KR102604048B1 - 플랜지형 광학 종점 검출창 및 이를 포함하는 cmp 연마 패드 - Google Patents

플랜지형 광학 종점 검출창 및 이를 포함하는 cmp 연마 패드 Download PDF

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KR102604048B1
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제임스 헨드론 제프리
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롬 앤드 하스 일렉트로닉 머티리얼스 씨엠피 홀딩스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 상부면, 종점 검출창을 수용하도록 구성된 하나 이상의 구멍, 오목부를 갖는 하부면, 및 하나 이상의 플랜지형 종점 검출창(창들)을 갖는 화학적 기계적(CMP) 연마 패드를 제공하며, 각각의 창은 연마층의 하부면의 오목부에 안정적으로 끼워맞춤되도록 구성된 플랜지를 가지고, 플랜지는 (접착제가 허용되도록) 연마층의 오목부의 깊이보다 약간 작은 두께를 가지고, 이의 상부면이 연마층의 상부면과 실질적으로 같은 높이가 되게 놓이도록 연마층 내의 구멍에 안정적으로 끼워맞춤되는 검출 구역을 가진다.

Description

플랜지형 광학 종점 검출창 및 이를 포함하는 CMP 연마 패드{FLANGED OPTICAL ENDPOINT DETECTION WINDOWS AND CMP POLISHING PADS CONTAINING THEM}
본 발명은 하나 이상의 플랜지형 종점 검출창을 갖는 화학적 기계적 연마 (CMP 연마) 패드 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 (i) 그 안에 (a) 하나 이상의 종점 검출창 각각에 대한 일련의 그루브, 구멍 및 임의의 배제 구간(exclusion zone)을 갖는 상면, 및 (b) 하나 이상의 종점 검출창 각각에 대해 각각의 배제 구간과 인접하여 측면으로 연장되는 일정 깊이를 갖는 오목부를 포함하는 하면을 갖는 CMP 연마층; (ii) 서브 패드 또는 서브 층; 및 (iii) 하나 이상의 종점 검출창 (각각 연마층의 하면의 오목부에 안정적으로 고정되도록 적용된 플랜지를 가지고, 연마층의 오목부의 깊이와 동일하거나 또는 이보다 약간 작은 두께, 연마층에서의 구멍에 안정적으로 고정된 검출부 및 연마층의 상면에 수평으로 놓인 상면을 가짐)를 포함하는 CMP 연마 패드에 관한 것이다.
집적 회로 및 다른 전자 소자의 제조에 있어서, 도전성, 반도전성 및 유전체 물질의 복수개의 박층이 그 위에 증착되고, 이후 적어도 부분적으로 반도체 웨이퍼의 표면으로부터 제거된다. 물질의 층이 연속적으로 증착되고, 제거됨에 따라, 웨이퍼의 최상면이 비-평면이 된다. 후속 반도체 공정 (예를 들면, 금속화)이 웨이퍼가 평평한 표면을 가지는 것을 요구하기 때문에, 웨이퍼는 평탄화될 필요가 있다. 화학적 기계적 평탄화, 또는 화학적 기계적 연마 (CMP)는 일반적으로 제작 과정에서 집적 회로 및 다른 전자 소자 기판, 예컨대 반도체 웨이퍼를 평탄화하기 위해 사용되어 왔다. 종래의 CMP에서, 기판은 캐리어 어셈블리 상에 설치되고, CMP 장치에서 연마 패드와 접촉되어 위치된다. 캐리어 어셈블리는 외부 구동력에 의해 기판에 대해 패드가 이동하면서 (예를 들면, 회전하면서) CMP 연마 패드에 대해 이를 가압함으로써 조절된 압력을 기판에 적용한다. 이와 동시에 웨이퍼와 CMP 연마 패드 사이의 연마 매체 (예를 들면, 슬러리)는 패드 표면 및 연마 매체의 화학적 및 기계적 작용에 의해 기판 표면을 연마하고, 평탄화하도록 작용한다.
CMP 연마에 존재하는 하나의 극복과제는 기판이 원하는 정도로 연마되는 시점을 결정하는 것이다. 원위치에서 연마 종점을 결정하기 위한 광학적 방법이 개발되었고, 여기서 가시광선 빔 스펙트럼 (예를 들면, 400 내지 700 nm), 자외선 스펙트럼 (200 내지 400 nm), 또는 적외선 (예를 들면, 700 내지 1100 nm)에서 하나 이상의 파장에서 반사된 광학적 신호를 모니터링하는 단계를 포함한다. 광학적 신호를 모니터링하는데 있어서, 기판 표면에서의 조성이 하나의 물질로부터 다른 것으로 변화됨에 따라 기판의 반사율은 변화된다. 반사율에서의 이러한 변화는 이후 CMP 연마 종점을 검출하기 위해 사용된다. 이러한 광학적 종점 측정 기술을 수용하기 위해, 종점 검출창을 갖는 CMP 연마 패드가 개발되었다.
종점 검출창의 투명도는 창가 CMP 연마 패드를 제조하기 위해 사용되는 물질과 상이한 물질로 형성되는 것을 의미한다. 이에 따라, 종점 검출창은 CMP 연마 패드를 제조하기 위한 물질을 성형하거나 또는 캐스팅하는 과정에서 또는 그 이후에 나머지의 CMP 연마 패드와 밀봉하여 결합되거나 또는 고정되어야 한다. 예를 들면, 종점 검출창은 CMP 연마 패드 물질과 접착, 용접, 캐스팅, 및 심지어 반응될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 임의의 종점 검출창와 CMP 연마 패드 물질 사이의 좋지 않은 접착력은 연마 매체 누출을 야기할 수 있거나 또는 패드로부터 창가 느슨하게 될 수 있다. 누출은 누출된 연마 매체가 종점 검출을 방해하면서도 서브 패드의 압축 특성을 변화시키는 것으로 인한 문제점을 나타낸다.
누출을 해소하는 하나의 방법은 나머지의 CMP 연마 패드 물질과 함께 창 물질을 캐스팅하는 것이다. 그러나, 종점 검출창을 갖는 캐스트 CMP 연마 패드를 성형하는 것은 곤란한 것으로 증명되었고, 이는 상기 물질이 상이하고, 예컨대 상기 물질을 층들로 절단 또는 스카이빙(skiving)하는 것과 같은 성형 방법에 대한 이의 공차(tolerance)는 원치 않는 표면 결함 또는 변형 및 창 좌굴(window buckling)을 야기할 수 있기 때문이다. 대안적인 제조 방법에 있어서, 플러그-인-플레이스 창(plug-in-place window)는 서브패드 또는 서브 층에 창를 직접적으로 부착시키는 단계를 포함한다. 그러나, 접착 부분은 작으며, 알려진 서브패드 접착제는 창 주변의 누출 또는 창와 패드의 분리를 방지하도록 충분하게 잘 작용하지 않는다.
Birang 등의 미국특허 제5,893,796(A)호는 서브패드 레지 상에 놓인 종점 검출창 (도 3a 참조)를 개시하고 있고, 플랜지형 창 또는 플러그는 상부 패드의 하면에 접착된다 (도 3d 참조). 플렌지형 창에서, 2개의 레벨 플러그(level plug)의 상면은 CMP 연마 패드의 상면와 공면상에 있다. 불행하게도, 플러그(600)의 하부(604)는 연마층 (22)의 하면에 부착되고, 사용시 누출을 방지하기 위해 연마층에서 바닥면에의 플러그의 소부분의 부착에 전적으로 좌우된다. 또한, 지지층(backing layer) 또는 서브패드는 2개의 레벨 플러그의 전체 하면을 수용하면서 이를 지지하지 않는 대형 리세스를 가진다. 대형 리세스는 연마 속도 또는 컨시스턴시(consistency)에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.
본 발명자는 누출이 일어나지 않는 것을 보장하는 하나 이상의 종점 검출창을 갖는 CMP 연마 패드 및 이의 제조 방법을 제공하기 위해 노력하였다.
본 발명은 도면을 참조하여 예시된다.
도 1에 나타난 바와 같이, 그루브(11)을 갖는 CMP 연마 패드의 상면도는 연마층(10)의 상면, 플랜지형 종점 검출창(14)의 검출부 및 그루브(11)가 없는 연마층에서의 배제 구간(12)을 나타낸다. 배제 구간(12)은 측면 치수에 있어서 연마층 (10)의 하면에서의 오목부(미도시) 및 종점 검출창(14)의 플랜지(미도시) 각각에 대응된다.
도 2에 나타난 바와 같이, CMP 연마 패드의 컷 어웨이의 4분의 3이 보이는 정면도는 연마층(10), 플랜지형 종점 검출창(14), 및 서브 패드(22)를 나타낸다. 창 플랜지(18) 바로 위의 부분에서 그루브(11)가 없으며, 그 부분은 배제 구간(12)으로서 표시된다.
도 3a에서 나타난 바와 같이, 연마층(10)의 컷 어웨이 부분의 측면도는 종점 검출창을 포함하지 않고, 여기서 연마층은 상부 연마 그루브 부분(16), 종점 검출창(미도시)의 검출부에 대한 구멍(15) 및 그루브(11)가 없는 배제 구간(12)을 포함한다.
도 3b에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 플랜지형 종점 검출창(14)의 컷 어웨이 측면도는 검출부(18) 및 플랜지(19)에 적용된 접착제(20)를 가지고, 이에 의해 종점 검출창은 연마층에 부착될 수 있다
도 3c에 나타난 바와 같이, 서브 패드(22)의 컷 어웨이 부분의 측면도는 각각의 서브 패드(22)의 평평한 상면 및 이의 하면(24) 상의 접착제층 (표지되지 않음) 및 구멍(23)을 나타내고, 이에 의해 서브 패드(22)는 연마를 위한 가압판 (미도시)에 부착된다.
1. 본 발명에 따라, 자성 기판, 광학 기판 및 반도체 기판 중 하나 이상으로부터 선택된 기판을 연마하기 위한 화학적 기계적 (CMP) 연마 패드는 (i) (a) 그 안에 일련의 그루브, 바람직하게는 연속적인 동심원 그루브를 갖고, 하나 이상, 바람직하게는 1 내지 3개의 종점 검출창 각각에 대해 연마층을 통해 모든 방향으로 연장되는 구멍(A)을 갖고, 사용시 연마층의 상면에 대해 아래로 수직한 방향에서 볼 때의 중심점, 및 바람직하게는 하나 이상의 종점 검출창 각각에 대해 그루브가 없는 배제 구간을 갖는 상면 및 (b) 하나 이상의 종점 검출창 각각에 대해 측면 치수의 각각의 배제 구간과 인접된 측면으로 연장되는 일정 깊이를 갖는 오목부를 포함하는 실질적으로 평평한 하면을 갖는, CMP 연마층 또는 폴리머 물질의 상부층, 바람직하게는 폴리우레탄 폼 층(polyurethane foam layer); (ii) 실질적으로 평평한 상면을 가지고, 평평한 하면을 가지고, 하나 이상의 종점 검출창 각각에 대해 서브 패드를 통해 모든 방향으로 연장되는 구멍을 갖고, 연마층에서의 각각의 구멍(A)의 중심점과 일치되도록 정렬된 중심점을 갖고, 바람직하게는 구멍(A)과 동일하거나, 또는 보다 바람직하게는 더 작은 측면 치수를 갖는 폴리머 물질, 예컨대 폴리머, 바람직하게는 폴리우레탄, 관통된 부직 웹 또는 폴리머 폼, 예컨대 폴리우레탄의 서브 패드 또는 서브 층; 및 (iii) 하나 이상, 예컨대 1 내지 6개, 또는 바람직하게는 1 내지 3개의 종점 검출창, 예컨대 투명한 폴리머 창, 바람직하게는, 폴리우레탄 (각각 창는 연마층의 하면의 오목부에 안정적으로 고정되도록 적용된 플랜지를 갖고, (i) 연마층의 오목부의 깊이와 동일하거나 또는 약간 작은 접착제층을 수용하기 위한 두께를 갖고, 이의 상면이 연마층의 상면에 실질적으로 수평으로 놓이도록 연마층에서의 구멍에 안정적으로 고정된 검출부를 가짐)을 포함한다.
2. 상기 항목 1과 같은 본 발명의 화학적 기계적 연마 패드에 따라, (ii) 서브 패드는 쇼어 O 크기 (ASTM D2240-15 (2015)) 내에 있고, 연마층의 경도보다 작은 경도를 갖는 중합성 물질을 포함한다.
3. 상기 항목 1과 같은 본 발명의 화학적 기계적 연마 패드에 따라, 각각의 (iii) 하나 이상의 종점 검출창은 초음파 용접을 통해 또는 감압 접착제, 핫 멜트 접착제, 접촉 접착제 및 이의 조합으로부터 선택되는 접착제를 사용하여 (i) 연마층 및 (ii) 서브 패드 각각에 부착된다.
4. 상기 항목 3과 같은 본 발명의 화학적 기계적 연마 패드에 따라, 각각의 (iii) 하나 이상의 종점 검출창은 감압 접착제로 (i) 연마층에 부착되고, 감압 접착제 또는 핫 멜트 접착제로 (ii) 서브 패드에 부착된다.
5. 상기 항목 1, 2, 3, 또는 4 중 임의의 하나와 같은 본 발명의 화학적 기계적 연마 패드에 따라, CMP 연마 패드는 하나 이상의 배제 구간 또는 (iii) 하나 이상의 종점 검출창의 플렌지에 의해 결합된 측면 부분 내에 그리고 서브 패드의 하면 및 연마층의 상면 사이에서 임의의 치수로의 150μm 또는 바람직하게는 50μm 초과의 간격 또는 개방 공간(open space)을 포함하지 않는다.
6. 다른 양태에서, 본 발명은 하나 이상의 종점 검출창을 갖는 화학적 기계적 (CMP) 연마 패드의 제조 방법을 제공하며, 이는 (i) 중심점, (a) 일련의 그루브, 바람직하게는 연속적 동심원 그루브, 바람직하게는, 하나 이상, 예컨대 1 내지 6개, 또는 바람직하게는 1 내지 3개의 종점 검출창 각각에 대한 배제 구간을 갖는 상면 (각각의 하나 이상의 종점 검출창에 대한 그루브가 존재하지 않음), 및 (b) 예컨대 캐스팅 및 스카이빙 (이에서 연마층은 오목부를 포함하지 않을 것임)에 의해 또는 중합성 물질, 바람직하게는 폴리우레탄 폼을 분무하고 경화시킴으로써 각각의 하나 이상의 종점 검출창의 플랜지를 수용하도록 적용된 일정한 깊이의 오목부를 포함하거나 포함하지 않을 수 있는 실질적으로 평평한 하면 및 (b) 실질적으로 평평한 하면을 갖는 연마층을 형성하는 단계; (i) 연마층이 오목부를 가지지 않는 경우, (b) 하나 이상의 종점 검출창의 각각의 플랜지, 및 사용되는 경우, 이에 따라 오목부를 형성하기 위한 임의의 접착제를 수용하도록 각각의 하나 이상의 종점 검출창에 대한 연마층의 하면을 일정한 깊이 및 측면 치수로 밀링하는 단계; 예컨대 구멍(A)을 밀링하는 것에 의해 각각의 하나 이상의 종점 검출창에 대해 주어진 측면 크기 또는 치수를 갖는 연마층에서의 구멍(A)을 형성하는 단계;
(iii) 연마층의 각각의 구멍 및 오목부에 대해 플랜지형 종점 검출창을 형성하는 단계로서, 종점 검출창은 연마층에서의 상응하는 구멍에 대해 측면 크기에 있어서 동일한 검출부를 가지며, 투명한 중합성 물질을 성형함으로써, 예컨대 사출 성형에 의해, 또는 물질의 디스크를 캐스팅하거나 또는 성형하고, 이후 플랜지를 제조하기 위한 디스크를 밀링, 라우팅 또는 단조함으로써 연마층의 상응하는 오목부와 동일하거나, 또는 접착제층을 수용하도록 약간 더 적은 높이 및 동일한 측면 크기의 플랜지를 가지는 단계; 및 그루브를 고려함 없이 생성된 연마층은 전반적으로 동일한 두께를 가지고, 각각의 하나 이상의 (iii) 종점 검출창의 상면은 연마층의 상면에 실질적으로 수평하도록 연마층의 오목부로 각각의 상응하는 하나 이상의 종점 검출창을 부착시키는 단계; 및 이후 (ii) 중심점, 실질적으로 평평한 상면 및 평평한 하면을 갖는 중합성 물질, 예컨대 폴리머, 바람직하게는, 폴리우레탄, 관통된 부직 웹 또는 폴리머 폼, 예컨대 폴리우레탄의 서브 패드를 제공하는 단계; 상응하는 구멍(A)과 동일한 형상을 갖고, 바람직하게는 연마층에서의 상응하는 구멍(A)와 동일하거나, 또는 보다 바람직하게는 더 작은 측면 크기 또는 치수를 갖는 연마층에서의 각각의 구멍(A)에 상응하는 서브 패드에 하나 이상의 구멍을 형성하고, 이로써 연마층 및 서브 패드의 중심점이 서브 패드의 상면에 놓여 있는 이의 하나 이상의 오목부와 함께 서브 패드의 상부에 배치된 연마층과 정렬되는 경우에, 각각의 연마층 및 서브 패드에서의 구멍이 바람직하게는 각각의 상응하는 구멍(A)과 동일하거나, 또는, 보다 바람직하게는 더 작은 크기인 서브 패드에서의 하나 이상의 구멍으로 위치, 및 형상에 있어서 정렬되도록 구멍이 정렬되는 단계; 연마층의 하면, 및 각각의 하나 이상의 종점 검출창의 플랜지의 바닥과 서브 패드의 상면을 정렬하고 부착시켜 초음파 용접을 통해 감압 접착제, 핫 멜트 접착제, 접촉 접착제, 및 이의 조합으로 CMP 연마 패드를 형성하는 단계를 포함한다.
7. 상기 항목 5에서와 같은 본 발명의 방법에 따라 각각의 (iii) 하나 이상의 종점 검출창이 감압 접착제로 (i) 연마층에 부착되고, 감압 접착제 또는 핫 멜트 접착제로 (ii) 서브 패드에 부착된다.
달리 나타내지 않는 한, 온도 및 압력의 조건은 주위 온도 및 표준 압력이다. 인용되는 모든 범위는 포괄적이고, 조합가능하다.
달리 나타내지 않는 한, 괄호를 포함하는 임의의 용어는 대안적으로 괄호가 없는 것과 같은 전체 용어 및 이를 갖지 않는 용어, 및 각 대안의 조합을 지칭한다. 이에 따라, 용어 "(폴리)이소시아네이트"는 이소시아네이트, 폴리이소시아네이트, 또는 이들의 혼합물을 지칭한다.
모든 범위는 포괄적이고, 조합가능하다. 예를 들면, 용어 "50 내지 3000 cPs, 또는 100 이상의 cPs의 범위"는 50 내지 100 cPs, 50 내지 3000 cPs 및 100 내지 3000 cPs 각각을 포함할 것이다.
본원에 사용되는 용어 "ASTM"은 ASTM 인터내셔널, 웨스트 콘쇼호켄, PA의 공보를 지칭한다.
본원에 사용되는 용어 "폴리이소시아네이트"는 블록킹된 이소시아네이트기를 포함하는 3개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 분자를 함유하는 임의의 이소시아네이트기를 의미한다.
본원에 사용되는 용어 "폴리우레탄"은 이작용성 또는 다작용성 이소시아네이트로부터의 중합 생성물, 예를 들면, 폴리에테르우레아, 폴리이소시아네이트, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리우레탄우레아, 이의 공중합체 및 이의 혼합물을 지칭한다.
본원에 사용되는 용어 "반응 혼합물"은 임의의 비반응성 첨가제, 예컨대 연마 패드에서의 폴리우레탄 반응 생성물의 습윤 경도 (ASTM D2240-15 (2015)에 따르는 쇼어 D 또는 쇼어 A)를 낮추는 미량원소 및 임의의 첨가제를 포함한다.
본원에 사용되는 용어 "반도체 웨이퍼"는 반도체 기판, 예컨대 미패턴화된 반도체 또는 패턴을 가지는 것, 반도체 소자, 다양한 수준의 인터커넥션에 대한 다양한 패키지 (단일-칩 웨이퍼 또는 다중-칩 웨이퍼를 포함함), 발광 다이오드 (LED)에 대한 기판, 또는 솔더 연결(solder connection)을 필요로 하는 다른 어셈블리를 포괄하는 것을 의도한다.
본원에 사용되는 용어 "반도체 기판"은 반도체 물질을 포함하는 임의의 구조체를 의미하는 것으로 정의된다. 반도체 기판은 반도체 소자 및 반도체 소자의 활성부 또는 작동부를 포함하는 하나 이상의 반도체 층 또는 구조체를 갖는 임의의 기판을 포함한다.
본원에 사용되는 용어 "반도체 소자"는 하나 이상의 미세전자 소자가 그 위에 제작된 것이거나 또는 제작되고 있는 반도체 기판을 지칭한다.
본원에 사용되는 용어 "쇼어 D 경도", "쇼어 O 경도" 및 "쇼어 A 경도"는 ASTM D2240-15 (2015), "고무 물성-듀로미터 경도에 대한 표준 시험 방법"에 따른 주어진 기간 이후에 측정되는 주어진 물질의 경도 값이다. 경도는 각각 날카로운 (쇼어 D), 구형 (쇼어 O), 또는 평면형 (쇼어 A) 프로브를 구비한 렉스 하이브리드 경도 시험기 (Rex Hybrid hardness tester) (Rex Gauge Company, Inc., Buffalo Grove, IL) 상에서 측정되었다. 4개의 샘플을 적층하고, 각 경도 측정을 위해 셔플링되었고; 시험되는 각각의 시편을 경도 시험의 반복가능성을 개선하기 위해 ASTM D2240-15 (2015)에 개략된 방법을 사용하여 시험하기 이전에 23℃에서 5일 동안 50%의 상대 습도에 이를 배치함으로써 컨디셔닝시켰다.
본원에 사용되는 용어 "SG" 또는 "비중"은 본 발명에 따른 연마 패드 또는 층으로부터 정사각형 절편의 중량/부피 비를 지칭한다. 밀도는 SG에 대한 값과 동일하다.
본원에 사용되는 용어 "실질적으로 수평한"은 150μm 이내로, 또는 바람직하게는, 50μm 이내로 주어진 표면을 초과하지 않는 주어진 표면을 의미한다.
본원에 사용되는 용어 "실질적으로 평평한"은 주어진 표면이 150μm 이내로의, 또는, 바람직하게는 50μm 이내로의 완전한 2차원의 또는 완전한 평면의 세그먼트인 것을 의미한다.
본 발명에 따라, CMP 연마 패드는 패드 물질에 잘 부착된 하나 이상의 플랜지형 종점 검출창을 포함한다. 플랜지형 종점 검출창은 상부 패드 또는 연마층과 서브패드 모두에의 부착을 위해 더 큰 랜딩 부분(landing area)이 허용된다. 하나 이상의 플랜지형 종점 검출창은 상부와 서브 패드 사이에 놓이고, 이는 창가 공정 충격을 최소화하기 위해 전체 CMP 연마 패드에 대해 실질적으로 유사한 압축력을 가지게 한다. 플랜지의 직경은 CMP 연마 패드의 배제 부분 내에 있도록 선택되고, 이에 의해 CMP 연마 패드가 기판 표면 아래에서 미끄러지는 패드의 작은 면적에 대해 종점 검출에 반응하는 방식에 있어서의 임의의 불규칙성을 제한한다. 따라서, 플랜지 직경 및 그루브 패턴은 공정 충격을 최소화하도록 공동 작용한다.
상부 패드 또는 (i) 연마층은 종점 검출창의 검출부가 (ii) 서브패드의 상면과 수평하게 놓이도록 (iii) 종점 검출창의 플랜지에 대한 리세스 또는 오목부를 포함한다.
본 발명의 CMP 연마 패드에 따라, 종점 검출창의 플랜지의 두 면은 패드 어셈블리에 부착되고, 한면은 서브패드에, 다른 한 면은 상부 패드 또는 연마층에 부착된다.
본 발명의 CMP 연마 패드에 따라, 종점 검출창은 바람직하게는 가압판 기기(platen instrumentation), 예컨대 와전류 센서에 대해 리세스를 포함할 수 있다.
본 발명은 본 발명에 따른 CMP 연마 패드의 제조 방법을 더 제공하며, 이는 연마 표면뿐만 아니라 그루브 및 하나 이상의 구멍을 제공하는 단계; 별도로 성형성 폴리머 또는 반응 혼합물로부터 종점 검출창을 형성하는 단계; 화학적 기계적 연마 패드를 제공하기 위해 연마층을 갖는 종점 검출창을 접촉시키는 단계를 포함하고; 여기서 종점 검출창은 임의의 접착층에 대해 허용되는 연마층의 구멍 및 오목부의 치수 내에 안정적으로 고정되도록 형상화된 창이다.
일반적으로, 본 발명의 종점 검출창을 형성하기 위해 캐스팅함에 있어서, 진공은 성형 단계 이전에 반응 혼합물에 적용되어 기공 또는 기포의 형성을 제거하거나 또는 방지한다.
바람직하게는, 본 발명의 종점 검출창은 하나의 성분 (A) 지환족 디- 또는 폴리-이소시아네이트, 및 다른 성분으로서 1.6:1 내지 5.2:1의 중량비로의 (i) 중합성 디올 및 (ii) 트리올의 폴리올 혼합물 및 0.00001 내지 0.1 중량%의 양으로의 주석 함유 촉매 또는 0.01 내지 1 중량%의 양으로의 아민 촉매로부터 선택되는 촉매를 포함하는 반응 혼합물로부터 형성될 수 있고, 모든 중량 백분율은 반응 혼합물의 총 고형물 중량에 기초한다. 중합성 디올은 500 내지 1,000, 또는 바람직하게는, 500 내지 800의 분자량을 갖는 폴리카보네이트 디올일 수 있다. (B) 폴리올 혼합물에서의 히드록실기의 올수에 대한 (A) 지환족 디이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트에서의 이소시아네이트기의 몰비는 0.9:1 내지 1.10:1의 범위이다. 이러한 반응 혼합물은 종점 검출창의 경도를 보장하고, 이에 의해 공정 과정 또는 그 이후에 이의 표면으로부터 튀어 나오거나 또는 휘어지지 않는 종점 검출창을 갖는 강성의 CMP 연마 패드를 제공하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 화학적 기계적 연마 패드는 연마층과 접촉되는 하나 이상의 추가의 층, 예컨대 서브 패드를 더 포함한다. 추가적인 층은 종점 검출창이 놓여 있을 수 있고, 이와 접촉될 수 있는 선반을 제공하면서도 광학 검출이 가능하도록, 연마층 내의 홀, 구멍 또는 개구와 동일한 중심점을 가지거나 또는 이와 동심성인 CMP 연마 패드의 연마층보다 약간 작은 개구 또는 구멍을 가질 수 있다. 바람직하게는, 연마층은 접착제를 사용하는 하나 이상의 추가적인 층과 접촉된다. 접착제는 감압 접착제, 핫 멜트 접착제, 접촉 접착제 및 이의 조합으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 접착제는 핫 멜트 접착제 또는 감압 접착제이다. 보다 바람직하게는, 접착제는 핫 멜트 접착제이다.
본 발명에 따라, 기판을 연마하는 방법은 하기의 단계를 포함한다: 자성 기판, 광학 기판 및 반도체 기판 중 하나 이상으로부터 선택되는 기판을 제공하는 단계; 상기 항목 1 내지 3 중 임의의 하나에서의 종점 검출창을 갖는 화학적 기계적 (CMP) 연마 패드를 제공하는 단계; CMP 연마 패드의 연마층의 연마 표면과 기판의 표면을 연마하는 기판 사이에 동적 접촉을 생성하는 단계; 및 연마재 컨디셔너로 연마 패드의 연마 패드를 컨디셔닝시키는 단계.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 기판을 연마하는 방법을 제공한다: 가압판, 광원 및 광센서를 갖는 화학적 기계적 연마 장치를 제공하는 단계; 하나 이상의 기판을 제공하는 단계; 상기 항목 1 내지 3 중 임의의 하나에서의 화학적 기계적 연마 패드를 제공하는 단계; 가압판 상에 화학적 기계적 연마 패드를 설치하는 단계; 임의로, 연마 표면과 기판 사이의 계면에 연마 매체를 제공하는 단계; 연마 표면과 기판 사이에 동적 접촉을 생성하는 단계로서, 적어도 일부의 물질이 기판으로부터 제거되는 단계; 및 광원으로부터의 광을 종점 검출창을 통해 조사하고, 광센서 상에 입사되는 종점 검출창을 통해 기판 후면의 표면에서 반사되는 광을 분석함으로써 연마 종점을 결정하는 단계.
본 발명에 따라, 종점 검출창의 사용 방법은 구체적으로 종점 검출창을 통해 CMP 연마 패드를 거쳐 기판에 라이트 빔을 조사하는 단계, 및 라이트 빔의 반사에 의해 발생된 간섭 신호를 모니터링함으로써 연마의 종점을 검출하는 방법이다. 라이트 빔으로서, 예를 들면, 200 내지 1100 nm의 범위의 광 파장을 갖는 할로겐 또는 중수소 램프를 사용하는 백색 LED 또는 백색광이 일반적으로 사용된다. 이러한 방법에서, 종점은 웨이퍼의 표면층의 두께에서의 변화를 모니터링하는 것을 통해 표면 불균일의 대략적 깊이를 인지하여 결정된다. 두께에서의 이러한 변화가 불균일의 두께와 동일하게 되는 경우, CMP 공정이 종료된다. 이에 따라, 종점 검출창을 통해 광원으로부터의 광을 조사하고, 광센서로 입사되는 종점 검출창을 통해 기판 후면의 표면에서 반사되는 광을 분석함으로써 CMP 연마 종점을 결정한다. 본 방법에서 사용되는 이러한 광학 수단 및 연마 패드에 의해 연마의 종점을 검출하는 방법으로서, 다양한 방법 및 연마 패드가 제시되어 있다.
본 방법, 그렇지 않으면 본원에서 사용되는 "종점 검출창"는 단일 물질, 기판의 층 또는 피처, 예컨대 유전체, 마스크, 충전재, 전도층 및/또는 반도전성 물질, 게이트 형성 구조체, 관련 구조체, 트렌치 형성 구조체, 또는 비아 형성 구조체의 연마의 종점을 포함하여 주어진 기판의 하나, 하나 초과, 또는 모든 층의 연마 과정에서 검출을 제공한다.
연마 과정에서, 라이트 빔은 창를 통해 웨이퍼 표면으로 유도되고, 여기서 이는 반사되어 창 후면을 통해 검출기 (예를 들면, 분광 광도계)를 통과한다. 복귀 신호에 기초하여, 기판 표면의 특성 (예를 들면, 그 위의 필름의 두께)가 종점 검출을 위해 결정될 수 있다.
본 발명의 화학적 기계적 연마 패드의 연마층은 기판을 연마하기 위해 적용된 연마 표면을 가진다. 바람직하게는, 연마 표면은 자성 기판, 광학 기판 및 반도체 기판 중 하나 이상으로부터 선택된 기판을 연마하기 위해 적용된다. 보다 바람직하게는, 연마 표면은 반도체 기판을 연마하기 위해 적용된다.
본 발명의 화학적 기계적 연마 패드의 연마층은 바람직하게는 폴리카보네이트, 폴리설폰, 폴리에티르, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 아크릴 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플로라이드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부타디엔, 폴리에틸렌 이민, 폴리우레탄, 폴리에테르 설폰, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리케톤, 에폭시, 실리콘, EPDM, 및 이의 조합을 포함하는 중합성 물질로 제조된다. 바람직하게는, 연마층은 폴리우레탄을 포함한다. 본 기술분야의 당업자는 주어진 연마 작업을 위해 화학적 기계적 연마 패드에 사용하기 위해 적합한 두께를 갖는 연마층을 선택하는 것을 이해할 것이다. 바람직하게는, 연마층은 20 내지 150 mils (보다 바람직하게는 30 내지 125 mils; 가장 바람직하게는 40 내지 120 mils)의 평균 두께를 나타낸다.
바람직하게는, 연마 표면은 천공 및 그루브 중 하나 이상으로부터 선택되는 마크로텍스처(macrotexture)를 가진다. 천공은 연마층의 두께를 통한 연마 표면부 경로 또는 모든 경로로부터 연장될 수 있다. 바람직하게는, 그루브는 연마 과정에서 화학적 기계적 연마 패드의 회전시, 하나 이상의 그루브가 연마되는 기판의 표면 위를 휩쓸도록 연마 표면 상에 배열된다. 바람직하게는, 연마 표면은 만곡형 그루브, 선형 그루브, 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 그루브를 포함하는 마크로텍스처를 가진다.
바람직하게는, 본 발명의 화학적 기계적 연마 패드의 연마층은 기판을 연마하기 위해 적용된 연마 표면을 가지고, 여기서 연마 표면은 그 안에 형성된 그루브 패턴을 포함하는 마크로텍스처를 가진다. 바람직하게는, 그루브 패턴은 복수개의 그루브를 포함한다. 보다 바람직하게는, 그루브 패턴은 그루브 디자인으로부터 선택된다. 바람직하게는, 그루브 디자인은 동심원 그루브 (이는 원형 또는 나선형일 수 있음), 만곡형 그루브, 크로스 해치 그루브 (예를 들면, 패드 표면을 교차하는 X-Y 격자로서 배열됨), 다른 규칙적 디자인 (예를 들면, 육각형, 삼각형), 타이어 트레드 유형 패턴, 불규칙 디자인 (예를 들면, 프랙탈 패턴(fractal pattern)), 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 보다 바람직하게는, 그루브 디자인은 랜덤형 그루브, 동심원 그루브, 나선형 그루브, 크로스-해치 그루브, X-Y 격자 그루브, 육각형 그루브, 삼각형 그루브, 프랙탈 그루브 및 이의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 가장 바람직하게는, 연마 표면은 그 안에 형성된 나선형 그루브를 가진다. 그루브 프로파일은 바람직하게는 곧은 측벽을 직사각형으로부터 선택되거나 또는 그루브 단면은 "V" 형상, "U" 형상, 톱니형, 및 이의 조합일 수 있다.
본 발명은 하기 비제한적인 실시예에서 예시적으로 상세될 것이다.
하기 실시예에서, 달리 언급하지 않는 한, 모든 압력은 표준 압력 (101 kPa)이고, 모든 온도는 주위 온도 또는 실온 (~22-23℃)이다. 하기 원료가 실시예에서 사용될 수 있다:
연마층 A는 0.75 g/cc의 밀도 및 57 쇼어 D의 경도 IKONIC 4000TM 시리즈 폴리우레탄 연마층 (The Dow Chemical Co., 미들랜드, MI)이었고;
서브 패드 A는 0.637 g/cc의 밀도 및 65 쇼어 O의 경도 (ASTM D2240-15 (2015)를 갖는 폴리우레탄 폼이었고, 감압 접착제는 접착제를 포함하는 아크릴 수지, 및 지방족 폴리에스테르 폴리올에 포함되는 반응성 핫 멜트이었다.
창 물질을 하기를 포함하였다: H12MDI: 메틸렌 비스 (4-시클로헥실이소시아네이트), 예컨대 디사이클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트;
디올 1: 대략 650 g/mol의 평균 분자량을 갖는 선형, 하이드록실-말단화된 지방족 폴리카보네이트 디올;
폴리카보네이트 트리올 1: 트리메틸올 프로판 또는 TMP, MW (분자량): 134.17 g/mol;
촉매: 디부틸주석디라우레이트 촉매, MW (분자량): 631.56;
폴리이소시아네이트 예비중합체 1: 폴리에테르-함유 폴리이소시아네이트 폴리머를 7.35-7.65 중량%의 이용가능한 이소시아네이트 함량 (%NCO)을 갖는 지방족 디이소시아네이트로 제조하였고;
경화제: 3,5-디에틸톨루엔-디아민; 및
광 안정제: 시아노아크릴산에틸헥실 에스테르.
실시예 1: 강성 플랜지형 창 함유 패드
기포 없이 고형 디스크를 형성하기 위해 51 중량%의 H12MDI, 37 중량%의 디올 1, 12 중량%의 폴리카보네이트 트리올을 사용하여 플랜지형 물질을 진공 캐스팅하였고, 모든 중량은 폴리올 및 이소시아네이트 물질, 및 촉매의 총 중량에 기초한다. 디스크를 이후 플랜지형 창 형상으로 밀링하였다. 공칭 플랜지 두께는 50μm이었고; 검출부 두께는 2mm이었고; 검출부는 원형이고, 직경이 18mm이었고, 플랜지는 원형이고, 직경이 30mm이었다. 하나의 50μm 깊이; 30mm 오목한 부분은 연마층의 18mm 너비 구멍과 동심성인 연마층 A의 하면에서 밀링되었다. 감압 접착제를 오목부에 적용하였고, 플랜지형 창를 연마층의 오목부에 삽입하였고, 이로써 검출부 표면을 연마층 A의 상면과 수평이 되었다. 반응성 핫 멜트 접착제를 서브 패드 A의 상면에 적용하고, 이를 사용하여 연마층 A (플랜지형 창)을 서브 패드에 영구적으로 부착시켰다.
실시예 2: 예비중합체 플랜지형 창를 갖는 CMP 연마 패드:
플랜지형 창 물질을 88 중량%의 폴리이소시아네이트 예비중합체 1, 11 중량%의 경화제, 및 광 안정제의 혼합물로부터 원하는 직경의 배제 부분을 갖는 실린더로 캐스팅하였다. 캐스팅을 2mm 두께의 시트로 스카이빙하였고, 이후 시트를 이후 플랜지형 창 형상으로 밀링하였다. 공칭 플랜지 두께는 50μm이었고; 검출부 두께는 2mm이었고; 검출부는 원형이고, 직경이 18mm이었고, 플랜지는 원형이고, 직경이 30mm이었고, 이는 배제 부분의 크기이었다. 하나의 50μm 깊이, 30mm 오목한 부분은 연마층의 18mm 너비 구멍과 동심성인 연마층 A의 하면에서 밀링되었다. 반응성 핫 멜트 접착제를 오목부에 적용하였고; 플랜지형 창를 연마층의 상면과 수평이 되도록 연마층 A에 삽입하였다. 반응성 핫 멜트 접착제를 또한 서브 패드 A의 상면에 적용하였고, 이를 사용하여 서브 패드 A에 연마층 A (플랜지형 창를 포함함)를 영구적으로 부착하였다.
실시예 3: 누출 시험
실시예 1 및 2의 CMP 연마 패드를 2개의 방법을 사용하여 누출에 대한 유효성에 대해 시험하였다. 첫 번째 방법에서, 진공을 다공성 플레이트를 사용하는 CMP 연마 패드의 하면에 적용하였다. 액체 염료를 연마 표면, 배제 구간, 및 창 검출부에 배치하였고, 패드 물질로 유동시켰다. 10시간 이후, CMP 연마 패드를 제거하였고, 다공성 플레이트를 염료 변색에 대해 검사하였다. 변색이 발견되지 않았고, 이는 플랜지형 창가 누출되지 않는 것을 나타낸다.
두 번째 실험은 기능성 CMP 기계 내의 CMP 가압판 상의 각각의 CMP 연마 패드를 배치시키는 것을 포함하였다. 연마층 상면, 배제 구간, 및 창 검출부를 이후 탈이온수로 세정하면서 60분 동안 2.3kg 다운포스로 회전하는 표면 컨디셔닝 디스크에 가하였다. CMP 연마 패드는 이후 가압판으로부터 제거하였고, 누출의 증거에 대해 검사하였다. 어떤 것도 발견되지 않았다.

Claims (9)

  1. 자성 기판, 광학 기판 및 반도체 기판 중 하나 이상으로부터 선택된 기판을 연마하기 위한 화학적 기계적(CMP) 연마 패드로서, (i) (a) 상부면 내에 일련의 그루브를 갖고, 하나 이상의 종점 검출창의 각각에 대해 CMP 연마층을 관통하고 사용 시 상기 연마층의 상부에 대해 아래로 수직한 방향에서 볼 때의 중심점을 갖는 구멍(A)을 갖는 상기 상부면, 및 (b) 상기 하나 이상의 종점 검출창 각각에 대해 그루브가 존재하지 않는 각각의 배제 구간의 측면 치수와 인접되어 측면으로 연장되는 일정 깊이를 갖는 오목부를 포함하는 평평한 하부면을 갖는 폴리머 물질의 상부층 또는 CMP 연마층; (ii) 평평한 상부면을 가지고, 평평한 하부면을 가지고, 하나 이상의 종점 검출창의 각각에 대해 서브 패드를 관통하면서 상기 연마층에서의 각각의 구멍(A)의 상기 중심점과 일치되도록 정렬된 중심점을 갖는 구멍을 갖는 중합성 물질의 상기 서브 패드 또는 서브 층; 및 (iii) 하나 이상의 종점 검출창으로서, 각각이 상기 연마층의 상기 하부면의 상기 오목부에 안정적으로 고정되도록 구성된 플랜지를 갖고, 상기 (i) 연마층의 상기 오목부의 깊이와 동일하거나 또는 접착제층을 수용하도록 작은 두께를 갖고, 상부면이 상기 (i) 연마층의 상부면과 같은 높이에 놓이도록 상기 (i) 연마층의 구멍에 안정적으로 끼워맞춤된 검출 구역을 갖는 상기 하나 이상의 종점 검출창을 포함하는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 CMP 연마층의 상기 폴리머 물질은 폴리우레탄 폼 층인, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (ii) 중합성 물질의 서브 패드 또는 서브 층은 폴리우레탄 폼 물질인, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (iii) 하나 이상의 종점 검출창이 투명한 폴리머창인, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 (iii) 하나 이상의 종점 검출창의 각각은 초음파 용접을 통해 또는 감압 접착제, 핫 멜트 접착제, 접촉 접착제 및 이들의 조합물로부터 선택되는 접착제로 상기 (i) 연마층 및 상기 (ii) 서브 패드의 각각에 부착되는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.
  6. 제4항에 있어서, 상기 (iii) 하나 이상의 종점 검출창의 각각은 감압 접착제로 상기 (i) 연마층에 부착되고, 감압 접착제 또는 핫 멜트 접착제로 상기 (ii) 서브 패드에 부착되는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 종점 검출창에서 상기 CMP 연마 패드가 상기 하나 이상의 (iii) 종점 검출창의 각각의 플랜지에 의해 결합된 측면 부분 내에서 그리고 상기 서브 패드의 상기 하부면과 상기 연마층의 상기 상부면 사이에서 임의의 차원으로의 150μm 초과의 간격 또는 개방 공간을 포함하지 않는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.
  8. 제1항에 있어서, 1 내지 3개의 (iii) 종점 검출창을 포함하는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.
  9. 하나 이상의 종점 검출창을 갖는 화학적 기계적(CMP) 연마 패드의 제조 방법으로서,
    중심점, (a) 일련의 그루브를 갖는 상부면, 및 (b) 각각의 하나 이상의 종점 검출창의 플랜지를 수용하도록 구성된 오목부를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있는 평평한 하부면을 갖는 (i) 연마층을 형성하는 단계;
    상기 하나 이상의 종점 검출창의 각각에 대해, 상기 연마층에 소정의 측면 크기 또는 치수를 갖는 구멍(A)을 형성하는 단계;
    (i) 연마층이 오목부를 가지지 않는 경우, 상기 하나 이상의 종점 검출창의 각각에 대해서 연마층의 상기 (b) 하부면을, 하나 이상의 종점 검출창의 각각의 플랜지 및 사용되는 경우, 접착제층을 수용하기 위한 일정한 깊이 및 측면 치수로 밀링하여 상기 오목부를 형성하는 단계;
    투명한 중합성 물질을 성형함으로써 또는 상기 물질의 디스크를 캐스팅하거나 또는 성형하고, 이어서 플랜지를 갖도록 상기 디스크를 밀링, 라우팅 또는 단조시킴으로써, 상기 연마층의 각각의 구멍 및 오목부에 대해서 (iii) 플랜지형 종점 검출창을 형성하는 단계로서, 상기 종점 검출창은 상기 연마층의 상응하는 오목부와 동일한 측면 크기 및 동일한 높이 또는 상기 접착제층을 수용하도록 더 낮은 높이의 플랜지를 갖고 상기 연마층 내 대응하는 구멍에 대해서 측면 크기가 동일한 검출 구역을 갖는, 상기 플랜지형 종점 검출창을 형성하는 단계;
    그루브를 고려함 없이 생성된 연마층이 전반적으로 동일한 두께를 가지고, 상기 하나 이상의 (iii) 종점 검출창의 각각의 상부면이 상기 연마층의 상기 상부면과 동일한 높이를 갖도록 상기 연마층의 상기 오목부 내에 각각의 상응하는 하나 이상의 종점 검출창을 부착시키는 단계;
    중심점, 평평한 상부면 및 평평한 하부면을 갖는 (ii) 중합성 물질의 서브 패드를 제공하는 단계;
    상기 서브 패드에 상기 연마층 내 각각의 구멍(A)에 상응하는 하나 이상의 구멍을 형성하는 단계로서, 상기 하나 이상의 구멍은 상기 연마층 내 상응하는 구멍과 동일한 형상을 갖고, 이에 의해 상기 연마층 및 상기 서브 패드의 중심점이 상기 서브 패드의 상부면에 하나 이상의 오목부가 놓여 있는 상태에서 상기 서브 패드의 상부에 배치된 연마층과 정렬되는 경우에, 각각의 상기 연마층 및 서브 패드의 상기 구멍들이 위치, 및 형상에 있어서 정렬되도록 상기 구멍이 정렬되게 되는, 상기 하나 이상의 구멍을 형성하는 단계; 및
    연마층의 하부면과, 상기 하나 이상의 종점 검출창의 각각의 상기 플랜지의 바닥 및 상기 서브 패드의 상기 상부면을 정렬시키고 초음파 용접을 통해 또는 감압 접착제, 핫 멜트 접착제, 접촉 접착제, 및 이들의 조합물로부터 선택되는 접착제를 사용하여 접착시켜 상기 CMP 연마 패드를 형성하는 단계
    를 포함하는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드의 제조 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102026250B1 (ko) * 2018-02-05 2019-09-27 에스케이실트론 주식회사 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드 및 그의 제조방법
US20210299816A1 (en) * 2020-03-25 2021-09-30 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Cmp polishing pad with protruding structures having engineered open void space
US11633830B2 (en) * 2020-06-24 2023-04-25 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. CMP polishing pad with uniform window
US20220226956A1 (en) * 2021-01-15 2022-07-21 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method of manufacture of polishing pads having two or more endpoint detection windows

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100936594B1 (ko) * 2003-09-19 2010-01-13 캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 오목한 창을 구비한 폴리싱 패드

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6676717B1 (en) * 1995-03-28 2004-01-13 Applied Materials Inc Apparatus and method for in-situ endpoint detection for chemical mechanical polishing operations
DE69618698T2 (de) 1995-03-28 2002-08-14 Applied Materials, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur In-Situ-Kontroll und Bestimmung des Endes von chemisch-mechanischen Planiervorgänge
US5893796A (en) 1995-03-28 1999-04-13 Applied Materials, Inc. Forming a transparent window in a polishing pad for a chemical mechanical polishing apparatus
US6994607B2 (en) * 2001-12-28 2006-02-07 Applied Materials, Inc. Polishing pad with window
US6454630B1 (en) * 1999-09-14 2002-09-24 Applied Materials, Inc. Rotatable platen having a transparent window for a chemical mechanical polishing apparatus and method of making the same
US6524164B1 (en) * 1999-09-14 2003-02-25 Applied Materials, Inc. Polishing pad with transparent window having reduced window leakage for a chemical mechanical polishing apparatus
US8485862B2 (en) 2000-05-19 2013-07-16 Applied Materials, Inc. Polishing pad for endpoint detection and related methods
US6623331B2 (en) * 2001-02-16 2003-09-23 Cabot Microelectronics Corporation Polishing disk with end-point detection port
JP4570286B2 (ja) * 2001-07-03 2010-10-27 ニッタ・ハース株式会社 研磨パッド
JP2003188124A (ja) * 2001-12-14 2003-07-04 Rodel Nitta Co 研磨布
JP2004343090A (ja) * 2003-04-22 2004-12-02 Jsr Corp 研磨パッドおよび半導体ウェハの研磨方法
KR100541545B1 (ko) * 2003-06-16 2006-01-11 삼성전자주식회사 화학기계적 연마 장비의 연마 테이블
US7264536B2 (en) 2003-09-23 2007-09-04 Applied Materials, Inc. Polishing pad with window
US7261625B2 (en) * 2005-02-07 2007-08-28 Inoac Corporation Polishing pad
JP4620501B2 (ja) * 2005-03-04 2011-01-26 ニッタ・ハース株式会社 研磨パッド
US7210980B2 (en) * 2005-08-26 2007-05-01 Applied Materials, Inc. Sealed polishing pad, system and methods
JP2007260827A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 研磨パッドの製造方法
JP2007307639A (ja) 2006-05-17 2007-11-29 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 研磨パッド
US7998358B2 (en) * 2006-10-31 2011-08-16 Applied Materials, Inc. Peak-based endpointing for chemical mechanical polishing
JP2008226911A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Jsr Corp 化学機械研磨用パッド、化学機械研磨用積層体パッド、および化学機械研磨方法
JP2011125940A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Toppan Printing Co Ltd 研磨装置
US8393940B2 (en) 2010-04-16 2013-03-12 Applied Materials, Inc. Molding windows in thin pads
US8920219B2 (en) * 2011-07-15 2014-12-30 Nexplanar Corporation Polishing pad with alignment aperture
US9669509B2 (en) 2012-09-28 2017-06-06 Thomas Engineering Solutions & Consulting, Llc Methods for external cleaning and inspection of tubulars
JP2014113644A (ja) 2012-12-06 2014-06-26 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 研磨パッド
US9108290B2 (en) * 2013-03-07 2015-08-18 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Multilayer chemical mechanical polishing pad
US9186772B2 (en) * 2013-03-07 2015-11-17 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pad with broad spectrum, endpoint detection window and method of polishing therewith
US9446498B1 (en) * 2015-03-13 2016-09-20 rohm and Hass Electronic Materials CMP Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pad with window
US10092998B2 (en) * 2015-06-26 2018-10-09 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method of making composite polishing layer for chemical mechanical polishing pad

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100936594B1 (ko) * 2003-09-19 2010-01-13 캐보트 마이크로일렉트로닉스 코포레이션 오목한 창을 구비한 폴리싱 패드

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