JP2012507409A - Monolithic linear polishing sheet - Google Patents
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Abstract
化学的機械研磨物品は、研磨表面を有する単一の連続する層とすることができ、この層は、幅および幅の少なくとも4倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである。研磨物品を形成することは、可動ベルト上に液状前駆体を堆積させるステップと、可動ベルト上に置いたまま液状前駆体を少なくとも部分的に硬化させて研磨層を形成するステップと、ベルトから研磨層を取り外すステップとを含むことができる。 The chemical mechanical abrasive article may be a single continuous layer having an abrasive surface, the layer being an elongated, substantially rectangular sheet having a width and a length of at least four times the width. Forming the abrasive article includes depositing a liquid precursor on the movable belt, curing the liquid precursor at least partially while remaining on the movable belt to form an abrasive layer, and polishing from the belt. Removing the layer.
Description
本開示は、化学的機械研磨に関する。 The present disclosure relates to chemical mechanical polishing.
集積回路は通常、導電層、半導電層、または絶縁層をシリコンウェーハ上に順次堆積させることによって、基板上に形成される。1つの製作ステップは、パターン付きの停止層を覆うように充填剤層を堆積させることと、停止層が露出されるまで充填剤層を平坦化することとを含む。たとえば、絶縁層内のトレンチまたは孔に導電層を充填することができる。平坦化後、導電層のうち絶縁層の隆起したパターン間に残っている部分が、基板上の薄膜回路間に導電経路を提供するバイア、プラグ、および配線を形成する。平坦化はまた、フォトリソグラフィのために平坦な表面を提供するのに使用することもできる。 Integrated circuits are typically formed on a substrate by sequentially depositing a conductive layer, a semiconductive layer, or an insulating layer on a silicon wafer. One fabrication step includes depositing a filler layer over the patterned stop layer and planarizing the filler layer until the stop layer is exposed. For example, a conductive layer can be filled in a trench or hole in the insulating layer. After planarization, the portions of the conductive layer that remain between the raised patterns of the insulating layer form vias, plugs, and wiring that provide conductive paths between the thin film circuits on the substrate. Planarization can also be used to provide a flat surface for photolithography.
化学的機械研磨(CMP)は、1つの受け入れられている平坦化方法である。通常、この平坦化方法では、キャリアまたは研磨ヘッド上に基板を据え付ける必要がある。キャリアヘッドは、基板の露出された表面を研磨パッドに当て、基板上に制御可能な負荷、すなわち圧力を提供する。研磨パッドの表面には、砥粒スラリーなどの研磨液が供給される。 Chemical mechanical polishing (CMP) is one accepted planarization method. Usually, this planarization method requires that the substrate be mounted on a carrier or polishing head. The carrier head applies the exposed surface of the substrate to the polishing pad and provides a controllable load or pressure on the substrate. A polishing liquid such as an abrasive slurry is supplied to the surface of the polishing pad.
あるタイプの研磨システムでは、研磨パッドは、プラテン全体にわたって漸進的に前進する直線シートである。 In one type of polishing system, the polishing pad is a linear sheet that progressively advances across the platen.
一態様では、化学的機械研磨物品は、研磨表面を有する単一の連続する層であり、この層は、幅および幅の少なくとも4倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである。 In one aspect, the chemical mechanical abrasive article is a single continuous layer having an abrasive surface, the layer being an elongated substantially square sheet having a width and a length of at least four times the width.
実装形態は、以下の特徴の1つまたは複数を含むことができる。層は、ポリウレタン、たとえば多孔質ポリウレタンとすることができる。層は、約30〜50ミルの厚さを有することができる。研磨表面は、研磨パッドを完全にではなく部分的に貫通する複数の溝を含むことができる。これらの溝は、約15〜30ミルの深さを有することができる。層の少なくとも一部分は、ロール状に巻くことができる。層は、約20〜30フィートの長さおよび約2〜4フィートの幅を有することができる。 Implementations can include one or more of the following features. The layer can be a polyurethane, such as a porous polyurethane. The layer can have a thickness of about 30-50 mils. The polishing surface can include a plurality of grooves that partially penetrate the polishing pad rather than completely. These grooves can have a depth of about 15-30 mils. At least a portion of the layer can be wound into a roll. The layer can have a length of about 20-30 feet and a width of about 2-4 feet.
別の態様では、化学的機械研磨物品は、第1および第2のシート部分と、第1および第2のシート部分の長さに亘って延びて第1のシート部分と第2のシート部分を接続する窓とを含む。各シート部分は、研磨表面を有する単一の連続する層からなり、各シート部分は、幅および幅の少なくとも4倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである。 In another aspect, a chemical mechanical abrasive article extends between the first and second sheet portions and the lengths of the first and second sheet portions to connect the first sheet portion and the second sheet portion. Including a connecting window. Each sheet portion consists of a single continuous layer having an abrasive surface, each sheet portion being an elongated substantially square sheet having a width and a length of at least four times the width.
別の態様では、化学的機械研磨アセンブリは、送りローラと、巻取りローラと、送りローラに巻かれている第1の端部および巻取りローラに巻かれている第2の端部を有する研磨シートとを含む。研磨シートは、研磨表面を有する単一の連続する層からなり、この層は、幅および幅の少なくとも4倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである。 In another aspect, a chemical mechanical polishing assembly comprises a feed roller, a take-up roller, a polishing end having a first end wound on the feed roller and a second end wound on the take-up roller. Sheet. An abrasive sheet consists of a single continuous layer having an abrasive surface, which is an elongated, substantially rectangular sheet having a width and a length of at least four times the width.
別の態様では、研磨物品を形成する方法は、可動ベルト上に液状前駆体を堆積させるステップと、可動ベルト上に置いたまま液状前駆体を少なくとも部分的に硬化させて研磨層を形成するステップと、ベルトから研磨層を取り外すステップとを含む。 In another aspect, a method of forming an abrasive article includes depositing a liquid precursor on a movable belt and at least partially curing the liquid precursor while on the movable belt to form an abrasive layer. And removing the abrasive layer from the belt.
実装形態は、以下の特徴の1つまたは複数を含むことができる。液状前駆体は、ベルト上に支持されたキャリアシート、たとえばポリエチレンテレフタレートポリエステル膜上へ堆積させることができる。研磨層は、キャリアシートから除去することができる。研磨層の上部表面および底部表面は、研削することができる。液状前駆体を少なくとも部分的に硬化させるステップは、加熱するステップを含むことができる。研磨シートは、ベルトから取り外した後、完全に硬化させることができる。研磨シートは圧縮することができ、たとえばピンチローラ間に通すことができる。研磨シート内には溝を形成することができる。研磨シートの縁部は切り取ることができる。 Implementations can include one or more of the following features. The liquid precursor can be deposited on a carrier sheet supported on a belt, such as a polyethylene terephthalate polyester film. The polishing layer can be removed from the carrier sheet. The top and bottom surfaces of the polishing layer can be ground. At least partially curing the liquid precursor can include heating. The abrasive sheet can be fully cured after removal from the belt. The abrasive sheet can be compressed, for example, passed between pinch rollers. Grooves can be formed in the polishing sheet. The edge of the abrasive sheet can be cut off.
利点には、以下が含まれ得る。研磨層は、送りローラに巻き付けられているシートの長さを低減させることなくより厚くすることができ、したがってパッド寿命を増大させる。研磨シート内の窓を介する光伝送を改善することができる。 Advantages can include the following. The polishing layer can be made thicker without reducing the length of the sheet wrapped around the feed roller, thus increasing pad life. Light transmission through the window in the polishing sheet can be improved.
他の特徴および利点は、図面および特許請求の範囲を含めて以下の説明から明らかになるであろう。 Other features and advantages will become apparent from the following description, including the drawings and the claims.
図1および2を参照すると、1つまたは複数の基板10が化学的機械研磨装置20によって研磨される。類似の研磨装置の説明は、米国特許第6,244,935号に見ることができる。同特許の記載を参照により組み込む。研磨装置20は機械基部22を含み、卓上23で、第1の研磨ステーション25a、第2の研磨ステーション25b、および最終の研磨ステーション25cを含む一連の研磨ステーション、ならびに搬送ステーション27を支持する。
With reference to FIGS. 1 and 2, one or
各研磨ステーションは、回転可能なプラテンを含む。第1のステーション25aなど、研磨ステーションの少なくとも1つは、回転可能な方形プラテン100に据え付けられた研磨カートリッジ102を含む。研磨カートリッジ102は、直線的に前進可能な研磨材料のシートまたはベルトを含む。残りの研磨ステーション、たとえば第2の研磨ステーション25bおよび最終の研磨ステーション25cは、それぞれ「標準的な」円形の研磨パッド32および34を含むことができ、円形の研磨パッド32および34はそれぞれ、円形プラテン30に接着するように取り付けられる。各プラテンは、プラテンを回転させるプラテン駆動モータに接続することができる。
Each polishing station includes a rotatable platen. At least one of the polishing stations, such as the
各研磨ステーション25a、25b、および25cはまた、スラリー送出口、パッド水洗いシステム(関連する研磨表面の上に突出する組み合わせたスラリー/水洗いアーム52とすることもできる)、およびパッド調節器装置40を含む。
Each polishing
研磨ステーションの上に中心柱62によって回転可能な多ヘッドカルーセル60が支持され、カルーセルモータアセンブリ(図示せず)によってカルーセル軸64の周りを回転させられる。カルーセル60は、カルーセル軸64の周りに等しい角度間隔でカルーセル支持板66上に据え付けられた4つのキャリアヘッドシステムを含むことができる。キャリアヘッドシステムの3つは、基板を受け取って維持し、ステーション25aの研磨シートおよびステーション25bおよび25cの研磨パッドに押し付けることによって基板を研磨する。キャリアヘッドシステムの1つは、搬送ステーション27から基板を受け取り、搬送ステーション27へ基板を送出する。
A rotatable
各キャリアヘッドシステムは、キャリアまたはキャリアヘッド80を含む。キャリア駆動軸78は、キャリアヘッド回転モータ76(カルーセルカバーの4分の1を除去することによって示す)をキャリアヘッド80に接続し、したがって各キャリアヘッドは、独自の軸の周りを独立して回転することができる。さらに、各キャリアヘッド80は、カルーセル支持板66内に形成された放射状のスロット72内で独立して横方向に振動する。
Each carrier head system includes a carrier or
図3A、3B、および3Cを参照すると、研磨カートリッジ102は、研磨ステーション25aの方形プラテン100に着脱可能に固定される。研磨カートリッジ102は、送りローラ130と、巻取りローラ132と、研磨パッド材料の概ね直線のシート110(研磨ベルトまたは網を形成すると見なすことができる)とを含む。研磨シート(ローラから完全にほどかれている場合)の長さは、研磨シートの幅より著しく大きい。研磨シートの未使用すなわち「新品」の部分120は送りローラ130に巻き付けられ、研磨シートの使用済みの部分122は巻取りローラ132に巻き付けられている。基板を研磨するために使用される研磨シートの方形の露出された部分124は、方形プラテン100の上部表面140を覆うように、使用済みの部分122と未使用の部分120の間を延びる。
Referring to FIGS. 3A, 3B, and 3C, the polishing
方形プラテン100を回転させて(図3Aに想像線の矢印「A」で示す)、研磨シートの露出された部分を回転させ、それによって研磨中に基板と研磨シートの間の相対的な運動を提供することができる。研磨動作間には、研磨シートを前進させて(図3Aに想像線の矢印「B」で示す)、研磨シートの未使用の部分を露出させることができる。研磨材料が前進すると、研磨シート110は送りローラ130から解かれて、方形プラテンの上部表面を通過し、巻取りローラ132によって巻き取られる。
The
図4を参照すると、研磨シート110は、研磨表面112をもつ研磨層と、研磨層を越えて延びる先端部160および終端部162とを含む(したがって、研磨表面112は、研磨シートの端部まで延びない)。先端部および終端部は、研磨層より可撓性が高く、かつ任意選択で圧縮性が低い材料から形成することができる。先端部160および終端部162は、先端部の裏面のテープまたは感圧接着剤によって、送りローラ130および巻取りローラ132に取り付けることができる。テープまたは接着剤を覆うように剥がせるライナを配置し、研磨シート110をローラに取り付ける前に除去することができる。
Referring to FIG. 4, the
研磨層は、多孔質ポリウレタンとすることができ、先端部および終端部は、薄い裂けにくい材料、たとえばポリエチレンテレフタレートとすることができる。研磨層は不透明とすることができ、一方先端部および終端部は透明とすることができる。先端部160および終端部162には、部品番号、材料タイプ、ロット番号、または研磨層長さなどの情報を印刷またはエンボス加工することができる。
The polishing layer can be made of porous polyurethane, and the tip and end can be made of a thin material that is difficult to tear, such as polyethylene terephthalate. The polishing layer can be opaque, while the tip and end can be transparent. Information such as a part number, a material type, a lot number, or a polishing layer length can be printed or embossed on the
研磨表面112内には、幅全体にわたってシートの進行方向を横切る溝を形成することができる。これらの溝は、研磨層の深さのほぼ半分、たとえば深さ18〜20ミルとすることができる。溝は、均一の幅およびピッチを有することができ、たとえば幅約1ミリメートルを有し、約2〜3ミリメートル隔置される。図9を参照すると、溝128は、研磨層の縁部の手前で止まることができる。そのような溝構成により、研磨パッドの裂けにくさを改善することができる。
A groove can be formed in the polishing
裏打ち層116は、厚さ約5ミルとすることができる。研磨層は、長さ約20〜30フィート、たとえば長さ20〜25フィートとすることができ、また幅20〜30インチ、たとえば幅約28インチとすることができる。先端部160および終端部162は、研磨層と同じ幅を有し、また長さ約6フィートとすることができる。
The
図5Aを参照すると、一実装形態では、研磨シートは、裏打ち層116と、裏打ち層116上に形成された研磨層114とを含む。この実装形態では、裏打ち層116は、研磨層114にまたがる連続するシートとすることができる。横方向(シートの長さおよび進行方向に対して垂直)では、研磨層114および裏打ち層116の広い縁部164(シートの長さ沿い)は、研磨層と裏打ち層116が同じ幅を有するように整合させることができる。対照的に、長手方向(シートの長さおよび進行方向に対して平行)では、裏打ち層116は、研磨層114の狭い縁部166(シートの幅を横断する縁部)を越えて延び、先端部160および終端部162を提供する。先端部160および終端部162の領域では、裏打ち層116の上部表面を最も外側の表面とすることができ、すなわち裏打ち層116の上に他の層は存在しない。上記のように、先端部160および終端部162には、部品番号、材料タイプ、ロット番号、または研磨層長さなどの情報を印刷またはエンボス加工することができる。
Referring to FIG. 5A, in one implementation, the abrasive sheet includes a
研磨層114は、多孔質ポリウレタンとすることができ、裏打ち層116は、薄い可撓性で概ね圧縮性のない流体を通さないシート、たとえばポリエチレンテレフタレートとすることができる。裏打ち層116は透明とすることができる。ポリウレタン層は、厚さ35〜40ミルとすることができる。研磨層114は、単一の連続する破れていない層として置くことができる。別法として、研磨層114は、たとえば長さ2〜4フィートの隣接するストリップを並べることもできる。
The
研磨層114は、接着剤170、たとえば感圧接着層によって、裏打ち層116の上部表面に固定することができる。たとえば、研磨層114と裏打ち層116を別個に製作し、次いでともに接着することができる。別法として、研磨層114は、接着剤を用いないで裏打ち層116に接着することができる。たとえば、裏打ち層116上へ研磨層の液状前駆体を分与して硬化させ、それによって裏打ち層116に接着する研磨層114を形成することができる。
The
図5Bを参照すると、別の実装形態では、研磨シートは、裏打ち層116と、裏打ち層116上に形成された研磨層114とを含むが、先端部160および終端部162は、裏打ち層116に接合された別個の部片172である。この実装形態では、裏打ち層116は、研磨層114にまたがって研磨層114と同一の広がりをもつ縁部を有する連続するシートとすることができる。
Referring to FIG. 5B, in another implementation, the abrasive sheet includes a
研磨層114は、多孔質ポリウレタンとすることができる。裏打ち層116は、研磨層より柔らかくても、または研磨層より圧縮性が低くてもよく、また透明であっても、または不透明であってもよい。たとえば、裏打ち層は、ウレタンに含浸させた繊維状マットなどの柔らかいサブパッドとすることができ、またはポリエチレンテレフタレートなどの概ね圧縮性のない層とすることができる。別個の部片172は、薄く可撓性で裂けにくく概ね圧縮性のない流体を通さないシート、たとえばポリエチレンテレフタレートとすることができる。
The
上記で論じたように、研磨層114は、接着剤の有無にかかわらず、裏打ち層に固定することができる。先端部および終端部の部片172は、研磨シートの下面上の突き合わせ接合部および薄いテープ174で裏打ち層116に固定することができる。
As discussed above, the
図5Cを参照すると、別の実装形態では、研磨シートは、研磨層114を含むが裏打ち層をもたず、先端部160および終端部162は、研磨層114に接合された別個の部片である。研磨層114は、多孔質ポリウレタンとすることができる。研磨層114の引張り強さは、約22MPa(3000psi超)とすることができる。これは、プラテン上へ網を真空チャックする間に印加される平均応力(約14psi)、または網を前進させる間に印加される平均応力(約100psi)を超過するべきである。
Referring to FIG. 5C, in another implementation, the abrasive sheet includes an
別個の部片172は、薄い可撓性で裂けにくく概ね圧縮性のない流体を通さないシート、たとえばポリエチレンテレフタレートとすることができる。先端部および終端部の部片172は、研磨シートの下面上の薄いテープ174によって研磨層114に接合することができる。
The
上記の実装形態のそれぞれにおいて、研磨層は研磨シートの縁部まで延びないため、この研磨シートは、長さ全体にわたって研磨層を有する研磨シートと比較すると、より少ない研磨層材料を使用して、したがってより低いコストで製作することができる。 In each of the above implementations, the abrasive layer does not extend to the edge of the abrasive sheet, so this abrasive sheet uses less abrasive layer material compared to an abrasive sheet having an abrasive layer throughout its length, Therefore, it can be manufactured at a lower cost.
図3Bおよび6を参照すると、送りローラ130および巻取りローラ132は、研磨シート110の幅よりわずかに長いはずである。ローラ130、132は、研磨シートの幅よりわずかに長く、直径約2”のプラスチックまたは金属の円筒とすることができる。送りローラ130の対向する端面134(図6には送りローラのみを示すが、巻取りローラも同様に構築されることになる)はそれぞれ、プラテン上の支持および駆動機構に係合する凹部136を含むことができる。たとえば、一方の端面は鍵付きのスロットを含むことができ、このスロット内に整合ピンが嵌合し、また他方の端面は鍵付きの星状パターンを含むことができ、このパターン内に駆動歯車が嵌合する。さらに、各ローラの両方の端部は、円形のフランジ138を含むことができる。フランジ138は、ローラの表面の上に突出して研磨シートを定位置に維持し、ローラのいずれかの側から研磨シートが滑り落ちるのを防止する。
Referring to FIGS. 3B and 6, the
先端部および終端部は、研磨層より可撓性を高くすることができるため、より容易に操作でき、したがってより容易にローラ上に設置することができる。さらに、先端部および終端部は、研磨層より可撓性を高くすることができるため、先端部および終端部は、ローラ上によりきつく巻くことができる。これによって、ローラの直径を低減させることができ、したがってカートリッジによって必要とされる体積を低減させ、またはカートリッジ内により多くの研磨材料を貯蔵することができる。 The tip and end can be more flexible than the polishing layer and can therefore be more easily manipulated and therefore more easily placed on the roller. Furthermore, since the tip and end portions can be more flexible than the polishing layer, the tip and end portions can be wound more tightly on the roller. This can reduce the diameter of the roller, thus reducing the volume required by the cartridge or storing more abrasive material in the cartridge.
図7を参照すると、別の実装形態では、研磨シートは単一の層であり、具体的には、研磨表面112をもつが裏打ち層またはキャリア膜をもたず、また先端部または終端部をもたない研磨層114である。研磨層114は連続するモノリシック層である。送りローラと巻取りローラの間の研磨層の長さ全体は、断続しない継ぎ目のない部分であり、たとえば別個の部片間の接着接続が存在せず、研磨層114全体が概ね均一の組成のものである。いくつかの実装形態では、研磨層は、別個の部片の熱に基づく成型を行わずに形成される(そのような成型は、成型が行われる場所に一貫性のわずかに異なる領域を生成するはずであり、研磨層114は、そのような領域をなくすのに十分なほど均質にすることができる)。研磨層114は、典型的なCMP処理条件で印加される機械的な力の下で裂けないようにするのに十分な結合力および機械的完全性を有する。研磨層114は、多孔質ポリウレタンとすることができる。研磨層114の長さは、幅より少なくとも6倍大きくすることができる。たとえば、研磨層114は、幅約2〜3フィート、たとえば幅2.5フィート、および長さ30〜40フィートとすることができる。図7には平坦な状態で示すが、使用の際には、研磨シート114の端部部分は、たとえば図3Bに示すように、巻取りおよび送りローラの周りにロール状に巻かれることになる。研磨シートの長さと幅の比は、少なくとも4:1、たとえば12:1とすることができる。
Referring to FIG. 7, in another implementation, the abrasive sheet is a single layer, specifically having an
研磨層114は、厚さ約30〜50ミルとすることができる。裏打ち層、および裏打ち層を研磨層に維持することになる接着剤が排除されるため、研磨層をより厚くすることができ、それでもなお、研磨マガジンの直径を増大させることなく、同じ長さの研磨シートをスピンドルに巻くことができる。研磨層114がより厚いため、研磨シートの単位長さ当たり研磨される基板の数を増大させることができ、したがってパッド寿命を増大させることができる。たとえば、厚さ40ミルの研磨層、厚さ5ミルの裏打ち層、および厚さ5ミルの接着剤をもつ研磨シートと比較すると、厚さ50ミルの研磨層をもつ(ただし裏打ち層または接着剤をもたない)研磨シートでは、容量が約20〜33%増大するはずである。研磨層114の研磨表面112内には、研磨層パッドを完全にではなく部分的に貫通し、たとえば約15〜30ミル、たとえば研磨層の厚さのほぼ半分の深さを有する溝を形成することができる。
The
研磨シート内に窓ストライプが形成される場合、ストライプの両側の2つの部分はそれぞれ、単一の連続する層とすることができる。窓の辺は、研磨層部分の辺に成型することができる。 If a window stripe is formed in the abrasive sheet, each of the two portions on either side of the stripe can be a single continuous layer. The side of the window can be molded into the side of the polishing layer portion.
図8を参照すると、そのようなモノリシック研磨シートを作製する方法は、可動ベルト210上へ液状前駆体200を堆積させることである。ベルト210上の液状前駆体の層を第1の硬化プロセスにかけることができ、たとえばベルトおよび層は、炉212または他の熱源を通過して、前駆体を少なくとも部分的に硬化させて半固体のシート202にすることができる。次いで、半固体のシート202をベルトから取り外し、シートを所望の厚さに圧縮するピンチローラ214、216間に通すことができる。さらに、ピンチローラ216の1つの上の突起が、半固体のシート202の表面内へ溝を刻み込むことができる。次いで、シート202を第2の硬化プロセス、たとえば第2の炉220などの追加の熱にかけて、最終の所望の硬さまで硬化させることができる。シート202の縁部は、均一の幅の研磨シートを提供するように切り取ることができ、また必要な場合、研磨シートは、バリまたは他の欠陥を除去するために、たとえば研削機で、またはシートの上部および底部部分を削る刃の間に通すことによって、滑らかにかつ/または薄くすることができる。類似のプロセスを使用して、図5Cの実装形態に対する研磨層114を作製することができる。
Referring to FIG. 8, a method for making such a monolithic abrasive sheet is to deposit a
いくつかの実装形態では、キャリアシート上にポリウレタン前駆体材料を流し込み(たとえば、キャリアシートが可動ベルト状の表面を提供するように、キャリアシートを可動ベルト上に置き、または隔置されたローラ上に支持する)、前駆体を第1の硬化ステップにかけることによって、研磨シートを形成することができる。キャリアシートは、最終の硬化ステップの前または後に剥がすことができる。次いで、研磨シートの両側を削り、研削し、かつ/または砂で磨いてパッド厚さを調整し、任意の硬化させたクラスト層を除去することができる。 In some implementations, a polyurethane precursor material is poured onto the carrier sheet (eg, the carrier sheet is placed on a movable belt or on spaced rollers so that the carrier sheet provides a movable belt-like surface. The abrasive sheet can be formed by subjecting the precursor to a first curing step. The carrier sheet can be peeled off before or after the final curing step. The abrasive sheet can then be scraped on both sides, ground and / or polished with sand to adjust the pad thickness and remove any cured crust layer.
硬化させた研磨シート上には、ナイフの刃などの切断工具を使用して溝を形成することができる。パターン付きのローラで刻み込み、後の硬化ステップによって溝が形成された場合、適切な程度の圧縮を選択することによって、溝は、溝内に滑らかなまたは非多孔質の表面層をもつように形成することができる(対照的に、研磨表面自体は多孔質とすることができ、ナイフで多孔質パッド内に形成される溝は、多孔質の壁および底部を有する)。そのような場合、廃棄物または研磨くずは、溝内に閉じ込められたまま残る可能性が低く、したがって欠陥、たとえば引っ掻きの潜在性を低減させることができる。 Grooves can be formed on the cured abrasive sheet using a cutting tool such as a knife blade. If the grooves are formed by engraving with a patterned roller and a subsequent curing step, the grooves will have a smooth or non-porous surface layer in the grooves by selecting the appropriate degree of compression. (In contrast, the polishing surface itself can be porous, and the groove formed in the porous pad with a knife has a porous wall and bottom). In such cases, the waste or abrasive debris is less likely to remain trapped in the groove, thus reducing the potential for defects, such as scratches.
図3A、3B、および3Cに戻ると、方形プラテン100は、送り縁部142、巻取り縁部144、および2つの並行する横方向の縁部146と境界をなす概ね平坦な方形の上部表面140を含む。溝150(図3Aおよび3Cに想像線で示す)は、上部表面140内に形成される。溝150は、上部表面140の縁部142、144、146に沿って延びる概ね方形のパターンとすることができる。別法として、真空の溝150は、円形で、直径約29”とすることができ、また研磨領域は、図3Aで破線150によって示す領域内に収容されるヘッドおよびプラテンの運動によって説明される。
Returning to FIGS. 3A, 3B, and 3C, the
プラテン100を通る通路は、溝150を真空源へ接続する。通路が排気されると、研磨シート110の露出された部分124は、プラテン100の上部表面140へ真空チャックされる。この真空チャックは、研磨中に基板と研磨シートの間の摩擦によって引き起こされる横方向の力が研磨シートをプラテンから離さないようにするのに役立つ。任意選択で、研磨シートが溝内へ潜在的にたわむことで研磨の均一性を妨げるのを防止するために、上部表面140の中心領域148には溝がないようにすることができる。
A passage through the
基板が研磨シートに当たる衝撃を和らげるために、プラテンの上部表面上に図示しない圧縮性の裏打ちパッドを配置することができる。さらに、プラテン100は、図示しないシム板を含むことができる。異なる厚さのシム板をプラテンに取り付けて、プラテンの上部表面の垂直位置を調整することができる。圧縮性の裏打ちパッドは、シム板に取り付けることができる。
In order to mitigate the impact of the substrate on the abrasive sheet, a compressible backing pad (not shown) can be placed on the upper surface of the platen. Further, the
いくつかの実装形態では、方形プラテン100はまた、送り縁部142および巻取り縁部144でそれぞれ送りローラ130および巻取りローラ132を維持する4つの保持フランジ156を含む。各保持フランジ156は、ローラ130または132の端部上の対応するフィーチャに係合できる突出部または戻り止めを含む。
In some implementations, the
ローラ130および132は、研磨シート全体がいずれかのローラに巻かれているとき、研磨シートがプラテンの送り縁部142および巻取り縁部144に接触したままになるように、上部表面140より十分下に位置決めすることができる。これにより、通路を真空にして研磨シートをプラテンに真空チャックするとき、研磨シートと方形プラテンの間に封止をもたらすのを助ける。さらに、研磨シートがプラテンを通過するときの研磨シートの下面の摩耗を防止するために、プラテンの送り縁部142および巻取り縁部144には丸みがつけられている。
研磨シート110の長さに沿って、透明ストリップ118を形成することができる。透明ストリップは、シートの中心に位置決めすることができ、幅約0.6インチとすることができる。図5Aおよび5Bに関しては、透明の裏打ち層116のこの領域から上部層114を除去することによって、透明ストリップ118を形成することができる。図5Cに関しては、研磨層114内へ窓を成型することによって、透明ストリップ118を形成することができる。透明ストリップ118は、方形プラテン100内の開口または透過窓154と整合させて、終点検出のために基板表面の光学的監視を提供することができる。
A
図3A、3B、および3Cを再び参照すると、動作の際には、研磨シート110の露出された部分124は、通路を真空にすることによって方形プラテン100に真空チャックされる。基板は、キャリアヘッド80によって下げられて研磨シート110と接触し、プラテン100とキャリアヘッド80はどちらも、基板の露出された表面を研磨するように回転する。研磨後、基板は、キャリアヘッドによって研磨パッドから持ち上げられる。通路152上の真空は除去される。研磨シートを前進させて、研磨シートの新品の区間を露出させる。次いで研磨シートは方形プラテンに真空チャックされ、新しい基板が下げられて研磨シートと接触する。したがって、各研磨動作間で、研磨シートを漸進的に前進させることができる。研磨ステーションが清浄装置を含む場合、各研磨動作間で研磨シートを洗うことができる。
Referring again to FIGS. 3A, 3B, and 3C, in operation, the exposed
シートを前進できる量は、所望の研磨の均一性および研磨シートの特性に依存するが、1回の研磨動作当たり0.05〜1.0インチ、たとえば0.4インチ程度とするべきである。研磨シートの露出された部分124が長さ20インチであり、研磨シートが各研磨動作後に0.4インチ前進するものとすると、約50回の研磨動作後に、研磨シートの露出された部分全体が交換される。
The amount by which the sheet can be advanced depends on the desired polishing uniformity and the characteristics of the polishing sheet, but should be on the order of 0.05 to 1.0 inch, for example 0.4 inch, per polishing operation. Assuming that the exposed
別の実施形態では、キャリア層上に配置された研磨層、たとえばポリエチレンテレフタレートポリエステル膜、たとえばMylarシートで、研磨シートを製作することができる。いくつかの実装形態では、研磨シートは、上記で論じたように、キャリア層(たとえば、可動ベルト上のキャリア層)上にポリウレタン前駆体材料を流し込むことによって形成することができる。しかし、キャリア層を除去するのではなく、研磨層は、キャリア層上に留まって最終の研磨シートを形成する。この場合、研磨層の厚さまたは粗さを調整する研削および表面仕上げ動作は、上部表面だけで行われることになる。いくつかの実装形態では、最初のキャリア層は除去され、研削および表面仕上げ動作が実行され、次いで研磨層を、最終の研磨シートに対する新しいキャリア層に取り付けることができる。 In another embodiment, the abrasive sheet can be made of an abrasive layer disposed on the carrier layer, such as a polyethylene terephthalate polyester film, such as a Mylar sheet. In some implementations, the abrasive sheet can be formed by pouring a polyurethane precursor material onto a carrier layer (eg, a carrier layer on a movable belt) as discussed above. However, rather than removing the carrier layer, the polishing layer remains on the carrier layer to form the final polishing sheet. In this case, the grinding and surface finishing operations that adjust the thickness or roughness of the polishing layer are performed only on the upper surface. In some implementations, the initial carrier layer is removed, grinding and surface finishing operations are performed, and the abrasive layer can then be attached to a new carrier layer for the final abrasive sheet.
本発明は、図示および記載の実施形態に限定されるものではない。逆に、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定される。 The present invention is not limited to the illustrated and described embodiments. On the contrary, the scope of the present invention is defined by the appended claims.
Claims (15)
前記第1および第2のシート部分の長さに亘って延びて、前記第1のシート部分と前記第2のシート部分を接続する窓と
からなる化学的機械研磨物品。 First and second sheet portions, each sheet portion consisting of a single continuous layer having an abrasive surface and having a width and a length of at least four times said width substantially rectangular First and second sheet portions that are sheets;
A chemical mechanical abrasive article extending over the length of the first and second sheet portions and comprising a window connecting the first sheet portion and the second sheet portion.
巻取りローラと、
第1の端部が前記送りローラに巻かれ、第2の端部が前記巻取りローラに巻かれている研磨シートであって、研磨表面を有する単一の連続する層からなり、前記層が、幅および前記幅の少なくとも4倍の長さを有する細長い実質的に方形のシートである研磨シートと
を備える化学的機械研磨アセンブリ。 A feed roller;
A winding roller;
A polishing sheet having a first end wound around the feed roller and a second end wound around the take-up roller, comprising a single continuous layer having an abrasive surface, the layer comprising And a polishing sheet that is an elongated substantially rectangular sheet having a width and a length of at least four times the width.
前記可動ベルト上に置いたまま前記液状前駆体を少なくとも部分的に硬化させて研磨層を形成するステップと、
前記ベルトから前記研磨層を取り外すステップと
を含む、研磨物品を形成する方法。 Depositing a liquid precursor on the movable belt;
Curing the liquid precursor at least partially while remaining on the movable belt to form a polishing layer;
Removing the abrasive layer from the belt.
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