KR20060051345A

KR20060051345A - Cmp pad having a streamlined windowpane

Info

Publication number: KR20060051345A
Application number: KR1020050086359A
Authority: KR
Inventors: 피 멀도우니 그레고리
Original assignee: 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머티리얼스 씨엠피 홀딩스 인코포레이티드
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2006-05-19
Also published as: JP2006093708A

Abstract

화학·기계적 연마 패드(200, 300, 400, 500, 600)는 연마되는 웨이퍼(212, 324, 608)의 면 또는 다른 물체로부터 반사되는 광 에너지를 이용하여 광학 측정을 가능케 하는 투명 투시창(220, 320, 404, 516, 524, 604)을 포함한다. 상기 투시창은 상기 투시창 주위의 연마 매개체(216)의 흐름에 대한 장애를 감소시킬 수 있도록 각각 유선형으로 된 후단(350, 416, 632) 및 전단(348, 412, 628)을 포함한다. 상기 연마 패드는 상기 투시창의 영역에 상기 연마 매개체를 위한 연속된 통로를 제공하도록 상기 투시창의 주위를 우회하는 홈들(336, 428, 520, 640)을 더 포함할 수 있다.The chemical and mechanical polishing pads 200, 300, 400, 500, and 600 are transparent see-through windows 220 that enable optical measurement using light energy reflected from the surface of the wafers 212, 324, 608 being polished or other objects. 320, 404, 516, 524, 604. The viewing window includes streamlined rear ends 350, 416, 632 and front ends 348, 412, 628, respectively, to reduce the disturbance of the flow of abrasive media 216 around the viewing window. The polishing pad may further include grooves 336, 428, 520, 640 which bypass the periphery of the viewing window to provide a continuous passageway for the polishing medium in the area of the viewing window.

CMP, 연마 패드, 투시창 CMP, Polishing Pads, Viewing Window

Description

CMP PAD with Streamlined Sight Window {CMP PAD HAVING A STREAMLINED WINDOWPANE}

도 1a는 투시창을 구비한 종래 기술의 연마 패드와 맞닿아 있는 웨이퍼에 대한 평면도이다.1A is a plan view of a wafer in contact with a polishing pad of the prior art having a see-through window.

도 1b는 연마 시에 투시창의 영역에서의 도 1a의 연마 패드 및 웨이퍼 사이의 갭에서 연마 매개체의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 1B is a schematic representation of the flow of the polishing medium in the gap between the polishing pad and wafer of FIG. 1A in the region of the viewing window upon polishing. FIG.

도 2는 본 발명의 연마 패드 및 쌍축 연마기의 일부분에 대한 사시도이다.2 is a perspective view of a portion of the polishing pad and twin-axial polishing machine of the present invention.

도 3a는 본 발명의 회전 연마 패드의 평면도이다.3A is a plan view of a rotating polishing pad of the present invention.

도 3b는 도 3a의 3B-3B 라인을 따라 절취한 도 3a의 연마 패드에 대한 단면도이다.3B is a cross-sectional view of the polishing pad of FIG. 3A taken along line 3B-3B of FIG. 3A.

도 3c는 도 3a의 연마 패드의 투시창을 나타내는 확대도이다.FIG. 3C is an enlarged view illustrating a viewing window of the polishing pad of FIG. 3A.

도 4a는 초승달 모양의 창을 갖는 본 발명의 다른 회전 연마 패드의 평면도이다.4A is a top view of another rotating polishing pad of the present invention having a crescent shaped window.

도 4b는 원형 창을 갖는 본 발명의 다른 회전 연마 패드의 평면도이다.4B is a plan view of another rotating polishing pad of the present invention having a circular window.

도 5는 본 발명의 또 다른 회전 연마 패드의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of yet another rotary polishing pad of the present invention.

도 6a는 본 발명의 벨트형 연마 패드의 평면도이다.6A is a plan view of the belt-type polishing pad of the present invention.

도 6b는 도 6a의 연마 패드의 투시창을 나타내는 확대도이다.FIG. 6B is an enlarged view illustrating a viewing window of the polishing pad of FIG. 6A.

본 발명은 일반적으로 연마 분야에 관련된 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 유선형의 투시창(windowpane)을 구비한 CMP 패드에 관한 것이다.The present invention relates generally to the field of polishing. Specifically, the present invention relates to a CMP pad having a streamlined windowpane.

집적회로 및 다른 전자 디바이스들의 제조에 있어서, 다층의 도전성 물질, 반도체 물질 및 유전 물질이 반도체 웨이퍼의 표면에 적층 또는 이로부터 식각된다. 이러한 물질들의 박막은 많은 적층 기술들 중 어느 것을 사용하여 적층될 수 있다. 현대 웨이퍼 공정에서 일반적인 적층기술들은 스퍼터링으로도 알려진 물리증기증착법(PVD), 화학기상성장법(CVD), 플라즈마 화학기상성장법(PECVD) 및 전기화학 도금을 포함한다. 일반적인 식각 기술은 습식 및 건식 등방성 및 이방성 식각 등을 포함한다.In the manufacture of integrated circuits and other electronic devices, multilayer conductive materials, semiconductor materials, and dielectric materials are stacked or etched from the surface of a semiconductor wafer. Thin films of these materials can be deposited using any of a number of lamination techniques. Lamination techniques common in modern wafer processing include physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), plasma chemical vapor deposition (PECVD), and electrochemical plating, also known as sputtering. Common etching techniques include wet and dry isotropic and anisotropic etching and the like.

물질층들이 순차 적층되고 식각되면서 웨이퍼의 최상부 면은 평평하지 않게 된다. 후속 반도체 공정(예를 들면, 포토리소그래피)은 웨이퍼가 평탄한 면을 가질 것을 필요로 하기 때문에, 웨이퍼는 평탄화될 필요가 있다. 평탄화는 거친 면, 응집된 물질, 결정 격자 손상, 스크레치 및 오염된 층이나 물질 등의 표면 결함 및 원하지 않는 표면 토폴로지(topology)를 제거하는 데에 유용하다. As the layers of material are sequentially stacked and etched, the top surface of the wafer is not flat. Since subsequent semiconductor processes (eg, photolithography) require the wafer to have a flat surface, the wafer needs to be flattened. Planarization is useful for removing surface defects such as rough surfaces, aggregated materials, crystal lattice damage, scratches and contaminated layers or materials and unwanted surface topologies.

화학·기계적 평탄화, 또는 화학·기계적 연마(CMP)는 반도체 웨이퍼와 같은 소재(workpieces)를 평탄화하기 위해 사용되는 일반적인 기술이다. 쌍축 회전 연마기(dual-axis rotary polisher)를 사용하는 종래의 CMP에서, 웨이퍼 캐리어 또는 연마 헤드는 캐리어 어셈블리 상에 탑재된다. 상기 연마 헤드는 웨이퍼를 잡아서 연마기 내의 연마 패드의 연마층과 접촉되게 위치시킨다. 상기 연마 패드는 평탄화되는 웨이퍼의 직경의 두배 이상되는 직경을 갖는다. 연마 시, 웨이퍼와 연마 패드의 연마층이 접촉한 상태에서, 연마 패드와 웨이퍼는 각각 각자의 중심의 주위를 회전한다. 웨이퍼의 회전축은 연마 패드의 회전이 상기 패드의 연마층 상의 고리 모양의 "웨이퍼 트랙(wafer track)"을 쓸고 지나가도록 웨이퍼의 반경보다 큰 거리만큼 연마 패드의 회전축에 대해 오프셋(offset) 되어 있다. 웨이퍼의 유일한 운동이 회전일 때, 웨이퍼 트랙의 폭은 웨이퍼의 직경과 같다. 그러나, 일부 쌍축 연마기에서는, 웨이퍼가 그 회전축에 대해 수직한 평면에서 진동(oscillate)된다. 이러한 경우, 웨이퍼 트랙의 폭은 진동에 기인한 변위에 해당하는 양만큼 웨이퍼의 직경보다 넓다. 캐리어 어셈블리는 웨이퍼와 연마 패드의 사이에 제어 가능한 압력을 제공한다. 연마 중에 연마 매개체가 연마 패드 위로 유입되어 웨이퍼와 연마층의 사이의 갭으로 흘러들어온다. 웨이퍼 표면은 표면 상의 연마 매개체와 연마층의 화학 및 기계적 작용에 의해 연마되어 평탄화된다.Chemical and mechanical planarization, or chemical and mechanical polishing (CMP), is a common technique used to planarize workpieces such as semiconductor wafers. In a conventional CMP using a dual-axis rotary polisher, the wafer carrier or polishing head is mounted on a carrier assembly. The polishing head catches the wafer and places it in contact with the polishing layer of the polishing pad in the polishing machine. The polishing pad has a diameter that is at least twice the diameter of the wafer to be planarized. During polishing, with the polishing layer of the wafer and the polishing pad in contact, the polishing pad and the wafer each rotate around their respective centers. The axis of rotation of the wafer is offset relative to the axis of rotation of the polishing pad by a distance greater than the radius of the wafer such that the rotation of the polishing pad passes through the annular "wafer track" on the polishing layer of the pad. When the only movement of the wafer is rotation, the width of the wafer track is equal to the diameter of the wafer. However, in some twin screw mills, the wafer oscillates in a plane perpendicular to its axis of rotation. In this case, the width of the wafer track is wider than the diameter of the wafer by an amount corresponding to the displacement due to vibration. The carrier assembly provides controllable pressure between the wafer and the polishing pad. During polishing, a polishing medium flows over the polishing pad and flows into the gap between the wafer and the polishing layer. The wafer surface is polished and planarized by the chemical and mechanical action of the polishing medium and the polishing layer on the surface.

CMP의 중요한 측면 중의 하나는 연마가 중지되어야 하는 때, 즉 연마의 종점에 언제 도달하는가를 결정하는 것이다. 일반적으로, 연마는 원하는 표면 프로파일 또는 평탄화의 정도가 달성된 때나, 또는 원하는 두께의 층이 제거된 때에 멈춘다. 연마의 종점을 검출하는 하나의 방법은 광학 기술을 이용하여 원하는 층이 웨이퍼로부터 제거된 때를 확인하는 것이다. 이러한 광학 기술의 한 예가 Lustig 등의 미국특허 제 5,433,651 호에 개시되어 있다. 일반적으로, 이러한 광학적 종점 검출 기술은 광선(light beam), 예를 들면, 레이저 빔을 연마되는 웨이퍼에 반사시키는 단계, 상기 반사된 광을 측정하는 단계 및 반사율이 변화하는 때를 결정하는 단계를 포함한다. 반사율의 상대적인 급격한 변화는 제 1 반사율을 갖는 층이 연마에 의해 막 제거되어 상기 제 1 반사율과는 다른 제 2 반사율을 갖는 다른 층을 노출시킬 때에 종종 발생한다.One of the important aspects of CMP is to determine when polishing should be stopped, ie when the end point of polishing is reached. Generally, polishing stops when the desired surface profile or degree of planarization has been achieved, or when a layer of desired thickness is removed. One method of detecting the end point of polishing is to use optical techniques to identify when the desired layer has been removed from the wafer. One example of such an optical technique is disclosed in US Pat. No. 5,433,651 to Lustig et al. In general, such optical endpoint detection techniques include reflecting a light beam, for example a laser beam, onto a polished wafer, measuring the reflected light, and determining when the reflectance changes. do. Relative drastic changes in reflectance often occur when a layer having a first reflectance is film removed by polishing to expose another layer having a second reflectance that is different from the first reflectance.

CMP 패드는 일반적으로 불투명하기 때문에, 광학 측정 시스템과 관련하여 사용되는 CMP 패드에는 종종 패드로부터 웨이퍼를 제거하지 않고도 광이 웨이퍼에 충돌하여 반사되게 할 수 있는 다양한 모양의 투명 또는 반투명의 투시창이 구비된다. 가장 일반적인 CMP 패드 투시창의 모양은 직사각형, 원형과 같은 뭉툭한 형태나 원형 및 직사각형의 측면을 모두 갖는 모양이다. 예를 들면, Ishikawa 등의 미국특허 제 6,458,014 호는 직사각형의 투시창을 포함하는 CMP 패드를 개시하고 있다. Birang 등의 미국특허 제 6,537,133 호는 원형의 투시창을 포함하는 CMP 패드 및 반원형의 전단 및 후단을 구비한 긴 아크형의 홈이 있는 투시창을 포함하는 CMP 패드를 개시하고 있다.Since CMP pads are generally opaque, CMP pads used in connection with optical measurement systems are often equipped with transparent or translucent viewing windows of various shapes that can cause light to impinge on the wafer and be reflected without removing the wafer from the pad. . The most common shape of the CMP pad's viewing window is a blunt form, such as a rectangle or a circle, or a shape having both sides of a circle and a rectangle. For example, US Pat. No. 6,458,014 to Ishikawa et al. Discloses a CMP pad comprising a rectangular viewing window. US Pat. No. 6,537,133 to Birang et al. Discloses a CMP pad comprising a circular viewing window and a long arc grooved viewing window with semicircular front and rear ends.

도 1a 및 1b는 웨이퍼(100)와 종래의 CMP 패드(104) 사이의 갭에서 연마 매개체의 흐름이 직사각형 모양의 투시창(108)에 의해 어떻게 영향을 받는지를 나타낸다. 이 경우, CMP 패드(104)는 복수의 동심의 원형 홈들(grooves; 116)을 포함하며, 투시창(108)은 직사각형 모양이며, 그 장축(120)은 상기 패드의 반경(124)을 따라 위치한다. 연마면(112)이 홈들(116)을 포함하지만, 홈을 투시창에 넣는 것은 일반적으로 실용적이지 못한데, 이는 이러한 홈들, 또는 이들에 쌓이는 연마 찌꺼 기들이 상기 투시창을 통해 비추어지는 광선(미도시)을 산란시키고, 결국, 종점 검출기(미도시)에 도달하는 신호를 교란시킨다.1A and 1B show how the flow of abrasive media in the gap between the wafer 100 and the conventional CMP pad 104 is affected by a rectangular see-through window 108. In this case, the CMP pad 104 includes a plurality of concentric circular grooves 116, the viewing window 108 is rectangular in shape, and its major axis 120 is located along the radius 124 of the pad. . Although the polishing surface 112 includes the grooves 116, it is generally not practical to put the grooves in the viewing window, as these grooves, or the abrasive debris that accumulates therein, are directed to the rays (not shown) projected through the viewing window. Scatter and eventually disturb the signal reaching the endpoint detector (not shown).

도 1b에 명확히 도시된 바와 같이, 홈들(116) 내에서 접근하는 연마 매개체의 흐름(흐름선(128)으로 나타냄)은 투시창(108)의 "앞쪽(leading)" 긴 변(132)과 충돌하여 상기 투시창을 반드시 비껴가게 된다. 연마 매개체가 투시창(108)에 대해 앞쪽 긴 변(132)을 따라 정체가 되는 것에 더하여, 투시창의 짧은 변(136)의 가까이에 있는 연마 매개체 흐름은 창이 없다면 투시창이 위치한 영역을 통과하여 흐를 연마 매개체의 추가적인 양에 의해 증가된다. 마지막으로, 창의 뒷쪽 긴 변(140)에 바로 인접한 연마 매개체의 흐름은 창에 의해 발생되는 차단에 의해 크게 저해되는데, 이는 흐름이 두 짧은 변(136)으로부터 창의 뒷편 안쪽으로 모여 뒤쪽 긴 변(140)을 따라 불규칙한 양상으로 모이기 때문이다. 당연히, 투시창(108)을 둘러싼 전 영역에서의 연마 매개체 흐름은 투시창의 존재에 의해 크게 방해를 받는다. 적은 양의 연마 매개체가 매우 얇은 층으로 창의 최상면을 통과하더라도, 흐름에 대한 다른 방해들이 저감되지는 않는다.As clearly shown in FIG. 1B, the flow of abrasive media (represented by flow line 128) approaching in the grooves 116 collides with the “leading” long side 132 of the viewing window 108. The see-through window must be deflected. In addition to the polishing medium stagnating along the front long side 132 relative to the viewing window 108, the polishing medium flow near the short side 136 of the viewing window flows through the area where the viewing window is located if there is no window. Is increased by an additional amount of. Finally, the flow of the polishing medium immediately adjacent to the rear long side 140 of the window is greatly inhibited by the blockage generated by the window, which flows from the two short sides 136 into the back side of the window. This is because they gather together in an irregular pattern. Naturally, the flow of abrasive media in the entire area surrounding the sight glass 108 is greatly hampered by the presence of the sight glass. Even if a small amount of abrasive medium passes through the top of the window in a very thin layer, other disturbances to the flow are not reduced.

일반적으로, 투시창(108)과 같은 투시창이 있음으로써 발생하는 연마 매개체 흐름에 대한 장애가 클수록 그로 인해 발생하는 흐름의 방해가 연마 공정에 부정적인 영향을 미칠 확률이 높다. 이는 방해를 받은 흐름이 연마 매개체 조성의 균일한 분포와 일정한 온도장(temperature field)을 방해하여, 웨이퍼 전체에 걸쳐 지점간(point-to-point) 연마율의 불균일성에 기여하기 때문이다. 그리고 투시창의 뭉뚝한 앞쪽 가장자리의 에지에 있는 많은 홈들의 종단은 연마 찌꺼기들이 축적되어 장 래에 스크레치나 다른 결함들로 이어질 가능성을 제공한다.In general, the greater the obstacle to the flow of abrasive media resulting from the presence of a sight glass, such as the sight glass 108, the more likely the disturbance of the resulting flow will negatively affect the polishing process. This is because disturbed flows interfere with the uniform distribution of the polishing media composition and the constant temperature field, contributing to the non-uniformity of point-to-point polishing rates across the wafer. And the termination of many grooves at the edge of the blunt front edge of the see-through window offers the possibility that abrasive debris will accumulate and lead to scratches or other defects in the future.

위 언급한 어떠한 특허나 종래 CMP 패드 투시창의 설계자들도 투시창을 둘러싼 연마면에 대해 투시창이 같은 높이를 갖는다는 것을 제외하고는, 연마에 대한 투시창의 평면도 모양의 영향 및 패드-웨이퍼 간의 갭에서의 연마 매개체 흐름 패턴에 대한 투시창의 영향에 대해 크게 고려를 하고 있는 것으로 보이지 않는다. 따라서, 투시창을 구비하되, 연마 및 패드-웨이퍼 간의 갭 안에서의 연마 매개체 흐름에 대한 투시창의 영향을 감소시킬 수 있도록 설계된 연마 패드가 요구된다.The designers of any of the patents or conventional CMP pad see-throughs mentioned above have the same effect as the top view shape of the see-through window for polishing and the gap between the pads and wafers, except that the see-through window has the same height for the polishing surface surrounding the see-through window. There does not seem to be a great consideration for the effect of the sight glass on the polishing media flow pattern. Therefore, there is a need for a polishing pad having a see-through window, designed to reduce the effect of the see-through window on the polishing medium flow in the gap between the polishing and the pad-wafer.

본 발명의 일 양상에서, 자성, 광학 및 반도체 기판 중 적어도 하나를 연마하는 데에 적합한 연마 패드는, (a) 연마면 및 상기 연마면과 떨어진 후면을 구비한 몸체; 및 (b) 상기 몸체를 관통하여 연장되며, 상기 연마면과 동일한 높이이고, 5 내지 150°의 반폭 전각(half-width leading angle) 및 5 내지 45°의 반폭 후각(half-width trailing angle)을 갖는 면을 구비한 투명 투시창을 포함한다.In one aspect of the invention, a polishing pad suitable for polishing at least one of magnetic, optical and semiconductor substrates comprises: (a) a body having a polishing surface and a back surface away from the polishing surface; And (b) extending through the body and having the same height as the polishing surface, having a half-width leading angle of 5 to 150 ° and a half-width trailing angle of 5 to 45 °. It includes a transparent viewing window having a surface having.

본 발명의 다른 양상에서, 자성, 광학 및 반도체 기판 중 적어도 하나를 연마하는 데에 적합한 연마 패드는, (a) 복수의 홈들을 포함하는 연마면 및 상기 연마면과 떨어진 후면을 구비한 몸체; 및 (b) 상기 몸체를 관통하여 연장되며, 상기 연마면과 동일한 높이의 투명 투시창을 포함하는 창을 포함하되; 상기 복수의 홈들 중 적어도 일부는 상기 창을 돌아 우회한다.In another aspect of the present invention, a polishing pad suitable for polishing at least one of magnetic, optical and semiconductor substrates comprises: (a) a body having a polishing surface comprising a plurality of grooves and a back surface away from the polishing surface; And (b) a window extending through the body, the window including a transparent viewing window having the same height as the polishing surface; At least some of the plurality of grooves bypass the window.

다시 도면들을 참조하면, 도 2는 일반적으로 연마 매개체(216)의 존재 하에, 웨이퍼(212)와 같은 물체의 표면(208)(이하, "연마되는 면"이라 함)을 연마하기 위해 사용될 수 있는 쌍축 (CMP) 연마기(204)와 함께 사용되는 본 발명의 연마 패드(200)를 나타낸다. 연마 패드(200)를 사용하여 연마될 수 있는 다른 품목들에 대한 예는 유리 제품, 평판 디스플레이 및 자성 정보 저장 디스크 및 기타 소재를 포함한다. 편의상, 이하 "웨이퍼"라는 용어는 포괄성을 잃지 않도록 사용된다. 또한, 특허청구범위를 포함하여 본 명세서에서, "연마 매개체"라는 용어는, 입자 함유 연마 용액 및 연마제가 없는 반응성 액체 연마 용액과 같은 입자 비함유 용액을 포함한다.Referring again to the figures, FIG. 2 may be used to polish the surface 208 of an object, such as wafer 212 (hereinafter referred to as “polishing surface”), generally in the presence of the polishing medium 216. A polishing pad 200 of the present invention for use with a twin-axis (CMP) polishing machine 204 is shown. Examples of other items that can be polished using the polishing pad 200 include glassware, flat panel displays and magnetic information storage disks and other materials. For convenience, the term " wafer " below is used so as not to lose its inclusiveness. In addition, in the present specification, including the claims, the term “polishing mediator” includes particle-free polishing solutions, such as particle-containing polishing solutions and reactive liquid polishing solutions without abrasives.

연마 패드(200)는, 투시창(200)의 영역에서 패드-웨이퍼 간의 갭, 즉 연마되는 면(208)과 패드의 연마층(224) 사이의 갭에서의 연마 매개체(216)의 흐름에 대한 투시창의 영향을 감소시킬 수 있는 특별한 모양을 갖는 투시창(220)을 포함한다는 점에서 종래기술의 연마 패드와 구별된다. 연마 중에 패드-웨이퍼 간의 갭 안에서 연마 매개체(216)의 흐름에 대한 투시창(220)의 영향을 줄임으로써, 흐름의 저해에 의해 유발되는 어떠한 부정적인 영향도 마찬가지로 감소하여야 한다. CMP 연마기(204)에 대해 개략적으로 살펴본 후에, 연마 패드(200) 및 투시창(220)의 설계에 대해 구체적으로 기술하도록 한다.The polishing pad 200 is a viewing window for the flow of the polishing medium 216 in the gap between the pad-wafer in the region of the viewing window 200, that is, the gap between the surface 208 being polished and the polishing layer 224 of the pad. It is distinguished from the polishing pad of the prior art in that it includes a see-through window 220 having a special shape that can reduce the effect of the. By reducing the effect of the sight glass 220 on the flow of the polishing medium 216 in the gap between the pad and the wafer during polishing, any negative effects caused by the inhibition of flow should likewise be reduced. After an overview of the CMP polishing machine 204, the design of the polishing pad 200 and the sight glass 220 will be described in detail.

연마기(204)는 광학 측정 시스템(228), 예를 들면 종점 검출기를 포함하며, 광선(미도시)을 창(220)을 통해 비추어 그 광선이 웨이퍼(212)의 연마되는 면(208)에 충돌하여 상기 광학 측정 시스템으로 반사된다. 상기 종래기술에 대한 설명에서 기재한 바와 같이, 광학 측정 시스템(228)의 용도에 적합한 광학 측정 시스템은 본 발명이 속하는 기술분야에 잘 알려져 있고, 따라서 여기서 상세히 기재할 필요는 없을 것이다.The grinder 204 includes an optical measurement system 228, for example an endpoint detector, which illuminates a light ray (not shown) through the window 220 such that the light beam impinges on the polished surface 208 of the wafer 212. And reflected to the optical measuring system. As described in the foregoing description of the prior art, optical measurement systems suitable for the use of optical measurement system 228 are well known in the art to which the present invention pertains and, therefore, need not be described in detail herein.

연마기(204)는 연마 시에 연마 패드(200)를 지지하는 테이블(platen; 232)을 포함할 수 있다. 테이블(232)은 테이블 구동기(미도시)에 의해 회전축(236) 주위를 회전할 수 있고, 광학 측정 시스템(228)으로부터의 광이 투시창(220)을 통하여 연마되는 면(208)에 도달 및 이로부터 회귀할 수 있도록 하는 창(미도시) 또는 다른 개구를 포함한다. 웨이퍼(212)는 테이블(232)의 회전축(236)과 떨어져 위치하고 이와 평행한 회전축(244)의 주위를 회전 가능한 웨이퍼 캐리어(240)에 의해 지지될 수 있다. 웨이퍼 캐리어(240)는 웨이퍼(212)가 연마 패드(200)에 대해 매우 미미하게 비평행한(non-parallel) 모양새를 취하도록 하는 짐벌 연결(gimbaled linkage)(미도시)을 특징으로 하며, 이 경우, 회전축들(236, 244))은 매우 미미하게 비스듬하다. 웨이퍼 캐리어(240)는 웨이퍼(212)를 회전시키기에 적합한 캐리어 지지 어셈블리(미도시)에 의해 지지될 수 있고, 연마시에 원하는 압력이 연마되는 면과 연마층의 사이에 존재하도록 연마층(224)에 대해 연마되는 면(208)을 가압하는 하향 힘 F를 가한다. 연마기(204)는 또한 연마층(224)에 연마 매개체를 공급하기 위한 연마 매개체 주입구(248)를 포함할 수 있다.The polisher 204 may include a plate 232 that supports the polishing pad 200 during polishing. The table 232 can be rotated around the axis of rotation 236 by a table driver (not shown), and the light from the optical measurement system 228 reaches and is brought to the face 208 where it is polished through the sight glass 220. A window (not shown) or other opening to allow for return from. The wafer 212 may be supported by a wafer carrier 240 that is spaced apart from the axis of rotation 236 of the table 232 and that is rotatable about a axis of rotation 244 parallel thereto. Wafer carrier 240 features a gimbaled linkage (not shown) that allows wafer 212 to take a very non-parallel appearance with respect to polishing pad 200. The axes of rotation 236 and 244 are very slight oblique. The wafer carrier 240 may be supported by a carrier support assembly (not shown) suitable for rotating the wafer 212, and upon polishing, the polishing layer 224 such that a desired pressure is present between the surface to be polished and the polishing layer. A downward force F is applied to the surface 208 to be polished against. Polisher 204 may also include an abrasive media inlet 248 for supplying the abrasive media to abrasive layer 224.

본 기술분야에 숙달된 자가 인식하는 바와 같이, 연마기(204)는 시스템 제어기, 연마 매개체 저장 및 분배 시스템, 가열 시스템, 세척 시스템 및 연마 공정의 다양한 측면을 제어하기 위한 다양한 제어기들, 예를 들면, (1) 웨이퍼(212) 및 연마 패드(200)의 어느 한쪽 또는 양쪽의 회전 속도를 위한 속도 제어기 및 선택기; (2) 패드에 연마 매개체(216)의 전달 속도 및 위치를 변화시키기 위한 제어기 및 선택기; (3) 웨이퍼와 패드 간에 가해지는 힘 F의 크기를 제어하는 제어기 및 선택기 및 (4) 패드의 회전축(236)에 대한 웨이퍼의 회전축(244)의 위치를 제어하는 제어기, 액츄에이터 및 선택기 등을 포함한다. 본 기술분야에 숙달된 자는 본 발명을 이해하고 실시하기 위해 상세한 설명이 필요 없을 정도로 이러한 구성요소들이 어떻게 조립되고 실행되는지 이해하고 있을 것이다.As will be appreciated by those skilled in the art, the grinder 204 can be a variety of controllers, for example, for controlling various aspects of the system controller, the polishing media storage and dispensing system, the heating system, the cleaning system and the polishing process. (1) a speed controller and selector for the rotational speed of either or both of the wafer 212 and the polishing pad 200; (2) a controller and selector for varying the speed and position of the transfer of abrasive media 216 to the pad; (3) a controller and selector for controlling the magnitude of the force F exerted between the wafer and the pad, and (4) a controller, actuator, and selector for controlling the position of the axis of rotation 244 of the wafer relative to the axis of rotation 236 of the pad. do. Those skilled in the art will understand how these components are assembled and implemented to the extent that no detailed description is required to understand and practice the invention.

연마 시, 연마 패드(200) 및 웨이퍼(212)는 이들 각각의 회전축(236, 244)의 마 패드 상에 분배된다. 연마 매개체(216)는 웨이퍼(212)와 연마 패드(200) 간의 갭을 포함하여 연마층(224) 위에서 퍼진다. 연마 패드(200) 및 웨이퍼(212)는 반드시 그러한 것은 아니나, 통상 0.1 rpm 내지 150 rpm 사이에서 선택된 속도로 회전된다. 힘 F는 반드시 그러한 것은 아니나, 통상 웨이퍼(212)와 연마 패드(200)의 사이에 0.1 psi 내지 15 psi(6.9 kPa 내지 103 kPa) 사이의 원하는 압력을 유도하도록 선택된 크기이다. In polishing, the polishing pad 200 and the wafer 212 are distributed on the hemp pads of their respective axes of rotation 236, 244. The polishing medium 216 spreads over the polishing layer 224 including a gap between the wafer 212 and the polishing pad 200. The polishing pad 200 and wafer 212 are not necessarily such, but are typically rotated at a speed selected between 0.1 rpm and 150 rpm. Force F is not necessarily such, but is typically a magnitude chosen to induce a desired pressure between 0.1 psi and 15 psi (6.9 kPa to 103 kPa) between wafer 212 and polishing pad 200.

도 3a 내지 3c는 연마 패드(200)용으로 적합한 회전 연마 패드(300)를 나타낸다. 연마 패드(300)는 일반적으로 회전 중심(308)을 갖는 디스크 형상의 몸체(304)를 포함한다. 몸체(304)는 연마면(312) 및 상기 연마면(312)과 떨어진 후면(316)을 포함한다. 몸체(304)는 단일 층일 수 있으며, 복수의 층으로 이루어질 수도 있다. 각 층은 종래의 연마 패드를 만드는데 사용되는 어떤 물질, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리부타디엔, 폴리카보네이트 및 폴리메틸아크릴레이트 등과 같은 다양한 폴리머 플라스틱으로 형성될 수 있다. 본 기술분야에 숙달된 자는 몸체를 만드 는 데에 사용되는 다양한 종류의 물질에 대해 알고 있기 때문에, 본 발명의 넓은 범위를 이해하기 위해 본 기술분에 숙달된 자를 위해 리스트를 제공할 필요는 없을 것이다.3A-3C show a rotating polishing pad 300 suitable for the polishing pad 200. The polishing pad 300 generally includes a disc shaped body 304 having a center of rotation 308. Body 304 includes a polishing surface 312 and a back surface 316 away from the polishing surface 312. The body 304 may be a single layer or may consist of a plurality of layers. Each layer can be formed from any of the materials used to make conventional polishing pads, such as various polymeric plastics such as polyethylene, polybutadiene, polycarbonate, polymethylacrylate, and the like. As one skilled in the art knows the various types of materials used to make the body, it is not necessary to provide a list for those skilled in the art to understand the broad scope of the invention. .

연마 패드(304)는 투명 물질, 즉 광학 측정이, 예를 들어 위에 기술한 것과 같은 웨이퍼(324)와 같은 웨이퍼로부터 반사되는 광에 기초하여 광학 측정이 이루어질 수 있을 정도로 광이 이를 통하여 투과될 수 있는 물질로 이루어진 투시창(320)을 더 포함한다. 투시창(320)에 적합한 투명 물질의 예는, 폴리우레탄, 폴리카보네이트 및 폴리메틸아크릴레이트 등을 포함한다. 투시창(320)은 일반적으로 적어도 연마 시에는, 몸체(304)의 연마면(312)과 거의 동일하거나 또는 매우 조금 아래로 쳐진 높이를 갖는 면(328)을 포함한다. 몸체(304)는 투시창(320)에 사용되는 물질보다 더 압축성이 있는 물질을 포함할 수 있기 때문에, 투시창의 표면(328)은 몸체의 물질이 느슨한 상태에 있는 때, 예를 들어 웨이퍼(324)가 연마 패드(300)에 대해 가압 되지 않은 상태에 있는 때에는 연마면(312)에 비해 안으로 들어가 있을 수 있다.The polishing pad 304 is transparent material, that is, light can be transmitted therethrough such that the optical measurement can be made based on light reflected from a wafer such as the wafer 324 as described above, for example. It further comprises a viewing window 320 made of a material. Examples of suitable transparent materials for viewing window 320 include polyurethane, polycarbonate, polymethylacrylate, and the like. The sight glass 320 generally includes a face 328 having a height that is at least approximately equal to or slightly below the polishing surface 312 of the body 304 when polished. Because body 304 may include a material that is more compressible than the material used for viewing window 320, surface 328 of the viewing window may be, for example, wafer 324 when the material of the body is in a loose state. Is in the non-pressurized state with respect to the polishing pad 300, it may enter inside compared to the polishing surface 312.

투시창(320)은 어떠한 적합한 방법으로도 몸체(304)에 넣거나 부착시킬 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 투시창(320)과 몸체(304)는 각자 별도로 형성된 후, 접착 본딩, 화학 본딩 또는 용접 등에 의해 서로 부착될 수 있다. 이러한 실시예에서, 몸체(304)는 그 안에 형성되는 투시창(320)을 수용할 수 있는 개구 또는 창(332)과 함께 형성되거나, 아니면 이러한 창 없이 형성되어 후에 몸체의 일부를 절단하여 후에 창을 형성할 수도 있다. 애초에 몸체(304)에 형성하건 아니면 나중 에 절단하여 몸체에 넣건, 수직적인 차원, 즉 몸체(304)의 두께를 관통하는 창(332)의 변들은 도 3b에 도시된 바와 같이 수직이거나, 아니면 비스듬하거나 만곡되거나 계단 모양일 수 있으며, 투시창(320)의 삽입 및 부착을 원활하게 할 수 있는 어떠한 형상도 가능하다. 다른 실시예에서, 투시창(320)은, 예를 들면, 사전에 형성된 투시창(또는 이에 대한 프리커서(precursor))을 몰드에 위치시키고 이 주위에 몸체 물질을 주조함으로써, 몸체(304)와 일체로 형성될 수 있다. 사전에 형성된 투시창 또는 프리커서는 도 3b에 도시된 바와 같이 곧은 수직 변들을 가지거나, 아니면 비스듬하거나 만곡되거나 계단 모양일 수 있으며, 또는 투시창 및 몸체의 물질들 사이의 융합이 원활하고 몸체가 압착, 굽힘 및 기타 다른 형태의 변형에 직면할 때에 투시창을 확실히 지탱할 수 있는 다른 어떠한 행태도 가능하다. 물론, 본 기술분야에서 숙달된 자라면 적절한 어떠한 종래의 방법도 연마 패드(300)에 투시창(320)을 포함시키는 데에 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.The sight glass 320 may be attached to or attached to the body 304 in any suitable manner. For example, in one embodiment, the sight glass 320 and the body 304 may be separately formed and then attached to each other by adhesive bonding, chemical bonding, or welding. In this embodiment, the body 304 is formed with an opening or window 332 that can receive the see-through window 320 formed therein, or is formed without such a window and later cuts a portion of the body to later open the window. It may be formed. Whether formed initially in the body 304 or later cut and placed in the body, the sides of the window 332 penetrating the vertical dimension, ie the thickness of the body 304, are vertical or oblique as shown in FIG. 3B. It may be a curved or stepped shape, any shape that can facilitate the insertion and attachment of the see-through window 320 is possible. In another embodiment, the sight glass 320 is integrated with the body 304 by, for example, placing a preformed sight glass (or precursor thereto) in a mold and casting the body material around it. Can be formed. The previously formed viewing window or precursor may have straight vertical sides, as shown in FIG. 3B, or may be oblique, curved or stepped, or the fusion between the viewing window and the materials of the body is smooth and the body is compressed, Any other behavior that can reliably support the viewing window is possible when facing bending and other forms of deformation. Of course, one skilled in the art will understand that any suitable conventional method may be used to include the sight glass 320 in the polishing pad 300.

몸체(304)는 연마 시에 연마 매개체(미도시)를 수용 및 전달하기 위하여 연마면(312)에 위치한 하나 또는 그 이상의 홈들을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 연마 패드(300)는 연마 매개체가 투시창을 지나 흐를 수 있는 연속된 흐름 채널을 공급하도록 투시창(320)의 주위를 우회하는 몇몇 홈 세그먼트들(340)을 갖는 하나의 나선형 홈(336)을 갖는다. 다른 홈의 형태들로서는, 예를 들면, (도 4의 원형 홈(424)에서 보는 바와 같은) 원 형태, 방사형의 형태, 아치형의 형태 및 (도 5a 및 5의 육각형 랜드 영역과 같은) 고립된 랜드 영역을 형성하는 규칙적인 패턴 형태 등을 생각해 볼 수 있다.The body 304 may include one or more grooves located in the polishing surface 312 to receive and transfer the polishing medium (not shown) during polishing. In the illustrated embodiment, the polishing pad 300 has one helical groove with several groove segments 340 bypassing the periphery of the viewing window 320 to provide a continuous flow channel through which the polishing medium can flow past the viewing window. Has 336. Other groove shapes include, for example, a circle shape (as seen in circular groove 424 of FIG. 4), a radial shape, an arcuate shape and isolated (such as the hexagonal land areas of FIGS. 5A and 5). Regular pattern forms forming land regions can be considered.

특히, 도 3c를 참조하면, 이 그림은 투시창(320)의 유선형 특징을 나타내는 데에 도움이 되는 여러 개념들을 나타내고 있다. 투시창(320)이 패드가 연마 시에 회전되는 회전 중심(308)을 갖는 원형 연마 패드(300)에 있기 때문에, 투시창의 형태를 기술하기 위해 회전 중심으로부터 방사되는 여러 선들에 대한 많은 변수들을 규정하는 데에 도움이 된다. 일반적으로, 이는 연마 패드(300)가 회전할 때에, 투시창(320)이 원형 아크, 예를 들면 중앙 원형 아크(344)를 따라 이동한다. 결국, 연마면(312) 상에서 연마 매개체의 주요 운동은 원형이다. 투시창(320)은 일반적으로 투시창의 길이, 즉 중앙 원형 아크(344)에 평행하게 연장되는 투시창의 치수를 따라 서로 떨어져 있는 두 개의 말단(348, 350)을 포함한다. 이 예에서는, 연마 패드(300)는 반시계 방향으로 회전되도록 특별히 고안되어 있기 때문에, 말단(348)을 "전단"으로 그리고 말단(350)을 "후단"으로 볼 수 있다. In particular, with reference to FIG. 3C, this figure illustrates several concepts that help to represent the streamlined characteristics of the sight glass 320. Since the sight glass 320 is in a circular polishing pad 300 having a center of rotation 308 at which the pad is rotated during polishing, it defines many parameters for the various lines radiated from the center of rotation to describe the shape of the sight window. It helps. Generally, this is when the polishing pad 300 rotates, the viewing window 320 moves along a circular arc, for example a central circular arc 344. As a result, the main movement of the polishing medium on the polishing surface 312 is circular. The viewing window 320 generally includes two ends 348, 350 spaced apart from each other along the length of the viewing window, ie, the dimensions of the viewing window extending parallel to the central circular arc 344. In this example, the polishing pad 300 is specifically designed to rotate counterclockwise, so that the end 348 can be seen as "front" and the end 350 as "back".

투시창(320)은 각각 경로 방향(356)에 대하여 가장 앞쪽에 있는 전단(348)의 정점 및 상기 경로 방향에 대해 가장 뒤쪽에 있는 후단(350)의 정점인 전방 끝부(352) 및 후방 끝부(354)를 포함하는 것으로 볼 수 있다. 투시창(320)은 또한 최대폭 W_max, 즉 회전의 중심(308)으로부터의 방사선(362)과 투시창의 외연(360) 사이의 교차점(358) 및 투시창의 내연(366)과 상기 방사선과의 교차점(364) 사이의 최대 치수를 갖는다고 볼 수 있다. 도시된 실시예에서, 최대폭 W_max는 전단(348)으로의 전이점에 위치한 방사선(362) 및 후단(350)으로의 전이점에 위치한 방사선(368) 사이의 20°의 호(arc) 내의 어떠한 방사선에서도 발생한다. 그러나 반드시 그러할 필요는 없다. 다른 실시예에서는, 최대폭 W_max가 투시창의 형태에 따라 단 하나의 방사선 또는 단 몇 개의 방사선들에만 발생할 수도 있다.The see-through window 320 is the front end 352 and the rear end 354, respectively, which are the vertices of the front end 348 that are the most forward with respect to the path direction 356 and the apex of the rear end 350 that is rearmost with respect to the path direction. ) Can be considered to include. The viewing window 320 also has a maximum width W _max , ie an intersection point 358 between the radiation 362 from the center of rotation 308 and the outer edge 360 of the viewing window and an intersection 366 with the inner edge 366 of the viewing window and the radiation 364. Can be considered to have a maximum dimension between In the illustrated embodiment, the maximum width W _max is any within an arc of 20 ° between the radiation 362 located at the transition point to the front end 348 and the radiation 368 located at the transition point to the rear end 350. It also occurs in radiation. But not necessarily. In another embodiment, the maximum width W _max may occur for only one radiation or only a few radiations, depending on the shape of the viewing window.

전방 및 후방 끝부(352, 354)와 최대폭 W_max가 정의되면, 이러한 정의들을 이용하여 전단(348) 및 후단(350) 각각을 본 발명에 따른 유선형 또는 비유선형으로 특징 지을 수 있다. 이와 연관하여, "반폭 전각(half-width leading angle)" α 및 "반폭 후각(half-width trailing angle)" β를 정의하는 것이 도움이 된다. 반폭 전각 α는 세 점, 즉 전방 끝부(352) 및 최대폭 W_max의 반값에 해당하는 점들(370, 372) 사이의 거리 또는 폭 W₁ _/2max를 제공하는 전방 끝부에 가장 가까운 방사선(374)과 외연(360) 및 내연(366)과의 두 교차점들(370, 372)에 의해 정의된다. 마찬가지로, 반폭 후각 β는 세 점, 즉 후방 끝부(354) 및 최대폭 W_max의 반값에 해당하는 두 점들(376, 378) 사이의 폭 W₁ _/2max를 제공하는 후방 끝부에 가장 가까운 방사선(380)과 외연(360) 및 내연(366)의 두 교차점들(376,378)에 의해 정의된다.Once the front and rear ends 352 and 354 and the maximum width W _max are defined, each of these front and back ends 348 and 350 can be characterized as streamlined or non-wired in accordance with the present invention. In this regard, it is helpful to define a "half-width leading angle" α and a "half-width trailing angle" β. Half width full width α is the distance between the front end 352 and the points 370 and 372 corresponding to half of the maximum width W _max or the radiation 374 closest to the front end giving the width W ₁ _{/ 2max} ; It is defined by two intersections 370 and 372 with the outer edge 360 and the inner edge 366. Similarly, half-width olfactory β is the closest radiation 380 at the posterior end that provides the width W ₁ _{/ 2max} between three points, ie, the posterior end 354 and two points 376 and 378 corresponding to half the maximum width W _max . And two intersections 376 and 378 of the outer edge 360 and the inner edge 366.

전단(350)은 반원형이다. 어떠한 반원에 대해서도, 최대폭과 관계없이, 반폭 각이 150°이라는 것은 기본적인 삼각법에 의해 증명될 수 있다. 150°의 반폭 각은 크게 유선형이라고 여겨지지 않으며, 유체 흐름의 경로에서 예를 들면 투시창(320)과 같은 물체의 비유선형 말단의 바로 아랫부분의 영역에서 통상 형성되는 난류 때문에 흐름의 방해가 연마에 가장 부정적인 영향을 미치는 후단에 대해서는 특히 그러하다. 따라서, 본 발명의 목적상, 45°또는 그 미만의 반폭 후각이 바람직 하다. 40° 또는 그 미만의 반폭 후각이 더 바람직하며, 30° 또는 그 미만의 반폭 후각이 더욱 바람직하다. 물론, 유선형 흐름의 관점에서 보다 적은 반폭 후각(β)(및 반폭 전각(α))이 보다 큰 그러한 각도보다 더 바람직하다. 그러나 실질적인 관점에서, 후단(350)(및 전단)은 너무 길면 안 된다. 그렇지 아니하면, 연마 매개체의 유선형 흐름의 장점들이 투시창(320)이 연마면(312)의 연마 영역의 너무 많은 부분을 단지 차지함으로써 발생하는 악영향들에 의해 무색하게 된다.Shear 350 is semicircular. For any semicircle, regardless of the maximum width, a half-angle angle of 150 ° can be proved by basic trigonometry. The half-width angle of 150 ° is not considered to be largely streamlined, and the disturbance of the flow due to turbulence typically formed in the area just below the non-linear end of the object, such as the sight glass 320, in the path of the fluid flow, This is especially true for the latter, which has the most negative impact. Therefore, for the purposes of the present invention, a half-width olfactory sense of 45 ° or less is preferred. A half-width olfactory sense of 40 degrees or less is more preferred, and a half-width olfactory smell of 30 degrees or less is more preferred. Of course, less half width ol (β) (and half width alpha) in terms of streamlined flow is more desirable than such larger angles. In practical terms, however, the back end 350 (and the front end) should not be too long. Otherwise, the advantages of the streamlined flow of the polishing medium are overshadowed by the adverse effects that occur when the viewing window 320 only occupies too much of the polishing area of the polishing surface 312.

반폭 전각 α는 통상 5 내지 150°의 각을 갖는다. 바람직하게는, 반폭 전각 α는 10 내지 120°의 각을 갖는다. 가장 바람직하게는, 반폭 전각 α는 둥근 전단을 갖는 15 내지 45°의 각을 갖는다. 반폭 후각 β는 통상 5 내지 45°의 각을 갖는다. 바람직하게는, 반폭 후각 β는 10 내지 40°의 각을 갖는다. 가장 바람직하게는, 반폭 후각 β는 둥근 후단을 갖는 15 내지 30°의 각을 갖는다.Half-width full-angle α usually has an angle of 5 to 150 degrees. Preferably, the full width alpha α has an angle of 10 to 120 °. Most preferably, the half width em has an angle of 15 to 45 degrees with rounded shear. Half-width olfactory β usually has an angle of 5 to 45 degrees. Preferably, the half-width olfactory angle β has an angle of 10 to 40 degrees. Most preferably, the half-width olfactory β has an angle of 15 to 30 degrees with a rounded rear end.

반폭 전각 및 후각 α, β의 개념들을 도 3c의 투시창(320)의 전단(348) 및 후단(350)에 적용하면, 반폭 전각은 150°이고, 반폭 후각은 45°이라는 것을 알 수 있다. 위 언급한 바와 같이, 150°의 각은 후단(350)의 반폭 후각 β에 대해 매우 유선형이라고 여겨지지는 않는다. 그러나 전단(348)의 반폭 전각 α에 대해서는, 150°의 각은 적어도 수용이 가능하다. 전단(348)의 반원형은 도 1a 및 1b 의 투시창(108)에 있는 바와 같은, 흐름 방향에 수직으로 제공된 직사각형의 곧은 가장자리(여기서 반폭 전각은 180°임) 보다는 더 유선형의 전단을 제공한다.Applying the concepts of half-width full-width and ol-angle α and β to the front end 348 and the rear end 350 of the see-through window 320 of FIG. 3C, it can be seen that the half-width full-width is 150 ° and the half-width olfactory is 45 °. As mentioned above, the angle of 150 ° is not considered very streamlined for the half-width olfactory β of the rear end 350. However, for the half width full width α of the front end 348, an angle of 150 ° is at least acceptable. The semicircle of the shear 348 provides a more streamlined shear than the rectangular straight edge provided here, perpendicular to the flow direction, where the half width em angle is 180 °, as in the sight glass 108 of FIGS. 1A and 1B.

도 4a는 도 2의 연마 패드(200)용으로 사용될 수 있는 본 발명에 따른 다른 회전 연마 패드(400)를 나타내고 있다. 이 실시예에서는, 투시창(404)은 방사선 (408)에 대해 대칭이고, 반폭 전각 α' 및 반폭 후각 β'은 대략 21°이다. 전단 (412) 및 후단(416) 모두를 매우 유선형으로 함으로써 연마 패드(400)가 패드의 회전 중심(420)의 어느 방향으로도 회전될 수 있다는 부가적인 이점을 제공한다. 일부 실시예에서, 이것은 연마 패드(400)의 사용상의 유연성을 제공하기에 바람직하다. 특히, 어떤 연마기들은 반시계 방향으로 연마 패드를 회전시키도록 설정되고, 어떤 연마기들은 시계 방향으로 패드가 회전하도록 설정되고, 또 어떤 연마기들은 시계 또는 반시계 방향의 회전이 선택되도록 설정될 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 투시창(404)의 이러한 모양은 또한 매우 유선형으로 된 전단(412)을 투시창에 제공한다. 반폭 전각 α'은 도 3a 내지 3c와 관련하여 위에 기술한 바와 같이, 5 내지 150°이어야 하고, 마찬가지로, 10 내지 120°이면 바람직하고, 15 내지 45°가 더 바람직하고; 반폭 후각 β'은 5 내지 45°이어야 하며, 10 내지 40°가 더 바람직하며, 15 내지 30°이 더욱 바람직하다는 것에 유의하여야 한다.4A shows another rotating polishing pad 400 according to the present invention that can be used for the polishing pad 200 of FIG. 2. In this embodiment, the see-through window 404 is symmetrical to the radiation 408 and the half-width full-angle α 'and half-width olfactory β' are approximately 21 degrees. By making both the front end 412 and the rear end 416 very streamlined, it provides an additional advantage that the polishing pad 400 can be rotated in either direction of the center of rotation 420 of the pad. In some embodiments, this is desirable to provide flexibility in the use of the polishing pad 400. In particular, some grinders can be set to rotate the polishing pad in a counterclockwise direction, some grinders can be set to rotate the pad in a clockwise direction, and some grinders can be set to select clockwise or counterclockwise rotation. Care must be taken. This shape of the viewing window 404 also provides a very streamlined front end 412 to the viewing window. Half width full width α 'should be 5 to 150 °, as described above in connection with FIGS. 3A to 3C, likewise preferably 10 to 120 °, more preferably 15 to 45 °; It should be noted that the half width olfactory β 'should be 5 to 45 degrees, more preferably 10 to 40 degrees, and more preferably 15 to 30 degrees.

도 3a 내지 3c의 연마 패드(300)와 같이, 반드시 필요한 것은 아니지만, 도 4a의 연마 패드(400)에 제공된 어떠한 홈(424)도 투시창 근방 영역에서 이러한 홈들에 흐르는 연마 매개체(미도시)의 흐름에 대한 방해를 감소시킬 수 있도록 투시창(404)을 돌아 우회하는 것이 바람직하다. 도시된 실시예에서, 투시창의 주위를 바로 흐르는 연마 매개체에 대한 연속적인 흐름 채널을 제공하도록 투시창을 돌아 우회하는 투시창(404) 근방의 몇몇 홈들(428)을 제외하고는, 홈들(424)은 원형이다. 도 3a 내지 3c의 투시창(320)과 유사하게, 투시창(404)은 위에 언급한 바와 같은 인-시튜(in-situ) 몰딩 및 절단-삽입 기술 등과 같은 어떠한 절절한 방법으로도 제공될 수 있다. 연마 패드(400) 및 투시창(404)은 도 3a 내지 3c와 관련하여 위에 언급된 재료들과 같은 어떠한 절절한 재료로도 형성될 수 있다.Although not necessarily required, such as the polishing pad 300 of FIGS. 3A-3C, any groove 424 provided in the polishing pad 400 of FIG. 4A flows through these grooves in the region near the viewing window (not shown). It is desirable to turn the viewing window 404 back so that it can reduce disturbances. In the illustrated embodiment, the grooves 424 are circular except for some grooves 428 near the viewing window 404 that bypass the viewing window to provide a continuous flow channel for the polishing medium flowing directly around the viewing window. to be. Similar to the sight glass 320 of FIGS. 3A-3C, the sight glass 404 may be provided in any suitable manner, such as in-situ molding and cut-insertion techniques as mentioned above. The polishing pad 400 and the sight glass 404 may be formed from any suitable material, such as the materials mentioned above with respect to FIGS. 3A-3C.

도 4b는 홈(428)이 원형 창(430)을 우회하는 다른 실시예를 나타낸다. 우회시킨 홈들(428)과는 달리, 원형 홈들(424)은 회전 중심(420)에 대해 원형으로 남아있다. 홈들(428)을 창 주위로 우회시키는 것은 연마 매개체와 창(430) 간의 상호작용을 감소시킨다. 또한, 홈들(428)은 회전 연마 패드(400)의 시계 방향 및 반시계 방향 회전을 허용한다. 또한, 우회하는 홈들(428)은 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형 또는 다른 형태의 창들을 우회할 수 있다. 4B illustrates another embodiment where the groove 428 bypasses the circular window 430. Unlike the bypassed grooves 428, the circular grooves 424 remain circular with respect to the center of rotation 420. Bypassing the grooves 428 around the window reduces the interaction between the polishing medium and the window 430. In addition, the grooves 428 allow clockwise and counterclockwise rotation of the rotating polishing pad 400. In addition, the bypassing grooves 428 may bypass elliptical, square, rectangular, triangular or other shaped windows.

도 5는 본 발명의 다른 연마 패드(500)를 나타낸다. 본 실시예에서, 연마 패드(500)는 연마면(512)의 복수의 동일한 형태의 랜드 영역(508)을 정의하는 것으로 볼 수 있는 홈 패턴(504)을 포함한다. 투시창(516)은 랜드 영역들(508) 중 어느 하나에 완전히 들어가도록 홈 패턴(500) 내에 위치한다. 본 특정 실시예에서, 투시창(516)은 랜드 영역의 전체를 투시창으로 교체할 수 있도록 랜드 영역(508) 중 대응하는 어느 하나의 형태와 일치한다. 이 경우, 투시창(516)에 바로 인접한 홈들(520)은 규칙적인 홈 패턴(504)과 일치하여 투시창을 돌아 우회하는 것으로 볼 수 있다. 5 shows another polishing pad 500 of the present invention. In this embodiment, the polishing pad 500 includes a groove pattern 504 that can be viewed as defining a plurality of identically shaped land regions 508 of the polishing surface 512. The see-through window 516 is positioned within the groove pattern 500 to completely enter any one of the land regions 508. In this particular embodiment, the sight glass 516 is consistent with the corresponding one of the land regions 508 so that the entirety of the land area can be replaced with a sight glass. In this case, the grooves 520 immediately adjacent to the viewing window 516 may be viewed as bypassing the viewing window in accordance with the regular groove pattern 504.

연마 패드(500) 내에서 투시창(516)의 구체적인 배치의 결과로서, 상기 투시창은 45°의 반폭 전각 α＂ 및 45°의 반폭 후각 β＂를 갖는다는 점을 즉시 알 수 있다. 다른 홈 패턴들, 투시창의 형상 및 투시창의 배치와 함께, 다른 반폭 전각 및 후각 α＂, β＂도 분명 가능하다. 창의 대칭적인 형상 때문에, 반드시 필요 한 것은 아니나, 투시창(516)의 반폭 전각 및 후각 α＂, β＂가 5 내지 45°, 바람직하게는, 10 내지 40°, 더 바람직하게는 15 내지 30°이다.As a result of the specific arrangement of the sight glass 516 in the polishing pad 500, it can be readily seen that the sight glass has a half width full width α ＂of 45 ° and a half width olfactory angle β 45 of 45 °. Along with other groove patterns, the shape of the see-through window and the placement of the see-through window, other half-width full-width and olfactory angles α ＂, β＂ are also apparent. Because of the symmetrical shape of the window, it is not necessary, but the half-width full-width and olfactory angles α ＂, β＂ of the viewing window 516 are 5 to 45 °, preferably 10 to 40 °, more preferably 15 to 30 °. .

도 5는 필요하다면 더 큰 투시창을 제공할 수 있도록 몇몇 랜드 영역들(508)을 차지하는 다른 투시창(524)에 대해서도 도시하고 있다. 본 특정 실시예에서, 투시창(524)은 분명 다른 형태(미도시)로 될 수는 없으나, 홈 패턴(504)의 바로 인접한 홈들(520)에 일치한다는 점에 주목해야 한다. 투시창(516)을 둘러싼 홈들(520)처럼, 투시창(524)을 둘러싼 홈들은 규칙적인 격자 패턴(504)에 따라 투시창(524)을 돌아 우회하는 것으로 볼 수 있다. 연마 패드(500)와 투시창(516, 524)은 적절한 재료(들) 및 방법, 예를 들면 도 3a 내지 3c의 연마 패드(300)와 관련하여 위에 기재한 재료들 및 기술들에 의해 형성될 수 있다. 본 기술분야에 능통한 자라면 알 수 있는 바와 같이, 홈 패턴(504)은 육각형 이외의 패턴, 예를 들면 직사각형, 장사방형 등이다.FIG. 5 also shows another viewing window 524 that occupies some land areas 508 to provide a larger viewing window if necessary. In this particular embodiment, it should be noted that the sight glass 524 may not necessarily be of other shapes (not shown), but matches the immediately adjacent grooves 520 of the groove pattern 504. Like the grooves 520 surrounding the viewing window 516, the grooves surrounding the viewing window 524 can be viewed as bypassing the viewing window 524 in accordance with a regular grid pattern 504. The polishing pad 500 and the sight glass 516, 524 can be formed by any of the materials and techniques described above in connection with a suitable material (s) and method, such as the polishing pad 300 of FIGS. 3A-3C. have. As will be appreciated by those skilled in the art, the groove pattern 504 is a pattern other than hexagon, for example, rectangular, oblong, and the like.

도 6a 및 6b는 본 발명에 따른 벨트형 연마 패드(600)를 나타내며, 이것은 웨이퍼(608)의 연마되는 면, 또는 패드를 이용하여 연마되는 다른 물체에서 반사되는 빛을 이용하여 행해지는 광학 측정을 가능하게 하는 투시창(604)을 포함하고 있다. 본 실시예에서, 투시창(604)은 연마 패드(600)가 적절한 벨트 구동 메커니즘(미도시)에 의해 선형의 벨트 방향(616)으로 웨이퍼(608)에 대해 이동하면서 투시창이 한 쌍의 롤러(612)의 원통 모양의 표면에 정합될 때 수축할 수 있도록 비교적 가요성이 있는 투명 재료로 형성되어야 한다. 본래, 도 6a 및 도 6b의 투시창(604)과 도 3a 내지 3c 및 4의 투시창(320, 404)의 차이는 도 6a 및 도 6b의 투시창 (604)은 만곡되어(curved) 있지 않다는 것이다. 도 3a 내지 3c 및 4의 투시창(320, 404)은 연마 패드들(300, 400)이 그들 각각의 회전 중심(308, 420)의 주위를 회전할 때에 투시창들이 쓸고 지나가는 원형 경로에 일치되도록 만곡되어 있는 것으로 도시되어 있다. 도 6a 및 6b의 투시창(604)은 연마 패드(600)가 벨트 방향(616)으로 이동할 때에 직선 경로를 쓸고 지나가기 때문에, 투시창은 분명 만곡될 필요는 없다. 따라서, 투시창(320, 404)에서와 같이 방사선에 기초하여 최대폭 W'_max 및 반폭 W'₁ _/2max를 결정하는 대신에, 이들 폭은 벨트 방향(616)에 각각 수직인 대응되는 선들(620, 622, 624)에 대해 결정된다. 6A and 6B show a belt type polishing pad 600 according to the present invention, which is an optical measurement made using light reflected from the polished side of the wafer 608, or from another object polished using the pad. A viewing window 604 is included to enable it. In this embodiment, the viewing window 604 is a pair of rollers 612 with the viewing window moving as the polishing pad 600 moves relative to the wafer 608 in a linear belt direction 616 by a suitable belt drive mechanism (not shown). It should be formed of a transparent material that is relatively flexible so that it contracts when mated to the cylindrical surface. Originally, the difference between the viewing window 604 of FIGS. 6A and 6B and the viewing windows 320 and 404 of FIGS. 3A-3C and 4 is that the viewing window 604 of FIGS. 6A and 6B is not curved. The viewing windows 320, 404 of FIGS. 3A-3C and 4 are curved to conform to the circular path through which the viewing windows sweep and sweep as the polishing pads 300, 400 rotate around their respective center of rotation 308, 420. It is shown as being. Since the viewing window 604 of FIGS. 6A and 6B sweeps through a straight path when the polishing pad 600 moves in the belt direction 616, the viewing window does not necessarily need to be curved. Therefore, the see-through window (320, 404) on the basis of the radiation maximum width W _'max and half-width W' ₁ _/ instead of determining _2max, these widths are respectively perpendicular to corresponding lines in belt direction 616, as shown in (620, 622, 624).

도 6a 및 6b에 도시된 실시예에서, 투시창(604)의 전단(628) 및 후단(632)의 반폭 전각 α''' 및 반폭 후각 β'''은 각각 25°와 같다. 위 기술한 회전 연마 패드(300, 400, 500)와 유사하게, 반폭 전각 α'''은 5 내지 150°이어야 하며, 바람직하게는 10 내지 120°이고, 더 바람직하게는 15 내지 45°이고, 반폭 후각 β'''는 5 내지 45°이어야 하며, 10 내지 40°가 더 바람직하고, 15 내지 30°가 더욱 바람직하다. 또한, 투시창(604)은 벨트 방향(616)에 수직인 선(636)에 대해 대칭일 수 있다. 이는, 연마 패드(600)가 벨트 방향(616)이나 그 반대 방향으로 원하는 대로 이동 가능할 때에 특히 바람직하다. 물론, 투시창(604)은 벨트 방향(616)에 평행한 선에 대해 대칭일 수 있다. 투시창(604) 외에 연마 패드(600)에 대한 재료는 본 기술분야에 숙달된 자에게 알려진 적절한 재료일 수 있으며, 예를 들면 도 3a 내지 3c의 연마 패드(300)와 관련하여 언급한 재료들일 수 있다. 도 3a 내지 3c의 투시창(320) 처럼, 도 6a 및 6b의 투시창(604)은 적절한 어떤 방법, 예를 들면 위 언급한 절단-삽입 또는 인-시튜(in-situ) 몰딩 기술 등에 의해 연마 패드에 결합될 수 있다. In the embodiment shown in FIGS. 6A and 6B, the half-width full-angle α '' 'and half-width olfactory-beta' '' of the front end 628 and the rear end 632 of the viewing window 604 are equal to 25 °, respectively. Similar to the rotary polishing pads 300, 400, and 500 described above, the half width full width α '' 'should be 5 to 150 degrees, preferably 10 to 120 degrees, more preferably 15 to 45 degrees, Half-width olfactory β '' should be 5 to 45 degrees, more preferably 10 to 40 degrees, and more preferably 15 to 30 degrees. In addition, the sight glass 604 may be symmetric about a line 636 perpendicular to the belt direction 616. This is particularly desirable when the polishing pad 600 is movable as desired in the belt direction 616 or vice versa. Of course, the sight glass 604 can be symmetric about a line parallel to the belt direction 616. In addition to the viewing window 604, the material for the polishing pad 600 may be any suitable material known to those skilled in the art, for example, the materials mentioned with respect to the polishing pad 300 of FIGS. 3A-3C. have. Like the viewing window 320 of FIGS. 3A-3C, the viewing window 604 of FIGS. 6A and 6B may be applied to the polishing pad by any suitable method, for example, the above-described cutting-insertion or in-situ molding technique or the like. Can be combined.

연마 패드(600)는 투시창(604)의 영역에서 연마 매개체(미도시)에 대한 지속적인 흐름 채널을 제공하도록 상기 투시창을 돌아 우회할 수 있는 길이 방향의 홈들(640)과 같은 홈들을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 홈들(640)은 벨트 방향(616)에 대한 대각선 또는 이를 횡단하는 것과 같은 다른 형태들을 갖거나, 또는 고립된 랜드 영역들(미도시), 예를 들면, 도 5a에 도시된 육각형 랜드 영역, 직사각형 랜드 영역 또는 장사방형 랜드 영역 등을 형성할 수 있다. 홈들(640)이 고립된 랜드 영역을 형성하도록 배열되면, 투시창(604)은 도 5a 및 5b의 투시창(516, 524)과 유사한 방식으로 하나 또는 일 그룹의 연속적인 랜드 영역들 내에 들어맞게 형성될 수 있다. The polishing pad 600 can include grooves such as longitudinal grooves 640 that can bypass the viewing window to provide a continuous flow channel for the polishing medium (not shown) in the region of the viewing window 604. . In other embodiments, the grooves 640 may have other shapes, such as diagonal to or transverse to the belt direction 616, or isolated land regions (not shown), for example shown in FIG. 5A. A hexagonal land area, a rectangular land area, or a rectangular land area can be formed. If the grooves 640 are arranged to form an isolated land area, the viewing window 604 may be formed to fit within one or a group of consecutive land areas in a manner similar to the viewing windows 516, 524 of FIGS. 5A and 5B. Can be.

본 발명에 의하면, 투시창을 구비하되, 연마 및 패드-웨이퍼 간의 갭 안에서의 연마 매개체 흐름에 대한 투시창의 영향을 감소시킬 수 있는 연마 패드를 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to obtain a polishing pad having a viewing window, which can reduce the influence of the viewing window on the polishing medium flow in the gap between the polishing and the pad-wafer.

Claims

A polishing pad suitable for polishing at least one of magnetic, optical and semiconductor substrates,

(a) a body having a polishing surface and a rear surface away from the polishing surface; And

and (b) a window extending through said body, said window comprising a transparent viewing window having a height equal to said polishing surface and having a half-width full angle of 5 to 150 degrees and a half-width olfactory angle of 5 to 45 degrees. pad.

The polishing pad of claim 1, wherein the window further has a half width em angle of less than 60 °.

The polishing pad of claim 1, wherein the half-width olfactory sense is 10 to 40 °.

The polishing pad of claim 1, wherein the half-width olfactory feel is between 15 and 30 degrees.

2. The polishing pad of claim 1 wherein said polishing surface comprises a plurality of grooves, at least some of said grooves bypassing said window.

(a) a body having a polishing surface including a plurality of grooves and a rear surface away from the polishing surface; And

(b) a transparent see-through window extending through the body and having a surface flush with the polishing surface,

And at least some of the plurality of grooves bypass the window.

7. The polishing pad of claim 6, wherein said bypassing of said plurality of grooves is circular except for the bypassing area.

7. The polishing pad of claim 6, wherein the bypassing of the plurality of grooves is straight except for the bypassing area.

7. The polishing pad of claim 6, wherein the plurality of grooves define a plurality of land regions of the same shape and the window occupies a plurality of adjacent ones of the plurality of lands of the same shape.

(b) a window extending through the body and having a surface flush with the polishing surface and having a half width olfactory angle of 5 to 45 °;

And at least some of the plurality of grooves bypass the window.