JP5252517B2 - パターン化されたパッドを用いる化学機械研磨用方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明は、基板を研磨するための装置及び方法に関する。本発明は、特に、基板の研磨均一性を改善するための表面を有するプラテン/研磨パッドアセンブリに関する。
集積回路及びその他の電子デバイスの製造において、製造プロセス中に、導体、半導体及び誘電体材料の多層が堆積され、そして、基板から除去される。たびたび、基板表面を研磨して、高いトポグラフィー、表面欠陥、スクラッチ又は埋め込まれた粒子を除去する必要がある。1つの研磨プロセスが、化学機械研磨(CMP)として知られていて、基板上に形成された電子デバイスの品質と信頼性を改善するために用いられる。
本発明は、一般に、研磨パッドの表面にわたるスラリの分配を改善して、研磨プロセスの均一性及びプラナリティを改善する基板研磨用装置を提供する。本発明の装置は、好ましく、化学機械研磨システムに組み込まれるように適応される。
本発明は、一般に、流体保持溝が形成されている研磨パッドに関する。上記の溝は、研磨パッドの上部表面上に形成されて、好ましくは、突出、障害物或は溝の幾何学形状によって、それぞれの端部で区切られる複数の不連続な溝セグメントを含む。上記の突出は、パッド材料の一部であってもよく、研磨サイクル中に、溝内に流体を保持するように作用する。
しかし、本発明は、基板を研磨或はクリーニングするためのパッド及びプラテンアセンブリを用いる他のタイプのプロセスにも同等に適用できる。
特に、突出66の存在は、妨げられていない流れ経路を無くし、スラリがパッド45の縁部に向かって外へ流れるのを抑制する。従って、パッド上のスラリの滞留時間が増長されて、スラリは、パッド45から外へ流される前に、より効率的に消費される。よって、研磨サイクル中に、消費されるスラリの総体積が減少されることができる。
Claims (20)
- 研磨パッドであって、当該研磨パッドは、
研磨表面の少なくとも一部分を形成する複数の研磨アイランドと、
当該複数の研磨アイランドと同一平面上にあり、少なくとも複数の研磨アイランドのいくつかのコーナーをつなぐ上部表面を有する複数の突起と、からなり、
1つあるいはそれ以上の複数の研磨アイランドと、1つあるいはそれ以上の突起が、研磨バッドの表面に複数の不連続な流体保持溝を形成することにより流体の流れを制限し、更にそれぞれの突起が2つの不連続な流体保持溝を架橋し、
少なくとも1つの突起が、引き続く不連続の流体保持溝の1つと接する、研磨パッド。
- 上記の不連続の流体保持溝が、研磨表面の縁部の内側に形成される、請求項1に記載の研磨パッド。
- 上記の不連続の流体保持溝が、弓形の溝、線形の溝或はこれらの任意の組み合せから選ばれる、請求項1に記載の研磨パッド。
- 上記の研磨パッドが、リニアポリッシャー及びロータリポリッシャーの少なくとも1つと共に用いられるように適合される、請求項1に記載の研磨パッド。
- 上記複数の不連続流体保持溝のそれぞれの長さが、複数のアイランドのうちの1つのアイランドの幅に等しい、請求項1に記載の研磨パッド。
- 基板研磨パッドであって、当該パッドは、
(a) 基板研磨パッドの研磨表面と、
(b) 上記研磨表面上に形成されて、上記研磨表面の下方に凹んでいる複数の不連続な流体保持溝セグメントと、を備え、
上記の流体保持溝セグメントは、X−Y方向に配置されており、複数の研磨アイランドと、当該研磨アイランドと同一平面上にある上部表面を有する複数の突起と、により形成され、当該複数の突起が、少なくともいくつかの研磨アイランドのコーナーをつなぎ、それぞれの突起が、複数の不連続な流体保持溝のうち2つを架橋し、
少なくとも1つの突起が、引き続く不連続の流体保持溝の1つと接する、基板研磨パッド。
- 上記の流体保持溝セグメントが、基板研磨表面の縁部の内側に形成される、請求項6に記載の基板研磨パッド
- 上記の流体保持溝セグメントが、17.8mmから38.1mmの間のピッチを有する、請求項6に記載の基板研磨パッド。
- 上記の流体保持溝セグメントが、0.13mmから2.5mmの間の深さを有する、請求項6に記載の基板研磨パッド。
- 上記の流体保持溝セグメントが、0.15mmから2.0mmの間の幅を有する、請求項6に記載の基板研磨パッド。
- 上記の基板研磨パッドが、ロータリポリッシャー或はリニアポリッシャーの少なくとも1つと共に用いられるように適合されている、請求項6に記載の基板研磨パッド。
- 上記複数の不連続流体保持溝のそれぞれの長さが、複数のアイランドのうちの1つのアイランドの幅に等しい、請求項6に記載の研磨パッド。
- 基板研磨用装置であって、当該装置は、
(a)1つ以上の回転可能なプラテンと、
(b)上記の回転可能な各プラテン上に配置される研磨パッドと、を備え、
上記研磨パッドは、研磨パッドの表面上に形成され、且つ、研磨表面の下方に凹んでいる少なくともいくつかの流体保持溝セグメントを備え、当該セグメントは、複数の研磨アイランドと、当該研磨アイランドと同一平面上にある上部表面を有する複数の突起により形成され、当該複数の突起が、少なくともいくつかの研磨アイランドのコーナーをつなぎ、それぞれの突起が、複数の不連続な流体保持溝のうち2つを架橋し、少なくとも1つの突起が、引き続く不連続の流体保持溝の1つと接し、それぞれの突起が、第1の流体保持溝セグメントを完全に架橋する第1サイドと、第2の流体保持溝セグメントを完全に架橋する第2サイドと、を有する、基板研磨用装置。
- (a) 上記の回転可能なプラテンに接続されているモーターと、
(b) 上記回転可能なプラテンに対向して回転可能に取り付けられている1つ以上の研磨ヘッドとをさらに備える、請求項13に記載の装置。
- 上記流体保持溝セグメントが、X−Y方向に配置される、請求項13に記載の装置。
- 流体保持溝セグメントが、0.15mmと2.0mmの間である幅を有する、請求項13に記載の装置。
- 流体保持溝セグメントが、17.8mmから38.1mmの間のピッチを有する、請求項13に記載の装置。
- 流体保持溝セグメントが、0.13mmから2.5mmの間の深さを有する、請求項13に記載の装置。
- 上記の回転可能なプラテンが、化学機械研磨システムの一部である、請求項13に記載の装置。
- 上記の複数の不連続の流体保持溝のそれぞれの長さが、複数のアイランドのうちの1つのアイランドの幅に等しい、請求項13に記載の研磨パッド。
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