JP2011517853A - 空隙形成が制御された研磨パッド - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シリコンなどの比較的平坦なまたは薄い半導体材料から形成される半導体デバイスなどの研磨材料に使用するための化学/機械的な研磨パッドに関する。研磨パッドは、空隙を含む繊維質ポリマーマトリクスを含んでいてもよく、空隙の幾何形状、分布、サイズなどは製造プロトコルにより目標レベルに調節される。
[背景技術]
半導体ウェハー、ブランケットシリコーンウェハーおよびコンピュータハードディスクなどのマイクロエレクトロニクスデバイスの製造におけるプロセスステップとしてCMP(化学機械的平坦化)を適用するにあたっては、研磨剤含有スラリーまたは研磨剤を含まないスラリーと併せて研磨パッドを使用して、デバイスの表面の平坦化に作用を及ぼしてもよい。概して、オングストロームのオーダーで測定されるデバイスの表面の高度の平坦性を達成するためには、スラリー流をデバイスの表面とパッドとの間に均等に分布させなくてはならない。スラリーのこのような均等な分布を促進するため、研磨パッド上に複数の溝またはくぼみ構造が具備されてもよい。複数の溝は、個々に0.010インチから0.050インチの溝幅、0.010インチから0.080インチの深さを有し、隣接する溝との間で0.12インチから0.25インチの間隔をそれぞれ有していてもよい。
[発明の概要]
化学機械的平坦化研磨パッドを形成する第1の方法が提供され、その方法は、要素網状構造と、ポリマーおよび反応性プレポリマーのうちの少なくとも1つとを含む組成物を用意するステップを含む。その後、組成物に対し気体を導入し、この気体を利用して組成物中に複数の空隙を生成してもよい。
本開示は、以下の説明に記載され、あるいは図面中に例示されている構造の詳細および構成要素の配置の応用において限定されるものではないと認識され得る。本明細書中の実施形態は、その他の実施形態となることもでき、また、さまざまな方法で実践または実施可能な実施形態である。同様に、本明細書中で使用されている表現および用語は、記述を目的としたものであって、限定的なものとみなされるべきではないと認識され得る。本明細書における「including(〜を含む)」「comprising(〜を含む、構成する)」または「having(〜を有する)」およびこれらの語尾変化形態の使用は、列挙される事項およびその同等物ならびに付加的な事項を包含するように意図されている。別段の限定がないかぎり、「連結される(connected)」、「結合される(coupled)」および「取付けられる(mounted)」並びにこれらの語尾変化形態は、本明細書中において広義で用いられ、直接的および間接的連結、結合および取付けを包含する。さらに、「連結される(connected)」および「結合される(coupled)」並びにこれらの語尾変化形態は、物理的または機械的連結または結合に限定されない。
図6は、金型の隙間高さが130ミル(0.130インチ)から100ミル(0.100インチ)まで変更された場合、空隙の発生が可能であり、空隙率は気体の不在下で、形成されたポリマーと連結する要素網状構造(ファブリック)に対して増大され得る、ということを示している。すなわち、以下でより完全に説明されているように、ポリマー内部の所定の圧縮からのファブリックの弾性回復などのような主として機械的手段として理解され得るものに起因して、空隙が形成され得る。
Claims (32)
- 化学機械的平坦化研磨パッドを形成する方法において、
要素網状構造、およびポリマーと反応性プレポリマーとのうちの少なくとも1つを含む組成物を提供するステップと、
前記組成物に第1の気体を導入するステップと、
前記気体を用いて前記組成物中に複数の空隙を生成するステップと、
を含む方法。 - 前記組成物に対して第1の気体を導入する前記ステップが、揮発して気体を提供する前記組成物の構成要素により達成される、請求項1に記載の方法。
- 化学反応、熱反応および熱に対する曝露のうちの少なくとも1つの結果として、前記構成要素が揮発する、請求項2に記載の方法。
- 前記構成要素が発泡剤を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記構成要素に要素網状構造が備わっている、請求項2に記載の方法。
- 前記組成物に第1の気体を導入する前記ステップが、気体を発生させる条件下に前記組成物内部の発泡剤をさらすことによって達成される、請求項1に記載の方法。
- 前記発泡剤に前記要素網状構造が備わっている、請求項6に記載の方法。
- 前記組成物が、前記要素網状構造を金型内に入れることと、その後ポリマーおよび反応性プレポリマーのうちの少なくとも1つを金型に導入することとによって提供される、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の気体が、金型内での前記組成物のゲル化の間に前記組成物に導入される、請求項1に記載の方法。
- 前記要素網状構造の少なくとも一部分が、前記空隙の少なくとも一部分に連結されている、請求項1に記載の方法。
- 前記要素網状構造が相互に連結している、請求項1に記載の方法。
- 前記要素網状構造がパッド内部の一層の中に提供されている、請求項1に記載の方法。
- 前記要素網状構造の少なくとも一部分が親水性である、請求項1に記載の方法。
- 前記要素網状構造が複数の繊維を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記繊維がファブリックの形態で提供される、請求項14に記載の方法。
- 前記繊維がシートの形で提供される、請求項14に記載の方法。
- 研磨のためにパッドが使用される場合に、パッドと共に用いられるスラリーの存在下で前記要素網状構造の少なくとも一部分が可溶性を示す請求項1に記載の方法。
- 前記要素網状構造がスラリー中で可溶性を示す複数の繊維を含む、請求項17に記載の方法。
- 前記要素網状構造が長さ、幅および/または厚み寸法を有し、前記長さ、幅または厚み寸法の1つを前記ポリマーまたは前記反応性プレポリマーの1つの存在下での力を印加により変化させ、前記力を除去し、前記長さ、幅および/またはの厚みのうちの少なくとも1つの値を変化させて1つまたは複数の空隙を形成する、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の気体および第2の気体が空気を含む、請求項1に記載の方法。
- 化学機械的平坦化研磨パッドを形成する方法において、
要素網状構造と、ポリマーおよび反応性ポリマーのうちの少なくとも1つとを含む組成物を提供するステップを含み;
前記要素網状構造が長さ、幅および/または厚み寸法を有し、前記長さ、幅または厚み寸法の1つが前記ポリマーまたは反応性プレポリマーの1つの存在下での力の印加によって変化し、前記力を除去し、前記長さ、幅および/またはの厚みのうちの少なくとも1つの値を変化させて1つまたは複数の空隙を形成する、方法。 - ポリマー内部に分散した要素網状構造と、
パッド内に形成された複数の空隙と、
前記空隙の少なくとも一部分に連結された前記要素網状構造の少なくとも一部分と、
を含む化学機械的平坦化研磨パッド。 - 空隙が、0.1μm3〜1,000,000μm3の空間を画定している、請求項22に記載のパッド。
- 空隙が、100μm3〜1,000,000μm3の空間を画定している、請求項22に記載のパッド。
- パッドが1つの体積を有し、
前記空隙がパッドの体積の10%〜75%を構成している、請求項22に記載のパッド。 - パッドが1つの体積を有し、
空隙がパッドの体積の5%〜25%を構成している、請求項22に記載のパッド。 - 前記要素網状構造が相互に連結している、請求項22に記載のパッド。
- 前記要素網状構造がパッド内部の1層の中に提供されている、請求項22に記載のパッド。
- 前記要素網状構造の少なくとも一部分が親水性である、請求項22に記載のパッド。
- 前記要素網状構造が複数の繊維を含む、請求項22に記載のパッド。
- 前記繊維がファブリックの形で提供される、請求項30に記載のパッド。
- 前記繊維がシートの形で提供される、請求項30に記載のパッド。
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