JP7010619B2 - 低欠陥多孔性研磨パッド - Google Patents
低欠陥多孔性研磨パッド Download PDFInfo
- Publication number
- JP7010619B2 JP7010619B2 JP2017148993A JP2017148993A JP7010619B2 JP 7010619 B2 JP7010619 B2 JP 7010619B2 JP 2017148993 A JP2017148993 A JP 2017148993A JP 2017148993 A JP2017148993 A JP 2017148993A JP 7010619 B2 JP7010619 B2 JP 7010619B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- pad
- grooves
- average
- polishing pad
- 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.)
- Active
Links
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims description 162
- 230000007547 defect Effects 0.000 title description 55
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 63
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 24
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 23
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 16
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 45
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 35
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 29
- 239000004433 Thermoplastic polyurethane Substances 0.000 description 27
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 27
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 20
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 15
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 15
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 15
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 12
- 210000002532 foramen magnum Anatomy 0.000 description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 12
- 239000002585 base Substances 0.000 description 9
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 9
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 7
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000012552 review Methods 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 235000019329 dioctyl sodium sulphosuccinate Nutrition 0.000 description 3
- YHAIUSTWZPMYGG-UHFFFAOYSA-L disodium;2,2-dioctyl-3-sulfobutanedioate Chemical compound [Na+].[Na+].CCCCCCCCC(C([O-])=O)(C(C([O-])=O)S(O)(=O)=O)CCCCCCCC YHAIUSTWZPMYGG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 3
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Substances OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 2
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 2
- 125000003821 2-(trimethylsilyl)ethoxymethyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si](C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C(OC([H])([H])[*])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229920002396 Polyurea Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003522 acrylic cement Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical class 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N batilol Chemical class CCCCCCCCCCCCCCCCCCOCC(O)CO OGBUMNBNEWYMNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- PTIXVVCRANICNC-UHFFFAOYSA-N butane-1,1-diol;hexanedioic acid Chemical compound CCCC(O)O.OC(=O)CCCCC(O)=O PTIXVVCRANICNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000009960 carding Methods 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002649 leather substitute Substances 0.000 description 1
- 150000004668 long chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000582 polyisocyanurate Polymers 0.000 description 1
- 239000011495 polyisocyanurate Substances 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920003226 polyurethane urea Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003871 sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 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
- B24B37/26—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
- 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
- B24B37/22—Lapping pads for working plane surfaces characterised by a multi-layered structure
-
- 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
- B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
-
- 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
-
- 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
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
本発明は、ケミカルメカニカル研磨パッドおよび研磨パッドを形成する方法に関する。より詳細には、本発明は、ポロメリックケミカルメカニカル研磨パッドおよびポロメリック研磨パッドを形成する方法に関する。
本発明の態様は、半導体基板、光学基板および磁性基板の少なくとも一つを、研磨流体ならびに研磨パッドと半導体基板、光学基板および磁性基板の少なくとも一つとの間の相対運動で研磨するまたは平坦化するのに好適な研磨パッドであって、研磨パッドは、:開口セルポリマーマトリックス、研磨表面および厚さを有する研磨層であって、開口セルポリマーマトリックスが垂直孔と、垂直孔を連通接続する開口チャネルと、を有する研磨層と;研磨層内の複数の溝であって、溝が研磨表面に隣接して計測された平均幅を有し、複数の溝が、固定された速度で回転する半導体基板、光学基板および磁性基板の少なくとも一つの上の点が複数の溝の幅にわたって通過する研磨くず除去滞留時間を有する、複数の溝と;複数の溝内の複数の突出ランド領域であって、複数の突出ランド領域が複数の下部突出ランド領域から外側かつ下側に伸長するテーパー状支持構造で支えられ、複数のランド領域が垂直孔を含有するポリマーマトリックスから研磨表面を形成する錐形または非尖形上部を有し、複数の突出ランド領域が、固定された速度で回転する半導体基板、光学基板および磁性基板の少なくとも一つの上の点が複数の溝と隣接する複数の突出ランド領域にわたって通過する研磨滞留時間を有し、複数の突出ランド領域が、突出ランド領域の研磨滞留時間を低減させ、溝領域の研磨くず除去滞留時間を研磨滞留時間より大きい値まで増加させるために、複数の溝の平均幅を下回る平均幅を有する、複数の突出ランド領域と、を含む研磨パッドを提供する。
この実施例は、0.002m2の平均孔面積および0.39mmの高さを持つ開口セル垂直孔を有する1.5mm厚ポロメリックポリウレタン研磨パッドに依存した。研磨パッドは、0.409g/mLの重量密度を有した。研磨パッドは、表1の寸法にエンボス加工された溝を有した。
スラリー:Klebosol(登録商標)1730(16%)コロイダルシリカスラリー;NH ILD 3225(12.5%)フュームドシリカ
フィルター:Pall 0.3um StarKleen(登録商標)POU
ツール:Applied Materials Reflexion(登録商標)-DE MDC Lab
クリーニング:SP100(登録商標)ATMI Inc
フッ化水素:200オングストローム/分のエッチング速度で1分
膜計測:KLA-Tencor(登録商標)F5X、薄膜計測
欠陥計測:KLA-Tencor(登録商標)SP2XP、解像度0.12umまで。
KLA-Tencor(登録商標)eDR5200 SEM
ウェーハ:300mmダミーシリコンウェーハ(時折残余TEOS付きで)
300mmブランケットTEOS20K厚さウェーハ
目標:
除去速度
不均一性パーセンテージNU%
欠陥度数(HF後)
欠陥度分類(HF後チャターマーク)
実験の設計:
すべての研磨に使用される対応キャリヤによる単一のプラテン試験。
プロセス-60秒ILD研磨3psi(20.7kPa)および5psi(34.5kPa)/93rpmプラテンスピード/87rpmキャリヤスピード/250ml/min.スラリー供給速度
すべてのパッドおよびウェーハは、実験のために完全に無作為に選ばれた。
各パッド実行は、以下からなった:
20枚のダミーウェーハでスラリーによる60秒研磨、合計時間20分でパッドならし。
研磨シーケンス(60秒研磨)
(A)3psi(20.7kPa)/93rpmプラテンスピード/87rpmキャリヤスピード/250ml/minスラリー流速ブランケットTEOSウェーハ
(B)5psi(34.5kPa)/93rpmプラテンスピード/87rpmキャリヤスピード/250ml/minスラリー流速ブランケットTEOSブランケットTEOSウェーハ
(C)5psi(34.5kPa)/93rpmプラテンスピード/87rpmキャリヤスピード/250ml/minスラリー流速ブランケットTEOSウェーハ
(D)5psi(34.5kPa)/93rpmプラテンスピード/87rpmキャリヤスピード/250ml/minスラリー流速ブランケットTEOSウェーハ
(E)5psi(34.5kPa)/93rpmプラテンスピード/87rpmキャリヤスピード/250ml/minスラリー流速ブランケットTEOSウェーハ
(F)3psi(20.7kPa)/93rpmプラテンスピード/87rpmキャリヤスピード/250ml/minスラリー流速ダミーTEOSウェーハ
A~Fのシーケンスを一回繰り返し
ブランケットTEOSウェーハは、通常の酸化物研磨条件下で除去速度およびNU%応答について評価された。膜厚は、KLA-TencorF5X(登録商標)ツール上で計測された。3ミリメートルエッジ除外による半径方向の65点レシピの計測レシピが評価において使用された。
ブランケットTEOSウェーハは、通常の酸化物研磨条件下で欠陥度応答について評価された。欠陥度は、KLA-Tencor SP2XP(登録商標)ツール上で0.10μm粒子サイズまで計測された。SP2ウェーハマップは、欠陥を事前に分類し、不必要な分析、例えば、ハンドリングマーク、大きいスクラッチおよびブロブを減少させるために、手作業でレビューされた。
SASのJMP統計ソフトウェアが応答の統計分析のために使用された。
結果:
パッドAのエンボス加工された溝と比較したパッド1のエンボス加工された溝の改善を評価するために、パッド1の平均欠陥数のパーセント改善は、下式(1)によって以下の通り計算された:
パッド1の%改善=(XパッドA-Yパッド1)/XパッドA*100%
ここで、それぞれ、Xは、所与の試験条件に対するパッドAの平均欠陥数であり、Yは、パッド1の平均欠陥数である。
除去速度:パッド1対パッドAのパッドの比較のために収集されたTEOS除去速度を表2に示す。
パッド1エンボス加工されたパッドは、パッドAエンボス加工されたパッドと比較したとき、比較可能にわずかに減少したTEOS除去速度結果を呈した。除去速度の差は、より高いダウンフォース5psi(34.5kPa)プロセス条件に起因した。表4および5に明らかにされた結果は、それらのそれぞれのパッド対応物をパッドAエンボス加工されたパッドと比較したとき、酸化物CMPにおけるパッド1エンボス加工されたパッドのより有意に低い欠陥を示す。K1730コロイダルシリカスラリーを使用した場合、パッド1エンボス加工されたパッドは、パッドAエンボス加工されたパッドよりも40%~66%改善した欠陥数を呈した。パッド設定において、パッドAエンボス加工されたパッドによって生成された合計欠陥は、パッド1エンボス加工されたパッドと比較して、2.4~2.9倍より高かった。
1.1mmの厚さ、334g/m2の重量および0.303g/m3の密度を有するポリエステルフェルトロール。フェルトは、収縮性(70℃で-55%)2パート対収縮性(70℃で-2.5%)1パートの比の二つのポリエステル繊維の配合物であった。第一の繊維は、2.11dtex(kg/1000m)の重量、3.30cN/dtexの強度および75%の切断時伸び率を有した。第二の繊維は、2.29dtex(kg/1000m)の重量、2.91cN/dtexの強度および110%の切断時伸び率を有した。フェルトをAG-E092ペルフルオロカルボン酸およびそれらの前駆体でコーティングし、フェルトの上部表面が防水加工された。防水加工後、フェルトは、乾燥され、フェルトの上部層を通じて突き出る繊維端を除去するために焼かれた。
表7は、ゲル浸透クロマトグラフィー「GPC」によって試験された先の成分が以下の通りであったことを示す:
HPLCシステム:Agilent 1100
カラム:2×PLgel 5μ Mixed-D(300×8mmID)5μガード付き
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:1.0mL/min
検出:40℃でRI
サンプル溶液の注入量:100μL
較正標準:ポリスチレン
表8は、原料および50:50配合物の物理特性を提供する。
研磨条件は、以下の通りであった:
1.研磨装置:Reflexion LK、輪郭ヘッド
2.スラリー:LK393C4コロイダルシリカバリアスラリー。
3.パッドならし:
i.73rpmプラテンスピード/111rpmキャリヤスピード、2psi(13.8kPa)ダウンフォース、10分、HPRオン
4.コンディショニング:
i.121rpmプラテンスピード/108rpmキャリヤスピード、3psi(20.7kPa)ダウンフォース6.3秒_A82+26秒_HPRのみ
5.Cuブランケットシートプレポリッシュ:VP6000ポリウレタン研磨パッドで研磨/Planar CSL9044Cコロイダルシリカスラリー、~4000Å除去。
6.代替CuおよびTEOSダミー。
7.方法:パッドならし->さまざまなウェーハ実行番号における除去速度および欠陥を収集
市販のポロメリック研磨パッド「D」および実施例2の二つのパッド(パッド3;パッド3-1およびパッド3-2)は、異なる寸法にエンボス加工された。パッド3-1は、ピロー幅が研磨表面で計測された溝幅を上回ったエンボス加工された設計を有し、パッド3-2は、溝幅が研磨表面で計測されたピロー幅を上回ったエンボス加工された設計を有した。
エンボス加工されたパッド3-2は、CuおよびTEOS速度安定性について最も良く機能した。加えて、研磨表面の平面で計測されたピロー幅に対して増加した溝幅のパッドを有するパッド3-2は、標準エンボス加工設計よりわずかに高いCuおよびTEOS速度を供した。パッド3-2は、最も低いスクラッチ平均数を提供し、重要なことには市販のパッドDより有意に低いスクラッチ数を呈した。
ASTM E831に従ったTMAを使用して、図4に示すように変曲点を計測することにより、実施例2のポリウレタン(パッド3)の四つのサンプルは、162℃の平均軟化開始温度を有した。実施例2の二つのパッドは、研磨表面の平面で(すなわち、TMA軟化開始温度未満およびそれを超える温度で)計測された同一に近いピロー高さおよび溝幅を持つパッドを形成するために、160℃(図5A、6Aおよび7A)(パッド4)および175℃(図5B、6Bおよび7B)(パッド3-2に類似)に加熱された金属金型でエンボス加工された。図5Aおよび5Bは、溶融開始温度を超える過熱の分量を限定することによって達成された溝形成の劇的なシフトを明示する。175℃でエンボス加工された側壁は、すべての垂直孔が垂直のままである傾向がある一次形成メカニズムとしての溶融を有した。これは、ピローの中心の垂直孔およびピローのテーパー状側壁によって見てとることができる。160℃で形成された側壁は、ピローを形成するためのメカニズムとしての溶融と組み合わせて塑性変形を有した。塑性変形の根拠は、テーパー状溝に直角に向かって曲がる孔およびテーパー状側壁と隣接して発生した関連するピロー高さ減少を包含する。
Claims (4)
- 半導体基板、光学基板および磁性基板の少なくとも一つを、研磨流体ならびに研磨パッドと前記半導体基板、光学基板および磁性基板の少なくとも一つとの間の相対運動で研磨するまたは平坦化するのに好適な前記研磨パッドであって、:
開口セルポリマーマトリックス、研磨表面および厚さを有する研磨層であって、
前記開口セルポリマーマトリックスが垂直孔と、前記開口セルポリマーマトリックス内の前記垂直孔を連通接続する開口チャネルと、を有し、
前記開口チャネルが、流体の輸送を可能にするのに十分な直径を有する、
前記研磨層と;
前記研磨層内の複数の溝であって、
前記複数の溝が、前記研磨表面に隣接して計測された平均幅を有し、
前記複数の溝が、固定された速度で回転する前記半導体基板、光学基板および磁性基板の少なくとも一つの上の点が前記複数の溝の前記幅にわたって通過する研磨くず除去滞留時間を有する、
前記複数の溝と;
前記複数の溝内の複数の突出ランド領域であって、
前記複数の突出ランド領域が、下部の前記複数の突出ランド領域から外側かつ下側に伸長するテーパー状支持構造で支えられ、
前記複数の突出ランド領域が、前記垂直孔を含有する前記ポリマーマトリックスから前記研磨表面を形成する錐形または非尖形上部を有し、
前記複数の突出ランド領域が、前記固定された速度で回転する前記半導体基板、光学基板および磁性基板の少なくとも一つの上の点が前記複数の溝と隣接する前記複数の突出ランド領域にわたって通過する研磨滞留時間を有し、
前記複数の突出ランド領域が、前記突出ランド領域の前記研磨滞留時間を低減させ、溝領域の前記研磨くず除去滞留時間を前記研磨滞留時間より大きい値まで増加させるために、前記複数の溝の平均幅を下回る平均幅を有する、
前記複数の突出ランド領域と
を含む研磨パッド。 - 前記垂直孔が平均高さを有し、前記複数の溝が、前記垂直孔の前記平均高さより大きい平均深さを有する、請求項1記載の研磨パッド。
- 前記垂直孔が、前記研磨表面の下で増加する平均直径を有する、請求項1記載の研磨パッド。
- 前記突出ランド領域が、半球形、錐形-ピラミッド形、錐形-台形およびそれらの組み合わせから選択される形状を有し、前記複数の溝が、前記突出ランド領域間に直線的に伸長する、請求項1記載の研磨パッド。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/228,996 | 2016-08-04 | ||
US15/228,996 US10688621B2 (en) | 2016-08-04 | 2016-08-04 | Low-defect-porous polishing pad |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018020433A JP2018020433A (ja) | 2018-02-08 |
JP7010619B2 true JP7010619B2 (ja) | 2022-01-26 |
Family
ID=60996708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017148993A Active JP7010619B2 (ja) | 2016-08-04 | 2017-08-01 | 低欠陥多孔性研磨パッド |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10688621B2 (ja) |
JP (1) | JP7010619B2 (ja) |
KR (1) | KR102360623B1 (ja) |
CN (1) | CN107685283B (ja) |
DE (1) | DE102017007337A1 (ja) |
FR (1) | FR3054802B1 (ja) |
TW (1) | TWI743156B (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7331454B2 (ja) * | 2019-05-17 | 2023-08-23 | Dic株式会社 | 多孔体の製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012096344A (ja) | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Fujibo Holdings Inc | 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法 |
JP2013202775A (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Fujibo Holdings Inc | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 |
JP2015100855A (ja) | 2013-11-21 | 2015-06-04 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッドの製造方法及び研磨パッド |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4841680A (en) * | 1987-08-25 | 1989-06-27 | Rodel, Inc. | Inverted cell pad material for grinding, lapping, shaping and polishing |
JPH11156699A (ja) | 1997-11-25 | 1999-06-15 | Speedfam Co Ltd | 平面研磨用パッド |
US6093651A (en) | 1997-12-23 | 2000-07-25 | Intel Corporation | Polish pad with non-uniform groove depth to improve wafer polish rate uniformity |
JP2001150332A (ja) | 1999-11-22 | 2001-06-05 | Nec Corp | 研磨パッドおよび研磨方法 |
US6241596B1 (en) | 2000-01-14 | 2001-06-05 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for chemical mechanical polishing using a patterned pad |
US20040198584A1 (en) * | 2003-04-02 | 2004-10-07 | Saint-Gobain Ceramics & Plastic, Inc. | Nanoporous ultrafine alpha-alumina powders and freeze drying process of preparing same |
SG111222A1 (en) * | 2003-10-09 | 2005-05-30 | Rohm & Haas Elect Mat | Polishing pad |
US6942549B2 (en) | 2003-10-29 | 2005-09-13 | International Business Machines Corporation | Two-sided chemical mechanical polishing pad for semiconductor processing |
US7186651B2 (en) | 2003-10-30 | 2007-03-06 | Texas Instruments Incorporated | Chemical mechanical polishing method and apparatus |
US7018274B2 (en) * | 2003-11-13 | 2006-03-28 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc | Polishing pad having slurry utilization enhancing grooves |
CN102131618A (zh) * | 2008-06-26 | 2011-07-20 | 3M创新有限公司 | 具有多孔单元的抛光垫以及制造和使用该抛光垫的方法 |
US8083570B2 (en) * | 2008-10-17 | 2011-12-27 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Chemical mechanical polishing pad having sealed window |
US8162728B2 (en) * | 2009-09-28 | 2012-04-24 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Dual-pore structure polishing pad |
CN102686361A (zh) * | 2009-12-30 | 2012-09-19 | 3M创新有限公司 | 填充有机颗粒的抛光垫及其制造和使用方法 |
JP5917236B2 (ja) | 2012-03-30 | 2016-05-11 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド用シート及びその製造方法、研磨パッド及びその製造方法、並びに研磨方法 |
KR102370288B1 (ko) * | 2012-07-23 | 2022-03-04 | 제이에이치 로드스 컴퍼니, 인크 | 비평면 유리 연마 패드 및 상기 연마 패드 제작 방법 |
KR102178213B1 (ko) | 2013-03-12 | 2020-11-12 | 고쿠리쓰다이가쿠호진 규슈다이가쿠 | 연마 패드 및 연마 방법 |
-
2016
- 2016-08-04 US US15/228,996 patent/US10688621B2/en active Active
-
2017
- 2017-07-31 TW TW106125774A patent/TWI743156B/zh active
- 2017-08-01 JP JP2017148993A patent/JP7010619B2/ja active Active
- 2017-08-01 CN CN201710644484.7A patent/CN107685283B/zh active Active
- 2017-08-01 KR KR1020170097614A patent/KR102360623B1/ko active IP Right Grant
- 2017-08-03 DE DE102017007337.6A patent/DE102017007337A1/de active Pending
- 2017-08-03 FR FR1757474A patent/FR3054802B1/fr active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012096344A (ja) | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Fujibo Holdings Inc | 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法 |
JP2013202775A (ja) | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Fujibo Holdings Inc | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 |
JP2015100855A (ja) | 2013-11-21 | 2015-06-04 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッドの製造方法及び研磨パッド |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10688621B2 (en) | 2020-06-23 |
FR3054802B1 (fr) | 2021-07-30 |
TWI743156B (zh) | 2021-10-21 |
DE102017007337A1 (de) | 2018-02-08 |
JP2018020433A (ja) | 2018-02-08 |
KR20180016286A (ko) | 2018-02-14 |
CN107685283A (zh) | 2018-02-13 |
TW201805114A (zh) | 2018-02-16 |
FR3054802A1 (fr) | 2018-02-09 |
KR102360623B1 (ko) | 2022-02-09 |
CN107685283B (zh) | 2019-08-13 |
US20180036863A1 (en) | 2018-02-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7127971B2 (ja) | 熱可塑性ポロメリック研磨パッド | |
JP7011419B2 (ja) | テーパー状ポロメリック研磨パッド | |
JP7088637B2 (ja) | ポロメリック研磨パッドのためのテーパリング方法 | |
KR20210128946A (ko) | 레버리지형 다공질 폴리싱 패드를 형성하는 방법 | |
JP7010619B2 (ja) | 低欠陥多孔性研磨パッド | |
CN113524026B (zh) | 偏移孔式多孔抛光垫 | |
US20210323115A1 (en) | Leveraged poromeric polishing pad |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200717 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210813 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210831 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211129 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211221 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7010619 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |