라서, 슬러리 기술에 있어서의 향상에 더하여, 연마 패드는 점점 더 복잡해지는 CMP 작업에서 중요한 역할을 한다. 하지만, CMP 패드 기술의 발전에서 추가적인 개선이 요구된다.Thus, in addition to improvements in slurry technology, polishing pads play an important role in increasingly complex CMP operations. However, further improvements in the development of CMP pad technology are required.

본 발명의 실시예들은 와전류 종료­시점 검출을 위한 연마 패드를 포함한다.Embodiments of the present invention include a polishing pad for eddy current endpoint detection.

일 실시예에서, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드는 몰드성형된 균일 연마체를 포함한다. 몰드성형된 균일 연마체는 연마면과 배면을 가진다. 연마 패드는 또한 몰드성형된 균일 연마체 내에 배치되고 몰드성형된 균일 연마체와 공유 결합하는 종료­시점 검출 구역을 포함한다. 종료­시점 검출 구역은 몰드성형된 균일 연마체와 상이한 재료로 이루어지고, 종료­시점 검출 구역의 적어도 일부분은 몰드성형된 균일 연마체의 배면에 대하여 리세스되어 있다.In one embodiment, the polishing pad for polishing the semiconductor substrate comprises a mold-shaped uniform polishing body. The mold-shaped uniform polishing body has a polishing surface and a back surface. The polishing pad also includes an end-point detection zone disposed in the mold-shaped uniform polishing body and covalently bonded to the mold-shaped uniform polishing body. The end point detection zone is made of a material different from the mold-shaped uniform polish body, and at least a part of the end point detection zone is recessed with respect to the back surface of the mold-shaped uniform polish body.

다른 실시예에서, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법은 몰드성형된 균일 연마체를 형성하는 단계를 포함한다. 몰드성형된 균일 연마체는 연마면과 배면을 가진다. 이 방법은 또한 몰드성형된 균일 연마체 내에 배치되고 몰드성형된 균일 연마체와 공유 결합하는 종료­시점 검출 구역을 형성하는 단계를 포함한다. 종료­시점 검출 구역은 몰드성형된 균일 연마체와 상이한 재료로 이루어지고, 종료­시점 검출 구역의 적어도 일부분은 몰드성형된 균일 연마체의 배면에 대하여 리세스되어 있다.In another embodiment, a method of manufacturing a polishing pad for polishing a semiconductor substrate includes forming a mold-shaped uniform polishing body. The mold-shaped uniform polishing body has a polishing surface and a back surface. The method also includes the step of forming an endpoint detection zone which is disposed in the mold-shaped uniform polishing body and is covalently bonded to the mold-shaped uniform polishing body. The end point detection zone is made of a material different from the mold-shaped uniform polish body, and at least a part of the end point detection zone is recessed with respect to the back surface of the mold-shaped uniform polish body.

일 실시예에서, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드는 연마면과 배면을 가지는 몰드성형된 균일 연마체를 포함한다. 그루브의 패턴은 연마면에 배치되고, 그루브의 패턴은 바닥 깊이부를 가진다. 연마 패드는 또한 몰드성형된 균일 연마체 내에 형성된 종료­시점 검출 구역을 포함한다. 종료­시점 검출 구역은 연마면과 같은 방향으로 배향된 제 1 표면 및 배면과 같은 방향으로 배향된 제 2 표면을 가진다. 제 1 표면의 적어도 일부분은 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부와 동일 평면에 있고, 그루브의 패턴을 단절시킨다. 제 2 표면은 배면에 대하여 몰드성형된 균일 연마체 속으로 리세스되어 있다.In one embodiment, the polishing pad for polishing a semiconductor substrate includes a mold-shaped uniform polishing body having a polishing surface and a back surface. The pattern of the groove is disposed on the polishing surface, and the pattern of the groove has the bottom depth portion. The polishing pad also includes an end-point detection zone formed in the mold-shaped uniform polishing body. The endpoint detection zone has a first surface oriented in the same direction as the polishing surface and a second surface oriented in the same direction as the back surface. At least a portion of the first surface is coplanar with the bottom depth portion in the pattern of the grooves, thereby breaking the pattern of grooves. The second surface is recessed into a uniform polishing body which is molded with respect to the back surface.

다른 실시예에서, 연마 패드를 제조하는 방법은 연마 패드 전구체 혼합물을 성형 몰드 내에 형성하는 단계를 포함한다. 성형 몰드의 덮개는 연마 패드 전구체 혼합물 내에 위치된다. 덮개는 그 위에 배치된 그루브의 패턴을 가지고, 그루브의 패턴은 단절 구역을 가진다. 연마 패드 전구체 혼합물은 연마면 및 배면을 가진 몰드성형된 균일 연마체를 제공하기 위하여 경화된다. 덮개에 있는 그루브의 패턴은 연마면에 배치되고, 그루브의 패턴은 바닥 깊이부를 가진다. 종료­시점 검출 구역은 몰드성형된 균일 연마체 내에 제공되고, 종료­시점 검출 구역은 연마면과 같은 방향으로 배향된 제 1 표면 및 배면과 같은 방향으로 배향된 제 2 표면을 가진다. 제 1 표면의 적어도 일부분은 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부와 동일 평면에 있고 그루브의 패턴에서의 단절 구역을 포함한다. 한편, 제 2 표면은 배면에 대하여 몰드성형된 균일 연마체 속으로 리세스되어 있다.In another embodiment, a method of manufacturing a polishing pad includes forming a polishing pad precursor mixture in a forming mold. The cover of the forming mold is located in the polishing pad precursor mixture. The cover has a pattern of grooves disposed thereon, and the pattern of grooves has a cut-off area. The polishing pad precursor mixture is cured to provide a mold-shaped uniform polishing body having a polishing surface and a back surface. The pattern of grooves in the cover is disposed on the polishing surface, and the pattern of the grooves has a bottom depth portion. The end point detection zone is provided in a mold-shaped uniform polishing body, and the end point detection zone has a first surface oriented in the same direction as the polishing surface and a second surface oriented in the same direction as the back surface. At least a portion of the first surface is coplanar with the bottom depth portion in the pattern of grooves and includes a cut-off region in the pattern of grooves. On the other hand, the second surface is recessed into a uniform polishing body which is molded with respect to the back surface.

일 실시예에서, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법은 연마면과 배면을 가진 몰드성형된 균일 연마체를 구비하는 연마 패드를 몰드성형 공정으로 형성하는 단계를 포함한다. 그루브의 패턴은 연마면에 배치되고, 그루브의 패턴은 바닥 깊이부를 가진다. 연마 패드는 또한 몰드성형된 균일 연마체 내에 형성된 종료­시점 검출 구역을 포함한다. 종료­시점 검출 구역은 연마면과 같은 방향으로 배향된 제 1 표면 및 배면과 같은 방향으로 배향된 제 2 표면을 가진다. 제 1 표면의 적어도 일부분은 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부와 동일 평면에 있고 그루브의 패턴을 단절시킨다. 제 2 표면은 배면에 대하여 몰드성형된 균일 연마체 속으로 리세스되어 있다. In one embodiment, a method of manufacturing a polishing pad for polishing a semiconductor substrate includes forming a polishing pad having a mold-shaped uniform polishing body having a polishing surface and a back surface by a molding process. The pattern of the groove is disposed on the polishing surface, and the pattern of the groove has the bottom depth portion. The polishing pad also includes an end-point detection zone formed in the mold-shaped uniform polishing body. The endpoint detection zone has a first surface oriented in the same direction as the polishing surface and a second surface oriented in the same direction as the back surface. At least a portion of the first surface is coplanar with the bottom depth portion in the pattern of grooves and breaks the pattern of grooves. The second surface is recessed into a uniform polishing body which is molded with respect to the back surface.

일 실시예에서, 연마 패드를 제조하는 방법은 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체를 제 1 성형 몰드 내에 형성하는 단계를 포함한다. 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체는 제 2 성형 몰드의 덮개에서의 수용 구역 상에 위치된다. 연마 패드 전구체 혼합물은 제 2 성형 몰드 내에 제공된다. 덮개와 제 2 성형 몰드의 기저부를 접근시켜서, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체는 연마 패드 전구체 혼합물 속으로 이동된다. 연마 패드 전구체 혼합물과 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체는 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체와 공유 결합하는 몰드성형된 균일 연마체를 제공하기 위하여 가열되고, 몰드성형된 균일 연마체는 연마 면과 배면을 가진다. 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체는 몰드성형된 균일 연마체의 배면에 대하여 리세스되어 몰드성형된 균일 연마체 내에 배치되고 몰드성형된 균일 연마체와 공유 결합하는 종료­시점 검출 구역을 제공한다.In one embodiment, a method of making a polishing pad comprises forming a partially cured endpoint detection zone precursor in a first shaping mold. The partially cured endpoint detection zone precursor is positioned on the receiving area at the lid of the second molding die. The polishing pad precursor mixture is provided in a second shaping mold. Approaching the base of the cover and the second shaping mold, the partially cured endpoint detection zone precursor is moved into the polishing pad precursor mixture. The polishing pad precursor mixture and the partially cured endpoint detection zone precursor are heated to provide a mold-shaped uniform polishing body that is covalently bonded to the cured endpoint detection zone precursor, and the mold-shaped uniform polishing body has a polishing surface and a back surface I have. The cured endpoint detection zone precursor is recessed against the backside of the mold-shaped uniform polishing body to provide an end-point detection zone that is disposed in the mold-shaped uniform polishing body and is covalently bonded to the mold-shaped uniform polishing body.

다른 실시예에서, 연마 패드를 제조하기 위한 방법은 지지 구조물을 제 1 성형 몰드 내에 위치시키는 단계를 포함한다. 검출 구역 전구체 혼합물은 제 1 성형 몰드 내에서 지지 구조물 위에 제공된다. 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체는 제 1 성형 몰드 내의 검출 구역 전구체 혼합물을 가열하여 형성되고, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체는 지지 구조물에 결합된다. 지지 구조물과 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체는, 지지 구조물을 리세스된 덮개의 수용 구역에 결합해서, 제 2 성형 몰드에서의 리세스된 덮개의 수용 구역 상에 위치된다. 연마 패드 전구체 혼합물은 제 2 성형 몰드 내에 제공된다. 덮개와 제 2 성형 몰드의 기저부를 접근시켜서, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체는 연마 패드 전구체 혼합물 속으로 이동된다. 연마 패드 전구체 혼합물과 부분 경화된 종료­시점 검출 전구체는 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체와 공유 결합하는 몰드성형된 균일 연마체를 제공하기 위하여 가열되고, 몰드성형된 연마체는 연마면과 배면을 가지고, 종료­시점 검출 구역은 지지 구조물에 결합된다. 지지 구조물은 종료­시점 검출 구역으로부터 제거된다.In another embodiment, a method for manufacturing a polishing pad includes positioning a support structure within a first shaping mold. The detection zone precursor mixture is provided on the support structure in a first shaping mold. The partially cured endpoint detection zone precursor is formed by heating the detection zone precursor mixture in the first shaping mold and the partially cured endpoint detection zone precursor is bonded to the support structure. The support structure and the partially cured endpoint detection zone precursor are placed on the receiving area of the recessed lid in the second forming mold by engaging the support structure in the receiving space of the recessed lid. The polishing pad precursor mixture is provided in a second shaping mold. Approaching the base of the cover and the second shaping mold, the partially cured endpoint detection zone precursor is moved into the polishing pad precursor mixture. The polishing pad precursor mixture and the partially cured endpoint detection precursor are heated to provide a mold-shaped uniform polishing body that is covalently bonded to the cured endpoint detection zone precursor, and the mold-shaped polishing body has a polishing surface and a back surface, The endpoint detection zone is coupled to the support structure. The support structure is removed from the endpoint detection zone.

본 발명은 와전류 종료­시점 검출에 사용하는 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드 및 와전류 검출에 사용하는 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명인 연마 패드에 의하여 CMP 공정이 완성되었는지, 기판층이 목표하는 평탄도나 두께로 평탄화되었는지 여부 뿐만 아니라 연마­종료 시점을 판정할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing pad for polishing a semiconductor substrate used for detecting an eddy current end point and a method for manufacturing a polishing pad for polishing a semiconductor substrate used for eddy current detection, And whether or not the substrate layer has been flattened to the target flatness or thickness, as well as the end point of the polishing can be determined.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류 종료­시점 검출에 적합하고 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드의 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1a에서의 연마 패드의 평면도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류 종료­시점 검출에 적합하고 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드의 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2a에서의 연마 패드의 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류 종료­시점 검출에 적합하고 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드의 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류 종료­시점 검출에 적합하고 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류 종료­시점 검출에 적합하고 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드의 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4a에서의 연마 패드의 평면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류 종료­시점 검출에 적합하고 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드의 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 5a에서의 연마 패드의 평면도이다.
도 6a 내지 도 6t는 본 발명의 실시예에 따른 연마 패드의 제조에 사용되는 제조공정의 단면도이다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 패드의 제조에 사용되는 제조공정의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 패드의 제조에 사용되는 제조공정의 단면도이다.
도 9a 내지 도 9f는 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 패드의 제조에 사용되는 제조공정의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류 종료­시점 검출을 위한 연마 패드와 함께 사용가능한 연마 장치의 등측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류 종료­시점 검출 시스템 및 와류 종료­시점 검출 시스템과 함께 사용가능한 연마 패드를 가진 연마 장치의 단면도이다.
1A is a cross-sectional view of a polishing pad suitable for detecting an eddy current end time point and for polishing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a top view of the polishing pad of FIG. 1A according to one embodiment of the present invention.
2A is a cross-sectional view of a polishing pad suitable for detecting an eddy current end time point and polishing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
Figure 2B is a top view of the polishing pad of Figure 2A in accordance with one embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a cross-sectional view of a polishing pad suitable for detecting an eddy current end time point and for polishing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3B is a cross-sectional view of a polishing pad suitable for detecting an eddy current end time point and for polishing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention. FIG.
4A is a cross-sectional view of a polishing pad suitable for detecting an eddy current end time point and polishing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention.
4B is a top view of the polishing pad of FIG. 4A according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5A is a cross-sectional view of a polishing pad suitable for detecting an eddy current end time point and polishing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention. FIG.
Figure 5B is a top view of the polishing pad of Figure 5A according to one embodiment of the present invention.
6A to 6T are cross-sectional views of a manufacturing process used in the production of a polishing pad according to an embodiment of the present invention.
7A to 7D are cross-sectional views of a manufacturing process used in the production of a polishing pad according to an embodiment of the present invention.
8A to 8F are cross-sectional views of a manufacturing process used in the production of a polishing pad according to an embodiment of the present invention.
9A to 9F are cross-sectional views of a manufacturing process used in the production of a polishing pad according to an embodiment of the present invention.
10 is an isometric view of an abrasive device that can be used with a polishing pad for eddy current endpoint detection according to an embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view of a polishing apparatus having an abrasive pad usable with an eddy current endpoint detection system and a vortex endpoint detection system in accordance with an embodiment of the present invention.

와전류 종료­시점 검출을 이용하여 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드가 여기에서 설명된다. 다음의 설명에서는, 본 발명의 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위하여, 예컨대 특정의 연마 패드 구성 및 설계와 같이 다수의 특정 상세한 예들이 설명된다. 본 발명의 실시예들이 이들 특정 상세한 설명 없이도 실시될 수 있다는 점은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게는 자명할 것이다. 다른 실시예에서, 예컨대 반도체 기판의 CMP를 수행하기 위한 연마 패드와 슬러리의 조합과 같은 공지의 처리 기술은 본 발명을 불필요하게 불명료하게 하지 않기 위하여 상세하게 설명하지 않기로 한다. 더욱이, 도면에 도시된 여러 가지 실시예는 설명을 위한 것이지 정비율로 도시된 것은 아니다.A polishing pad for polishing a semiconductor substrate using eddy current endpoint detection is described herein. In the following description, numerous specific details are set forth such as specific polishing pad configurations and designs, for example, to provide a thorough understanding of embodiments of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art that embodiments of the present invention may be practiced without these specific details. In other embodiments, known processing techniques, such as, for example, the combination of a polishing pad and a slurry to perform CMP of a semiconductor substrate, will not be described in detail in order not to unnecessarily obscure the present invention. Moreover, the various embodiments shown in the drawings are for illustrative purposes only and are not shown in scale.

연마 패드는 화학적­기계적 연마 장치의 플래튼(platen) 내에 통합된 와전류 검출 탐침을 수용하도록 설계된 구역을 포함하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에서, 별개의 재료 구역은 연마 패드의 몰드성형 동안 연마 패드 내에 포함되어 있다. 별개의 재료 구역은 플래튼으로부터 돌출한 와전류 탐침을 수용할 수 있는 형상과 크기를 가진다. 더욱이, 이 구역은 적어도 다소 투명하게 제조되어 연마 패드를 와전류 탐침을 포함하는 플래튼 위에 용이하게 정렬하게 한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 연마 패드는 전체적으로 연마체의 배면 구역에 형성된 리세스를 가진 몰드성형된 균일 연마체이다. 리세스는 또한 플래튼으로부터 돌출한 와전류 탐침을 수용할 수 있는 형상과 크기를 가질 수 있다. 어떤 실시예에서, 단일의 리세스는 플래튼 위로 돌출한 모든 와전류 검출 부위를 수용할 정도의 크기를 가진다. 추가적으로, 몰드성형된 균일 연마체가 불투명한 경우에는, 패턴은 패턴이 연마 패드의 이면 상에 있는 리세스의 위치를 지시하거나 그 위치에 대한 키(key)가 되는 연마 패드의 연마면에 형성될 수 있다. 이 키는 와전류 탐침을 포함하는 플래튼 위에 있는 연마 패드를 용이하게 정렬하는데 이용될 수 있다. The polishing pad may be configured to include a region designed to accommodate an eddy current detection probe integrated within a platen of a chemical mechanical polishing apparatus. For example, in one embodiment of the present invention, a separate material zone is contained within the polishing pad during the molding of the polishing pad. A separate material zone has a shape and size to accommodate an eddy current probe protruding from the platen. Moreover, this area is made at least somewhat transparent, allowing the polishing pad to align easily on the platen, including the eddy current probe. In another embodiment of the present invention, the polishing pad is a mold-shaped uniform polishing body having a recess formed in the back region of the polishing body as a whole. The recess may also have a shape and size to accommodate an eddy current probe protruding from the platen. In some embodiments, a single recess is sized to accommodate all eddy current detection sites protruding above the platen. In addition, when the mold-shaped uniform polishing body is opaque, the pattern may be formed on the polishing surface of the polishing pad, which indicates the position of the recess on the back surface of the polishing pad or is a key to that position have. This key can be used to easily align the polishing pad on the platen including the eddy current probe.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드는 센서와 같은 장치가 GMP 툴의 플래튼 위로 뻗어있는 것을 허용하도록 제공된다. 예를 들어 일 실시예에서, 연마 패드는 설계 구조를 포함하여 와전류 종료­시점 검출 시스템에 적합한 연마 툴에서의 사용 및 와전류 종료­시점 검출을 이용하는 CMP 공정에서의 사용을 촉진한다. 연마 패드 설계 구조는 대체로 CMP 툴의 와전류 센서가 CMP 툴 플래튼의 평면 위로 기립하는 것을 허용하고, 연마 공정이 진행 중인 동안 연마 패드의 이면에 뻗어있다. 일 실시예에서, 설계 구조는 연마 패드의 전체적인 연마 성능에 영향을 미치지 않고 위 동작이 일어나는 것을 허용한다. 설계 구조는 또한 연마 패드를 올바른 배향으로 플래튼 위에 위치시키는 것을 허용하여서, 와전류 센서가 간섭없이 플래튼의 평면 위로 기립할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a polishing pad for polishing a semiconductor substrate is provided to allow a device such as a sensor to extend over the platen of the GMP tool. For example, in one embodiment, the polishing pad facilitates use in an abrasive tool suitable for an eddy current endpoint detection system, including design features, and use in a CMP process utilizing eddy current endpoint detection. The polishing pad design structure generally allows the eddy current sensor of the CMP tool to stand up the plane of the CMP tool platen and extends to the back of the polishing pad while the polishing process is in progress. In one embodiment, the design structure allows the above motion to occur without affecting the overall polishing performance of the polishing pad. The design structure also allows the polishing pad to be positioned in the correct orientation on the platen, so that the eddy current sensor can stand upright on the plane of the platen without interference.

일 실시예에서, 설계 구조는 와전류 센서와 함께 정렬하도록 적절한 크기와 형상을 가지고 위치된 연마 패드의 이면에 있는 리세스를 포함한다. 일 실시예에서, 다른 설계 구조는 연마 패드를 플래튼 위에 눈에 보이게 배향하는 수단을 포함하여, 예컨대 와전류 센서와 같은 센서의 위치와 나란하게 정렬시킨다. 어떤 실시예에서, 연마 패드는 투명 부위를 가진다. 다른 실시예에서, 연마 패드는 완전히 불투명하지만, 예컨대 연마면 상의 단절 패턴과 같이, 대응하는 이면 리세스의 위치를 지시하는 가시적인 신호나 키를 포함한다.In one embodiment, the design structure includes recesses on the back side of the polishing pad positioned with an appropriate size and shape to align with the eddy current sensor. In one embodiment, another design structure includes means for visually orienting the polishing pad over the platen, aligning it with the position of the sensor, e.g., an eddy current sensor. In some embodiments, the polishing pad has a transparent portion. In another embodiment, the polishing pad is completely opaque, but includes a visible signal or key that indicates the position of the corresponding backplane recess, such as a disconnection pattern on the polishing surface.

본 발명의 일 양태에서, 와전류 검출에 사용하기 위한 연마 패드는 연마 패드의 나머지 부분과 상이한 재료로 이루어진 종료­시점 검출 구역을 포함한다. 예를 들어, 도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류 종료­시점 검출에 적합한 연마 패드의 단면도이다. 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1a의 연마 패드의 평면도이다.In one aspect of the present invention, the polishing pad for use in eddy current detection includes an endpoint detection zone made of a material different from the rest of the polishing pad. For example, Figure 1A is a cross-sectional view of a polishing pad suitable for detecting an eddy current endpoint in accordance with one embodiment of the present invention. 1B is a top view of the polishing pad of FIG. 1A according to one embodiment of the present invention.

도 1a와 도 1b를 참조하면, 연마 패드(100)는 몰드성형된 균일 연마체(102)를 포함한다. 몰드성형된 균일 연마체(102)는 연마면(104)과 배면(106)을 가진다(배면(106)은 도 1a에만 도시됨을 유의). 연마면(104)은 도 1에 도시된 바와 같이 복수 개의 그루브(150)를 포함한다. 종료­시점 검출 구역(108)은 몰드성형된 균일 연마체(102)와 상이한 재료부(110)로 구성된다. 재료부(110)는 몰드성형된 균일 연마체(102)의 재료와 공유 결합하는 부위(112)를 가진다.Referring to FIGS. 1A and 1B, a polishing pad 100 includes a mold-shaped uniform polishing body 102. The mold-shaped uniform polishing body 102 has a polishing surface 104 and a back surface 106 (note that the back surface 106 is shown only in FIG. 1A). The polishing surface 104 includes a plurality of grooves 150 as shown in FIG. The end point detection zone 108 is composed of a material portion 110 different from the mold-shaped uniform polishing body 102. The material portion 110 has a portion 112 covalently bonded to the material of the mold-shaped uniform polishing body 102.

일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(108)은, 도 1a에 도시된 바와 같이 그루브가 있거나 그루브가 없더라도, 대부분의 연마 패드 보다 두께가 얇다. 예를 들어, 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(108)에 있는 재료부(110)의 두께(T3)는 몰드성형된 균일 연마체(102)의 두께(T1) 보다 얇다. 그리고, 특히 두께(T3)는 연마면(104)에서의 그루브(150)를 제외한 몰드성형된 균일 연마체(102)의 일부 두께(T2) 보다 얇다. 특정 실시예에서, 두께(T1)는 연마 패드(100) 중에서 가장 얇은 부분이다.In one embodiment, the endpoint detection zone 108 is thinner than most polishing pads, even if there are grooves or no grooves, as shown in FIG. 1A. For example, in one embodiment, the thickness T3 of the material portion 110 in the endpoint detection zone 108 is thinner than the thickness T1 of the mold-shaped uniform polishing body 102. Particularly, the thickness T3 is thinner than a part of the thickness T2 of the mold-shaped uniform polishing body 102 excluding the grooves 150 on the polishing surface 104. [ In a particular embodiment, the thickness T1 is the thinnest portion of the polishing pad 100.

도 1a를 참조하면, 종료­시점 검출 구역(108)에서 재료부(110)의 적어도 일부분은 몰드성형된 균일 연마체(102)의 배면(106)에 대하여 리세스되어 있다. 예를 들어, 일 실시예에서 종료­시점 검출 구역(108)의 재료부(110)는 몰드성형된 연마체(102)의 배면(106)에 대하여 완전히 리세스되어 있다. 특히, 종료­시점 검출 구역(108)의 재료부(110)는 제 1 표면(114)과 제 2 표면(116)을 가진다. 제 2 표면(116)은 배면(106)에 대하여 D 만큼 리세스되어 있다. 일 실시예에서, 제 2 표면(116)은 D 만큼 리세스되어 화학적­기계적 연마 장치의 플래튼으로부터 돌출한 와전류 탐침을 수용하기에 충분하다. 특정 실시예에서, 리세스 깊이(D)는 표면(106) 하방으로 대략 70 mil(1/1,000 in) 정도이다. Referring to FIG. 1A, at least a portion of the material portion 110 in the endpoint detection zone 108 is recessed with respect to the backside 106 of the mold-shaped uniform polishing body 102. For example, in one embodiment, the material portion 110 of the endpoint detection zone 108 is completely recessed against the backside 106 of the mold-shaped polishing body 102. In particular, the material portion 110 of the endpoint detection zone 108 has a first surface 114 and a second surface 116. The second surface 116 is recessed by D relative to the back surface 106. In one embodiment, the second surface 116 is recessed by D and is sufficient to accommodate an eddy current probe protruding from the platen of the chemical mechanical polishing apparatus. In a particular embodiment, the recess depth D is on the order of about 70 mil (1 / 1,000 in) below the surface 106.

일 실시예에서 도 1b를 참조하면, 몰드성형된 균일 연마체(102)의 연마면(104)은 그 안에 배치된 그루브의 패턴, 즉 도 1a에 도시된 그루브(150)로 형성된 패턴을 가진다. 일 실시예에서, 그루브의 패턴은 도 1b에 도시된 바와 같이 복수 개의 반경방향 라인(120)을 따라 복수 개의 동심(concentric) 다각형(118)을 포함한다. Referring to FIG. 1B in one embodiment, the polishing surface 104 of the mold-shaped uniform polishing body 102 has a pattern of grooves disposed therein, that is, a pattern formed by the grooves 150 shown in FIG. 1A. In one embodiment, the pattern of grooves includes a plurality of concentric polygons 118 along a plurality of radial lines 120 as shown in FIG. 1B.

일 실시예에서, "공유 결합하는" 이라는 용어는 종료­시점 검출 구역(108)의 재료부(110)로부터의 원자가 몰드성형된 균일 연마체(102)로부터의 원자와 가교 결합하거나 전자를 공유하여 실질적인 화학 결합을 달성하는 배치를 지칭한다. 이러한 공유 결합은 연마 패드의 일부가 잘려나가서 창 삽입부와 같은 삽입 구역과 교체되는 경우 일어날 수 있는 정전기의 상호작용과 구별된다. 공유 결합은 또한, 예컨대 나사, 못, 아교 또는 다른 접착제에 의한 결합과 같은 기계적 결합과 구별된다. 아래에서 상세하게 설명된 바와 같이, 연마체와 후속 추가 삽입부가 개별적으로 형성되는 것과 대조적으로, 공유 결합은 연마체 전구체를 그 안에 이미 배치된 종료­시점 검출 구역 전구체와 함께 경화시켜서 달성될 수 있다.In one embodiment, the term "covalently bonded" refers to the fact that an atom from the material portion 110 of the endpoint detection zone 108 is cross-linked or electrons with atoms from a uniformly polished body 102, Refers to a configuration that achieves chemical bonding. This covalent bond is distinguished from the electrostatic interaction that can occur when a portion of the polishing pad is cut away and replaced with an insertion area such as a window insert. Covalent bonds are also distinguished from mechanical bonds such as, for example, bonding by screws, nails, glue or other adhesives. As described in detail below, covalent bonding can be accomplished by curing the polishing body precursor together with the endpoint detection zone precursor already disposed therein, as opposed to the polishing body and subsequent additional inserts being formed separately.

다른 실시예에서, 종료­시점 검출 구역의 재료부는 몰드성형된 균일 연마체의 배면에 대하여 완전히 리세스되어 있지 않는다. 예를 들어, 도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 연마체의 단면도이다. 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2a에서의 연마 패드의 평면도이다.In another embodiment, the material portion of the endpoint detection zone is not completely recessed against the backside of the mold-shaped uniform polishing body. For example, FIG. 2A is a cross-sectional view of another polishing body according to another embodiment of the present invention. Figure 2B is a top view of the polishing pad of Figure 2A according to one embodiment of the present invention.

도 2a와 도 2b를 참조하면, 연마 패드(200)는 몰드성형된 균일 연마체(202)를 포함한다. 몰드성형된 균일 연마체(202)는 연마면(204)과 배면(206)을 가진다(배면(206)은 도 2a에만 도시됨을 유의). 종료­시점 검출 구역(208)은 몰드성형된 균일 연마체(202) 내에 배치된다. 종료­시점 검출 구역(208)은 몰드성형된 균일 연마체(202)와 상이한 재료부(210)로 구성된다. 재료부(210)는 몰드성형된 균일 연마체(202)의 재료와 공유 결합하는 부위(212)를 가진다.Referring to FIGS. 2A and 2B, the polishing pad 200 includes a mold-shaped uniform polishing body 202. The mold-shaped uniform polishing body 202 has a polishing surface 204 and a back surface 206 (note that the back surface 206 is shown only in FIG. 2A). The end point detection zone 208 is disposed in the mold-shaped uniform polishing body 202. The end point detection zone 208 is composed of a material portion 210 that is different from the mold-shaped uniform polishing body 202. The material portion 210 has a portion 212 that is covalently bonded to the material of the mold-shaped uniform polishing body 202.

일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(208)의 재료부(210)의 일부만이 몰드성형된 균일 연마체(202)의 배면(206)에 대하여 리세스되어 있다. 예를 들어, 종료­시점 검출 구역(208)의 재료부(210)는 제 1 표면(214), 제 2 표면(216) 및 제 3 표면(218)을 가진다. 제 2 표면은 종료­시점 검출 구역(208)의 내측부 만을 포함하고, 몰드성형된 균일 연마체(202)의 배면(206)과, 종료­시점 검출 구역(208)의 제 3 표면(218)에 대하여 D 만큼 리세스되어 있다. 따라서, 종료­시점 검출 구역(208)의 측벽(220)은 종료­시점 검출 구역(208)과 몰드성형된 균일 연마체(202)가 접촉하는 접촉면(222)을 따라 잔류한다.In one embodiment, only a portion of the material portion 210 of the endpoint detection zone 208 is recessed relative to the backside 206 of the mold-shaped uniform polishing body 202. For example, the material portion 210 of the endpoint detection zone 208 has a first surface 214, a second surface 216, and a third surface 218. The second surface includes only the inner portion of the endpoint detection zone 208 and is formed by the back surface 206 of the mold-shaped uniform polishing member 202 and the surface 206 of the third surface 218 of the end point detection zone 208 . The sidewall 220 of the endpoint detection zone 208 remains along the contact surface 222 where the endpoint detection zone 208 and the mold-shaped uniform polishing body 202 make contact.

일 실시예에서, 측벽(220)을 유지해서 종료­시점 검출 구역(208)과 몰드성형된 균일 연마체(202) 사이의 공유 결합이 더 큰 범위로 달성되어 연마 패드(200)의 일체성(integrity)을 증가시킨다. 일 실시예에서, 제 2 표면(216)은 D 만큼 리세스되어 화학적­기계적 연마 장치의 플래튼으로부터 돌출한 와전류 탐침을 충분히 수용한다. 특정 실시예에서, 리세스 깊이(D)는 표면(206) 하방으로 대략 70 mil(1/1,000 in) 정도이다.In one embodiment, the covalent bond between the endpoint detection zone 208 and the mold-shaped uniform polishing body 202 is achieved to a greater extent by holding the sidewall 220 to maintain the integrity of the polishing pad 200 ). In one embodiment, the second surface 216 is recessed by D to fully accommodate an eddy current probe protruding from the platen of the chemical mechanical polishing apparatus. In a particular embodiment, the recess depth D is on the order of about 70 mil (1 / 1,000 in) below the surface 206.

본 발명의 일 실시예에 따른 도 1a, 1b, 2a 및 2b를 참조하면, 종료­시점 검출 구역(예컨대, 구역(108 또는 208))은 국부적 투명부(local area transparency; LAT) 구역이다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 불투명한 반면, LAT 구역은 불투명하지 않다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 아래에서 설명된 바와 같이 제조시 사용되는 재료 내에서 무기 물질을 적어도 부분적으로 포함하여 불투명하다. 이 실시예에서, LAT 구역은 무기 물질을 배제하여 제조되고, 완전히는 아니더라도 대체로, 예컨대 가시광선, 자외선, 적외선 또는 이들의 조합에 대해 투명하다. 특정 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체에 포함된 무기 물질은 불투명화 윤활제인데, LAT 구역은 임의의 무기 재료를 함유하지 않고 본질적으로 불투명화 윤활제가 없다. 1a, 1b, 2a and 2b according to an embodiment of the present invention, the endpoint detection zone (e.g., zone 108 or 208) is a local area transparency (LAT) zone. In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body is opaque, while the LAT zone is not opaque. In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body is opaque, including at least partly an inorganic material in the material used in manufacturing as described below. In this embodiment, the LAT zone is fabricated by excluding inorganic materials and is generally, if not completely, transparent to, for example, visible, ultraviolet, infrared or combinations thereof. In a specific embodiment, the inorganic material contained in the mold-shaped uniform polishing body is an opaque lubricant, which does not contain any inorganic materials and is essentially free of opacifying lubricants.

일 실시예에서, LAT 구역은, 예컨대 연마 패드를 플래튼 위에 위치결정 하기 위해 또는 종료­시점 검출을 위해 빛이 연마 패드를 투과하도록 사실상 투명하다(이상적으로는 완전히 투명하다). 하지만, LAT 구역이 완전히 투명하게 제조될 수 없거나 제조될 필요가 없는 경우일지라도, 연마 패드를 플래튼 위에 위치결정 하기 위해 또는 종료­시점 검출을 위해 빛의 전달에 여전히 효과적일 수 있다. 예를 들어 일 실시예에서, LAT 구역은 700-710 nm 범위의 입사광의 80% 미만이지만, 연마 패드 내부의 창(window)으로서 작용하는 데는 여전히 적합하다. 일 실시예에서, 상술한 LAT 구역은 화학적­기계적 연마 작업에 사용되는 슬러리에 대해 불투성이다. In one embodiment, the LAT zone is substantially transparent (ideally completely transparent) such that light is transmitted through the polishing pad, e.g., for positioning the polishing pad on the platen or for endpoint detection. However, even if the LAT zone can not be made completely transparent or need to be manufactured, it may still be effective in locating the polishing pad on the platen or in transferring light for end point detection. For example, in one embodiment, the LAT zone is less than 80% of the incident light in the 700-710 nm range, but is still well suited to act as a window inside the polishing pad. In one embodiment, the LAT zone described above is impervious to the slurry used in chemical mechanical polishing operations.

일 실시예에서 도 1b와 도 2b를 참조하면, 종료­시점 검출 구역(108, 208)은 각각 LAT 구역이고 평면도에서 가시적으로 투명하다. 일 실시예에서, 이 가시적 투명성은 와전류 검출 탐침이 설치된 플래튼 상에 연마 패드를 장착하는데 도움이 된다. 도 2b에서, 측벽(220)은 점선으로 표시된 직사각 형상으로 도시된 대로 이 투시도에서 볼 수 있다. 1B and 2B in one embodiment, the endpoint detection zones 108 and 208 are each a LAT zone and are transparent in a plan view. In one embodiment, this visible transparency aids in mounting the polishing pad on the platen on which the eddy current detection probe is mounted. In Fig. 2b, the sidewall 220 can be seen in this perspective view as shown in a rectangular shape shown in dashed lines.

하지만, 다른 실시예에서, 종료­시점 검출 구역의 재료는 불투명하므로 국부적 투명부 구역을 제공하도록 작용하지 않는다. 예를 들어, 도 3a와 도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 연마 패드의 단면도이다. However, in other embodiments, the material of the endpoint detection zone is opaque and thus does not serve to provide a local transparent subarea. For example, Figures 3A and 3B are cross-sectional views of another polishing pad according to another embodiment of the present invention.

도 3a와 도 3b를 참조하면, 연마 패드(300)(또는 300')는 몰드성형된 균일 연마체(302)를 포함한다. 몰드성형된 균일 연마체(302)는 연마면(304)과 배면(306)을 가진다. 종료­시점 검출 구역(308)(또는 308')은 몰드성형된 균일 연마체(302) 내에 배치된다. 종료­시점 검출 구역(308)(또는 308')은 몰드성형된 균일 연마체(302)와 상이한 불투명 재료부(310)로 구성된다. 재료부(310)는 몰드성형된 균일 연마체(302)의 재료와 공유 결합하는 부위(312)를 가진다. Referring to FIGS. 3A and 3B, the polishing pad 300 (or 300 ') includes a mold-shaped uniform polishing body 302. The mold-shaped uniform polishing body 302 has a polishing surface 304 and a back surface 306. The end point detection zone 308 (or 308 ') is disposed in the mold-shaped uniform polishing body 302. The end point detection zone 308 (or 308 ') consists of a non-transparent material portion 310 that is different from the mold-shaped uniform polish body 302. The material portion 310 has a portion 312 covalently bonded to the material of the mold-shaped uniform polishing body 302.

일 실시예에서 도 3a를 참조하면, 종료­시점 검출 구역(308)의 재료부(310)는 몰드성형된 균일 연마체(302)의 배면(306)에 대하여 완전히 리세스되어 있다. 다른 실시예에서 도 3b를 참조하면, 종료­시점 검출 구역(308')의 재료부의 일부만이 몰드성형된 균일 연마체(302)의 배면(306)에 대하여 리세스되어 있고, 측벽(320)은 남겨 둔다. 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(308)(또는 308')은 몰드성형된 균일 연마체(302)의 경도와 상이한 경도를 가지는 불투명 구역이다. 특정 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(308)(또는 308')의 경도는 몰드성형된 균일 연마체(302)의 경도 보다 크다. 하지만, 대체 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(308)(또는 308')은 몰드성형된 균일 연마체(302)의 경도 보다 작다. 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(308)(또는 308')은 화학적­기계적 연마 작업에 사용되는 슬러리에 대해 불투성이다.3A, the material portion 310 of the endpoint detection zone 308 is completely recessed against the backside 306 of the mold-shaped uniform polishing body 302. In this embodiment, 3B, only a portion of the material portion of the endpoint detection zone 308 'is recessed relative to the backside 306 of the mold-shaped uniform polishing body 302 and the side walls 320 are left Leave. In one embodiment, the end point detection zone 308 (or 308 ') is an opaque zone having a hardness different from the hardness of the mold-shaped uniform polishing body 302. In certain embodiments, the hardness of the endpoint detection zone 308 (or 308 ') is greater than the hardness of the mold-shaped uniform polishing body 302. However, in an alternative embodiment, the endpoint detection zone 308 (or 308 ') is less than the hardness of the mold-shaped uniform polishing body 302. In one embodiment, the endpoint detection zone 308 (or 308 ') is immersive to the slurry used in chemical mechanical polishing operations.

종료­시점 검출 구역(308)(또는 308')이 불투명한 재료부(310)로 이루어지더라도, 이 구역은 연마 패드(300 또는 300')를 와전류 탐침이 설치된 플래튼 상에 각각 가시적으로 장착하는데 여전히 사용될 수 있다. 예를 들어 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(308)(또는 308')의 제 1 표면(304) 상에서의 그루브형상의 패턴의 부존재는 종료­시점 검출 구역(308)(또는 308')의 위치를 가시적으로 지시하거나 그 위치에 대한 키 이다. Although the end-point detection zone 308 (or 308 ') consists of the opaque material portion 310, this zone allows the polishing pad 300 or 300' to be mounted visibly on the platen on which the eddy current probe is mounted, respectively Can still be used. For example, in one embodiment, the absence of a groove-shaped pattern on the first surface 304 of the end-point detection zone 308 (or 308 ') is determined by the position of the end-point detection zone 308 (or 308' Or a key for that position.

본 발명의 다른 양태에서, 와전류 검출에 사용하기 위한 연마 패드는, 동일한 재료로 이루어지고 연마 패드의 나머지 부분과 균일한, 종료­시점 검출 구역을 포함한다. 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판을 연마하기에 적합하고 와전류 종료­시점 검출에 적합한 연마 패드의 단면도이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4a에서의 연마 패드의 평면도이다.In another aspect of the present invention, a polishing pad for use in eddy current detection comprises a termination point detection zone made of the same material and uniform with the remainder of the polishing pad. 4A is a cross-sectional view of a polishing pad suitable for polishing a semiconductor substrate according to an embodiment of the present invention and suitable for detecting eddy current endpoints. 4B is a top view of the polishing pad of FIG. 4A according to one embodiment of the present invention.

도 4a와 도 4b를 참조하면, 연마 패드(400)는 몰드성형된 균일 연마체(402)를 포함한다. 몰드성형된 균일 연마체(402)는 연마면(404)과 배면(406)을 가진다. 그루브(408)의 패턴은 연마면(404) 내에 배치되어 있다. 그루브의 패턴에서 각각의 그루브는 바닥 깊이부(410)를 가진다. 연마 패드(400)는 또한 몰드성형된 균일 연마체(402)에 형성된 종료­시점 검출 구역(412)을 포함한다. 종료­시점 검출 구역은 연마면(404)과 같은 방향으로 배향된 제 1 표면(414)과, 배면(406)과 같은 방향으로 배향된 제 2 표면(416)을 가진다. 제 1 표면(414)의 적어도 일부분은, 예컨대 깊이 D1 정도로 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부(410)와 동일 평면에 있다. 제 2 표면(416)은 배면(406)에 대하여 몰드성형된 균일 연마체(402) 속으로 D2 정도 리세스되어 있다. 일 실시예에서, 제 2 표면(416)은 D2 정도로 리세스되어 화학적­기계적 연마 장치의 플래튼으로부터 돌출한 와전류 탐침을 충분히 수용한다. 특정 실시예에서, 리세스 깊이(D2)는 표면(406) 하방으로 대략 70 mil(1/1,000 in) 정도이다. 일 실시예에서, 제 1 표면(414)의 적어도 일부분이 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부(410)와 동일 평면에 있기 때문에, 제 1 표면(414)은 웨이퍼의 연마 동안의 슬러리의 이동과 간섭하지 않는다.Referring to FIGS. 4A and 4B, the polishing pad 400 includes a mold-shaped uniform polishing body 402. The mold-shaped uniform polishing body 402 has a polishing surface 404 and a back surface 406. The pattern of the grooves 408 is arranged in the polishing surface 404. Each groove in the pattern of grooves has a bottom depth portion 410. The polishing pad 400 also includes an end-point detection zone 412 formed in a mold-shaped uniform polishing body 402. The endpoint detection zone has a first surface 414 oriented in the same direction as the polishing surface 404 and a second surface 416 oriented in the same direction as the backside 406. At least a portion of the first surface 414 is coplanar with the bottom depth portion 410 in a pattern of grooves, e.g., at a depth D1. The second surface 416 is recessed by about D2 into the uniform polishing body 402 which is molded with respect to the back surface 406. [ In one embodiment, the second surface 416 is recessed to about D2 to fully accommodate an eddy current probe protruding from the platen of the chemical mechanical polishing apparatus. In a particular embodiment, the recess depth D2 is on the order of about 70 mil (1 / 1,000 in) below the surface 406. In one embodiment, because at least a portion of the first surface 414 is coplanar with the bottom depth portion 410 in the pattern of grooves, the first surface 414 may be formed by the movement of the slurry during polishing of the wafer, I never do that.

일 실시예에서, 제 1 표면(414)의 적어도 일부분은 연마면(404)의 그루브(408)의 패턴을 단절시킨다. 예를 들어 일 실시예에서 도 4a를 참조하면, 종료­시점 검출 구역(412)의 제 1 표면(414) 전체는 대체로 그루브(408)의 패턴에서의 바닥 깊이부(410)와 동일 평면에 있다. 따라서, 그루브(408)의 패턴은 종료­시점 검출 구역(412)에서 단절되는데, 이는 사실상 단일의 큰 그루브가 종료­시점 검출 구역(412)의 제 1 표면(414) 상에 형성되기 때문이다. 도 4b를 참조하면, 몰드성형된 균일 연마체(402)의 연마면(404)은 그 안에 배치된 그루브의 패턴을 가진다. 일 실시예에서, 그루브의 패턴은 복수 개의 반경방향 라인(420)을 따르는 복수 개의 동심 다각형(418)을 포함한다. 하지만, 종료­시점 검출 구역(412)에서 패턴은 그루브의 부존재로 인해 단절된다. In one embodiment, at least a portion of the first surface 414 breaks the pattern of the grooves 408 of the polishing surface 404. For example, referring to FIG. 4A in one embodiment, the entire first surface 414 of the endpoint detection zone 412 is generally coplanar with the bottom depth portion 410 in the pattern of the grooves 408. Thus, the pattern of the grooves 408 is disconnected in the end point detection zone 412, since in effect a single large groove is formed on the first surface 414 of the end point detection zone 412. Referring to FIG. 4B, the polishing surface 404 of the mold-shaped uniform polishing body 402 has a pattern of grooves disposed therein. In one embodiment, the pattern of grooves includes a plurality of concentric polygons 418 along a plurality of radial lines 420. However, in the end point detection zone 412, the pattern is disconnected due to the absence of the groove.

따라서, 종료­시점 검출 구역(412)이 몰드성형된 균일 연마체(402)와 동일한 재료로 이루어지더라도, 종료­시점 검출 구역(412)의 위치를 지시하는 시각적 표시기는 제공된다. 특정 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(408)을 포함하는 몰드성형된 균일 연마체(402)는 불투명하지만, 그루브의 패턴에서의 단절 구역은 와전류 검출 시스템이 설치된 플래튼 상에 장착하기 위한 종료­시점 검출 구역(408)의 위치를 시각적으로 판정하는데 사용된다.Therefore, even if the end point detection zone 412 is made of the same material as the mold-shaped uniform polishing body 402, a visual indicator indicating the position of the end point detection zone 412 is provided. In a specific embodiment, the mold-shaped uniform polishing body 402 including the end-point detection zone 408 is opaque, but the cut-off zone in the pattern of grooves is the end point for mounting on the platen on which the eddy current detection system is installed Is used to visually determine the location of the detection zone 408. [

다른 실시예에서, 종료­시점 검출 구역은 연마 패드의 연마면에 배치된 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부와 대체로 동일 평면에 있는 깊이를 가지는 그루브의 제 2 패턴을 가진다. 예를 들어, 도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 연마 패드의 단면도이다. 도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 도 5a의 연마 패드의 평면도이다. In another embodiment, the endpoint detection zone has a second pattern of grooves having a depth that is generally coplanar with a bottom depth in a pattern of grooves disposed in the polishing surface of the polishing pad. For example, Figure 5A is a cross-sectional view of another polishing pad according to another embodiment of the present invention. Figure 5B is a top view of the polishing pad of Figure 5A according to an embodiment of the present invention.

도 5a와 도 5b를 참조하면, 연마 패드(500)는 몰드성형된 균일 연마체(502)를 포함한다. 몰드성형된 균일 연마체(502)는 연마면(504)과 배면(506)을 가진다. 그루브(508)의 패턴은 연마면(504) 내에 배치된다. 그루브의 패턴에서 각각의 그루브는 바닥 깊이부(510)를 가진다. 연마 패드(500)은 또한 몰드성형된 균일 연마체(502) 내에 형성된 종료­시점 검출 구역(512)을 포함한다. 종료­시점 검출 구역은 연마면(504)과 같은 방향으로 배향된 제 1 표면(514)과, 배면(506)과 같은 방향으로 배향된 제 2 표면(516)을 가진다. 제 1 표면(514)의 적어도 일부분은, 예컨대 깊이 D1 정도로 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부(510)와 동일 평면에 있다. 제 2 표면(516)은 배면(506)에 대하여 몰드성형된 균일 연마체(502) 속으로 D2 정도로 리세스되어 있다. 일 실시예에서, 제 2 표면(516)은 D2 정도로 리세스되어 화학적­기계적 연마 장치의 플래튼으로부터 돌출된 와전류 탐침을 충분히 수용한다. 특정 실시예에서, 리세스 깊이(D2)는 표면(506) 하방으로 대략 70 mil (1/1,000 in) 정도이다. Referring to FIGS. 5A and 5B, the polishing pad 500 includes a mold-shaped uniform polishing body 502. The mold-shaped uniform polishing body 502 has a polishing surface 504 and a back surface 506. The pattern of the grooves 508 is disposed within the polishing surface 504. Each groove in the pattern of grooves has a bottom depth portion 510. The polishing pad 500 also includes an end-point detection zone 512 formed in the mold-shaped uniform polishing body 502. The endpoint detection zone has a first surface 514 oriented in the same direction as the polishing surface 504 and a second surface 516 oriented in the same direction as the back surface 506. At least a portion of the first surface 514 is coplanar with the bottom depth portion 510 in a pattern of grooves, e.g., at a depth D1. The second surface 516 is recessed to about D2 into the uniform polishing body 502 which is molded with respect to the back surface 506. [ In one embodiment, the second surface 516 is recessed about D2 to fully accommodate the eddy current probe protruding from the platen of the chemical mechanical polishing apparatus. In a particular embodiment, the recess depth D2 is on the order of about 70 mil (1 / 1,000 in) below the surface 506.

일 실시예에서, 제 1 표면(514)의 적어도 일부분은 연마면(504)의 그루브(508)의 패턴을 단절시킨다. 예를 들어, 일 실시예에서 도 5a를 참조하면, 종료­시점 검출 구역(512)의 제 1 표면(514)은 연마면(504) 내에 배치된 그루브(508)의 패턴에서의 바닥 깊이부와 대체로 동일 평면에 있는 깊이(예컨대, 깊이 D1 정도)를 가진 그루브(518)의 제 2 패턴을 가진다. 하지만, 연마면(504)에서 그루브(508)의 패턴과 종료­시점 검출 구역(512)에서 그루브(518)의 제 2 패턴은 공간(520)의 변화에 의해 단절된다. 예를 들어, 그루브(508)의 패턴과 그루브(518)의 제 2 패턴 모두에서의 각각의 그루브는 폭(W1) 정도로 따로 공간이 형성되어 있고, 그루브(518)의 제 2 패턴은 그루브(508)의 제 1 패턴으로부터 폭(W1) 보다 큰 간격(W2) 정도로 오프셋되어 있다. In one embodiment, at least a portion of the first surface 514 breaks the pattern of the grooves 508 of the polishing surface 504. 5A, for example, the first surface 514 of the endpoint detection zone 512 includes a bottom depth portion in the pattern of the grooves 508 disposed within the polishing surface 504, And a second pattern of grooves 518 having a coplanar depth (e.g., on the order of depth D1). However, the pattern of the groove 508 on the polishing surface 504 and the second pattern of the groove 518 in the end point detection zone 512 are disconnected by the change in the space 520. For example, each groove in both the pattern of the groove 508 and the second pattern of the groove 518 has a space of a width W1, and the second pattern of the groove 518 is formed in the groove 508 (W2) which is larger than the width W1 from the first pattern of the first pattern.

도 5b를 참조하면, 몰드성형된 균일 연마체(502)의 연마면(504)은 그 안에 배치된 그루브의 패턴을 가진다. 일 실시예에서, 그루브의 패턴은 복수 개의 반경방향 라인(524)을 따르는 복수 개의 동심 다각형(522)을 포함한다. 하지만, 종료­시점 검출 구역(512)에서의 패턴은 그루브(518)의 제 2 패턴 주위에서 단절된다. 따라서, 종료­시점 검출 구역(512)이 몰드성형된 균일 연마체(502)와 동일한 재료로 이루어지더라도, 종료­시점 검출 구역(512)의 위치를 지시하는 시각적 표시기가 제공된다. 특정 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(508)을 포함하는 몰드성형된 균일 연마체(502)는 불투명하지만, 그루브의 패턴에서의 단절은 와전류 검출 시스템이 설치된 플래튼 상에 장착하기 위한 종료­시점 검출 구역(508)의 위치를 시각적으로 판정하는데 사용된다. Referring to FIG. 5B, the polishing surface 504 of the mold-shaped uniform polishing body 502 has a pattern of grooves disposed therein. In one embodiment, the pattern of grooves includes a plurality of concentric polygons 522 along a plurality of radial lines 524. However, the pattern in the end point detection zone 512 is cut off around the second pattern of grooves 518. Therefore, even if the end-point detection zone 512 is made of the same material as the mold-shaped uniform polishing body 502, a visual indicator indicating the position of the end-point detection zone 512 is provided. In a specific embodiment, the mold-shaped uniform polishing body 502 including the end-point detection zone 508 is opaque, but the disconnection in the pattern of the grooves is accomplished by the end-point detection for mounting on the platen on which the eddy- And is used to visually determine the location of the zone 508.

와전류 검출 시스템이 설치된 플래튼 상에 장착하기 위한 종료­시점 검출 구역의 위치를 시각적으로 판정하기 위하여 그루브의 패턴을 단절시키는데 사용하는 것은, 상술한 바와 같이 그루브 패턴에서의 오프셋이 연마 패드의 이면 상의 종료­시점 검출 구역의 위치를 지시하는 실시예로 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 부가된 그루브는 연마 패드의 이면 상의 검출 구역에서의 위치의 윤곽을 따라가는 연마면에 포함된다. 다른 실시예에서, 연마 패드의 이면 상의 검출 구역의 위치를 지시하기 위하여 연마면에서 사용되는 그루브 폭은 변경된다. 다른 실시예에서, 연마 패드의 이면 상의 검출 구역의 위치를 지시하기 위하여 연마면에서 사용되는 그루브 피치는 변경된다. 다른 실시예에서, 2 개 이상의 위 구성은 연마 패드의 이면 상의 검출 구역의 위치를 지시하기 위하여 연마면에 포함된다. The use of the cutoff pattern of the groove to visually determine the position of the end point detection zone for mounting on the platen on which the eddy current detection system is installed means that the offset in the groove pattern, as described above, The present invention is not limited to the embodiment that indicates the position of the viewpoint detection zone. In another embodiment, the added groove is included in the polishing surface that follows the contour of the position in the detection zone on the back surface of the polishing pad. In another embodiment, the groove width used in the polishing surface is changed to indicate the position of the detection zone on the back surface of the polishing pad. In another embodiment, the groove pitch used in the polishing surface is changed to indicate the position of the detection zone on the back surface of the polishing pad. In another embodiment, two or more of the above configurations are included in the polishing surface to indicate the position of the detection zone on the back surface of the polishing pad.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상술한 몰드성형된 균일 연마체는 열경화성, 닫힌 셀 구조의 폴리우레탄 재료로 이루어진다. 일 실시예에서, "균일" 이라는 용어는 열경화성, 닫힌 셀 구조의 폴리우레탄 재료의 조성이 연마체의 전체 조성물에 걸쳐 일정하다는 것을 지시하는데 사용된다. 예를 들어 일 실시예에서, "균일" 이라는 용어는, 예컨대 상이한 재료로 이루어지는 복수 층의 함침성 펠트 또는 조성물(복합재료)로 이루어진 연마 패드를 배제한다. 일 실시예에서, "열경화성"이라는 용어는, 예컨대 재료의 전구체가 경화에 의해 불용융성, 불용성 폴리머 망상조직으로 비가역적으로 변하는 것과 같이, 비가역적으로 경화하는 폴리머 재료를 지시하는데 사용된다. 예를 들어 일 실시예에서, "열경화성" 이라는 용어는, 예컨대 가열되는 경우 액상으로 변하고 충분히 냉각되는 경우 유리질 상태로 변하는 폴리머로 이루어진 "써모플라스트" 재료 또는 "열가소성수지"로 이루어진 연마 패드를 배제한다. 열경화성 재료로 만들어진 연마 패드는 화학 반응에서 폴리머를 형성하도록 반응하는 저 분자량 전구체로부터 통상 제조되는 반면, 열가소성 재료로 만들어진 패드는 연마 패드가 물리적 처리로 형성되도록 상 변화를 야기하기 위하여 미리 존재하는 폴리머를 가열해서 통상 제조된다는 점을 유의한다. 일 실시예에서, "몰드성형된" 이라는 용어는 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이 성형된 균일 연마체가 성형 몰드 내에서 성형되는 것을 지시하는데 사용된다.According to one embodiment of the present invention, the above-described mold-shaped uniform polishing body is made of a polyurethane material having a thermosetting and closed cell structure. In one embodiment, the term "uniform" is used to indicate that the composition of a thermoset, closed cell structure polyurethane material is constant over the entire composition of the polishing body. For example, in one embodiment, the term "uniform" excludes an abrasive pad made of, for example, a plurality of layers of impregnable felt or composition (composite) of different materials. In one embodiment, the term "thermosetting" is used to designate a polymeric material that is irreversibly cured, such as, for example, the precursor of the material is irreversibly changed to an insoluble, insoluble polymer network by curing. For example, in one embodiment, the term "thermosetting" refers to the removal of a polishing pad made of a "thermoplast" material or "thermoplastic resin " made of a polymer that turns into a liquid phase, do. Polishing pads made of thermosetting materials are typically made from low molecular weight precursors that react to form polymers in chemical reactions, while pads made of thermoplastic materials are used to form pre-existing polymers It is usually produced by heating. In one embodiment, the term "molded-on" is used to indicate that a shaped uniform abrasive article is molded in a forming mold, as described in more detail below.

일 실시예에서, 상술한 연마체는 불투명하다. 일 실시예에서, "불투명"이라는 용어는 대략 10% 이하의 가시 광선의 통과를 허용하는 재료를 지시하는데 사용된다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 대부분에서 불투명하고, 또는 몰드성형된 균일 연마체를 이루는 균일한 열경화성, 닫힌 셀 구조의 폴리우레탄 재료 전체에 걸쳐 불투명화 윤활제(예컨대, 추가적인 조성물)를 완전히 함유함으로 인해 불투명하다. 특정 실시예에서, 불투명화 윤활제는, 예컨대 질화 붕소(boron nitride), 불화 세륨(cerium fluoride), 흑연(graphite), 불화 흑연(graphite fluoride), 황화 몰리브덴(molybdenum sulfide), 황화 나오붐(niobium sulfide), 운모(talc), 황화 탄탈륨(tantalum sulfide), 이황화 텅스텐(tungsten disulfide) 또는 테플론(Teflon)과 같은 재료이지만 이에 제한되지 않는다.In one embodiment, the above-described polishing body is opaque. In one embodiment, the term "opaque" is used to indicate a material that permits passage of visible light of approximately 10% or less. In one embodiment, the mold-shaped homogeneous polish body is opaque in most cases, or it has uniform thermosetting properties that make it a mold-shaped homogeneous polish, an opaque lubricant (e.g., additional composition) over the entire polyurethane material of the closed- It is opaque due to its total content. In certain embodiments, the opacifying lubricant is selected from the group consisting of boron nitride, cerium fluoride, graphite, graphite fluoride, molybdenum sulfide, niobium sulfide, ), Mica (talc), tantalum sulfide, tungsten disulfide, or Teflon.

일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 포로겐을 포함한다. 일 실시예에서, "포로겐(porogen)" 이라는 용어는 "중공형" 중심을 가진 마이크로 또는 나노 스케일 구형 입자를 지시하는데 사용된다. 중공형 중심은 고체 물질로 충전되어 있지 않지만, 대신 기체 또는 액체 코어를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 몰드성형된 균일 연마체의 균일 열경화성, 닫힌 셀 구조의 몰리우레탄 재료 전체에 걸쳐 포로겐으로서 예비 발포되어 기체 충전된 EXPANCEL(예컨대, 추가적인 성분으로서)을 포함한다. 특정 실시예에서, EXPANCEL은 펜테인으로 충전된다.In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body comprises a porogen. In one embodiment, the term "porogen" is used to indicate micro- or nanoscale spherical particles having a "hollow" center. The hollow center is not filled with solid material, but may instead comprise a gas or liquid core. In one embodiment, the mold-shaped homogeneous polishing body is formed by homogeneous thermosetting of the mold-shaped homogeneous polishing body, a pre-foamed and gas-filled EXPANCEL (for example, as an additional component) as a porogen over the molyurethane material of the closed- . In certain embodiments, the EXPANCEL is filled with pentane.

몰드성형된 균일 연마체의 크기는 적용예에 따라 변경될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 종래의 처리 장비나 종래의 화학적­기계적 처리 작업과 함께 사용가능한 몰드성형된 균일 연마체를 포함하는 연마 패드를 제조하기 위하여 특정 파라미터들이 사용될 수 있다. 예를 들어 본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰드성형된 균일 연마체는 대략 0.075 in 내지 0.130 in 범위 내의 두께, 예컨대 1.9-3.3 mm 범위 내의 두께를 가진다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체(202)는 대략 20 in 내지 30.0 in, 예컨대 대략 50-77 cm 범위 내의 직경을 가지고, 대략 10 in 내지 42 in, 예컨대 25-107 cm 범위 내의 직경을 가지는 것도 가능하다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 대략 18%-30% 총 공극 체적 범위 내의 기공 밀도(pore density)를 가지며, 대략 15%-35% 총 공극 체적 범위 내의 기공 밀도를 가지는 것도 가능하다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 닫힌 셀 구조형의 공극률을 가진다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 대략 40 미크론 직경의 기공 크기를 가지지만, 예컨대 20 미크론 직경 보다 작을 수 있다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 대략 2.5%의 압축률을 가진다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 대략 0.70-0.90g/cm3 또는 대략 0.95-1.05g/cm3 범위 내의 밀도를 가진다.The size of the mold-shaped uniform polishing body can be changed according to the application example. Nonetheless, certain parameters may be used to produce a polishing pad comprising a mold-shaped uniform polishing body that can be used with conventional processing equipment or conventional chemical and mechanical processing operations. For example, according to one embodiment of the present invention, the mold-shaped uniform polishing body has a thickness within the range of about 0.075 in. To 0.130 in., For example, in the range of from 1.9 to 3.3 mm. In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body 202 has a diameter within a range of approximately 20 inches to 30.0 inches, such as approximately 50-77 cm, and has a diameter within a range of approximately 10 inches to 42 inches, It is also possible to have. In one embodiment, the mold-shaped homogeneous polishing body has a pore density in the range of approximately 18% -30% total pore volume, and it is also possible to have a pore density in the range of approximately 15% -35% total pore volume . In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body has a porosity of a closed cell structure type. In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body has a pore size of about 40 microns in diameter, but may be less than 20 microns in diameter, for example. In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body has a compressibility of about 2.5%. In one embodiment, the mold molded uniform polishing body has a density within approximately 0.70-0.90g / cm 3 or approximately 0.95-1.05g / cm 3 range.

몰드성형된 균일 연마체를 포함하여 연마 패드를 사용하는 여러 가지 필름의 제거율은 와전류 검출을 위하여 연마 툴, 슬러리, 상태조절 또는 사용된 연마 레시피(polish recipe)에 따라 변경될 수 있다. 하지만, 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 대략 30-900 nm/min 범위 내의 구리 제거율을 나타낸다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 여기에서 설명된 바와 같이 대략 30-900 nm/min 범위 내의 산화물 제거율을 나타낸다. The removal rates of various films using a polishing pad, including a mold-shaped uniform polishing body, may be varied depending on the polishing tool, slurry, condition control, or polish recipe used for eddy current detection. However, in one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body exhibits a copper removal rate in the range of approximately 30-900 nm / min. In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body exhibits an oxide removal rate within the range of approximately 30-900 nm / min as described herein.

상술한 바와 같이, 와전류 검출에 적합한 연마 패드는 몰드성형 공정으로 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 몰드성형 공정은 연마 패드의 나머지와 상이한 재료로 이루어진 종료­시점 검출 구역을 가진 연마 패드를 제조하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 6a 내지 도 6j는 본 발명의 일 실시예에 따라서, 반도체 기판을 연마하고, 와전류 종료­시점 검출에 적합한, 연마 패드를 제조하는 여러 가지 처리 작업의 단면도이다.As described above, a polishing pad suitable for eddy current detection can be manufactured by a molding process. In one embodiment, the mold-forming process can be used to produce an abrasive pad having an end-point detection zone made of a material different from the rest of the polishing pad. For example, Figures 6A-6J are cross-sectional views of various processing operations for polishing a semiconductor substrate and fabricating a polishing pad suitable for detecting eddy current endpoints, in accordance with one embodiment of the present invention.

도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 연마 패드를 제조하는 방법은 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체를 최초로 형성하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도 6a와 도 6b를 참조하면, 제 1 성형 몰드(602)는 전구체 혼합물(604)로 충전되어 있고, 제 1 성형 몰드(602)의 덮개(606)는 혼합물(604)의 상부에 위치되어 있다. 일 실시예에서, 덮개(606)가 정위치에 있는 경우, 혼합물(604)은 부분 경화체(608)(예컨대, 도 6c에 도시된 바와 같이 혼합물(604) 전체에 걸쳐 형성된 사슬 연장(chain extension) 및/또는 가교 결합(cross-linking)의 적어도 일부 범위)를 제공하기 위하여 압력 하에서 가열된다. 부분 경화체(608)를 제 1 성형 몰드(602)로부터 제거할 때, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)는 도 6d에 도시된 바와 같이 제공된다.Referring to Figures 6A-6D, a method of making a polishing pad includes initially forming a partially cured endpoint detection zone precursor. 6A and 6B, the first molding mold 602 is filled with the precursor mixture 604 and the lid 606 of the first molding mold 602 is filled with the precursor mixture 604, Respectively. In one embodiment, when the lid 606 is in place, the mixture 604 may be formed from a partially cured body 608 (e.g., a chain extension formed throughout the mixture 604 as shown in Figure 6C) And / or at least a portion of cross-linking). When removing the partially cured body 608 from the first forming mold 602, the partially cured ending point detection region precursor 608 is provided as shown in FIG. 6D.

일 실시예에서, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)는 우레탄 프리 폴리머를 경화제와 혼합해서 형성된다. 일 실시예에서, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)은 연마 패드 내의 국부적 투명부(LAT) 구역을 최종적으로 제공한다. LAT 구역은 여러 가지 종료­시점 검출 기술과 함께 사용가능한 재료로 이루어지고 몰드성형 공정에 의해 제조되는 연마 패드 내에 함유하는데 적합하다. 예를 들어, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)는 방향족 우레탄 프리 폴리머를 경화제와 최초로 혼합해서 형성된다. 다른 실시예에서, 불투명 구역은 혼합물 내에 불투명화제를 포함시켜서 형성된다. 둘 중 어느 경우에서, 결과 혼합물은 제 1 성형 몰드 내에 부분적으로 경화되어 몰드성형된 겔을 제공한다. In one embodiment, the partially cured endpoint detection zone precursor 608 is formed by mixing a urethane-free polymer with a curing agent. In one embodiment, the partially cured endpoint detection zone precursor 608 ultimately provides a local transparent area (LAT) zone within the polishing pad. The LAT zone is suitable for inclusion in a polishing pad made of a material usable with various endpoint detection techniques and produced by a molding process. For example, the partially cured endpoint detection zone precursor 608 is formed by first mixing an aromatic urethane prepolymer with a curing agent. In another embodiment, the opaque zone is formed by including an opacifying agent in the mixture. In either case, the resulting mixture is partially cured in the first shaping mold to provide a molded gel.

도 6e를 참조하면, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)는 제 2 성형 몰드(610)의 덮개(612)에서의 수용 구역(614) 상에 위치된다. 연마 패드 전구체 혼합물(616)은 제 2 성형 몰드(610) 내에 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연마 패드 전구체 혼합물(616)은 폴리우레탄 프리 폴리머 및 경화제를 포함한다. 6E, the partially cured endpoint detection zone precursor 608 is positioned on the receiving area 614 in the lid 612 of the second forming mold 610. A polishing pad precursor mixture 616 is formed in the second shaping mold 610. According to one embodiment of the present invention, the polishing pad precursor mixture 616 comprises a polyurethane pre-polymer and a curing agent.

일 실시예에서, 연마 패드 전구체 혼합물(616)은 열경화성, 닫힌 셀 구조의 폴리우레탄 재료로 이루어진 몰드성형된 균일 연마체를 최종적으로 형성하는데 사용된다. 일 실시예에서, 연마 패드 전구체 혼합물(616)은 경질 패드를 최종적으로 형성하는데 사용되고, 단일형 경화제만이 사용된다. 다른 실시예에서, 연마 패드 전구체 혼합물(616)은 연질 패드를 최종적으로 형성하는데 사용되고, 1차 및 2차 경화제의 조성물이 사용된다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 프리 폴리머는 폴리우레탄 전구체를 포함하고, 1차 경화제는 방향족 디아민 합성물을 포함하고, 2차 경화제는 에테르 결합을 포함한다. 특정 실시예에서, 폴리우레탄 전구체는 이소시아네이트이고, 1차 경화제는 방향족 디아민이고, 2차 경화제는, 예컨대 폴리데트라메틸렌 글리콜(polytetramethylene glycol), 아미노 기능화 글리콜 또는 아미노 기능화 폴리옥시프로필렌과 같은 경화제이지만 이에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 프리 폴리머, 1차 경화제 및 2차 경화제는 대략 100 몰부 프리 폴리머, 85 몰부 1차 경화제 및 15 몰부 2차 경화제의 몰 비를 가진다. 프리 폴리머와 1차 및 2차 경화제의 특정 성질에 기초하여 연마 패드에 변화하는 경도 값을 제공하는데 다양한 몰 비가 사용될 수 있다는 점은 이해되어야 한다. 일 실시예에서, 혼합하는 단계는 불투명화 윤활제를 프리 폴리머, 1차 경화제 및 2차 경화제와 혼합하는 단계를 더 포함한다. 일 실시예에서, 불투명화제는, 예컨대 질화 붕소, 불화 세륨, 흑연, 불화 흑연, 황화 몰리브덴, 황화 나오붐, 운모, 황화 탄탈륨, 이황화 텅스텐 또는 테플론과 같은 재료이지만 이에 제한되는 것은 아니다. In one embodiment, the polishing pad precursor mixture 616 is used to finally form a mold-shaped uniform polishing body made of a polyurethane material of a thermosetting, closed cell structure. In one embodiment, the polishing pad precursor mixture 616 is used to finally form hard pads, and only a single type of curing agent is used. In another embodiment, polishing pad precursor mixture 616 is used to finally form a soft pad, and compositions of primary and secondary curing agents are used. For example, in certain embodiments, the prepolymer comprises a polyurethane precursor, the primary curing agent comprises an aromatic diamine compound, and the secondary curing agent comprises an ether bond. In certain embodiments, the polyurethane precursor is an isocyanate, the primary curing agent is an aromatic diamine, and the secondary curing agent is a curing agent such as, for example, polytetramethylene glycol, amino-functionalized glycol or amino-functionalized polyoxypropylene It is not limited. In one embodiment, the prepolymer, the primary curing agent and the secondary curing agent have a molar ratio of about 100 moles of prepolymer, 85 moles of primary curing agent, and 15 moles of secondary curing agent. It should be understood that various molar ratios may be used to provide varying hardness values to the polishing pad based on the particular properties of the prepolymer and the primary and secondary curing agents. In one embodiment, the mixing further comprises mixing an opacifying lubricant with the prepolymer, the primary curing agent, and the secondary curing agent. In one embodiment, the opacifying agent is, but is not limited to, materials such as, for example, boron nitride, cerium fluoride, graphite, graphite fluoride, molybdenum sulfide, sulfone boiling, mica, tantalum sulfide, tungsten disulfide or Teflon.

특정 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체는 (a) AIRTHANE 60D(폴리테트라메틸렌 글리콜-톨루엔 디이소시아네이트)와 같은 방향족 우레탄 프리 폴리머, (b) EXPANCEL DE40(이소부테인 이나 펜테인을 가진 아크릴로니트릴/아크릴레이트 코폴리머와 같은 포로겐, (c) 윤활 및 백악 충전제, (d) Terathane 2000(폴리옥시테트라메틸렌 글리콜)과 같은 폴리올 및 (e) DABCO 1027과 같은 촉매, (f) CURENE 107(티오에테르 방향족 디아민)과 같은 경화제, (g)Irgastab PUR68과 같은 열 안정제 및 (g) 대체로 같은 형태의 마이크로셀룰러, 닫힌 셀 구조를 가지는 거의 불투명한 담황색 열경화성 폴리우레탄을 형성하는 TInuvin 213과 같은 자외선 흡수제를 반응시켜서 제조된다. 일 실시예에서, EXPANCEL은 가스로 충전되고, 각각의 EXPANCEL 유닛의 평균 기공 크기는 대략 20 내지 40 미크론 범위 내에 있다. In a particular embodiment, the mold-shaped uniform polishing body comprises (a) an aromatic urethane prepolymer such as AIRTHANE 60D (polytetramethylene glycol-toluene diisocyanate), (b) EXPANCEL DE40 (acrylonitrile with isobutane or pentane (D) a polyol such as Terathane 2000 (polyoxytetramethylene glycol) and (e) a catalyst such as DABCO 1027, (f) a CURENE 107 (G) heat stabilizers such as Irgastab PUR68, and (g) microcapsules of substantially the same type, an ultraviolet absorber such as TInuvin 213, which forms an almost opaque light yellow thermosetting polyurethane having a closed cell structure In one embodiment, EXPANCEL is charged with gas, and the average pore size of each EXPANCEL unit is in the range of approximately 20 to 40 microns.

도 6f를 참조하면, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)는 제 2 성형 몰드(610)의 덮개(612)를 하강시켜서 연마 패드 전구체 혼합물(616) 속으로 이동된다. 일 실시예에서, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)는 도 6f에 도시된 바와 같이 제 2 성형 몰드(610)의 바로 그 바닥 표면으로 이동된다. 일 실시예에서, 복수 개의 그루브는 성형 몰드(612)의 덮개(612) 내에 형성된다. 복수 개의 그루브는 그루브의 패턴을 성형 몰드(610) 내에 형성된 연마 패드의 연마면에 스탬핑하는데 사용된다. 여기에 도시된 실시예에는 성형 몰드의 덮개를 하강하여 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체를 연마 패드 전구체 혼합물 속으로 이동시키는 것이 도시되고, 이 실시예에서 덮개와 성형 몰드의 기저부를 접근시키는 것을 달성하기만 하면 된다는 점은 이해되어야 한다. 즉, 일부 실시예에서는 성형 몰드의 기저부가 성형 몰드의 덮개를 향하여 상승되는 반면, 다른 실시예에서는 기저부가 덮개를 향하여 상승됨과 동시에 성형 몰드의 덮개가 성형 몰드의 기저부를 향하여 하강된다. 6F, the partially cured endpoint detection zone precursor 608 is moved into the polishing pad precursor mixture 616 by lowering the lid 612 of the second shaping mold 610. In one embodiment, the partially cured endpoint detection zone precursor 608 is moved to the very bottom surface of the second shaping mold 610, as shown in FIG. 6F. In one embodiment, a plurality of grooves are formed in the lid 612 of the forming mold 612. The plurality of grooves are used to stamp the pattern of the grooves on the polishing surface of the polishing pad formed in the forming mold 610. It is shown in the illustrated embodiment that the lid of the forming mold is lowered to move the partially cured endpoint detection zone precursor into the polishing pad precursor mixture and in this embodiment approaching the base of the lid and forming mold is achieved It should be understood that it is only necessary to do so. That is, in some embodiments, the base of the mold is raised toward the lid of the mold while in other embodiments the base is raised toward the lid and the lid of the mold is lowered toward the base of the mold.

도 6g를 참조하면, 연마 패드 전구체 혼합물(616)과 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)는 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(622)와 공유 결합하는 몰드성형된 균일 연마체(620)를 제공하기 위하여 압력 하(예컨대, 덮개(612)가 정위치에 있는 경우)에서 가열된다. 도 6h를 참조하면, 연마 패드(또는 추가로 경화시키는 단계가 필요한 경우에는 연마 패드 전구체)가 몰드(610)로부터 제거되어, 그 안에 배치된 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(622)를 가진 몰드성형된 균일 연마체(620)를 제공한다. 가열하는 단계를 지나서 추가로 경화시키는 단계가 바람직할 수 있고, 연마 패드를 오븐 속에 위치시켜서 가열하여 실행될 수 있다는 점을 유의한다. 둘 중 어느 경우라도, 연마 패드는 최종적으로 제공되고, 여기에서 연마 패드의 몰드성형된 균일 연마체(620)는 연마면(도 6h에서의 상부 그루브면)과 배면(도 6h에서의 편평한 바닥면)을 가진다. 일 실시예에서, 성형 몰드(610)에서 가열하는 단계는 혼합물(616)을 성형 몰드(6120) 내에서 대략 화씨 200-260 도 범위 내의 온도 및 대략 2-12 lb/in2 범위 내의 압력으로 에워싸는 덮개(612)를 위치시키기에 앞서 적어도 부분적으로 경화시키는 단계를 포함한다. 6G, a polishing pad precursor mixture 616 and a partially cured endpoint detection zone precursor 608 are provided with a mold-shaped uniform polishing body 620 covalently bonded to a cured endpoint detection zone precursor 622 (E.g., if cover 612 is in place) to provide heat. 6H, a polishing pad (or a polishing pad precursor if a further curing step is required) is removed from the mold 610 to form a mold with a cured endpoint detection zone precursor 622 disposed therein Uniform polishing body 620 as shown in Fig. It is noted that a further curing step after the heating step may be preferred and may be carried out by placing the polishing pad in an oven and heating. In either case, the polishing pad is finally provided, wherein the mold-shaped uniform polishing body 620 of the polishing pad has a polishing surface (upper groove surface in FIG. 6H) and a back surface (a flat bottom surface in FIG. ). In one embodiment, the step of heating the forming mold 610 is a mixture 616 in the forming die 6120 Fahrenheit approximately 200-260 also surrounds the temperature and pressure in about 2-12 lb / in 2 ranges within the range And at least partially curing prior to positioning the lid 612.

마지막으로 도 6i와 도 6j에 대하여 참조하면, 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(622)는 몰드성형된 균일 연마체(620)의 배면에 대하여 리세스되어 있다. 리세스시키는 단계는 연마 패드에, 몰드성형된 균일 연마체(620) 내에 배치되고 몰드성형된 균일 연마체(620)와 공유 결합하는 종료­시점 검출 구역(624)을 제공한다. 예를 들어, 상기 방법으로 획득될 수 있는 연마 패드는 도 1a와 도 1b, 도 2a와 도 2b, 도 3a와 도 3b와 관련되어 설명된 연마 패드를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아니다.Finally, referring to Figures 6i and 6j, the cured endpoint detection zone precursor 622 is recessed against the backside of the mold-shaped uniform polishing body 620. The step of recessing provides an end-point detection zone 624 that is disposed in the mold-shaped uniform polishing body 620 and covalently bonded to the mold-shaped uniform polishing body 620 on the polishing pad. For example, a polishing pad that can be obtained in this manner includes, but is not limited to, the polishing pad described in connection with FIGS. 1A and 1B, 2A and 2B, 3A, and 3B.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(622)를 리세스시키는 단계는 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(622)의 일부를 라우팅 아웃(routing out)해서 실행된다. 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(624) 전체는 도 6i에 도시되고 도 1a, 도 1b 및 도 3a와 관련되어 설명된 바와 같이 몰드성형된 균일 연마체(620)의 배면에 대하여 리세스되어 있다. 하지만 다른 실시예에서, 도 6j에 도시되고 도 2a, 도 2b 및 도 3b와 관련되어 설명된 바와 같이, 종료­시점 검출 구역(624)의 내측부 만이 몰드성형된 균일 연마체의 배면에 대하여 리세스되어 있다.In accordance with one embodiment of the present invention, the step of recessing the cured endpoint detection zone precursor 622 is performed by routing out a portion of the cured endpoint detection zone precursor 622. In one embodiment, the entirety of the endpoint detection zone 624 is recessed against the backside of the mold-shaped uniform polishing body 620 as shown in Figure 6i and described in connection with Figures la, lb and 3a have. In another embodiment, however, only the inner portion of the endpoint detection zone 624 is recessed against the backside of the mold-shaped uniform polishing body, as shown in Figure 6j and described in connection with Figures 2a, 2b and 3b have.

다른 양태에서, 몰드성형 공정은 연마 패드의 나머지 부분과 상이한 재료로 이루어진 종료­시점 검출 구역을 가진 연마 패드를 제조하는데 사용될 수 있다. 하지만, 종료­시점 검출 구역에 사용되는 재료는 몰드성형 공정에서 수용될 필요가 있는 별개의 지지 구조물 상의 몰드성형 공정에 도입될 수 있다. 예를 들어, 도 6k 내지 도 6t는 본 발명의 일 실시예에 따라서 반도체 기판을 연마하고 와전류 종료­시점 검출에 적합한 연마 패드를 제조하는 여러 가지 처리 작업의 단면도이다. In another aspect, the mold-forming process can be used to produce a polishing pad having an end-point detection zone made of a material different from the rest of the polishing pad. However, the material used in the endpoint detection zone may be introduced into a mold-forming process on a separate support structure that needs to be accommodated in the mold-molding process. For example, FIGS. 6K-6T are cross-sectional views of various processing operations for polishing a semiconductor substrate and manufacturing an abrasive pad suitable for detecting eddy current endpoints, in accordance with one embodiment of the present invention.

도 6k 내지 도 6o를 참조하면, 연마 패드를 제조하는 방법은 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체를 지지 구조물 상에 최초로 형성하는 단계를 포함한다. 예를 들어 도 6k 내지 도 6l을 참조하면, 지지 구조물(699)은 제 1 성형 몰드(602) 내부에 위치되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지지 구조물(699)은 제 1 성형 몰드(602)의 바닥부와 일치하는 크기를 가진다. 일 실시예에서, 지지 구조물(699)은 취성 재료, 예컨대 경질 에폭시 보드와 같은 비 탄력성 재료로 이루어진다. 일 실시예에서, 지지 구조물(699)은 대략 화씨 300 도의 열을 견디는데 적합한 재료로 이루어진다. 일 실시예에서, 지지 구조물(699)은 고온 한계점을 견딜 수 있는 재료로 이루어지는데, 이는 특정 실시예에서, 지지 구조물(699)이 도 6k 내지 도 6t에 도시된 몰드성형 공정에서 반복적으로 사용하기 위하여 재활용되기 때문이다. 일 실시예에서, 지지 구조물(699)은 몰드성형 공정 동안 지지 구조물(699)을 통한 열 전달을 회피하는 단열재로 이루어진다. 일 실시예에서, 지지 구조물(699)은 화학적 불활성 재료로 이루어지고 경화 공정 동안 폴리우레탄 재료와 공유 결합하지 않는다. 일 실시예에서, 지지 구조물(699)은 가열시 가스 배출이 없을 정도로 무시할 만한 재료로 이루어진다. Referring to Figures 6k-6o, a method of making a polishing pad comprises initially forming a partially cured endpoint detection zone precursor on a support structure. For example, referring to FIGS. 6K-61L, the support structure 699 is located within the first forming mold 602. According to one embodiment of the present invention, the support structure 699 has a size that coincides with the bottom of the first forming mold 602. In one embodiment, the support structure 699 is made of a brittle material, such as a non-resilient material, such as a rigid epoxy board. In one embodiment, the support structure 699 is made of a material suitable for withstanding heat of approximately 300 degrees Fahrenheit. In one embodiment, the support structure 699 is made of a material that is capable of withstanding a high temperature limit, which in certain embodiments allows the support structure 699 to be used repeatedly in the mold molding process shown in Figures 6k to 6t. Because it is recycled. In one embodiment, the support structure 699 is made of a heat insulating material that avoids heat transfer through the support structure 699 during the molding process. In one embodiment, the support structure 699 is made of a chemically inert material and is not covalently bonded to the polyurethane material during the curing process. In one embodiment, the support structure 699 is made of a negligible material such that no gas is evolved upon heating.

도 6m 내지 도 6o를 참조하면, 제 1 성형 몰드(602)는 지지 구조물 위의 전구체 혼합물(604)로 충전되고, 제 1 성형 몰드(602)의 덮개(606)는 혼합물(604)의 상부에 위치되어 있다. 일 실시예에서, 덮개(606)가 정위치에 있는 경우, 혼합물(604)은 지지 구조물(699) 상에 배치된 부분 경화체(608)(예컨대, 도 6n에 도시된 바와 같이 혼합물(604) 전체에 걸쳐 형성된 가교 결합 및/또는 사슬 연장의 적어도 일부 범위로)를 제공하기 위하여 가압 하에서 가열된다. 제 1 성형 몰드(602)에서 부분 경화체(608) 및 결합된 지지 구조물(699)을 제거할 때, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)는 도 6o에 도시된 바와 같이 지지 구조물(699)에 결합되어 제공된다. 일 실시예에서, 폴리머 필름은 혼합물을 제 1 성형 몰드(602)에 첨가하기 전에 한 조각의 양면 테이프를 가진 지지 구조물(699)의 상부면에 부착된다. 따라서, 일 실시예에서, 부분 경화체(608)는 폴리머 필름과 한 조각의 양면 테이프에 의해 지지 구조물(699)에 결합된다.6M-6O, the first molding mold 602 is filled with the precursor mixture 604 on the support structure and the lid 606 of the first molding mold 602 is placed on top of the mixture 604 . In one embodiment, when the lid 606 is in place, the mixture 604 may be partially cured 608 (e.g., as shown in Figure 6n, To at least a portion of the cross-linking and / or chain extension formed over the entire length of the web). When removing the partially cured body 608 and the bonded support structure 699 in the first shaping mold 602, the partially cured endpoint detection zone precursor 608 is removed from the support structure 699 as shown in Figure 6O, . In one embodiment, the polymer film is attached to the upper surface of the support structure 699 with a piece of double-sided tape prior to adding the mixture to the first forming mold 602. Thus, in one embodiment, the partially cured body 608 is bonded to the support structure 699 by a polymer film and a piece of double-sided tape.

도 6p와 도 6q를 참조하면, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)와, 결합된 지지 구조물(699)은 제 2 성형 몰드(610)의 덮개(612')에서의 수용 구역(614') 내에 위치된다. 일 실시예에서, 폴리머 필름은, 예컨대 양면 테이프의 제 1 피스를 가지고, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)와, 지지 구조물(699) 사이에 배치되고, 양면 테이프의 제 2 피스는 지지 구조물(699)을 덮개(612')의 수용 구역(614')에서의 표면에 결합하는데 사용된다. 연마 패드 전구체 혼합물(616)은 제 2 성형 몰드(610) 내에 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연마 패드 전구체 조립체(616)는 폴리우레탄 프리 폴리머와 경화제를 포함한다.6P and 6Q, the partially cured endpoint detection zone precursor 608 and the combined support structure 699 are positioned in the receiving area 614 'in the lid 612' of the second forming mold 610, . In one embodiment, the polymer film is disposed, for example, between a partially cured endpoint detection zone precursor 608 and a support structure 699, with a first piece of double-sided tape, and a second piece of double- Is used to bond the structure 699 to the surface in the receiving area 614 'of the lid 612'. A polishing pad precursor mixture 616 is formed in the second shaping mold 610. According to one embodiment of the present invention, the polishing pad precursor assembly 616 comprises a polyurethane pre-polymer and a curing agent.

도 6r을 참조하면, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)는 지지 구조물(699)에 의해 지지되는 것과 같이 제 2 성형 몰드(610)에서 덮개(612')를 하강시켜서 연마 패드 전구체 혼합물(616) 속으로 이동된다. 일 실시예에서, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)는 제 2 성형 몰드(6010)의 바로 그 바닥면으로 이동된다. 연마 패드 전구체 혼합물(616)과 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608) 및 지지 구조물(699)은 종료­시점 검출 구역 전구체(622)와 가교 결합된 몰드성형된 균일 연마체(620)를 제공하기 위하여 압력 하에서 가열된다(예컨대, 덮개(612')가 정위치에 위치되는 경우).6R, the partially cured endpoint detection zone precursor 608 is lowered from the second forming mold 610, such as supported by the support structure 699, to form a polishing pad precursor mixture 616). In one embodiment, the partially cured endpoint detection zone precursor 608 is moved to the very bottom surface of the second shaping mold 6010. The polishing pad precursor mixture 616 and the partially cured endpoint detection zone precursor 608 and support structure 699 provide a mold-shaped uniform polishing body 620 that is crosslinked with the endpoint detection zone precursor 622 (E.g., when lid 612 'is in place).

도 6s를 참조하면, 연마 패드(또는 추가로 경화시키는 단계가 필요한 경우의 연마 패드 전구체)는 몰드(610)로부터 제거되어 그 안에 배치된 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(622)를 가진 몰드성형된 균일 연마체(620)를 제공한다. 하지만, 일 실시예에서, 지지 구조물(699)은 도 6s에 도시된 바와 같이 성형 몰드(610)로부터 제거된 후에 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(622)에 결합된 상태로 남는다. 가열하는 단계를 통하여 추가로 경화시키는 단계가 필요할 수 있고, 연마 패드를 오븐에 위치시켜서 가열하여 실행된다는 점을 유의한다. 둘 중 어느 경우던지, 연마 패드는 최종적으로 제공되고, 여기서 연마 패드의 몰드성형된 균일 연마체(620)는 연마면(도 6s의 상부,그루브면)과 배면(도 6s의 편평한 바닥면) 뿐만 아니라 지지 구조물(699)을 가진다. 따라서, 일 실시예에서, 지지 구조물(699)은 연마 패드를 제공하기 위하여 제거될 필요가 있는데, 예를 들면 지지 구조물(699)과 인접한 양면 테이프를 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(622)로부터 제거하는 것을 들 수 있다. 일 실시예에서, 지지 구조물(699)은 제거되고, 이어서 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(622)는 도 6i와 6j와 관련되어 상술한 바와 같이 리세스되어, 리세스되어 있는 종료­시점 검출 구역을 가진 연마 패드를 제공한다.Referring to Figure 6s, a polishing pad (or polishing pad precursor where a further curing step is required) is removed from the mold 610 to form a mold-shaped Thereby providing a uniform polishing body 620. However, in one embodiment, the support structure 699 remains bonded to the cured endpoint detection zone precursor 622 after being removed from the mold 610, as shown in Figure 6S. Note that a further curing step may be required through a heating step and is performed by placing the polishing pad in the oven and heating. In either case, the polishing pad is finally provided, wherein the mold-shaped uniform polishing body 620 of the polishing pad has only the polishing surface (the upper, groove surface in FIG. 6 S) and the back surface (the flat bottom surface in FIG. 6 S) But has a support structure 699. Thus, in one embodiment, the support structure 699 needs to be removed to provide a polishing pad, e.g., removing the double-sided tape adjacent the support structure 699 from the cured endpoint detection zone precursor 622 . In one embodiment, the support structure 699 is removed and then the cured endpoint detection zone precursor 622 is recessed as described above with respect to Figures 6i and 6j to provide a recessed endpoint detection zone Thereby providing an abrasive pad.

도 6t를 참조하면, 지지 구조물(699)은 연마 패드가 몰드(610)로부터 제거될 때 덮개(612')의 수용 구역(614')에 결합된 상태로 남아있다. 즉, 지지 구조물(699)은 덮개(612')가 성형 몰드(610)로부터 상승될 때 종료­시점 검출 구역 전구체(620)로부터 떨어져나간다. 하지만, 다른 실시예에서, 지지 구조물(699)은 덮개(612')를 제거하기가 어려울 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 개구부 또는 배출구(690)는 덮개(612') 내에 제공된다. 덮개(612')를 성형 몰드(610)로부터 제거할 때, 공기 또는 불활성 가스는 개구부를 통하여 밀려나가서 지지 구조물(699)을 수용 구역(614')으로부터 분리시킨다. 특정 실시예에서, 지지 구조물(699)은 그 후 다음의 몰드성형 공정에서 재사용된다. Referring to Figure 6t, the support structure 699 remains bonded to the receiving area 614 'of the lid 612' when the polishing pad is removed from the mold 610. That is, the support structure 699 is detached from the finish-point detection zone precursor 620 when the cover 612 'is lifted from the mold 610. However, in other embodiments, the support structure 699 may be difficult to remove the lid 612 '. Thus, in one embodiment, an opening or outlet 690 is provided in lid 612 '. When removing the cover 612 'from the forming mold 610, the air or inert gas is pushed through the opening to separate the support structure 699 from the receiving space 614'. In a particular embodiment, the support structure 699 is then reused in the next mold forming process.

다른 실시예에서, 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체는 희생층을 포함할 수 있고, 리세스시키는 단계는 희생층을 이동시켜서 실행된다. 예를 들어, 도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따라 반도체 기판을 연마하기 위한 그리고 와전류 종료­시점 검출에 적합한 연마 패드 제조시 여러 가지 처리 작업의 단면도이다.In another embodiment, the cured endpoint detection zone precursor may comprise a sacrificial layer, and the step of recessing is performed by moving the sacrificial layer. For example, Figures 7A-7C are cross-sectional views of various processing operations for polishing a semiconductor substrate and for manufacturing an abrasive pad suitable for detecting eddy current endpoints, in accordance with one embodiment of the present invention.

도 7a를 참조하면, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(708)는 그 위에 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(708)를 가지는 성형 몰드(610)의 덮개(612)를 하강시켜서 연마 패드 전구체 혼합물(616) 내에 삽입된다. 하지만, 일 실시예에서, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(608)와 상이한 부분 경화된 종료­시점 검출 전구체(708)는 그 위에 배치된 희생층(709)을 포함한다. 따라서, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(708)은 연마 패드 전구체 혼합물(616) 내에 단독으로 삽입되지 않고, 그 후 성형 몰드(610)의 바닥면을 향하여 이동되지 않는다. 오히려, 희생층(709)은 종료­시점 검출 구역 전구체(708)을 성형 몰드(610)의 덮개(612) 위에 위치시키기 전에 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(708)에 결합된다. 그 후, 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(708)와 희생층(709)은 도 7a에 도시된 바와 같이 성형 몰드(610)의 바닥면을 향하여 함께 이동된다. 따라서, 희생층(709)은 성형 몰드의 바닥과 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(708) 사이에 놓여있다. 일 실시예에서, 희생층(709)은 조성물로서 Mylar 필름층을 포함하는 복합재료로 이루어진다. 7A, the partially cured endpoint detection zone precursor 708 is lowered by lowering the lid 612 of the mold 610 having a partially cured endpoint detection zone precursor 708 thereon to form a polishing pad precursor mixture (616). However, in one embodiment, the partially cured endpoint detection precursor 708, which is different from the partially cured endpoint detection zone precursor 608, comprises a sacrificial layer 709 disposed thereon. Thus, the partially cured endpoint detection zone precursor 708 is not solely inserted into the polishing pad precursor mixture 616, and then does not move toward the bottom surface of the forming mold 610. Rather, the sacrificial layer 709 is bonded to the partially cured endpoint detection zone precursor 708 prior to positioning the endpoint detection zone precursor 708 over the lid 612 of the mold 610. The partially cured endpoint detection zone precursor 708 and the sacrificial layer 709 are then moved together toward the bottom surface of the forming mold 610, as shown in FIG. 7A. Thus, the sacrificial layer 709 lies between the bottom of the mold and the partially cured endpoint detection zone precursor 708. In one embodiment, the sacrificial layer 709 comprises a composite material comprising a Mylar film layer as a composition.

도 7b를 참조하면, 연마 패드 전구체 혼합물(616)과 부분 경화된 종료­시점 검출 구역 전구체(708)는 종료­시점 검출 구역(722)과 공유 결합하는 몰드성형된 균일 연마체(620)를 제공하기 위하여 압력 하에서 가열된다(예컨대, 덮개(612)가 정위치에 있는 경우). 도 7c를 참조하면, 연마 패드는 몰드(610)로부터 제거되어, 종료­시점 검출 구역(722) 및 그 안에 배치된 희생층(709)을 가진 몰드성형된 균일 연마체(620)를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연마 패드에서 와전류 검출 구역을 리세스시키는 단계는 도 7d에 도시된 바와 같이 희생층(709)을 제거해서 달성된다. 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(722) 전체는 도 7d에 또한 도시된 바와 같이 몰드성형된 균일 연마체(620)의 배면에 대하여 리세스되어 있다.7B, a polishing pad precursor mixture 616 and a partially cured endpoint detection zone precursor 708 are used to provide a mold-shaped uniform polishing body 620 that is covalently bonded to an endpoint detection zone 722 (E.g., if lid 612 is in place) under pressure. 7C, the polishing pad is removed from the mold 610 to provide a mold-shaped uniform polishing body 620 having a finish-point detection zone 722 and a sacrificial layer 709 disposed therein. According to one embodiment of the present invention, the step of recessing the eddy current detection region in the polishing pad is accomplished by removing the sacrificial layer 709 as shown in FIG. 7D. In one embodiment, the entire endpoint detection zone 722 is recessed with respect to the back side of the mold-shaped uniform polishing body 620 as also shown in FIG. 7D.

본 발명의 일실시예에 따르면, 종료­시점 검출 구역(예컨대, 도 6i에서의 624 또는 도 7d에서의 722)은 상술된 바와 같이 도 1a와 도 1b, 도 2a와 도 2b, 도 3a와 도 3b와 관련되어 몰드성형된 균일 연마체와 상이한 재료로 이루어진다. 예를 들어, 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(624 또는 722)은 도 1a와 도 1b, 도 2a와 도 2b와 관련되어 도시된 바와 같이 국부적 투명부(LAT) 구역이다. 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(624, 722)은 도 3a와 도 3b와 관련되어 도시된 바와 같이 몰드성형된 균일 연마체(620)의 경도와 상이한 경도를 가지는 불투명한 구역이다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체(620)는 열경화성, 닫힌 셀 구조의 폴리우레탄 재료로 이루어진다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체(620)의 연마면은 그 안에 배치되고 제 2 성형 몰드(610)의 덮개로부터 형성된 그루브의 패턴을 포함한다. According to one embodiment of the present invention, the endpoint detection zone (e.g., 624 in FIG. 6i or 722 in FIG. 7d) may be configured as shown in FIGS. 1a and 1b, 2a and 2b, And is made of a material different from the mold-shaped uniform polishing body. For example, in one embodiment, the endpoint detection zone 624 or 722 is a local transparent area (LAT) zone as shown in conjunction with FIGS. 1A and 1B, 2A, and 2B. In one embodiment, the endpoint detection zones 624 and 722 are opaque regions having a hardness different from the hardness of the mold-shaped uniform polishing body 620 as shown in association with FIGS. 3A and 3B. In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body 620 is made of a polyurethane material of a thermosetting, closed cell structure. In one embodiment, the polishing surface of the mold-shaped uniform polishing body 620 includes a pattern of grooves disposed therein and formed from the cover of the second forming mold 610.

간략히 상술한 바와 같이, 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(624)(또는 722)과 몰드성형된 균일 연마체(620)는 상이한 경도를 가질 수 있다. 예를 들어 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체(620)는 종료­시점 검출 구역(624)의 경도 보다 작은 경도를 가진다. 특정 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체(620)는 대략 20-45 쇼어 D 범위 내의 경도를 가지는 반면, 종료­시점 검출 구역(624)은 대략 60 쇼어 D 정도의 경도를 가진다. 경도가 상이하더라도, 공유 결합 및/또는 종료­시점 검출 구역(624)과 몰드성형된 균일 연마체(620) 사이의 가교 결합은 여전히 그 범위가 넓다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 몰드성형된 균일 연마체(620)과 종료­시점 검출 구역(624)의 경도 차이는 10 쇼어 D 이상이지만, 공유 결합 및/또는 몰드성형된 균일 연마체(620)와 종료­시점 검출 구역(624) 사이의 가교 결합의 범위는 상당하다.As described briefly above, in one embodiment, the endpoint detection zone 624 (or 722) and the mold-shaped uniform polishing body 620 may have different hardnesses. For example, in one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body 620 has a hardness that is smaller than the hardness of the end-point detection zone 624. In certain embodiments, the mold-shaped uniform polishing body 620 has a hardness in the range of approximately 20-45 Shore D, while the endpoint detection zone 624 has a hardness on the order of approximately 60 Shore D. Even when the hardness is different, the cross-linking between the covalent bond and / or the endpoint detection zone 624 and the mold-shaped uniform polishing body 620 is still wide. For example, according to one embodiment of the present invention, the difference in hardness between the mold-shaped uniform polishing body 620 and the endpoint detection zone 624 is greater than 10 Shore D, but the covalent bond and / The range of cross-linking between the sieve 620 and the endpoint detection zone 624 is substantial.

연마 패드와 그 안에 배치된 종료­시점 검출 구역의 치수는 목표 적용예에 따라 다양할 수 있다. 예를 들어 일 실시예에서, 연마 패드는 와전류 탐침을 수용하도록 제조되고, 몰드성형된 균일 연마체(620)는 대략 75-78 cm 범위의 직경을 가진 원형인 반면, 종료­시점 검출 구역(624)은 몰드성형된 균일 연마체(620)의 반경방향 축을 따라 대략 4-6 cm 범위의 길이를 가지고 대략 1-2 cm 정도의 폭을 가지며 몰드성형된 균일 연마체(620)의 중심으로부터 대략 16-20 cm 범위 내에 위치된다.The dimensions of the polishing pad and the endpoint detection zone disposed therein may vary depending on the target application. For example, in one embodiment, the polishing pad is made to accommodate an eddy current probe, and the mold-shaped uniform polishing body 620 is circular with a diameter in the range of approximately 75-78 cm, while the end- Shaped uniform polishing body 620 having a length in the range of about 4-6 cm along the radial axis of the mold-shaped uniform polishing body 620 and a width of about 1-2 cm, 20 cm.

수직방향 위치결정과 관련하여, 연마체 내의 종료­시점 검출 구역의 위치는 특정 적용예에 따라 선택될 수 있고, 또한 성형 공정의 결과물일 수 있다. 예를 들어, 몰드성형 공정에 의하여 연마체 내의 종료­시점 검출 구역을 포함해서, 성취가능한 위치결정과 정밀성은, 예컨대 연마 패드가 성형 후 절단되고 창 삽입부가 연마 패드의 성형 후에 부가되는 공정 보다 훨씬 더 정교할 수 있다.일 실시예에서, 상술한 바와 같이 몰드성형 공정을 사용해서, 종료­시점 검출 구역(624)은 몰딩성형된 균일 연마체(620) 내에 포함되어, 몰딩성형된 균일 연마체(620)에서 그루브면의 골 바닥과 동일 평면에 있다. 특정 실시예에서, 연마체에서의 그루브면의 골 바닥과 동일 평면에 있는 종료­시점 검출 구역(624)를 포함해서, 종료­시점 검출 구역(624)은 몰드성형된 균일 연마체(620)와 종료­시점 검출 구역(624)으로 제조된 연마 패드의 수명에 걸친 CMP 처리 작업에 방해되지 않는다. With respect to vertical positioning, the position of the end point detection zone in the polishing body can be selected according to the specific application and can also be the result of a molding process. For example, achievable positioning and precision, including the endpoint detection zone in the polishing body by a mold-forming process, is much better than the process in which the polishing pad is cut after molding and the window insert is added after molding of the polishing pad The end point detection zone 624 is included in the mold-shaped uniform polish body 620, and the mold-shaped uniform polish body 620 ) On the same plane as the bottom of the groove surface. In a specific embodiment, the endpoint detection zone 624 includes an endpoint detection zone 624 that is coplanar with the bottom of the groove surface in the abrasive body, and the endpoint detection zone 624 includes a mold- And is not disturbed by the CMP processing operation over the lifetime of the polishing pad made in the detection zone 624.

상술한 바와 같이, 와전류 검출에 적합한 연마 패드는 몰드성형 공정으로 제조된다. 하지만, 연마 패드는 LAT 또는 다른 별개의 상이한 재료 구역을 포함할 필요가 없다. 도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 일 실시예에 따라 반도체 기판을 연마하기 위한 그리고 와전류 종료­시점 검출에 적합한 연마 패드를 제조할 때의 여러 가지 처리 작업의 단면도이다.As described above, a polishing pad suitable for eddy current detection is manufactured by a molding process. However, the polishing pad need not include LAT or other distinct material regions. 8A-8F are cross-sectional views of various processing operations for polishing a semiconductor substrate and fabricating a polishing pad suitable for detecting eddy current endpoints, in accordance with one embodiment of the present invention.

도 8a를 참조하면, 연마 패드를 제조하는 방법은 성형 몰드(610) 내에 연마 패드 전구체 혼합물(616)을 형성하는 단계를 포함한다. 도 8a와 도 8b를 참조하면, 성형 몰드(610)의 덮개(612)는 연마 패드 전구체 혼합물(616) 내에 위치된다. 덮개(612)는 그 위에 배치된 그루브의 패턴을 포함한다. 그루브(618)의 패턴은 아래에 더 상세히 설명된 바와 같이 패턴이 그루브(618)의 대부분과 상이하거나 어느 정도 분리된 단절 구역(614)을 가진다. Referring to FIG. 8A, a method of manufacturing a polishing pad includes forming a polishing pad precursor mixture 616 in a forming mold 610. 8A and 8B, the lid 612 of the forming mold 610 is located within the polishing pad precursor mixture 616. [ The cover 612 includes a pattern of grooves disposed thereon. The pattern of grooves 618 has a cut-off area 614 in which the pattern is different or somewhat separate from most of the grooves 618, as described in more detail below.

도 8c를 참조하면, 연마 패드 전구체 혼합물(616)은 몰드성형된 균일 연마체(620)를 제공하기 위하여 가열된다. 도 8d를 참조하면, 몰드성형된 균일 연마체(620)는 성형 몰드(610)로부터 제거되어 연마 패드(또는, 몰드성형 공정 후에 추가로 가열하는 단계나 경화시키는 단계가 필요한 경우라면 연마 패드에 대한 전구체)를 제공한다. 몰드성형된 균일 연마체(620)로 이루어진 연마 패드는 연마면(822)과 배면(824)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 성형 몰드의 덮개(612)에 있고 단절 구역(614)을 포함하는 그루브(618)의 패턴은 도 8d에 도시된 바와 같이 연마면(822) 내에 배치된다. 연마면(822) 내에 배치된 그루브의 패턴은 바닥 깊이부(826)를 가진다. 일 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체(620)는 열경화성, 닫힌 셀 구조의 폴리우레탄 재료로 이루어진다.Referring to FIG. 8C, the polishing pad precursor mixture 616 is heated to provide a mold-shaped uniform polishing body 620. 8D, the mold-shaped uniform polishing body 620 is removed from the forming mold 610 so that the polishing pad (or, if a further heating step or curing step is required after the molding process, Precursor). The polishing pad made of the mold-shaped uniform polishing body 620 includes a polishing surface 822 and a back surface 824. [ According to one embodiment of the present invention, the pattern of grooves 618 in the cover 612 of the forming mold and including the cut-off area 614 is disposed within the polishing surface 822 as shown in FIG. 8D. The pattern of grooves disposed in the abrasive surface 822 has a bottom depth portion 826. In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body 620 is made of a polyurethane material of a thermosetting, closed cell structure.

도 8e와 도 8f를 참조하면, 종료­시점 검출 구역(830)은 몰드성형된 균일 연마체(620) 내에 제공된다. 종료­시점 검출 구역은 연마면(822)과 같은 방향으로 배향된 제 1 표면(832)과, 몰드성형된 균일 연마체(620)와 같은 방향으로 배향된 제 2 표면(834)을 가진다. 제 1 표면(832)의 적어도 일부분은 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부(826)와 동일 평면에 있다. 예를 들어 일 실시예에서, 제 1 표면(832) 전체는 도 8e에 도시된 바와 같이 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부(826)과 동일 평면에 있다. 부가적으로, 제 2 표면(834)은 도 8e에 또한 도시된 바와 같이 배면(824)에 대하여 몰드성형된 균일 연마체(620) 속으로 리세스되어 있다. 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(830)을 제공하는 단계는 몰드성형된 균일 연마체(620)의 일부를 라우팅 아웃해서 실행된다. 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(830)을 포함하는 몰드성형된 균일 연마체(620)는 불투명하다.Referring to FIGS. 8E and 8F, the end point detection zone 830 is provided in a mold-shaped uniform polishing body 620. The endpoint detection zone has a first surface 832 oriented in the same direction as the polishing surface 822 and a second surface 834 oriented in the same direction as the mold-shaped uniform polishing body 620. At least a portion of the first surface 832 is flush with the bottom depth portion 826 in the pattern of grooves. For example, in one embodiment, the entire first surface 832 is flush with the bottom depth portion 826 in the pattern of the grooves, as shown in FIG. 8E. In addition, the second surface 834 is recessed into a uniform polishing body 620 which is molded with respect to the back surface 824 as also shown in FIG. 8E. In one embodiment, providing the endpoint detection zone 830 is performed by routing out a portion of the mold-shaped uniform polishing body 620. In one embodiment, the mold-shaped uniform polishing body 620 including the end-point detection zone 830 is opaque.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상술한 바와 같이, 연마면(822)은 그루브의 패턴에서 연마면의 단절 구역을 포함한다. 단절 구역은 성형 몰드(610)에서 덮개(612) 내의 단절 구역과 일치한다. 일 실시예에서, 도 8a와 도 8e에 도시된 바와 같이, 단절 구역(614)은 완전히 편평하고 덮개(612)의 바닥부와 동일 평면에 있다. 따라서, 종료­시점 검출 구역(830)의 제 1 표면(832) 전체는 도 4a와 도 4b에서의 연마 패드와 관련하여 도시된 바와 같이 연마면(822) 내의 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부(826)와 대체로 동일 평면에 있다. 하지만, 대체 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(830)의 제 1 표면은 몰드성형된 균일 연마체(820)의 연마면(822) 내에 배치된 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부와 대체로 동일 평면에 있는 깊이부를 가진 그루브(850)의 제 2 패턴을 포함한다. 이러한 대체 실시예는 도 8f에 도시된다. 연마 패드는 도 5a와 도 5b와 관련하여 상술된 이러한 실시예와 일치한다. 특정 실시예에서, (연마면(822)에서의)그루브의 패턴과 (단절 구역에서의)그루브의 제 2 패턴 모두에서의 각각의 그루브는 폭 만큼 이격되어 있고, 그루브의 제 2 패턴은 도 5a와 도 5b와 관련하여 상술된 바와 관련하여 또한 도시된 바와 같이 그루브의 제 1 패턴으로부터 폭 보다 큰 거리 만큼 그루브의 제 1 패턴으로부터 오프셋되어 있다.According to one embodiment of the present invention, as described above, the polishing surface 822 includes a cutting zone of the polishing surface in a pattern of grooves. The cut-off area coincides with the cut-off area in the cover 612 at the forming mold 610. In one embodiment, as shown in FIGS. 8A and 8E, the cut-off area 614 is completely flat and flush with the bottom of the lid 612. Thus, the entire first surface 832 of the endpoint detection zone 830 can have a bottom depth portion 826 in the pattern of grooves in the abrasive surface 822, as shown relative to the polishing pad in Figures 4A and 4B. ). However, in an alternative embodiment, the first surface of the endpoint detection zone 830 is substantially coplanar with the bottom depth in the pattern of grooves disposed within the abrasive surface 822 of the mold-shaped uniform polishing body 820 And a second pattern of grooves 850 with depth portions. This alternative embodiment is shown in Figure 8f. The polishing pad is consistent with this embodiment described above with respect to Figures 5A and 5B. In a particular embodiment, each groove in both the pattern of grooves (at the abrasive surface 822) and the second pattern of grooves (in the cut-off zone) is spaced apart by a width, And offset from the first pattern of grooves by a distance greater than the width from the first pattern of grooves as also shown with respect to FIG. 5B.

본 발명의 다른 양태에서, 몰드성형된 균일 연마체 내의 종료­시점 검출 구역은 희생층을 제거해서 형성된다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따라, 도 9a 내지 도 9f는 몰드성형된 균일 연마체 내에 매립된 희생층을 제거해서 그 안에 제공된 종료­시점 검출 구역을 가진 연마 패드를 제조할 때의 여러 가지 처리 작업의 단면도이다. In another aspect of the present invention, the endpoint detection zone in the mold-shaped uniform polishing body is formed by removing the sacrificial layer. For example, in accordance with one embodiment of the present invention, Figs. 9A to 9F show a method of manufacturing a polishing pad having an endpoint detection zone provided therein by removing a sacrificial layer buried in a mold- Sectional view of the branch processing operation.

도 9a를 참조하면, 희생층(709)은 성형 몰드(610)의 바닥부에 배치된다. 예를 들어 일 실시예에서, 희생층(709)은 연마 패드 성분들을 몰드로 추가시키기 전에 성형 몰드 내에 삽입된다. 특정 실시예에서, 희생층(709)은 Mylar 필름층으로 이루어진다. 도 9b를 참조하면, 연마 패드 전구체 혼합물은 희생층(709)을 덮어서 성형 몰드(610) 내에 분배된다. 도 9c를 참조하면, 덮개(612)가 성형 몰드(610) 내의 정위치에 있는 경우, 연마 패드 전구체 혼합물(616)은 도 8c에 관련되어 설명된 바와 같이 몰드성형된 균일 연마체(620)를 제공하기 위하여 가열된다. 하지만, 성형 몰드(610)의 바닥부에 배치된 희생층(709)은 몰드성형된 균일 연마체(620)의 몰드성형 동안 남아있다.Referring to Fig. 9A, a sacrificial layer 709 is disposed at the bottom of the forming mold 610. Fig. For example, in one embodiment, the sacrificial layer 709 is inserted into the forming mold prior to adding the polishing pad components to the mold. In a particular embodiment, the sacrificial layer 709 comprises a Mylar film layer. Referring to FIG. 9B, the polishing pad precursor mixture is distributed within the forming mold 610, covering the sacrificial layer 709. 9C, when the lid 612 is in position in the forming mold 610, the polishing pad precursor mixture 616 is transferred from the mold-shaped uniform polishing body 620 Is heated to provide. However, the sacrificial layer 709 disposed at the bottom of the forming mold 610 remains during the molding of the mold-shaped uniform polishing body 620.

도 9d를 참조하면, 몰드성형된 균일 연마체(620)는 성형 몰드로부터 제거되어 그 안에 배치된 희생층(709)을 가진 연마 패드(또는, 추가로 가열하는 단계나 경화시키는 단계가 몰드성형 공정 후에 필요한 경우, 연마 패드에 대한 전구체)를 제공한다. 도9e와 도 9f를 참조하면, 종료­시점 검출 구역(924)은 희생층(709)의 제거시 몰드성형된 균일 연마체(620) 내에 제공된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따라서, 연마 패드의 와전류 검출 구역을 리세스시키는 단계는 연마 패드의 배면과 동일 평면에 있는 희생층(709)를 제거해서 성취된다. 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(924) 전체는 도 9e와 도 9f에 도시된 바와 같이 몰드성형된 균일 연마체(620)의 배면에 대하여 리세스되어 있다. 일 실시예에서, 종료­시점 검출 구역(924)의 상부면(950) 전체는 도 9e에 도시된 바와 같이 리세스되어 있고 편평하다. 하지만, 다른 실시예에서, 몰드성형된 균일 연마체(620)에서 그루브(952)의 제 2 세트는 도 9f에 도시된 바와 같이 종료­시점 검출 구역(924)의 상부면 상에 배치된다.9D, the mold-shaped uniform polishing body 620 is removed from the forming mold and the polishing pad (or, further, the step of heating or curing) with the sacrificial layer 709 disposed therein is subjected to a mold- If necessary, a precursor to the polishing pad). 9E and 9F, the end point detection zone 924 is provided in the mold-shaped uniform polishing body 620 when the sacrificial layer 709 is removed. Thus, in accordance with one embodiment of the present invention, the step of recessing the eddy current detection zone of the polishing pad is accomplished by removing a sacrificial layer 709 that is flush with the backside of the polishing pad. In one embodiment, the entire end point detection zone 924 is recessed with respect to the back side of the mold-shaped uniform polishing body 620 as shown in Figs. 9E and 9F. In one embodiment, the entire top surface 950 of the endpoint detection zone 924 is recessed and flat as shown in FIG. 9E. However, in another embodiment, the second set of grooves 952 in the mold-shaped uniform polishing body 620 is disposed on the upper surface of the end-point detection zone 924 as shown in FIG. 9F.

또 다른 실시예에서, 연마 패드를 위한 리세스 구역은 연마 패드를 형성하는데 사용된 몰드의 바닥부에 상승된 부재를 위치시키거나 통합해서 제조될 수 있다. 예를 들어, 도 9a 내지 도 9c를 다시 참조하면, 희생층(709)을 대신하여 검게 칠해진 구역은 성형 몰드(610) 내에 만들어진 영구 또는 반영구 부재일 수 있다. 즉, 이 부재는 제조된 연마 패드를 가진 몰드로부터 전달된 희생층(709)과는 대조적으로(예컨대, 도 9d와 관련하여 설명된 바와 같이) 제조된 연마 패드를 전달하지 않는다. 이러한 경우에, 일 실시예에서, 도 9e와 도 9f에 도시된 바와 같이 균일 연마체(620)로 이루어진 연마 패드는 희생층을 중간에 제거할 필요없이(도 9d와 관련하여 다른 방법으로 설명된 바와 같이) 성형 몰드 내에 즉시 형성된다. 다른 실시예에서, 성형 몰드 내에 만들어진 영구 또는 반영구 부재는, 예컨대 도 1a, 도 2a, 도 3a 및 도 3b와 관련하여 설명된 바와 같은 연마 패드를 제조하는데 적합한 2 가지 재료로 된 패드 제조와 함께 사용된다.In yet another embodiment, the recessed area for the polishing pad can be manufactured by positioning or integrating the raised member in the bottom of the mold used to form the polishing pad. For example, referring again to FIGS. 9A-9C, the area blackened in place of the sacrificial layer 709 may be a permanent or semi-permanent member made in the mold 610. That is, this member does not deliver the manufactured polishing pad in contrast to the sacrificial layer 709 delivered from the mold with the fabricated polishing pad (e.g., as described in connection with FIG. 9d). In this case, in one embodiment, the polishing pad of uniform polishing body 620, as shown in Figures 9e and 9f, may be used without the need to remove the sacrificial layer in the middle (as described in other ways with respect to Figure 9d) Lt; RTI ID = 0.0 > mold). ≪ / RTI > In another embodiment, a permanent or semi-permanently shaped member made in a forming mold may be used with a padding of two materials suitable for manufacturing a polishing pad, for example as described in connection with Figs. 1A, 2A, 3A and 3B do.

여기에 도시된 연마 패드는 와전류 종료­시점 검출 시스템과 함께 설치된 화학적­기계적 연마 장치를 가지고 사용하는데 적합하다. 예를 들어, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라서 와전류 종료­시점 검출에 적합한 연마 패드와 함께 사용가능한 연마 장치의 등측면도이다.The polishing pad shown here is suitable for use with a chemical mechanical polishing apparatus installed with an eddy current endpoint detection system. For example, Figure 10 is an isometric view of an abrasive device that may be used with a polishing pad suitable for detecting an eddy current endpoint in accordance with one embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 연마 장치(1000)는 플래튼(1004)을 포함한다. 플래튼(1004)의 상부면(1002)은 와전류 검출을 위한 연마 패드를 지지하는데 사용될 수 있다. 플래튼(1004)은 스핀들 회전(1006)과 슬라이더 요동(1008)을 제공하도록 구성된다. 샘플 캐리어(1010)는, 예컨대 연마 패드를 가진 반도체 웨이퍼를 연마하는 동안 반도체 웨이퍼(1011)를 정위치에 유지하는데 사용된다. 샘플 캐리어(1010)는 또한 서스펜션 기구(1012)에 의해 지지된다. 슬러리 공급부(1014)는 반도체 웨이퍼를 연마하기 전과 연마하는 동안 슬러리를 연마 패드의 표면에 제공하기 위하여 포함된다. Referring to Fig. 10, the polishing apparatus 1000 includes a platen 1004. The top surface 1002 of the platen 1004 may be used to support a polishing pad for eddy current detection. Platen 1004 is configured to provide spindle rotation 1006 and slider oscillation 1008. The sample carrier 1010 is used to hold the semiconductor wafer 1011 in place while polishing, for example, a semiconductor wafer with a polishing pad. The sample carrier 1010 is also supported by a suspension mechanism 1012. Slurry supply 1014 is included to provide slurry to the surface of the polishing pad before polishing and polishing the semiconductor wafer.

본 발명의 일 양태에서, 와전류 종료­시점 검출에 적합한 연마 패드는 연마 장치(1000)와 유사한 연마 장치와 함께 사용하기 위하여 제공된다. 예를 들어, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라서 와전류 종료­시점 검출 시스템 및 와전류 종료­시점 검출 시스템과 함께 사용가능한 연마 패드를 가진 연마 장치의 단면도이다. In one aspect of the invention, a polishing pad suitable for detecting an eddy current endpoint is provided for use with a polishing apparatus similar to polishing apparatus 1000. For example, FIG. 11 is a cross-sectional view of an abrasive apparatus having an abrasive pad usable with an eddy current endpoint detection system and an eddy current endpoint detection system, in accordance with an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 연마 장치(1000)는 그 위에 연마 패드(1118)가 놓여있는 회전가능한 플래튼(1004)을 포함한다. 연마 패드(1118)는 연마면(1124)을 제공한다. 연마면(1124)의 적어도 일부분은 슬러리를 운반하기 위한 그루브(1128)를 가질 수 있다. 연마 장치(1000)는 또한 연마 패드의 상태조절을 유지하는 연마 패드 상태조절 장치를 포함하여서, 기판을 효과적으로 연마할 수 있다. 연마 작업 동안, 화학적­기계적 연마 슬러리(1130)는 슬러리 공급 포트 또는 결합된 슬러리/린스 아암(1014)에 의해 연마 패드(1118)의 표면에 공급된다. 기판(1011)은 캐리어 헤드부(1010)에 의해 연마 패드(1118)에 기대어 유지된다. 캐리어 헤드부(1010)는, 예컨대 회전목마와 같이 지지 구조물로부터 드리워져 있고, 캐리어 구동축(1136)에 의해 캐리어 헤드부 회전 모터에 연결되어서, 캐리어 헤드부는 축(1138)을 중심으로 회전할 수 있다. 11, the polishing apparatus 1000 includes a rotatable platen 1004 on which a polishing pad 1118 rests. The polishing pad 1118 provides a polishing surface 1124. At least a portion of the polishing surface 1124 may have a groove 1128 for transporting the slurry. The polishing apparatus 1000 also includes a polishing pad conditioner that maintains conditioning of the polishing pad, thereby effectively polishing the substrate. During the polishing operation, the chemical mechanical polishing slurry 1130 is supplied to the surface of the polishing pad 1118 by a slurry supply port or an associated slurry / rinse arm 1014. The substrate 1011 is held against the polishing pad 1118 by the carrier head portion 1010. The carrier head portion 1010 is draped from the support structure, such as a carousel, and is connected to the carrier head rotation motor by a carrier drive shaft 1136 such that the carrier head portion can rotate about an axis 1138.

리세스(1140)는 플래튼(1004) 내에 형성되고, 정위치 모니터링 모듈(1142)은 리세스(1140) 내에 끼워져 있다. 정위치 모니터링 모듈(1142)은 플래튼(1004)과 함께 회전하는 리세스(1140) 내에 위치된 코어(1144)를 가진 정위치 와전류 모니터링 시스템을 포함한다. 구동 및 감지 코일(1146)은 코어(1144)에 감겨있고 제어기(1150)에 연결되어 있다. 작동시, 발진기는 구동 코일을 여자시켜서(energize) 코어(1144)의 바디부를 통과하여 뻗어있는 요동하는 자기장(1148)을 발생시킨다. 자기장(1148)의 적어도 일부분은 연마 패드(1118)를 통과하고 기판(1011)을 향하여 뻗어있다. 금속층이 기판(1011) 위에 존재한다면, 요동하는 자기장(1148)은 와전류를 발생시킬 것이다. The recess 1140 is formed in the platen 1004 and the in situ monitoring module 1142 is embedded within the recess 1140. The position monitoring module 1142 includes a positional eddy current monitoring system with a core 1144 positioned within a recess 1140 that rotates with the platen 1004. The drive and sense coils 1146 are wound on a core 1144 and are connected to a controller 1150. In operation, the oscillator energizes the drive coil to generate a swinging magnetic field 1148 that extends through the body of the core 1144. At least a portion of the magnetic field 1148 passes through the polishing pad 1118 and extends toward the substrate 1011. If a metal layer is present on the substrate 1011, the oscillating magnetic field 1148 will generate an eddy current.

와전류는 유도 자기장의 반대 방향으로 자속을 발생시키고, 이 자속은 역방향 전류를 구동 전류의 반대 방향으로 1 차 또는 감지 코일 내에 유도한다. 전류에서의 결과 변화는 코일에서 임피던스의 변화로서 측정될 수 있다. 금속층의 두께가 변함에 따라, 금속층의 저항은 변경될 수 있다. 따라서, 와전류 및 와전류에 의해 유도된 자속의 크기는 또한 변경될 수 있고, 1 차 코일의 임피던스의 변화를 야기한다. 예컨대 코일 전류의 크기나 구동 코일 전류의 위상에 대하여 코일 전류의 위상을 측정하여 이들 변화를 모니터링해서, 와전류 센서 모니터는 금속층의 두께 변화를 검출할 수 있다. The eddy current generates a magnetic flux in the opposite direction of the induced magnetic field, which induces a reverse current in the sense or in the sense coil in the opposite direction of the drive current. The resulting change in current can be measured as a change in impedance at the coil. As the thickness of the metal layer changes, the resistance of the metal layer can be changed. Therefore, the magnitude of the magnetic flux induced by the eddy current and the eddy current can also be changed, causing a change in the impedance of the primary coil. For example, by measuring the phase of the coil current with respect to the magnitude of the coil current or the phase of the drive coil current and monitoring these changes, the eddy current sensor monitor can detect a change in the thickness of the metal layer.

본 발명의 일 실시예에 따라서 도 11을 참조하면, 연마 패드(1118)가 플래튼(1004)에 고정되는 경우, 얇은 부분은 평판 내의 리세스(1140) 위에 들어맞고 플래튼(1004)의 상부면의 평면을 넘어서 돌출하는 코어 및/또는 코일의 일부분 위에 들어맞는다. 코어(1142)를 기판(1112) 가까이에 위치결정 해서, 자기장이 덜 퍼지고 공간 해상도가 향상될 수 있다. 연마 패드(1011)가 광학적 종료­시점 모니터링 시스템과 함께 사용되지 않는다면, 일 실시예에서, 리세스 위의 일부분을 포함하는 전체 연마층은 불투명할 수 있다. 하지만, 다른 실시예에서, 리세스 위의 일부분은 투명하여 연마 패드를 플래튼 상에 위치결정 하는데 도움이 된다. 11, according to one embodiment of the present invention, when the polishing pad 1118 is secured to the platen 1004, the thin portion fits over the recesses 1140 in the plate and the upper portion of the platen 1004 Or over a portion of the core and / or coil that protrudes beyond the plane of the plane. By positioning the core 1142 near the substrate 1112, the magnetic field can be less spread and the spatial resolution can be improved. If the polishing pad 1011 is not used with the optical termination point monitoring system, in one embodiment, the entire polishing layer, including a portion on the recess, may be opaque. However, in other embodiments, a portion of the recess is transparent, which helps position the polishing pad on the platen.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 여기에서 언급된 문제점은 와전류 종료­시점 검출 하드웨가 플래튼의 평면위로 약 0.070 in 만큼 기립하는 센서를 포함하는 경우를 포함하여서, 센서가 웨이퍼면으로부터 최적의 거리에 있게 할 수 있다. 하지만, 이 경우에는 본 발명의 실시예가 유리한 해결책을 제공하는 연마 패드의 설계와 성능에 있어서 몇몇 문제점이 야기될 수 있다. 일 실시예에서, 연마 패드는 통상적으로 연마 패드의 이면 내에 형성된 리세스에 의하여 와전류 센서를 수용하도록 설계된다. 특정 실시예에서, 연마 패드 내에서 대략 0.080 in 깊이의 리세스는 이러한 목적을 위하여 사용된다.According to one embodiment of the present invention, the problem addressed here is that the sensor includes a case in which the eddy current endpoint detection hardware includes a sensor rising about 0.070 inches above the plane of the platen, . However, in this case, some problems may arise in the design and performance of the polishing pad in which embodiments of the present invention provide an advantageous solution. In one embodiment, the polishing pad is typically designed to accommodate the eddy current sensor by a recess formed in the backside of the polishing pad. In certain embodiments, a recess of about 0.080 in depth in the polishing pad is used for this purpose.

본 발명의 일 양태에서, 예컨대 위에서 여러 가지 실시예로 설명된 연마 패드와 같이 와전류 검출 시스템을 수용하도록 설계된 연마 패드는 접착면에 의해 플래튼(1004)에 부착된다. 예를 들어 일 실시예에서, 캐리어 필름이 없는 접착제(즉, 전사 접착제)는 연마 패드를 플래튼(1004)에 접착제로 결합하는데 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 영구적인 캐리어 필름이 플래튼으로 패드와 함께 전달되지 않기 때문에, 개구부는 플래튼으로 전송되기 전에 연마 패드로부터 제거된 일시적 또는 희생 릴리스 라이너 속에 삽입될 필요가 없다. 일 실시예에서, 일시적 또는 희생 릴리스 라이너는 연마 패드로부터 제거되고 접착제 멤브레인을 남겨둔다. 연마 패드 내의 리세스(와전류 검출 시스템을 수용하도록 형성된 리세스와 같은)를 교차하는 접착제 멤브레인의 일부분은 릴리스 라이너와 함께 남아 있거나 리세스의 개구부를 가로지르는 멤브레인으로서 남게 될 것이다. 후자의 경우에, 멤브레인의 그 부분은 연마 패드를 플래튼 상에 장착하기 전에 가로지르는 리세스의 개구부로부터 제거될 필요가 있을 것이고, 연마 패드 상에 남아있는 희생 릴리스 라이너 또는 접착제 멤브레인 중 어느 것도 양면 테이프가 아니다. In one aspect of the invention, a polishing pad designed to accommodate an eddy current detection system, such as the polishing pad described in various embodiments above, is attached to the platen 1004 by an adhesive surface. For example, in one embodiment, an adhesive without a carrier film (i.e., a transfer adhesive) can be used to bond the polishing pad to the platen 1004 with an adhesive. In this case, the openings do not need to be inserted into the temporary or sacrificial release liner removed from the polishing pad before being transferred to the platen, because the permanent carrier film is not carried with the pad to the platen. In one embodiment, the temporary or sacrificial release liner is removed from the polishing pad and the adhesive membrane is left. A portion of the adhesive membrane that intersects the recesses in the polishing pad (such as recesses formed to accommodate the eddy current detection system) will remain with the release liner or remain as a membrane across the opening of the recess. In the latter case, that portion of the membrane will need to be removed from the opening of the recess that traverses before mounting the polishing pad on the platen, and any of the sacrificial release liner or adhesive membrane remaining on the polishing pad It's not a tape.

이와 같이, 와전류 종료­시점 검출에 사용하는 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드가 개시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라서, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드는 균일 연마체를 포함한다. 몰드성형된 균일 연마체는 연마면과 배면을 가진다. 연마 패드는 또한 몰드성형된 균일 연마체 내에 배치되고 몰드성형된 균일 연마체와 공유 결합하는 종료­시점 검출 구역을 포함한다. 종료­시점 검출 구역은 몰드성형된 균일 연마체와 상이한 재료로 이루어지고, 종료­시점 검출 구역의 적어도 일부분은 몰드성형된 균일 연마체의 배면에 대하여 리세스되어 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드는 연마면과 배면을 가지는 몰드성형된 균일 연마체를 포함한다. 그루브의 패턴은 연마면에 배치되고, 그루브의 패턴은 바닥 깊이부를 가진다. 연마 패드는 또한 몰드성형된 균일 연마체 내에 형성된 종료­시점 검출 구역을 포함한다. 종료­시점 검출 구역은 연마면과 같은 방향으로 배향된 제 1 표면 및 배면과 같은 방향으로 배향된 제 2 표면을 가진다. 제 1 표면의 적어도 일부분은 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부와 동일 평면에 있고 그루브의 패턴을 단절시킨다. 제 2 표면은 배면에 대하여 몰드성형된 균일 연마체 속으로 리세스되어 있다. As described above, there is disclosed a polishing pad for polishing a semiconductor substrate used for detecting an eddy current end point. According to one embodiment of the present invention, a polishing pad for polishing a semiconductor substrate includes a uniform polishing body. The mold-shaped uniform polishing body has a polishing surface and a back surface. The polishing pad also includes an end-point detection zone disposed in the mold-shaped uniform polishing body and covalently bonded to the mold-shaped uniform polishing body. The end point detection zone is made of a material different from the mold-shaped uniform polish body, and at least a part of the end point detection zone is recessed with respect to the back surface of the mold-shaped uniform polish body. According to another embodiment of the present invention, a polishing pad for polishing a semiconductor substrate includes a mold-shaped uniform polishing body having a polishing surface and a back surface. The pattern of the groove is disposed on the polishing surface, and the pattern of the groove has the bottom depth portion. The polishing pad also includes an end-point detection zone formed in the mold-shaped uniform polishing body. The endpoint detection zone has a first surface oriented in the same direction as the polishing surface and a second surface oriented in the same direction as the back surface. At least a portion of the first surface is coplanar with the bottom depth portion in the pattern of grooves and breaks the pattern of grooves. The second surface is recessed into a uniform polishing body which is molded with respect to the back surface.

Claims (20)

반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드에 있어서,
연마면과 배면을 포함하는 몰드성형된 균일 연마체;
상기 연마면에 배치되고, 바닥 깊이부를 가지는 그루브의 패턴; 및
상기 몰드성형된 균일 연마체 내에 형성된 와전류 종료­시점 검출 구역으로서, 상기 와전류 종료­시점 검출 구역은 상기 연마면과 같은 방향으로 배향된 제 1 표면 및 상기 배면과 같은 방향으로 배향된 제 2 표면을 가지고, 상기 제 1 표면의 적어도 일부분은 상기 그루브의 패턴에서의 상기 바닥 깊이부와 동일 평면에 있고 상기 그루브의 패턴을 그루브의 부존재로 인해 또는 상이한 그루브의 패턴의 존재로 인해 단절하며, 상기 제 2 표면은 상기 배면에 대하여 상기 몰드성형된 균일 연마체 속으로 리세스되어 있는, 상기 와전류 종료­시점 검출 구역
을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드.
A polishing pad for polishing a semiconductor substrate,
A mold-shaped uniform polishing body including a polishing surface and a back surface;
A pattern of grooves disposed on the polishing surface and having a bottom depth; And
Wherein the eddy current end point detection zone has a first surface oriented in the same direction as the polishing surface and a second surface oriented in the same direction as the back surface, the eddy current end point detection zone being formed in the mold-shaped uniform polishing body, Wherein at least a portion of the first surface is coplanar with the bottom depth in the pattern of grooves and the pattern of grooves is broken due to the absence of grooves or due to the presence of a pattern of different grooves, Wherein said eddy current end point detection zone is defined by said uniformly polished surface,
Wherein the polishing pad comprises a polishing pad for polishing a semiconductor substrate.
제 1 항에 있어서,
상기 와전류 종료­시점 검출 구역의 상기 제 1 표면 전체는 상기 그루브의 패턴에서의 상기 바닥 깊이부와 동일 평면에 있는 것을 특징으로 하는 연마 패드.
The method according to claim 1,
Wherein the entire first surface of the eddy current end point detection zone is flush with the bottom depth in the pattern of grooves.
제 1 항에 있어서,
상기 와전류 종료­시점 검출 구역의 상기 제 1 표면은 상기 연마면에 배치된 상기 그루브의 패턴에서의 상기 바닥 깊이부와 동일 평면에 있는 깊이부를 가지는 그루브의 제 2 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 패드.
The method according to claim 1,
Wherein the first surface of the eddy current end point detection zone comprises a second pattern of grooves having a depth that is coplanar with the bottom depth in the pattern of grooves disposed on the polishing surface .
제 3 항에 있어서,
상기 그루브의 패턴과 상기 그루브의 제 2 패턴 모두에서의 각각의 그루브는 폭 만큼 이격되고,
상기 그루브의 제 2 패턴은 상기 그루브의 패턴으로부터 상기 폭 보다 큰 거리 만큼 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 연마 패드.
The method of claim 3,
Each groove in both the pattern of grooves and the second pattern of grooves being spaced apart by a width,
Wherein the second pattern of grooves is offset from the pattern of the grooves by a distance greater than the width.
제 1 항에 있어서,
상기 몰드성형된 균일 연마체는 열경화성, 닫힌 셀 구조의 폴리우레탄 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 패드.
The method according to claim 1,
Wherein the mold-shaped uniform polishing body comprises a polyurethane material of a thermosetting, closed cell structure.
제 1 항에 있어서,
상기 몰드성형된 균일 연마체 및 상기 와전류 종료­시점 검출 구역은 불투명한 것을 특징으로 하는 연마 패드.
The method according to claim 1,
Wherein the mold-shaped uniform polishing body and the eddy current end point detection region are opaque.
반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법에 있어서,
성형 몰드 내에 연마 패드 전구체 혼합물을 형성하는 단계;
상기 성형 몰드의 덮개를 상기 연마 패드 전구체 혼합물 내에 위치시키는 단계로서, 상기 덮개는 상기 덮개 위에 배치된 그루브의 패턴을 가지고, 상기 그루브의 패턴은 단절 구역을 가지고, 상기 단절 구역은 상기 패턴이 그루브의 부존재로 인해 또는 상이한 그루브의 패턴의 존재로 인해 단절된 구역인, 상기 성형 몰드의 덮개를 위치시키는 단계;
연마면과 배면을 포함하는 몰드성형된 균일 연마체를 제공하기 위하여 상기 연마 패드 전구체 혼합물을 경화시키는 단계로서, 상기 덮개에 있는 상기 그루브의 패턴은 연마면에 배치되고, 상기 그루브의 패턴은 바닥 깊이부를 가지는, 상기 연마 패드 전구체 혼합물을 경화시키는 단계; 및
상기 몰드성형된 균일 연마체 내에 와전류 종료­시점 검출 구역을 제공하는 단계로서, 상기 와전류 종료­시점 검출 구역은 상기 연마면과 같은 방향으로 배향된 제 1 표면 및 상기 배면과 같은 방향으로 배향된 제 2 표면을 가지고, 상기 제 1 표면의 적어도 일부분은 상기 그루브의 패턴에서의 상기 바닥 깊이부와 동일 평면에 있고 상기 그루브의 패턴에서의 단절 구역을 포함하며, 상기 제 2 표면은 상기 배면에 대하여 상기 몰드성형된 균일 연마체 속으로 리세스되어 있는, 상기 와전류 종료­시점 검출 구역을 제공하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
A method of manufacturing a polishing pad for polishing a semiconductor substrate,
Forming a polishing pad precursor mixture in the forming mold;
Positioning the lid of the forming mold in the polishing pad precursor mixture, the lid having a pattern of grooves disposed on the lid, the pattern of grooves having a cutting zone, the cutting zone having a pattern of grooves Positioning the lid of the forming mold, wherein the lid is a section that is disconnected due to absence or due to the presence of a pattern of different grooves;
Curing the polishing pad precursor mixture to provide a mold-shaped uniform polishing body comprising a polishing surface and a back surface, wherein a pattern of the grooves in the cover is disposed on the polishing surface, Curing the polishing pad precursor mixture; And
Providing a eddy current end point detection zone in the mold-shaped uniform polishing body, wherein the eddy current end point detection zone includes a first surface oriented in the same direction as the polishing surface and a second surface oriented in the same direction as the back surface Wherein at least a portion of the first surface is coplanar with the bottom depth in the pattern of grooves and includes a cut-off area in the pattern of grooves, Wherein the eddy current end point detection zone is recessed into the uniform uniform polishing body
≪ / RTI > The method of claim 1, wherein the polishing pad is a metal.
제 7 항에 있어서,
상기 와전류 종료­시점 검출 구역을 제공하는 단계는 상기 몰드성형된 균일 연마체의 일부를 라우팅 아웃해서 실행되는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein providing the eddy current end point detection zone is performed by routing out a portion of the mold-shaped uniform polishing body.
제 7 항에 있어서,
상기 와전류 종료­시점 검출 구역을 제공하는 단계는 상기 몰드성형된 균일 연마체 내에 매립된 희생층을 제거해서 실행되는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the step of providing the eddy current end point detection zone is performed by removing a sacrificial layer buried in the mold-shaped uniform polishing body.
제 7 항에 있어서,
상기 와전류 종료­시점 검출 구역의 상기 제 1 표면 전체는 상기 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부와 동일 평면에 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the entire first surface of the eddy current end point detection zone is flush with the bottom depth portion in the pattern of the groove.
제 7 항에 있어서,
상기 와전류 종료­시점 검출 구역의 상기 제 1 표면은 상기 몰드성형된 균일 연마체의 상기 연마면에 배치된 상기 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부와 동일 평면에 있는 깊이부를 가지는 그루브의 제 2 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the first surface of the eddy current end point detection zone includes a second pattern of grooves having a depth portion coplanar with the bottom depth portion in the pattern of the grooves disposed on the polishing surface of the mold-shaped uniform polishing body ≪ / RTI > characterized in that the polishing pad is polished.
제 11 항에 있어서,
상기 그루브의 패턴과 상기 그루브의 제 2 패턴 모두에서의 각각의 그루브는 폭 만큼 이격되어 있고, 상기 그루브의 제 2 패턴은 상기 그루브의 패턴으로부터 상기 폭 보다 큰 거리 만큼 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein each groove in both the pattern of grooves and the second pattern of grooves is spaced apart by a width and the second pattern of grooves is offset by a distance greater than the width from the pattern of grooves. A method of manufacturing a polishing pad for polishing a semiconductor substrate.
제 11 항에 있어서,
상기 몰드성형된 균일 연마체는 열경화성, 닫힌 셀 구조의 폴리우레탄 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
12. The method of claim 11,
Characterized in that the mold-shaped uniform polishing body comprises a polyurethane material of a thermosetting, closed cell structure.
제 7 항에 있어서,
상기 몰드성형된 균일 연마체 및 상기 와전류 종료­시점 검출 구역은 불투명한 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
8. The method of claim 7,
Characterized in that the mold-shaped uniform polishing body and the eddy current end point detection region are opaque.
반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법에 있어서,
상기 방법은 몰드성형 공정에 의해 연마 패드를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 연마 패드는:
연마면과 배면을 가지는 균일 연마체;
상기 연마면에 배치되고, 바닥 깊이부를 가지는 그루브의 패턴; 및
상기 몰드성형된 균일 연마체 내에 형성된 와전류 종료­시점 검출 구역으로서, 상기 와전류 종료­시점 검출 구역은 상기 연마면과 같은 방향으로 배향된 제 1 표면 및 상기 배면과 같은 방향으로 배향된 제 2 표면을 가지고, 상기 제 1 표면의 적어도 일부분은 상기 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부와 동일 평면에 있고 상기 그루브의 패턴을 그루브의 부존재로 인해 또는 상이한 그루브의 패턴의 존재로 인해 단절하며, 상기 제 2 표면은 상기 배면에 대하여 상기 몰드성형된 균일 연마체 속으로 리세스되어 있는, 상기 와전류 종료­시점 검출 구역
을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
A method of manufacturing a polishing pad for polishing a semiconductor substrate,
The method includes forming a polishing pad by a mold forming process,
The polishing pad comprises:
A uniform polishing body having a polishing surface and a back surface;
A pattern of grooves disposed on the polishing surface and having a bottom depth; And
Wherein the eddy current end point detection zone has a first surface oriented in the same direction as the polishing surface and a second surface oriented in the same direction as the back surface, the eddy current end point detection zone being formed in the mold-shaped uniform polishing body, Wherein at least a portion of the first surface is flush with the bottom depth portion in the pattern of grooves and the pattern of grooves is cut off due to the absence of grooves or due to the presence of a pattern of different grooves, Wherein said eddy current end point detection zone is recessed into said mold-shaped uniform polishing body with respect to the back surface,
≪ / RTI > The method of manufacturing a polishing pad for polishing a semiconductor substrate according to claim 1,
제 15 항에 있어서,
상기 와전류 종료­시점 검출 구역의 상기 제 1 표면 전체는 상기 그루브의 패턴에서의 바닥 깊이부와 동일 평면에 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the entire first surface of the eddy current end point detection zone is flush with the bottom depth portion in the pattern of the groove.
제 15 항에 있어서,
상기 와전류 종료­시점 검출 구역의 상기 제 1 표면은 상기 연마면에 배치된 상기 그루브의 패턴의 상기 바닥 깊이부와 동일 평면에 있는 깊이부를 가지는 그루브의 제 2 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the first surface of the eddy current end point detection zone includes a second pattern of grooves having a depth that is coplanar with the bottom depth of the pattern of grooves disposed on the polishing surface. Of the polishing pad.
제 17 항에 있어서,
상기 그루브의 패턴과 상기 그루브의 제 2 패턴 모두에서의 각각의 그루브는 폭 만큼 이격되고, 상기 그루브의 제 2 패턴은 상기 그루브의 패턴으로부터 상기 폭 보다 큰 거리 만큼 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
18. The method of claim 17,
Characterized in that each groove in both the pattern of grooves and the second pattern of grooves is spaced apart by a width and the second pattern of grooves is offset by a distance greater than the width from the pattern of grooves. A method of manufacturing a polishing pad for polishing a substrate.
제 15 항에 있어서,
상기 몰드성형된 균일 연마체는 열경화성, 닫힌 셀 구조의 폴리우레탄 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
16. The method of claim 15,
Characterized in that the mold-shaped uniform polishing body comprises a polyurethane material of a thermosetting, closed cell structure.
제 15 항에 있어서,
상기 몰드성형된 균일 연마체 및 상기 와전류 종료­시점 검출 구역은 불투명한 것을 특징으로 하는, 반도체 기판을 연마하기 위한 연마 패드를 제조하는 방법.
16. The method of claim 15,
Characterized in that the mold-shaped uniform polishing body and the eddy current end point detection region are opaque.
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