JP2018058203A - Apparatus for shaping the surface of chemical mechanical polishing pad - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for making pre-conditioned CMP pads that have a consistent pad surface microtexture while retaining their original surface topography.SOLUTION: The apparatus comprises: a rotary grinder assembly 4 having a rotor with a grinding surface of a porous abrasive material 2; a flat bed platen 1 for holding a CMP polishing layer 2 in place so that the grinding surface of the rotary grinder is disposed above and parallel to the surface of the flat bed platen to form an interface between a surface of the CMP polishing layer and the porous abrasive material; and a substrate holder 6 disposed above and parallel to a top surface of the flat bed platen so as not to overlap a region on which the rotary grinder assembly is mounted and to which a CMP substrate 7 is attached; thereby creating a polishing interface between the surface of the substrate and the CMP polishing layer to allow the substrate holder to rotate independently from the rotary grinder assembly and the flat bed platen.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、基板、例えば半導体基板、磁気基板、及び光学基板、のケミカルメカニカル平坦化(CMP)のために用いられる研磨パッド、例えばポリマーパッド、におけるパッド表面微小テクスチャを提供する場合に使用するための装置、及びその装置を用いるための方法に関する。特に本発明は、CMP研磨層の表面を研削するための装置であって、CMP研磨層の表面と多孔性砥粒材との境界面を形成するように、多孔性砥粒材の研削面を有する回転グラインダを備えている上記装置、及びCMP研磨層を所定の位置に保持するための平床プラテンに関する。   The present invention is for use in providing pad surface microtextures on polishing pads, such as polymer pads, used for chemical mechanical planarization (CMP) of substrates, such as semiconductor substrates, magnetic substrates, and optical substrates. And a method for using the device. In particular, the present invention is an apparatus for grinding the surface of a CMP polishing layer, wherein the polishing surface of the porous abrasive material is formed so as to form an interface between the surface of the CMP polishing layer and the porous abrasive material. The apparatus includes a rotating grinder having a flat bed platen for holding a CMP polishing layer in place.

ケミカルメカニカル平坦化に用いるための研磨用パッドの製作は、最終の研磨用パッドの所望の直径を有するモールド内で発泡された又は多孔質のポリマー(例えばポリウレタン)の型取り及び硬化させること、次いで、硬化ポリマーを型から取り出し且つ例えば薄く剥がすことによって所望の厚さを有する層を形成するように型の上部面に平行な方向に切断すること、そして次に、それから得られた層を成形すること、例えば研削し、経路をつけ、又は最終表面デザインを研磨用パッドの上部にエンボス加工することを包含することが知られている。従来から、そのような層を研磨用パッドへ成形する公知の方法は、層を射出成形すること、層を押出加工すること、固定された砥粒ベルトによって層をバフィングすること、及び/又は層を所望の厚さと平坦さに表面の仕上げすること、を包含する。これらの方法は、研磨された基板の低欠陥性を要求される終始一貫したパッド表面の微小テクスチャを達成する能力、及び基板からの物質の一様な除去を達成する能力を限定されていた。事実、これらの方法は一般に、可視のデザイン(例えば所与の幅と深さの溝)及び可視であるが一貫性のないテクスチャを生成する。例えば薄く剥がす方法は、パッド表面の成形に関して信頼性が低い。なぜなら、モールドの剛性がモールドの厚さによって変化し、そして薄剥ぎ器の刃が連続的に擦り減るからである。技術が直面している一点は、連続的な道具の摩耗と旋盤の位置決め精度とのために終始一貫したパッド表面の微小テクスチャを得ることができなかったことであった。射出成形プロセスによって作られたパッドは、鋳型全体にわたる一貫性のない材料の流れのせいで一様性を欠く。さらに、成形品は、パッドが固定され硬化するとき、変形しがちである。なぜなら、成形材料の硬化部分と残り部分が、限られた領域内への特に高温での射出の間、異なる速度で流れうるからである。   Fabrication of a polishing pad for use in chemical mechanical planarization involves molding and curing a foamed or porous polymer (eg, polyurethane) in a mold having the desired diameter of the final polishing pad, then Cutting the cured polymer from the mold and cutting it in a direction parallel to the upper surface of the mold to form a layer having the desired thickness, for example by peeling it apart, and then molding the resulting layer It is known to include, for example, grinding, routing, or embossing the final surface design on top of the polishing pad. Conventionally, known methods for forming such a layer into a polishing pad include injection molding the layer, extruding the layer, buffing the layer with a fixed abrasive belt, and / or layer. Finishing the surface to the desired thickness and flatness. These methods have limited ability to achieve consistent pad surface microtextures that require low defectivity of the polished substrate and to achieve uniform removal of material from the substrate. In fact, these methods generally produce a visible design (eg, a groove of a given width and depth) and a visible but inconsistent texture. For example, the method of peeling thinly has low reliability regarding the formation of the pad surface. This is because the rigidity of the mold varies with the thickness of the mold, and the blade of the stripper is continuously worn away. One point facing the technology was that consistent micro-texture of the pad surface could not be obtained throughout due to continuous tool wear and lathe positioning accuracy. Pads made by the injection molding process lack uniformity due to inconsistent material flow throughout the mold. Furthermore, the molded product tends to deform when the pad is fixed and cured. This is because the hardened and remaining parts of the molding material can flow at different rates during injection, particularly at high temperatures, into a limited area.

バフィング方法はまた、より硬い表面を有するケミカルメカニカル研磨用パッドを滑らかにするのに用いられてきた。バフィング方法の1例において、West達による米国特許第7,118,461号公報は、ケミカルメカニカルプラナリゼーションのための滑らかなパッド及びパッドを作るための方法を開示しており、その方法は、パッド表面から物質を除去するように砥粒ベルトでパッドの表面をバフィングすること又は研磨することを包含する。バフィングは、1例においては、より小さな砥粒を用いる続きのバフィング工程が続くことであった。この方法による製品は、滑らかにされていなかった同じパッド製品に対して、改良された平坦化能力を示す。残念なことにWest達の方法は、パッドを滑らかにできるけれども、それらは、終始一貫したパッド表面の微小テクスチャを提供せず、そしてより柔らかいパッド(パッド又はパッドポリマー母材のASTM D2240-15(2015)によるショア(Shore)D硬さが40以下)において処理するのに用いられえない。さらにWest達の方法は、得られた研磨パッドの有効な寿命が悪影響を受けうるほどに多量の材料を除去する。パッドの有効寿命を制限しないで終始一貫した表面の微小テクスチャを有するケミカルメカニカル研磨パッドを提供することは、望ましいこととして残っている。   The buffing method has also been used to smooth chemical mechanical polishing pads having a harder surface. In one example of a buffing method, US Pat. No. 7,118,461 by West et al. Discloses a smooth pad for chemical mechanical planarization and a method for making a pad, the method comprising: It includes buffing or polishing the surface of the pad with an abrasive belt to remove material from the surface. Buffing, in one example, was to follow a subsequent buffing process with smaller abrasive grains. Products by this method exhibit improved planarization capability over the same pad product that has not been smoothed. Unfortunately, although West's method can smooth the pads, they do not provide a consistent texture of the pad surface throughout and softer pads (pad or pad polymer matrix ASTM D2240-15 ( 2015) Shore D hardness of 40 or less). Furthermore, West et al. Removes so much material that the useful life of the resulting polishing pad can be adversely affected. It remains desirable to provide a chemical mechanical polishing pad that has a consistent surface microtexture without limiting the useful life of the pad.

ケミカルメカニカル研磨パッドの調整は、バフィングに類似しており、パッドは、上質のサンドペーパに似ている表面を有する回転研磨ホイールでの使用において一般に調整される。そのような調整は、パッドが研磨のためには使用されない間の「慣らし運転」期間の後に、改良された平坦化効果をもたらす。慣らし運転期間を無くすること、及び直ちに研磨のために用いられうる予調整されたパッドを提供することは、望ましいこととして残っている。   Adjustment of a chemical mechanical polishing pad is similar to buffing, and the pad is generally tuned for use with a rotating polishing wheel having a surface resembling fine sandpaper. Such adjustment provides an improved planarization effect after a “break-in” period during which the pad is not used for polishing. It remains desirable to eliminate the run-in period and to provide a preconditioned pad that can be used immediately for polishing.

本発明者達は、元の表面形態を維持しつつ終始一貫して均質なパッド表面の微小テクスチャを有するところの予調整されたCMPパッドを作るための装置を見出す努力をしてきた。   The inventors have sought to find an apparatus for making a preconditioned CMP pad that has a consistently uniform pad surface microtexture while maintaining the original surface morphology.

1.本発明によると、研磨について効果的なパッド表面の微小テクスチャを有する予調整されたポリマーの、好ましくは多孔性ポリマー、ポリウレタン、又はポリウレタンフォームの、ケミカルメカニカル(CMP)研磨パッド又は層を提供するための装置であって、多孔性砥粒材の研削表面を有するホイール又はローターを有する回転グラインダアセンブリ、及び例えば圧力検知接着剤又は好ましくは真空によってCMP研磨層を所定の位置に保持するための平床プラテンを備えており、回転グラインダの研削表面は、CMP研磨層の表面と多孔性砥粒材との境界面を形成するように平床プラテンの表面の上方に且つ平行又は実質的に平行に配置される。   1. In accordance with the present invention, to provide a chemical mechanical (CMP) polishing pad or layer of a preconditioned polymer, preferably a porous polymer, polyurethane, or polyurethane foam, having a fine pad surface texture that is effective for polishing. A rotating grinder assembly having a wheel or rotor having a grinding surface of porous abrasive material, and a flat bed platen for holding the CMP polishing layer in place, for example by pressure sensitive adhesive or preferably vacuum The grinding surface of the rotating grinder is disposed above and parallel or substantially parallel to the surface of the flat bed platen so as to form an interface between the surface of the CMP polishing layer and the porous abrasive material. .

2.上の項目1に記載されたような本発明の装置によると、CMP研磨層は、その中心点からその外周部へ延在している半径を有し、そして回転グラインダアセンブリのホイール又はローターの研削表面は、CMP研磨層の半径と等しいか又はより長い直径、好ましくはCMP研磨層の半径と等しい直径を有する。   2. According to the apparatus of the invention as described in item 1 above, the CMP polishing layer has a radius extending from its center point to its outer periphery and grinding of the wheel or rotor of the rotating grinder assembly The surface has a diameter equal to or longer than the radius of the CMP polishing layer, preferably equal to the radius of the CMP polishing layer.

3.上の項目2に記載されたような本発明の装置によると、回転グラインダアセンブリのホイール又はローターは、その研削表面の外周部が、研削中、CMP研磨層の中心上に直接に支えられるように配置される   3. According to the apparatus of the present invention as described in item 2 above, the wheel or rotor of the rotating grinder assembly is such that the outer periphery of its grinding surface is supported directly on the center of the CMP polishing layer during grinding. Be placed

4.上の項目1、2、又は3の何れか1つに記載されたような本発明の装置によると、回転グラインダアセンブリのホイール又はローターとCMP研磨層と平床プラテンとの各々は、CMP研磨層の研削の間、回転する。好ましくは、平床プラテンは、回転グラインダアセンブリとは反対方向に回転する。   4). According to the apparatus of the present invention as described in any one of items 1, 2, or 3 above, each of the wheel or rotor of the rotating grinder assembly, the CMP polishing layer, and the flat bed platen is made of a CMP polishing layer. Rotates during grinding. Preferably, the flat bed platen rotates in the opposite direction to the rotating grinder assembly.

5.上の項目4に記載されたような本発明の装置によると、回転グラインダアセンブリのホイール又はローターは、毎分50〜500回転、好ましくは毎分150〜300回転の速度(回転数)で回転し、そして平床プラテンは、毎分6〜45回転、好ましくは毎分8〜20回転の速度で回転する。   5. According to the device of the invention as described in item 4 above, the wheel or rotor of the rotating grinder assembly rotates at a speed (number of revolutions) of 50 to 500 revolutions per minute, preferably 150 to 300 revolutions per minute. The flat bed platen rotates at a speed of 6 to 45 revolutions per minute, preferably 8 to 20 revolutions per minute.

6.上の項目1、2、3,4、又は5の何れか1つに記載されたような本発明の装置によると、回転グラインダアセンブリのホイール又はローターは、研削中、CMP研磨層及び平床プラテンの上に配置され、そして回転グラインダは、CMP研磨層の表面の真上の点から0.1〜15μm/回転、又は好ましくは0.2〜10μm/回転の速度で下方に送られ、即ち、CMP研磨層の表面と多孔性砥粒材との境界面を縮小する。   6). According to the apparatus of the present invention as described in any one of items 1, 2, 3, 4 or 5 above, the wheel or rotor of the rotating grinder assembly is capable of polishing the CMP polishing layer and the flat bed platen during grinding. The rotating grinder is placed on top and sent downward from a point directly above the surface of the CMP polishing layer at a rate of 0.1-15 μm / rotation, or preferably 0.2-10 μm / rotation, ie CMP. The interface between the surface of the polishing layer and the porous abrasive is reduced.

7.上の項目1、2、3,4、5、又は6の何れか1つに記載されたような本発明の装置によると、回転グラインダアセンブリは、モータ又は回転アクチュエータ(例えば電気的モータ又はサーボモータ)を含む駆動ハウジング、及びモータ又は回転アクチュエータと(例えばギア又は駆動ベルトを介して)接続し且つ駆動される垂直に配置された軸であって、駆動ハウジング内に延在し且つホイール又はローターが毎分当たりの望まれた回転数(rpm)の速さで回転するように、その下端部で機械的結合部(例えばギア又は駆動ベルト)を介してホイール又はローターに接続する軸、を備える。   7). According to the apparatus of the present invention as described in any one of items 1, 2, 3, 4, 5, or 6 above, the rotary grinder assembly is a motor or rotary actuator (eg an electric motor or servomotor). ) And a vertically arranged shaft connected to and driven (eg, via a gear or drive belt) with a motor or rotary actuator, extending into the drive housing and having a wheel or rotor A shaft is connected at its lower end to a wheel or rotor via a mechanical coupling (e.g. gear or drive belt) so that it rotates at a desired speed (rpm) per minute.

8.上の項目7に記載されたような本発明の装置によると、駆動ハウジング内に、垂直に配置された軸は、軸がモータ又は回転アクチュエータに接続されるところに配置されたボールねじ又は第2サーボモータを備えており、軸のホイール又はローターへの機械的結合部で、又は両方の位置で、それにより回転グラインダアセンブリのホイール又はローターは、所定の増分速度で下方に送られうる。   8). According to the device of the invention as described in item 7 above, the vertically arranged shaft in the drive housing is either a ball screw or a second screw arranged where the shaft is connected to a motor or rotary actuator. Servo motors are provided, and the wheel or rotor of the rotating grinder assembly can be sent downward at a predetermined incremental speed, either at the mechanical connection of the shaft to the wheel or rotor, or at both positions.

9.上の項目8に記載されたような本発明の装置によると、ホイール又はローターは、1以上の偏心空気式アクチュエータ、例えばシリンダ、電子式アクチュエータ、又はモータアクチュエータ(例えばサーボモータ)、好ましくはホイール又はローターの周りに半径方向アレイに配設されたそのようなアクチュエータの3〜8を備えており、それによってホイール又はローターは、その研削表面が平床プラテンの上部表面に実質的に平行であるように傾斜されることができ、中央厚又は中央薄のCMP研磨層又はパッドを製作するように研削することを可能にする。   9. According to the device of the invention as described in item 8 above, the wheel or rotor is one or more eccentric pneumatic actuators, such as cylinders, electronic actuators or motor actuators (for example servomotors), preferably wheels or rotors. 3 to 8 of such actuators arranged in a radial array around the rotor so that the wheel or rotor is such that its grinding surface is substantially parallel to the upper surface of the flat bed platen It can be tilted to allow grinding to produce a center thick or thin thin CMP polishing layer or pad.

10.本発明の装置によると、回転グラインダアセンブリは、多孔性砥粒材研削媒体(好ましくは単一の搬送リング上に支持された)を有するホイール又はローターを有し、研削媒体は、例えば、多孔性砥粒材のリングの周辺部がその中にぴったりフィットするところの回転グラインダアセンブリの下側に配置されたクリップ、ファスナー、又は横方向ばね仕掛けスナップリングの半径方向アレイを介して、搬送リングの周辺部の下側に付着されている。   10. According to the apparatus of the present invention, the rotating grinder assembly has a wheel or rotor with a porous abrasive grinding medium (preferably supported on a single transport ring), the grinding medium being, for example, porous Perimeter of the transport ring via a radial array of clips, fasteners, or lateral spring-loaded snap rings located on the underside of the rotating grinder assembly where the periphery of the abrasive ring fits snugly It is attached to the underside of the section.

11.上の項目11に記載されたような本発明の装置によると、多孔性砥粒材研削媒体は、複数のセグメントに配設され、複数のセグメントは、回転グラインダアセンブリの周辺部の下側の周りに延在し、且つ複数のセグメントの間に空隙を有している。   11. According to the apparatus of the present invention as described in item 11 above, the porous abrasive grinding media is disposed in a plurality of segments, the plurality of segments around the lower side of the periphery of the rotating grinder assembly. And a gap is formed between the plurality of segments.

12.上の項目1〜11の何れか1つに記載されたような本発明の装置によると、多孔性砥粒材は、微細に分割された非多孔性砥粒粒子、例えば窒化ホウ素、又は好ましくはダイヤモンド粒子、をその中に分散させて有する多孔性連続相の混合物である。   12 According to the apparatus of the present invention as described in any one of items 1-11 above, the porous abrasive material is finely divided non-porous abrasive particles, such as boron nitride, or preferably It is a mixture of porous continuous phases having diamond particles dispersed therein.

13.上の項目12に記載されたような本発明の装置によると、多孔性砥粒材の多孔性連続相は、3〜240μm、又は好ましくは10〜80μmの平均孔直径を有する。   13. According to the apparatus of the present invention as described in item 12 above, the porous continuous phase of the porous abrasive has an average pore diameter of 3 to 240 μm, or preferably 10 to 80 μm.

14.上の項目8又は9の何れか1つに記載されたような本発明の装置によると、多孔性砥粒材の多孔性連続相は、セラミック、好ましくは焼結されたセラミック(例えばアルミナ又はセリア)を含んでいる。   14 According to the apparatus of the invention as described in any one of items 8 or 9 above, the porous continuous phase of the porous abrasive material is a ceramic, preferably a sintered ceramic (eg alumina or ceria). ) Is included.

15.上の項目1〜14の何れか1つに記載されたような本発明の装置によると、平床プラテンは、真空装置へ接続されたプラテンの至る所に複数の小さな穴(例えば直径0.5〜5mm)を備えている。複数の穴は、研削中、CMP研磨層の基板を所定の位置に、例えば平床プラテンの中心点から外向きに延在する一連のスポークに沿って又は一連の同心リング内に、保持されるように何らかの適切な方法で配設されうる。   15. According to the apparatus of the present invention as described in any one of items 1-14 above, the flat bed platen has a plurality of small holes (e.g. 0.5 to 0.5 mm in diameter) throughout the platen connected to the vacuum apparatus. 5mm). The plurality of holes are adapted to hold the substrate of the CMP polishing layer in place during grinding, for example, along a series of spokes extending outward from the center point of the flat bed platen or in a series of concentric rings. May be arranged in any suitable manner.

16.上の項目1〜15の何れか1つに記載されたような本発明の装置によると、圧搾された不活性ガス又は空気を間欠的に、又は好ましくは連続的に吹き付けるために、導管、ホース、ノズル、又はバルブをさらに備え、且つ研削中、好ましくは平床プラテン上のCMP研磨層の中心点に近接する点からCMP研磨層と多孔性砥粒材との境界面を通して多孔性砥粒材に作用するように、圧搾された不活性ガス又は空気をCMP研磨層材の表面と多孔性砥粒材との境界面に吹き付けるように配置されており、又はより好ましくは、導管、ホース、ノズル、又はバルブは、平床プラテン上のCMP研磨層の中心点に近接する点からCMP研磨層と多孔性砥粒材との境界面を通して、多孔性砥粒材に作用するように、不活性ガス又は空気を吹き付けるように配置され、そして別に、研削中、多孔性砥粒材に作用するように、圧搾された不活性ガス又は空気を回転グラインダアセンブリの周辺部の真下の点から上方へ吹き付けるために第2導管、ホース、又はバルブを備え、例えばCMP研磨層の周辺部と回転グラインダの周辺部とは協働する。   16. According to the device of the invention as described in any one of items 1 to 15 above, a conduit, hose, for blowing intermittently or preferably continuously a compressed inert gas or air , A nozzle or valve, and during grinding, preferably from a point proximate to the center point of the CMP polishing layer on the flat bed platen to the porous abrasive through the interface between the CMP polishing layer and the porous abrasive Operatively arranged to blow the compressed inert gas or air onto the interface between the surface of the CMP abrasive layer material and the porous abrasive material, or more preferably, a conduit, hose, nozzle, Alternatively, the valve may be inert gas or air so as to act on the porous abrasive material through the interface between the CMP abrasive layer and the porous abrasive material from a point close to the center point of the CMP abrasive layer on the flat bed platen. I will blow And a second conduit for separately blowing the compressed inert gas or air upward from a point directly below the periphery of the rotating grinder assembly to act on the porous abrasive during grinding. For example, a peripheral portion of the CMP polishing layer and a peripheral portion of the rotating grinder cooperate with each other.

17.上の項目1〜16の何れか1つに記載されたような本発明の装置によると、装置は、回転グラインダアセンブリが配置され且つCMP基板(例えば半導体基板又はウェーハ、磁気基板、又は光学基板)が取り付けられる(例えばクランプされる)ところの領域上と重ならないように、平床プラテンの上部表面の上方に且つ平行に配置された基板ホルダーさらに備えており、それによって基板の表面とCMP研磨層との間の研磨境界面を作り、基板ホルダーは、回転グラインダアセンブリ及び平床プラテンに対して独立して、例えば毎分当たり1〜200回転、好ましくは毎分当たり10〜100回転の独自の速度で回転する。   17. According to an apparatus of the present invention as described in any one of items 1 to 16 above, the apparatus is provided with a rotating grinder assembly and a CMP substrate (eg a semiconductor substrate or wafer, a magnetic substrate or an optical substrate). A substrate holder disposed above and in parallel with the upper surface of the flat-bed platen so that it does not overlap with the area where the substrate is attached (eg clamped), whereby the surface of the substrate and the CMP polishing layer The substrate holder rotates independently of the rotating grinder assembly and the flat bed platen at a unique speed of, for example, 1 to 200 revolutions per minute, preferably 10 to 100 revolutions per minute. To do.

18.上の項目17に記載されたような本発明の装置によると、基板ホルダーは、平床プラテン上に保持されたCMP研磨層又はパッドの半径よりも小さな直径を有し、そしてさらに、基板ホルダーは、中心軸の回りにグラインダを回転させるために第1アクチュエータ(例えばサーボモータ)に機械的に連結されるか又は搭載され、そしてCMP研磨層又はパッドに対して基板ホルダーを押圧するために第2アクチュエータ(例えば第2サーボモータ又はZ軸ボールねじ)に機械的に連結されるか又は搭載されている。   18. According to the apparatus of the present invention as described in item 17 above, the substrate holder has a diameter smaller than the radius of the CMP polishing layer or pad held on the flat bed platen, and further, the substrate holder comprises: A second actuator for mechanically coupling to or mounted on a first actuator (eg, servomotor) for rotating the grinder about the central axis and for pressing the substrate holder against the CMP polishing layer or pad (For example, a second servo motor or a Z-axis ball screw) is mechanically connected or mounted.

19.上の項目1〜18の何れか1つに記載されたような本発明の装置によると、装置全体は、気密の筐体、例えば相対湿度(RH)が5〜100%、例えば5〜50%に及びうるところのもの、の内部に囲われている。   19. According to the device of the invention as described in any one of items 1 to 18 above, the entire device has an airtight housing, for example a relative humidity (RH) of 5 to 100%, for example 5 to 50%. It is enclosed inside what can be reached.

別の指示がなければ、温度及び圧力の条件は、気温及び標準気圧である。記載されたすべての範囲は、包括的であり且つ組み合わせ可能である。   Unless otherwise indicated, temperature and pressure conditions are air temperature and standard pressure. All ranges described are inclusive and combinable.

別の指示がなければ、括弧を含むどのような用語も、あたかも括弧がない用語全体、及び括弧内の言葉を除いた用語、及び前二者の組み合せを指す。したがって例えば、用語「(ポリ)イソシアン酸塩」は、イソシアン酸塩、ポリイソシアン酸塩、又はそれらの混合物を指す。   Unless otherwise indicated, any term that includes parentheses refers to the entire term without parentheses, the term excluding the words in parentheses, and the combination of the former two. Thus, for example, the term “(poly) isocyanate” refers to isocyanate, polyisocyanate, or mixtures thereof.

すべての範囲は、包括的であり且つ組み合わせ可能である。例えば、用語「50〜3000cPs、又は100cPs以上」は、50〜100cPs、50〜3000cPs、及び100〜3000cPsのそれぞれを含む。   All ranges are inclusive and combinable. For example, the term “50 to 3000 cPs, or 100 cPs or more” includes each of 50 to 100 cPs, 50 to 3000 cPs, and 100 to 3000 cPs.

ここで用いられているように、用語「ASTM」は、ASTM International(West Conshohocken、ペンシルベニア州)の出版物を指す。   As used herein, the term “ASTM” refers to a publication of ASTM International (West Conshohocken, Pennsylvania).

ここで用いられたように、用語「厚さ変動分」は、CMP研磨パッドの厚さにおける最大変動分によって決定された値を意味する。   As used herein, the term “thickness variation” means a value determined by the maximum variation in the thickness of the CMP polishing pad.

ここで用いられているように、用語「実質的に平行」は、回転グラインダの研削表面とCMP研磨層の上部表面とによって形成された角度、より特別には178°〜182°、又は好ましくは179°〜181°の角度を指し、それは、回転グラインダの研削表面に平行に走り且つCMP研磨層の中心点上方の点で終わる第1線分要素と、第1線分要素の端部から且つ平床プラテンの上部表面に対して平行に走り且つ平床プラテンの外周部で終わる第2線分要素との交差によって規定される。ここで、第1及び第2線分要素は、平床プラテンに垂直であり且つCMP研磨層の中心点とCMP研磨層の中心点から最も離れて配置された回転グラインダの研削表面の周辺部上の点とを通して走る平面内に存在する。   As used herein, the term “substantially parallel” refers to the angle formed by the grinding surface of the rotating grinder and the top surface of the CMP polishing layer, more particularly 178 ° to 182 °, or preferably Refers to an angle between 179 ° and 181 °, which is parallel to the grinding surface of the rotating grinder and ends at a point above the center point of the CMP polishing layer, from the end of the first line segment element and Defined by the intersection with a second line segment element that runs parallel to the upper surface of the flat bed platen and ends at the outer periphery of the flat bed platen. Here, the first and second line segment elements are perpendicular to the flat bed platen and on the periphery of the grinding surface of the rotating grinder disposed farthest from the center point of the CMP polishing layer and the center point of the CMP polishing layer. It exists in a plane that runs through points.

ここで用いられているように、用語「Sq」は、表面粗さを規定するために用いられるとき、ある与えられたCMP研磨層の表面上の指定された点で測定された指定された数の表面粗さの値の二乗平均平方根を意味する。   As used herein, the term “Sq” when used to define surface roughness is a specified number measured at a specified point on the surface of a given CMP polishing layer. Means the root mean square of the surface roughness value.

ここで用いられているように、用語「表面粗さ」は、所与のCMP研磨層の上部表面に平行で且つ任意の所与の上部表面に配置された水平面を表すところの最もフィットする平面に対する表面の高さを計測することによって決定された値を意味する。許容できる表面粗さは、0.01μm〜25μm(Sq)又は好ましくは1μm〜15μm(Sq)の範囲である。   As used herein, the term “surface roughness” is the best-fit plane that represents a horizontal plane that is parallel to the top surface of a given CMP polishing layer and located on any given top surface. Means the value determined by measuring the height of the surface relative to. Acceptable surface roughness ranges from 0.01 μm to 25 μm (Sq) or preferably from 1 μm to 15 μm (Sq).

ここで用いられているように、用語「重量%」は重量パーセントを表す。   As used herein, the term “wt%” represents weight percent.

本発明による回転グラインダ装置の概略の斜視図であって、平床プラテン及び透明な窓を含んでいるCMP研磨層を示す。1 is a schematic perspective view of a rotating grinder apparatus according to the present invention showing a CMP polishing layer including a flat bed platen and a transparent window. FIG. 本発明の装置で処理されたCMP研磨層の上面図であって、交差する円弧部によって規定された畝溝の終始一貫した微小テクスチャをその表面上に有しており、それぞれの円弧部は、CMP研磨層の半径と等しいか又は僅かに大きな曲率半径を有している。FIG. 2 is a top view of a CMP polishing layer treated with the apparatus of the present invention, having a consistent microtexture on its surface throughout the groove defined by intersecting arcs, each arc being It has a radius of curvature equal to or slightly larger than the radius of the CMP polishing layer. 本発明による回転グラインダ及び研磨用装置の概略の斜視図であって、基板、例えば半導体、を平坦化又は研磨するための基板ホルダーを有している。1 is a schematic perspective view of a rotating grinder and polishing apparatus according to the present invention having a substrate holder for planarizing or polishing a substrate, eg, a semiconductor.

本発明によると、研削装置は、CMP研磨層(CMP研磨パッド及び研磨層の上部表面を含む)の表面の微小テクスチャを改良する。装置は、CMP研磨層内の一連の交差する円弧部(回転グラインダの研削面の外側縁によって規定された円と同じ曲率半径を有する)によって、及びCMP研磨層の上側表面の0.01〜25μmの表面粗さによって特徴付けられた終始一貫した表面の微小テクスチャを作り出す。本発明者達は、本発明による回転グラインダによって処理されたCMP研磨層が、ほとんど又は全く調整なしに良好に動作すること、即ち予調整されていることを発見した。さらに、回転グラインダ処理されたCMP研磨層のパッド表面の微小テクスチャは、基板の改良された研磨をもたらす。本発明の装置は、表面欠陥、例えば削り溝をケミカルメカニカル研磨パッドにもたらすところの薄く剥ぐことに起因するパッド形態における不規則性、及びCMP研磨層の残りの部分よりもより柔らかである窓材料の発泡を回避することを助ける。さらに、本発明の装置は、2以上のパッド層が、固定された間隔を空けられ且つ線形波が生じるよう設定されたニップを通過させられるところのパッドの積み重ねの間の研磨層の変形によって生じる負の衝突を最小化するのを助ける。これは、柔らか且つ圧縮性のCMP研磨層で本質的に重要である。付け加えると、本発明の装置及びそれら装置が提供する処理されたパッドは、最適化された表面の微小テクスチャ、より低い欠陥性、及び基板表面(例えば半導体又はウェーハ表面)を横断する改良された一様な材料除去を可能にする。   According to the present invention, the grinding device improves the microtexture of the surface of the CMP polishing layer (including the CMP polishing pad and the upper surface of the polishing layer). The apparatus consists of a series of intersecting arcs in the CMP polishing layer (having the same radius of curvature as the circle defined by the outer edge of the grinding surface of the rotating grinder) and 0.01-25 μm on the upper surface of the CMP polishing layer. Create a consistent surface micro-texture characterized by surface roughness. The inventors have discovered that the CMP polishing layer processed by the rotating grinder according to the present invention performs well, i.e., is preconditioned, with little or no adjustment. Furthermore, the micro-texture on the pad surface of the rotating grindered CMP polishing layer results in improved polishing of the substrate. The apparatus of the present invention is a window material that is softer than the rest of the CMP polishing layer, and irregularities in the pad configuration due to surface defects, such as thin stripping that leads to a chemical mechanical polishing pad. Help to avoid foaming. In addition, the apparatus of the present invention results from the deformation of the polishing layer during the stacking of pads where two or more pad layers are passed through a nip that is spaced apart and set to produce a linear wave. Helps minimize negative collisions. This is essential for soft and compressible CMP polishing layers. In addition, the devices of the present invention and the processed pads they provide provide an optimized surface micro-texture, lower defects, and an improved cross-over across the substrate surface (eg, semiconductor or wafer surface). It is possible to remove various materials.

本発明者達は、多孔性砥粒材を用いたCMP研磨層の研削は、研削媒質の付着なしに、及びCMP研磨層基板への損傷を引き起こすことなしに研削を可能にすることを発見した。多孔性砥粒材における孔は、CMP研磨層基板から除去される粒子を蓄える程度に大きい。そして多孔性砥粒材の多孔性は、研削中に除去された材料のバルクを蓄えるのに十分である。好ましくは、圧搾空気を多孔性砥粒材とCMP研磨層基板との境界面を横切って吹き付けることは、研削物の除去においてさらに助け、そして研削用装置の汚染を防止する。   The inventors have discovered that grinding of a CMP polishing layer using a porous abrasive allows grinding without adhesion of a grinding medium and without causing damage to the CMP polishing layer substrate. . The pores in the porous abrasive are large enough to store particles that are removed from the CMP polishing layer substrate. And the porosity of the porous abrasive is sufficient to store the bulk of the material removed during grinding. Preferably, blowing compressed air across the interface between the porous abrasive and the CMP polishing layer substrate further assists in the removal of the abrasive and prevents contamination of the grinding apparatus.

本発明の装置を用いるいかなる方法においても、圧搾ガス又は空気の吹き付けはまた、研削の前又は後でも行われうる。   In any method using the apparatus of the present invention, the blowing of compressed gas or air can also take place before or after grinding.

本発明の装置は、回転グラインダと平床プラテンとを備えうる。回転グラインダは、平床プラテン上に配置されるCMP研磨層の上に設定速度又は送り速度で下げられる。   The apparatus of the present invention may comprise a rotating grinder and a flat bed platen. The rotating grinder is lowered at a set or feed rate over a CMP polishing layer placed on a flat bed platen.

図1に示されたように、本発明の装置は、真空ポート(図示されていない)を装着された平床プラテン(1)の表面に配置されたCMP研磨層の表面を研削する。CMP研磨層又はパッド(2)は、平床プラテン(1)の中心点とCMP研磨層(2)が位置合わせされるように、平床プラテン(1)上に配置される。図1における平床プラテン(1)は、CMP研磨層(2)を所定の位置に保持するように真空ベント(図示されていない)を有する。図1において、CMP研磨層(2)は、1つの窓(3)を有する。本発明の研削機構は、その周辺部の下側に多孔性砥粒材(5)を含む研削用媒体を取り付けられた回転グラインダ(ホイール)アセンブリ(4)又はローターを備え、多孔性砥粒材(5)は、図示されたように、ローター(4)の周辺部の下側の周りに延在する複数のセグメント内に配設されている。複数のセセグメントは、それらの間に小さな空隙を有する。図1において、回転グラインダアセンブリ(4)は、所望のようにCMP研磨層(2)の中心点の真上にその周辺部が来るように配置される。さらに、回転グラインダアセンブリ(4)は、その直径がCMP研磨層(2)の直径に略等しいような所望のサイズを有する。   As shown in FIG. 1, the apparatus of the present invention grinds the surface of a CMP polishing layer disposed on the surface of a flat bed platen (1) fitted with a vacuum port (not shown). The CMP polishing layer or pad (2) is disposed on the flat bed platen (1) such that the center point of the flat bed platen (1) and the CMP polishing layer (2) are aligned. The flat bed platen (1) in FIG. 1 has a vacuum vent (not shown) to hold the CMP polishing layer (2) in place. In FIG. 1, the CMP polishing layer (2) has one window (3). The grinding mechanism of the present invention comprises a rotating grinder (wheel) assembly (4) or a rotor to which a grinding medium including a porous abrasive (5) is attached on the lower side of a peripheral portion thereof, and a porous abrasive. (5) is arranged in a plurality of segments extending around the lower side of the periphery of the rotor (4) as shown. The plurality of se segments have small voids between them. In FIG. 1, the rotating grinder assembly (4) is positioned so that its periphery is directly above the center point of the CMP polishing layer (2) as desired. Further, the rotating grinder assembly (4) has a desired size such that its diameter is approximately equal to the diameter of the CMP polishing layer (2).

本発明の装置は、好ましくはグラインダ/調整器及びCMP研磨用パッドが平床プラテン上に搭載されるところの研磨用装置の両者を備えうる。そして、回転グラインダアセンブリ及び独立に基板ホルダーの両者が、各々に対してそれらの間の境界面を形成するようにCMP研磨用パッド上に、及びCMP研磨層の頂部上に下げられる。基板ホルダーは、第1アクチュエータ(例えば基板ホルダーを中心軸の周りに回転させるためのサーボモータ)及び第2アクチュエータ(例えば、基板ホルダーをCMP研磨用パッドに対して押圧するための第2サーボモータ又はZ軸ボールねじ)に機械的に連結又は搭載されている。   The apparatus of the present invention may preferably include both a grinder / regulator and a polishing apparatus where a CMP polishing pad is mounted on a flat bed platen. Both the rotating grinder assembly and, independently, the substrate holder are then lowered onto the CMP polishing pad and onto the top of the CMP polishing layer to form an interface between them for each. The substrate holder includes a first actuator (for example, a servo motor for rotating the substrate holder around the central axis) and a second actuator (for example, a second servo motor for pressing the substrate holder against the CMP polishing pad or Z-axis ball screw) is mechanically connected or mounted.

図3に示されたように、本発明の装置は、平床プラテン(1)の表面上に配置されたCMP研磨層の表面を研削する一方で、基板を研磨する。CMP研磨層又はパッド(2)は、平床プラテン(1)の中心点とCMP研磨層(2)とが位置合せされるように、平床プラテン(1)上に配置される。図3における平床プラテン(1)は、CMP研磨層(2)を所定の位置に保持するように真空排気口(図示されていない)を有する。図3において、CMP研磨層(2)は、1つの窓(3)を有する。本発明の研削機構は、その周辺部の下側に多孔性砥粒材(5)を含む研削用媒体を取り付けられた回転グラインダ(ホイール)アセンブリ(4)又はローターを備え、多孔性砥粒材(5)は、図示されたように、ローター(4)の周辺部の下側の周りに延在する複数のセグメント内に配設されている。さらに、回転グラインダアセンブリ(4)からオフセットされた基板ホルダー(6)又はウェーハ搬送機は、300mmウェーハ(7)をその下側で保持する。   As shown in FIG. 3, the apparatus of the present invention polishes the substrate while grinding the surface of the CMP polishing layer disposed on the surface of the flat bed platen (1). The CMP polishing layer or pad (2) is disposed on the flat bed platen (1) such that the center point of the flat bed platen (1) and the CMP polishing layer (2) are aligned. The flat floor platen (1) in FIG. 3 has a vacuum exhaust port (not shown) so as to hold the CMP polishing layer (2) in place. In FIG. 3, the CMP polishing layer (2) has one window (3). The grinding mechanism of the present invention comprises a rotating grinder (wheel) assembly (4) or a rotor to which a grinding medium including a porous abrasive (5) is attached on the lower side of a peripheral portion thereof, and a porous abrasive. (5) is arranged in a plurality of segments extending around the lower side of the periphery of the rotor (4) as shown. Furthermore, the substrate holder (6) or wafer transporter offset from the rotating grinder assembly (4) holds the 300 mm wafer (7) underneath.

研削用及び研磨用装置は、以下のように動作する。基板(例えば半導体ウェーハ)は、基板ホルダーの下側表面上に保持され、そして平床プラテンの上側表面上のCMP研磨パッドに対して押圧される。平床プラテン及び基板ホルダーは、相互に相対的に回転させられ、それによって基板の下側表面を研磨パッドと摺動接触させられる。このとき、砥粒液ノズル(図示されていない)は、砥粒液(例えば、水性シリカ、又は砥粒性酸化物、炭化物又は窒化物の粒子スラリー)を研磨パッドへ供給する。基板の下側表面は、砥粒液内の砥粒性粒子の機械的研磨運動とCMP研磨層の表面の機械的研磨運動との組み合わせによって研磨される。   The grinding and polishing apparatus operates as follows. A substrate (eg, a semiconductor wafer) is held on the lower surface of the substrate holder and pressed against the CMP polishing pad on the upper surface of the flat bed platen. The flat bed platen and the substrate holder are rotated relative to each other, thereby bringing the lower surface of the substrate into sliding contact with the polishing pad. At this time, an abrasive liquid nozzle (not shown) supplies an abrasive liquid (for example, aqueous silica, or a particle slurry of an abrasive oxide, carbide, or nitride) to the polishing pad. The lower surface of the substrate is polished by a combination of a mechanical polishing motion of abrasive particles in the abrasive liquid and a mechanical polishing motion of the surface of the CMP polishing layer.

本発明の回転グラインダは、その周辺部に多孔性砥粒材を付着された丸い回転グラインダアセンブリ又はローターを備えており、好ましくは、回転グラインダの周辺部の回りに切れ目を入れられ、又は不連続部分又は空隙を備える。多孔性の砥粒材の下側は、回転グラインダの研削表面である。多孔性の砥粒材は、回転グラインダアセンブリの下側へはめ込むか又は取り付けるリング又はリングセグメントの形態でありうる。多孔性の砥粒材は、下向きセグメントの半径方向アレイ(通常は、多孔性砥粒材の10〜40個のセグメント)、又は多孔性砥粒材で作られ、周期的な穿孔をその中に有する穿孔リングを包含し得る。空隙又は穿孔は、研削物を除去し且つ研削の前、最中又は後で多孔性砥粒材を清浄にするために、圧搾ガス又は圧搾空気をCMP研磨層の表面と多孔性砥粒材との境界面へ吹き付けることを可能にする。さらに、多孔性砥粒材内の切れ目又は空隙は、研削中、多孔性砥粒材の表面及びCMP研磨層基板の冷却を助ける。   The rotating grinder of the present invention comprises a round rotating grinder assembly or rotor having a porous abrasive material attached to its periphery, and is preferably scored or discontinuous around the periphery of the rotating grinder With a portion or void. The lower side of the porous abrasive is the grinding surface of the rotating grinder. The porous abrasive can be in the form of a ring or ring segment that fits or attaches to the underside of the rotating grinder assembly. Porous abrasive is made of a radial array of downward segments (usually 10-40 segments of porous abrasive), or porous abrasive, with periodic perforations in it A perforated ring can be included. The voids or perforations are used to remove the abrasive and clean the porous abrasive prior to, during or after grinding with compressed gas or compressed air between the surface of the CMP polishing layer and the porous abrasive. It is possible to spray on the boundary surface. Furthermore, the cuts or voids in the porous abrasive aid in cooling the surface of the porous abrasive and the CMP polishing layer substrate during grinding.

本発明の装置は、望ましくないCMP基板損耗プロファイル、例えばCMPプロセスが一貫しない損耗プロファイル(例えば基板の縁での余りに少ない又は余りに多い除去)をもたらすこと、に対して補償するように配置されうる。これはパッド寿命を延ばし得る。そのような配置において、回転グラインダアセンブリの研削表面は、平床プラテンの上部表面又はCMP研磨層に正確には平行でないけれども実質的に平行であるように調整されうる。例えば、回転グラインダの研削表面は、中央厚(回転グラインダと、平床プラテンとに垂直であり且つCMP研磨層の中心点及びCMP研磨層の中心点から最も離れて配置されているところの回転グラインダの研削表面の周辺部の点を通って走る平面内の平床プラテン半径との間の角度が、180°を超える)をもたらすように又は中央薄(角度が180°未満である)をもたらすように調整されうる。   The apparatus of the present invention can be arranged to compensate for undesirable CMP substrate wear profiles, eg, that the CMP process results in inconsistent wear profiles (eg, too little or too much removal at the edge of the substrate). This can extend the pad life. In such an arrangement, the grinding surface of the rotating grinder assembly can be adjusted to be substantially parallel but not exactly parallel to the top surface of the flat bed platen or the CMP polishing layer. For example, the grinding surface of the rotating grinder has a central thickness (the rotational grinder perpendicular to the rotating grinder and the flat bed platen and located farthest from the center point of the CMP polishing layer and the center point of the CMP polishing layer). Adjust to provide an angle between the flat-bed platen radius in a plane that runs through a point at the periphery of the grinding surface that is greater than 180 °) or a thin center (an angle that is less than 180 °) Can be done.

本発明の装置は、湿潤な環境において、例えば水又は研磨性の水性スラリー(例えばシリカスラリー又はセリアスラリー)と共に用いられうる。   The apparatus of the present invention can be used in a humid environment, for example, with water or an abrasive aqueous slurry (eg, silica slurry or ceria slurry).

本発明の装置は、回転グラインダ要素のサイズが変えられうるとき、様々なサイズのCMP研磨層に適合するように拡大縮小が可能である。本発明の装置によると、平床プラテンは、CMP研磨層よりも大きくなければならないか、又は好ましくは、CMP研磨層の半径に等しいか又は10cm以内で長い半径を有するサイズである。装置はこのようにして、100mmから610mmの半径を有するCMP研磨層を扱うために拡大縮小が可能である。   The apparatus of the present invention can be scaled to fit various sizes of CMP polishing layers when the size of the rotating grinder element can be varied. According to the apparatus of the present invention, the flat bed platen must be larger than the CMP polishing layer or is preferably sized with a radius equal to or longer than the radius of the CMP polishing layer. The apparatus can thus be scaled to handle CMP polishing layers having a radius of 100 mm to 610 mm.

様々な回転グラインダアセンブリは、本発明による複数の装置(一時に1つ用いる)と共に用いられうる。回転グラインダアセンブリは、その直径が研削されるCMP研磨層の直径と一致するか又は僅かに大きいように選択される。代替的に、回転グラインダアセンブリは、様々な直径の、多孔性砥粒材の研削媒体のリング又はディスク(好ましくは単一搬送リング)がその周辺部の下側に付着することを可能にするように適合されている。   Various rotating grinder assemblies can be used with multiple devices (one at a time) according to the present invention. The rotating grinder assembly is selected so that its diameter matches or is slightly larger than the diameter of the CMP polishing layer being ground. Alternatively, the rotating grinder assembly allows various diameters of porous abrasive grinding media rings or disks (preferably a single transport ring) to adhere to the underside of its periphery. It is adapted to.

様々な基板ホルダーは、本発明による複数の装置(一時に1つ用いる)と共に用いられうる。基板ホルダーは、その直径が研磨のために用いられるCMP研磨層の直径よりも小さいように、且つ研磨される基板の直径よりも大きいように選択される。   Various substrate holders can be used with multiple devices according to the present invention (one used at a time). The substrate holder is selected so that its diameter is smaller than the diameter of the CMP polishing layer used for polishing and larger than the diameter of the substrate to be polished.

本発明の装置は、窓の膨張及び薄く剥ぐことによる欠陥を被らないCMP研磨層又はパッドの提供を可能にする。こうして本発明の装置を用いる方法に従って、CMP研磨層は、所望の直径又は半径(それはそれによって作られたパッドのサイズであろう)を有する多孔性の成形品を形成するようにポリマーを鋳造することによって形成されうる。その後、成形品を望まれた厚さ(それは本発明によって作られたパッドの目標の厚さであろう)に薄剥ぎされ、その後、パッド研磨用表面上に望まれたパッド表面の微小テクスチャを備えるようにパッド又はCMP研磨層を研削することが続く。   The apparatus of the present invention allows for the provision of a CMP polishing layer or pad that does not suffer from defects due to window expansion and thinning. Thus, according to the method using the apparatus of the present invention, the CMP polishing layer casts the polymer to form a porous molded article having the desired diameter or radius (which would be the size of the pad made thereby). Can be formed. The molded article is then stripped to the desired thickness (which would be the target thickness of a pad made according to the present invention) and then the desired pad surface microtexture on the pad polishing surface. Following the grinding of the pad or CMP polishing layer to provide.

本発明の装置を用いる方法において、研削は、単一層又は1つのパッド上で、及びサブパッド層を有する積層パッド上で実行されうる。好ましくは、積層パッドの場合に、方法は、研削が積層されたパッドにおける変形を除去するように、パッドが積層された後でCMP研磨層を研削することを含む。   In the method using the apparatus of the present invention, grinding can be performed on a single layer or one pad and on a laminated pad having a subpad layer. Preferably, in the case of a laminated pad, the method includes grinding the CMP polishing layer after the pad has been laminated so that the grinding removes deformation in the laminated pad.

所定のCMP研磨パッドは、パッドとして使用されるためのCMP研磨層を形成するようにポリマーを成形すること、及び成形されたポリマーを薄く剥がすことによって形成されうるか、又は好ましくは、CMP研磨パッドを形成するようにCMP研磨層を形成し、その後CMP研磨層をCMP研磨層と同じ直径を有するサブパッド又は下塗り層の上部に積層するように、ポリマーを成形すること、及び成形されたポリマーを薄く剥がすことによって形成されうる。   A given CMP polishing pad can be formed by molding a polymer to form a CMP polishing layer for use as a pad and peeling off the molded polymer, or preferably the CMP polishing pad Forming a CMP polishing layer to form, and then molding the polymer and laminating the molded polymer so that the CMP polishing layer is laminated on top of a subpad or subbing layer having the same diameter as the CMP polishing layer Can be formed.

本発明の装置を用いる方法において、CMP研磨パッドを形成すること、パッド内に溝を形成すること(例えばパッドを旋盤加工することによって)、及び研磨層の半径以上、好ましくは等しい曲率半径を有する一連の可視の交差する円弧部を研磨表面上に含むパッド表面微小テクスチャを形成するようにCMP研磨パッドを回転グラインダで研削すること、一方で同時にCMP研磨パッドで基板の平坦化を行うこと、を包含し得る。そのような方法において、CMP研磨パッドは、使用中に調整され且つ表面の再仕上げを行う。   In a method using the apparatus of the present invention, forming a CMP polishing pad, forming a groove in the pad (eg, by turning the pad), and having a radius of curvature greater than, preferably equal to, the radius of the polishing layer. Grinding the CMP polishing pad with a rotating grinder to form a pad surface microtexture comprising a series of visible intersecting arcs on the polishing surface, while simultaneously planarizing the substrate with the CMP polishing pad. Can be included. In such a method, the CMP polishing pad is conditioned during use and refinishes the surface.

本発明の装置を用いる方法において、CMP研磨パッドを形成すること、研磨層の半径以上、好ましくは等しい曲率半径を有する一連の可視の交差する円弧部を研磨面上に含むパッド表面の微小テクスチャを形成するようにCMP研磨パッドを回転グラインダで研削すること、一方で同時にCMP研磨パッドで基板の平坦化を行うこと、及びパッド内に溝を形成すること(例えばパッドを旋盤加工することによって)、を包含し得る。   In a method using the apparatus of the present invention, forming a CMP polishing pad, forming a microtexture of the pad surface comprising a series of visible intersecting arcs on the polishing surface having a radius of curvature greater than, preferably equal to, the radius of the polishing layer. Grinding the CMP polishing pad with a rotating grinder to form, while simultaneously planarizing the substrate with the CMP polishing pad, and forming grooves in the pad (eg by turning the pad), Can be included.

付け加えると、本発明の装置は、CMP研磨用又は平坦化用ツール、即ち研削又は研磨装置として用いられうる。   In addition, the apparatus of the present invention can be used as a CMP polishing or planarization tool, i.e., a grinding or polishing apparatus.

別の態様において、本発明は、本発明の研削又は研磨装置を用いる方法を提供する。本発明の研削又は研磨装置を用いる方法に従って、CMP研磨パッドは、平床プラテンの上側表面に取り付けられ、そして基板(例えば研磨されるべき半導体ウェーハ)は、その下側が平床プラテン上に存在するところのCMP研磨パッド上に下げられるように基板ホルダーにクランプされ、平床プラテン、回転グラインダアセンブリ、及び基板ホルダーのすべてを回転させることが続く。   In another aspect, the present invention provides a method of using the grinding or polishing apparatus of the present invention. In accordance with the method of using the grinding or polishing apparatus of the present invention, a CMP polishing pad is attached to the upper surface of a flat bed platen and the substrate (eg, a semiconductor wafer to be polished) is present on its lower surface on the flat bed platen. It is clamped to the substrate holder to be lowered onto the CMP polishing pad and continues to rotate all of the flat bed platen, rotating grinder assembly, and substrate holder.

本発明の研削又は研磨装置を用いる方法において、砥粒粒子(例えば、シリカ、セリア、又はアルミナ、又はそれらの混合物)を含む研磨用液体が、研磨用パッド上に供給され、そしてその上に留められる。運転中、基板ホルダーは、2〜69kPa、好ましくは3〜48kPaの望ましい下向き圧力を平床プラテンに与える。そして、CMP研磨パッドに対して保持された基板の表面は、基板ホルダー及び平床プラテンが回転している間に平坦化される。   In the method using the grinding or polishing apparatus of the present invention, a polishing liquid comprising abrasive particles (eg, silica, ceria, or alumina, or a mixture thereof) is supplied onto and affixed thereon. It is done. During operation, the substrate holder applies a desired downward pressure to the flat bed platen of 2-69 kPa, preferably 3-48 kPa. The surface of the substrate held against the CMP polishing pad is flattened while the substrate holder and the flat bed platen are rotating.

好ましくは、本発明による基板を研磨する方法において、基板ホルダー及び平床プラテンは、同じ方向に回転される。   Preferably, in the method for polishing a substrate according to the present invention, the substrate holder and the flat bed platen are rotated in the same direction.

本発明の装置を用いる方法に従って用いるための所定のCMP研磨層は、ポリマーを含むか、又は好ましくは多孔性ポリマー、ASTM D2240−15(2015)に従うショア(Shore)D硬さが20〜80、又は例えば40以下、を有するところの多孔性ポリマー材を含むポリマー発泡材又はフィラーを含む。   The predetermined CMP polishing layer for use in accordance with the method using the apparatus of the present invention comprises a polymer or preferably a porous polymer, a Shore D hardness of 20-80 according to ASTM D2240-15 (2015), Or a polymer foam or filler comprising a porous polymer material, for example having 40 or less.

好ましくは、本発明の方法は、相対的に柔らかいポリマーから作られた任意のパッドを含むCMP研磨パッド上で実行されることができ、そして40以下のショアD硬さを有するソフトパッドの取り扱いにおいて特別の使用を見出す。   Preferably, the method of the present invention can be performed on a CMP polishing pad including any pad made from a relatively soft polymer, and in the handling of soft pads having a Shore D hardness of 40 or less Find special use.

本発明の装置を用いる方法に従って用いるための所定のCMP研磨層は、1以上の非多孔性の透明な窓セクション、例えば75〜105℃のガラス転移温度(DSC)を有する非多孔性ポリウレタンを含む窓セクション、例えばCMP研磨層の中心点上には延在していない窓セクション、をさらに含む。そのようなCMP研磨層において、1以上の窓セクションは、窓の最大の寸法、例えば丸い窓の直径、又は矩形窓の長さ又は幅のより大きい方、の至るところで50μm以下の窓厚の変動分によって規定された頂部表面を有する。   Certain CMP polishing layers for use in accordance with the method using the apparatus of the present invention include one or more non-porous transparent window sections, such as non-porous polyurethane having a glass transition temperature (DSC) of 75-105 ° C. It further includes a window section, such as a window section that does not extend over the center point of the CMP polishing layer. In such a CMP polishing layer, the one or more window sections have a window thickness variation of less than 50 μm throughout the largest dimension of the window, for example, the larger of the round window diameter or the length or width of a rectangular window. It has a top surface defined by minutes.

さらに、本発明の装置を用いる方法で使用するための所定のCMP研磨層は、複数の孔又は微小要素、好ましくは10〜60μmの平均粒子サイズを有するポリマーの微小球を含みうる。好ましくは、そのようなCMP研磨層は、CMP研磨層の中心点から外周部へと外側に延在する高密度と低密度とが交代する環状帯を有する。例えば、より高い密度の環状帯は、より低い密度の環状帯よりも高い0.01〜0.2g/cmの密度を有する。 Furthermore, a given CMP polishing layer for use in the method using the apparatus of the present invention may comprise a plurality of pores or microelements, preferably polymeric microspheres having an average particle size of 10-60 μm. Preferably, such a CMP polishing layer has an annular band that alternates between a high density and a low density extending outwardly from the center point of the CMP polishing layer to the outer periphery. For example, the higher density annular band has a higher density of 0.01-0.2 g / cm 3 than the lower density annular band.

したがって、本発明の装置を用いる方法に従って製作されたケミカルメカニカル研磨(CMP)パッドは、半径を有し、少なくとも0.01μm〜25μm(Sq)又は好ましくは1μm〜15μm(Sq)の表面粗さを有し、且つ研磨層の表面上に一連の可視の交差する円弧部を有し、そして研磨層の曲率半径の半分に等しいか又は半分以上の、好ましくは研磨層の曲率半径の半分に等しい、曲率半径を有する多孔性ポリマーCMP研磨層を含む。好ましくは、一連の可視の交差する円弧部は、研磨層の中心点の周りで半径方向の対称性において研磨層の表面の周りにあらゆる方法で延在する。   Thus, a chemical mechanical polishing (CMP) pad fabricated according to the method using the apparatus of the present invention has a radius and has a surface roughness of at least 0.01 μm to 25 μm (Sq) or preferably 1 μm to 15 μm (Sq). And having a series of visible intersecting arcs on the surface of the polishing layer, and equal to or more than half of the radius of curvature of the polishing layer, preferably equal to half of the radius of curvature of the polishing layer, A porous polymer CMP polishing layer having a radius of curvature is included. Preferably, the series of visible intersecting arcs extends in any way around the surface of the polishing layer in radial symmetry around the center point of the polishing layer.

本発明の装置を用いる方法によって製作されたCMP研磨パッドは、中心点と半径とを有する。そのような研磨パッドは、厚さを有し得る。それによってパッドは、厚さが中心点により近づくとより厚くなるように傾けられるか、又は中心点からより離れるとより厚くなるように傾けられる。   A CMP polishing pad made by a method using the apparatus of the present invention has a center point and a radius. Such a polishing pad can have a thickness. Thereby, the pad is tilted to become thicker when the thickness is closer to the center point, or to be thicker when it is further away from the center point.

実施例:以下の実施例において、別の記載がない限り、圧力のすべての単位は、標準気圧(約101kPa)であり、そして温度のすべての単位は、室温(21〜23℃)である。   Examples: In the following examples, unless otherwise stated, all units of pressure are standard atmospheric pressure (about 101 kPa) and all units of temperature are room temperature (21-23 ° C).

実施例1:試験は、330mm(13インチ)の半径を有するVP5000(商標)CMP研磨層又はパッド(Dow Chemical, Midland、ミシガン州(Dow社))の2つの型で実施された。パッドは窓を有さない。実施例1−1において、CMP研磨層は、2.03mm(80mil)の厚さであった単一多孔性ポリウレタンパッドを備えていた。ここで、ポリウレタンは、64.9のショアD硬さを有していた。実施例1−2において、CMP研磨層は、圧力感知粘着剤を用いて、ポリエステルフェルト(Dow社)から作られたSUBA IV(商標)サブパッド上に積層された、実施例1−1と同じポリウレタンパッドを有する積層パッドを備えていた。   Example 1 Testing was performed on two types of VP5000 ™ CMP polishing layer or pad (Dow Chemical, Midland, Michigan, Dow) having a radius of 330 mm (13 inches). The pad does not have a window. In Example 1-1, the CMP polishing layer was equipped with a single porous polyurethane pad that was 2.03 mm (80 mils) thick. Here, the polyurethane had a Shore D hardness of 64.9. In Example 1-2, the CMP polishing layer was laminated to a SUBA IV ™ subpad made from polyester felt (Dow) using a pressure sensitive adhesive, the same polyurethane as Example 1-1. A laminated pad having a pad was provided.

実施例1−A及び1−Bにおける比較対象は、実施例1−1及び1−2におけるのとそれぞれ同じパッドであったが、本発明の方法によって処理されたものではない。   The comparison targets in Examples 1-A and 1-B were the same pads as in Examples 1-1 and 1-2, respectively, but were not processed by the method of the present invention.

すべてのパッドは、1010の溝(0.0768cm(0.030インチ)深さ×0.0511cm(0.020インチ)幅×0.307cm(0.120インチ)ピッチ)を有する同心円の溝パターン)を有していたが、窓は有していなかった。   All pads are 1010 grooves (concentric groove pattern with 0.0768 cm (0.030 inch) depth x 0.0511 cm (0.020 inch) width x 0.307 cm (0.120 inch) pitch)) But had no windows.

多孔性砥粒材は、151μmの平均砥粒サイズ有する、ビトリファイド(ガラス固化した)多孔性ダイヤモンド砥粒であった。基板を研削するために、回転グラインダアセンブリは、平床プラテンの頂部に平行に配置され、そして反時計回りに284rpmで回転され、そしてアルミニウム平床プラテンは時計方向に8rpmで回転された。多孔性砥粒材がCMP研磨層基板に丁度接触し始める点から始めて、回転グラインダアセンブリは、平床プラテンの方へ3回のパッド回転毎に5.8μm(0.0002インチ)の増加率で下方に送られた。この間、圧搾乾燥空気(CDA)は、多孔性砥粒材の表面とCMP研磨層との境界面に、2つのノズル(1つはCMP研磨層の中心点の真上に配置され、他方は多孔性砥粒材を引きずる側上にパッド中心から約210mm(8.25インチ)に配置された)から吹き付けられた。研削は、約5分間続けられた。   The porous abrasive was a vitrified (glass solidified) porous diamond abrasive having an average abrasive size of 151 μm. To grind the substrate, the rotating grinder assembly was placed parallel to the top of the flat bed platen and rotated counterclockwise at 284 rpm, and the aluminum flat bed platen was rotated clockwise at 8 rpm. Beginning at the point where the porous abrasive material just begins to contact the CMP polishing layer substrate, the rotating grinder assembly moves downward toward the flat bed platen at a rate of 5.8 μm (0.0002 inch) every three pad rotations. Sent to. During this time, the compressed dry air (CDA) is disposed at the interface between the surface of the porous abrasive and the CMP polishing layer, and two nozzles (one directly above the center point of the CMP polishing layer and the other is porous). From the center of the pad to about 210 mm (8.25 inches) on the side to which the abrasive material is dragged. Grinding continued for about 5 minutes.

実施例1から得られたパッドは、除去速度、非一様性、及びチヤッタマーク(欠陥)についての研磨試験において以下のように評価された。   The pad obtained from Example 1 was evaluated in the following manner in a polishing test for removal rate, non-uniformity, and chatter marks (defects).

除去速度:除去速度は、200mmサイズのテトラエトキシケイ酸塩(TEOS)の基板上で、指示されたパッドと200ml/分の流速でのILD3255(商標)ヒュームド・シリカ水性スラリー(Dow社)とを用いて基板を平坦化することによって決定された。研磨圧力は、Mirra(商標)研磨装置(Applied Materials, Santa Clara、カリフォルニア州)を用いて毎分当たりの回転数が93/87のプラテン/基板担体に対して下向きに0.11、0.21、及び0.32kg/cm(1.5、3.0、4.5psi)と変えられた。試験に先立って、すべての研磨パッドは、調整器としてSAESOL(商標)8031C1ディスク(ブレイズドダイヤモンド粉末表面、直径10,16cm、Seasol Diamond Ind. Co., Ltd.、韓国)を用いて、40分間3.2kg(7ポンド)で調整された。試験中、パッドの同じ状態が続いた。18ウェーハのすべてがパッド毎に試験されて、平均値が得られた。 Removal rate: The removal rate was measured on a 200 mm tetraethoxysilicate (TEOS) substrate with the indicated pad and ILD3255 ™ fumed silica aqueous slurry (Dow) at a flow rate of 200 ml / min. Used to planarize the substrate. Polishing pressures were 0.11 and 0.21 downward with respect to a platen / substrate carrier having a rotation rate of 93/87 per minute using a Mirra ™ polisher (Applied Materials, Santa Clara, CA). And 0.32 kg / cm 2 (1.5, 3.0, 4.5 psi). Prior to testing, all polishing pads were used for 40 minutes using SAESOL ™ 8031C1 disc (blazed diamond powder surface, diameter 10,16 cm, Seasol Diamond Ind. Co., Ltd., Korea) as a conditioner. Adjusted to 3.2 kg (7 pounds). The same condition of the pad continued during the test. All 18 wafers were tested for each pad and the average value was obtained.

非一様性:非一様性は、ウェーハ内の厚さの変動分を観測することによってデータが得られたことを除いて、除去速度試験において平坦化された同じTEOS基板上で且つ除去速度試験において開示された方法において決定された。18ウェーハのすべてがパッド毎に試験されて、平均値が得られた。   Non-uniformity: Non-uniformity is on the same TEOS substrate flattened in the removal rate test and the removal rate, except that the data was obtained by observing thickness variations in the wafer. Determined in the method disclosed in the study. All 18 wafers were tested for each pad and the average value was obtained.

チヤッタマーク又は欠陥の計数;チヤッタマーク又は欠陥の計数は、CMP欠陥の総数を観測することによってデータが得られたことを除いて、除去速度試験において平坦化された同じTEOS基板上で且つ除去速度試験において開示された方法において決定された。18ウェーハのすべてがパッド毎に試験されて、平均値が得られた。   Counting of chatter marks or defects; counting of chatter marks or defects is on the same TEOS substrate flattened in the removal rate test and in the removal rate test, except that the data was obtained by observing the total number of CMP defects. Determined in the disclosed method. All 18 wafers were tested for each pad and the average value was obtained.

得られたパッドは、回転グラインダアセンブリの周辺部の半径と等しい曲率半径を有する交差する円弧部を含むパッド表面の微小テクスチャを有していた。また下の表1に示されたように、実施例1−1及び1−2の本発明に係るパッドは、実施例1−A(単独)及び1−B(積層された)の比較パッドと基板に関して同じ平坦化速度を与えた。一方、実施例1−1及び1−2の本発明に係るパッドは、本発明の研削方法が使用されることはなかった比較のための実施例1−A及び1−Bのパッドよりも、基板内において著しく低い欠陥性及び劇的に少ないチヤッタマークをもって制作された。   The resulting pad had a microtexture on the pad surface that included intersecting arcs with a radius of curvature equal to the radius of the periphery of the rotating grinder assembly. Further, as shown in Table 1 below, the pads according to the present invention of Examples 1-1 and 1-2 were compared with the comparative pads of Examples 1-A (single) and 1-B (laminated). The same planarization rate was given for the substrate. On the other hand, the pads according to the present invention of Examples 1-1 and 1-2 are more than the pads of Examples 1-A and 1-B for comparison in which the grinding method of the present invention was not used. Produced with significantly lower defects and dramatically fewer chatter marks in the substrate.

実施例2:試験は、61.0のショアD硬さを有する、大きな半径419mm(16.5インチ)のIC1000(商標)単一層ポリウレタンパッド(Dow社)で実施された。すなわち、回転グラインダアセンブリが、8パッド回転毎に20.3μm(0.0007インチ)増分の速度で平床プラテンの方へ下向きに送られたこと及び研削が5.5分間続けられたことを除いては、上の実施例1におけるような方法で取り扱われた実施例2のパッドで実施された。比較のための実施例2−Aパッドは、本発明の方法に従い取り扱われなかった実施例2におけるのと同じパッドであった。   Example 2: The test was performed on a large 419 mm (16.5 inch) IC1000 ™ single layer polyurethane pad (Dow) having a Shore D hardness of 61.0. That is, except that the rotating grinder assembly was fed downwards toward the flat bed platen at a rate of 20.3 μm (0.0007 inch) increments every 8 pad revolutions and grinding continued for 5.5 minutes. Was performed with the pad of Example 2 treated in the manner as in Example 1 above. The comparative Example 2-A pad was the same pad as in Example 2 that was not handled according to the method of the present invention.

試験は14個のパッドについて実行され、そして平均的結果が、以下のように試験された厚さの変動に関して報告された。   The test was performed on 14 pads and average results were reported for the thickness variations tested as follows.

厚さの変動分;厚さの変動分は、研磨パッドの表面のいたる所で座標測定装置を用いて決定された。パッド中心から縁までの9つの個別の測定位置の総計が、パッド毎に集められた。厚さの変動分は、最も厚い測定値から最も薄い測定値を引くことによって計算された。結果は下の表2に示される。   Thickness variation: Thickness variation was determined using a coordinate measuring device throughout the surface of the polishing pad. A total of nine individual measurement positions from the pad center to the edge were collected for each pad. The thickness variation was calculated by subtracting the thinnest measurement from the thickest measurement. The results are shown in Table 2 below.

得られた本発明に係るパッドは、特性パッド表面の微小テクスチャを有していた。実施例2の本発明に係るパッドは、比較のための実施例2−Aパッドよりも少ない平均厚さ変動分を有し、したがって形状においてより一貫している。   The obtained pad according to the present invention had a fine texture on the surface of the characteristic pad. The inventive pad of Example 2 has less average thickness variation than the comparative Example 2-A pad and is therefore more consistent in shape.

実施例3:表面粗さは、商業的に入手可能なIC1000(商標)パッド(Dow社)に比較して上の実施例2のパッド上で測定された。比較のための実施例2のパッドは、実施例2−Aにおけと同じパッドであったが、本発明の方法に従って取り扱われたものではない。   Example 3: Surface roughness was measured on the pad of Example 2 above compared to the commercially available IC1000 ™ pad (Dow). The pad of Example 2 for comparison was the same pad as in Example 2-A, but was not handled according to the method of the present invention.

表面粗さは、2つのパッドのそれぞれでパッド中心から縁までの5つの等間隔の点上で測定され、そして表面粗さについての平均の結果が、下の表3に報告される。   The surface roughness was measured on 5 equally spaced points from the pad center to the edge in each of the two pads, and the average results for the surface roughness are reported in Table 3 below.

上の表3に示されたように、実施例3における本発明のCMP研磨層は、規定されたパッド表面の微小テクスチャ、及び低減された谷の深さによって特徴付けられた確定された表面粗さを有している。   As shown in Table 3 above, the CMP polishing layer of the present invention in Example 3 has a defined surface roughness characterized by a defined pad surface microtexture and reduced valley depth. Have

Claims (11)

パッド表面の微小テクスチャを有する予調整されたポリマーのケミカルメカニカル(CMP)研磨パッド又は層を提供し且つ基板を研磨するための装置であって、
多孔性砥粒材の研削表面を有するホイール又はローターを有する回転グラインダアセンブリ、
前記CMP研磨層を所定の位置に保持するための平床プラテン、
前記回転グラインダの研削表面は、前記CMP研磨層の表面と前記多孔性砥粒材との境界面を形成するように、前記平床プラテンの表面の上方に且つ平行又は実質的に平行に配置されている、
及び、
前記回転グラインダアセンブリが配置され且つCMP基板が取り付けられるところの領域上と重ならないように、前記平床プラテンの上部表面の上方に且つ平行に配置された基板ホルダー、
を備えており、
それにより前記基板の表面と前記CMP研磨層との間に研磨境界面を作り、
前記基板ホルダーは、前記回転グラインダアセンブリ及び前記平床プラテンに対して独立に回転する、
装置。
An apparatus for providing a preconditioned polymer chemical mechanical (CMP) polishing pad or layer having a fine texture on a pad surface and polishing a substrate,
A rotating grinder assembly having a wheel or rotor having a grinding surface of porous abrasive material;
A flat bed platen for holding the CMP polishing layer in place;
The grinding surface of the rotating grinder is disposed above or parallel to or substantially parallel to the surface of the flat bed platen so as to form an interface between the surface of the CMP polishing layer and the porous abrasive material. Yes,
as well as,
A substrate holder disposed above and in parallel with the upper surface of the flat bed platen so that it does not overlap the area where the rotating grinder assembly is disposed and where the CMP substrate is mounted;
With
Thereby creating a polishing interface between the surface of the substrate and the CMP polishing layer,
The substrate holder rotates independently with respect to the rotating grinder assembly and the flat bed platen;
apparatus.
前記平床プラテンは、真空によって、前記CMP研磨層を所定の位置に保持する、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the flat bed platen holds the CMP polishing layer in place by a vacuum. 前記CMP研磨層は、その中心点からその外周部へ延在している半径を有し、及び前記回転グラインダアセンブリのホイール又はローターの研削表面は、前記CMP研磨層の半径と等しいか又はより長い直径を有する、請求項1に記載の装置。   The CMP polishing layer has a radius extending from its center point to its outer periphery, and the grinding surface of the wheel or rotor of the rotating grinder assembly is equal to or longer than the radius of the CMP polishing layer The apparatus of claim 1 having a diameter. 前記回転グラインダアセンブリの直径は、前記CMP研磨層の半径に等しい、請求項3に記載の装置。   The apparatus of claim 3, wherein a diameter of the rotating grinder assembly is equal to a radius of the CMP polishing layer. 前記回転グラインダアセンブリのホイール又はローターは、その研削表面の外周部が、研削中、前記CMP研磨層の中心上に直接に支えられるように配置される、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the wheel or rotor of the rotating grinder assembly is positioned such that the outer periphery of its grinding surface is supported directly on the center of the CMP polishing layer during grinding. 前記回転グラインダアセンブリのホイール又はローターと、前記CMP研磨層と、前記平床プラテンとの各々は、前記CMP研磨層の研削の間中、回転する、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein each of the rotating grinder assembly wheel or rotor, the CMP polishing layer, and the flat bed platen rotate during grinding of the CMP polishing layer. 前記回転グラインダアセンブリは、
モータ又は回転アクチュエータを含む駆動ハウジング、及び
前記モータ又は回転アクチュエータと接続し且つ駆動される垂直に配置された軸であって、駆動ハウジング内に延在し、且つ前記ホイール又はローターが毎分当たり所望の回転数の速さで回転するように、その下端部で機械的結合部を介して前記ホイール又はローターに接続する軸、を備えている、請求項1に記載の装置。
The rotating grinder assembly includes:
A drive housing including a motor or rotary actuator, and a vertically disposed shaft connected to and driven by the motor or rotary actuator, extending into the drive housing and wherein the wheel or rotor is desired per minute 2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a shaft connected to the wheel or the rotor via a mechanical coupling portion at a lower end thereof so as to rotate at a speed of a rotation speed of 2 mm.
前記駆動ハウジング内において、前記垂直に配置された軸は、
前記軸が前記モータ又は回転アクチュエータに接続されるところに配置されたボールねじ又は第2サーボモータを備え、
前記軸の前記ホイール又はローターへの機械的結合部で、又は両方の位置で、それにより前記回転グラインダアセンブリの前記ホイール又はローターは、設定された増分速度で下方に送られうる、請求項1に記載の装置。
In the drive housing, the vertically arranged shaft is
A ball screw or a second servomotor arranged where the shaft is connected to the motor or rotary actuator;
The mechanical connection of the shaft to the wheel or rotor, or both positions, whereby the wheel or rotor of the rotating grinder assembly can be fed downward at a set incremental speed. The device described.
さらに、圧搾された不活性ガス又は空気を間欠的に又は連続的に吹き付けるために、且つ、研削中、前記多孔性砥粒材に作用するように、前記圧搾された不活性ガス又は空気を、前記CMP研磨層材の表面と前記多孔性砥粒材との境界面に吹き付けるように配置されている導管、ホース、ノズル、又はバルブを備え、そして、それと別に、
研削中、前記多孔性砥粒材に作用するように、圧搾された不活性ガス又は空気を、前記回転グラインダアセンブリの周辺部の真下の点から上方へ吹き付けるために、第2導管、ホース、又はバルブを備えている、請求項1に記載の装置。
In addition, the compressed inert gas or air is blown intermittently or continuously and so as to act on the porous abrasive during grinding, Comprising a conduit, hose, nozzle, or valve arranged to spray the interface between the surface of the CMP abrasive layer material and the porous abrasive material;
During the grinding, a second conduit, hose, or so as to blow a compressed inert gas or air upwards from a point directly below the periphery of the rotating grinder assembly to act on the porous abrasive The apparatus of claim 1, comprising a valve.
前記基板ホルダーは、前記平床プラテン上に保持された前記CMP研磨層又はパッドの前記半径よりも小さな直径を有し、そして、
さらに、前記基板ホルダーは、中心軸の回りに前記グラインダを回転させるために、第1アクチュエータに機械的に連結されるか又は搭載され、そして、前記CMP研磨層又はパッドに対して前記基板ホルダーを押圧するために、第2アクチュエータに機械的に連結されるか又は搭載されている、請求項1に記載の装置。
The substrate holder has a diameter smaller than the radius of the CMP polishing layer or pad held on the flat bed platen; and
Further, the substrate holder is mechanically coupled or mounted to a first actuator for rotating the grinder about a central axis, and the substrate holder is placed against the CMP polishing layer or pad. The apparatus of claim 1, wherein the apparatus is mechanically coupled or mounted to the second actuator for pressing.
前記装置全体は、気密の筐体内に囲われている、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the entire apparatus is enclosed in an airtight enclosure.
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