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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Polierkissen, die zum Polieren
und/oder Planarisieren von Substraten, insbesondere von Metall-Substraten
oder Metall-enthaltenden Substraten, während der Herstellung einer
Halbleitervorrichtung verwendet werden.
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Die
chemisch-mechanische Planarisierung („CMP") ist ein Verfahren, das in der Halbleiterindustrie
gegenwärtig
zur Herstellung flacher Oberflächen
auf integrierten Schaltungsvorrichtungen durchgeführt wird. Dieses
Verfahren wird in „Chemical
Mechanical Planarization of Microelectronic Materials", J. M. Steigerwald, S.
P. Murarka, R. J. Gutman, Wiley, 1997, diskutiert. Allgemein umfasst
die CMP das Fließenlassen
oder das in einer anderen Weise stattfindende Anordnen einer Polieraufschlämmung oder
einer Polierflüssigkeit
zwischen einem Vorläufer
einer integrierten Schaltungsvorrichtung und einem Polierkissen,
und Bewegen des Kissens und der Vorrichtung relativ zueinander,
während
die Vorrichtung und das Kissen zusammen vorgespannt werden. Ein
solches Polieren wird häufig
verwendet, um i) Isolierschichten, wie z.B. Siliziumoxid, und/oder
ii) Metallschichten, wie z.B. Wolfram, Aluminium oder Kupfer zu
planarisieren.
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Da
Halbleitervorrichtungen immer komplexer werden (was feinere Merkmalsgeometrien
und eine größere Anzahl
von Metallisierungsschichten erfordert) muss die CMP im Allgemeinen
höhere
Leistungsstandards erfüllen.
Ein relativ neues CMP-Verfahren war die Herstellung von Metallzwischenverbindungen
durch das Metalldamaszenerverfahren (vgl. z.B. S. P. Murarka, J.
Steigerwald und R. J. Gutmann, „Inlaid Copper Multilevel
Interconnections Using Planarization by Chemical Mechanical Polishing", MRS Bulletin, Seiten 46–51, Juni
1993.
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Das
US-Patent 6,017,265 beschreibt ein Kissen auf Polymerbasis mit einer
verbundenen Porosität, die
in allen Richtungen einheitlich ist, wobei der feste Abschnitt des
Kissens zu mehr als 50% des Bruttovolumens des Gegenstands aus einem
einheitlichen, kontinuierlich verbundenen Polymermaterial besteht.
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Bei
einem Polieren des Damaszenertyps ist das polierte Substrat im Allgemeinen
anstelle einer homogenen Schicht ein Verbund und das Polieren umfasst
im Allgemeinen die folgenden Grundschritte: i. Eine Reihe von Metallleiterbereichen
(Anschlüsse
und Leitungen) werden auf einer Isolatoroberfläche photolithographisch definiert;
ii. die freiliegende Isolatoroberfläche wird dann bis zu einer
gewünschten
Tiefe weggeätzt;
iii. nach der Entfernung des Photolacks werden Haftschichten und
Diffusionsbarriereschichten aufgebracht; iv. danach wird eine dicke
Schicht aus einem leitfähigen
Metall abgeschieden, die sich über
der Oberfläche
des Isolatormaterials der Anschlüsse
und Leitungen erstreckt; und v. die Metalloberfläche wird dann bis zur darunter
liegenden Isolatoroberfläche
poliert, um dadurch diskrete leitfähige Anschlüsse und Leitungen zu erzeugen, die
durch das Isolatormaterial getrennt sind.
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Im
Idealfall sind die leitfähigen
Anschlüsse
und Leitungen nach dem Polieren in allen Fällen perfekt planar und weisen
die gleiche Querschnittsdicke auf. In der Praxis können bei
der Dicke über
die Breite der Metallstruktur signifikante Unterschiede auftreten,
wobei die Mitte des Merkmals häufig
eine geringere Dicke wie die Ränder
aufweist. Dieser Effekt, der gebräuchlich als „Dishing" („Kraterbildung") bezeichnet wird,
ist im Allgemeinen unerwünscht,
da die Variation des Querschnittsbereichs der leitfähigen Strukturen
zu Variationen beim elektrischen Widerstand führen kann. Ein Dishing tritt
auf, da die härtere
Isolierschicht (welche die weicheren Metallleitermerkmale umgibt)
mit einer geringeren Geschwindigkeit poliert wird wie die Metallmerkmale.
Da der Isolierbereich flach poliert wird, neigt daher das Polierkissen
dazu, das Leitermaterial wegzuerodieren, und zwar vorwiegend von
der Mitte des Metallmerkmals, was wiederum die Leistung der fertiggestellten Halbleitervorrichtung
verschlechtern kann.
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Den
Polierkissen, die für
die CMP verwendet werden, werden aus mehreren Gründen Rillen hinzugefügt:
- 1. Um ein Hydroplaning des Wafers, der poliert
wird, über
der Oberfläche
des Polierkissens zu verhindern. Wenn das Kissen nicht gerillt oder
nicht perforiert ist, kann zwischen dem Wafer und dem Kissen eine
kontinuierliche Schicht der Polierflüssigkeit vorliegen, wodurch
ein einheitlicher enger Kontakt verhindert und die Entfernungsgeschwindigkeit
signifikant vermindert wird.
- 2. Um sicherzustellen, dass eine Aufschlämmung einheitlich über der
Kissenoberfläche
verteilt wird und dass ausreichend Aufschlämmung die Mitte des Wafers
erreicht. Dies ist besonders wichtig, wenn reaktive Metalle wie
z.B. Kupfer poliert werden, bei denen die chemische Komponente des
Polierens so kritisch wie die mechanische Komponente ist. Eine einheitliche
Aufschlämmungsverteilung über den
Wafer ist erforderlich, um in der Mitte und am Rand des Wafers die
gleiche Poliergeschwindigkeit zu erreichen. Die Dicke der Aufschlämmungsschicht
sollte jedoch nicht so groß sein,
dass ein direkter Kissen-Wafer-Kontakt verhindert wird.
- 3. Um sowohl die Gesamtsteifigkeit als auch die lokalisierte
Steifigkeit des Polierkissens zu steuern. Dies steuert die Einheitlichkeit
des Polierens über
die Waferoberfläche
und auch das Vermögen
des Kissens, Merkmale mit unterschiedlichen Höhen einzuebnen, so dass eine
sehr planare Oberfläche
erhalten wird.
- 4. Um als Kanäle
zur Entfernung von Polierabriebteilchen von der Kissenoberfläche zu dienen.
Eine Ansammlung von Polierabriebteilchen erhöht die Wahrscheinlichkeit von
Kratzern und anderen Defekten.
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Die
Erfindung betrifft ein Polierkissen gemäß dem beigefügten Anspruch
1. Die Ansprüche
2 bis 6 beschreiben weitere Ausführungsformen
der Erfindung. Die Kissen weisen eine niedrige elastische Rückstellung und
Rillen auf. Nachstehend werden Ausführungsformen der Erfindung
beispielhaft unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung
beschrieben.
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Der „Rillensteifigkeitsquotient" („GSQ") bewertet die Effekte
der Rillenbildung auf die Kissensteifigkeit und wird hier als Rillentiefe
(D)/Kissendicke (T) definiert. Wenn keine Rillen vorliegen hat GSQ
folglich den Wert Null und beim anderen Extrem (wenn sich die Rillen
vollständig
durch das Kissen erstrecken) hat GSQ den Wert 1. Der „Rillenflussquotient" („QFG") bewertet die Effekte
der Rillenbildung auf (Kissengrenzfläche) den Flüssigkeitsfluss und wird hier
als Rillenquerschnittsbereich (Ga)/Abstandsquerschnittsbereich (Pa)
definiert, wobei Ga = D × W,
Pa = D × P,
P = L + W, wobei D die Rillentiefe, W die Rillenbreite, L die Breite
des Landbereichs und P der Abstand ist. Da D für eine bestimmte Rillengestaltung
eine Konstante ist, kann der GFQ auch als das Verhältnis der
Rillenbreite zum Abstand, Rillenbreite (W)/Rillenabstand (P), ausgedrückt werden.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Polierkissen für die CMP mit einer niedrigen
elastischen Rückstellung
während
des Polierens, während
sie auch bezogen auf viele bekannte Polierkissen signifikante inelastische
Eigenschaften aufweisen, und mit definierten Rillenmustern mit spezifischen
Beziehungen zwischen der Rillentiefe und der Kissengesamtdicke und
dem Rillenbereich und dem Landbereich. In manchen Ausführungsformen
ist bei den erfindungsgemäßen Kissen
ferner festgelegt: i. Eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit
von etwa 1 bis etwa 9 μm;
ii. eine Härte
von etwa 40 bis etwa 70 Shore D; und iii. ein Zugmodul bis zu etwa
2000 MPa bei 40°C.
In einer Ausführungsform
ist bei den erfindungsgemäßen Polierkissen
ein Verhältnis
des elastischen Speichermoduls (E') bei 30°C und 90°C von 5 oder weniger, mehr bevorzugt
von weniger als etwa 4,6 und insbesondere von weniger als etwa 3,6
festgelegt. In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist bei dem Polierkissen ein
Verhältnis
von E' bei 30°C und 90°C von etwa
1,0 bis etwa 5,0 und ein Energieverlustfaktor (KEL) von etwa 100
bis etwa 1000 (1/Pa) (40°C)
festgelegt. In anderen Ausführungsformen
weist das Polierkissen eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit
von etwa 2 bis etwa 7 μm,
eine Härte
von etwa 45 bis etwa 65 Shore D, einen Modul E' von etwa 150 bis etwa 1500 MPa bei
40°C, einen
KEL von etwa 125 bis etwa 850 (1/Pa bei 40°C) und ein Verhältnis von
E' bei 30°C und 90°C von etwa
1,0 bis etwa 4,0 auf. In anderen Ausführungsformen weisen die erfindungsgemäßen Polierkissen
eine durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit
von etwa 3 bis etwa 5 μm,
eine Härte
von etwa 55 bis etwa 63 Shore D, einen Modul E' von 200 bis 800 MPa bei 40°C, einen
KEL von 150 bis 400 (1/Pa bei 40°C)
und ein Verhältnis
von E' bei 30°C und 90°C von 1,0
bis 3,6 auf.
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In
einer anderen Ausführungsform
betrifft die vorliegende Erfindung Polierkissen mit einem Rillenmuster
mit einer Rillentiefe im Bereich von etwa 75 bis etwa 2540 μm (mehr bevorzugt
von etwa 375 bis etwa 1270 μm
und insbesondere von etwa 635 bis etwa 890 μm), einer Rillenbreite im Bereich
von etwa 125 bis etwa 1270 μm
(mehr bevorzugt von etwa 250 bis etwa 760 μm und insbesondere von etwa
375 bis etwa 635 μm)
und einem Rillenabstand im Bereich von etwa 500 bis etwa 3600 μm (mehr bevorzugt
von etwa 760 bis etwa 2280 μm
und insbesondere von etwa 2000 bis etwa 2260 μm) auf. Ein Muster mit dieser
Rillenkonfiguration stellt ferner einen Rillensteifigkeitsquotienten
(„GSQ") im Bereich von
etwa 0,03 (mehr bevorzugt etwa 0,1 und insbesondere etwa 0,2) bis
etwa 1,0 (mehr bevorzugt etwa 0,7 und insbesondere etwa 0,4) und
einen Rillenflussquotienten („GFQ") im Bereich von
etwa 0,03 (mehr bevorzugt etwa 0,1 und insbesondere etwa 0,2) bis
etwa 0,9 (mehr bevorzugt etwa 0,4 und insbesondere etwa 0,3) bereit.
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In
einer anderen Ausführungsform
können
die erfindungsgemäßen Kissen
gefüllt
oder ungefüllt
und porös
oder nicht-porös
sein. Geeignete Füllstoffe
umfassen unter anderem Mikroelemente (z.B. Mikroballons), Schleifmittelteilchen,
Gase, Flüssigkeiten
und beliebige Füllstoffe,
die gewöhnlich
in der Polymerchemie verwendet werden, mit der Maßgabe, dass
sie die Polierleistung nicht übermäßig negativ
beeinflussen. Geeignete Schleifmittelteilchen umfassen unter anderem
Aluminiumoxid, Ceroxid, Siliziumdioxid, Titanoxid, Germaniumoxid,
Diamant, Siliziumcarbid oder Gemische davon, und zwar entweder allein
oder in eine zerreibbare Matrix eingemischt, die von der kontinuierlichen
Phase des Kissenmaterials getrennt ist.
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Das
erfindungsgemäße Kissen
kann in einer Kombination mit Polierflüssigkeiten verwendet werden, um
eine CMP mit einem beliebigen einer Anzahl von Substraten durchzuführen, wie
z.B. einer Halbleitervorrichtung (oder einem Vorläufer dafür), einem
Siliziumwafer, einer Glas- (oder Nickel-) Speicherplatte oder dergleichen.
Mehr Details finden sich in dem US-Patent 5,578,362 (Reinhardt et al.).
Die Kissenformulierung kann modifiziert werden, um die Kisseneigenschaften
für spezifische
Arten des Polierens zu optimieren. Beispielsweise sind zum Polieren
von weicheren Metallen wie z.B. Aluminium oder Kupfer manchmal weichere
Kissen erforderlich, um während
des Polierens Kratzer und andere Defekte zu verhindern. Wenn die
Kissen jedoch zu weich sind, kann das Kissen ein vermindertes Vermögen zur
Planarisierung und zur Minimierung des Dishing von Merkmalen aufweisen.
Zum Polieren eines Oxids und von härteren Metallen wie z.B. Wolfram
sind im Allgemeinen härtere
Kissen erforderlich, um akzeptable Entfernungsgeschwindigkeiten
zu erreichen.
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In
einer anderen Ausführungsform
betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Polieren von Metalldamaszenerstrukturen
auf einem Halbleiterwafer durch i. Pressen des Wafers gegen die
Oberfläche
eines Kissens in Kombination mit einer Flüssigkeit auf wässriger
Basis, die gegebenenfalls Submikrometerteilchen enthält, und
ii. Bereitstellen einer mechanischen Bewegung oder einer Bewegung
einer ähnlichen
Art für eine
Relativbewegung des Wafers und des Polierkissens unter Druck, so
dass der bewegte, unter Druck gesetzte Kontakt zu einer Planaren
Entfernung der Oberfläche
des Wafers führt.
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Geeignete
erfindungsgemäße Kissen
weisen eine hohe Energiedissipation, insbesondere während der
Kompression, gekoppelt mit einer hohen Kissensteifigkeit auf. Das
Kissen weist eine stabile Morphologie auf, die einfach und einheitlich
reproduziert werden kann. Ferner weist die Kissenoberfläche eine
Makrotextur auf. Bei dieser Makrotextur kann es sich entweder um
Perforationen durch die Kissendicke oder um Oberflächenrillengestaltungen
handeln. Solche Oberflächenrillengestaltungen
umfassen unter anderem kreisförmige Rillen,
bei denen es sich um konzentrische oder spiralige Rillen, gittergeschnittene
Muster, die als X-Y-Gitter über die
Kissenoberfläche
angeordnet sind, andere regelmäßige Gestaltungen,
wie z.B. Sechsecke, Dreiecke und Muster in der Art eines Reifenprofils,
oder unregelmäßige Gestaltungen
wie z.B. fraktale Muster oder Kombinationen davon handelt. Das Rillenprofil
kann rechteckig mit geraden Seitenwänden sein oder der Rillenquerschnitt
kann „V"-förmig, „U"-förmig, dreieckig,
sägezahnförmig, usw.,
sein. Ferner kann die geometrische Mitte kreisförmiger Gestaltungen mit der
geometrischen Mitte des Kissens zusammenfallen oder versetzt sein. Die
Rillengestaltung kann sich auch über
die Kissenoberfläche ändern. Die
Auswahl der Gestaltung hängt
von dem polierten Material und der Art der Poliervorrichtung ab,
da unterschiedliche Poliervorrichtungen Kissen mit unterschiedlicher
Größe und Form
nutzen (d.h. kreisförmig
gegenüber
einem Band). Die Rillengestaltungen können für spezifische Anwendungen ausgelegt
werden. Typischerweise umfassen diese Rillengestaltungen eine oder
mehrere Rille(n). Ferner können
die Rillenabmessungen in einer spezifischen Gestaltung über die Kissenoberfläche variiert
werden, um Bereiche mit verschiedenen Rillendichten zu erzeugen,
und zwar entweder um den Aufschlämmungsfluss
oder die Kissensteifigkeit oder beides zu verstärken. Die optimale Makrotexturgestaltung
wird von dem polierten Material (d.h. Oxid oder Metall, Kupfer oder
Wolfram) und der Art der Poliervorrichtung (z.B. IPEC 676, AMAT
Mirra, Westech 472 oder anderen käuflichen Polierwerkzeugen)
abhängen.
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Es
sind die folgenden Zeichnungen bereitgestellt:
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1 veranschaulicht
Kissen- und Rillenabmessungen.
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2 veranschaulicht
GSQ gegen die Rillentiefe bei konstanten Kissendicken.
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3 veranschaulicht
GSQ gegen die Kissendicke bei konstanten Rillentiefen.
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4 veranschaulicht
GFQ gegen die Rillenbreite bei konstanten Rillenabständen.
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5 veranschaulicht
GFQ gegen den Rillenabstand bei konstanten Rillenbreiten.
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Käufliche
Kissen, die für
die CMP verwendet werden, sind typischerweise etwa 1300 μm dick. Die
Kissendicke kann zur Steifigkeit des Kissens beitragen, was wiederum
das Vermögen
des Kissens zur Planarisierung einer Halbleitervorrichtung bestimmen
kann. Die Kissensteifigkeit ist proportional zu dem Produkt aus dem
Kissenmodul und der dritten Potenz der Dicke und dies wird im Machinery's Handbook, 23. Auflage,
diskutiert, das in seiner Gesamtheit für alle geeigneten Zwecke unter
Bezugnahme einbezogen wird (vgl. insbesondere die Seite 297). Folglich
kann ein Verdoppeln der Kissendicke die Steifigkeit theoretisch
auf das Achtfache erhöhen.
Um eine Planarisierung zu erreichen, ist typischerweise eine Kissendicke
von mehr als 250 μm erforderlich.
Für Vorrichtungen
der nächsten
Generation können
Kissendicken von mehr als 1300 μm
erforderlich sein. Eine geeignete Kissendicke liegt im Bereich von
etwa 250 bis etwa 5100 μm.
Bei einer Kissendicke von mehr als 5100 μm kann die Poliereinheitlichkeit
beeinträchtigt
werden, und zwar aufgrund des Unvermögens des Kissens, sich an Variationen
der gesamten Wafer-Ebenheit anzupassen.
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Bei
einer gegebenen Kissendicke wird ein Erhöhen des Kissenmoduls die Kissensteifigkeit
und das Vermögen
des Kissens zum Planarisieren erhöhen. Folglich werden nicht
gefüllte
Kissen effektiver planarisieren als gefüllte Kissen. Es ist jedoch
wichtig, zu beachten, dass die Steifigkeit verglichen mit der einfachen
Potenz des Moduls proportional zur dritten Potenz der Dicke ist,
so dass eine Änderung
der Kissendicke einen signifikanteren Einfluss haben kann als die Änderung
des Kissenmoduls.
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Obwohl
die Rillenbildung in dem Kissen dessen effektive Steifigkeit vermindert,
ist die Aufschlämmungsverteilung
einheitlicher, wodurch eine höhere
Planarität
der polierten Wafer oberfläche
resultiert. Im Allgemeinen wird das Kissen umso flexibler, je tiefer
die Rillen bezüglich
der Kissendicke sind. Die 1 definiert die
kritischen Abmessungen des gerillten Kissens und zeigt den GSQ,
der die Rillentiefe mit der Kissendicke in Beziehung setzt, so dass: GSQ = Rillentiefe (D)/Kissendicke (T)
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Wenn
keine Rillen vorhanden sind, ist GSQ Null und beim anderen Extrem,
wenn sich die Rillen vollständig
durch das Kissen erstrecken, hat GSQ den Wert 1.
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Es
kann ein zweiter Parameter verwendet werden, um den Rillenbereich
zu dem Landbereich der Gestaltung in Beziehung zu setzen. Dies ist
ebenfalls in der 1 gezeigt. Ein zweckmäßiges Verfahren
zur Darstellung dieses Parameters ist die Berechnung des Verhältnisses
des Rillenquerschnittsbereichs zu dem gesamten Querschnittsbereich
des Rillenwiederholungsbereichs (d.h. des Abstandsquerschnittsbereichs),
so dass GFQ definiert ist als: GFQ = Rillenquerschnittsbereich
(Ga)/Abstandsquerschnittsbereich (Pa),wobei
Ga = D × W,
Pa
= D × P,
P
= L + W,
wobei D die Rillentiefe, W die Rillenbreite, L die
Breite des Landbereichs und P der Abstand ist. Da D für eine bestimmte
Rillengestaltung eine Konstante ist, kann GFQ auch als das Verhältnis der
Rillenbreite zum Abstand ausgedrückt
werden: GFQ = Rillenbreite (W)/Rillenabstand
(P)
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Der
GSQ-Wert beeinflusst im Allgemeinen die Kissensteifigkeit, die Aufschlämmungsverteilung über den
Wafer, die Entfernung von Abfall-Polierabriebteilchen und das Hydroplaning
des Wafers über
das Kissen. Bei hohen GSQ-Werten wird der größte Effekt im Allgemeinen auf
die Kissensteifigkeit ausgeübt.
Im Extremfall umfasst das Kissen dann, wenn die Rillentiefe mit
der Kissendicke identisch ist, diskrete Inseln, die sich unabhängig von
benachbarten Inseln biegen können.
Zweitens wird über
einer bestimmten Rillentiefe das Kanalvolumen der Rillen im Allgemeinen
ausreichend groß sein,
so dass unabhängig
von ihrer Tiefe die Aufschlämmung
verteilt und der Abfall entfernt wird. Im Gegensatz dazu stellt
bei niedrigen GSQ-Werten der Aufschlämmungs- und Abfalltransport
typischerweise das Hauptproblem dar. Bei noch niedrigeren GSQ-Werten
oder im Extremfall des Fehlens von Rillen kann eine dünne Flüssigkeitsschicht
einen engen Kontakt von Kissen und Wafer verhindern, was zu einem
Hydroplaning und einem uneffektiven Polieren führt.
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Um
ein Hydroplaning des Wafers über
die Kissenoberfläche
zu vermeiden, müssen
die Rillen im Allgemeinen tiefer sein als ein kritischer Minimalwert.
Dieser Wert wird von der Mikrotextur der Kissenoberfläche abhängen. Typischerweise
umfasst die Mikrotextur eine Mehrzahl von Vorwölbungen mit einer durchschnittlichen
Vorwölbungslänge von
weniger als 0,5 μm.
Bei manchen käuflichen
Kissen machen polymere Mikrokügelchen
das Kissen porös
und erhöhen
die Oberflächenrauhigkeit,
wodurch die Neigung zu einem Hydroplaning und der Bedarf für eine aggressive
Kissenkonditionierung vermindert werden. Für gefüllte Kissen beträgt die minimale
Rillentiefe zur Verhinderung eines Hydroplaning etwa 75 μm und für ungefüllte Kissen
etwa 125 μm.
Folglich betragen unter der Annahme einer vernünftigen Kissendicke von beispielsweise
2540 μm
die minimalen Werte für
GSQ für
gefüllte
und ungefüllte
Kissen 0,03 bzw. 0,05.
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Ein
Faktor, der die Kissenlebensdauer gerillter Kissen bestimmt, ist
die Tiefe der Rillen, da eine akzeptable Polierleistung nur so lange
möglich
ist, bis das Kissen bis zu dem Punkt verschlissen worden ist, bei
dem die Rillen eine unzureichende Tiefe aufweisen, um die Aufschlämmung zu
verteilen, Abfall zu entfernen und ein Hydroplaning zu verhindern.
Um die Kombination aus einer akzeptablen Kissensteifigkeit und einer
langen Kissenlebensdauer zu erreichen, ist es erforderlich, dass
tiefe Rillen vorliegen, jedoch auch ausreichend verbleibendes Kissen,
um eine Steifigkeit bereitzustellen. Mit steigender Rillendichte
und -größe wird
die Kissensteifigkeit anstatt von der Rillentiefe allein stärker von
der Dicke (S in der 1) der verbleibenden nicht-gerillten
Schicht des Kissens abhängig.
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Wenn
das Kissen einem Verschleiß unterliegt,
nehmen die Gesamtkissendicke und die entsprechende Steifigkeit ab.
Folglich kann eine hohe anfängliche
Kissendicke vorteilhaft sein, da die Änderung der Steifigkeit mit
der Polierzeit für
ein dickeres Kissen relativ geringer sein wird. Für ein gerilltes
Kissen mit tieferen Rillen sind eine große Dicke für die darunter liegende ungerillte
Schicht und für
das gesamte Kissen zweckmäßig, da die
Steifigkeit in diesem Fall weniger von der Rillentiefe abhängig sein
kann.
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Die
Kissensteifigkeit ist wichtig, da sie mehrere wichtige Polierparameter
steuert, einschließlich
die Einheitlichkeit der Entfernungsgeschwindigkeit über den
Wafer, die Niveauplanarität,
und in einem geringeren Ausmaß das
Dishing und die Erosion von Merkmalen innerhalb ei nes Chips. Idealerweise
sollte für
ein einheitliches Polieren die Entfernungsgeschwindigkeit an allen
Punkten der Waferoberfläche
gleich sein. Dies würde nahe
legen, dass das Kissen an allen Punkten mit der gesamten Waferoberfläche mit
dem gleichen Kontaktdruck und der gleichen Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Kissen und dem Wafer in Kontakt sein muss. Leider sind
Wafer nicht perfekt flach und weisen typischerweise einen gewissen
Krümmungsgrad,
der sich aus den Belastungen bei der Herstellung ergibt, und verschiedene
Wärmeausdehnungskoeffizienten
der verschiedenen abgeschiedenen Oxid- und Metallschichten auf.
Dies erfordert, dass das Polierkissen eine ausreichende Flexibilität aufweist,
um mit der Variabilität
der Wafer-scale-Ebenheit konform zu sein. Eine Lösung für dieses Problem ist die Laminierung
eines steifen Polierkissens an ein flexibles, darunter liegendes
Basiskissen, das typischerweise ein stärker zusammendrückbares
polymeres Material des Schaumtyps ist. Dies verbessert die Poliereinheitlichkeit über den
Wafer, ohne die Steifigkeit des obersten Polierkissens übermäßig zu beeinträchtigen.
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Während des
Polierens können
auch Randeffekte auftreten. Dieses Phänomen manifestiert sich bei der
Entfernung als Uneinheitlichkeit über die Waferoberfläche, so
dass in der Nähe
des Waferrands weniger Material entfernt wird. Das Problem verstärkt sich,
wenn die Steifigkeit des obersten Kissens zunimmt und die Zusammendrückbarkeit
des Basiskissens zunimmt. Das Phänomen
wurde von A. R. Baker in „The
Origin of the Edge Effect in CMP",
Electrochemical Society Proceedings, Band 96–22, 228 (1996) diskutiert,
die in ihrer Gesamtheit für
alle geeigneten Zwecke unter Bezugnahme einbezogen wird. Durch Rillenbildung
auf dem obersten Kissen ist es möglich,
dessen Steifigkeit und somit Randeffekte zu vermindern. Die Steifigkeit
des obersten Kissens ist wichtig, da sie das Vermögen des
Kissens zum Planarisieren der Niveaumerkmale beherrscht. Dies ist
eine wichtige Eigenschaft eines Kissens für eine chemisch-mechanische
Planarisierung und der Grund dafür,
dass das CMP-Verfahren eingesetzt wird. Dies ist in „Chemical
Mechanical Planarization of Microelectronic Materials", J. M. Steigerwald,
S. P. Murarka, R. J. Gutman, Wiley (1997) beschrieben, die in ihrer
Gesamtheit für
alle geeigneten Zwecke unter Bezugnahme einbezogen wird.
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Ein
typischer integrierter Schaltungschip enthält Merkmale wie z.B. Leiterlinien
und Durchgangslöcher zwischen
Schichten mit verschiedenen Größen und
Strukturdichten. Idealerweise ist es erforderlich, dass mit fortschreitendem
Polieren diese Merkmale unabhängig
von der Merkmalsgröße und der
Strukturdichte eine Planarität
erreichen. Dies erfordert ein steifes Kissen, das zuerst hohe Stellen
entfernt und vorzugsweise fortfährt,
solche hohen Stellen zu entfernen, bis die Chipoberfläche perfekt
eben ist.
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Im
Hinblick auf die Planarisierung weisen ideale Kissen niedrige GSQ-Werte
auf (was einer hohen Steifigkeit entspricht), um gut zu planarisieren.
Da ein mit Mikroballons gefülltes
Kissen einen niedrigeren Modul und folglich eine niedrigere Steifigkeit
aufweist als ein entsprechendes, ungefülltes Kissen, sollte das gefüllte Kissen
einen niedrigeren GSQ-Wert aufweisen als das ungefüllte Kissen,
um eine äquivalente
Steifigkeit zu erreichen. Dies ist mit dem Trend des GSQ im Hinblick
auf das Hydroplaning, das vorstehend diskutiert worden ist, konsistent.
Das andere wichtige Verhältnis
ist der GFQ, der die Rillenbreite mit dem Abstand in Beziehung setzt.
Dieser Parameter bestimmt die Oberfläche des Kissens in Kontakt
mit dem Wafer, die Aufschlämmungsflusseigenschaften über das
Kissen und an der Kissen-Wafer-Grenzfläche und
in einem geringeren Ausmaß die
Kissensteifigkeit.
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Wie
es vorstehend diskutiert worden ist, hängt die Kissensteifigkeit von
der Rillentiefe ab, was durch den GSQ angemessen beschrieben werden
kann. Die Kissensteifigkeit ist auch etwas von dem GFQ abhängig, der
die anderen Rillenabmessungen umfasst. Diese Abhängigkeit ist mehr auf den Rillenabstand
als auf die Rillenbreite zurückzuführen. Eine
rasierklingendünne
Rille wird die Steifigkeit nahezu so stark vermindern wie eine breitere
Rille und je mehr Rillen (kleinerer Abstand) in einem Kissen vorliegen,
desto geringer ist die Steifigkeit. Die Steifigkeit wird daher mit
zunehmendem GFQ abnehmen.
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Die
nachstehende Tabelle zeigt Moduldaten, die parallel und senkrecht
zu den kreisförmigen
Rillen eines dünnen
Kissens und eines dicken Kissens, die von Rodel Inc. hergestellt
worden und ansonsten identisch sind, gemessen worden sind. Die Rillenabmessungen
wurden bereits in der vorstehenden Tabelle gezeigt. Es sind auch
die Werte für
die Kissendicke, die berechneten GSQ- und GFQ-Parameter und die
Steifigkeitswerte gezeigt, die auf das dünne Kissen normalisiert sind.
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Aus
den Daten in der vorstehenden Tabelle ergeben sich verschiedene
interessante Beobachtungen. Erstens hängen die Kisseneigenschaften
von der Messrichtung ab. Sowohl die Modul- als auch die Steifigkeitswerte
sind anisotrop und hängen
davon ab, ob die Messungen parallel oder senkrecht zu der Rillenrichtung
durchgeführt
werden. Das Kissen ist flexibler, wenn die Rillenrichtung senkrecht
zur Krümmungsrichtung ist.
Dies ist eine wichtige Erwägung,
wenn Kissen für
Poliervorrichtungen des Band- oder Walzentyps gestaltet werden,
bei denen sich die Kissen wiederholt und schnell um Antriebszylinder
mit kleinem Radius bewegen müssen.
Die Anisotropie ist bei dem dicken Kissen relativ zu dem dünnen Kissen
größer.
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Zweitens
ist ersichtlich, dass die Steifigkeit des dicken Kissens höher ist
als diejenige des dünnen
Kissens. Der Faktor, der den höheren
Wert verursacht, ist die größere Dicke
des dicken Kissens. Obwohl der Modul des dünnen Kissens höher als
der Modul des dicken Kissens und mit den GSQ-Verhältnissen
konsistent ist, ist in diesem Fall für relativ niedrige GSQ- und
GFQ-Werte für
die Festlegung der Steifigkeit die Dicke wichtiger als entweder
GSQ oder GFQ. Bei hohen GSQ-Werten, bei denen die Rillentiefe die
Kissendicke erreicht, wird GSQ anstelle der Kissendicke die Steifigkeit
bestimmen.
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Eine
optimale Rillengestaltung und somit die GSQ- und GFQ-Parameter hängt bzw.
hängen
von vielen Faktoren ab. Diese Faktoren umfassen die Kissengröße, das
Polierwerkzeug und das polierte Material. Obwohl bei den meisten
Poliervorrichtungen kreisförmige
Kissen eingesetzt werden und auf einer Planetenbewegung des Kissens
und des Wafers beruhen, entsteht eine neuere Generation von Poliervorrichtungen,
die auf linearen Kissen beruht. Für diese Art von Poliervorrichtungen
kann das Kissen entweder in Form eines kontinuierlichen Bands oder
in der Form einer Walze vorliegen, die sich inkrementartig unter
dem Wafer bewegt. Gemäß der nachstehenden
Tabelle nutzen verschiedene Poliervorrichtungen Kissen mit verschiedenen
Größen und
unterschiedlicher Geometrie.
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Bei
kreisförmigen
Kissen wird die Aufschlämmung
typischerweise in der Mitte des Kissens aufgebracht und zentrifugal
zu dem Kissenrand transportiert. Folglich wird der Aufschlämmungstransport
für größere Kissen
zu einer größeren Herausforderung
und kann durch eine Rillenbildung in der Kissenoberfläche verstärkt werden.
Konzentrische Rillen können
die Aufschlämmung
auf der Kissenoberfläche
einfangen und radiale Rillen oder gittergeschnittene Gestaltungen
können
das Fließen über die
Kissenoberfläche
erleichtern. Folglich ist es für
größere Kissen
vorteilhaft, eine dichtere Rillengestaltung, oder, mit anderen Worten,
ein höheres
GFQ-Verhältnis,
einzusetzen. Die IPEC 676-Poliervorrichtung nutzt kleine Kissen,
jedoch wird die Aufschlämmung
durch das Kissen zu der Waferoberfläche eingeführt. Es ist daher ein Gitter
von X-Y-Rillen erforderlich, um die Aufschlämmung von den Zuführungslö chern über der
Kissenoberfläche
zuzuführen.
Für lineare Poliervorrichtungen
erleichtern Rillen nicht nur den Aufschlämmungsfluss, sondern sie sind
auch erforderlich, um das Kissen flexibler zu machen, so dass es
wiederholt um den Antriebsmechanismus gebogen werden kann. Folglich
neigen Kissen für
lineare Poliervorrichtungen dazu, relativ dünn zu sein und tiefe Rillen
und hohe GSQ-Verhältnisse
aufzuweisen. Rillen sind auch zweckmäßig senkrecht und nicht parallel
zur Länge
des Kissens geschnitten.
-
Wie
es der Name nahe legt, ist das CMP-Polieren ein Verfahren, das sowohl
mechanische als auch chemische Komponenten umfasst. Die relative
Wichtigkeit jeder dieser Komponenten hängt von dem polierten Material
ab. Beispielsweise erfordern harte Materialien wie Oxiddielektrika
und Wolfram ein ziemlich hartes Kissen, da die Entfernung vorwiegend
durch die mechanischen Eigenschaften des Kissens bestimmt wird.
Für reaktivere
Materialien wie z.B. Kupfer und Aluminium sind weichere Kissen geeignet
und die chemische Komponente wird wichtiger. Folglich sind für Materialien
wie z.B. ein Oxid oder Wolfram steifere Kissen mit höherem Modul
mit niedrigeren GSQ- und GFQ-Verhältnissen zweckmäßig. Im
Gegensatz dazu ist für
Materialien wie z.B. Kupfer und Aluminium der Aufschlämmungstransport über die
Kissenoberfläche
kritisch, der durch höhere GSQ-
und GFQ-Werte begünstigt
wird. Als Beispiel für
die letztgenannten Materialien sind die Kupferpolierraten aufgrund
eines Aufschlämmungsmangels
häufig
in der Mitte eines Wafers niedrig. Dies kann durch Hinzufügen von
X-Y-Rillen zu der üblichen
kreisförmigen
Ringgestaltung behoben werden, so dass der Aufschlämmungsfluss
in der Mitte des Wafers erhöht
wird.
-
In
erster Näherung
wird die Polierentfernungsgeschwindigkeit durch die Gleichung nach
Preston bestimmt, die in F. W. Preston, J. Soc. Glass Tech., XI,
214 (1927) beschrieben ist, die in ihrer Gesamtheit für alle geeigneten
Zwecke unter Bezugnahme einbezogen wird und angibt, dass die Entfernungsgeschwindigkeit
zu dem Produkt der Polierandruckkraft und der Relativgeschwindigkeit
zwischen dem Wafer und dem Kissen proportional ist. Bei einer synchronen
Drehung von Wafer und Kissen erfahren alle Punkte auf der Waferoberfläche die
gleiche Relativgeschwindigkeit. In der Realität wird eine synchrone Drehung
jedoch selten verwendet und die Drehzahlen von Wafer und Kissen
werden sich unterscheiden. Dies kann zu einer Uneinheitlichkeit
bei der Entfernungsgeschwindigkeit über die Waferoberfläche führen, was
entweder zu einem langsamen oder schnellen Polieren in der Mitte
führt.
-
Das
Problem kann durch Variieren der Rillendichte über die Kissenoberfläche behoben
werden, d.h. durch Ändern
entweder der Rillenbreite, des Rillenabstands oder der Rillentiefe
von der Mitte zum Rand des Kissens. Durch Ändern der Rillentiefe (d.h.
des GSQ) oder der Rillenkonfiguration (kreisförmig gegen X-Y gegen beide,
usw.) kann die lokale Steifigkeit des Kissens gesteuert werden,
und durch Ändern
des Rillenbereichs gegen den Landbereich (d.h. des GFQ) können die
Aufschlämmungsverteilung
und der Bereich des Kissens, der mit dem Wafer in Kontakt steht,
beeinflusst werden.
-
Ein
Beispiel dafür,
wann eine solche Steuerung nützlich
ist, ist der Fall einer uneinheitlichen Metallisierung von Halbleiterwafern.
Die Dicke von elektroplattiertem Kupfer, das auf Wafern abgeschieden
ist, ist über den
Wafer häufig
uneinheitlich, da der Plattierungsprozess schlecht gesteuert wird.
Um nach dem Polieren eine planare Kupferdicke zu erreichen, ist
es erwünscht,
ein Kissen bereitzustellen, das Kupfer in den dickeren Bereichen
bevorzugt schneller entfernen kann. Dies kann dadurch erreicht werden,
dass das Kissen steifer gemacht wird (d.h. durch Vermindern des
GSQ), oder dadurch, dass der Aufschlämmungsfluss zu diesen Bereichen
erhöht
wird (d.h. durch Erhöhen
des GFQ).
-
Die
erfindungsgemäßen Kissen
können
in einer beliebigen Art und Weise hergestellt werden. Tatsächlich ist
die genaue Zusammensetzung im Allgemeinen nicht wichtig, so lange
die Kissen während
des Polierens eine geringe elastische Rückstellung zeigen. Obwohl Urethane
ein zweckmäßiges Kissenmaterial
sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf Polyurethane beschränkt und
kann nahezu jegliche Chemie umfassen, welche die hier beschriebene
geringe elastische Rückstellung
bereitstellt. Die Kissen können
unter anderem aus thermoplastischen Kunststoffen oder duroplastischen
Kunststoffen hergestellt sein und auch gefüllt oder ungefüllt sein.
Die erfindungsgemäßen Kissen
können
mit einem beliebigen einer Anzahl von Polymerverarbeitungsverfahren
hergestellt werden, wie z.B. unter anderem Gießen, Pressen, Spritzgießen (einschließlich Reaktionsspritzgießen), Extrudieren,
Endlosbahnbeschichten, Photopolymerisieren, Extrudieren, Drucken (einschließlich Tintenstrahldrucken
und Siebdrucken), Sintern und dergleichen. In einer beispielhaften
Ausführungsform
weisen die erfindungsgemäßen Kissen
eines oder mehrere der folgenden Merkmale auf.
- 1.
Eine verminderte Kissenglättung
erfordert eine weniger aggressive Konditionierung, was zu einem
geringeren Kissenverschleiß und
einer langen Kissenlebensdauer führt;
- 2. minimales Dishing leitfähiger
Merkmale wie z.B. Leiter und Anschlüsse;
- 3. eine Planarität
auf Chip-Niveau wird über
die Waferoberfläche
erreicht; und/oder
- 4. minimale Defekte wie z.B. Kratzer und Lichtpunktdefekte,
was zu einer verbesserten elektrischen Leistung der polierten Halbleitervorrichtung
führt.
-
Die
vorstehend genannten Merkmale können
durch die physikalischen Eigenschaften des Polierkissens manchmal
gesteuert werden, obwohl die Kissenleistung auch von allen Aspekten
des Polierverfahrens und den Wechselwirkungen zwischen dem Kissen,
der Aufschlämmung,
dem Polierwerkzeug und den Polierbedingungen, usw., abhängt.
-
In
einer Ausführungsform
definieren die erfindungsgemäßen Kissen
eine Polieroberfläche,
die glatt ist, während
nach wie vor Mikrokanäle
für einen
Aufschlämmungsfluss
und Nano-Rauhigkeitsspitzen
zur Förderung
des Polierens beibehalten werden. Ein Weg zur Minimierung der Kissenrauhigkeit
ist der Aufbau eines ungefüllten
Kissens, da Füllstoffteilchen
dazu neigen, die Kissenrauhigkeit zu erhöhen.
-
Die
Kissenkonditionierung kann ebenfalls wichtig sein. Eine ausreichende
Konditionierung ist im Allgemeinen erforderlich, um in der Kissenoberfläche Mikrokanäle zu erzeugen
und die Hydrophilie der Kissenoberfläche zu erhöhen, jedoch kann eine Überkonditionierung
die Oberfläche übermäßig aufrauen,
was wiederum zu einer Zunahme eines unerwünschten Dishing führen kann.
-
Die
erfindungsgemäßen Kissen
weisen zweckmäßig eine
geringe elastische Erholung auf. Eine solche Erholung kann mit mehreren
Messverfahren quantifiziert werden. Das vielleicht einfachste dieser
Messverfahren umfasst die Ausübung
einer statischen Druckbelastung und die Messung der prozentualen
Zusammendrückbarkeit
und der prozentualen elastischen Rückstellung. Die prozentuale
Zusammendrückbarkeit
ist als die Druckverformung des Materials bei einer gegebenen Belastung
definiert, die als Prozentsatz der ursprünglichen Dicke des Kissens
ausgedrückt
wird. Die prozentuale elastische Rückstellung ist als der Bruchteil
der Druckverformung definiert, der rückgestellt wird, wenn die Belastung
von der Kissenoberfläche
entfernt wird.
-
Der
vorstehend genannte Test für
die elastische Erholung kann jedoch fehlerhaft sein, wenn er auf
die hier beschriebenen Polierkissen angewandt wird, da das Polieren
ein dynamischer Prozess ist und unter Verwendung statischer Parameter
nicht angemessen definiert werden kann. Polierkissen neigen auch
dazu, polymer zu sein und ein viskoelastisches Verhalten zu zeigen.
Daher ist es möglicherweise
ein besseres Verfahren, die Techniken der dynamisch-mechanischen Analyse
zu verwenden (vgl. J. D. Ferry, „Viscoelastic Properties of
Polymers", New York,
Wiley, 1961).
-
Viskoelastische
Materialien zeigen als Reaktion auf eine ausgeübte Verformung sowohl ein viskoses als
auch ein elastisches Verhalten. Das resultierende Beanspruchungssignal
kann in zwei Komponenten getrennt werden: Eine elastische Beanspruchung,
die mit der Spannung in Phase ist, und eine viskose Beanspruchung,
die mit der Spannungsrate in Phase ist, jedoch zur Spannung um 90° phasenverschoben
ist. Die elastische Beanspruchung ist ein Maß für den Grad, zu dem sich ein
Material als elastischer Feststoff verhält. Die viskose Beanspruchung
misst den Grad, zu dem sich das Material als ideale Flüssigkeit
verhält.
Die elastische und die viskose Beanspruchung hängen durch das Verhältnis von
Beanspruchung zur Spannung (dieses Verhältnis kann als Modul definiert
werden) mit den Materialeigenschaften zusammen. Folglich ist das
Verhältnis der
elastischen Beanspruchung zur Spannung der Speichermodul (oder Elastizitätsmodul)
und das Verhältnis der
viskosen Beanspruchung zur Spannung der Verlustmodul (oder Viskositätsmodul).
Wenn das Testen unter Zug oder Druck durchgeführt wird, bezeichnen E' und E'' den Speichermodul bzw. den Verlustmodul.
-
Das
Verhältnis
des Verlustmoduls zu dem Speichermodul ist die Tangente der Phasenwinkelverschiebung
(δ) zwischen
der Beanspruchung und der Spannung. Folglich ist E''/E' =
tanδund
ein Maß für das Dämpfungsvermögen des
Materials.
-
Das
Polieren ist ein dynamischer Vorgang, der eine zyklische Bewegung
sowohl des Polierkissens als auch des Wafers umfasst. Während des
Polierzyklus wird auf das Kissen im Allgemeinen Energie übertragen. Ein
Teil dieser Energie wird innerhalb des Kissens als Wärme verteilt
und der verbleibende Teil dieser Energie wird in dem Kissen gespeichert
und anschließend
während
des Polierzyklus als elastische Energie freigesetzt. Es wird angenommen,
dass der letztgenannte Vorgang zu dem Phänomen des Dishing beiträgt.
-
Es
wurde gefunden, dass Kissen, die eine relativ geringe elastische
Erholung aufweisen und die relativ hohen Energiemengen während der
zyklischen Verformung absorbieren, während des Polierens ein relativ
geringes Dishing-Ausmaß verursachen.
Es gibt mehrere Parameter, die zur quantitativen Beschreibung dieses Effekts
verwendet werden können.
Der einfachste ist tanδ,
der vorstehend definiert worden ist. Ein möglicherweise besserer Parameter
zur Vorhersage der Polierleistung ist jedoch als „Energieverlustfaktor" bekannt. ASTM D4092-90
(„Standard
Terminology Relating to Dynamic Mechanical Measurements of Plastics") definiert diesen
Parameter als die Energie pro Einheitsvolumen, die bei jedem Verformungszyklus
verloren geht. Mit anderen Worten: Es handelt sich dabei um ein
Maß für den Bereich
innerhalb der Beanspruchung-Spannung-Hystereseschleife.
-
Der
Energieverlustfaktor (KEL) ist eine Funktion sowohl von tanδ als auch
des elastischen Speichermoduls (E') und kann durch die folgende Gleichung
definiert werden: KEL = tanδ·1012/[E'·(1 + tanδ2)]worin
E' in Pascal angegeben
ist.
-
Je
höher der
Wert von KEL für
ein Kissen ist, desto niedriger sind im Allgemeinen die elastische
Erholung und das festgestellte Dishing.
-
Ein
Verfahren zur Erhöhung
des KEL-Werts für
ein Kissen besteht darin, das Kissen weicher zu machen. Zusammen
mit der Erhöhung
des KEL des Kissens besteht bei diesem Verfahren jedoch auch eine
Tendenz dahingehend, die Steifigkeit des Kissens zu vermindern.
Dies kann die Planarisierungseffizienz des Kissens vermindern, was
im Allgemeinen unerwünscht
ist.
-
Ein
Ansatz zur Erhöhung
des KEL-Werts eines Kissens besteht darin, dessen physikalische
Zusammensetzung so zu verändern,
dass der KEL ohne Verminderung der Steifigkeit erhöht wird.
Dies kann durch Verändern
der Zusammensetzung der harten Segmente (oder Phasen) und der weichen
Segmente (oder Phasen) in dem Kissen und/oder des Verhältnisses
der harten zu den weichen Segmenten (oder Phasen) in dem Kissen
erreicht werden. Dies führt
zu einem Kissen, das eine geeignet große Härte mit einer akzeptablen hohen
Steifigkeit aufweist, wodurch eine hervorragende Planarisierungseffizienz
erreicht wird.
-
Die
Morphologie eines Polymergemischs kann dessen Endeigenschaften bestimmen
und folglich die Endanwendungsleistung des Polymers bei verschiedenen
Anwendungen beeinflussen. Die Polymermorphologie kann durch das
Herstellungsverfahren und die Eigenschaften der Bestandteile, die
zur Herstellung des Polymers verwendet werden, beeinflusst werden.
Die Komponenten des Polymers, das zur Herstellung des Polierkissens
verwendet wird, sollte zweckmäßig so ausgewählt werden,
dass die resultierende Kissenmorphologie stabil und leicht reproduzierbar
ist.
-
In
einer anderen Ausführungsform
dieser Erfindung wird die Glasübergangstemperatur
des Polymers, das zur Herstellung des Polierkissens verwendet wird,
unter die Umgebungstemperatur verschoben, ohne die Steifigkeit des
Polymers wesentlich zu beeinträchtigen.
Die Absenkung der Glasübergangstemperatur
(Tg) des Kissens erhöht
den KEL des Kissens und erzeugt auch ein Kissen, dessen Steifigkeit
sich zwischen dem normalen Poliertemperaturbereich von 20°C bis 100°C nur sehr
wenig ändert.
Folglich weisen Änderungen
der Poliertemperatur nur einen minimalen Effekt auf die physikalischen
Eigenschaften des Kissens, insbesondere auf die Steifigkeit, auf.
Dies kann zu einer besser vorhersagbaren und einheitlicheren Leistung
führen.
-
Ein
Merkmal einer Ausführungsform
dieser Erfindung ist das Vermögen
zur Verschiebung der Glasübergangstemperatur
unter die Raumtemperatur und zur Gestaltung einer Formulierung,
die dazu führt,
dass der Modul über
der Tg mit steigender Temperatur konstant ist und einen ausreichend
hohen Wert aufweist, so dass eine Polierplanarität erreicht wird. Die Einheitlichkeit
des Moduls kann häufig
entweder durch Vernetzen, eine Phasentrennung einer „harten" Phase mit einer
höheren
Erweichungstemperatur oder durch die Zugabe anorganischer Füllstoffe
(Aluminiumoxid, Siliziumdioxid, Ceroxid, Calciumcarbonat, usw.)
verbessert werden. Ein weiterer Vorteil der Verschiebung der Tg
(Glasübergangstemperatur)
des Polymers auf Temperaturen unter die Umgebungstemperatur besteht
darin, dass die resultierende Kissenoberfläche in manchen erfindungsgemäßen Ausführungsformen
gegenüber
einer Glättung
beständiger
sein kann.
-
Bezüglich eines
Hochleistungspolierens von Halbleitersubstraten wurde gefunden,
dass eine einheitliche Rillenleistung erfordert, dass die Polieroberfläche zwischen
Kissenrillen ein hydrophiles poröses
oder nicht-poröses
Material ist, das nicht von einem Material auf Faservliesbasis gestützt oder
auf andere Weise verstärkt
wird.
-
Erfindungsgemäße Kissen
können
mit einem beliebigen einer Anzahl von Polymerverarbeitungsverfahren
hergestellt werden, wie z.B. unter anderem Gießen, Pressen, Spritzgießen (einschließlich Reaktionsspritzgießen), Extrudieren,
Endlosbahnbeschichten, Photopolymerisieren, Extrudieren, Drucken
(einschließlich
Tintenstrahldrucken und Siebdrucken), Sintern und dergleichen. Die
Kissen können
auch ungefüllt
oder gegebenenfalls mit Materialien wie z.B. polymeren Mikroballons,
Gasen, Fluiden oder anorganischen Füllstoffen wie z.B. Siliziumdioxid,
Aluminiumoxid und Calciumcarbonat gefüllt sein. Geeignete Schleifmittelteilchen umfassen
unter anderem Aluminiumoxid, Ceroxid, Siliziumdioxid, Titanoxid,
Germanium, Diamant, Siliziumcarbid oder Gemische davon. Die erfindungsgemäßen Kissen
können
so gestaltet werden, dass sie sowohl für herkömmliche Drehpoliervorrichtungen
als auch für
lineare Poliervorrichtungen (Walzen- oder Bandkissen) der nächsten Generation
geeignet sind.
-
Zusätzlich können erfindungsgemäße Kissen
so gestaltet werden, dass sie zum Polieren mit herkömmlichen,
Schleifmittel-enthaltenden Aufschlämmungen verwendet werden, oder
alternativ kann das Schleifmittel in das Kissen einbezogen werden
und das Kissen kann mit einer teilchenfreien reaktiven Flüssigkeit
verwendet werden, oder in einer anderen Ausführungsform kann ein erfindungsgemäßes Kissen
ohne jegliche zugesetzte Schleifmittel mit einer teilchenfreien
reaktiven Flüssigkeit
verwendet werden (diese Kombination ist zum Polieren von Metallen
wie z.B. Kupfer besonders geeignet). Geeignete Schleifmittelteilchen
umfassen unter anderem Aluminiumoxid, Ceroxid, Siliziumdioxid, Titanoxid,
Germaniumoxid, Diamant, Siliziumcarbid oder Gemische davon. Die
reaktive Flüssigkeit
kann auch Oxidationsmittel, Chemikalien, welche die Metalllöslichkeit
erhöhen
(Chelatisierungsmittel oder Komplexierungsmittel), und oberflächenaktive
Mittel enthalten. Aufschlämmungen,
die Schleifmittel enthalten, weisen auch Additive wie z.B. organische
Polymere auf, welche die Schleifmittelteilchen in Suspension halten.
Komplexierungsmittel, die in Schleifmittel-freien Aufschlämmungen
enthalten sind, umfassen typischerweise zwei oder mehr polare Reste
und weisen durchschnittliche Molekulargewichte von mehr als 1000
auf.
-
Die
erfindungsgemäßen Kissen
weisen auch einen kleinen Abschnitt auf, der aus einem Polymer aufgebaut
ist, das bezüglich
elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge von etwa 190 bis etwa 3500 nm
transparent ist. Dieser Abschnitt ermöglicht eine optische Erfassung
des Waferoberflächenzustands,
wenn der Wafer poliert wird. Mehr Details finden sich in dem US-Patent
5,605,760, das in seiner Gesamtheit für alle geeigneten Zwecke unter
Bezugnahme einbezogen wird.
-
Merkmale
des erfindungsgemäßen Kissens
umfassen:
- 1. Eine hohe Kissensteifigkeit und
eine große
Kissenoberflächenhärte;
- 2. eine hohe Energiedissipation (hoher KEL);
- 3. eine stabile Morphologie, die einfach und einheitlich reproduziert
werden kann und die sich während
des Polierens nicht signifikant oder nachteilig ändert;
- 4. eine Kissenoberfläche,
die das Glätten
vermindert, wodurch eine weniger häufige und weniger aggressive
Konditionierung erforderlich ist, was während des Polierens zu einem
geringen Kissenverschleiß und zu
einer langen Kissenlebensdauer führt;
- 5. keine Porosität
und Oberflächenhohlräume, wodurch
Taschen vermieden werden, die gebrauchte Aufschlämmung einfangen und die Kissenrauhigkeit
erhöhen,
wodurch eine Hauptquelle von Defekten in Wafern ausgeschlossen wird;
- 6. eine verbesserte Aufschlämmungsverteilung
und Abfallentfernung, die ein Hydroplaning des polierten Wafers
verhindert, was zu minimalen Defekten auf der Waferoberfläche führt; und/oder
- 7. die Kissenchemie kann einfach verändert werden, so dass sie zum
Polieren vieler verschiedener Wafer geeignet gemacht wird.
-
Eines
oder mehrere der vorstehend genannten Merkmale kann bzw. können häufig zu
den folgenden Poliervorteilen führen:
- 1. Die hohe Kissensteifigkeit führt zu Wafern,
die eine gute Planarität
aufweisen;
- 2. die oberste Schicht des Kissens lässt sich leichter und einheitlicher
mit einer geringen Glättung
konditionieren und dies vermindert im Vergleich zu anderen Kissen
Kratzer und LPD-Defekte auf polierten IC-Wafern;
- 3. bei Strukturwafern tritt selbst bei einem Überschreiten
der Polierzeiten ein geringeres End-Dishing auf. Dies ist auf die günstige Kombination
eines hohen KEL und eines hohen Moduls zurückzuführen.
- 4. verglichen mit Standardkissen ein größeres Polierfenster auf Strukturwafern;
- 5. auf Strukturwafern wird kein merkmalsspezifisches Dishing
festgestellt; und/oder
- 6. die Kissensteifigkeit ändert
sich zwischen dem normalen Poliertemperaturbereich von 20°C bis 100°C nur sehr
wenig, was zu einem sehr stabilen und einheitlichen Polieren führt.
-
Zusammenfassung:
-
- 1. Kissen für
die Metall-CMP weisen im Allgemeinen eine optimierte Kombination
aus einem oder mehreren der folgenden Merkmale auf: Steifigkeit
(Modul und Dicke), Rillengestaltung (welche die Rillenbreite, die
Rillentiefe und den Rillenabstand beeinflusst), Rillensteifigkeitsquotient,
Rillenflusskoeffizient, Energieverlustfaktor (KEL), Modul-Temperatur-Verhältnis, Härte und
Oberflächenrauhigkeit:
Durch Variieren der Kissenzusammensetzung können diese Merkmale in gewisser
Weise unabhängig
gesteuert werden.
- 2. Kissen mit einer geringen elastischen Rückstellung erzeugen im Allgemeinen
während
des CMP-Metallpolierens ein geringes Dishing von Merkmalen;
- 3. eine geringe elastische Rückstellung
kann in Form des „Energieverlustfaktors" (KEL) definiert
werden;
- 4. Bereiche für
diese Parameter sind nachstehend gezeigt:
-
-
Der
Modul (E') und der
Energieverlustfaktor (KEL) werden unter Verwendung des Verfahrens
der dynamisch-mechanischen Analyse bei einer Temperatur von 40°C und einer
Frequenz von 10 rad/s gemessen. KEL wird unter Verwendung der weiter
oben definierten Gleichung berechnet.
-
Die
letzte Zeile definiert das Verhältnis
des Moduls, der bei 30°C
und 90°C
gemessen worden ist. Dies stellt den geeigneten Temperaturbereich
für das
Polieren dar. Idealerweise ändert
sich der Modul so wenig wie möglich
und in einem linearen Trend mit steigender Temperatur (d.h. das
Verhältnis
nähert
sich dem Wert 1). Die Oberflächenrauhigkeitswerte
sind Werte nach dem Konditionieren.
-
Aus
der vorstehenden Tabelle ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Kissen
im Allgemeinen eine geringe Modul-Temperatur-Reaktion, einen hohen
KEL-Wert in Kombination mit einem hohen Modulwert, eine niedrige
Oberflächenrauhigkeit
nach dem Konditionieren und optimierte GSQ- und GFQ-Werte entsprechend der
für eine
spezifische Polieranwendung ausgewählten Rillengestaltung aufweisen.
-
Beispiele
-
Die
folgenden, nicht-beschränkenden
Beispiele veranschaulichen die Vorteile der vorliegenden Erfindung.
Die Beispiele 1 und 2 repräsentieren
Vergleichskissen.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Dieses
Beispiel bezieht sich auf Kissen, die in den US-Patenten 5,578,362
und 5,900,164 beschrieben sind. Eine Polymermatrix wurde durch Mischen
von 2997 g eines flüssigen
Ur ethans auf Polyetherbasis (Uniroyal ADIPRENE® L325)
mit 768 g 4,4-Methylen-bis-chloranilin
(MBCA) bei etwa 65°C
hergestellt. Bei dieser Temperatur weist das Gemisch Urethan/polyfunktionelles
Amin eine Topfzeit von etwa 2,5 min auf. Während dieser Zeit werden etwa
69 g hohler elastischer Polymermikrokügelchen (EXPANCEL® 551
DE) bei 3450 U/min unter Verwendung eines Mischers mit hoher Scherung
zugemischt, um die Mikrokügelchen
in dem Gemisch gleichmäßig zu verteilen.
Das Endgemisch wurde in eine Form eingebracht und etwa 15 min gelieren
gelassen.
-
Die
Form wurde dann in einen Härtungsofen
eingebracht und bei etwa 93°C
für etwa
5 Stunden gehärtet.
Das Gemisch wurde dann etwa 4 bis 6 Stunden abgekühlt, bis
die Formtemperatur etwa 21°C
betrug. Der Formgegenstand wurde dann in dünne Blätter „aufgespalten" und in die Oberfläche wurden
Makrokanäle durch
mechanisches Bearbeiten eingebracht („Kissen A").
-
Entsprechend
wurde ein anderes gefülltes
Kissen („Kissen
B") in einer analogen
Weise hergestellt, mit der Ausnahme, dass ADIPRENE® L325
durch eine stöchiometrisch äquivalente
Menge ADIPRENE® L100
ersetzt wurde.
-
Ein
drittes Kissen („Kissen
C") wurde mit dem
gleichen Herstellungsverfahren hergestellt, wie es vorstehend beschrieben
worden ist, jedoch war das Polyurethan ungefüllt.
-
Vergleichsbeispiel 2
-
Dieses
Beispiel bezieht sich auf ein Kissen („Kissen 2A"), das mit einem in dem US-Patent 6,022,268 beschriebenen
Formverfahren hergestellt worden ist.
-
Um
das Polierkissen zu bilden, wurden zwei Flüssigkeitsströme zusammengemischt
und in eine geschlossene Form injiziert, welche die Gestalt des
erforderlichen Kissens aufwies. Die Oberfläche der Form ist typischerweise
gerillt, so dass das resultierende geformte Kissen auch eine gerillte
Makrotextur aufweist, um den Aufschlämmungstransport zu erleichtern.
Der erste Strom umfasste ein Gemisch aus einem polymeren Diol und
einem polymeren Diamin zusammen mit einem Aminkatalysator. Der zweite
Strom umfasste Diphenylmethandiisocyanat (MDI). Die Menge des verwendeten
Diisocyanats war derart, dass nach der vollständigen Reaktion mit Diol- und
Diamingruppen ein geringer Überschuss
vorlag.
-
Die
gemischten Ströme
wurden in eine erhitzte Form bei etwa 70°C injiziert, um ein phasengetrenntes Polyurethan-Harnstoff-Polymermaterial
zu bilden. Nach der erforderlichen Poly merisationszeit wurde das
nunmehr feste Teil in der Form eines netzförmigen Kissens anschließend aus
der Form entnommen.
-
Die
Tabelle 1 zeigt die physikalischen Schlüsseleigenschaften für die in
den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Kissen:
-
Tabelle
1: Physikalische Eigenschaften von Kissen 1A, Kissen 1B, Kissen
1C, Kissen 2A
-
Beispiel 3
-
Das
Beispiel 3 veranschaulicht die Herstellung von erfindungsgemäßen gefüllten und
ungefüllten
Kissen unter Verwendung eines Gießverfahrens, das dem entspricht,
das im Beispiel 1 beschrieben worden ist.
-
Ungefüllte Gussteile
(Beispiele 3A, B und C) wurden unter Verwendung der in der Tabelle
2 gezeigten ADIPRENE-Isocyanate hergestellt, die mit 95% der theoretischen
Menge an MBCA-Härtungsmittel
gehärtet wurden.
Die Herstellung bestand aus dem sorgfältigen Mischen der ADIPRENE-
und MBCA-Bestandteile und Gießen
des innigen Gemischs in eine kreisförmige Form zur Bildung eines
Gussteils. Die Formtemperatur betrug 100°C und die Gussteile wurden anschließend 16
Stunden bei 100°C
nachgehärtet.
Nach dem Nachhärten
wurden die kreisförmigen
Gussteile zu 1,27 mm (50 mil) dicken Blättern „aufgespalten" und Makrokanäle wurden
in die Oberfläche
durch mechanische Bearbeitung eingebracht. Die Kanäle waren
typischerweise 0,38 mm (15 mil) tief, 0,25 mm (10 mil) breit und
wiesen einen Abstand von 0,76 mm (30 mil) auf. Die Eigenschaften der
Gussteile sind in der Tabelle 2 gezeigt und veranschaulichen die
vorteilhafte Kombination aus physikalischen Schlüsseleigenschaften, die zum
Polieren von Metallschichten in einem CMP-Verfahren erforderlich sind.
-
Das
Beispiel 3D enthält
2 Gew.-% EXPANCEL® 551 DE und wurde so hergestellt,
wie es im Beispiel 1 beschrieben ist.
-
Tabelle
2: Eigenschaften von gegossenen Kissen
-
(Anmerkung
1: ADIPRENE® LF-Produkte
sind Vorpolymere auf Toluoldiisocyanatbasis, die von Uniroyal Chemical
Company Inc. hergestellt werden)
-
Beispiel 4
-
Das
Beispiel 4 veranschaulicht die Herstellung von erfindungsgemäßen Kissen
unter Verwendung eines Formverfahrens, das dem im Beispiel 2 beschriebenen
Verfahren analog ist. Die Tabelle 3 zeigt die Zusammensetzung und
die physikalischen Schlüsseleigenschaften
typischer Kissen, die mit einem Formverfahren hergestellt worden
sind. Die Formbedingungen sind derart, wie sie im Beispiel 2 beschrieben
worden sind.
-
Tabelle
3: Zusammensetzung und Eigenschaften von geformten Kissen
-
(Die
Zahlen beziehen sich auf Gew.-% jeder Komponente)
-
Eine
typische Kissenformulierung von Tabelle 3 wurde zum Polieren Kupfer-strukturierter
Wafer verwendet, um das Dishing feiner Kupfermerkmale zu messen.
Die Polierleistung wurde mit derjenigen eines Kissens verglichen,
das im Beispiel 1 hergestellt worden ist.
-
Beide
Kissen wurden unter Verwendung einer MIRRA-Poliervorrichtung von
Applied Materials unter Verwendung einer Plattengeschwindigkeit
von 141 U/min, einer Trägergeschwindigkeit
von 139 U/min und einer Andruckkraft von 4 psi poliert. Beide Kissen
wurden vor dem Gebrauch unter Verwendung einer ABT-Konditioniervorrichtung
vorkonditioniert. Ein Nachkonditionieren wurde zwischen Wafern durchgeführt. Es
wurden Sematech-Strukturwafer-931-Testmasken,
die Kupfermerkmale mit verschiedenen Abmessungen enthielten, unter
Verwendung der Kissen zusammen mit einer experimentellen Kupferaufschlämmung (CUS3116)
von Rodel poliert.
-
Nach
dem Polieren wurden die Kupfermerkmale unter Verwendung einer Rasterkraftmikroskopie
bezüglich
Dishing gemessen. Die Defekte wurden unter Verwendung eines Waferprüfsystems
von Orbot Instruments Ltd. gemessen. Die Tabelle 4 fasst das Dishing
und die Defektdaten für
die polierten Kissen zusammen.
-
Tabelle
4: Strukturwafer-Polierdaten für
geformte Kissen
-
Aus
diesen Daten ist klar erkennbar, dass das geformte Kissen das Dishing
und die Defekte signifikant vermindert.
-
Beispiel 5
-
Das
Beispiel 5 veranschaulicht die Herstellung von erfindungsgemäßen Kissen
aus thermoplastischen Polymeren unter Verwendung eines Extrusionsverfahrens.
Ein thermoplastisches Polyurethan des Polyethertyps wurde mit 20
Gew.-% entweder eines 4 μm-
oder eines 10 μm-Calciumcarbonatfüllstoffs
unter Verwendung eines Haake-Mischers gemischt. Das resultierende
Gemisch wurde zusammen mit dem ungefüllten Polymer unter Verwendung
eines von American Leistriz hergestellten Doppelschneckenextruders
zu einem 1,27 mm-Blatt
(50 mil-Blatt) extrudiert. Zusätzliche
Formulierungen wurden durch Mischen des vorstehend genannten TPU
auf Polyetherbasis mit einem weicheren TPU auf Polyesterbasis hergestellt.
Auch diese wurden mit Calciumcarbonat gefüllt. Die physikalischen Schlüsseleigenschaften
der Blätter
wurden gemessen und sind in der Tabelle 5 gezeigt:
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Tabelle
5: Zusammensetzung und Eigenschaften von extrudierten Kissen
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Obwohl
zur Veranschaulichung der Erfindung Beispiele mit thermoplastischem
Polyurethan (TPU) eingesetzt werden, ist die Erfindung nicht auf
TPU beschränkt.
Andere thermoplastische oder duroplastische Polymere wie z.B. Nylonpolymere,
Polyester, Polycarbonate, Polymethacrylate, usw., sind ebenfalls
anwendbar, solange die Eigenschaftsschlüsselkriterien erreicht werden.
Selbst wenn die Eigenschaften nicht mit einem ungefüllten thermoplastischen
Polymer erreicht werden können,
können
die Eigenschaften durch Modifizieren der Basispolymereigenschaften
durch Füllen
mit organischen oder anorganischen Füllstoffen oder Verstärkungsmitteln,
durch Mischen mit anderen Polymeren, durch eine Copolymerisation,
durch Plastifizierung oder durch andere Formulierungstechniken,
die dem Fachmann der Polymerformulierung bekannt sind, realisiert werden.
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Eine
typische Kissenformulierung von Tabelle 5 wurde zum Polieren Kupfer-strukturierter
Wafer verwendet, um das Dishing feiner Kupfermerkmale zu messen.
Die Polierleistung wurde mit derjenigen eines Kissens verglichen,
das im Beispiel 1 hergestellt worden ist.
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Beide
Kissen wurden unter Verwendung einer MIRRA-Poliervorrichtung von
Applied Materials unter Verwendung einer Plattengeschwindigkeit
von 141 U/min, einer Trägergeschwindigkeit
von 139 U/min und einer Andruckkraft von 4 psi poliert. Beide Kissen
wurden vor dem Gebrauch unter Verwendung einer ABT-Konditioniervorrichtung
vorkonditioniert. Ein Nachkonditionieren wurde zwischen Wafern durchgeführt. Es
wurden Sematech-Strukturwafer-931-Testmasken,
die Kupfermerkmale mit verschiedenen Abmessungen enthielten, unter
Verwendung der Kissen zusammen mit einer Aufschlämmung poliert.
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Nach
dem Polieren wurden die Kupfermerkmale unter Verwendung einer Rasterkraftmikroskopie
bezüglich
Dishing gemessen. Die Defekte wurden unter Verwendung eines Waferprüfsystems
von Orbot Instruments Ltd. gemessen. Die Tabelle 6 fasst das Dishing
und die Defektdaten für
die polierten Kissen zusammen.
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Tabelle
6: Strukturwafer-Polierdaten für
extrudierte Kissen
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Aus
den Daten ist klar erkennbar, dass das extrudierte Kissen das Dishing
signifikant vermindert.
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Beispiel 6
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Die 2 bis 5 zeigen
graphisch die Beziehung zwischen den GSQ- und GFQ-Verhältnissen
und die Rillenabmessungen für
das erfindungsgemäße Kissen.
Die 2 und 3 zeigen Bereiche für die Rillentiefe
bzw. für
die Kissendicke. Aus diesen Werten für die Rillentiefe und die Kissendicke
ist es möglich,
geeignete Bereiche für
GSQ zu berechnen. Entsprechend zeigen die 4 und 5 Bereiche
für die
Rillenbreite bzw. für
den Rillenabstand. Aus diesen Werten für die Rillenbreite und den
Rillenabstand ist es möglich, geeignete
Werte für
GFQ zu berechnen. Die nachstehende Tabelle fasst die Bereiche der
Rillenabmessungen und spezifische Werte für ein „optimiertes" Kissen zusammen:
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Ferner
kann die Rillengestaltung eines Polierkissens optimiert werden,
um optimale Polierergebnisse zu erhalten. Diese Optimierung kann
durch Variieren der Rillengestaltung über die Kissenoberfläche erreicht werden,
um den Aufschlämmungsfluss über die
Kissen-Wafer-Grenzfläche während des
CMP-Polierens abzustimmen.
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Wenn
beispielsweise eine höhere
Entfernungsrate in der Mitte des Wafers gewünscht ist, stehen zwei verschiedene
Techniken zur Verfügung,
um dieses Ziel zu erreichen. Die Anzahl der Rillen in der Mitte
der Waferspur auf dem Kissen kann vermindert werden, während die
Anzahl der Rillen an anderer Stelle auf dem Kissen erhöht oder
beibehalten wird. Dies ver größert den
Kissenbereich, der mit der Mitte des Wafers in Kontakt steht und
unterstützt
dabei, die Entfernungsgeschwindigkeit in der Mitte des Wafers zu
erhöhen.
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Eine
andere Technik zur Erhöhung
der Entfernungsgeschwindigkeit in der Mitte des Wafers besteht darin,
die Rillentiefe in der Mitte der Waferspur auf dem Kissen zu vermindern.
Dies ist besonders effektiv, wenn Kupfersubstrate unter Verwendung
einer Schleifmittel-enthaltenden
Aufschlämmung
poliert werden. Diese flachen Rillen erhöhen die Menge des Schleifmittels,
das zwischen der Waferoberfläche
und dem Kissen eingefangen ist, wodurch die Entfernungsgeschwindigkeit
in der Mitte des Wafers erhöht
wird.
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Die
Rillengestaltung kann auch genutzt werden, um die Verweilzeit der
Aufschlämmung über der
Waferoberfläche
zu ändern.
Beispielsweise kann die Verweilzeit der Aufschlämmung an der Kissen-Wafer-Grenzfläche durch
einheitliches Erhöhen
der Rillentiefe über
das Kissen erhöht
werden.
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Entsprechend
kann die Verweilzeit der Aufschlämmung
an der Kissen-Wafer-Grenzfläche
durch Ändern
des Rillenmusters auf dem Kissen vermindert werden. Ein X-Y-Muster
kann auf eine kreisförmige
Struktur aufgelegt werden, um die Aufschlämmung schnell über die
Waferoberfläche
zu leiten. Ferner kann der Abstand der kreisförmigen Rillen oder der X-Y-Rillen verändert werden,
um den Aufschlämmungsfluss über das
Kissen einer Feinabstimmung zu unterwerfen.
