FR3056430A1 - Tampon de polissage mecano-chimique ayant une microtexture de surface uniforme - Google Patents

Tampon de polissage mecano-chimique ayant une microtexture de surface uniforme Download PDF

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Jeffrey James Hendron
Jeffrey Robert Stack
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Abstract

La présente invention concerne un tampon de polissage mécano-chimique (CMP) préconditionné comprenant un polymère, de préférence un polymère poreux ayant une microtexture de surface de tampon efficace pour le polissage, comportant une série d'arcs visiblement sécants sur la surface de la couche de polissage (2), les arcs sécants ayant un rayon de courbure égal à ou plus grand que la moitié du rayon de courbure du tampon et s'étendant sur toute la surface du tampon dans une symétrie radiale autour du centre du tampon, le tampon de polissage de CMP résultant ayant une rugosité de surface de 0,01 µm à 25 µm, Sq. Le tampon de polissage de CMP peut être produit par des procédés comprenant le meulage de la surface d'un tampon de polissage de CMP avec une meule rotative (4) pour former la microtexture de surface.

Description

Titulaire(s) : ROHM AND HAAS ELECTRONIC MATERIALS CMP HOLDINGS, INC..
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : CABINET BEAU DE LOMENIE.
TAMPON DE POLISSAGE MECANO-CHIMIQUE AYANT UNE MICROTEXTURE DE SURFACE UNIFORME.
FR 3 056 430 - A1
La présente invention concerne un tampon de polissage mécano-chimique (CMP) préconditionné comprenant un polymère, de préférence un polymère poreux ayant une microtexture de surface de tampon efficace pour le polissage, comportant une série d'arcs visiblement sécants sur la surface de la couche de polissage (2), les arcs sécants ayant un rayon de courbure égal à ou plus grand que la moitié du rayon de courbure du tampon et s'étendant sur toute la surface du tampon dans une symétrie radiale autour du centre du tampon, le tampon de polissage de CMP résultant ayant une rugosité de surface de 0,01 pm à 25 pm, Sq. Le tampon de polissage de CMP peut être produit par des procédés comprenant le meulage de la surface d'un tampon de polissage de CMP avec une meule rotative (4) pour former la microtexture de surface.
Figure FR3056430A1_D0001
Figure FR3056430A1_D0002
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un tampon de polissage mécano-chimique (CMP) ayant une microtexture de surface de tampon uniforme. Plus particulièrement, la présente invention concerne un tampon de polissage de CMP ayant une couche de polissage de CMP en un ou plusieurs polymères, de préférence, une couche de polissage de CMP poreuse, ayant un rayon, et ayant une rugosité de surface d'au moins 0,01 pm à 25 pm, Sq, ou, de préférence, de 1 pm à 15 pm, Sq, et ayant une série d'arcs visiblement sécants sur la surface de la couche de polissage qui ont un rayon de courbure égal à ou plus grand que la moitié, de préférence, égal à la moitié du rayon de courbure de la couche de polissage.
ETAT DE LA TECHNIQUE
On sait que la fabrication des tampons de polissage destinés à être utilisés dans la planarisation mécano-chimique inclut le moulage et le durcissement d'un polymère expansé ou poreux, comme un polyuréthane, dans un moule ayant le diamètre souhaité pour le tampon de polissage final, puis le démoulage et la coupe du polymère durci dans une direction parallèle à la surface supérieure du moule pour former une couche ayant l'épaisseur souhaitée, par exemple par tronçonnage, et le façonnage de la couche résultante, par exemple par meulage, fraisage ou profilage pour former un motif de surface final sur la partie supérieure du tampon de polissage. Jusqu'à présent, les procédés connus pour façonner de telles couches afin d'obtenir des tampons de polissage incluaient le moulage par injection des couches, l'extrusion des couches, le ponçage des couches avec une courroie abrasive fixée et/ou le dressage des couches jusqu'à une épaisseur et une planéité souhaitées. Ces procédés ont une capacité limitée à réaliser une microtexture de surface de tampon uniforme qui est nécessaire pour obtenir une faible défectivité dans les substrats polis et un retrait de matériau uniforme depuis les substrats. En fait, ces procédés créent généralement un motif visible, comme des rainures ayant une largeur et une profondeur données, et une texture visible mais non uniforme. Par exemple, un processus de tronçonnage n'est pas fiable pour façonner la surface des tampons car la rigidité change avec l'épaisseur du produit moulé et la lame de tronçonnage s'use de manière continue. Les techniques de dressage localisé sont incapables de produire une microtexture de surface de tampon uniforme du fait de l'usure continue des outils et de la précision de positionnement du tour. Les tampons produits par des processus de moulage par injection ont une uniformité insuffisante du fait de l'écoulement non uniforme de matériau dans le moule; de plus, les produits moulés ont tendance à se déformer quand les tampons se solidifient et durcissent car l'agent de durcissement et le reste du matériau moulé peuvent couler à des vitesses différentes pendant l'injection dans une zone confinée, en particulier à des températures élevées.
Des procédés de ponçage ont aussi été utilisés pour rendre lisses les tampons de polissage mécano-chimique qui ont une surface plus dure. Dans un exemple de procédé de ponçage, le brevet U.S. no. 7118461 au nom de West et al. décrit des tampons lisses pour la planarisation mécano-chimique et des procédés pour produire ces tampons, les procédés comprenant le ponçage ou le polissage de la surface des tampons avec une courroie abrasive pour retirer du matériau de la surface des tampons. Dans un exemple, le ponçage est suivi par une étape de ponçage subséquente utilisant un abrasif plus fin. Le produit obtenu au moyen de ces procédés présente une capacité de planarisation améliorée par rapport à un tampon identique qui n'a pas été rendu lisse.
Malheureusement, alors que les procédés de West et al. permettent de rendre un tampon lisse, ils ne produisent pas une microtexture de surface de tampon uniforme et ne peuvent pas être utilisés pour traiter un tampon plus mou (dureté Shore D selon ASTM D2240-15 (2015) du tampon ou de la matrice polymère du tampon de 40 ou moins). En outre, les procédés de West et al. retirent une quantité de matériau si importante que la durée de vie utile des tampons de polissage résultants peut être affectée négativement. Il demeure souhaitable de produire un tampon de polissage mécano-chimique ayant une microtexture de surface uniforme sans que la durée de vie utile du tampon soit limitée.
Le conditionnement d'un tampon de polissage mécanochimique est apparenté au ponçage, et généralement les tampons sont conditionnés au moyen d'une roue abrasive rotative ayant une surface qui ressemble à du papier de verre fin. Un tel conditionnement conduit à une efficacité de planarisation améliorée après une période d'interruption au cours de laquelle le tampon n'est pas utilisé pour le polissage. Il demeure souhaitable d'éliminer la période d'interruption et de produire un tampon préconditionné qui peut être utilisé directement pour le polissage.
La présente demanderesse a conçu un tampon de CMP préconditionné qui a une microtexture de surface de tampon uniforme et des performances de polissage améliorées tout en conservant sa topographie de surface initiale.
EXPOSE DE L'INVENTION
Ainsi, la présente invention concerne ce qui suit:
1. Des procédés pour produire des tampons de polissage mécano-chimique (CMP) préconditionnés ayant une couche de polissage de CMP en un ou plusieurs polymères, la couche de polissage de CMP ayant un rayon, et ayant une rugosité de surface de 0,01 pm à 25 pm, Sq, et ayant une microtexture de surface de tampon efficace pour le polissage qui comprennent le meulage de la surface d'une couche de polissage de CMP polymérique, de préférence en polyuréthane ou en mousse de polyuréthane, de préférence encore, une couche de polissage de CMP poreuse, avec une meule rotative tandis que la couche de polissage de CMP est maintenue en place sur la surface d'un plateau à fond plat, par exemple au moyen d'un adhésif sensible à la pression ou, de préférence, au moyen d'un vide, la meule rotative comprenant un rotor et ayant une surface de meulage disposée parallèlement ou sensiblement parallèlement à la surface du plateau à fond plat et en un matériau abrasif poreux pour former une interface entre la surface de la couche de polissage de CMP et le matériau abrasif poreux.
2. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits au point 1, ci-dessus, où la couche de polissage de CMP a un rayon qui s'étend de son centre à sa périphérie externe et la meule rotative a un diamètre égal ou supérieur au rayon de la couche de polissage de CMP ou, de préférence, égal au rayon de la couche de polissage de CMP.
3. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits au point 2, ci-dessus, où la meule rotative est positionnée de telle manière que sa périphérie externe repose directement sur le centre de la couche de polissage de CMP pendant le meulage.
4. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits dans l'un quelconque des points 1, 2 et 3, ci-dessus, où la meule rotative et la couche de polissage de CMP et le plateau à fond plat tournent chacun pendant le meulage de la couche de polissage de CMP. De préférence, le plateau à fond plat tourne dans le sens opposé à la meule rotative.
5. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits au point 4, ci-dessus, où la meule rotative tourne à une vitesse de 50 à
500 tr/min ou, de préférence, de 150 à 300 tr/min et le plateau à fond plat tourne à une vitesse de 6 à 45 tr/min ou, de préférence, de 8 à 20 tr/min.
6. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits dans l'un quelconque des points 1, 2, 3, 4 et 5, ci-dessus, où la meule rotative est positionnée au-dessus de la couche de polissage de CMP et du plateau à fond plat pendant le meulage, et la meule rotative est abaissée depuis un point situé juste au-dessus de la surface de la couche de polissage de CMP à raison de 0,1 à 15 pm/tour ou, de préférence, de 0,2 à 10 pm/tour, pour réduire l'interface entre la surface de la couche de polissage de CMP et la surface de meulage de la meule rotative et pour meuler la surface supérieure de la couche de polissage de CMP.
7. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits dans l'un quelconque des points 1, 2, 3, 4, 5 et 6, ci-dessus, où, avant le meulage, le tampon de polissage de CMP est formé par moulage du polymère et tronçonnage du polymère moulé pour former la couche de polissage de CMP destinée à être utilisée comme tampon, ou, de préférence, est formé par moulage du polymère et tronçonnage du polymère moulé pour former la couche de polissage de CMP, après quoi la couche de polissage de CMP est empilée sur le dessus d'un sous-tampon ou d'une sous-couche ayant le même diamètre que la couche de polissage de CMP pour former le tampon de polissage de CMP.
8. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits dans l'un quelconque des points 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7, ci-dessus, où le matériau abrasif poreux est un composite d'une phase continue de matériau poreux dans laquelle sont dispersées des particules abrasives non poreuses finement divisées, comme des particules de carbure de silicium, de nitrure de bore ou, de préférence, de diamant.
9. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits au point 8, ci-dessus, où le matériau abrasif poreux a un diamètre de pore moyen de 3 à 240 pm ou, de préférence, de 10 à 80 pm.
10. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits dans l'un quelconque des points 8 et 9, ci-dessus, où la phase continue poreuse du matériau abrasif poreux comprend une céramique, de préférence, une céramique frittée, comme l'alumine ou l'oxyde de cérium.
11. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits dans l'un quelconque des points 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10, ci-dessus, où, pendant le meulage, les procédés comprennent en outre l'insufflation d'un gaz inerte comprimé ou d'air comprimé de manière intermittente ou, de préférence, de manière continue, dans l'interface entre la surface du matériau de la couche de polissage de CMP et la surface de meulage de la meule rotative de manière à frapper le matériau abrasif poreux, de préférence, depuis un point situé au-dessus du centre de la couche de polissage de CMP dans l'interface entre la surface du matériau de la couche de polissage de CMP et la surface de meulage de la meule rotative ou, de préférence encore, depuis un point situé au-dessus du centre de la couche de polissage de CMP dans l'interface entre la surface du matériau de la couche de polissage de CMP et la surface de meulage de la meule rotative et, séparément, l'insufflation du gaz ou de l'air vers le haut depuis un point situé juste sous la périphérie de la meule rotative, par exemple, à l'endroit où la périphérie de la couche de polissage de CMP et la périphérie de la meule rotative se rejoignent, de manière à frapper le matériau abrasif poreux. L'insufflation du gaz comprimé ou de l'air comprimé peut aussi avoir lieu avant ou après le meulage.
12. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits dans l'un quelconque des points 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 et 11, cidessus, où la couche de polissage de CMP comprend un polymère poreux ou une charge contenant un matériau polymère poreux qui a une dureté Shore D selon ASTM D2240-15 (2015) de 20 à 80, ou, par exemple, de 40 ou moins.
13. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits dans l'un quelconque des points 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10, 11 et 12, cidessus, où la couche de polissage de CMP comprend en outre une ou plusieurs sections de fenêtre transparentes non poreuses, par exemple celles comprenant un polyuréthane non poreux ayant une température de transition vitreuse (DSC) de 75 à 105°C, comme les sections de fenêtre qui ne s'étendent pas sur le centre de la couche de polissage de CMP.
14. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits dans l'un quelconque des points 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10, 11, 12 et 13, ci-dessus, où la couche de polissage de CMP est striée et comprend une pluralité de pores ou microéléments, de préférence, des microsphères polymériques, ayant une taille de particule moyenne de 10 à 60 pm.
15. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits au point 14, ci-dessus, où la couche de polissage de CMP comporte des bandes annulaires alternées de masse volumique plus élevée et de masse volumique plus faible qui s'étendent vers l'extérieur depuis le centre de la couche de polissage de CMP en direction de sa périphérie externe.
16. Les procédés de la présente invention tels qu'ils sont décrits au point 15, ci-dessus, où les bandes annulaires de masse volumique plus élevée ont une masse volumique supérieure de 0,01 à 0,2 g/cm3 à celle des bandes annulaires de masse volumique plus faible.
17. Un tampon de polissage mécano-chimique (CMP) qui comprend une couche de polissage de CMP, de préférence, une couche de polissage de CMP poreuse, en un ou plusieurs polymère, de préférence, un polyuréthane, la couche de polissage de CMP ayant un rayon et ayant une rugosité de surface d'au moins 0,01 pm à 25 pm, Sq, ou, de préférence, de 1 pm à 15 pm, Sq, et ayant une série d'arcs visiblement sécants sur la surface de la couche de polissage et ayant un rayon de courbure égal à ou plus grand que la moitié, de préférence, égal à la moitié du rayon de courbure de la couche de polissage de CMP. De préférence, la série d'arcs visiblement sécants s'étend sur toute la surface de la couche de polissage dans une symétrie radiale autour du centre de la couche de polissage.
18. Le tampon de polissage de la présente invention tel qu'il est décrit au point 17, ci-dessus, où la couche de polissage de CMP comporte des bandes annulaires alternées de masse volumique plus élevée et de masse volumique plus faible qui s'étendent vers l'extérieur depuis le centre de la couche de polissage de CMP en direction de sa périphérie externe.
19. Le tampon de polissage de la présente invention tel qu'il est décrit dans l'un quelconque des points 17 et 18, ci-dessus, ayant une ou plusieurs sections de fenêtre non poreuses et transparentes, comme celles formées par un polyuréthane non poreux ayant une température de transition vitreuse (DSC) de 75 à 105°C, qui ne s'étendent pas sur le centre du tampon de polissage de CMP, où les une ou plusieurs sections de fenêtre ont une surface supérieure définie par une fenêtre avec un écart pic-vallée de 50 pm ou moins sur la plus grande dimension de la fenêtre, comme le diamètre d'une fenêtre ronde, ou la plus grande dimension parmi la longueur et la largeur d'une fenêtre rectangulaire.
20. Le tampon de polissage de la présente invention tel qu'il est décrit dans l'un quelconque des points 17, 18 et 19, ci-dessus, où l'épaisseur du tampon de polissage forme une pente pour devenir plus grande à proximité de son centre, ou forme une pente pour devenir plus grande en s'éloignant de son centre.
21. Le tampon de polissage de la présente invention tel qu'il est décrit dans l'un quelconque des points 17, 18, 19 et 20, ci-dessus, où la couche de polissage de CMP est empilée sur un sous-tampon ou une souscouche, comme un tapis non tissé imprégné de polymère, de préférence, de polyuréthane.
22. Le tampon de polissage de la présente invention tel qu'il est décrit dans l'un quelconque des points 17, 18, 19, 20 et 21, ci-dessus, où la couche de polissage de CMP comprend un polymère poreux ou un matériau polymère poreux chargé qui a une dureté Shore D selon ASTM D2240-15 (2015) de 20 à 80, ou, par exemple, de 40 ou moins.
23. Un tampon de polissage mécano-chimique (CMP) caractérisé en ce qu'il comprend une couche de polissage de CMP en un ou plusieurs polymères, la couche de polissage de CMP ayant un rayon, une rugosité de surface de 0,01 pm à 25 pm, Sq, et une série d'arcs visiblement sécants sur la surface de la couche de polissage, les arcs sécants ayant un rayon de courbure égal à ou plus grand que la moitié du rayon de courbure de la couche de polissage et s'étendant sur toute la surface de la couche de polissage dans une symétrie radiale autour du centre de la couche de polissage.
24. Le tampon de polissage mécano-chimique (CMP) de la présente invention tel qu'il est décrit au point 23, caractérisé en ce qu'il comprend une couche de polissage de CMP poreuse en un ou plusieurs polymères.
25. Le tampon de polissage mécano-chimique (CMP) tel qu'il est décrit au point 24, caractérisé en ce que la couche de polissage de CMP comprend un polymère poreux ou un matériau polymère poreux chargé qui a une dureté Shore D selon ASTM D2240-15 (2015) de 20 à 80.
26. Le tampon de polissage mécano-chimique (CMP) tel qu'il est décrit au point 25, caractérisé en ce que la couche de polissage de CMP comprend un polymère poreux ou un matériau polymère poreux chargé qui a une dureté Shore D selon ASTM D2240-15 (2015) de 40 ou moins.
27. Le tampon de polissage mécano-chimique (CMP) tel qu'il est décrit au point 23, 24, 25 ou 26, caractérisé en ce que le un ou plusieurs polymères est un polyuréthane.
28. Le tampon de polissage mécano-chimique (CMP) tel qu'il est décrit au point 23, 24, 25, 26 ou 27, caractérisé en ce que les arcs sécants ont un rayon de courbure égal à la moitié du rayon de courbure de la couche de polissage de CMP.
29. Le tampon de polissage mécano-chimique (CMP) tel qu'il est décrit au point 23, 24, 25, 26, 27 ou 28, caractérisé en ce que la couche de polissage de CMP a des bandes annulaires alternées de plus haute masse volumique et de plus faible masse volumique qui s'étendent vers l'extérieur depuis le centre de la couche de polissage de CMP en direction de sa périphérie externe.
30. Le tampon de polissage mécano-chimique (CMP) tel qu'il est décrit au point 23, 24, 25, 26, 27, 28 ou 29, caractérisé en ce que le tampon de polissage a une ou plusieurs sections de fenêtre non poreuses et transparentes qui ne s'étendent pas sur le centre du tampon de polissage de CMP, où la une ou plusieurs sections de fenêtre a une surface supérieure définie par une variation d'épaisseur de fenêtre de 50 pm ou moins sur la plus grande dimension de la fenêtre.
31. Le tampon de polissage mécano-chimique (CMP) tel qu'il est décrit au point 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 ou 30, caractérisé en ce que la couche de polissage de CMP est empilée sur un sous-tampon ou sur une sous-couche.
32. Le tampon de polissage mécano-chimique (CMP) tel qu'il est décrit au point 32, caractérisé en ce que le sous-tampon ou la souscouche est un non-tissé imprégné de polymère.
Sauf indication contraire, les conditions de température et de pression sont la température ambiante et la pression standard.
Sauf indication contraire, tout terme contenant des parenthèses peut désigner le terme entier contenant des parenthèses et le terme sans parenthèses, et les combinaisons de chaque alternative. Ainsi le terme (poly)isocyanate signifie isocyanate, polyisocyanate, ou leurs mélanges.
Toutes les plages indiquées sont inclusives et combinables. Par exemple, le terme une plage de 5xl0'2 à 3 Pa.s (50 à 3000 cP), ou de 10 1 Pa.s (100 cP) ou plus inclut 5xl0'2 à 10 1 Pa.s (50 à 100 cP), 5xl0'2 à
3 Pa.s (50 à 3000 cP) et 101 à 3 Pa.s (100 à 3000 cP).
Tel qu'il est utilisé ici, le terme ASTM désigne les publications de ASTM International, West Conshohocken, PA.
Tel qu'il est utilisé ici, le terme variation d'épaisseur signifie la valeur déterminée par la variation maximum de l'épaisseur d'un tampon de polissage de CMP.
Tel qu'il est utilisé ici, le terme sensiblement parallèle désigne l'angle formé par la surface de meulage de la meule rotative et la surface supérieure de la couche de polissage de CMP ou, plus particulièrement, un angle de 178° à 182°, ou, de préférence, de 179° à 181°, qui est défini par l'intersection d'un premier segment de droite qui est parallèle à la surface de meulage de la meule rotative et qui se termine en un point situé au-dessus du centre de la couche de polissage de CMP et d'un second segment de droite qui s'étend depuis l'extrémité du premier segment de droite et qui est parallèle à la surface supérieure du plateau à fond plat et qui se termine au niveau de la périphérie externe du plateau à fond plat, où les premier et second segments de droite sont situés dans un plan qui est perpendiculaire au plateau à fond plat et qui passe par le centre de la couche de polissage de CMP et le point sur la périphérie de la surface de meulage de la meule rotative situé le plus loin du centre de la couche de polissage de CMP.
Tel qu'il est utilisé ici le terme Sq., quand il est utilisé pour définir la rugosité de surface, signifie la moyenne quadratique d'un nombre indiqué de valeurs de rugosité de surface mesurées en des points indiqués sur la surface d'une couche de polissage de CMP donnée.
Tel qu'il est utilisé ici, le terme rugosité de surface signifie la valeur déterminée en mesurant la hauteur d'une surface par rapport au plan du meilleur ajustement qui représente une surface horizontale parallèle à et située au niveau de la surface supérieure d'une couche de polissage de CMP donnée en un point quelconque donné sur cette surface supérieure; Svk désigne les profondeurs de vallée mesurées dans les zones basses, et Spk désigne les pics mesurés dans les zones hautes. Une rugosité de surface acceptable va de 0,01 pm à 25 pm, Sq, ou, de préférence, de 1 pm à 15 pm, Sq.
Tel qu'il est utilisé ici, le terme % en poids signifie pourcent en poids.
DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 représente un mode de réalisation de la meule rotative de la présente invention et montre un plateau à fond plat, et une couche de polissage de CMP comportant une fenêtre transparente.
La figure 2 représente une couche de polissage de CMP ayant sur sa surface une microtexture homogène de sillons définis par des arcs sécants, où chaque arc a un rayon de courbure égal à ou légèrement plus grand que le rayon de la couche de polissage de CMP.
DESCRIPTION DETAILLEE
Selon la présente invention, un tampon de polissage de CMP qui a des performances de défectivité considérablement améliorées est formé par des procédés de meulage qui améliorent la microtexture de surface des couches de polissage de CMP, y compris la surface supérieure des tampons de polissage et des couches de polissage de CMP. Le tampon de polissage de CMP de la présente invention comporte une microtexture de surface uniforme caractérisée par une série d'arcs sécants dans la surface de la couche de polissage de CMP qui ont le même rayon de courbure qu'un cercle défini par la périphérie externe de la surface de meulage de la meule rotative et par une rugosité de surface de la surface supérieure de la couche de polissage de CMP de 0,01 à 25 pm, Sq. La demanderesse a constaté que les couches de polissage de CMP produites selon la présente invention fonctionnent de manière satisfaisante avec peu ou pas de conditionnement, c'est-à-dire qu'elles sont préconditionnées. En outre, la microtexture de surface de tampon des couches de polissage de CMP selon la présente invention permet un polissage amélioré des substrats. Le tampon de polissage de CMP de la présente invention comporte moins d'irrégularités dans la morphologie du tampon que le même tampon produit par moulage et tronçonnage, irrégularités qui peuvent entraîner des défauts de surface, comme des stries, dans le tampon de polissage mécano-chimique ainsi que le cloquage des matériaux de fenêtres qui sont plus mous que le reste de la couche de polissage de CMP. En outre, le tampon de la présente invention subit moins d'impacts négatifs dus à la déformation de la couche de polissage pendant l'empilement de tampons au cours duquel deux couches de tampon ou plus sont amenées à franchir des lignes de contact séparées par une distance fixée, de sorte qu'il en résulte des ondulations linéaires. Ceci est particulièrement important dans le cas des couches de polissage de CMP molles et compressibles. De plus, le tampon selon la présente invention a une microtexture de surface optimisée, une plus faible défectivité et un retrait de matériau uniforme amélioré sur la surface d'un substrat, par exemple la surface d'un semi-conducteur ou d'une galette (« wafer » en anglais).
La demanderesse a constaté que le meulage avec un matériau abrasif poreux permet de meuler sans encrasser l'agent de meulage et sans détériorer le substrat formé par la couche de polissage de CMP. Les pores dans le matériau abrasif poreux sont suffisamment grands pour stocker les particules qui sont retirées du substrat de la couche de polissage de CMP, et la porosité du matériau abrasif poreux est suffisante pour stocker la majeure partie du matériau retiré pendant le meulage. De préférence, l'insufflation d'air comprimé à l'interface entre la surface du matériau de la couche de polissage de CMP (en-dessous) et la surface de meulage de la meule rotative (au-dessus) et le substrat de la couche de polissage CMP favorisent encore le retrait des résidus de meulage et empêche l'encrassement de l'appareillage de meulage.
Le matériau abrasif poreux est de préférence entaillé ou comprend des discontinuités ou des interstices sur la périphérie de la meule rotative. Ces interstices contribuent à refroidir la surface de meulage du matériau abrasif poreux et le substrat formé par la couche de polissage de CMP pendant le meulage et à retirer les résidus de meulage pendant le processus. Les interstices permettent aussi d'insuffler un gaz comprimé ou de l'air comprimé dans l'interface entre la surface de la couche de polissage de CMP et la surface de meulage de la meule rotative pendant le meulage pour retirer les résidus de meulage.
Les procédés de la présente invention peuvent être modifiés pour compenser des profils d'usure de substrat de CMP indésirables, par exemple lorsque les processus de CMP conduisent à des profils d'usure non uniformes, par exemple lorsque le retrait au bord d'un substrat est trop faible ou trop important. Ceci peut prolonger la durée de vie des tampons. Dans de tels procédés, la surface de meulage de la meule rotative est ajustée pour qu'elle soit sensiblement parallèle mais pas exactement parallèle à la surface supérieure du plateau à fond plat ou de la couche de polissage de CMP. Par exemple, la surface de meulage de la meule rotative peut être ajustée pour donner un centre épais (l'angle entre la surface de meulage de la meule rotative et un rayon du plateau à fond plat dans un plan qui est perpendiculaire au plateau à fond plat et passe par le centre de la couche de polissage de CMP et le point sur la périphérie de la surface de meulage de la meule rotative qui est le plus éloigné du centre de la couche de polissage de CMP est supérieur à 180°) ou un centre mince (l'angle est inférieur à 180°).
Les procédés de la présente invention peuvent être mis en œuvre dans un environnement humide, par exemple en combinaison avec de l'eau ou une suspension aqueuse abrasive, comme une suspension de silice ou d'oxyde de cérium.
Il est possible de modifier l'échelle des procédés de la présente invention pour qu'ils s'adaptent à des couches de polissage de CMP de différentes tailles, car la taille de la meule rotative peut être modifiée. Selon les procédés de la présente invention, le plateau à fond plat devrait être plus grand que la couche de polissage de CMP ou, de préférence, d'une taille telle qu'il ait un rayon égal à ou plus long de jusqu'à 10 cm que le rayon de la couche de polissage de CMP. Ainsi, il est possible de modifier l'échelle des procédés pour traiter des couches de polissage de CMP ayant un rayon de 100 mm à 610 mm.
Les procédés de la présente invention permettent de retirer du matériau de la surface supérieure de la couche de polissage de CMP pour former une microtexture de surface de tampon uniforme et peuvent être utilisés pour retirer 1 à 300 pm, ou, de préférence, 15 à 150 pm, ou, de préférence encore, 25 pm ou plus de matériau de tampon de la surface supérieure de la couche de polissage de CMP.
Les procédés de la présente invention permettent la production de couches de polissage ou de tampons de CMP qui ne présentent pas de bombements de fenêtre et de défauts causés par le tronçonnage. Ainsi, selon la présente invention, une couche de polissage de CMP peut être formée par moulage d'un polymère pour former un produit moulé poreux ayant un diamètre ou rayon souhaité, qui sera celui d'un tampon produit à partir de celui-ci, tronçonnage du produit moulé à une épaisseur souhaitée, qui sera l'épaisseur cible d'un tampon produit selon la présente invention, puis meulage du tampon ou de la couche de polissage de CMP pour produire la microtexture de surface de tampon souhaitée sur sa surface de polissage.
Les procédés de la présente invention peuvent être mis en oeuvre sur des tampons à une seule couche ou tampons solo, ainsi que sur des tampons empilés ayant une couche de sous-tampon. De préférence, dans le cas de tampons empilés, les procédés de meulage sont mis en oeuvre après que les tampons ont été empilés de sorte que le meulage peut contribuer à éliminer les déformations dans les tampons empilés.
Les procédés de la présente invention incluent la formation de rainures dans les tampons, par exemple par tournage des tampons, après leur meulage.
Les couches de polissage de CMP appropriées destinées à être utilisées selon les procédés de la présente invention comprennent de préférence un polymère poreux ou une charge contenant un matériau polymère poreux qui a une dureté Shore D selon ASTM D2240-15 (2015) de 20 à 80.
Les procédés de la présente invention peuvent être mis en oeuvre sur tout tampon, incluant ceux en polymères relativement mous, et peuvent être utilisés en particulier dans le traitement des tampons mous ayant une dureté Shore D de 40 ou moins. De préférence, les tampons peuvent être poreux. Les pores peuvent être formés par des espaces dans la matrice de polymère du tampon ou par des agents porogènes ou des microéléments ou des charges qui contiennent des vides ou des pores.
Les couches de polissage de CMP appropriées destinées à être utilisées selon les procédés de la présente invention peuvent comprendre en outre une ou plusieurs sections de fenêtre transparentes non poreuses, comme celles comprenant un polyuréthane non poreux ayant une température de transition vitreuse (DSC) de 75 à 105°C, telles que les sections de fenêtre qui ne s'étendent pas sur le centre de la couche de polissage de CMP. Dans de telles couches de polissage de CMP, la ou les sections de fenêtre ont une surface supérieure définie par une variation d'épaisseur de fenêtre de 50 pm ou moins sur la plus grande dimension de la fenêtre, comme le diamètre d'une fenêtre ronde, ou la plus grande dimension parmi la longueur et la largeur d'une fenêtre rectangulaire.
En outre, les couches de polissage de CMP appropriées destinées à être utilisées avec les procédés de la présente invention peuvent comprendre une pluralité de pores ou de microéléments, de préférence des microsphères polymériques, ayant une taille de particule moyenne de 10 à 60 pm.
Selon la présente invention, des couches de polissage de CMP molles ayant une surface de polissage ayant une dureté Shore D de 40 ou moins ont aussi une microtexture de surface de tampon uniforme, incluant une série d'arcs visiblement sécants sur la surface de polissage et ayant un rayon de courbure égal à ou plus grand que, de préférence, égal au rayon de la couche de polissage. De préférence, la série d'arcs visiblement sécants s'étend sur toute la surface de la couche de polissage dans une symétrie radiale avec le centre de la couche de polissage.
Comme le montre la figure 1, les procédés de la présente invention sont mis en œuvre sur la surface d'un plateau à fond plat (1) comportant des orifices à vide, non représentés. Une couche de polissage ou tampon de CMP (2) est placée sur le plateau à fond plat (1) de telle manière que le centre du plateau à fond plat (1) et celui de la couche de polissage de CMP (2) sont alignés. Le plateau à fond plat (1) sur la figure 1 comporte des trous à vide (non représentés) pour maintenir la couche de polissage de CMP (2) en place. Sur la figure 1, la couche de polissage de CMP (2) a une fenêtre (3). Le mécanisme de meulage de la présente invention comprend un ensemble formant meule rotative (roue) (4) ou rotor ayant un agent de meulage, fixé sur le côté inférieur de la périphérie du rotor, qui comprend un matériau abrasif poreux (5) qui, ainsi que cela est représenté, est disposé en une pluralité de segments qui s'étendent autour du côté inférieur de la périphérie du rotor (4). Les segments du matériau abrasif poreux ont de petits interstices entre eux. Sur la figure 1, l'ensemble formant meule rotative (4) est positionné selon ce que Ton souhaite avec sa périphérie juste au-dessus du centre de la couche de polissage de CMP (2); en outre, l'ensemble formant meule rotative (4) a la taille souhaitée de sorte que son diamètre est approximativement égal au rayon de la couche de polissage de CMP (2).
L'appareil de meulage utilisé dans les procédés de la présente invention comprend un ensemble formant meule rotative et son boîtier d'entraînement, incluant un moteur et une liaison par engrenage, ainsi qu'un plateau à fond plat. De plus, l'appareil comprend des conduits pour introduire un gaz comprimé ou de l'air comprimé dans l'interface entre le matériau abrasif poreux fixé à ensemble formant meule rotative et la couche de polissage de CMP. L'ensemble de l'appareil est inclus dans une enceinte étanche à l'air, où l'humidité est de préférence régulée à une HR de 50% ou moins.
L'ensemble formant meule rotative de l'appareil de meulage utilisé dans les procédés de la présente invention tourne autour d'un axe vertical qui s'étend dans un boîtier d'entraînement et qui est relié via une liaison mécanique comme un engrenage ou une courroie d'entraînement à un moteur ou dispositif d'actionnement rotatif dans le boîtier d'entraînement. Le boîtier d'entraînement inclut en outre une série radiale de deux ou plusieurs dispositifs d'actionnement pneumatiques ou électroniques situés en position adjacente au-dessus de l'ensemble formant meule rotative, de sorte que l'ensemble formant meule rotative peut être relevé ou abaissé, par exemple il peut être abaissé à une faible vitesse incrémentielle et incliné. Les dispositifs d'actionnement permettent en outre l'inclinaison de l'ensemble formant meule rotative de telle manière que sa surface de meulage est sensiblement mais pas exactement parallèle à la surface supérieure du plateau à fond plat; ceci permet le meulage pour créer des tampons épais au centre ou minces au centre.
L'ensemble formant meule rotative contient une succession de dispositifs de retenue, d'attaches ou un anneau de retenue chargé latéralement par ressort dans lequel un anneau de matériau abrasif poreux s'adapte étroitement sur le côté inférieur de l'ensemble formant meule rotative.
Le matériau abrasif poreux est porté sur un seul anneau de support qui s'adapte dans ou est fixé sur le côté inférieur de l'ensemble formant meule rotative. Le matériau abrasif poreux peut comprendre une succession radiale de segments tournés vers le bas, habituellement de 10 à 40 segments en le matériau abrasif poreux ayant des interstices entre eux, ou un anneau perforé en le matériau abrasif poreux comportant des perforations périodiques. Les interstices ou perforations permettent d'insuffler un gaz comprimé ou de l'air comprimé dans l'interface entre la surface de la couche de polissage de CMP et l'ensemble formant meule rotative pour nettoyer le matériau abrasif poreux avant, pendant ou après son utilisation.
La microtexture de surface de tampon des couches de polissage de CMP produites selon la présente invention est proportionnelle à la rugosité de surface de la couche de polissage de CMP et à la taille des particules abrasives non poreuses finement divisées sur la surface de meulage de la meule rotative. Par exemple, une rugosité de surface de 1 pm, Sq. correspond à des particules abrasives non poreuses finement divisées qui ont un diamètre de particule moyen (X50) légèrement inférieur à 1 pm.
Le plateau à fond plat dans l'appareil de la présente invention contient une pluralité de petits trous, par exemple de 0,5 à 5 mm de diamètre, qui traversent le plateau et qui sont reliés à un vide. Les trous peuvent être disposés de toute manière appropriée pour maintenir le substrat formé par la couche de polissage de CMP en place pendant le meulage, par exemple, suivant une série de rayons qui s'étendent vers l'extérieur depuis le centre du plateau à fond plat ou en une série d'anneaux concentriques.
EXEMPLES
Dans les exemples suivants, sauf indication contraire, la pression est la pression standard (~101 kPa) et la température est la température ambiante (21 - 23°C).
Exemple 1: des tests ont été réalisés avec deux versions d'une couche de polissage ou tampon de CMP VP5000™ (Dow Chemical, Midland, MI (Dow)) ayant un rayon de 330 mm (13 pouces). Les tampons n'avaient pas de fenêtres. Dans l'exemple 1-1, la couche de polissage de CMP formait un seul tampon en polyuréthane poreux qui était épais de 2,03 mm (80 mil (1 mil=10'3 pouce)), et dans lequel le polyuréthane avait une dureté Shore D de 64,9. Dans l'exemple 1-2, la couche de polissage de CMP formait un tampon empilé ayant le même tampon en polyuréthane que celui de l'exemple 1-1 empilé au moyen d'un adhésif sensible à la pression sur un sous-tampon SUBA IV ™ en feutre de polyuréthane (Dow).
Les exemples comparatifs 1-A et 1-B concernaient les mêmes tampons, respectivement, que dans les exemples 1-1 et 1-2, mais qui n'étaient pas traités selon les procédés de la présente invention. Le tampon empilé avait un sous-tampon SIV.
Tous les tampons avaient 1010 rainures (un motif de rainures circulaires concentriques ayant les dimensions suivantes: 0,0768 cm (0,030 pouce) de profondeur x 0,0511 cm (0,020 pouce) de largeur x
0,307 cm (0,120 pouce) de pas), et étaient dépourvus de fenêtre.
Le matériau abrasif poreux était un abrasif de type diamant poreux vitrifié, ayant une taille d'abrasif moyenne de 151 pm. Pour meuler le substrat, l'ensemble formant meule rotative était positionné parallèlement au sommet du plateau à fond plat et était entraîné en rotation en sens inverse des aiguilles d'une montre à 284 tr/min, et le plateau à fond plat en aluminium était entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre à 8 tr/min. En partant d'un point où le matériau abrasif poreux commence juste à toucher le substrat formé par la couche de polissage de CMP, l'ensemble formant meule rotative était abaissé en direction du plateau à fond plat selon des incréments de 5,8 pm (0,0002 pouce) tous les trois tours de tampon. Pendant ce temps de l'air sec comprimé (ASC) était insufflé dans l'interface entre la surface du matériau abrasif poreux et la couche de polissage de CMP depuis deux buses, l'une située juste au-dessus du centre de la couche de polissage de CMP et l'autre située à approximativement 210 mm (8,25 pouces) du centre du tampon sur le côté arrière du matériau abrasif poreux. Le meulage était maintenu pendant approximativement 5 min.
Les tampons résultants provenant de l'exemple 1 ont été évalués dans des tests de polissage en ce qui concerne la vitesse de retrait, la non-uniformité et les stries (défectivité), comme suit:
Vitesse de retrait: a été déterminée sur un substrat en tétraéthoxysilicate (TEOS) d'une taille de 200 mm par planarisation du substrat au moyen des tampons indiqués et d'une suspension aqueuse de silice fumée ILD3225™ (Dow) à un débit de 200 ml/min. La pression de polissage pour produire une force d'appui a été amenée à présenter les valeurs de 0,11, 0,21 et 0,32 kg/cm2 (1,5, 3,0, 4,5 psi), à des vitesses de rotation de 93 et 87 tr/min pour le plateau et le support de substrat, respectivement, au moyen d'un outil de polissage Mirra™ (Applied Materials, Santa Clara, CA). Avant les tests, tous les tampons de polissage ont été conditionnés pendant 40 minutes à 3,2 kg (7 Ibs) au moyen d'un conditionneur constitué par un disque SAESOL™ 8031C1 (surface de fine poudre de diamant brasée, de 10,16 cm de diamètre, Saesol Diamond Ind. Co., Ltd., Corée). Pendant les tests, le même conditionnement des tampons a été continué. Au total 18 galettes ont été testées par tampon et les moyennes ont été calculées.
Non-uniformité: a été déterminée sur le même substrat en TEOS planarisé que dans les tests concernant la vitesse de retrait et de la manière décrite dans les tests concernant la vitesse de retrait, à ceci près que les données ont été obtenues en observant la variation d'épaisseur sur chaque galette. Au total, 18 galettes ont été testées par tampon et les moyennes ont été calculées.
Nombre de stries ou de défauts: a été déterminé sur le même substrat en TEOS planarisé que dans les tests concernant la vitesse de retrait et de la manière décrite dans les tests concernant la vitesse de retrait, à ceci près que les données ont été obtenues en observant le nombre total de défauts de CMP. Au total, 18 galettes ont été testées par tampon et les moyennes ont été calculées.
Les tampons résultants avaient une microtexture de surface de tampon comprenant des arcs sécants ayant un rayon de courbure égal à celui de la périphérie de l'ensemble formant meule rotative. En outre, ainsi que cela est représenté dans le tableau 1, ci-dessous, les tampons des exemples 1-1 et 1-2 selon l'invention donnaient les mêmes vitesses de planarisation sur un substrat que les tampons comparatifs des exemples 1-A (solo) et 1-B (empilé); en même temps, les tampons des exemples 11 et 1-2 selon l'invention produisaient une défectivité sensiblement moindre et beaucoup moins de stries dans le substrat que les tampons des exemples comparatifs 1-A et 1-B qui n'ont pas été soumis aux procédés de meulage de la présente invention.
Tableau 1: Morphologie et performances de polissage - petits tampons
*Exemple 1-A Exemple 1-1 *Exemple 1-B Exemple 1-2
Nombre d'échantillons 5 5 4 4
Vitesse de retrait, Â CIO'10 m)/min 3515 3468 3762 3737
Non-uniformité, % 4,5 3,7 4,2 3
Nombre de défauts, stries (0,11 kg/cm2) 144 100 91 61
Nombre de défauts, stries (0,21 kg/cm2) 369 173 118 42
Nombre de défauts, stries (0,32 kg/cm2) 425 216 218 100
* -désigne un exemple comparatif.
Exemple 2: des tests ont été conduits avec des tampons en polyuréthane à une seule couche ayant un grand rayon de 419 mm (16.5) IC1000 ™ (Dow) et ayant une dureté Shore D de 61,0, le tampon de l'exemple 2 étant traité de la même manière que dans l'exemple 1 cidessus, à ceci près que l'ensemble formant meule rotative était abaissé en direction du plateau à fond plat à une vitesse correspondant à des incréments de 20,3 pm (0,0007) tous les huit tours de tampon et que le meulage a été continué pendant 5,5 min. Le tampon de l'exemple comparatif 2-A était le même que dans l'exemple 2 mais non traité selon les procédés de la présente invention.
Les tests ont été réalisés sur 14 tampons et les résultats moyens concernant la variation d'épaisseur sont représentés. La variation d'épaisseur a été testée comme suit:
Variation d'épaisseur: a été déterminée au moyen d'une machine de mesure des coordonnées sur la surface des tampons de polissage. Au total, neuf emplacements discrets du centre au bord des tampons ont fait l'objet de mesures par tampon. La variation d'épaisseur a été calculée en soustrayant la mesure correspondant à la plus petite épaisseur de la mesure correspondant à l'épaisseur la plus grande. Les résultats sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous.
Les tampons selon la présente invention résultants comportaient la microtexture de surface de tampon caractéristique. Les tampons de l'exemple 2 selon l'invention présentaient une variation d'épaisseur moyenne moindre de sorte qu'ils ont une forme plus uniforme que le tampon de l'exemple comparatif 2-A.
Tableau 2: Morphologie- tampons de plus grande taille
Exemple 2-A* Exemple 2
Nombre d'échantillons 10 10
Variation d'épaisseur moyenne, pm 17,66 7,42
* - désigne un exemple comparatif.
Exemple 3: la rugosité de surface a été mesurée sur les 5 tampons de l'exemple 2, ci-dessus, par comparaison avec des tampons IC1000™ disponibles dans le commerce (Dow). Le tampon de l'exemple comparatif 3-A était le même que celui de l'exemple 3 mais il n'a pas été traité selon les procédés de la présente invention.
La rugosité de surface a été mesurée en cinq points 10 régulièrement espacés depuis le centre du tampon jusqu'au bord du tampon sur deux tampons, et les résultats moyens sont indiqués dans le tableau 3, ci-dessous.
Tableau 3: Rugosité de surface
Exemple 3-A* Exemple 3
Nombre d'échantillons 1 1
Moyenne quadratique, (Sq) pm 12,52 5,48
Profondeur de rugosité du noyau, Sk, pm 14,82 10,17
Hauteur de pic réduite, (Spk), pm 7,60 4,93
Profondeur de vallée réduite, (Svk), pm 26,44 9,78
* - Désigne un exemple comparatif.
Ainsi que cela est représenté dans le tableau 3 ci-dessus, les couches de polissage de CMP de la présente invention dans l'exemple 3 ont une microtexture de surface de tampon définie et une rugosité de surface définie caractérisée par une profondeur de vallée réduite.
Exemple 4: Des tests ont été réalisés avec de grands tampons en polyuréthane à une seule couche de 419 mm (16,5 pouces) de rayon IK2060H ™ (Dow) ayant une dureté Shore D de 33,0, les tampons des exemples 3-1, 3-2 et 3-3 étant traités de la même manière que dans l'exemple 2, ci-dessus, à ceci près que l'ensemble formant meule rotative était abaissé en direction du plateau à fond plat et arrêté à différentes hauteurs pour obtenir une microtexture de surface légère (meulage minimum, arrêté après le retrait de 12,7 pm (0,5 mil (1 mil = 10'3 mm)) du tampon mesuré depuis le plus haut pic sur la surface du tampon où la surface de meulage entre d'abord en contact avec le tampon), moyenne (arrêté après le retrait de 50,8 pm (2 mil) du tampon mesuré depuis le plus haut pic sur la surface du tampon) et totale (meulage maximum, arrêté après le retrait de 101,6 pm (4 mil) du tampon mesuré depuis le plus haut pic sur la surface du tampon). Le tampon de l'exemple comparatif 4-A était le même que dans les exemples 4-1, 4-2 et 4-3 mais n'a pas été traité selon les procédés de la présente invention.
Tous les tampons avait 1010 rainures (un motif de rainures circulaires concentriques ayant les dimensions suivantes: 0,0768 cm (0,030 pouce) de profondeur x 0,0511 cm (0,020 pouce) de largeur x 0,307 cm (0,120 pouce) de pas), et étaient dépourvus de fenêtre.
Les tampons de l'exemple 4 résultants ont été évalués dans des tests de polissage en ce qui concerne la vitesse de retrait et la défectivité, de la manière suivante:
Vitesse de retrait: a été déterminée sur un substrat en tétraéthoxysilicate (TEOS) d'une taille de 200 mm par planarisation du substrat au moyen des tampons indiqués et d'une suspension aqueuse de silice AP5105™ (Dow) à un débit de 200 ml/min. La pression de polissage pour produire une force d'appui était constante à 0,11 kg/cm2 (1,5 psi), et les vitesses de rotation pour le plateau et le support de substrat étaient de 93 et 87 tr/min, respectivement. L'outil de polissage utilisé était un outil de polissage Mirra™ (Applied Materials, Santa Clara, CA). Aucune interruption pour le conditionnement n'était prévue avant le polissage des galettes. Tous les tampons de polissage ont été conditionnés intégralement in situ à 3,2 kg (7 Ibs) au moyen d'un conditionneur constitué par un disque SAESOL™ 8031C1 (surface de fine poudre de diamant brasée, de 10,16 cm de diamètre, Saesol Diamond Ind. Co., Ltd., Corée). Pendant les tests, le même conditionnement des tampons a été continué. Au total 76 galettes ont été testées par tampon et un sousensemble choisi de 6 galettes a fait l'objet de mesures (galettes n°. 1, 7, 13, 24, 50 et 76); les moyennes pour ce sous-ensemble ont été calculées et sont indiquées ci-dessous, en ce qui concerne le nombre de défauts et la vitesse de retrait, dans le tableau 4 qui indique aussi les résultats de mesure obtenus pour la galette n°. 24.
Nombre de défauts: a été déterminé sur le même substrat en TEOS planarisé que dans les tests concernant la vitesse de retrait et de la manière décrite dans les tests concernant la vitesse de retrait, à ceci près que les données ont été obtenues en observant le nombre total de défauts de CMP. Au total, 76 galettes ont été testées par tampon, un sousensemble de 6 galettes a fait l'objet de mesures, et les moyennes ont été calculées.
Ainsi que cela est représenté dans le tableau 4, ci-dessous, les tampons selon l'invention des exemples 4-2 et 4-3 conduisaient à des vitesse de planarisation de substrat sensiblement plus élevées que le tampon comparatif de l'exemple 4-A; en même temps, les tampons selon la présente invention des exemples 4-2 et 4-3 conduisaient à une défectivité sur le substrat sensiblement plus basse que le tampon de l'exemple comparatif 4-A qui n'a pas été soumis aux procédés de meulage de la présente invention. Quand ils sont comparés à l'exemple 4-1, les exemples 4-2 et 4-3 montrent qu'un meulage plus accentué du tampon améliore ses performances de polissage au moins jusqu'à un retrait de matériau de ~51 micromètres de la surface du tampon.
Tableau 4: Performances de polissage - Tampons mous
*Exemple 4-A Exemple 4-1 Exemple 4-2 Exemple 4-3
Texture de meulage aucune légère moyenne totale
Nombre d'échantillons 6 6 6 6
Vitesse de retrait moyenne, Â (10'1θ m)/rnin 674 680 700 726
Vitesse de retrait pour la galette 24, Â/min 693 681 723 759
Nombre de défauts moyen 12116 12919 8902 7016
Nombre de défauts pour la galette 24 13311 13444 6614 4309
* - Désigne un exemple comparatif.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Tampon de polissage mécano-chimique (CMP) caractérisé en ce qu'il comprend une couche de polissage de CMP (2) en un ou plusieurs
    5 polymères, la couche de polissage de CMP ayant un rayon, une rugosité de surface de 0,01 pm à 25 pm, Sq, et une série d'arcs visiblement sécants sur la surface de la couche de polissage, les arcs sécants ayant un rayon de courbure égal à ou plus grand que la moitié du rayon de courbure de la couche de polissage et s'étendant sur toute la surface de la
    10 couche de polissage dans une symétrie radiale autour du centre de la couche de polissage.
  2. 2. Tampon de polissage mécano-chimique (CMP) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une couche de polissage de CMP poreuse en un ou plusieurs polymères.
    15
  3. 3. Tampon de polissage mécano-chimique (CMP) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de polissage de CMP comprend un polymère poreux ou un matériau polymère poreux chargé qui a une dureté Shore D selon ASTM D2240-15 (2015) de 20 à 80.
  4. 4. Tampon de polissage mécano-chimique (CMP) selon la
    20 revendication 3, caractérisé en ce que la couche de polissage de CMP comprend un polymère poreux ou un matériau polymère poreux chargé qui a une dureté Shore D selon ASTM D2240-15 (2015) de 40 ou moins.
  5. 5. Tampon de polissage mécano-chimique (CMP) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le un
    25 ou plusieurs polymères est un polyuréthane.
  6. 6. Tampon de polissage mécano-chimique (CMP) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les arcs sécants ont un rayon de courbure égal à la moitié du rayon de courbure de la couche de polissage de CMP.
  7. 7. Tampon de polissage mécano-chimique (CMP) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de polissage de CMP a des bandes annulaires alternées de plus haute masse volumique et de plus faible masse volumique qui s'étendent
    5 vers l'extérieur depuis le centre de la couche de polissage de CMP en direction de sa périphérie externe.
  8. 8. Tampon de polissage mécano-chimique (CMP) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tampon de polissage a une ou plusieurs sections de fenêtre (3) non
    10 poreuses et transparentes qui ne s'étendent pas sur le centre du tampon de polissage de CMP, où la une ou plusieurs sections de fenêtre a une surface supérieure définie par une variation d'épaisseur de fenêtre de 50 pm ou moins sur la plus grande dimension de la fenêtre.
  9. 9. Tampon de polissage mécano-chimique (CMP) selon l'une
    15 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de polissage de CMP est empilée sur un sous-tampon ou sur une sous-couche.
  10. 10. Tampon de polissage mécano-chimique (CMP) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le sous-tampon ou la sous-couche
    20 est un non-tissé imprégné de polymère.
    1/2
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