JP2016182667A - 研磨パッドウィンドウ - Google Patents
研磨パッドウィンドウ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016182667A JP2016182667A JP2016058589A JP2016058589A JP2016182667A JP 2016182667 A JP2016182667 A JP 2016182667A JP 2016058589 A JP2016058589 A JP 2016058589A JP 2016058589 A JP2016058589 A JP 2016058589A JP 2016182667 A JP2016182667 A JP 2016182667A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- polishing pad
- transparent window
- pad
- discharge groove
- 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.)
- Pending
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 316
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 42
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 16
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 25
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 13
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 11
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
- B24B37/205—Lapping pads for working plane surfaces provided with a window for inspecting the surface of the work being lapped
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
- B24B37/26—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture 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
- H01L21/18—Manufacture 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
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment 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
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (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)
Abstract
【課題】研磨欠陥を抑制するのに有用な、又は信号伝達における変動を減らすのに有用なウィンドウ構造を有した研磨パッドを提供する。
【解決手段】研磨パッド10は、半導体基板、光学基板及び磁性基板の少なくとも一つを研磨又は平坦化するのに適している。研磨パッド10は、研磨面16、研磨パッド中の開口及び研磨パッド中の開口内の透明なウィンドウ20を有する。透明なウィンドウは、研磨パッドの使用とともに深さが増大する凹面32を有する。信号領域が、研磨くず除去を促進するために中央領域へと下向きに傾斜し、研磨くず排出溝12Aが、中央領域36を通って研磨パッドの中へと延びている。研磨くず排出溝中に研磨流体がある状態で研磨パッドが回転すると、研磨くずが中央領域から研磨くず排出溝を通して研磨パッドの中へと送られる。
【選択図】図1C
【解決手段】研磨パッド10は、半導体基板、光学基板及び磁性基板の少なくとも一つを研磨又は平坦化するのに適している。研磨パッド10は、研磨面16、研磨パッド中の開口及び研磨パッド中の開口内の透明なウィンドウ20を有する。透明なウィンドウは、研磨パッドの使用とともに深さが増大する凹面32を有する。信号領域が、研磨くず除去を促進するために中央領域へと下向きに傾斜し、研磨くず排出溝12Aが、中央領域36を通って研磨パッドの中へと延びている。研磨くず排出溝中に研磨流体がある状態で研磨パッドが回転すると、研磨くずが中央領域から研磨くず排出溝を通して研磨パッドの中へと送られる。
【選択図】図1C
Description
本明細書は、研磨速度をモニタし、研磨終点を検出するのに有用な研磨パッドウィンドウに関する。特に、本発明は、研磨欠陥を抑制するのに有用な、又は信号伝達における変動を減らすのに有用なウィンドウ構造に関する。
ポリウレタン研磨パッドは、多様な厳しい精密研磨用途のための主要なパッドタイプである。たとえば、ポリウレタン研磨パッドは、引裂きに抵抗するための高い強度;研磨中の摩耗問題を回避するための耐摩耗性;ならびに強酸性及び腐食性の研磨溶液による攻撃に抵抗するための安定性を有する。このようなポリウレタン研磨パッドは、シリコンウェーハ、ガリウムヒ素及び他の第III−V族半導体ウェーハ、SiC、パターン付きウェーハ、フラットパネルディスプレイ、ガラス、たとえばサファイヤならびに磁気記憶ディスクをはじめとする複数の基板を研磨するのに有効である。特に、ポリウレタン研磨パッドは、集積回路を作製するために使用される大部分の研磨作業の場合に機械的結着性及び耐薬品性を提供する。残念ながら、このような研磨パッドは、研磨中のレーザ又は光学終点検出にとって十分な透明性を欠く傾向にある。
1990年代半ば以降、終点検出を備えた光学モニタリングシステムが、半導体用途のためにレーザ又は光学終点決定によって研磨時間を決定するのに役立っている。このような光学モニタリングシステムは、研磨中、光源及び光検出器を用いてウェーハ基板のインサイチュー終点検出を提供する。光源が光線を発し、透明なウィンドウに通過させて、研磨される基板に当てる。光検出器が、ウェーハ基板から反射して透明なウィンドウを逆方向に再び通過する光を計測する。光源から透明なウィンドウを通って研磨される基板に達する光路が形成され、反射光は透明なウィンドウを再び通過し、光検出器に入る。
一般に、透明なウィンドウは研磨パッドの研磨面と共面である。しかし、代替設計は、、ウィンドウとウェーハ基板との間に凹みを含む。研磨中、この凹みがスラリーで埋まる。凹みが深すぎるならば、スラリーが、研磨くずとともに、光路を塞いだり、光を散乱させたりすることがあり、確実な終点検出を達成するのに十分な信号強度が得られなくなるおそれがある。凹みのあるウィンドウ面に蓄積した研磨くずがウェーハ基板を傷つけることによって、得られる半導体中に欠陥を生じさせるおそれもある。
改善された光信号強度を有するとともにウェーハ中に研磨欠陥を生じさせる危険を減らすウィンドウの必要性がある。
本発明の態様は、半導体基板、光学基板及び磁性基板の少なくとも一つを研磨又は平坦化するのに適した研磨パッドであって、研磨面、研磨パッド中の開口、研磨パッドの中心から研磨パッドの周囲まで延びる半径及び研磨パッド中の開口内の透明なウィンドウを有し、透明なウィンドウが、研磨パッドに固定されており、磁気信号及び光学信号の少なくとも一つに対して透過性であり、透明なウィンドウが、研磨面に対して凹面を有し、凹面が、研磨パッドの使用とともに増大する、研磨面の平面から計測される最大深さを透明なウィンドウの中央領域に有し、透明なウィンドウ中、中央領域に隣接し、かつ研磨パッドの中心にもっとも近い側にある、光学信号及び/又は磁気信号の少なくとも一つをウェーハに伝達するための信号領域を有し、信号領域が、研磨くず除去を促進するために中央領域へと下向きに傾斜し、研磨くず排出溝が、中央領域を通って研磨パッドの中へと延び、研磨くず排出溝中に研磨流体がある状態で研磨パッドが回転すると、研磨くずが中央領域から研磨くず排出溝を通して研磨パッドの中へと送られ、研磨くず排出溝の深さが中央領域の深さよりも大きい、研磨パッドを提供する。
本発明のもう一つの態様は、半導体基板、光学基板及び磁性基板の少なくとも一つを研磨又は平坦化するのに適した研磨パッドであって、流体充填マイクロスフェアを含み、研磨面、研磨パッド中の開口、研磨パッドの中心から研磨パッドの周囲まで延びる半径及び研磨パッド中の開口内の透明なウィンドウを有し、透明なウィンドウが、流体充填マイクロスフェアの平均直径よりも小さい横方向間隔で研磨パッドに固定されており、磁気信号及び光学信号の少なくとも一つに対して透過性であり、透明なウィンドウが、研磨面に対して凹面を有し、凹面が、研磨パッドの使用とともに増大する、研磨面の平面から計測される最大深さを透明なウィンドウの中央領域に有し、透明なウィンドウ中、中央領域に隣接し、かつ研磨パッドの中心にもっとも近い側にある、光学信号及び/又は磁気信号の少なくとも一つをウェーハに伝達するための信号領域を有し、信号領域が、研磨くず除去を促進するために中央領域へと下向きに傾斜し、研磨くず排出溝が、中央領域を通って研磨パッドの中へと延び、研磨くず排出溝中に研磨流体がある状態で研磨パッドが回転すると、研磨くずが中央領域から研磨くず排出溝を通して研磨パッドの中へと送られ、研磨くず排出溝の深さが中央領域の深さよりも大きい、研磨パッドを提供する。
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明の研磨パッドは、半導体基板、光学基板及び磁性基板の少なくとも一つを研磨又は平坦化するのに適している。好ましくは、パッドは半導体基板を研磨又は平坦化する。研磨パッドは多孔性又は無孔性基板であることができる。多孔性基板の例は、気泡入りパッド、溶解ガスを含有する押し出しパッド及び中空ポリマーマイクロスフェアを埋め込まれたマトリックスを含む。磁気信号及び光学信号の少なくとも一つに対して透過性である透明なウィンドウが研磨パッドに固定されている。好ましくは、ウィンドウは光学信号に対して透過性である。無充填ポリウレタン材料は、半導体基板を研磨するために透明性、研磨能力及び低い欠陥率の優れた組み合わせを有することができる。一般に、このようなポリウレタン類は、透明性のための脂肪族ポリウレタン類と強度のための芳香族ポリウレタン類とのブレンドを指す。
本発明の研磨パッドは、半導体基板、光学基板及び磁性基板の少なくとも一つを研磨又は平坦化するのに適している。好ましくは、パッドは半導体基板を研磨又は平坦化する。研磨パッドは多孔性又は無孔性基板であることができる。多孔性基板の例は、気泡入りパッド、溶解ガスを含有する押し出しパッド及び中空ポリマーマイクロスフェアを埋め込まれたマトリックスを含む。磁気信号及び光学信号の少なくとも一つに対して透過性である透明なウィンドウが研磨パッドに固定されている。好ましくは、ウィンドウは光学信号に対して透過性である。無充填ポリウレタン材料は、半導体基板を研磨するために透明性、研磨能力及び低い欠陥率の優れた組み合わせを有することができる。一般に、このようなポリウレタン類は、透明性のための脂肪族ポリウレタン類と強度のための芳香族ポリウレタン類とのブレンドを指す。
ウィンドウと研磨パッドとの間の十分なクッションなしで形成されたCMPパッドにおいては、ウィンドウがより凹状になるにつれ、浅い空所が形成される。透明なウィンドウは、製造又は研磨中、研磨面に対して凹面を形成する。凹面は、研磨パッドの使用とともに増大する、研磨面の平面から計測される最大深さを透明なウィンドウの中央領域に有する。ウィンドウと研磨パッドとの間の小さな間隔又は間隔の欠如が凹状の透明なウィンドウの深さを増すことができる。さらには、研磨パッド中の流体充填ポリマーマイクロスフェアが凹状の透明なウィンドウの深さをさらに増すことができる。たとえば、気体、液体又は気液混合物で充填されたマイクロスフェアの圧縮が、ウィンドウに対して加えられる力を集中させることができる。この浅い空所が、ウィンドウを通過する信号強度を妨げるスラリー及び研磨くずで埋まることができる。ウィンドウがより凹状になるにつれ、空所はより深くなり、さらなるスラリー及び研磨くずが蓄積しがちになり、信号強度をさらに低下させる。本発明の研磨パッドにおいて、信号領域は、スラリー及び研磨くず除去を促進するために中央領域へと下向きに傾斜し、研磨くず排出溝が中央領域を通って研磨パッドの中へと延びている。研磨くず排出溝中に研磨流体がある状態で研磨パッドが回転すると、研磨くずは透明なウィンドウの中央領域から研磨パッド溝へと送られる。すべての図面は長方形のウィンドウを示すが、代替的に、ウィンドウは、円形、正方形、楕円形又は他の形状を有することもできる。
図1及び1Aを参照すると、円形の溝12を有する研磨パッド10が、半導体、光学又は磁性基板(図示せず)を研磨又は平坦化することができる。研磨パッドは一般に、多孔性ポリウレタンマトリックスを含むが、マトリックスは他のポリマーであることもできる。任意選択で、研磨パッド10のポリマーマトリックスは流体充填マイクロスフェア(図示せず)を含む。あるいはまた、溝は、らせん、低流量溝、X−Y溝、同心の六角形、同心の十二角形、同心の十六角形、多角形又は他の公知の溝形状と組み合わされることもできる。研磨パッド10は、半導体、光学又は磁性基板と相互作用する研磨面16を有する。研磨パッド10中の開口18が、透明なウィンドウ20を固定するための場所を提供する。研磨パッド10のポリマーマトリックスが流体充填マイクロスフェアを含む場合、それらは、好ましくは、流体充填マイクロスフェアの平均直径よりも小さい横方向間隔で固定される。たとえば、ウィンドウを所定の位置に流し込み成形すると、透明なウィンドウ20と研磨パッド10とは直接的に結合し、透明なウィンドウ20と研磨パッド10との間に空間は本質的に存在しない。半径R1が研磨パッド10の中心22から周囲24まで延びている。図1Aを参照すると、研磨クズ除去を促進するために、円形の溝12が円弧形の研磨くず排出溝12Aへと延びている。円弧形の研磨くず排出溝12Aは透明なウィンドウ20の全幅にかけて延びている。
図1B及び1Cを参照すると、研磨パッド10のウィンドウ20は、研磨面16と平行な平坦面30又は研磨面16に対して計測される凹面32のいずれかを有することができる。サブパッド34が研磨パッド10及びウィンドウ20の外周を支持する。研磨中、ウィンドウ20は変形し、凹状になる。一般に、研磨が続くとともに、ウィンドウ20はますます凹状になる。任意選択で、パッド10ははじめから凹面32を有してもよい。凹面32は、研磨面16の平面から計測される最大深さD1を透明なウィンドウ20の中央領域36に有する。研磨中、ウィンドウ20は変形してD1の高さが増す。透明なウィンドウ20中、信号領域38が中央領域36に隣接し、かつ研磨パッド10の中心22(図1)にもっとも近い側にある。信号領域38は、光学信号及び/又は磁気信号の少なくとも一つを、ウェーハキャリヤ42によって保持されたウェーハ40に伝達する。信号領域38は、研磨くず除去を促進するために中央領域36へと下向きに傾斜している。円弧形の研磨くず排出溝12Aが中央領域36を通って研磨パッド10の中へと延び、円弧形の研磨くず排出溝12A中に研磨流体がある状態で研磨パッド10が回転すると、研磨くずは中央領域36から円弧形の研磨くず排出溝12Aを通して研磨パッド10の中へと送られる。円弧形の研磨くず排出溝12Aの深さは、研磨面16の平面から計測される中央領域36の深さD1よりも大きい。
研磨中、終点検出器50が信号52を透明なウィンドウ20の信号領域38に通して送ると、そこでウェーハ40に当たる。すると、信号52は反射して信号領域38を通過し、そこで終点検出器50が、ウェーハ40の研磨を継続するか、中止するかを決定する。
図2及び2Aを参照すると、半径方向の溝114を有する研磨パッド110が、半導体、光学又は磁性基板(図示せず)を研磨又は平坦化することができる。研磨パッドは一般に、多孔性ポリウレタンマトリックスを含むが、マトリックスは他のポリマーであることもできる。任意選択で、研磨パッド110のポリマーマトリックスは流体充填マイクロスフェア(図示せず)を含む。あるいはまた、溝は、同心円、らせん、低流量溝、X−Y溝、同心の十二角形、同心の六角形、同心の十六角形、多角形又は他の公知の溝形状と組み合わされることもできる。研磨パッド110は、半導体、光学又は磁性基板と相互作用する研磨面116を有する。研磨パッド110中の開口118が、透明なウィンドウ120を固定するための場所を提供する。研磨パッド110のポリマーマトリックスが流体充填マイクロスフェアを含む場合、それらは、好ましくは、流体充填マイクロスフェアの平均直径よりも小さい横方向間隔で固定される。たとえば、ウィンドウを所定の位置に流し込み成形すると、透明なウィンドウ120と研磨パッド110とは直接的に結合し、透明なウィンドウ120と研磨パッド110との間に空間は本質的に存在しない。半径R2が研磨パッド110の中心122から周囲124まで延びている。図2Aを参照すると、研磨クズ除去を促進するために、半径方向の溝114が半径方向の研磨くず排出溝114Aから延びている。半径方向の研磨くず排出溝114Aの長さは、透明なウィンドウ120の長さの約半分である。
図2B及び2Cを参照すると、研磨パッド110のウィンドウ120は、研磨面116と平行な平坦面130又は研磨面116に対して計測される凹面132のいずれかを有することができる。サブパッド134が研磨パッド110及びウィンドウ120の外周を支持する。研磨中、ウィンドウ120は変形し、凹状になる。一般に、研磨が続くとともに、ウィンドウ120はますます凹状になる。任意選択で、パッド110ははじめから凹面132を有してもよい。凹面132は、研磨面116の平面から計測される最大深さD2を透明なウィンドウ120の中央領域136に有する。研磨中、ウィンドウ120は変形してD2の高さが増す。透明なウィンドウ120中、信号領域138が中央領域136に隣接し、かつ研磨パッド110の中心122(図2)にもっとも近い側にある。信号領域138は、光学信号及び/又は磁気信号の少なくとも一つを、ウェーハキャリヤ142によって保持されたウェーハ140に伝達する。信号領域138は、研磨くず除去を促進するために中央領域136へと下向きに傾斜している。研磨くず排出溝114Aが中央領域136を通って研磨パッド110の中へと延び、半径方向の研磨くず排出溝114A中に研磨流体がある状態で研磨パッド110が回転すると、研磨くずは中央領域136から半径方向の研磨くず排出溝114Aを通して研磨パッド110の中へと送られる。半径方向の研磨くず排出溝114Aの深さは、研磨面116の平面から計測される中央領域136の深さD2よりも大きい。
研磨中、終点検出器150が信号152を透明なウィンドウ120の信号領域138に通して送ると、そこでウェーハ140に当たる。すると、信号152は反射して信号領域138を通過し、そこで終点検出器150が、ウェーハ140の研磨を継続するか、中止するかを決定する。
図3及び3Aを参照すると、同心円の溝212及び半径方向の溝214を有する研磨パッド210が、半導体、光学又は磁性基板(図示せず)を研磨又は平坦化することができる。研磨パッドは一般に、多孔性ポリウレタンマトリックスを含むが、マトリックスは他のポリマーであることもできる。任意選択で、研磨パッド210のポリマーマトリックスは流体充填マイクロスフェア(図示せず)を含む。あるいはまた、溝は、同心円、らせん、低流量溝、X−Y溝、同心の六角形、同心の十二角形、同心の十六角形、多角形又は他の公知の溝形状と組み合わされることもできる。研磨パッド210は、半導体、光学又は磁性基板と相互作用する研磨面216を有する。研磨パッド210中の開口218が、透明なウィンドウ220を固定するための場所を提供する。研磨パッド210のポリマーマトリックスが流体充填マイクロスフェアを含む場合、それらは、好ましくは、流体充填マイクロスフェアの平均直径よりも小さい横方向間隔で固定される。たとえば、ウィンドウを所定の位置に流し込み成形すると、透明なウィンドウ220と研磨パッド210とは直接的に結合し、透明なウィンドウ220と研磨パッド210との間に空間は本質的に存在しない。半径R3が研磨パッド210の中心222から周囲224まで延びている。図3Aを参照すると、研磨くず除去を促進するために、円形の溝212が円弧形の研磨くず排出溝212Aへと延びている。円弧形の研磨くず排出溝212Aは、透明なウィンドウ220の全幅にかけて延び、半径方向の研磨くず排出溝214Aと接続して、研磨くずが研磨くず除去流路の間で流れることを許す。研磨くず除去を促進するために、半径方向の溝214が半径方向の研磨くず排出溝214Aから延びている。半径方向の研磨くず排出溝214Aの長さは、透明なウィンドウ220の長さの約半分である。
図3B及び3Cを参照すると、研磨パッド210のウィンドウ220は、研磨面216と平行な平坦面230又は研磨面216に対して計測される凹面232のいずれかを有することができる。サブパッド234が研磨パッド210及びウィンドウ220の外周を支持する。研磨中、ウィンドウ220は変形し、凹状になる。一般に、研磨が続くとともに、ウィンドウ220はますます凹状になる。任意選択で、パッド210ははじめから凹面232を有してもよい。凹面232は、研磨面216の平面から計測される最大深さD3を透明なウィンドウ220の中央領域236に有する。研磨中、ウィンドウ220は変形してD3の高さが増す。透明なウィンドウ220中、信号領域238が中央領域236に隣接し、かつ研磨パッド210の中心222(図3)にもっとも近い側にある。信号領域238は、光学信号及び/又は磁気信号の少なくとも一つを、ウェーハキャリヤ242によって保持されたウェーハ240に伝達する。信号領域238は、研磨くず除去を促進するために中央領域236へと下向きに傾斜している。研磨くず排出溝212A及び214Aが中央領域236を通って研磨パッド210の中へと延び、研磨くず排出溝212A及び214A中に研磨流体がある状態で研磨パッド210が回転すると、研磨くずは中央領域236から研磨くず排出溝212A及び214Aを通して研磨パッド210の中へと送られる。研磨くず排出溝212A及び214Aの深さは、研磨面216の平面から計測される中央領域236の深さD3よりも大きい。
研磨中、終点検出器250が信号252を透明なウィンドウ220の信号領域238に通して送ると、そこでウェーハ240に当たる。すると、信号252は反射して信号領域238を通過し、そこで終点検出器250が、ウェーハ240の研磨を継続するか、中止するかを決定する。
上記例は、円形、半径方向及び円形+半径方向の組み合わせに関する例である。これらの例は、研磨くず排出溝を研磨パッド溝と一直線に合わせることによって作用する。この概念はまた、他の形状の溝、たとえばらせん、低流量溝、X−Y溝、同心の六角形、同心の十二角形、同心の十六角形、多角形もしくは他の公知の溝形状又はこれらの形状の組み合わせとでも作用する。これらの溝パターンにおいて、研磨くず排出溝は、効果的な研磨くず除去のために、研磨パッド溝と一直線に合わせられる。
本発明のウィンドウは、凹状研磨パッドウィンドウに関して研磨くずを除去するように作用する溝流路を提供する。溝は、ウィンドウ構造を弱化させて曲がりやすくするため、ウィンドウ構造を弱化することは直観に反することである。本発明のウィンドウ設計は、効果的な信号強度及び終点検出のための透明性を維持しながらも研磨くずを除去する。
Claims (10)
- 半導体基板、光学基板及び磁性基板の少なくとも一つを研磨又は平坦化するのに適した研磨パッドであって、研磨面、前記研磨パッド中の開口、前記研磨パッドの中心から前記研磨パッドの周囲まで延びる半径及び前記研磨パッド中の前記開口内の透明なウィンドウを有し、前記透明なウィンドウが、前記研磨パッドに固定されており、磁気信号及び光学信号の少なくとも一つに対して透過性であり、前記透明なウィンドウが、前記研磨面に対して凹面を有し、前記凹面が、前記研磨パッドの使用とともに増大する、前記研磨面の平面から計測される最大深さを前記透明なウィンドウの中央領域に有し、前記透明なウィンドウ中、前記中央領域に隣接し、かつ前記研磨パッドの前記中心にもっとも近い側にある、光学信号及び/又は磁気信号の少なくとも一つをウェーハに伝達するための信号領域を有し、前記信号領域が、研磨くず除去を促進するために前記中央領域へと下向きに傾斜し、研磨くず排出溝が、前記中央領域を通って前記研磨パッドの中へと延び、前記研磨くず排出溝中に研磨流体がある状態で前記研磨パッドが回転すると、研磨くずが前記中央領域から前記研磨くず排出溝を通して前記研磨パッドの中へと送られ、前記研磨くず排出溝の深さが前記中央領域の深さよりも大きい、研磨パッド。
- 前記研磨くず排出溝が、前記研磨パッドの前記中心から前記研磨パッドの前記周囲までの前記半径に沿って延びている、請求項1記載の研磨パッド。
- 前記研磨くず排出溝が前記研磨パッドの外周を通って延びている、請求項1記載の研磨パッド。
- 前記ウィンドウが光学的に透明なポリマーである、請求項1記載の研磨パッド。
- 前記研磨パッドが多孔性であり、前記透明なウィンドウが無孔性であり、前記透明なウィンドウの周囲における前記研磨パッドの流し込み成形が、前記透明なウィンドウを前記研磨パッドに固定する、請求項1記載の研磨パッド。
- 半導体基板、光学基板及び磁性基板の少なくとも一つを研磨又は平坦化するのに適した研磨パッドであって、流体充填マイクロスフェアを含み、研磨面、前記研磨パッド中の開口、前記研磨パッドの中心から前記研磨パッドの周囲まで延びる半径及び前記研磨パッド中の前記開口内の透明なウィンドウを有し、前記透明なウィンドウが、前記流体充填マイクロスフェアの平均直径よりも小さい横方向間隔で前記研磨パッドに固定されており、磁気信号及び光学信号の少なくとも一つに対して透過性であり、前記透明なウィンドウが、前記研磨面に対して凹面を有し、前記凹面が、前記研磨パッドの使用とともに増大する、前記研磨面の平面から計測される最大深さを前記透明なウィンドウの中央領域に有し、前記透明なウィンドウ中、前記中央領域に隣接し、かつ前記研磨パッドの前記中心にもっとも近い側にある、光学信号及び/又は磁気信号の少なくとも一つをウェーハに伝達するための信号領域を有し、前記信号領域が、研磨くず除去を促進するために前記中央領域へと下向きに傾斜し、研磨くず排出溝が、前記中央領域を通って前記研磨パッドの中へと延び、前記研磨くず排出溝中に研磨流体がある状態で前記研磨パッドが回転すると、研磨くずが前記中央領域から前記研磨くず排出溝を通して前記研磨パッドの中へと送られ、前記研磨くず排出溝の深さが前記中央領域の深さよりも大きい、研磨パッド。
- 前記研磨くず排出溝が、前記研磨パッドの前記中心から前記研磨パッドの前記周囲までの前記半径に沿って延びている、請求項6記載の研磨パッド。
- 前記研磨くず排出溝が前記研磨パッドの外周を通って延びている、請求項6記載の研磨パッド。
- 前記ウィンドウが光学的に透明なポリマーである、請求項6記載の研磨パッド。
- 前記研磨パッドが多孔性であり、前記透明なウィンドウが無孔性であり、前記透明なウィンドウの周囲における前記研磨パッドの流し込み成形が、前記透明なウィンドウを前記研磨パッドに固定する、請求項6記載の研磨パッド。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14/669,421 US9475168B2 (en) | 2015-03-26 | 2015-03-26 | Polishing pad window |
US14/669,421 | 2015-03-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016182667A true JP2016182667A (ja) | 2016-10-20 |
Family
ID=56889705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016058589A Pending JP2016182667A (ja) | 2015-03-26 | 2016-03-23 | 研磨パッドウィンドウ |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9475168B2 (ja) |
JP (1) | JP2016182667A (ja) |
KR (1) | KR20160115789A (ja) |
CN (1) | CN106002608B (ja) |
DE (1) | DE102016003083A1 (ja) |
FR (1) | FR3034032A1 (ja) |
TW (1) | TW201634182A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230161943A (ko) | 2021-03-26 | 2023-11-28 | 후지보 홀딩스 가부시키가이샤 | 연마 패드 |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9873180B2 (en) * | 2014-10-17 | 2018-01-23 | Applied Materials, Inc. | CMP pad construction with composite material properties using additive manufacturing processes |
SG11201703114QA (en) | 2014-10-17 | 2017-06-29 | Applied Materials Inc | Cmp pad construction with composite material properties using additive manufacturing processes |
US10821573B2 (en) | 2014-10-17 | 2020-11-03 | Applied Materials, Inc. | Polishing pads produced by an additive manufacturing process |
US10875145B2 (en) | 2014-10-17 | 2020-12-29 | Applied Materials, Inc. | Polishing pads produced by an additive manufacturing process |
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 |
US10399201B2 (en) | 2014-10-17 | 2019-09-03 | Applied Materials, Inc. | Advanced polishing pads having compositional gradients by use of an additive manufacturing process |
US10875153B2 (en) | 2014-10-17 | 2020-12-29 | Applied Materials, Inc. | Advanced polishing pad materials and formulations |
KR102609439B1 (ko) | 2015-10-30 | 2023-12-05 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 원하는 제타 전위를 가진 연마 제품을 형성하는 장치 및 방법 |
US10593574B2 (en) | 2015-11-06 | 2020-03-17 | Applied Materials, Inc. | Techniques for combining CMP process tracking data with 3D printed CMP consumables |
WO2017127221A1 (en) | 2016-01-19 | 2017-07-27 | Applied Materials, Inc. | Porous chemical mechanical polishing pads |
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 |
US10596763B2 (en) | 2017-04-21 | 2020-03-24 | Applied Materials, Inc. | Additive manufacturing with array of energy sources |
US11471999B2 (en) | 2017-07-26 | 2022-10-18 | Applied Materials, Inc. | Integrated abrasive polishing pads and manufacturing methods |
US11072050B2 (en) | 2017-08-04 | 2021-07-27 | Applied Materials, Inc. | Polishing pad with window and manufacturing methods thereof |
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 |
CN109397070A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-03-01 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种磷化铟晶圆片及其外延晶圆片的衬底抛光模具 |
US11813712B2 (en) | 2019-12-20 | 2023-11-14 | Applied Materials, Inc. | Polishing pads having selectively arranged porosity |
US11806829B2 (en) | 2020-06-19 | 2023-11-07 | Applied Materials, Inc. | Advanced polishing pads and related polishing pad manufacturing methods |
US11633830B2 (en) | 2020-06-24 | 2023-04-25 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | CMP polishing pad with uniform window |
US20220203495A1 (en) | 2020-12-29 | 2022-06-30 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Cmp polishing pad with window having transparency at low wavelengths and material useful in such window |
US11878389B2 (en) | 2021-02-10 | 2024-01-23 | Applied Materials, Inc. | Structures formed using an additive manufacturing process for regenerating surface texture in situ |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002001647A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-01-08 | Rodel Nitta Co | 研磨パッド |
JP2006021290A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Nitta Haas Inc | 研磨パッドおよび該研磨パッドの製造方法 |
JP2007083387A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-04-05 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 透明な研磨パッド |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3431115B2 (ja) * | 1995-03-28 | 2003-07-28 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | ケミカルメカニカルポリシングの操作をインシチュウでモニタするための装置及び方法 |
US5964643A (en) * | 1995-03-28 | 1999-10-12 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for in-situ monitoring of chemical mechanical polishing operations |
US5893796A (en) * | 1995-03-28 | 1999-04-13 | Applied Materials, Inc. | Forming a transparent window in a polishing pad for a chemical mechanical polishing apparatus |
US5605760A (en) | 1995-08-21 | 1997-02-25 | Rodel, Inc. | Polishing pads |
US6068539A (en) * | 1998-03-10 | 2000-05-30 | Lam Research Corporation | Wafer polishing device with movable window |
US6832950B2 (en) | 2002-10-28 | 2004-12-21 | Applied Materials, Inc. | Polishing pad with window |
US6247998B1 (en) * | 1999-01-25 | 2001-06-19 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for determining substrate layer thickness during chemical mechanical polishing |
CN1150601C (zh) | 1999-03-31 | 2004-05-19 | 株式会社尼康 | 抛光设备及半导体器件的制造方法 |
US6213845B1 (en) * | 1999-04-26 | 2001-04-10 | Micron Technology, Inc. | Apparatus for in-situ optical endpointing on web-format planarizing machines in mechanical or chemical-mechanical planarization of microelectronic-device substrate assemblies and methods for making and using same |
US6309276B1 (en) * | 2000-02-01 | 2001-10-30 | Applied Materials, Inc. | Endpoint monitoring with polishing rate change |
US8485862B2 (en) * | 2000-05-19 | 2013-07-16 | Applied Materials, Inc. | Polishing pad for endpoint detection and related methods |
US6623331B2 (en) | 2001-02-16 | 2003-09-23 | Cabot Microelectronics Corporation | Polishing disk with end-point detection port |
JP2003133270A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-09 | Jsr Corp | 化学機械研磨用窓材及び研磨パッド |
US7074110B1 (en) * | 2001-11-23 | 2006-07-11 | Stephan H Wolf | Optical coupler hub for chemical-mechanical-planarization polishing pads with an integrated optical waveguide |
US6599765B1 (en) | 2001-12-12 | 2003-07-29 | Lam Research Corporation | Apparatus and method for providing a signal port in a polishing pad for optical endpoint detection |
US6913514B2 (en) | 2003-03-14 | 2005-07-05 | Ebara Technologies, Inc. | Chemical mechanical polishing endpoint detection system and method |
US7195539B2 (en) * | 2003-09-19 | 2007-03-27 | Cabot Microelectronics Coporation | Polishing pad with recessed window |
US7264536B2 (en) | 2003-09-23 | 2007-09-04 | Applied Materials, Inc. | Polishing pad with window |
US7258602B2 (en) * | 2003-10-22 | 2007-08-21 | Iv Technologies Co., Ltd. | Polishing pad having grooved window therein and method of forming the same |
US6984163B2 (en) | 2003-11-25 | 2006-01-10 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Polishing pad with high optical transmission window |
US7182670B2 (en) * | 2004-09-22 | 2007-02-27 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | CMP pad having a streamlined windowpane |
TWI357845B (en) * | 2006-02-15 | 2012-02-11 | Applied Materials Inc | Polishing surfaces |
US7621798B1 (en) | 2006-03-07 | 2009-11-24 | Applied Materials, Inc. | Reducing polishing pad deformation |
JP2007307639A (ja) | 2006-05-17 | 2007-11-29 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | 研磨パッド |
US7942724B2 (en) | 2006-07-03 | 2011-05-17 | Applied Materials, Inc. | Polishing pad with window having multiple portions |
US7267610B1 (en) * | 2006-08-30 | 2007-09-11 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | CMP pad having unevenly spaced grooves |
WO2011008499A2 (en) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Applied Materials, Inc. | Leak proof pad for cmp endpoint detection |
US9017140B2 (en) * | 2010-01-13 | 2015-04-28 | Nexplanar Corporation | CMP pad with local area transparency |
KR101495143B1 (ko) * | 2010-09-30 | 2015-02-24 | 넥스플래너 코퍼레이션 | 와전류 종료시점 검출을 위한 연마 패드를 제조하는 방법 |
-
2015
- 2015-03-26 US US14/669,421 patent/US9475168B2/en active Active
-
2016
- 2016-03-14 DE DE102016003083.6A patent/DE102016003083A1/de not_active Withdrawn
- 2016-03-18 TW TW105108459A patent/TW201634182A/zh unknown
- 2016-03-21 CN CN201610161203.8A patent/CN106002608B/zh active Active
- 2016-03-23 JP JP2016058589A patent/JP2016182667A/ja active Pending
- 2016-03-24 KR KR1020160035191A patent/KR20160115789A/ko unknown
- 2016-03-25 FR FR1652618A patent/FR3034032A1/fr active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002001647A (ja) * | 2000-06-19 | 2002-01-08 | Rodel Nitta Co | 研磨パッド |
JP2006021290A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Nitta Haas Inc | 研磨パッドおよび該研磨パッドの製造方法 |
JP2007083387A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-04-05 | Rohm & Haas Electronic Materials Cmp Holdings Inc | 透明な研磨パッド |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20230161943A (ko) | 2021-03-26 | 2023-11-28 | 후지보 홀딩스 가부시키가이샤 | 연마 패드 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102016003083A1 (de) | 2016-09-29 |
CN106002608B (zh) | 2018-09-25 |
KR20160115789A (ko) | 2016-10-06 |
CN106002608A (zh) | 2016-10-12 |
US9475168B2 (en) | 2016-10-25 |
FR3034032A1 (fr) | 2016-09-30 |
US20160279757A1 (en) | 2016-09-29 |
TW201634182A (zh) | 2016-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2016182667A (ja) | 研磨パッドウィンドウ | |
KR100471527B1 (ko) | 연마체, 연마장치, 연마방법 및 반도체 소자의 제조방법 | |
KR100858392B1 (ko) | 반도체 웨이퍼용 연마 패드와, 이를 구비한 반도체웨이퍼용 연마 적층체와, 반도체 웨이퍼의 연마 방법 | |
US8292692B2 (en) | Polishing pad with endpoint window and systems and method using the same | |
KR101744581B1 (ko) | 구멍을 가진 폴리싱 패드 | |
TWI276504B (en) | Polishing pad with recessed window | |
US8075745B2 (en) | Electro-method and apparatus for improved chemical mechanical planarization pad with uniform polish performance | |
US6994607B2 (en) | Polishing pad with window | |
KR101203789B1 (ko) | 연마 패드 | |
US8376811B2 (en) | Method for the double sided polishing of a semiconductor wafer | |
JP2008062367A (ja) | 研磨装置、研磨パッド、研磨方法 | |
WO2015004973A1 (ja) | 飛散板、研削ホイール、および、研削装置 | |
TWI696517B (zh) | 化學機械拋光墊及拋光方法 | |
TWI718537B (zh) | 用於化學機械研磨之裝置及方法 | |
EP1661665A1 (en) | Viscoelastic polisher and polishing method using the same | |
CN113246015B (zh) | 具有终点检测窗的抛光垫及其应用 | |
KR102131443B1 (ko) | 연마장치용 캐리어 | |
WO2022202008A1 (ja) | 研磨パッド | |
JP2022151228A (ja) | 研磨パッド | |
KR100557913B1 (ko) | 화학적기계연마 장치 | |
CN116887947A (zh) | 研磨垫 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190308 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200218 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200923 |