KR101110505B1 - 종결점 탐지용 폴리싱 패드 및 관련 방법 - Google Patents

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Abstract

폴리싱 패드는 연마 표면(24)과 배면 표면을 갖는 폴리싱층(22)을 구비한다. 복수의 그루브(28b)가 상기 연마 표면 상에 형성되고, 함몰부(52)가 상기 폴리싱층의 배면 표면에 형성된다. 상기 배면 표면 내의 함몰부에 대응하는 상기 연마 표면 상의 영역은 그루브가 없거나 보다 얕은 그루브(28a)를 갖는다.

Description

종결점 탐지용 폴리싱 패드 및 관련 방법 {POLISHING PAD FOR ENDPOINT DETECTION AND RELATED METHODS}
본 발명은 화학 기계적 폴리싱 중에 사용되는 폴리싱 패드 및 폴리싱 프로세스를 모니터링하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
집적 회로는 일반적으로 실리콘 웨이퍼 상에 전도체, 반도체 또는 절연체층을 순차적으로 증착함으로써 기판 상에 형성된다. 일 제조 단계는 비평탄 표면 상에 필러층(filler layer)을 증착시키는 단계와 비평탄 표면이 노출될 때까지 필러층을 평탄화하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 전도체 필러층은 절연체층 내의 트렌치 또는 홀을 채우기 위해 패턴화된 절연체층 상에 증착될 수 있다. 필러층은 그 후 상승된 패턴의 절연체층이 노출될 때까지 폴리싱된다. 평탄화 후에, 상승된 패턴의 절연체층 사이에 잔류하는 전도체층 일부는 기판 상의 박막 회로 사이에 전도체 경로를 제공하는 비어, 플러그 및 라인을 형성한다. 게다가, 평탄화는 포토리소그래피를 위해 기판 표면을 평탄화하는데 필요하다.
화학 기계적 폴리싱(CMP)은 평탄화의 허용된 일 방법이다. 이러한 평탄화 방법은 일반적으로 기판이 캐리어 또는 폴리싱 헤드 상에 장착될 것을 요한다. 기판의 노출된 표면은 회전하는 폴리싱 디스크 패드 또는 벨트 패드에 대해 위치된 다. 폴리싱 패드는 "표준" 패드 또는 고정된 연마제 패드(fixed abrasive pad)일 수 있다. 표준 패드는 내구성의 거친 표면을 가지는 반면, 고정된 연마제 패드는 격납용기 매체(containment media) 내에 유지된 연마 입자를 갖는다. 캐리어 헤드는 기판에 제어 가능한 하중을 제공하여 폴리싱 패드에 대해 기판을 누른다. 표준 패드가 사용되는 경우 하나 이상의 화학적 반응제와 연마 입자를 포함하는 폴리싱 패드가 폴리싱 패드의 표면에 공급된다.
CMP에서의 문제점은 폴리싱 프로세스가 완성되었는지, 즉 기판층이 소정 평탄도 또는 두께로 평탄화되었는지, 또는 소정 양의 재료가 제거될 때를 결정하는 것이다. 전도체층 또는 필름을 오버 폴리싱(너무 많이 제거함)하면 회로 저항을 증가시킨다. 반면, 전도체층을 언더 폴리싱(너무 작게 제거함)하면 전기적 쇼트를 발생시킨다. 기판층의 초기 두께, 슬러리 조성물, 폴리싱 패드 조건, 폴리싱 패드와 기판 사이의 상대 속도, 기판 상의 하중 변화는 재료 제거 속도의 변화를 야기할 수 있다. 이들 변화는 폴리싱 종결점에 도달하는데 필요한 시간의 변화를 야기한다. 그러므로 폴리싱 종결점은 단지 폴리싱 시간의 함수로서 결정될 수 없다.
폴리싱 종결점을 결정하는 일 방법은 기판의 폴리싱을 인-시츄(in-situ) 방식으로, 예를 들어 광학 또는 전기적 센서로 모니터하는 것이다. 모니터링 방법은 자기장으로 금속층 내에 와전류(eddy current)를 유도시키고, 금속층이 제거될 때 자기력 선속의 변화를 탐지하는 것이다. 간단히 설명하면, 와전류에 의해 발생된 자기력 선속은 여기 선속 라인(excitation flux lines)에 반대 방향이다. 이러한 자기력 선속은 와전류에 비례하며, 와전류는 층의 두께에 비례하는 금속층의 저항에 비례한다. 그러므로 금속층 두께의 변화는 와전류에 의해 발생된 선속의 변화를 야기한다. 선속의 이러한 변화는 임피던스의 변화로 측정될 수 있는 1차 코일 내의 전류 변화를 야기한다. 결국, 코일 임피던스의 변화는 금속층 두께의 변화를 반영한다.
본 발명의 일 측면에서, 본 발명은 폴리싱 패드에 관한 것이다. 폴리싱 패드는 폴리싱을 위한 연마 표면과 배면 표면을 갖는 폴리싱층을 구비한다. 다수의 제 1 그루브가 폴리싱층의 연마 표면 상에 형성되고, 함몰부(indentation)가 폴리싱층의 배면 표면에 형성된다. 배면 표면 내의 함몰부에 대응하는 연마 표면 상의 영역은 그루브가 없거나 다수의 제 1 그루브보다 얕은 다수의 제 2 그루브를 갖는다.
본 발명의 실시예는 하나 이상의 다음의 특징을 포함할 수도 있다. 함몰부에 대응하는 연마 표면 상의 영역은 실질적으로 평탄하며, 예를 들어 그루브가 없다. 대안적으로, 함몰부에 대응하는 연마 표면 상의 영역은 다수의 제 2 그루브를 가질 수도 있다. 게다가, 상기 영역은 불투명하거나 투명할 수도 있다. 폴리싱층은 단일 구조물일 수도 있다. 리세스는 제 1 부분으로부터 물리적으로 분리된 폴리싱층의 제 2 부분 내에 형성될 수도 있고, 제 2 부분은 제 1 부분에 고정될 수도 있다. 제 1 및 제 2 부분은 실질적으로 동일한 재료 조성을 가질 수도 있고, 제 2 부분은 연마 표면과 실질적으로 동일 높이인 상단 표면을 가질 수도 있다. 개구가 제 1 부분 내에 형성될 수도 있고, 제 2 부분이 개구 내에 고정될 수도 있다. 제 2 부분은 제 1 횡단면 치수를 갖는 상부 섹션 및 제 1 횡단면 치수와 상이한 제 2 횡단면 치수를 갖는 바닥 섹션을 가질 수도 있다. 예를 들어, 제 1 횡단면 치수는 제 2 횡단면 치수보다 작을 수도 있다. 다수의 제 2 그루브는 함몰부의 내부 표면을 지나 연장할 수도 있다.
패드는 폴리싱층의 배면 표면에 배치된 배면층을 가질 수도 있다. 배면층은 폴리싱층보다 연질일 수도 있다. 배면층은 개구를 가질 수도 있고, 개구는 폴리싱층의 배면 표면 내의 함몰부와 정렬될 수도 있다. 배면층은 얇은 비압축성층일 수도 있다. 다수의 제 1 그루브는 폴리싱층의 제 1 부분 상에 형성될 수도 있고, 리세스는 제 1 부분으로부터 물리적으로 분리된 폴리싱층의 제 2 부분 내에 형성될 수도 있다. 제 2 개구는 폴리싱층 내에 형성될 수도 있고, 제 2 부분은 제 2 개구 내에 고정될 수도 있다. 제 1 개구는 제 1 횡단면 치수를 가질 수도 있고 제 2 개구는 제 1 횡단면 치수와 상이한(예를 들어 더 크거나 작은) 제 2 횡단면 치수를 가질 수도 있다.
본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명은 폴리싱 시스템에 관한 것이다. 폴리싱 시스템은 기판을 유지하기 위한 캐리어, 플레이튼(platen) 상에 지지된 폴리싱 패드, 및 와전류 모니터링 시스템을 구비한다. 폴리싱 패드는 폴리싱용 연마 표면과 배면 표면을 갖는 폴리싱층, 폴리싱층의 연마 표면에 형성된 다수의 제 1 그루브, 및 폴리싱층의 배면 표면에 형성된 함몰부를 포함한다. 배면 표면의 함몰부에 대응하는 연마 표면 상의 영역은 그루브가 없거나 다수의 제 1 그루브보다 얕은 다수의 제 2 그루브를 가진다. 와전류 모니터링 시스템은 캐리어에 의해 유지된 기판 상의 금속층을 모니터하기 위해 폴리싱층의 배면 표면의 리세스 내로 적어도 부분적으로 연장하는 코어와 하나 이상의 코일을 구비한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 폴리싱 패드의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 폴리싱 패드의 폴리싱층 내에 다수의 제 1 그루브를 형성하는 단계, 폴리싱층의 배면 표면 내에 함몰부를 형성하는 단계, 및 그루브가 없거나 다수의 제 1 그루브보다 얕은 다수의 제 2 그루브를 갖고 함몰부에 대응하는 연마 표면 상의 영역을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예는 하나 이상의 다음의 특징을 포함할 수도 있다. 폴리싱층은 배면층에 고정될 수도 있다. 리세스를 형성하는 단계는 리세스를 기계가공하는 단계 또는 리세스를 주조하는 단계를 포함할 수도 있다. 배면 표면 내에 함몰부를 형성하는 단계는 개구 내에 함몰부를 갖는 폴리싱 패드의 물리적으로 별도의 제 1 부분을 그루브를 갖는 폴리싱 패드의 제 2 부분에 고정시키는 단계를 포함할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 폴리싱 방법에 관한 것이다. 상기 방법에서, 기판은 폴리싱 패드의 폴리싱층의 연마 표면과 접촉하게 되고, 폴리싱층은 폴리싱층의 연마 표면의 제 1 부분 내에 형성된 다수의 제 1 그루브와 폴리싱층의 배면 표면에 형성된 함몰부를 구비한다. 배면 표면 내의 함몰부에 대응하는 연마 표면 상의 영역은 그루브가 없거나 다수의 제 1 그루브보다 얕은 다수의 제 2 그루브를 갖는다. 폴리싱 액체는 폴리싱층의 연마 표면에 공급되고, 상대 이동은 기판과 연마 표면 사이에 형성된다.
본 발명의 실시예는 하나 이상의 다음의 특징을 포함할 수도 있다. 기판 상의 금속층은 폴리싱층의 배면 표면 내의 리세스에 적어도 부분적으로 연장하는 코어 및 하나 이상의 코일을 갖는 와전류 모니터링 시스템으로 모니터될 수도 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 연마 표면과 배면 표면을 갖는 폴리싱층을 갖는 폴리싱 패드에 관한 것이다. 연마 표면은 다수의 그루브를 갖는 제 1 부분과 실질적으로 평탄한 제 2 부분을 구비하며, 배면 표면은 연마 표면의 제 2 부분과 정렬된 리세스를 구비한다.
본 발명의 하나 이상의 실시예의 상세한 설명은 첨부 도면과 이후 상세한 설명에 개시된다. 본 발명의 다른 특징, 목적, 및 장점은 상세한 설명 및 도면, 그리고 청구범위로부터 명백할 것이다.
도 1은 와전류 모니터링 시스템을 포함하는 화학 기계적 폴리싱 스테이션의 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 2는 도 1의 폴리싱 패드를 도시하는 개략적인 평면도이며,
도 3은 선 3-3을 따라 도 2의 폴리싱 패드를 도시하는 개략적인 부분 횡단면도이며,
도 4는 덮개층의 바닥 표면에 다중 함몰부를 갖는 폴리싱 패드를 도시하는 횡단면도이며,
도 5는 그루브가 없는 삽입체가 그루브 폴리싱 패드에 고정된 폴리싱 패드를 도시하는 개략적인 횡단면도이며,
도 6은 배면층이 얇은 시이트인 폴리싱 패드의 또 다른 실시예의 횡단면도이며,
도 7a 및 도 7b는 삽입체가 덮개층의 바닥 표면에 고정된 폴리싱 패드의 또 다른 실시예의 개략적인 횡단면도이며,
도 8은 리세스 상에 얕은 그루브를 구비한 폴리싱 패드를 도시하는 개략적인 횡단면도이다.
다양한 도면에서 유사한 도면 부호는 유사한 부재를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 하나 이상의 기판(12)이 CMP 장치의 폴리싱 스테이션(10)에서 폴리싱될 수 있다. 적절한 폴리싱 장치는 미국 특허 제 5,738,574호에 설명된다.
폴리싱 스테이션(10)은 폴리싱 패드(18)가 위에 놓인 회전 가능한 플레이튼(16)을 포함한다. 폴리싱 패드(18)는 실질적으로 균일한 조성을 갖는 연한 배면층(20)과 경한 내구성의 외부층(22)을 갖는 두 층 폴리싱 패드일 수 있다. 내구성의 외부층(22)은 연마 표면(24)을 제공한다. 연마 표면(24)의 적어도 일부는 슬러리를 이송하는 그루브(28)를 구비할 수 있다. 폴리싱 스테이션은 또한 폴리싱 패드의 조건을 유지시키는 패드 제어 장치를 포함할 수 있어서 기판을 효과적으로 폴리싱할 것이다.
폴리싱 단계 중에, 액체와 pH 조절제를 함유하는 슬러리(30)가 슬러리 공급 포트 또는 조합된 슬러리/린스 아암(32)에 의해 폴리싱 패드(18)의 표면에 공급될 수 있다. 슬러리(30)는 또한 연마 입자를 포함할 수 있다.
기판(12)은 캐리어 헤드(34)에 의해 폴리싱 패드(18)에 대해 유지된다. 캐리어 헤드(34)는 카루우젤(carousel)과 같은 지지 구조물로부터 매달리고, 캐리어 구동 샤프트(36)에 의해 캐리어 헤드 회전 모터에 연결되어 캐리어 헤드가 축(38)을 중심으로 회전할 수 있다.
리세스(40)가 플레이튼(16) 내에 형성되며, 인-시츄 모니터링 모듈(42)이 리세스(40) 내에 끼워맞춤된다. 인-시츄 모니터링 모듈(42)은 플레이튼과 함께 회전하기 위해 리세스(40) 내에 위치된 코어(44)를 구비한 인-시츄 와전류 모니터링 시스템을 포함할 수 있다. 드라이브 및 센스 코일(46)이 코어(44) 주위에 감기고 제어기(50)에 연결된다. 작동 중에, 진동자가 드라이브 코일을 가동시켜 코어(44)의 몸체를 통해 연장하는 진동 자기장(48)을 발생시킨다. 자기장(48)의 적어도 일부는 폴리싱 패드(18)를 통해 기판(12)을 향해 연장한다. 금속층이 기판(12) 상에 존재한다면, 진동 자기장(48)은 와전류를 발생시킬 것이다. 와전류는 유도된 자기장과 반대 방향의 자기력 선속을 발생시키고, 이러한 자기력 선속은 구동 회로에 반대 방향으로 1차 코일 또는 센스 코일에 역류를 유도시킨다. 최종적인 전류 변화는 코일의 임피던스 변화로서 측정될 수 있다. 금속층의 두께가 변함에 따라, 금속층의 저항이 변한다. 그러므로 와전류의 강도와 와전류에 의해 유도된 자기력 선속이 변하여, 1차 코일의 임피던스의 변화를 야기한다. 이들 변화를 측정함으로써, 예를 들어 구동 코일 전류의 위상에 대한 코일 전류의 위상 또는 코일 전류의 진폭을 측정함으로써, 와전류 센서 모니터는 금속층의 두께 변화를 탐지할 수 있다.
적절한 시스템이 EP 1294534호 및 PCT 공보 WO 02/087825호에 설명되어 있기 때문에, 와전류 모니터링 시스템용 구동 시스템 및 센스 시스템은 자세히 설명되지 않는다.
와전류 모니터링 시스템의 다양한 전기 부품이 제어기(50) 내의 인쇄 회로 기판 상에 위치될 수 있다. 제어기는 와전류 센싱 시스템으로부터의 신호를 디지털 신호로 변환시키기 위해, 범용 마이크로프로세서 또는 주문형 집적 회로와 같은 회로를 포함할 수 있다.
전술한 것처럼, 모니터링 시스템은 리세스(40) 내에 위치된 코어(44)를 포함한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 폴리싱 패드(18)의 덮개층(22, covering layer)은 덮개층의 바닥 표면에 형성된 하나 이상의 리세스 또는 함몰부(52)를 포함한다. 이들 함몰부는 폴리싱 패드의 덮개층 내에 하나 이상의 얇은 섹션(54)을 형성시킨다. 코어(44) 및/또는 코일(46)이 함몰부(52) 내로 연장할 수 있어서 이들은 폴리싱 패드를 부분적으로 관통한다. 코어 또는 코일을 기판에 근접하게 위치시킴으로써, 와전류 모니터링 시스템의 공간적 해상도가 개선될 수 있다. 이들 리세스(52)는 덮개층(22)의 두께의 50% 이상, 예를 들어 75-80%를 통해 연장할 수 있다. 예를 들어, 10mils 두께의 덮개층(22)을 갖는 폴리싱 패드에서, 리세스(52)는 약 80mils의 깊이(D1)를 가지며, 얇은 섹션(54)은 약 20mils의 두께를 갖는다.
전술한 것처럼, 덮개층(22)은 내부에 형성된 다수의 그루브(28)를 포함할 수 있다. 그루브는 동심원, 직선, 나선 등과 같은 소정의 패턴일 수도 있다. 그러나 그루브는 덮개층(22)의 얇은 섹션(54)을 지나 연장하지 않는다. 그러므로 폴리싱 패드의 연마 표면(24)은 그루브를 갖는 부분과 그루브를 갖지 않는 부분을 포함하며, 함몰부는 그루브가 없는 부분 중 하나에 위치된다. 그루브(28)는 적어도 10mils의 깊이, 예를 들어 약 20mils의 깊이를 가질 수 있다. 그루브(28)는 덮개층(22)의 두께의 약 20-25%를 통해 연장할 수 있다. 예를 들어, 80mils 두께의 덮개층(22)을 갖는 폴리싱 패드에서, 그루브(28)는 약 20mils의 깊이(D2)를 가질 수 있다. 그루브는 충분히 깊어서 리세스의 내부 표면(58)에 의해 형성된 평면으로 연장하거나 통과한다.
게다가, 배면층(20)은 존재한다면 코어(44) 및/또는 코일(46)이 함몰부(52)로 통과되도록 위치된 하나 이상의 개구(56)를 포함한다. 그러므로 코어(44) 및/또는 코일(46)은 배면층(20)을 통해 연장할 수 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 단일의 개구(56)가 모든 함몰부(52)를 가로질러 연장할 수 있다. 그러나 도 3에 도시된 것처럼, 또 다른 실시예에서 각각의 리세스(52)와 정렬된 하나의 개구(56)가 존재한다. 그러나 소정의 폴리싱 작업에 있어서, 단일층의 폴리싱 패드만이 사용되며, 이 경우에는 배면층이 존재하지 않는다.
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도 1 및 도 4를 참조하면, 폴리싱 패드(18)가 플레이튼에 고정될 때, 얇은 섹션(54)은 플레이튼 내의 리세스(40) 상에 그리고 플레이튼(16)의 상단 표면의 평면을 지나 돌출하는 코어 및/또는 코일의 부분을 지나 끼워맞춤된다. 코어(44)를 기판에 인접하게 위치시킴으로써, 자기장의 퍼짐이 덜 일어나고, 공간적 해상도가 개선될 수 있다. 폴리싱 패드가 광학 종결점 모니터링 시스템과 함께 사용되지 않는다고 가정하면, 리세스 상의 부분을 포함하는 전체 폴리싱층은 불투명할 수 있다.
일 실시예(도 3에 도시됨)에서, 덮개층(22)은 예를 들어 덮개층의 상부 및 하부 표면에 각각 그루브와 리세스가 예비형성되는 주조 프로세스에 의해 제조될 수 있다. 그러므로 그루브 부분과 얇은 섹션을 포함하는 덮개층(22)은 단일의 몸체일 수 있다. 덮개층(22)은 주조 프로세스, 예를 들어 사출 성형 또는 압축 성형에 의해 제조될 수 있어서 패드 재료가 그루브 리세스를 형성하는 함몰부를 갖는 몰드 내에 경화 또는 설정된다. 대안적으로, 덮개층(22)은 보다 종래의 기술, 예를 들어 블록으로부터 패드 재료의 얇은 시이트를 절단함(scything)으로써 제조될 수 있다. 그루브 및 리세스는 덮개층의 상부 및 바닥 표면을 각각 기계가공 또는 밀링함으로써 형성될 수 있다. 덮개층(22)이 제조되면, 덮개층은 예를 들어 접착제를 이용하여 배면층(20)에 부착될 수 있고, 덮개층(22) 내의 리세스(52)는 배면층(20) 내의 개구(56)와 정렬된다.
대안적으로, 도 5에 도시된 것처럼, 폴리싱 패드는 두 부분으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 패드의 주 몸체(60)는 그루브(28)를 갖도록(주조 또는 기계가공에 의해) 제조될 수 있다. 바닥 표면에 리세스(52)를 갖는 그루브 없는 삽입체(62)가 별도로 제조될 수 있다. 주 몸체(60)와 삽입체(62)는 동일한 재료로부터 형성될 수 있다. 개구(64)는 덮개층(22)의 주 몸체(60) 내에 절단되고, 삽입체(62)는 예를 들어 삽입체(62)를 배면층(20)의 상단 표면에 결합시키는 접착제에 의해 개구(64) 내에 고정된다. 삽입체(62)의 두께(D4)는 덮개층(22)의 두께(D3)와 동일할 수 있어서, 삽입체(62)의 상부 표면이 연마 표면(24)과 동일 평면을 이루거나, 삽입체(62)의 두께(D4)는 덮개층(22)의 두께(D3)보다 약간 작을 수 있어서, 삽입체(62)의 상단 표면이 연마 표면(24)에 대해 약간 리세스된다.
도 6에 도시된 또 다른 실시예에서, 배면층(20)은 Mylar와 같은 비압축성의, 찢어짐에 저항하는 재료(tear-resistant material)의 얇은 시이트이다(상기 실시예는 단일층 폴리싱 패드로서 작용하도록 고려될 수 있다). Mylar 시이트는 덮개층(22)의 배면에 도포될 수 있고, 삽입체(62)는 덮개층(22) 내의 개구(64)에 위치될 수 있고 Mylar 시이트(20)의 상단 표면에 접착식으로 고정된다. Mylar 시이트의 일부는 리세스(52)를 노출시키도록 제거된다.
도 7a에 도시된 또 다른 실시예에서, 삽입체(62)는 덮개층(22)의 하부측에 고정된다. 상기 실시예에서, 삽입체(62)는 덮개층(22)의 개구(72)에 끼워맞춤되는 좁은 상부(70)와, 배면층(20)의 개구(76)에 끼워맞춤되는 넓은 하부(74)를 포함한다. 넓은 하부(74)의 상단 표면(78)은 배면층(20)을 지나 돌출하는 덮개층(22) 부분의 하부 표면(79)에 접착식으로 고정된다. 상부(70)는 덮개층(22)과 동일한 두께를 가질 수 있어서 삽입체의 상단 표면이 연마 표면(24)과 동일 평면을 이루고, 하부(74)는 플레이튼과 삽입체 사이에 갭을 제공하기 위해 배면층(20)보다 얇을 수 있다.
도 7b를 참조하면, 두 부분 삽입체가 단일층 폴리싱 패드에 고정될 수 있다. 상기 실시예에서, 상이한 횡단면 치수의 상부 섹션(82)과 하부 섹션(84)을 갖는 두 부분 개구(80)가 덮개층(22) 내에 형성된다. 덮개층과 삽입체가 동일한 강성을 갖는다고 가정하면, 하부(74)는 개구의 하부 섹션(84)과 동일한 두께를 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, 또 다른 실시예에서, 리세스(52)에 대응하는 연마 표면(24)의 일부, 즉 얇은 섹션(54)은 얕은 그루브(28a)를 가질 수 있고, 연마 표면의 나머지는 깊은 그루브(28b)를 가질 수 있다. 깊은 그루브(28b)는 적어도 10mils의 깊이, 예를 들어 약 20mils의 깊이를 가질 수 있다. 반대로, 얕은 그루브(28a)는 얇은 섹션(54)보다 작은(예를 들어, 25% 이하) 깊이를 가져야 한다. 예를 들어, 얇은 섹션(52)이 20mils의 두께를 가지면, 얕은 그루브(28a)는 약 5mils의 깊이를 가질 수 있다.
와전류 모니터링 시스템은 다양한 폴리싱 시스템에 사용될 수 있다. 폴리싱 패드 또는 캐리어 헤드 중 하나, 또는 이들 모두는 연마 표면과 기판 사이에 상대 이동을 제공하기 위해 이동할 수 있다. 폴리싱 패드는 플레이튼에 고정된 원형(또는 소정의 다른 형상) 패드, 공급 및 테이크-업 롤러 사이로 연장하는 테이프, 또는 연속 벨트일 수 있다. 폴리싱 패드는 폴리싱 작업 사이에 플레이튼 상으로 점차 전진되거나 폴리싱 중에 플레이튼 상에서 연속적으로 구동되어 플레이튼 상에 첨부될 수 있다. 패드는 폴리싱 중에 플레이튼에 고정될 수 있거나, 폴리싱 중에 플레이튼과 폴리싱 패드 사이에 유지되는 유체가 존재할 수 있다. 폴리싱 패드는 표준(예를 들어, 필러를 갖거나 갖지 않는 폴리우레탄) 조립 패드, 연질 패드, 또는 고정된 연마제 패드일 수 있다.
게다가, 수직 위치의 용어가 사용되더라도, 연마 표면과 기판은 수직 배향으로, 또는 소정의 다른 배향으로 거꾸로 유지될 수 있음을 이해해야 한다.
와전류 모니터링 시스템은 별도의 드라이브 및 센스 코일, 또는 단일의 조합된 드라이브 및 센스 코일을 포함할 수 있다. 단일의 코일 시스템에서, 진동자와 센스 커패시터(및 다른 센서 회로)가 동일한 코일에 연결된다.
본 발명의 많은 실시예가 개시되었다. 그럼에도, 다양한 수정예가 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어남이 없이 고안될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예들은 다음의 청구범위 내에 있다.

Claims (38)

  1. 연마 표면(24)과 배면 표면을 구비한 폴리싱층;
    상기 폴리싱층의 연마 표면(24)에 형성된 복수의 제 1 그루브(28, 28b); 및
    상기 폴리싱층의 배면 표면에 형성된 함몰부(indentation, 52)를 포함하며,
    상기 배면 표면 내의 상기 함몰부(52)에 대응하는 상기 연마 표면(24) 상의 영역은 상기 복수의 제 1 그루브(28, 28b)보다 얕은 복수의 제 2 그루브(28a)를 구비하는
    폴리싱 패드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 제 1 그루브(28, 28b)는 상기 배면 표면의 함몰부(52)에 대응하는 영역에서의 폴리싱 패드의 두께보다 크거나 같은 깊이를 가지는
    폴리싱 패드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배면 표면 내의 상기 함몰부(52)에 대응하는 상기 연마 표면(24) 상의 영역이 불투명한
    폴리싱 패드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배면 표면 내의 상기 함몰부(52)에 대응하는 상기 연마 표면(24) 상의 영역이 투명한
    폴리싱 패드.
  5. 연마 표면(24)과 배면 표면을 구비한 폴리싱층;
    상기 폴리싱층의 연마 표면(24)에 형성된 복수의 제 1 그루브(28, 28b); 및
    상기 폴리싱층의 배면 표면에 형성된 함몰부(52)를 포함하며,
    상기 배면 표면 내의 상기 함몰부(52)에 대응하는 상기 연마 표면(24) 상의 영역은 그루브가 없거나 상기 복수의 제 1 그루브(28, 28b)보다 얕은 복수의 제 2 그루브(28a)를 구비하고,
    상기 폴리싱층의 제 1 부분(60) 상에 그루브들이 형성되고, 상기 제 1 부분(60)으로부터 물리적으로 분리된 상기 폴리싱층의 제 2 부분(62) 내에 리세스가 형성되며, 상기 제 2 부분(62)은 상기 제 1 부분(60)에 고정된
    폴리싱 패드.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 부분(60)은 불투명하고, 상기 제 2 부분(62)은 투명한
    폴리싱 패드.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 부분(60, 62)은 동일한 재료 조성을 갖는
    폴리싱 패드.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 부분(62)은 상기 연마 표면(24)과 동일 높이의 상단 표면을 갖는
    폴리싱 패드.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 부분(60)을 관통하여 형성된 개구(64)를 더 포함하고, 상기 제 2 부분(62)은 상기 개구(64)에 고정되는
    폴리싱 패드.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 부분(62)은 제 1 횡단면 치수를 갖는 상부 부분(70) 및 상기 제 1 횡단면 치수와 상이한 제 2 횡단면 치수를 갖는 바닥 부분(74)을 갖는
    폴리싱 패드.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 횡단면 치수는 상기 제 2 횡단면 치수보다 작은
    폴리싱 패드.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 폴리싱 패드는 상기 폴리싱층의 배면 표면 상에 배치된 배면층 및 상기 배면층을 관통하는 제 1 개구(56)를 더 포함하며,
    상기 제 1 개구(56)는 상기 폴리싱층의 배면 표면 내의 상기 함몰부(52)와 정렬되는
    폴리싱 패드.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 폴리싱층을 관통하여 형성된 개구(80)를 더 포함하고,
    상기 제 2 부분(62)은 상기 개구(80) 내에 고정되며,
    상기 개구(80)가 제 1 횡단면 치수를 갖는 상부 섹션(82) 및 상기 제 1 횡단면 치수와 상이한 제 2 횡단면 치수를 갖는 하부 섹션(84)을 포함하는
    폴리싱 패드.
  14. 기판을 유지시키는 캐리어;
    플레이튼(platen) 상에 지지되는 폴리싱 패드로서, 상기 폴리싱 패드는 폴리싱용 연마 표면(24)과 배면 표면을 구비한 폴리싱층, 상기 폴리싱층의 연마 표면(24) 내에 형성된 복수의 제 1 그루브(28, 28b), 및 상기 폴리싱층의 배면 표면 내에 형성된 함몰부(52)를 포함하며, 그리고 상기 배면 표면 내의 함몰부(52)에 대응하는 상기 연마 표면(24) 상의 영역은 상기 복수의 제 1 그루브(28, 28b)보다 얕은 복수의 제 2 그루브(28a)를 갖는, 폴리싱 패드; 및
    상기 캐리어에 의해 유지된 상기 기판 상의 금속층의 두께를 모니터하기 위해 상기 폴리싱층의 배면 표면 내의 리세스 내에 부분적으로 또는 전체적으로 연장하는 코어 및 코일 중 하나 이상을 갖는 와전류(eddy current) 모니터링 시스템을 포함하는
    폴리싱 시스템.
  15. 폴리싱 패드의 제조 방법으로서,
    상기 폴리싱 패드의 폴리싱층의 제 1 부분(60)에 복수의 제 1 그루브(28, 28b)를 형성하는 단계;
    상기 폴리싱층의 배면 표면 내에 함몰부(52)를 형성하는 단계로서, 상기 배면 표면에 상기 함몰부(52)를 형성하는 단계는 상기 함몰부(52)를 갖는 상기 폴리싱 패드의 물리적으로 분리된 제 2 부분(62)을 제 1 부분(60)의 개구에 고정시키는 단계를 포함하는 함몰부(52)를 형성하는 단계; 및
    상기 배면 표면 내의 함몰부(52)에 대응하는 상기 폴리싱층의 연마 표면(24) 상의 영역을 형성하는 단계로서, 연마 표면(24) 상의 영역은 그루브가 없거나 상기 복수의 제 1 그루브(28, 28b)보다 얕은 복수의 제 2 그루브(28a)를 갖는, 폴리싱층의 연마 표면(24) 상의 영역을 형성하는 단계를 포함하는
    폴리싱 패드의 제조 방법.
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