JP2006167908A - 重複する段差溝構造を有するcmpパッド - Google Patents

重複する段差溝構造を有するcmpパッド Download PDF

Info

Publication number
JP2006167908A
JP2006167908A JP2005360481A JP2005360481A JP2006167908A JP 2006167908 A JP2006167908 A JP 2006167908A JP 2005360481 A JP2005360481 A JP 2005360481A JP 2005360481 A JP2005360481 A JP 2005360481A JP 2006167908 A JP2006167908 A JP 2006167908A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
track
grooves
polishing pad
annular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005360481A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4949677B2 (ja
Inventor
Carolina L Elmufdi
カロライナ・エル・エルムフディ
Gregory P Muldowney
グレゴリー・ピー・ムルダウニー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm and Haas Electronic Materials CMP Holdings Inc
Rohm and Haas Electronic Materials LLC
Original Assignee
Rohm and Haas Electronic Materials CMP Holdings Inc
Rohm and Haas Electronic Materials LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm and Haas Electronic Materials CMP Holdings Inc, Rohm and Haas Electronic Materials LLC filed Critical Rohm and Haas Electronic Materials CMP Holdings Inc
Publication of JP2006167908A publication Critical patent/JP2006167908A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4949677B2 publication Critical patent/JP4949677B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/26Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

【課題】研磨パッドの研磨層に供給されるスラリーの浪費を減らすことが可能な研磨パッドを提供する。
【解決手段】研磨パッド104は、環状研磨トラック152と、研磨パッドの回転中心128を中心に周方向に反復される溝112の複数のグループ160とを有する。各グループ中の複数の溝は、環状研磨トラック内に複数の重複する段を提供するよう、オフセットし、重複する手法で軌道に沿って設けられている。グループは、互いに離間した関係又は入れ子の関係で設けることができる。
【選択図】図1

Description

本発明は一般にケミカルメカニカルポリッシング(CMP)の分野に関する。特に、本発明は、重複する段差溝構造を有するCMPパッドに関する。
集積回路及び他の電子機器の製造においては、導体、半導体及び誘電体材料の多数の層を半導体ウェーハの表面上に付着させたり同表面から除去したりする。導体、半導体及び誘電体材料の薄い層は、多数の付着技術を使用して付着させることができる。最新のウェーハ加工で一般的な付着技術としては、とりわけ、スパッタリングとも知られる物理蒸着法(PVD)、化学蒸着法(CVD)、プラズマ化学蒸着法(PECVD)及び電気化学的めっき法がある。一般的な除去技術としては、とりわけ、湿式及び乾式の等方性及び異方性エッチングがある。
材料層が逐次に付着され、除去されるにつれ、ウェーハの一番上の表面が非平坦になる。後続の半導体加工(たとえばメタライゼーション)はウェーハが平坦面を有することを要するため、ウェーハは平坦化されなければならない。望ましくない表面トポログラフィーならびに表面欠陥、たとえば粗面、凝集した材料、結晶格子の損傷、スクラッチ及び汚染された層又は材料を除去するためにはプラナリゼーション(平坦化)が有用である。
ケミカルメカニカルプラナリゼーション又はケミカルメカニカルポリッシング(CMP)は、半導体ウェーハのような加工物を平坦化するために使用される一般的な技術である。従来のCMPでは、ウェーハキャリヤ又は研磨ヘッドがキャリヤアセンブリに取り付けられる。研磨ヘッドがウェーハを保持し、CMP装置内で研磨パッドの研磨層と接する状態に配置する。キャリヤアセンブリがウェーハと研磨パッドとの間に制御可能な圧を供給する。それと同時に、スラリー又は他の研磨媒体が研磨パッド上に流され、ウェーハと研磨層との間の隙間に流し込まれる。研磨を起こさせるためには、研磨パッド及びウェーハを互いに対して動かす、通常は回転させる。ウェーハ面は、研磨層及び表面上の研磨媒体の化学的かつ機械的作用によって研磨され、平坦化される。研磨パッドがウェーハの下で回転すると、ウェーハは、ウェーハ面が研磨層と直接対面するところの、通常は環状の研磨トラック又は研磨領域を描き出す。
研磨層を設計する際の重要な考慮事項としては、とりわけ、研磨層の面上の研磨媒体の分散、研磨トラックへの新鮮な研磨媒体の流れ、研磨トラックからの使用済み研磨媒体の流れ及び実質的に使用されないまま研磨ゾーンを通過する研磨媒体の量がある。これらの考慮事項に対処する一つの方法は、研磨層に溝を設けることである。何年にもわたり、かなり多くの異なる溝パターン及び配置が具現化されてきた。従来技術の溝パターンとしては、とりわけ、放射状、同心円状、デカルト格子状及びらせん状がある。従来技術の溝配置としては、すべての溝の深さが均一である配置及び溝の深さが溝ごとに異なる配置がある。
CMP実施者の間では、同等の材料除去速度を達成する場合に特定の溝パターンが他のパターンよりも高いスラリー消費を結果的に生じさせるということが一般に認知されている。研磨層の周縁に接続しない円形の溝は、パッド回転から生じる力の下でスラリーがパッド円周に達するための可能な最短経路を提供する半径方向の溝よりもスラリー消費が少ない傾向にある。研磨層の周縁までに様々な長さの経路を提供するデカルト格子状の溝は中間的な立場をとる。
従来技術において、スラリー消費を減らし、研磨層上でのスラリー滞留時間を最大にしようとする種々の溝パターンが開示されている。たとえば、Osterheldらへの米国特許第6,241,596号は、パッドの中心から外方へ概ね外側へ放射するジグザグ路を画定する溝を有する回転タイプ研磨パッドを開示している。一つの実施態様では、Osterheldらのパッドは、長方形の「x−y」格子状の溝を含む。ジグザグ路は、x方向の溝とy方向の溝との間の交差点のいくつかを選択的に塞ぎ、他の交差点を塞がずにおくことによって画定される。もう一つの実施態様では、Osterheldらのパッドは、概ね放射状の複数の不連続なジグザグ溝を含む。一般に、x−y格子状の溝内に画定される、又は不連続なジグザグ溝によって画定されるジグザグ路は、少なくとも、閉塞のない長方形のx−y格子状溝及びまっすぐな半径方向溝に関して、対応する溝を通過するスラリーの流れを阻害する。スラリー滞留時間を増大させるとして記載されているもう一つの従来技術の溝パターンは、パッド回転の力の下でスラリーを研磨層の中心に向けて押すと考えられるらせん溝パターンである。
最先端技術の計算流体力学的シミュレーションを含む今日までのCMPの研究及びモデル化が、一定又は徐々に変化する深さを有する溝のネットワークにおいては、各溝の最深部のスラリーが接触なしでウェーハの下を流れるため、かなりの量の研磨スラリーがウェーハと接触しないおそれがあることを明らかにした。溝は、スラリーを確実に運ぶために最小限の深さで設けられなければならないが、従来の研磨層においては、スラリーが研磨に関与することなく流れる途切れのない流路が加工物の下に存在するため、研磨層の表面が損耗するにつれ、過度の深さが、研磨層に供給されたスラリーの一部が利用されない結果を生じさせる。したがって、研磨層に供給されるスラリーの十分に利用されない量を減らし、結果的にスラリーの浪費を減らすような手法で設けられた溝を有する研磨層が要望される。
本発明の一つの態様で、a)研磨媒体の存在で磁性、光学又は半導体基材の少なくとも一つの表面を研磨するように構成され、回転軸及び回転軸と同心的な環状研磨トラックを含む研磨層、ならびにb)研磨層中に形成され、環状研磨トラックを通過して延びる軌道に沿って複数のグループとして設けられた複数の溝を含む研磨パッドであって、各グループ内の複数の溝が、環状研磨トラック内に重複する段差パターンを形成するものである研磨パッドを提供する。
本発明のもう一つの態様で、a)研磨媒体の存在で磁性、光学又は半導体基材の少なくとも一つの表面を研磨するように構成され、回転軸及び回転軸と同心的な環状研磨トラックを含む研磨層、ならびにb)研磨層中に形成され、環状研磨トラックを通過して延びる軌道に沿って複数のグループとして設けられた複数の溝を含む研磨パッドであって、各グループ内の複数の溝が、環状研磨トラック内に少なくとも1つの重複する段差を形成するものである研磨パッドを提供する。
図面を参照すると、図1は、符号100によって指定される本発明のケミカルメカニカルポリッシング(CMP)システムを示す。CMPシステム100は、半導体ウェーハ120又は他の加工物、たとえば、とりわけガラス、シリコンウェーハ及び磁気情報記憶ディスクの研磨の際に研磨パッドに適用される研磨媒体116の利用度を改善するように設けられ、配置された複数の溝112を含む研磨層108を有する研磨パッド104を含む。便宜上、以後の記載では用語「ウェーハ」を使用する。しかし、当業者は、ウェーハ以外の加工物が本発明の範囲に入るということを理解するであろう。以下、研磨パッド104及びその独自の特徴を詳細に説明する。
CMPシステム100は、プラテンドライバ(図示せず)によって軸128を中心に回転可能である研磨プラテン124を含むことができる。プラテン124は、研磨パッド104が取り付けられる上面を有することができる。軸136を中心に回転可能であるウェーハキャリヤ132を研磨層108の上方に支持することができる。ウェーハキャリヤ132は、ウェーハ120と係合する下面を有することができる。ウェーハ120は面140を有し、この面が研磨層108と対面し、研磨中に平坦化される。ウェーハキャリヤ132は、ウェーハ120を回転させ、ウェーハ面140を研磨層108に対して押し付けるための下向きの力Fを提供して、研磨中にウェーハ面と研磨層との間に所望の圧力を存在させるように適合されたキャリヤ支持アセンブリ(図示せず)によって支持することができる。
CMPシステム100はまた、研磨層108に研磨媒体116を供給するための供給システム144を含むことができる。供給システム144は、研磨媒体116を保持するリザーバ(図示せず)、たとえば温度制御式リザーバを含むことができる。導管148が研磨媒体116をリザーバから研磨パッド104に隣接する位置まで運ぶことができ、その位置で研磨媒体が研磨層108の上に小出しされる。流量制御弁(図示せず)を使用してパッド104への研磨媒体116の小出しを制御してもよい。研磨作業中、プラテンドライバがプラテン124及び研磨パッド104を回転させ、供給システム144が起動されて研磨媒体116を回転中の研磨パッド上に小出しする。研磨媒体116は、研磨パッド104の回転により、研磨層108上に、ウェーハ120と研磨パッド104との間の隙間を含めて延展する。ウェーハキャリヤ132は、ウェーハ面140が研磨層108に対して動くよう、選択した速度、たとえば0rpm〜150rpmで回転させることができる。ウェーハキャリヤ132はまた、ウェーハ120と研磨パッド104との間に所望の圧力、たとえば0psi〜15psi(0kPa〜103kPa)の圧力を誘発するため、下向きの力Fを提供するように制御することができる。研磨プラテン124は通常0〜150rpmの速度で回転させられる。研磨パッド104がウェーハ120の下で回転すると、ウェーハの表面140は、通常は環状のウェーハトラック又は研磨トラック152を研磨層108上に描き出す。
特定の状況の下、研磨トラック152は厳密に環状でなくてもよいということが理解されよう。たとえば、ウェーハ120の表面140が、その一つの寸法が別の寸法よりも長く、それらの寸法が研磨層108上の同じ場所で常に同様の方向に向けられるような特定の速度でウェーハ及び研磨パッド104が回転させられるならば、研磨トラック152は概ね環状になるであろうが、長い方の寸法から短い方の寸法まで異なる幅を有するであろう。ウェーハ120の表面140が円形又は正方形の場合のように二軸対称であるが、ウェーハがその表面の回転中心に対して偏心的に取り付けられる場合にも、特定の回転速度で同様な効果が生じるであろう。研磨トラック152が全体的には環状にならないさらに別の例は、ウェーハ120が、研磨層108に対して平行な平面で振動し、研磨パッド104が、研磨層に対する振動によるウェーハの位置がパッドの各回転で同じになるような速度で回転する場合である。通常は例外的であるこれらすべての場合でも、研磨トラック152は本質的には環状であり、したがって、追加された請求の範囲で使用する用語「環状」の範囲に入ると見なされる。
図2A及び2Bは、図1の研磨パッド104を図1よりも詳細に示す。図2A及び2Bを参照すると、溝112が、概して、研磨パッド104の回転軸128の中心に概ね半径方向に分布した複数のグループ160として設けられ、必ずしもとはいえないが好ましくは、互いに同一である。各グループ160は、N本の溝112を含むことができる(N≧2)。この例では、各グループ160は4本の溝112を含む(すなわちN=4)。各グループ160内の溝112は、概ね軌道164に沿って位置する「重複する段差構造」と記すことができるものを画定するように設けられ、配置されている。グループ160内の各溝112は、半径方向内側の端部166と、半径方向外側の端部168とを有すると考えることができる。したがって、記載の「重複」部分とは、研磨パッド104に対して周方向170に互いに離間した直接隣り合う溝112の、ゼロではない重複長さLに沿う半径方向内側及び半径方向外側の端部166、168をいう。記載の「段差」部分とは、距離Dだけ互いに離間又はオフセットして不連続な研磨媒体流路を軌道164に沿って概ね形成する、各グループ160中の重複する溝112のうち隣接する溝をいう。各軌道164をその一端から他端まで縦断するとき、遭遇する各オフセットは概ね階段の外観を有する。したがって、これらのオフセットそれぞれは、段、より具体的には、重複長さLを有する重複する段差172を画定すると考えることができる。
上述したように、各グループ160中の溝112は、N≧2のいかなる数で設けてもよい。したがって、各グループ160は、N−1の重複する段差172を有する。すぐ後に記載する理由のため、すべての重複する段差172は、研磨トラック152内に位置するべきである。概ね、グループ160の基礎を成す主要な概念は、研磨媒体が研磨トラック152内で流れるためのセグメント化された経路を提供することである。研磨媒体が溝112の1本の中に存在するならば、その研磨媒体は通常、研磨中に研磨パッド104が回転するときの遠心力の影響の下、その溝の中を流れる。しかし、研磨媒体は、この遠心力の影響の下で、1本の溝112から隣接する溝へと、それらの間のランド領域174を乗り越えて流れようとするのではない。むしろ、研磨媒体は一般に、ウェーハが研磨パッド104と対面しながら回転又は回転かつ振動するとき、主にウェーハ120と研磨層108上の研磨媒体との相互作用により、1本の溝112から隣接する溝へとランド領域174を乗り越えて移動する。
不連続な溝112のグループ160を設けることにより、研磨トラック中を延びる連続的な溝を有する従来の研磨パッド(図示せず)の場合よりも効率的に研磨媒体を利用することができる。概して、その理由は、研磨媒体は、実質的にウェーハ120が存在して研磨媒体を動かしてランド領域174を乗り越えさせるときだけ、研磨パッド104の周縁176の方向に1本の溝112から別の溝112へと進むからである。これは、ウェーハが存在しないときでも単に研磨パッドの回転のせいで研磨媒体が研磨パッドの周縁の方向へと進む、連続的な溝(図示せず)に典型的な状況とは対照的である。
各グループ160が3本以上の溝112を有し、それに応じて2つ以上の重複する段差172が研磨トラック152内に位置するならば、N−2本の溝それぞれは、通常、研磨トラック152の幅Wよりも小さい端部間の直線距離S(すなわち、当該溝の終点166、168を接続する直線の距離)を有する。典型的な研磨パッド104では、各グループ160中の4本の溝112が、研磨トラック152内に全体的に位置する3つの重複する段差172を提供する。したがって、各グループ160中の4本の溝112のうち2本は、研磨トラック152の幅Wよりも短い直線距離Sを有する。実際、この例では、各グループ160内の4本すべての溝112が、幅Wよりも短い直線距離Sを有する。S<Wの関係があらゆる設計に当てはまるわけではないことに注意しなければならない。たとえば、研磨トラック152内に2つの重複する段差172があるN=3の場合、特に軌道164が比較的大きな周方向成分を研磨トラック内に有する場合、直線距離Sは幅W以上であってもよい。
研磨トラック152は通常、研磨パッド104の回転軸128から離間した概ね円形の内側境界線180と、パッドの周縁176に隣接するが、それから離間している概ね円形の外側境界線184とを有する。必ずしもではないが通常は、内側境界線180が研磨層108の中央領域188を画定する。同様に、通常は、外側境界線184及び周縁176が周辺領域190を画定する。中央領域188及び周辺領域190の一方、他方又は両方が存在しなくてもよいことに注意しなければならない。内側境界線180が研磨パッド104の回転軸128と一致する場合又は回転軸が研磨トラック152に含まれる場合、中央領域188は存在しないであろう。外側境界線184が周縁176と一致する場合、周辺領域190は存在しないであろう。
中央領域188を有する研磨パッド104を使用し、研磨媒体をパッドの中央領域に供給するCMPシステム、たとえば図1のCMPシステム100では、溝112の各グループ160は、中央領域から研磨トラック152の中に延びる半径方向最内の溝192を含むことができる。このようにして、溝192は、研磨中、中央領域188から研磨トラック152の中への研磨媒体の動きを支援することができる。上述したように、研磨媒体は、ウェーハ120が存在しない場合でも、溝192を含む溝112の中を流れようとする。溝192が概ね半径方向である場合、研磨パッド104を一定速度で回転させることによって生じる遠心力がこれらの溝の中の研磨媒体をパッドの周縁176に向けて流れさせようとする。
研磨パッド104が周辺領域190を含む場合、溝112の各グループ160は、研磨トラック152及び周辺領域の両方に存在する半径方向最外の溝194を含むことができる。溝194は、研磨パッド104の回転方向に対するそれらの向きに依存して、研磨トラック152の外への研磨媒体の輸送を支援しようとする。具体的な設計に依存して、半径方向最外の溝194のいくつか又はすべてが周縁176まで延びてもよいし、どれも周縁176まで延びなくてもよい。最外の溝194を周縁176まで延ばすことは、これらの溝が周縁の手前で終端する場合よりも高い速度で研磨媒体を周辺領域190の外へ、かつ研磨パッド104から移動させようとする。特定の向きの場合、これは、研磨パッド104の回転の影響の下で研磨媒体が溝194の中を流れようとする傾向のせいである。
各グループ160の軌道164は広く、所望の形状、たとえば、とりわけ図示する円弧形、図示する湾曲よりも大きいもしくは小さい湾曲又は図示する方向とは反対方向への湾曲を有する円弧形、半径方向もしくはそれに対して斜めの直線形又は波形もしくはジグザグ形を有することができる。グループ160は、図示するように周方向170に互いに離間していてもよいし、あるいはまた、以下に説明する図3Aに示すように互いに入れ子状態であってもよい。通常は、軌道164と同じ特徴を有する中間線196を二つのグループの軌道の中間に引くことができ、一方のグループのすべての溝112が中間線の一方の側に位置し、他方のグループのすべての溝が中間線の他方の側に位置するならば、一方のグループ160は、隣り合うグループに対して「離間」している。
図3A及び3Bは、CMPシステム、たとえば図1のCMPシステム100とで使用することができる本発明の代替研磨パッド300を示す。図3Bで見てとれるように、研磨パッド300の基本構成は、図2A及び2Bの研磨パッド104の溝112が対応する軌道164に沿ってグループ160として設けられているのと実質的に同じ手法で、溝304を、軌道312に対して概ね平行である複数の重複する段差グループ308として設けることである。図3A及び3Bの各グループ308内の溝304の配設の詳細な説明に関しては、図2A及び2Bの各グループ160での溝112の配設に関する説明を類推によって使用することができる。図3A及び3Bの典型的な研磨パッド300では、各グループ308は、環状研磨領域320内で軌道312に対して概ね平行な5つの重複する段差316を提供する6本の溝304を含む。溝304の重複する段差構造は、図2A及び2Bに関連して先に記した溝構造の機能性に類似した機能性を提供する。図2A及び2Bのグループ160と同様に、図3A及び3Bのグループ308は、N本の溝304及び対応するN−1の重複する段差316を含むことができる。同様に、グループ308の軌道312は、図2Bの軌道164に対して先に記した形状のいずれを有してもよい。また、研磨トラック320内に全体的に含まれる少なくともN−2本の溝304は、それぞれ、研磨トラック320の幅W′よりも小さい直線距離S′を有することができる。
図2Aの溝112のグループ160は、隣り合うグループから離間していると考えられるが、図3Aのグループ308は、隣接するグループとで入れ子状態にあると考えられる。グループ308の入れ子は、説明の便宜上、特にそのようなものとして列挙される図3BのグループG1、G2、G3及びGnに関連して見てとれる。グループG1は、6本の溝G11、G12、G13、G14、G15、G16を含む。同様に、グループG2は、溝G21、G22、G23、G24、G25、G26を含み、グループG3は、溝G31、G32、G33、G34、G35、G36を含む。広義には、隣接するグループ308の「入れ子」とは、2本の隣接する軌道の中間に位置する、軌道312と同じ特徴を有する中間線(図示しないが、図2Aの中間線196に類似)が一つのグループを別のグループから分割しないことをいう。もっと正確にいうと、二つの隣接するグループ308それぞれの溝304及びおそらくは他のグループからの溝が中間線の両側に位置する。入れ子グループ308の特定の実施態様では、一つのグループの特定の溝304が、他のグループの特定の溝と整合するように位置している。これは、図3Aで示され、グループG1、G2、G3及びGnに関連して図3Bで具体的に示されている。とはいうものの、入れ子は、グループ308の溝304が別のグループの溝のいずれかと整合することを必ずしも要しないということが記される。
特に図3Bを参照すると、グループG2がグループG1とで入れ子状態である場合、グループG2の溝G23がグループG1の溝G11と整合していることが見てとれる。同様に、グループG2の溝G24がグループG1の溝G12と整合している。さらに、グループG3がグループG2及びG1とで入れ子状態である場合、グループG3の溝G36がグループG2及びG1の溝それぞれG24及びG12と整合している。同様に、グループG3の溝G35がグループG2及びG1の溝それぞれG23及びG11と整合している。この入れ子は、溝Gn1が溝G13と整合し、溝Gn2が溝G14と整合し、溝Gn3が溝G15と整合し、溝Gn4が溝G16と整合するとき最終的にグループGnがグループG1とで入れ子状態になるまで周方向324に進行する。図3Bに示す溝Gn1〜6の配設によって提供される入れ子は、スラリーが1本の溝から隣接する溝まで移行するための多数の直列及び並列の経路を形成することにより、ウェーハの下のスラリーの移動を向上させ、スラリーが、溝の一つのグループによって提供される段差の経路及び隣接する入れ子グループ中の互いに整合した溝によって集合的に提供される滑らかなセグメント化経路の両方に沿ってランド区域を乗り越えて進むことを可能にする。
本発明のケミカルメカニカルポリッシング(CMP)システムの部分斜視図である。 パッドに対して周方向に互いに離間した、グループとして設けられた複数の重複する段差溝を有する図1の研磨パッドの平面図である。 離間した溝のグループの一つを示す、図2Aの研磨パッドの平面図である。 パッドに対して周方向に互いに入れ子状態である、グループとして設けられた複数の重複する段差溝を有する本発明の代替研磨パッドの平面図である。 入れ子状態の溝のグループの一つ及びグループの入れ子状態を示す、図3Aの研磨パッドの平面図である。

Claims (10)

  1. a)研磨媒体の存在で磁性、光学又は半導体基材の少なくとも一つの表面を研磨するように構成され、回転軸及び回転軸と同心的な環状研磨トラックを含む研磨層、ならびに
    b)研磨層中に形成され、環状研磨トラックを通過して延びる軌道に沿って複数のグループとして設けられた複数の溝
    を含む研磨パッドであって、各グループ内の複数の溝が、環状研磨トラック内に重複する段差パターンを形成するものである研磨パッド。
  2. 複数のグループが回転軸周りに周方向に互いに離間している、請求項1記載の研磨パッド。
  3. 複数のグループが回転軸周りに周方向に互いに入れ子状態である、請求項1記載の研磨パッド。
  4. 複数のグループそれぞれが少なくとも3本の溝を含む、請求項1記載の研磨パッド。
  5. 複数のグループそれぞれの軌道が円弧状である、請求項1記載の研磨パッド。
  6. 研磨パッドが設計回転方向を有し、複数のグループそれぞれの軌道が設計回転方向に湾曲している、請求項5記載の研磨パッド。
  7. a)研磨媒体の存在で磁性、光学又は半導体基材の少なくとも一つの表面を研磨するように構成され、回転軸及び回転軸と同心的な環状研磨トラックを含む研磨層、ならびに
    b)研磨層中に形成され、環状研磨トラックを通過して延びる軌道に沿って複数のグループとして設けられた複数の溝
    を含む研磨パッドであって、各グループ内の複数の溝が、環状研磨トラック内に少なくとも1つの重複する段差を形成するものである研磨パッド
  8. 各グループ内の複数の溝が、環状研磨トラック内に少なくとも2つの重複する段差を形成する、請求項7記載の研磨パッド。
  9. パッドが周縁をさらに含み、環状研磨トラックが円形の内側境界線を含み、研磨層が、環状研磨トラックの円形の内側境界線によって画定される中央領域と、環状研磨トラックとパッドの周縁との間に位置する周辺領域とをさらに含み、複数のグループそれぞれが、中央領域及び環状研磨トラックにのみ存在する内側溝と、環状研磨トラック及び周辺領域にのみ存在する外側溝とを含む、請求項7記載の研磨パッド。
  10. 環状研磨トラックが幅を有し、複数の溝の各溝が、環状研磨トラックの幅よりも短い長さを有する、請求項7記載の研磨パッド。
JP2005360481A 2004-12-14 2005-12-14 重複する段差溝構造を有するcmpパッド Active JP4949677B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/012,396 US7059949B1 (en) 2004-12-14 2004-12-14 CMP pad having an overlapping stepped groove arrangement
US11/012,396 2004-12-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006167908A true JP2006167908A (ja) 2006-06-29
JP4949677B2 JP4949677B2 (ja) 2012-06-13

Family

ID=36576370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005360481A Active JP4949677B2 (ja) 2004-12-14 2005-12-14 重複する段差溝構造を有するcmpパッド

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7059949B1 (ja)
JP (1) JP4949677B2 (ja)
KR (1) KR101200424B1 (ja)
CN (1) CN100419965C (ja)
DE (1) DE102005059545A1 (ja)
FR (1) FR2879953B1 (ja)
TW (1) TWI372092B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007024954A1 (de) 2007-05-30 2008-12-04 Siltronic Ag Poliertuch für DSP und CMP
TWI426980B (zh) * 2007-01-31 2014-02-21 羅門哈斯電子材料Cmp控股公司 具有溝槽以減少漿液之消耗之研磨墊及其製造方法

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7125318B2 (en) * 2003-11-13 2006-10-24 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Polishing pad having a groove arrangement for reducing slurry consumption
US7520798B2 (en) * 2007-01-31 2009-04-21 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Polishing pad with grooves to reduce slurry consumption
US7311590B1 (en) 2007-01-31 2007-12-25 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Polishing pad with grooves to retain slurry on the pad texture
US9180570B2 (en) 2008-03-14 2015-11-10 Nexplanar Corporation Grooved CMP pad
US8057282B2 (en) * 2008-12-23 2011-11-15 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. High-rate polishing method
US8062103B2 (en) * 2008-12-23 2011-11-22 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. High-rate groove pattern
CN101817160A (zh) * 2010-04-13 2010-09-01 王敬 硅锭的抛光方法、系统及抛光板
TWI599447B (zh) 2013-10-18 2017-09-21 卡博特微電子公司 具有偏移同心溝槽圖樣之邊緣排除區的cmp拋光墊
US9873180B2 (en) 2014-10-17 2018-01-23 Applied Materials, Inc. CMP pad construction with composite material properties using additive manufacturing processes
KR102295988B1 (ko) 2014-10-17 2021-09-01 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 애디티브 제조 프로세스들을 이용한 복합 재료 특성들을 갖는 cmp 패드 구성
US10875153B2 (en) 2014-10-17 2020-12-29 Applied Materials, Inc. Advanced polishing pad materials and formulations
US11745302B2 (en) 2014-10-17 2023-09-05 Applied Materials, Inc. Methods and precursor formulations for forming advanced polishing pads by use of an additive manufacturing process
US10618141B2 (en) 2015-10-30 2020-04-14 Applied Materials, Inc. Apparatus for forming a polishing article that has a desired zeta potential
US10593574B2 (en) 2015-11-06 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Techniques for combining CMP process tracking data with 3D printed CMP consumables
US10391605B2 (en) 2016-01-19 2019-08-27 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for forming porous advanced polishing pads using an additive manufacturing process
US11471999B2 (en) 2017-07-26 2022-10-18 Applied Materials, Inc. Integrated abrasive polishing pads and manufacturing methods
WO2019032286A1 (en) 2017-08-07 2019-02-14 Applied Materials, Inc. ABRASIVE DISTRIBUTION POLISHING PADS AND METHODS OF MAKING SAME
JP7299970B2 (ja) 2018-09-04 2023-06-28 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 改良型研磨パッドのための配合物
US11878389B2 (en) 2021-02-10 2024-01-23 Applied Materials, Inc. Structures formed using an additive manufacturing process for regenerating surface texture in situ
CN115070606B (zh) * 2022-06-30 2023-11-14 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 一种用于对硅片进行抛光的抛光垫和抛光设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5990012A (en) * 1998-01-27 1999-11-23 Micron Technology, Inc. Chemical-mechanical polishing of hydrophobic materials by use of incorporated-particle polishing pads
JP2000042901A (ja) * 1998-07-29 2000-02-15 Toshiba Ceramics Co Ltd 研磨布およびその製造方法
KR20010060630A (ko) * 1999-12-27 2001-07-07 윤종용 연마잔류물의 용이한 배출을 위한 구조를 갖는 화학기계적연마 패드
KR20020022198A (ko) * 2000-09-19 2002-03-27 윤종용 표면에 비 선형 트랙이 형성된 연마 패드를 구비하는화학적 기계적 연마 장치
JP2005183708A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Cmp用研磨パッド、及びそれを用いた研磨方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5177908A (en) 1990-01-22 1993-01-12 Micron Technology, Inc. Polishing pad
US5650039A (en) 1994-03-02 1997-07-22 Applied Materials, Inc. Chemical mechanical polishing apparatus with improved slurry distribution
US5645469A (en) 1996-09-06 1997-07-08 Advanced Micro Devices, Inc. Polishing pad with radially extending tapered channels
JPH11156699A (ja) * 1997-11-25 1999-06-15 Speedfam Co Ltd 平面研磨用パッド
GB2345255B (en) 1998-12-29 2000-12-27 United Microelectronics Corp Chemical-Mechanical Polishing Pad
US20020068516A1 (en) 1999-12-13 2002-06-06 Applied Materials, Inc Apparatus and method for controlled delivery of slurry to a region of a polishing device
US6241596B1 (en) 2000-01-14 2001-06-05 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for chemical mechanical polishing using a patterned pad
JP2002200555A (ja) * 2000-12-28 2002-07-16 Ebara Corp 研磨工具および該研磨工具を具備したポリッシング装置
US6783436B1 (en) * 2003-04-29 2004-08-31 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Polishing pad with optimized grooves and method of forming same
US6843711B1 (en) 2003-12-11 2005-01-18 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc Chemical mechanical polishing pad having a process-dependent groove configuration

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5990012A (en) * 1998-01-27 1999-11-23 Micron Technology, Inc. Chemical-mechanical polishing of hydrophobic materials by use of incorporated-particle polishing pads
JP2000042901A (ja) * 1998-07-29 2000-02-15 Toshiba Ceramics Co Ltd 研磨布およびその製造方法
KR20010060630A (ko) * 1999-12-27 2001-07-07 윤종용 연마잔류물의 용이한 배출을 위한 구조를 갖는 화학기계적연마 패드
KR20020022198A (ko) * 2000-09-19 2002-03-27 윤종용 표면에 비 선형 트랙이 형성된 연마 패드를 구비하는화학적 기계적 연마 장치
JP2005183708A (ja) * 2003-12-19 2005-07-07 Toyo Tire & Rubber Co Ltd Cmp用研磨パッド、及びそれを用いた研磨方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI426980B (zh) * 2007-01-31 2014-02-21 羅門哈斯電子材料Cmp控股公司 具有溝槽以減少漿液之消耗之研磨墊及其製造方法
DE102007024954A1 (de) 2007-05-30 2008-12-04 Siltronic Ag Poliertuch für DSP und CMP

Also Published As

Publication number Publication date
US20060128290A1 (en) 2006-06-15
FR2879953A1 (fr) 2006-06-30
DE102005059545A1 (de) 2006-07-13
CN100419965C (zh) 2008-09-17
KR20060067140A (ko) 2006-06-19
CN1790624A (zh) 2006-06-21
TWI372092B (en) 2012-09-11
FR2879953B1 (fr) 2009-02-13
JP4949677B2 (ja) 2012-06-13
TW200626294A (en) 2006-08-01
KR101200424B1 (ko) 2012-11-12
US7059949B1 (en) 2006-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4949677B2 (ja) 重複する段差溝構造を有するcmpパッド
JP4820555B2 (ja) 溝付き研磨パッド及び方法
JP4689240B2 (ja) スラリー消費を減らすための溝構造を有する研磨パッド
JP2006167907A (ja) 研磨媒体利用度を改善するために設けられた溝を有するcmp研磨パッド
JP4786946B2 (ja) 研磨中に混合伴流を促進するように配置された溝を有する研磨パッド
JP4916657B2 (ja) プロセスに依存した溝構造を有するケミカルメカニカル研磨パッド
JP5453075B2 (ja) 高速研磨方法
US7156721B2 (en) Polishing pad with flow modifying groove network
US7131895B2 (en) CMP pad having a radially alternating groove segment configuration
JP2008207322A (ja) パッドテクスチャー上にスラリーを保持するための溝を有する研磨パッド
JP2010155339A (ja) 高速溝パターン
JP4689241B2 (ja) スラリー利用度を高める溝を有する研磨パッド
JP5208530B2 (ja) スラリー消費を低減するための溝を有する研磨パッド
JP2008500198A (ja) 揺動経路溝ネットワークを有する研磨パッド

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081111

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110901

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120308

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150316

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4949677

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150