JP2003524300A - 透明部分のある研磨パッド - Google Patents
透明部分のある研磨パッドInfo
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- B24—GRINDING; POLISHING
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- B24B37/11—Lapping tools
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- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
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- B24D13/14—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by the front face
-
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09G—POLISHING COMPOSITIONS; SKI WAXES
- C09G1/00—Polishing compositions
- C09G1/02—Polishing compositions containing abrasives or grinding agents
Abstract
(57)【要約】
固相の研磨パッドの透明部分は、化学機械研磨のための流体研磨組成物の屈折率と略一致する屈折率を有しており、透明部分と研磨組成物との界面での光ビームの散乱を最小にする。
Description
【０００１】
本発明は、半導体基板を研磨しながら、半導体基板の表面から反射される光ビ
ームを透過させるための透明部分を有する研磨パッドにより、半導体基板を研磨
することに関する。
ームを透過させるための透明部分を有する研磨パッドにより、半導体基板を研磨
することに関する。
【０００２】
半導体基板の研磨は、化学機械研磨または化学機械平坦化による研磨、ＣＭＰ
として知られている。ＣＭＰによるかかる研磨は、金属の下にあるバリアフィル
ムから金属層を除去し、さらに半導体基板の下地絶縁層からバリアフィルムを除
去する。これによって、材料の連続層が作製される基板として作用する絶縁層上
に平滑で平坦な研磨表面が、そしてさらに正確な寸法の電気回路相互接続が得ら
れる。相互接続は、研磨表面と面一のトレンチに埋め込まれている。
として知られている。ＣＭＰによるかかる研磨は、金属の下にあるバリアフィル
ムから金属層を除去し、さらに半導体基板の下地絶縁層からバリアフィルムを除
去する。これによって、材料の連続層が作製される基板として作用する絶縁層上
に平滑で平坦な研磨表面が、そしてさらに正確な寸法の電気回路相互接続が得ら
れる。相互接続は、研磨表面と面一のトレンチに埋め込まれている。
【０００３】
米国特許第６，０７４，２８７号は、半導体基板を研磨するための公知の研磨
パッドを開示している。かかる研磨は、研磨パッドと半導体基板との界面で流体
研磨組成物を用いて、研磨パッドの研磨表面により実施される。公知の研磨パッ
ドは、半導体基板の表面に光ビームを入射するために光ビームを透過させる、光
ビームに対して透明な少なくとも１つの部分を有している。光ビームは、半導体
基板の表面に入射して、表面から反射する光信号を伝える。光信号は、研磨によ
り除去されている層の厚さ変化に関連する情報によりコード化される。反射光ビ
ームは、かかる情報のための光信号をモニターする検出器に放射される。さらに
、検出器は光信号の終点検出（ＥＰＤ）をモニターし、終点が発生したら、層の
実質的な除去が完了したことを検出器が検出するため更なる研磨を止める。
パッドを開示している。かかる研磨は、研磨パッドと半導体基板との界面で流体
研磨組成物を用いて、研磨パッドの研磨表面により実施される。公知の研磨パッ
ドは、半導体基板の表面に光ビームを入射するために光ビームを透過させる、光
ビームに対して透明な少なくとも１つの部分を有している。光ビームは、半導体
基板の表面に入射して、表面から反射する光信号を伝える。光信号は、研磨によ
り除去されている層の厚さ変化に関連する情報によりコード化される。反射光ビ
ームは、かかる情報のための光信号をモニターする検出器に放射される。さらに
、検出器は光信号の終点検出（ＥＰＤ）をモニターし、終点が発生したら、層の
実質的な除去が完了したことを検出器が検出するため更なる研磨を止める。
【０００４】
研磨パッドの研磨表面が平坦で平滑から反れることから問題が生じる。研磨表
面は、例えば、粗面テクスチャーや溝のある表面を含む山と谷のトポグラフィを
有して製造される。かかるトポグラフィは、研磨摩耗を向上させ、研磨パッドと
半導体基板との界面で流体研磨組成物を均一に分散させる。研磨パッドの表面の
山と谷は、表面の配向を変化させて、入射点のかかる表面の配向に応じて、光ビ
ームをかかる表面に異なる角度で入射させる。さらに、研磨パッドの表面は、半
導体基板を研磨することにより摩耗し、これは山と谷を変え、表面の配向を変化
させる。研磨表面の変化するトポグラフィが入射光ビームを散乱する。散乱は光
ビームを減衰し、光ビームの方向を誤らせるため、望ましくない。
面は、例えば、粗面テクスチャーや溝のある表面を含む山と谷のトポグラフィを
有して製造される。かかるトポグラフィは、研磨摩耗を向上させ、研磨パッドと
半導体基板との界面で流体研磨組成物を均一に分散させる。研磨パッドの表面の
山と谷は、表面の配向を変化させて、入射点のかかる表面の配向に応じて、光ビ
ームをかかる表面に異なる角度で入射させる。さらに、研磨パッドの表面は、半
導体基板を研磨することにより摩耗し、これは山と谷を変え、表面の配向を変化
させる。研磨表面の変化するトポグラフィが入射光ビームを散乱する。散乱は光
ビームを減衰し、光ビームの方向を誤らせるため、望ましくない。
【０００５】
研磨パッドと流体研磨組成物がその界面に沿って接触すると、研磨パッドと流
体研磨組成物との界面での反射の角度が不一致であることから、これは光ビーム
を散乱させる傾向がある。よって、研磨パッドの透明部分との界面で、光ビーム
の散乱を最小にする必要がある。
体研磨組成物との界面での反射の角度が不一致であることから、これは光ビーム
を散乱させる傾向がある。よって、研磨パッドの透明部分との界面で、光ビーム
の散乱を最小にする必要がある。
【０００６】
本発明は、研磨パッドの透明部分の表面との界面で、光ビームの散乱を最小に
するものである。本発明は、半導体基板を研磨するための研磨パッドを含み、こ
のパッドは、光ビームに対して透明である部分を少なくとも有し、この透明部分
の屈折率は半導体基板の研磨中に用いる流体研磨組成物の屈折率に略一致（違い
が数パーセント以下）し、これが光ビームの散乱を最小にする。
するものである。本発明は、半導体基板を研磨するための研磨パッドを含み、こ
のパッドは、光ビームに対して透明である部分を少なくとも有し、この透明部分
の屈折率は半導体基板の研磨中に用いる流体研磨組成物の屈折率に略一致（違い
が数パーセント以下）し、これが光ビームの散乱を最小にする。
【０００７】
さらに、本発明は、非反応性塩を溶液に加えて、研磨組成物の屈折率を、研磨
パッドの透明部分の屈折率に略一致（違いが数パーセント以下）するように調整
する工程を含む、半導体基板を研磨するための流体研磨組成物の屈折率を調整す
る方法を含む。
パッドの透明部分の屈折率に略一致（違いが数パーセント以下）するように調整
する工程を含む、半導体基板を研磨するための流体研磨組成物の屈折率を調整す
る方法を含む。
【０００８】
本発明はさらに、半導体基板を研磨するための流体研磨組成物を含み、半導体
基板の研磨中に用いる研磨パッドの透明部分の屈折率に略一致（違いが数パーセ
ント以下）するように研磨組成物の屈折率を調整し、これが研磨組成物と透明部
分との界面での光ビームの散乱を最小にする。
基板の研磨中に用いる研磨パッドの透明部分の屈折率に略一致（違いが数パーセ
ント以下）するように研磨組成物の屈折率を調整し、これが研磨組成物と透明部
分との界面での光ビームの散乱を最小にする。
【０００９】
本発明の実施形態を以下の詳細な説明を参照して説明する。
【００１０】
研磨パッドの透明部分は、これらに限られるものではないが、ここに参考文献
として組み込まれる、米国特許第６，１７１，１８１号に詳細が開示された研磨
パッドの一体化透明部分、米国特許第５，６０５，７６０号に詳細が開示された
完全に透明な研磨パッド、米国特許第５，６０５，７６０号に詳細が開示された
研磨パッドの開口部に取り付けられた透明材料のプラグ（栓）を含む窓としての
透明部分、および米国特許第５，６０５，７６０号に詳細が開示された多層研磨
パッドの透明層のうちの１つ以上を含む。透明部分は、研磨パッドの研磨層に取
り付けられており、研磨層と面一である。研磨パッドの研磨表面は、透明部分お
よび研磨パッドの残りの部分にわたって連続して延びている。
として組み込まれる、米国特許第６，１７１，１８１号に詳細が開示された研磨
パッドの一体化透明部分、米国特許第５，６０５，７６０号に詳細が開示された
完全に透明な研磨パッド、米国特許第５，６０５，７６０号に詳細が開示された
研磨パッドの開口部に取り付けられた透明材料のプラグ（栓）を含む窓としての
透明部分、および米国特許第５，６０５，７６０号に詳細が開示された多層研磨
パッドの透明層のうちの１つ以上を含む。透明部分は、研磨パッドの研磨層に取
り付けられており、研磨層と面一である。研磨パッドの研磨表面は、透明部分お
よび研磨パッドの残りの部分にわたって連続して延びている。
【００１１】
研磨パッドの研磨表面は平坦、平滑から反れる。研磨表面は、これらに限られ
るものではないが、多孔性表面、粗面およびチャネルまたは溝のある表面をはじ
めとする様々な構造のうちの１つ以上の、山と谷のトポグラフィにより製造され
る。一実施形態において、透明部分の表面に、米国特許第５，４８９，２３３号
に記載されているような表面テクスチャーまたはパターンを有するトポグラフィ
を与える。かかるトポグラフィは、これらに限られるものではないが、研磨摩耗
を向上させる、流体研磨組成物を研磨パッドと半導体基板との界面に均一に分散
させる、ことをはじめとする利点のうちの１つ以上を達成するために作られる。
研磨パッドの表面の山と谷は、表面の配向を変化させて、入射点でのかかる表面
の配向に依存して、光ビームをかかる表面に異なる角度で入射させる。さらに、
研磨パッドの表面は、半導体基板を研磨することにより摩耗し、これは山と谷を
変化させ、表面の配向を変化させる。従って、研磨表面の変化するトポグラフィ
が光ビームを散乱させる。散乱は光ビームによって伝わる光信号を減衰させ、光
ビームの方向を誤らせるため、望ましくない。このように、部分表面構造の山と
谷のために、光透過（散乱）の損失（減衰）または変化を最小にするのが望まし
い。
るものではないが、多孔性表面、粗面およびチャネルまたは溝のある表面をはじ
めとする様々な構造のうちの１つ以上の、山と谷のトポグラフィにより製造され
る。一実施形態において、透明部分の表面に、米国特許第５，４８９，２３３号
に記載されているような表面テクスチャーまたはパターンを有するトポグラフィ
を与える。かかるトポグラフィは、これらに限られるものではないが、研磨摩耗
を向上させる、流体研磨組成物を研磨パッドと半導体基板との界面に均一に分散
させる、ことをはじめとする利点のうちの１つ以上を達成するために作られる。
研磨パッドの表面の山と谷は、表面の配向を変化させて、入射点でのかかる表面
の配向に依存して、光ビームをかかる表面に異なる角度で入射させる。さらに、
研磨パッドの表面は、半導体基板を研磨することにより摩耗し、これは山と谷を
変化させ、表面の配向を変化させる。従って、研磨表面の変化するトポグラフィ
が光ビームを散乱させる。散乱は光ビームによって伝わる光信号を減衰させ、光
ビームの方向を誤らせるため、望ましくない。このように、部分表面構造の山と
谷のために、光透過（散乱）の損失（減衰）または変化を最小にするのが望まし
い。
【００１２】
研磨パッドの背面は、研磨パッドを取り付ける研磨装置のプラテンと、直接ま
たは中間ベースパッドを介して接触している。研磨装置の詳細については、欧州
特許出願ＥＰ第９６３０４１１８号またはＥＰ第０７４７１６７号に開示されて
いる。研磨パッドの研磨表面には、研磨中、半導体基板に対する力がかかる。流
体研磨組成物は、研磨中、研磨パッドと半導体基板との界面に適用される。研磨
組成物は、これらに限られるものではないが、研磨により半導体基板から除去さ
れる金属と化学反応する金属酸化剤および金属イオン錯化剤のうちの１種類以上
を含む水溶液である。一実施形態によれば、研磨組成物はさらに、水溶液中に懸
濁した研磨粒子を含む。他の実施形態によれば、研磨組成物は、研磨剤フリーで
あり、研磨剤を提供する研磨パッドと共に用いられる。さらに他の実施形態によ
れば、研磨粒子は、研磨中、研磨パッドにより放出されて、水溶液中に懸濁する
。
たは中間ベースパッドを介して接触している。研磨装置の詳細については、欧州
特許出願ＥＰ第９６３０４１１８号またはＥＰ第０７４７１６７号に開示されて
いる。研磨パッドの研磨表面には、研磨中、半導体基板に対する力がかかる。流
体研磨組成物は、研磨中、研磨パッドと半導体基板との界面に適用される。研磨
組成物は、これらに限られるものではないが、研磨により半導体基板から除去さ
れる金属と化学反応する金属酸化剤および金属イオン錯化剤のうちの１種類以上
を含む水溶液である。一実施形態によれば、研磨組成物はさらに、水溶液中に懸
濁した研磨粒子を含む。他の実施形態によれば、研磨組成物は、研磨剤フリーで
あり、研磨剤を提供する研磨パッドと共に用いられる。さらに他の実施形態によ
れば、研磨粒子は、研磨中、研磨パッドにより放出されて、水溶液中に懸濁する
。
【００１３】
研磨パッドと流体研磨組成物がその界面に沿って接触すると、研磨パッドと流
体組成物との界面での屈折率が不一致であることから、光ビームを散乱させる傾
向がある。よって、研磨パッドの透明部分との界面で光ビームの散乱を最小にす
る必要がある。
体組成物との界面での屈折率が不一致であることから、光ビームを散乱させる傾
向がある。よって、研磨パッドの透明部分との界面で光ビームの散乱を最小にす
る必要がある。
【００１４】
本発明は、流体研磨組成物と数パーセント以下だけ異なる屈折率を有する固相
の透明部分を備えた研磨パッドを含む。本発明は、研磨パッドの透明部分の表面
との界面で光ビームの散乱を最小にするものである。本発明は、半導体基板を研
磨するための研磨パッドを含み、このパッドは、光ビームを透過させる部分を少
なくとも有し、この透明部分の屈折率は、半導体基板の研磨中に用いられる流体
研磨組成物の屈折率と数パーセント以下だけ異なり、研磨パッドの表面には山と
谷があって、谷は、流体研磨組成物で充填されるよう適合され、透明部分の山は
谷を充填する研磨組成物と組み合わさって研磨表面複合体を形成し、この複合体
の屈折率は、複合体研磨表面全体にわたって数パーセント以下だけ異なり、これ
が光ビームの散乱を最小にする。
の透明部分を備えた研磨パッドを含む。本発明は、研磨パッドの透明部分の表面
との界面で光ビームの散乱を最小にするものである。本発明は、半導体基板を研
磨するための研磨パッドを含み、このパッドは、光ビームを透過させる部分を少
なくとも有し、この透明部分の屈折率は、半導体基板の研磨中に用いられる流体
研磨組成物の屈折率と数パーセント以下だけ異なり、研磨パッドの表面には山と
谷があって、谷は、流体研磨組成物で充填されるよう適合され、透明部分の山は
谷を充填する研磨組成物と組み合わさって研磨表面複合体を形成し、この複合体
の屈折率は、複合体研磨表面全体にわたって数パーセント以下だけ異なり、これ
が光ビームの散乱を最小にする。
【００１５】
研磨組成物は、これらに限られるものではないが、研磨により半導体基板から
除去される金属と化学反応する金属酸化剤および金属イオン錯化剤のうちの１種
類以上を含む水溶液である。酸化剤および錯化剤は、濃度が調整され、研磨によ
り除去される金属の組成と化学的に反応できるよう化学組成が変えられる。さら
に、酸化抑制剤を加え、濃度を調整して、半導体基板の絶縁体材料のエッチング
および／または酸化を抑制することができる。各研磨組成物の屈折率は、例えば
、公知の測定手順に従って測定することにより得られる。
除去される金属と化学反応する金属酸化剤および金属イオン錯化剤のうちの１種
類以上を含む水溶液である。酸化剤および錯化剤は、濃度が調整され、研磨によ
り除去される金属の組成と化学的に反応できるよう化学組成が変えられる。さら
に、酸化抑制剤を加え、濃度を調整して、半導体基板の絶縁体材料のエッチング
および／または酸化を抑制することができる。各研磨組成物の屈折率は、例えば
、公知の測定手順に従って測定することにより得られる。
【００１６】
研磨パッドの透明部分の屈折率は、研磨組成物の測定された屈折率に応じた屈
折率を有するように選択される。ある測定によれば、透明部分の屈折率、ＩＲは
流体研磨組成物の屈折率と略同じである。本明細書において略同じとは、プラス
またはマイナス２．５％であることを意味する。他の測定方法も適用される。例
えば、研磨パッドの透明部分の屈折率は、パッドを用いる流体研磨組成物の屈折
率以内、または違っていても０．１％〜２．５％以下だけである。一実施形態に
おいて、透明部分の屈折率（ＩＲportion）は、研磨組成物の屈折率（ＩＲpolis hing composition ）以内、または違っていても０．１、０．２、０．３、０．４
、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３
、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２
、２．３、２．４、〜２．５％以下だけである。より好ましくは、ＩＲportion
は、ＩＲpolishing composition以内、または違っていても０．１〜１．５％以
下だけである。さらにより好ましくは、ＩＲportionは、ＩＲpolishing composi tion 以内、または違っていても０．１〜１．０％以下だけである。さらにより好
ましくは、ＩＲportionは、ＩＲpolishing composition以内、または違っていて
も０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、
０．０８、０．０９、０．１０、０．１１、０．１２、０．１３、０．１４、０
．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、〜０．２０％以下だけであ
る。より好ましくは、ＩＲportionは、ＩＲpolishing composition以内、または
違っていても０．０１〜０．１０％以下だけである。
折率を有するように選択される。ある測定によれば、透明部分の屈折率、ＩＲは
流体研磨組成物の屈折率と略同じである。本明細書において略同じとは、プラス
またはマイナス２．５％であることを意味する。他の測定方法も適用される。例
えば、研磨パッドの透明部分の屈折率は、パッドを用いる流体研磨組成物の屈折
率以内、または違っていても０．１％〜２．５％以下だけである。一実施形態に
おいて、透明部分の屈折率（ＩＲportion）は、研磨組成物の屈折率（ＩＲpolis hing composition ）以内、または違っていても０．１、０．２、０．３、０．４
、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３
、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２
、２．３、２．４、〜２．５％以下だけである。より好ましくは、ＩＲportion
は、ＩＲpolishing composition以内、または違っていても０．１〜１．５％以
下だけである。さらにより好ましくは、ＩＲportionは、ＩＲpolishing composi tion 以内、または違っていても０．１〜１．０％以下だけである。さらにより好
ましくは、ＩＲportionは、ＩＲpolishing composition以内、または違っていて
も０．０１、０．０２、０．０３、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、
０．０８、０．０９、０．１０、０．１１、０．１２、０．１３、０．１４、０
．１５、０．１６、０．１７、０．１８、０．１９、〜０．２０％以下だけであ
る。より好ましくは、ＩＲportionは、ＩＲpolishing composition以内、または
違っていても０．０１〜０．１０％以下だけである。
【００１７】
流体研磨組成物が、主に、ＩＲ１．３３の水と、このＩＲを異なる値に変化さ
せるであろう他の成分を溶液中に含むとき、本発明は、研磨組成物と数パーセン
ト以下だけ異なるＩＲを有する透明部分を備えた研磨パッドを提供する。例えば
、ＩＲは約１．３０、１．３１、１．３２、１．３３、１．３４、１．３５、〜
約１．３６である。より好ましくは、本発明のＩＲportionは、約１．３１〜約
１．３５である。さらにより好ましくは、本発明のＩＲportionは、約１．３２
〜約１．３４である。さらにより好ましくは、本発明のＩＲportionは、１．３
２、１．３３または１．３４である。さらに好ましくは、本発明のＩＲportion
は１．３３である。
せるであろう他の成分を溶液中に含むとき、本発明は、研磨組成物と数パーセン
ト以下だけ異なるＩＲを有する透明部分を備えた研磨パッドを提供する。例えば
、ＩＲは約１．３０、１．３１、１．３２、１．３３、１．３４、１．３５、〜
約１．３６である。より好ましくは、本発明のＩＲportionは、約１．３１〜約
１．３５である。さらにより好ましくは、本発明のＩＲportionは、約１．３２
〜約１．３４である。さらにより好ましくは、本発明のＩＲportionは、１．３
２、１．３３または１．３４である。さらに好ましくは、本発明のＩＲportion
は１．３３である。
【００１８】
固相に望ましいＩＲを有する研磨パッドは好ましい材料であり、ポリマーハン
ドブック、第２版、ＢｒａｎｄｒｕｐおよびＩｍｍｅｒｇｕｔ編、インターサイ
エンスパブリッシャーズ、ジョンウィリー・アンド・ソンス、１９７５年、ＩＩ
Ｉ−２４１〜ＩＩＩ−２４２頁に採り上げられている。モノマーＡおよびＢのラ
ンダムコポリマーの屈折率ｒABが得られる。各々の密度ρおよび屈折度ｒが分か
っていれば、重量含有量ｃに対して、内挿することにより、 すなわち、ｒAB＝ｃAｒA＋（１−ｃA）ｒBが、屈折率ｒ対密度に相関する。 式中、比屈折度ｒ＝Ｒ／Ｍであり、Ｒはモル屈折度であり、Ｍは分子量である。
ドブック、第２版、ＢｒａｎｄｒｕｐおよびＩｍｍｅｒｇｕｔ編、インターサイ
エンスパブリッシャーズ、ジョンウィリー・アンド・ソンス、１９７５年、ＩＩ
Ｉ−２４１〜ＩＩＩ−２４２頁に採り上げられている。モノマーＡおよびＢのラ
ンダムコポリマーの屈折率ｒABが得られる。各々の密度ρおよび屈折度ｒが分か
っていれば、重量含有量ｃに対して、内挿することにより、 すなわち、ｒAB＝ｃAｒA＋（１−ｃA）ｒBが、屈折率ｒ対密度に相関する。 式中、比屈折度ｒ＝Ｒ／Ｍであり、Ｒはモル屈折度であり、Ｍは分子量である。
【００１９】
透明部分を構成する材料としては、透明なフルオロアクリレート、ポリ（テト
ラフルオロエチレン−コ−ヘキサフルオロプロピレン）、ポリ（ペンタデカフル
オロオクチルアクリレート）、ポリ（テトラフルオロ−３−（ヘプタフルオロプ
ロポキシ）（プロピル）（アクリレート）、ポリ（テトラフルオロ−３−（ペン
タフルオロエトキシ）（プロピル）（アクリレート）、ポリ（テトラフルオロエ
チレン）、ポリ（ウンデカフルオロヘキシルアクリレート）、ポリ（ノナフルオ
ロペンチルアクリレート）およびポリ（テトラフルオロ−３−（トリフルオロメ
トキシ）（プロピル）（アクリレート）が例示されるが、これらに限られるもの
ではない。
ラフルオロエチレン−コ−ヘキサフルオロプロピレン）、ポリ（ペンタデカフル
オロオクチルアクリレート）、ポリ（テトラフルオロ−３−（ヘプタフルオロプ
ロポキシ）（プロピル）（アクリレート）、ポリ（テトラフルオロ−３−（ペン
タフルオロエトキシ）（プロピル）（アクリレート）、ポリ（テトラフルオロエ
チレン）、ポリ（ウンデカフルオロヘキシルアクリレート）、ポリ（ノナフルオ
ロペンチルアクリレート）およびポリ（テトラフルオロ−３−（トリフルオロメ
トキシ）（プロピル）（アクリレート）が例示されるが、これらに限られるもの
ではない。
【００２０】
透明部分は、例えば、固相において透明で、液相で配合されて、固相において
上述のＩＲを与える公知のポリマー材料により形成される。透明部分は、例えば
、固相において混和性で、固相において上述のＩＲを与える公知のポリマー材料
の混合物により形成される。材料としては、ポリウレタン、アクリル、ポリカー
ボネート、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、
ポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ポリエチレンおよびポリテトラフルオロ
エチレンが例示されるが、これらに限られるものではない。透明部分は、例えば
、ポリマーを凝固または押出し、このポリマーを焼結その他硬化させて所望のサ
イズおよび厚さとすることにより作成される。更なる詳細については、ここに参
考文献として組み込まれる米国特許第５，６０５，７６０号および米国特許第６
，１７１，１８１号に記載されている。
上述のＩＲを与える公知のポリマー材料により形成される。透明部分は、例えば
、固相において混和性で、固相において上述のＩＲを与える公知のポリマー材料
の混合物により形成される。材料としては、ポリウレタン、アクリル、ポリカー
ボネート、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、
ポリエーテルスルホン、ポリスチレン、ポリエチレンおよびポリテトラフルオロ
エチレンが例示されるが、これらに限られるものではない。透明部分は、例えば
、ポリマーを凝固または押出し、このポリマーを焼結その他硬化させて所望のサ
イズおよび厚さとすることにより作成される。更なる詳細については、ここに参
考文献として組み込まれる米国特許第５，６０５，７６０号および米国特許第６
，１７１，１８１号に記載されている。
【００２１】
研磨パッドの一実施形態は、研磨層と裏材層とを含む。研磨層は、ロデール社
（デラウェア州、ニューアーク）製のＩＣ１０００材料のようなポリウレタン層
であるのが好ましい。裏材層は、ロデール社（デラウェア州、ニューアーク）製
のＳｕｂａ ＩＶ材料のような可撓性の少ない層であるのが好ましい。研磨層は
上部研磨面と下部面とを有している。裏材層は上部面と下部面とを有している。
研磨層および裏材層は、接着剤、通常は感圧接着剤により接着されているのが一
般的である。
（デラウェア州、ニューアーク）製のＩＣ１０００材料のようなポリウレタン層
であるのが好ましい。裏材層は、ロデール社（デラウェア州、ニューアーク）製
のＳｕｂａ ＩＶ材料のような可撓性の少ない層であるのが好ましい。研磨層は
上部研磨面と下部面とを有している。裏材層は上部面と下部面とを有している。
研磨層および裏材層は、接着剤、通常は感圧接着剤により接着されているのが一
般的である。
【００２２】
研磨層および裏材層が１９０〜３５００nmの波長に対して実質的に不透明な一
実施形態において、かかる層には上に開口部を与える。透明部分は、研磨層のみ
の開口部、または研磨層および裏材層の両方の開口部に配置させることができる
。透明部分が、研磨層の開口部にのみ配置されるとき、裏材層の開口部の寸法は
、研磨層の開口部より小さく、その部分にシートまたは枠を与えるのが好ましい
。
実施形態において、かかる層には上に開口部を与える。透明部分は、研磨層のみ
の開口部、または研磨層および裏材層の両方の開口部に配置させることができる
。透明部分が、研磨層の開口部にのみ配置されるとき、裏材層の開口部の寸法は
、研磨層の開口部より小さく、その部分にシートまたは枠を与えるのが好ましい
。
【００２３】
研磨パッドは、ウレタン、メラミン、ポリエステル、ポリスルホン、ポリビニ
ルアセテート、フッ素化炭化水素等およびこれらの混合物、コポリマーおよびグ
ラフトから形成されたポリマーマトリックスを含むのが好ましい。研磨操作中の
摩耗に耐えるだけの十分な靭性および剛性を有するポリマーが望ましい。例えば
、ポリマーマトリックスはウレタンポリマーを含む。ウレタンポリマーは、ユニ
ロイヤルケミカル社（コネチカット州、ミドルバリー）より市販されているアジ
プレン（商標）ラインの製品のようなポリエーテルベースの液体ウレタンから形
成される。例示の液体ウレタンは約９〜約９．３重量％の遊離イソシアネートを
含有する。その他の実施形態としては、その他のイソシアネート含有製品および
プレポリマーが挙げられる。
ルアセテート、フッ素化炭化水素等およびこれらの混合物、コポリマーおよびグ
ラフトから形成されたポリマーマトリックスを含むのが好ましい。研磨操作中の
摩耗に耐えるだけの十分な靭性および剛性を有するポリマーが望ましい。例えば
、ポリマーマトリックスはウレタンポリマーを含む。ウレタンポリマーは、ユニ
ロイヤルケミカル社（コネチカット州、ミドルバリー）より市販されているアジ
プレン（商標）ラインの製品のようなポリエーテルベースの液体ウレタンから形
成される。例示の液体ウレタンは約９〜約９．３重量％の遊離イソシアネートを
含有する。その他の実施形態としては、その他のイソシアネート含有製品および
プレポリマーが挙げられる。
【００２４】
例示の液体ウレタンは、多官能性アミン、ジアミン、トリアミンまたは多官能
性ヒドロキシル化合物、またはウレア結合および硬化／架橋ポリマー網目構造を
形成できるウレタン／ウレア架橋網目構造にあるヒドロキシル／アミンのような
混合官能性化合物と反応するようなものである。例示の液体ウレタンは、アンダ
ーソン開発社（ミシガン州、アドリアン）より製品名ＣＵＲＥＮＥ（登録商標）
４４２として市販されている４，４′−メチレン−ビス（２−クロロアニリン）
（「ＭＯＣＡ」）と反応する。
性ヒドロキシル化合物、またはウレア結合および硬化／架橋ポリマー網目構造を
形成できるウレタン／ウレア架橋網目構造にあるヒドロキシル／アミンのような
混合官能性化合物と反応するようなものである。例示の液体ウレタンは、アンダ
ーソン開発社（ミシガン州、アドリアン）より製品名ＣＵＲＥＮＥ（登録商標）
４４２として市販されている４，４′−メチレン−ビス（２−クロロアニリン）
（「ＭＯＣＡ」）と反応する。
【００２５】
研磨材料は、矩形シートの形状で形成、または成形装置において形成され、得
られた物品は所望の厚さおよび形状に切断、スライスまたはその他機械加工され
る。透明部分を、２層がスタックされた研磨パッドを参照して説明してきたが、
裏材層のない研磨層を含む単一層の研磨パッドに組み込んだり、３層以上のスタ
ック研磨パッドに組み込むこともできる。
られた物品は所望の厚さおよび形状に切断、スライスまたはその他機械加工され
る。透明部分を、２層がスタックされた研磨パッドを参照して説明してきたが、
裏材層のない研磨層を含む単一層の研磨パッドに組み込んだり、３層以上のスタ
ック研磨パッドに組み込むこともできる。
【００２６】
公知の研磨パッドは、１９０〜３５００nmの波長に対して不透明で、約１．２
４〜約１．５を超える屈折率を有するようなものである。さらにこれらの公知の
研磨パッドは、このような１９０〜３５００nmのスペクトル外の光波長のビーム
を発散する、新たに開発された放出装置に対して透明である。従って、本発明は
さらに、公知の研磨パッドの透明部分の屈折率と数パーセント以下だけ異なるよ
う調整された屈折率を有する、半導体基板を研磨するための流体研磨組成物を含
む。かかる調整によって、研磨パッドの透明部分の屈折率は、パッドで用いられ
る流体研磨組成物の調整された屈折率以内、または違っていても０．１％〜２．
５％である。一実施形態において、透明部分の屈折率（ＩＲportion）は、研磨
組成物の屈折率（ＩＲpolishing composition）の調整された屈折率以内、また
は違っていても０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０
．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１
．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、〜２．５％
以下だけある。
４〜約１．５を超える屈折率を有するようなものである。さらにこれらの公知の
研磨パッドは、このような１９０〜３５００nmのスペクトル外の光波長のビーム
を発散する、新たに開発された放出装置に対して透明である。従って、本発明は
さらに、公知の研磨パッドの透明部分の屈折率と数パーセント以下だけ異なるよ
う調整された屈折率を有する、半導体基板を研磨するための流体研磨組成物を含
む。かかる調整によって、研磨パッドの透明部分の屈折率は、パッドで用いられ
る流体研磨組成物の調整された屈折率以内、または違っていても０．１％〜２．
５％である。一実施形態において、透明部分の屈折率（ＩＲportion）は、研磨
組成物の屈折率（ＩＲpolishing composition）の調整された屈折率以内、また
は違っていても０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０
．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１
．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、〜２．５％
以下だけある。
【００２７】
研磨組成物のＩＲは、溶液中で、研磨組成物のその他の構成成分と化学反応せ
ず、半導体基板の材料と化学反応しない非反応性の塩、例えば、ＣｓＮＯ3およ
び／またはヨウ素酸カリウムを添加することにより調整される。さらに、ヨウ素
酸カリウム濃度を増大すると、調整された屈折率に不均一な差を生じさせて、Ｉ
Ｒを広範囲に調整することができる。
ず、半導体基板の材料と化学反応しない非反応性の塩、例えば、ＣｓＮＯ3およ
び／またはヨウ素酸カリウムを添加することにより調整される。さらに、ヨウ素
酸カリウム濃度を増大すると、調整された屈折率に不均一な差を生じさせて、Ｉ
Ｒを広範囲に調整することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ロバーツ，ジョン・ブイ・エイチ
アメリカ合衆国、デラウェア 19702、ニ
ューアーク、ウエスト・カントリー・レー
ン 17
Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AA09 CB01 CB03 DA17
Claims (10)
- 【請求項１】 研磨表面と研磨表面の開口部に配置された透明部分とを備え
、透明部分が、化学−機械研磨のための研磨組成物の屈折率と略一致する屈折率
を有する、集積回路ウェハを研磨するための研磨パッド。 - 【請求項２】 透明部分が、化学−機械研磨のための前記研磨組成物の屈折
率と０．１〜２．５％だけ異なる屈折率を有する、請求項１記載の研磨パッド。 - 【請求項３】 研磨パッドと半導体基板との界面で半導体基板の表面を研磨
するための研磨パッドであって、 半導体基板の表面に入射する光ビームを透過させるための研磨パッドの透明部
分と、 山と谷のトポグラフィを有する前記透明部分の研磨表面と、 流体研磨組成物で充填されるように適合された前記透明部分の研磨表面の谷と
、 前記研磨組成物の屈折率と２．５％以下だけ異なる透明部分の屈折率と、 前記界面に複合体表面を形成するために、谷を充填する研磨組成物と組み合わ
された透明部分の研磨表面の山とを備え、 前記複合体表面は、該複合体表面全体にわたって２．５％以下だけ異なる複合
体の屈折率を有し、これが光ビームの散乱を最小にする、研磨パッド。 - 【請求項４】 半導体基板の表面を研磨するための研磨パッドおよび研磨組
成物であって、 半導体基板の表面に入射する光ビームを透過させるための研磨パッドの透明部
分と、 山と谷のトポグラフィを有する前記透明部分と、 前記研磨組成物の屈折率と２．５％以下だけ異なる透明部分の屈折率と、 複合体研磨表面全体にわたって２．５％以下だけ異なる複合体の屈折率を有す
る複合体研磨表面を形成するために、谷を充填する研磨組成物と組み合わされた
透明部分の山とを備え、 これが光ビームの散乱を最小にする、研磨パッドおよび研磨組成物。 - 【請求項５】 研磨パッドの製造方法であって、 流体研磨組成物の屈折率を得る工程と、 研磨組成物の屈折率と２．５％以下だけ異なる屈折率を有する材料で研磨パッ
ドの透明部分を作製する工程と、 谷と山とを有する研磨表面を前記透明部分に提供する工程とを含み、 谷が研磨組成物で充填されるように適合され、研磨組成物の屈折率と２．５％
以下だけ異なる複合体の屈折率を有する複合体研磨表面を提供するために、谷を
充填する研磨組成物と山とを組み合わせる、研磨パッドの製造方法。 - 【請求項６】 非反応性塩を溶液に加えて、研磨パッドの透明部分の屈折率
の数パーセント以下だけ異なるように研磨組成物の屈折率を調整する工程を含む
、半導体基板を研磨するための流体研磨組成物の屈折率を調整する方法。 - 【請求項７】 非反応性塩を添加する工程が、ＣｓＮＯ3を添加する工程を
さらに含む、請求項６記載の流体研磨組成物の屈折率を調整する方法。 - 【請求項８】 非反応性塩を添加する工程が、ヨウ素酸カリウムを添加する
工程をさらに含む、請求項６記載の流体研磨組成物の屈折率を調整する方法。 - 【請求項９】 半導体基板の研磨中に用いる研磨パッドの透明部分の屈折率
の数パーセント以下だけ異なるように研磨組成物の屈折率を調整して、研磨組成
物と前記透明部分との界面での光ビームの散乱を最小にする、非反応性塩を溶液
中に含む、半導体基板を研磨するための流体研磨組成物。 - 【請求項１０】 非反応性塩がＣｓＮＯ3もしくはヨウ素酸カリウムまたは
ＣｓＮＯ3とヨウ素酸カリウムとの両方を含む、請求項９記載の流体研磨組成物
。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US18519700P | 2000-02-25 | 2000-02-25 | |
| US60/185,197 | 2000-02-25 | ||
| PCT/US2001/005956 WO2001062440A1 (en) | 2000-02-25 | 2001-02-23 | Polishing pad with a transparent portion |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003524300A true JP2003524300A (ja) | 2003-08-12 |
Family
ID=22680000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001561489A Pending JP2003524300A (ja) | 2000-02-25 | 2001-02-23 | 透明部分のある研磨パッド |
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| US6608283B2 (en) * | 2000-02-08 | 2003-08-19 | Emagin Corporation | Apparatus and method for solder-sealing an active matrix organic light emitting diode |
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| US6722249B2 (en) * | 2001-11-06 | 2004-04-20 | Rodel Holdings, Inc | Method of fabricating a polishing pad having an optical window |
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| TW200709892A (en) * | 2005-08-18 | 2007-03-16 | Rohm & Haas Elect Mat | Transparent polishing pad |
| EP2227350A4 (en) * | 2007-11-30 | 2011-01-12 | Innopad Inc | CUSHION WITH FINISHED MOUNTING WINDOW FOR CHEMICAL-MECHANICAL POLISHING |
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| US5136818A (en) * | 1990-10-01 | 1992-08-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Method of polishing optical fiber |
| US5106394A (en) * | 1990-10-01 | 1992-04-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fiber optic polishing system |
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2001
- 2001-02-23 WO PCT/US2001/005956 patent/WO2001062440A1/en not_active Application Discontinuation
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- 2001-02-23 KR KR1020027011074A patent/KR20020084150A/ko not_active Application Discontinuation
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- 2001-02-24 US US09/792,813 patent/US6517417B2/en not_active Expired - Fee Related
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