KR20070057271A - Method and apparatus for improved chemical mechanical planarization - Google Patents

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Abstract

A polishing pad includes a guide plate having affixed thereto a porous slurry distribution layer on one side and a flexible under-layer on the other side. A plurality of polishing elements interdigitated with one another through the slurry distribution layer and the guide plate so as to be maintained in planar orientation with respect to one other and the guide plate are affixed to the flexible under-layer and each polishing element protrudes above the surface of the guide plate to which the slurry distribution layer is adjacent. Optionally, a membrane may be positioned between the guide plate and the slurry distribution layer. The polishing pad may also include wear sensors to assist in determinations of pad wear and end-of-life.

Description

향상된 화학 기계적 평탄화 작업용 장치 및 방법 {METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVED CHEMICAL MECHANICAL PLANARIZATION}Apparatus and method for improved chemical mechanical planarization work {METHOD AND APPARATUS FOR IMPROVED CHEMICAL MECHANICAL PLANARIZATION}

본원발명은 2004년 10월 6일에 가출원된 미국 가출원 US 60/616,944 호 및 2004년 12월 27일에 가출원된 미극 가출원 US 60/639,257 호를 우선권으로 하며, 상기 두 개의 출원의 내용은 본원명세서에 참조된다.The present invention prioritizes US Provisional Application US 60 / 616,944, which was provisionally filed on October 6, 2004, and US Provisional Provisional Application US 60 / 639,257, which was provisionally filed on December 27, 2004, the contents of both applications See also.

본원발명은 화학 기계적 평탄화(CMP) 분야에 관한 것으로서, 구체적으로는 CMP 프로세스에 사용되는 CMP 연마 패드의 구조적 물질적 특징에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of chemical mechanical planarization (CMP), specifically to the structural and material features of CMP polishing pads used in CMP processes.

근래의 집적 회로(IC) 제조에 있어서, 반도체 웨이퍼 상에 미리 형성된 내장 구조에 재료층이 도포된다. 화학 기계적 평탄화(CMP) 공정은 원하는 구조를 얻기 위하여 웨이퍼의 표면을 평평하게 연마하고 이러한 층을 제거하도록 사용되는 연마 공정이다. CMP는 산화물 및 금속 모두에 대해 실행될 수 있으며, 대체로 웨이퍼에 대하여 이동하는 연마 패드(예를 들어 연마 패드는 웨이퍼에 대하여 순환식으로 회전한다)를 통해 적용되는 화학적 슬러리(chemical slurries)의 사용을 수반한다. 이에 따른 부드럽고 평평한 표면은 후속 단계에 대한 사진 석판술의 초점 깊이(photolithographic depth of focus)를 유지하고 금속 연결부가 윤곽 단계(contour step)에 걸쳐 변형되지 않도록 하기 위하여 필요하다. 다마신 공 정(damascene processing)은 연결 구조를 형성하도록 절연체의 상부 표면으로부터 텅스텐이나 구리와 같은 금속을 제거하기 위하여 CMP 공정을 요구한다.In recent integrated circuit (IC) fabrication, a material layer is applied to a pre-built structure formed on a semiconductor wafer. A chemical mechanical planarization (CMP) process is a polishing process used to flatten the surface of a wafer and remove these layers to obtain the desired structure. CMP can be implemented for both oxides and metals and involves the use of chemical slurries that are generally applied through a polishing pad that moves relative to the wafer (eg, the polishing pad rotates cyclically with respect to the wafer). do. This smooth and flat surface is necessary to maintain the photolithographic depth of focus for subsequent steps and to ensure that metal connections do not deform over the contour step. Damascene processing requires a CMP process to remove metals such as tungsten or copper from the top surface of the insulator to form a connection structure.

패드/슬러리 조합의 평탄화/연마 성능은 연마 패드의 기계적 특성과 슬러리의 화학적 특성 및 분포에 의해 영향을 받는다. 때때로 연마 패드는 다공성일 수 있으며/있거나 슬러리를 배출시키기 위한 홈을 포함한다. 그러나, 이는 연마 패드의 전체 강도를 감소시켜서 보다 유연하게 만들고, 이로써 그 평탄화 특성을 감소시키게 된다. 예를 들어, 도 1A는 웨이퍼(100)에 유연한 연마 패드를 적용시킨 결과에 따른 "디싱(dishing)" 을 보여주고 있다. 유연한 연마 패드는 부드러운 표면을 제공하기는 하나, 기판(102)의 표면 상에 있는, 구리층(104)과 같은 부드러운 요소를 과연마(over polishing)함으로써 디싱(106)을 형성하게 된다. 디싱은 바람직하지 않은 금속 두께의 감소를 초래하여 장치의 성능이 나빠지게 되는 결과를 가져온다.The planarization / polishing performance of the pad / slurry combination is influenced by the mechanical properties of the polishing pad and the chemical properties and distribution of the slurry. Sometimes the polishing pad may be porous and / or include grooves for discharging the slurry. However, this reduces the overall strength of the polishing pad, making it more flexible, thereby reducing its planarization properties. For example, FIG. 1A shows “dishing” as a result of applying a flexible polishing pad to the wafer 100. The flexible polishing pad provides a smooth surface, but forms dishing 106 by overpolishing a soft element, such as copper layer 104, on the surface of the substrate 102. Dicing results in an undesirable reduction in metal thickness, resulting in poor device performance.

디싱은 보다 큰 평탄화를 제공할 수 있는 단단한(stiffer) 연마 패드를 사용함으로써 감소 또는 제거될 수 있다. 패드는 패드 내의 홈 및/또는 기공의 개수를 감소시킴으로써 단단하게 제조될 수 있으나, 이는 상이한 결과, 예를 들면 불충분한 슬러리 배출과 같은 결과를 초래할 수 있다. 궁극적인 효과로서, 비교적 단단한 연마 패드를 웨이퍼(100)에 적용시킴으로써 초래되는 표면 결함(108)을 도시하는 도 1B 에 도시된 바와 같이, (예를 들어 표면/층을 움푹 파이게 하고/하거나 긁음으로써) 구리층(104) 및/또는 기판(102) 상의 표면 결함(108)의 개수가 증가하게 된다.The dishing can be reduced or eliminated by using a stiffer polishing pad that can provide greater planarization. The pad can be made rigid by reducing the number of grooves and / or pores in the pad, but this can result in different results, for example, insufficient slurry discharge. As an ultimate effect, as shown in FIG. 1B showing the surface defect 108 resulting from applying a relatively hard polishing pad to the wafer 100 (eg, pit and / or scratch the surface / layer) Thereby increasing the number of surface defects 108 on the copper layer 104 and / or the substrate 102.

유연하건 유연하지 않건 간에, 연마 패드는 통상적으로 극미-다공성 부재(micro-porous element)가 채워진 주형 형태(cast form)로 또는 폴리우레탄이 코팅된 비-직조 펠트(non-woven felt)로부터, 우레탄으로 제조된다. 연마과정 동안에 패드 표면은 연마력으로 인하여 변형을 하게 된다. 따라서 연마 표면은 컨디셔닝(conditioning) 과정을 통해 "재생(regenerate)"되어야 한다. 컨디셔닝 과정은, 패드가 연마과정 동안에와 마찬가지로 회전하고 있는 동안, 다이아몬드가 코팅된 미세한 디스크를 패드 표면에 대해 압착하는 과정을 수반한다. 컨디셔닝 디스크의 다이아몬드는 연마 패드의 상부 층을 잘라서 제거하여, 그 하부에 있는 새로운 연마 패드 표면을 노출시킨다. Whether flexible or non-flexible, the polishing pad is typically a urethane in a cast form filled with a micro-porous element or from a non-woven felt coated with polyurethane. Is prepared. During polishing, the pad surface deforms due to the polishing force. Thus, the polishing surface must be "regenerate" through a conditioning process. The conditioning process involves pressing a diamond-coated fine disk against the pad surface while the pad is rotating as during the polishing process. The diamond of the conditioning disk cuts away the top layer of the polishing pad, exposing a new polishing pad surface beneath it.

이러한 개념이 도 2A 내지 도 2C에 도시되어 있다. 특히, 도 2A 는 종래의 사용전의 연마 패드(110)의 측단면도를 도시한다. 연마 패드(110)는 Rhom & Haas, Inc. 의 IC1000 과 같은 시판되는 연마 패드에서와 마찬가지로 미세부재(microelement)114), 및 홈(116)을 포함한다. 도 2B 는 연마과정 이후의 연마 패드(110)의 표면(112)을 도시한다. 특히 벌크 우레탄 소재의 점성 또는 소성 유동으로 인해 엣지가 손상되는 미세부재(114)의 주변에서, 패드의 상부 표면에는 손상부(118)가 나타난다. 도 2C는 컨디셔닝 과정이 완료된 이후의 연마 패드의 표면(112)을 도시한다. 컨디셔닝 과정 동안 소재가 제거됨으로 인하여 홈(116)의 깊이는 도 2A에 도시된 사용전의 패드에서보다 낮아졌음을 알 수 있다.This concept is illustrated in Figures 2A-2C. In particular, FIG. 2A shows a cross-sectional side view of a polishing pad 110 prior to conventional use. The polishing pad 110 is manufactured by Rhom & Haas, Inc. As with commercially available polishing pads such as IC1000, a microelement 114, and a groove 116 are included. 2B shows the surface 112 of the polishing pad 110 after the polishing process. In particular, in the periphery of the micro member 114 where the edge is damaged due to the viscous or plastic flow of the bulk urethane material, the damaged portion 118 appears on the upper surface of the pad. 2C shows the surface 112 of the polishing pad after the conditioning process is complete. As the material is removed during the conditioning process, it can be seen that the depth of the groove 116 is lower than in the pre-use pad shown in FIG. 2A.

연마와 컨디셔닝의 다수 사이클을 통해서, 패드의 전체 두께는 패드를 교체해야 할 정도로 마모되는 것이 일반적이다. 패드의 마모율은 패드에 따라 다르고 각각의 패드 묶음(batch)에 따라서도 다를 수 있다는 것이 본 기술분야의 숙련자들에게 명백하다. 현재로서는 패드 마모, 따라서 패드의 수명을 결정하기 위한 정량적인 방법이 없다. 대신, 통상적으로 패드의 수명은 잔존하는 홈 깊이를 검사하는 패드의 시각 검사(visual inspection)에 기초한다. 홈이 없는 패드의 경우에, 패드 수명의 결정은 패드가 처음으로 사용된 이후 소요된 시간이나 연마된 웨이퍼의 개수에 기초한다. 이러한 측정 방법은 특별히 정확하지 못하므로, "패드의 수명"을 결정하기 위한 안정되고 정량적인 수단이 실행되는 것이 바람직하다. 즉, 패드 표면의 유한한 마모에 기초한 방법이 패드 교체를 위한 안정된 기초를 확립하는데 있어 유용할 것이다.Through many cycles of polishing and conditioning, the overall thickness of the pad is typically worn out to the extent that the pad needs to be replaced. It is apparent to those skilled in the art that the wear rate of a pad may vary from pad to pad and may also vary from one pad batch to another. There is currently no quantitative method for determining pad wear and thus the life of the pad. Instead, the life of the pad is typically based on visual inspection of the pad to check the remaining groove depth. In the case of padless grooves, the determination of pad life is based on the time taken since the pad was first used or the number of wafers polished. Since this measuring method is not particularly accurate, it is preferable that a stable and quantitative means for determining the "life of the pad" is implemented. That is, a method based on finite wear of the pad surface would be useful in establishing a stable basis for pad replacement.

본원발명의 실시예에 따라 형성된 연마 패드는 일측면 상에 슬러리 배출 층 및 다른 측면 상에 압축성 하부층이 부착된 안내 플레이트를 포함한다. 안내 플레이트 및 서로에 대해 평면 방향에서 유지되도록, 안내 플레이트 및 슬러리 배출 층을 통해 서로 맞물려 있는 다수의 연마 요소가 슬러리 배출 층이 인접하는 안내 플레이트의 표면 위로 각각의 연마 요소가 돌출하여 압축성 하부층에 부착된다. 선택적으로, 안내 플레이트와 슬러리 배출 층 사이에 위치하는 박막이 포함될 수 있다. 이러한 박막은 전도성이거나 비전도성 박막일 수 있으며, 접착제에 의하여 안내 플레이트에 결합될 수 있다. 몇몇 경우에는 상기 박막이 이온 교환 막일 수 있다.The polishing pad formed according to an embodiment of the present invention includes a guide plate having a slurry discharge layer on one side and a compressible underlayer on the other side. A plurality of abrasive elements engaged with each other through the guide plate and the slurry discharge layer are attached to the compressible underlayer by protruding each abrasive element over the surface of the guide plate adjacent the slurry discharge layer so that the guide plate and the planar direction with respect to each other are maintained. do. Optionally, a thin film may be included located between the guide plate and the slurry discharge layer. Such thin films may be conductive or nonconductive thin films and may be bonded to the guide plate by an adhesive. In some cases the thin film may be an ion exchange membrane.

연마 패드의 안내 플레이트는 비 전도성 소재로 제조되며 각각의 연마 부재가 수용되는 구멍을 포함할 수 있다. 연마 부재 중 일부는 원형 단면을 가질 수 있는 반면, 다른 것들은 삼각형 단면이나 다른 형상을 가질 수 있다. 어떠한 경우에도, 연마 부재는 열 전도성 소재, 전기 전도성 소재, 또는 비 전도성 소재 중 하나 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 연마 부재는 전도성 폴리머 폴리아닐린(polyaniline), 탄소, 그래파이트, 또는 금속-충진된(metal-filled) 폴리머로 제조될 수 있다. 연마 부재 중 하나 이상은 웨이퍼 표면과 미끄럼 접촉을 이루도록 형성될 수 있는 반면, 다른 것들은 (예를 들어, 중합체, 산화 금속, 또는 전기 전도 소재로 제조된 롤링 팁(rolling tip)을 구비하여) 웨이퍼 표면과 구름 접촉(rolling contact)을 이루도록 형성될 수 있다.The guide plate of the polishing pad is made of a non-conductive material and may include a hole in which each polishing member is received. Some of the abrasive members may have a circular cross section while others may have a triangular cross section or other shape. In any case, the abrasive member may be made of one or a combination of thermally conductive material, electrically conductive material, or non-conductive material. For example, the abrasive member may be made of conductive polymer polyaniline, carbon, graphite, or metal-filled polymer. One or more of the abrasive members may be formed in sliding contact with the wafer surface, while others are provided with a rolling tip (eg, with a rolling tip made of a polymer, metal oxide, or electrically conductive material). It may be formed to make a rolling contact with.

슬러리 배출 부재는 다수의 슬러리 유동 저항 부재(예를 들어 기공(pore))를 포함할 수 있으며, 10 내지 90 %의 다공성을 가질 수 있다. 반드시는 아니지만 바람직하게는, 슬러리 배출 부재가 접착제에 의하여 안내 플레이트에 결합된다. 몇몇 경우에 슬러리 배출 부재는 서로 다른 재료의 다수의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 슬러리 배출 부재는 비교적 큰 기공을 갖는 표면층과 비교적 작은 기공을 갖는 하부층을 포함할 수 있다. 슬러리 배출 부재 및 안내 플레이트의 기능이 단일한 소재에 의해 수행되는 것도 고려해볼 수 있다. 이러한 소재는 표면을 가로지르는 슬러리 유동을 조정하기 위하여 배플(baffle)이나 개방된 기공 폼 표면(open pore foam surface) 또는 홈을 갖는 안내 플레이트일 수 있다.The slurry discharge member may comprise a plurality of slurry flow resistance members (eg pores) and may have a porosity of 10 to 90%. Preferably, but not necessarily, the slurry discharge member is coupled to the guide plate by an adhesive. In some cases the slurry discharge member may include multiple layers of different materials. For example, the slurry discharge member may include a surface layer having relatively large pores and a lower layer having relatively small pores. It is also contemplated that the functions of the slurry discharge member and the guide plate are performed by a single material. Such material may be a guide plate having a baffle or an open pore foam surface or groove to regulate slurry flow across the surface.

연마패드는 또한 패드 마모 및/또는 수명을 지시하도록 형성되는 마모 센서를 포함할 수 있다.The polishing pad may also include a wear sensor configured to indicate pad wear and / or life.

도 1A는 CMP 작업 동안에 비교적 유연한 종래의 연마 패드를 사용함으로써 야기되는 디싱의 예를 도시한다.1A shows an example of dishing caused by using a conventional polishing pad that is relatively flexible during a CMP operation.

도 1B는 CMP 작업 동안에 비교적 단단한 연마 패드를 사용함에 따른 웨이퍼/층의 움푹 파임이나 긁힘의 예를 도시한다.1B shows an example of dents or scratches in the wafer / layer by using a relatively hard polishing pad during a CMP operation.

도 2A-2C는 종래 연마 패드에 의해 나타나는 패드 마모의 개념을 도시한다.2A-2C illustrate the concept of pad wear exhibited by conventional polishing pads.

도 3A는 CMP 과정에 사용하기 위해 본원발명의 실시예에 따라 형성된 원형 연마 패드의 측단면도를 도시한다.3A shows a cross-sectional side view of a circular polishing pad formed in accordance with an embodiment of the present invention for use in a CMP process.

도 3B는 도 2A에 도시된 연마패드와 유사하지만 본원발명의 다른 실시예에 따라 압축성 하부층을 포함하는 연마 패드를 도시한다.3B shows a polishing pad similar to the polishing pad shown in FIG. 2A but including a compressible underlayer in accordance with another embodiment of the present invention.

도 4는 본원발명의 또 다른 실시예에 따라, 슬러리가 관통하여 유동할 수 있는 서로 맞물린 형태의 연마 요소를 갖는 연마 패드의 평면도를 도시한다.4 shows a top view of a polishing pad having interlocking shaped polishing elements through which a slurry can flow, in accordance with another embodiment of the present invention.

도 5A는 패드(304) 내에 내장된 광학 센서(302)의 측단면 형상 도면을 도시한다. 5A shows a side cross-sectional view of an optical sensor 302 embedded within pad 304.

도 5B-5E는 본원발명의 실시예에 따라 형성된 연마 패드와 함께 사용되는 다양한 광학 센서 구성을 도시한다.5B-5E illustrate various optical sensor configurations for use with a polishing pad formed in accordance with an embodiment of the present invention.

도 6A는 본원발명의 실시예에 따른 새 패드 표면의 하부에 위치하는 전기화학적 센서를 도시한다.6A illustrates an electrochemical sensor located below the new pad surface in accordance with an embodiment of the present invention.

도 6B는 패드의 마모로 인해 노출된, 도 6A의 전기화학적 센서를 도시한다. FIG. 6B shows the electrochemical sensor of FIG. 6A exposed due to wear of the pad.

도 7A는 본원발명의 또 다른 실시예에 따라 연마 패드의 표면 아래에 내장된 전도성 플레이트의 예를 도시한다.7A shows an example of a conductive plate embedded under the surface of a polishing pad in accordance with another embodiment of the present invention.

도 7B는 본원발명의 실시예에 따라 패드 마모를 측정하는 것을 보조하기 위하여 도 7A에 도시된 패드의 상부 표면에 고정된 와전류 센서(eddy current sensor)를 구비하는 구성을 도시한다.FIG. 7B illustrates a configuration with an eddy current sensor secured to the top surface of the pad shown in FIG. 7A to assist in measuring pad wear in accordance with an embodiment of the present invention.

이하에서는 반도체 웨이퍼 및 이러한 웨이퍼 상의 금속 다마신 구조체를 포함하여 그 위에 층을 이룬 구조체를 연마하기 위한 향상된 CMP 연마 패드 및 프로세스에 대해 설명한다. 본원 발명에서는 CMP 프로세스의 품질에 대한 연마 패드의 물리적 특성의 영향을 고려한다. 특히, 슬러리 배출이 감소된 단단한 패드가 더 많은 표면 결함을 발생시키는데 반하여 더 유연한 연마 패드는 디싱을 형성한다는 것이 알려져 있다. 비록 본 명세서에는 (예를 들어, 기하학적 범위, 비율, 및 소재에 대한 구체적인 예와 함께) 다양한 연마 패드 구성 및 연마 프로세스가 예시되어 있기는 하나, 본원발명은 다른 타입의 연마 패드 제조 물질 및 증착물 제거 기술을 포함하도록 동일하게 적용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 달리 말하자면, 이러한 다른 물질 및 기술을 사용하는 것은 본 상세한 설명에 뒷따르는 청구범위에서 기술하는 바와 같은 본원 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 간주된다.The following describes an improved CMP polishing pad and process for polishing a semiconductor wafer and a layered structure thereon including metal damascene structures on the wafer. The present invention considers the influence of the physical properties of the polishing pad on the quality of the CMP process. In particular, it is known that rigid pads with reduced slurry drainage produce more surface defects, while more flexible polishing pads form dishing. Although various polishing pad configurations and polishing processes are illustrated herein (eg, with specific examples of geometric ranges, ratios, and materials), the present invention removes other types of polishing pad fabrication materials and deposits. It should be understood that the same may be applied to cover the technology. In other words, the use of such other materials and techniques is considered to be within the scope of the present invention as set forth in the claims following this specification.

다양한 연마 패드 구성에 덧붙여, 본원발명은 서브 마이크론(sub-micron) 입자를 포함하는 연마 유체와 함께 가공된 멀티스택(multistack) 폴리머 패드에 대해 웨이퍼를 압착하는 과정 및 압력하에서 연마 패드에 대해 웨이퍼를 이동시킴으로써 상기 이동하는 압력하의 접촉으로 인해 상기 웨이퍼 평면의 평면상의 제거가 이루 어지도록 하는 과정을 수반한다. 본원발명의 실시예에 따라 형성된 연마 패드는 다음과 같은 다양한 요소: 연마 유체 배출층, 연마 접촉부 또는 요소, 안내 플레이트, 및 선택적 탄성의 유연한(즉, 압축성의) 하부층을 포함한다. 몇몇 경우에, 다양한 패드 요소가 폴리머로 이루어지며, 연마 요소는 (ORMECOMTM 의 상표로 구입할 수 있는) PaniTM 으로 알려진 전도성 폴리머 폴리아닐릴, 탄소, 그래파이트, 또는 금속 충진된 폴리머와 같은 전기 전도성 물질로 제조될 수 있다. 다른 실시예에서는, 연마 요소가 탄소, 그래파이트, 또는 금속 충진된 폴리머와 같은 열 전도성 물질로 제조될 수 있다. 슬러리 배출 부재는 개방된 셀 폼(open cell foam)일 수 있으며, 압축성 하부층은 밀폐된 셀 폼(closed cell foam)일 수 있다. 슬러리 배출 기능은 안내 플레이트 상에 홈을 제공하거나 슬러리 유동이 조정되도록 배플을 형성함으로써 달성될 수도 있다.In addition to various polishing pad configurations, the present invention provides a method for pressing a wafer against a polishing pad under pressure and a process of compressing the wafer against a multistack polymer pad fabricated with polishing fluid comprising sub-micron particles. The movement involves the removal of the plane of the wafer plane due to the contact under the moving pressure. A polishing pad formed in accordance with an embodiment of the present invention includes a variety of elements: an abrasive fluid drainage layer, an abrasive contact or element, a guide plate, and an optional elastic flexible (ie, compressible) underlayer. In some cases, the various pad elements are made of polymers, and the polishing elements are known as Pani (available under the trademark of ORMECOM ) Conductive polymers may be made of electrically conductive materials such as polyanilyl, carbon, graphite, or metal filled polymers. In other embodiments, the polishing element may be made of a thermally conductive material such as carbon, graphite, or metal filled polymer. The slurry discharge member may be an open cell foam and the compressible underlayer may be a closed cell foam. The slurry discharge function may be accomplished by providing a groove on the guide plate or forming a baffle such that slurry flow is adjusted.

패드를 사용할 때(즉, 패드가 웨이퍼 표면에 대해 이동할 때), 연마 요소는 웨이퍼의 표면과 구름 접촉 또는 미끄럼 접촉을 할 수 있다. 구름 접촉의 경우에, 하나 이상의 연마 요소가 원통형 몸체 및 롤링 팁(rolling tip)을 구비할 수 있다. 롤링 팁은 폴리머, 산화 금속 또는 전기 전도 물질과 같은 다양한 소재로 제조될 수 있다. 롤링 팁 연마 요소는 미끄럼 접촉 연마 요소와 동일한 방식으로 연마 부재에 결합된다.When using the pad (ie, as the pad moves relative to the wafer surface), the polishing element may make a rolling or sliding contact with the surface of the wafer. In the case of rolling contact, one or more abrasive elements may have a cylindrical body and a rolling tip. Rolling tips can be made from a variety of materials such as polymers, metal oxides or electrically conductive materials. The rolling tip abrasive element is coupled to the abrasive member in the same manner as the sliding contact abrasive element.

본 명세서에 기술된 연마 패드는 CMP 프로세스와 관련된 다앙한 프로세싱 단계에서 사용될 수 있다. 이는 다양한 특성의 슬러리와 다수의 연마 패드가 연속해 서 사용되는 다단계 프로세스에서의 활용과 하나의 연마 패드와 하나 이상의 슬러리가 전체 연마 단계를 통해 사용되는 일 단계의 프로세스를 포함한다.The polishing pads described herein can be used in various processing steps associated with CMP processes. This includes utilization in a multi-step process where slurry of various properties and multiple polishing pads are used in series and one step process where one polishing pad and one or more slurries are used throughout the entire polishing step.

본원발명의 몇몇 실시예에서, 연마 패드는 패드 연마 표면의 마모 또는 간단히 "패드의 수명(end of pad life)"을 정량적으로 측정할 수 있도록 형성될 수 있다. 예를 들어, "패드 수명" 센서 또는 보다 일반적으로 "검출 센서"가 상부 표면으로부터(즉, 연마 요소의 팁으로부터 측정될 때) 소정의 깊이에서 패드 내에 내장될 수 있다. 센서가 배치된 또는 작동하는 미리 설정된 두께까지 패드가 마모됨에 따라, 센서는 마모를 검측하여 연마 시스템에 입력 신호를 제공한다.In some embodiments of the present invention, the polishing pad can be formed to enable quantitative measurement of wear or simply the “end of pad life” of the pad polishing surface. For example, a "pad life" sensor or more generally a "detection sensor" may be embedded in the pad at a predetermined depth from the top surface (ie, as measured from the tip of the polishing element). As the pad wears to a predetermined thickness at which the sensor is placed or operated, the sensor detects wear and provides an input signal to the polishing system.

수명 센서는 반사 코팅으로 덮힌 상부 표면을 갖는, 광학적으로 투명한 원통형 플러그로 구성될 수 있다. 플러그는 플러그의 반사 단부가 소정 높이만큼 패드의 상부 표면 아래에 위치되도록 패드 내에 내장될 수 있다. 광원 및 검출기가 광학적으로 투명한 창을 통해 연마 장치의 플래튼(platen) 내에 배치된다. 광 빔이 새로운 패드의 플러그에 투사될 때, 반사 표면은 광을 반사시켜서 패드가 아직 가용 수명 내에 있음을 지시한다. 그러나, 패드가 소정 수준으로 마모되고 플러그의 상부가 노출된 패드 표면과 대략 동일한 수준이 되면, 반사 표면은 마모되어 벗겨져서 광이 패드를 통해 투과될 것이다. 따라서, 이에 따른 반사된 광 신호의 강도 변화는 패드의 마모를 보여주는 피드백 신호를 제공한다. 이러한 변화는 "패드 수명"을 측정하기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, 반사 신호의 강도가 미리 설정된 한계치 이하가 됨으로써 수명이 지시될 수 있다). The life sensor may consist of an optically transparent cylindrical plug, having an upper surface covered with a reflective coating. The plug may be embedded in the pad such that the reflective end of the plug is positioned below the top surface of the pad by a predetermined height. The light source and detector are placed in a platen of the polishing apparatus through an optically transparent window. When the light beam is projected onto the plug of the new pad, the reflective surface reflects the light, indicating that the pad is still within its useful life. However, if the pad wears to a certain level and the top of the plug is approximately the same level as the exposed pad surface, the reflective surface will wear off and peel off, allowing light to pass through the pad. Thus, the change in intensity of the reflected light signal provides a feedback signal showing the wear of the pad. This change can be used to measure the "pad life" (eg, the life can be indicated by the intensity of the reflected signal being below a preset limit).

검출 하드웨어가 패드(및 플래튼) 아래에, 또는 패드 위에 놓일 수 있으며, 광학 삽입물이 반사된 광 신호를 검출하고 분석하기 위해 적당하게 변경될 수 있다. 남은 패드 수명의 백분율을 측정하기 위하여 하나 또는 다수의 이러한 플러그가 사용될 수 있다. 예를 들어, 패드 수명의 25%, 50%, 75%, 및 100% (또는 다른 증가량으로)에 상응하는 서로 다른 플러그가 서로 다른 깊이로 내장될 수 있다. 이러한 방식으로 하여 패드 마모 정보가 제공될 수 있다.The detection hardware can be placed under or on the pad (and platen), and the optical insert can be appropriately modified to detect and analyze the reflected optical signal. One or more such plugs can be used to measure the percentage of pad life remaining. For example, different plugs corresponding to 25%, 50%, 75%, and 100% (or in different increments) of pad life may be embedded at different depths. In this way, pad wear information can be provided.

본원발명의 다른 실시예에서는, 패드를 사용하는 동안 노출된 플러그 개구부의 크기가 패드 마모 및 이에 따른 패드 수명의 백분율에 대한 정보를 제공하도록, 단일한 원뿔형 플러그가 패드 표면과 동일한 높이로 장착될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 플러그가 다단(multi-step)의 표면을 가질 수 있는데, 이러한 표면은 패드가 마모됨에 따라 정도를 달리하여 노출된다. 단(step)의 높이는 패드 마모의 백분율에 관한 정보를 제공하도록 조정될 수 있다.In another embodiment of the present invention, a single conical plug may be mounted flush with the pad surface such that the size of the plug opening exposed while using the pad provides information about pad wear and thus the percentage of pad life. have. In another embodiment, the plug may have a multi-step surface, which surface is exposed to varying degrees as the pad wears. The height of the steps can be adjusted to provide information regarding the percentage of pad wear.

본원발명의 또 다른 실시예에서는, 패드 수명 센서 플러그가 반사도의 순서로 배치되는 가변 투과도를 갖는 스크린을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상부층은 100%의 반사도(예를 들어, 상기 플러그에 대한 완전 반사)를 갖으며 새 패드 표면과 동일한 높이로(또는 거의 동일하게) 배치될 수 있다. 25%의 플러그 깊이에, 이를 테면, 75%의 반사도를 갖는 스크린이 내장될 수 있으며, 마찬가지로, 50%의 플러그 깊이에 50% 반사도의 스크린이 내장될 수 있으며, 75%의 플러그 깊이에는 25% 반사도의 스크린이 내장될 수 있다. 물론 이와 같은 상대적 깊이 및 반사도 백분율은 설계자의 특별한 필요에 따라 유사한 기능을 달성하도록 변경될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the pad life sensor plug may comprise a screen having variable transmittance arranged in order of reflectivity. For example, the top layer may have a reflectivity of 100% (eg, full reflection to the plug) and may be disposed at the same height (or about the same) as the new pad surface. At 25% plug depth, for example, a screen with 75% reflectivity can be embedded, likewise a 50% plug depth can have a 50% reflectivity screen, and a 75% plug depth has 25%. Reflective screens may be incorporated. Of course, such relative depth and reflectance percentages can be modified to achieve similar functionality depending on the particular needs of the designer.

이러한 플러그/스크린 구성의 초기에, 투사된 빔은 완전히 반사될 것이며 패 드 수명은 100% (즉 새 패드)로 측정될 것이다. 패드가 마모됨에 따라, 상부 반사층이 제거되어 75% (및 그 이하) 반사도 스크린이 사용된다. 이러한 각각의 스크린이 노출됨에 따라 (그리고 계속된 마모로 계속해서 제거됨에 따라), 잔존 패드 수명이 반사된 신호의 강도에 따라 측정될 수 있다. 따라서 단일한 요소가 패드 수명을 측정하고 모니터링하기 위해 사용될 수 있다.At the beginning of this plug / screen configuration, the projected beam will be fully reflected and the pad life will be measured at 100% (ie a new pad). As the pads wear, the top reflective layer is removed to use a 75% (and less) reflectivity screen. As each of these screens is exposed (and subsequently removed with continued wear), the remaining pad life can be measured according to the strength of the reflected signal. Thus a single element can be used to measure and monitor pad life.

본원발명의 다양한 실시예에서, 센서는 새것일 경우의 패드의 상부 표면으로 소정 깊이 또는 깊이들에서 패드 내에 내장되는 두 개 이상의 프로브(probe)를 포함하는 전기 화학적 센서일 수 있다. 패드가 마모되어 프로부를 노출시킴에 따라, 슬러리가 프로부들 사이의 전기적 연결을 제공하며, 이로써 형성되는 전기 신호 경로는 패드 마모 및 결과적으로 패드의 수명을 검출하도록 검출기에 신호를 전송하거나 보내기 위해 사용될 수 있다.In various embodiments of the present invention, the sensor may be an electrochemical sensor that includes two or more probes embedded in the pad at a predetermined depth or depths to the upper surface of the pad when new. As the pad wears and exposes the pros, the slurry provides an electrical connection between the pros, and the resulting electrical signal path is used to send or send signals to the detector to detect pad wear and consequently the life of the pads. Can be.

또 다른 실시예에서는, 센서가, 새것일 경우의 패드 표면 아래에 소정 깊이로 내장된 전도성 플레이트일 수 있다. 외부 용량성(capacitive) 또는 와전류 센서가 전도성 플레이트로부터의 거리, 따라서 패드 두께 또는 패드 마모를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 본원발명의 이상의 실시예 및 여타 실시예들이 이하에서 더욱 상세히 설명된다.In another embodiment, the sensor may be a conductive plate embedded at a predetermined depth below the pad surface when it is new. An external capacitive or eddy current sensor can be used to detect distance from the conductive plate, and thus pad thickness or pad wear. The above and other embodiments of the present invention are described in more detail below.

도 3A를 참조하면, CMP 프로세스에 사용되며 본원발명의 일 실시예에 따라 형성된 원형 연마패드(200)의 측단면도가 도시되어 있다. 사용시, 연마 패드(200)는 연마되는 웨이퍼 표면에 대해 회전하며, 연마 패드의 표면은 웨이퍼 접촉 표면(202)에서 웨이퍼와 (통상적으로 압력 하에서) 접촉한다. 슬러리 방출 부 재(204)는 연마 요소(206) 사이의 슬러리 통로 내에서의 유동 제어를 제공한다.Referring to FIG. 3A, a cross-sectional side view of a circular polishing pad 200 used in a CMP process and formed in accordance with one embodiment of the present invention is shown. In use, the polishing pad 200 rotates relative to the wafer surface to be polished, and the surface of the polishing pad contacts the wafer (typically under pressure) at the wafer contact surface 202. Slurry discharge member 204 provides flow control within the slurry passageway between abrasive elements 206.

연마 패드의 기부(foundation)는 안내 플레이트(208)인데, 이는 연마 요소(206)의 측면 지지를 제공하며, 폴리머 또는 폴리카보네이트(polycarbonate) 소재와 같은 비 전도성 소재로 제조된다. 본원발명의 일 실시예에서는, 안내 플레이트(208)가 연마 요소(206) 각각을 수용하기 위하여 안내 플레이트(208)로부터 구멍뚫려 나간 또는 그 안에 조립된 구멍을 포함한다. 연마 요소(206)는 안내 플레이트(208)(연마 요소가 이를 관통한다)가 아닌 표면에 고정될 수 있으며; 양면 테이프나 에폭시와 같은 접착제에 의해 제 위치에 유지된다. 예를 들어, 연마 요소(206)는 유연한 하부층(이하에서 설명됨)이나 하우징(역시 후술됨)에 부착될 수 있으나, 그 길이방향에 있어서는 안내 플레이트(208)의 구멍을 통하여 수직 방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 연마 요소는 연마 요소과 관통하는 안내 플레이트 구멍의 직경보다 더 큰 기부 직경을 갖도록 구성될 수 있다. 에를 들어, "b"가 "a" 보다는 약간 크지만 연마 요소의 기부의 직경 "c" 보다는 작도록, 연마 요소의 몸체가 직경 "a"를 갖고 안내 플레이트의 구멍이 직경 "b"를 갖을 수 있다. 본질적으로 연마 요소는 평평한 플레이트의 상부 상의 원통 형상과 유사할 것이다. 다양한 실시예에서, 안내 플레이트(208)를 관통하는 구멍의 깊이 및 간격은 구체적인 CMP 프로세스에 맞춰진 최적화된 구성에 따라 변할 수 있다. 연마 요소는 각각 서로에 대해 그리고 안내 플레이트에 대해 평면 방향에서 유지된다.The foundation of the polishing pad is a guide plate 208, which provides lateral support of the polishing element 206 and is made of a non-conductive material, such as a polymer or polycarbonate material. In one embodiment of the present invention, the guide plate 208 includes holes drilled out of or assembled into the guide plate 208 to receive each of the polishing elements 206. The abrasive element 206 may be secured to a surface other than the guide plate 208 (the abrasive element penetrates it); It is held in place by an adhesive such as double sided tape or epoxy. For example, the polishing element 206 may be attached to a flexible lower layer (described below) or to a housing (also described below), but in its longitudinal direction freely move in the vertical direction through the aperture of the guide plate 208. Can be. The abrasive element can be configured to have a base diameter that is greater than the diameter of the abrasive element and the guiding plate hole therethrough. For example, the body of the polishing element may have a diameter "a" and the aperture of the guide plate may have a diameter "b" so that "b" is slightly larger than "a" but smaller than the diameter "c" of the base of the polishing element. have. In essence the abrasive element will resemble a cylindrical shape on top of a flat plate. In various embodiments, the depth and spacing of the holes through the guide plate 208 may vary depending on the optimized configuration tailored to the specific CMP process. The abrasive elements are each held in a plane direction with respect to each other and with respect to the guide plate.

도 3A에 도시된 바와 같이, 연마 요소(206)는 안내 플레이트의 표면 위로 돌출한다. 이는 서로 맞물린 연마 요소(206) 및 안내 플레이트(208) 사이에 슬러리 배출을 위한 공간(volume)을 제공한다. 연마 요소는 (예를 들어, 원형 및/또는 삼각형 단면과 같이)변화하는 기하 형태일 수 있으며 열적 또는 전기적 전도성 및 비 전도성 소재 중 하나 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 연마 요소(206)는 전도성 폴리머, PaniTM (상표 ORMECOMTM)으로 상업적으로 알려진 폴리 아닐린, 탄소, 그래파이트 또는 금속 충진된 폴리머와 같은 전기적 또는 열적 전도성 소재로 제조될 수 있다. 연마 요소(206)는 웨이퍼와 미끄럼 접촉을 하는 종래의 연마 요소일 수 있거나 각 요소의 일부가 구름 접촉을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연마 요소(206) 각각 또는 일부는 볼펜의 팁과 유사하게, 원통형 몸체 및 롤링 팁을 가질 수 있다. 롤링 팁은 폴리머, 산화 금속 또는 전기 전도성 소재일 수 있다.As shown in FIG. 3A, the polishing element 206 protrudes above the surface of the guide plate. This provides a volume for slurry discharge between the interlocking polishing elements 206 and the guide plate 208. The abrasive element can be of varying geometric shapes (such as, for example, circular and / or triangular cross sections) and can be made of one or a combination of thermally or electrically conductive and non-conductive materials. For example, the polishing element 206 may be made of an electrically or thermally conductive material such as a conductive polymer, polyaniline, carbon, graphite, or metal filled polymer, commercially known as Pani (trade name ORMECOM ). The polishing element 206 may be a conventional polishing element in sliding contact with the wafer or a portion of each element may include rolling contact. For example, each or some of the abrasive elements 206 may have a cylindrical body and a rolling tip, similar to the tip of a ballpoint pen. The rolling tip may be a polymer, metal oxide or an electrically conductive material.

다양한 실시예에서, 연마 요소(206)는 2.5mm 또는 그 이하 만큼 슬러리 배출 부재 위로 돌출할 수도 있다. 그러나 이러한 값은 연마 요소(206)의 소재 특성 및 표면위로의 원하는 슬러리 유동에 따라 2.5mm 보다 클 수도 있다는 것을 알 수 있다.In various embodiments, the polishing element 206 may protrude above the slurry discharge member by 2.5 mm or less. However, it can be seen that this value may be greater than 2.5 mm depending on the material properties of the polishing element 206 and the desired slurry flow over the surface.

본원발명의 일 실시예에서는, 서로 맞물린 연마 요소(206) 사이의 공간이 적어도 부분적으로는 슬러리 배출 부재(204)로 채워질 수 있다. 슬러리 배출 부재(204)는 CMP 프로세스 동안의 슬러리 유동율을 조정하기 위하여 기공 또는 배플이나 홈(도시되지 않음)과 같은 유동 저항 요소를 포함할 수 있다. 변화된 실시예에서는, 다공성 슬러리 배출 부재(204)가 10 내지 90%의 다공성(porosity)을 가지 며 안내 플레이트(208) 상에 놓여질 수 있다. 슬러리 배출 부재(204)는 양면 테이프와 같은 접착제에 의하여 안내 플레이트(208)에 결합될 수 있다. 부가적으로, 슬러리 배출 부재(204)는 슬러리 배출 부재(204)의 (연마 표면으로부터의) 다양한 깊이에서 원하는 슬러리 유동율을 달성하기 위하여 서로 다른 소재의 다양한 층으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 연마 표면에 있는 표면층은, 하부층이 슬러리 유동의 조정을 보조하기 위해 표면층 근처에 슬러리를 더 유지하도록 작은 기공을 갖는데 반하여, 표면 상의 슬러리 유동의 양 및 속도를 증가시키기 위하여 더 큰 기공을 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the space between the interlocking polishing elements 206 may be at least partially filled with the slurry discharge member 204. The slurry discharge member 204 may include flow resistive elements such as pores or baffles or grooves (not shown) to adjust the slurry flow rate during the CMP process. In a varying embodiment, the porous slurry discharge member 204 can be placed on the guide plate 208 with a porosity of 10 to 90%. Slurry discharge member 204 may be coupled to guide plate 208 by an adhesive, such as a double sided tape. In addition, the slurry discharge member 204 may be composed of various layers of different materials to achieve a desired slurry flow rate at various depths (from the polishing surface) of the slurry discharge member 204. For example, the surface layer on the polishing surface may have larger pores to increase the amount and velocity of slurry flow on the surface, while the lower layer has smaller pores to further retain the slurry near the surface layer to assist in the adjustment of slurry flow. Can have

연마 패드(200)는 또한 안내 플레이트(208)의 표면 상에 배치되어 안내 플레이트(208)와 슬러리 배출 부재(204) 사이에 그리고 안내 플레이트(208)로 연장하는 연마 요소(206)의 각 부분과 서로 맞물린 공간 사이에 배리어(barrier)를 형성하는 박막(210)을 포함할 수도 있다. 다른 경우에, 박막은 안내 플레이트(208) 하부에 위치할 수도 있다. 박막(210)은 전도성 또는 비 전도성 박막일 수 있으며 양면 테이프나 에폭시와 같은 접착제에 의하여 안내 플레이트(208)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 박막(210)은 전하는 통과시키나 액체는 통과시키기 않는 이온 교환막일 수 있다.The polishing pad 200 is also disposed on the surface of the guide plate 208 and with each portion of the polishing element 206 extending between the guide plate 208 and the slurry discharge member 204 and into the guide plate 208. It may also include a thin film 210 to form a barrier between the spaces engaged with each other. In other cases, the thin film may be located under the guide plate 208. The thin film 210 may be a conductive or non-conductive thin film and may be coupled to the guide plate 208 by an adhesive such as double-sided tape or epoxy. For example, the thin film 210 may be an ion exchange membrane that passes electric charge but does not allow liquid to pass.

연마 패드(200)는 또한 안내 플레이트(208), 박막(210), 연마 요소(206), 및 슬러리 배출 부재(204)를 적어도 부분적으로는 주변에서 하우징(212) 내에 포함하도록 형성된 하우징(212)을 포함할 수도 있다. 하우징(212)은 연마 작업 동안에 연마 패드(200)를 회전시키거나 다루기 위한 수단에 인터페이스를 제공하는 것에 추가하여 연마 패드(200)에 부가적인 안정성을 제공할 수 있다. 하우징(212)은 폴리머, 금속 등과 같이 단단한 소재라면 어떤 것으로도 제조될 수 있으며, 양면 테이프나 에폭시와 같은 접착제에 의하여 안내 플레이트(208)에 결합될 수 있다.The polishing pad 200 also includes a housing 212 formed to include the guide plate 208, the thin film 210, the polishing element 206, and the slurry discharge member 204 at least partially in the housing 212 at the periphery. It may also include. The housing 212 can provide additional stability to the polishing pad 200 in addition to providing an interface to the means for rotating or handling the polishing pad 200 during the polishing operation. The housing 212 may be made of any rigid material such as polymer, metal, or the like, and may be coupled to the guide plate 208 by an adhesive such as double-sided tape or epoxy.

연마 패드(200)의 두께(214)(T)는 사용과정 동안에 연마 패드의 강성 및 물리적 특성에 영향을 준다. 일 실시예에서는, 상기 두께가 25mm 일 수 있으나, 이러한 값은 연마 패드(200)를 구성하는데 사용되는 소재 및 실행될 CMP 프로세스의 형태에 따라 3 내지 10mm 사이에서 변할 수 있다.The thickness 214 (T) of the polishing pad 200 affects the stiffness and physical properties of the polishing pad during use. In one embodiment, the thickness may be 25 mm, but this value may vary between 3 and 10 mm depending on the material used to construct the polishing pad 200 and the type of CMP process to be performed.

도 3B를 참조하며, 연마 패드(200A)가 도시되어 있다. 연마 패드(200A)는 구성에 있어서는 도 2A를 참조하여 설명한 연마 패드(200)와 유사하나 압축성 하부층(216)을 포함하고 있다는 차이가 있다. 압축성 하부층(216)은 여러가지 특징들 중에서 압착될 때 연마 표면을 향하는 압력을 제공한다. 통상적으로, 압착은 5psi(제곱 인치당 파운드)에서 대략 10%일 수 있으나, 압착은 연마 패드(200)를 구성하는데 사용되는 소재 및 실행될 CMP 프로세스의 형태에 따라 변할 수 있다는 것을 알 수 있다. 압축성 하부층(216)은 RBX Industries, Inc. 에서 제조된 BONDTEXTM 으로 형성될 수 있다. 변화된 실시예에서, 압축성 하부층(216)은 하우징(212) 내에, 또는 하우징(212) 외부에 포함되거나, 또는 하우징(212) 대신에 사용될 수 있다.Referring to FIG. 3B, a polishing pad 200A is shown. The polishing pad 200A is similar in structure to the polishing pad 200 described with reference to FIG. 2A except that the polishing pad 200A includes the compressible underlayer 216. Compressible underlayer 216 provides a pressure towards the polishing surface when compressed, among other features. Typically, the compression may be approximately 10% at 5 psi (lbs per square inch), but it can be seen that the compression may vary depending on the material used to construct the polishing pad 200 and the type of CMP process to be performed. The compressible underlayer 216 is formed by RBX Industries, Inc. It may be formed of BONDTEX manufactured by. In a varying embodiment, the compressible underlayer 216 may be included in the housing 212, external to the housing 212, or used in place of the housing 212.

도 4는 본원발명의 일 실시예에 따라 구성된, 연마 패드(300)의 평면도를 도시한다. 연마 요소(206)는 연마 패드 전체에 걸쳐 서로 맞물려 있다. 슬러리 배 출 부재(204)는 안내 플레이트(도시되지 않음)로부터 돌출하는 연마 요소(206)에 의해 형성되고 하우징(212)에 의해 둘러싸인 공간 전체에 걸쳐 퍼져있다. 상기 공간이 슬러리 통로(302)를 제공하는 반면, 슬러리 배출 부재(204)는 도 3A를 참조하여 앞서 설명한 바와 같이 공간 전체에 걸쳐 슬러리 유동을 제어하기 위한 메커니즘을 제공한다.4 shows a top view of a polishing pad 300, constructed in accordance with one embodiment of the present invention. The polishing elements 206 are engaged with each other throughout the polishing pad. The slurry discharge member 204 is formed by the polishing element 206 protruding from the guide plate (not shown) and spread throughout the space surrounded by the housing 212. While the space provides slurry passageway 302, slurry discharge member 204 provides a mechanism for controlling slurry flow throughout the space as described above with reference to FIG. 3A.

연마 요소(206)의 배치는 구체적인 CMP 프로세스 및 슬러리 배출 특성에 따라 변할 수 있다. 변형된 실시예에서는, 각각의 연마 요소(206)의 직경(304)(D) 및 연마 패드(300)의 직경에 의해 결정될 때, 연마 요소(206)가 연마 패드 전체 표면적의 30 내지 80%의 밀도를 가질 수 있다. 일 실시예에서는, 직경(304)이 50 마이크로미터 이상이다. 다른 실시예에서는, 직경이 50 마이크로미터 내지 30 mm 사이에서 변할 수 있다. 연마 요소의 통상적인 직경은 3-10 mm이다.The placement of the polishing element 206 may vary depending on the specific CMP process and slurry discharge characteristics. In a modified embodiment, when determined by the diameter 304 (D) of each polishing element 206 and the diameter of the polishing pad 300, the polishing element 206 is 30-80% of the total surface area of the polishing pad. It may have a density. In one embodiment, the diameter 304 is at least 50 micrometers. In other embodiments, the diameter can vary between 50 micrometers and 30 mm. Typical diameters of the polishing elements are 3-10 mm.

상술한 바와 같이, 본원발명의 실시예에 따라 구성된 몇몇 연마 패드는 패드 수명(예를 들어 수명의 종료를 가리키는 패드 마모)의 일부 또는 완전한 종료를 측정하기 위하여 센서를 구비한다. 광학계, 전기화학계, 또는 전류계 센서가 이러한 수명/마모를 측정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 센서는 패드 상부 표면 아래에 있는 하나 이상의 소정 깊이에서 패드 내에 합체된다. 센서는, 패드 마모에 의해 노출될 때, 광학 신호의 전달이 이루어지게 하거나, 전기화학적 센서의 경우에, 폐쇄 회로로 전기 전도가 이루어지도록 하여, 이러한 신호가 센서로부터 하나 이상의 검출기로 전달되도록 한다. 와전류 또는 용량성 센서의 경우에, 전도성 플레이트가 패드의 상부 표면 아래에 내장될 수 있으며, 검출기는 패드의 상부 또는 하부 에 배치된다. 따라서 센서와 플레이트 사이의 패드 두께는 검출기가 감지하는 신호의 강도에 영향을 주며 패드 수명의 일부 또는 완전한 종료를 측정하기 위하여 사용된다.As noted above, some polishing pads constructed in accordance with embodiments of the present invention are equipped with sensors to measure a partial or complete end of pad life (eg pad wear indicating end of life). Optical, electrochemical, or ammeter sensors can be used to measure this life / wear. Such a sensor is incorporated into the pad at one or more predetermined depths below the pad top surface. The sensor allows the transmission of an optical signal when exposed by pad wear or, in the case of an electrochemical sensor, electrical conduction to a closed circuit such that this signal is transmitted from the sensor to one or more detectors. In the case of an eddy current or capacitive sensor, a conductive plate can be embedded below the top surface of the pad, and the detector is disposed above or below the pad. Thus, the pad thickness between the sensor and the plate affects the strength of the signal detected by the detector and is used to measure part or complete termination of the pad life.

도 5A는 패드(304) 내에 내장되는 광학 센서(302)의 측단면도를 도시한다. 광학 센서(306)의 상부 표면은 상부 표면의 하부에 있는 동안 투사된 빔(308)이 다시 반사(310)되도록 반사성을 갖는다. 이러한 센서는 연마 패드가 패드 연마 표면의 마모 또는 간단히 "패드 수명"을 정량적으로 측정할 수 있도록 구성되는 본원발명의 몇몇 실시예에 유용하다. 예를 들어, 광학 센서(302)는 패드의 상부 표면으로부터의(즉, 연마 요소의 팁으로부터 측정될 때) 소정 깊이에서 연마 패드(304) 내에 내장되는 "수명" 센서 또는 보다 일반적으로 "검침 센서"로서 작용할 수 있다. 센서가 배치되거나 작동되는 소정 두께까지 패드가 마모될 때, 센서는 마모를 검지하여 연마 시스템에 입력 신호를 제공한다.5A shows a cross-sectional side view of an optical sensor 302 embedded within pad 304. The upper surface of the optical sensor 306 is reflective such that the projected beam 308 is reflected 310 again while underneath the upper surface. Such sensors are useful in some embodiments of the present invention in which the polishing pad is configured such that the wear of the pad polishing surface or simply “pad life” can be quantitatively measured. For example, the optical sensor 302 may be a "lifetime" sensor or more generally a "reading sensor" embedded within the polishing pad 304 at a predetermined depth from the top surface of the pad (ie, as measured from the tip of the polishing element). Can act as ". When the pad wears to a predetermined thickness at which the sensor is placed or actuated, the sensor detects wear and provides an input signal to the polishing system.

센서(302)는 반사성 코팅으로 덮힌 상부 표면을 갖는, 광학적으로 투명한 원통형 플러그이다. 플러그는 플러그의 반사 단부가 소정 높이만큼 패드의 상부 표면 아래에 위치되도록 패드(304) 내에 내장될 수 있다. 광원 및 검출기가 광학적으로 투명한 창을 통해 연마 장치의 플래튼(platen) 내에 배치된다. 광 빔이 새로운 패드의 플러그에 투사될 때, 반사 표면은 광을 반사시켜서 패드가 아직 가용 수명 내에 있음을 지시한다. 그러나, 패드가 소정 수준으로 마모되고 플러그의 상부가 노출된 패드 표면과 대략 동일한 수준이 되면, 반사 표면은 마모되어 벗겨져서 광이 패드를 통해 투과될 것이다. 따라서, 이에 따른 반사된 광 신호의 강도 변화 는 패드의 마모를 보여주는 피드백 신호를 제공한다. 이러한 변화는 "패드 수명"을 측정하기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, 반사 신호의 강도가 미리 설정된 한계치 이하가 됨으로써 수명이 지시될 수 있다). Sensor 302 is an optically transparent cylindrical plug with a top surface covered with a reflective coating. The plug may be embedded in the pad 304 such that the reflective end of the plug is positioned below the top surface of the pad by a predetermined height. The light source and detector are placed in a platen of the polishing apparatus through an optically transparent window. When the light beam is projected onto the plug of the new pad, the reflective surface reflects the light, indicating that the pad is still within its useful life. However, if the pad wears to a certain level and the top of the plug is approximately the same level as the exposed pad surface, the reflective surface will wear off and peel off, allowing light to pass through the pad. Thus, the change in intensity of the reflected light signal provides a feedback signal showing the wear of the pad. This change can be used to measure the "pad life" (eg, the life can be indicated by the intensity of the reflected signal being below a preset limit).

검출 하드웨어가 패드(및 플래튼) 아래에, 또는 패드 위에 놓일 수 있으며, 광학 삽입물이 반사된 광 신호를 검출하고 분석하기 위해 적당하게 변경될 수 있는 것은 명백하다. 남은 패드 수명의 백분율을 측정하기 위하여 하나 또는 다수의 이러한 플러그가 사용될 수 있다. 예를 들어, 패드 수명의 25%, 50%, 75%, 및 100% (또는 다른 증가량으로)에 상응하는 서로 다른 플러그가 서로 다른 깊이로 내장될 수 있다. 이러한 방식으로 하여 패드 마모 정보가 제공될 수 있다.It is apparent that the detection hardware can be placed under or on the pad (and platen), and the optical insert can be appropriately modified to detect and analyze the reflected optical signal. One or more such plugs can be used to measure the percentage of pad life remaining. For example, different plugs corresponding to 25%, 50%, 75%, and 100% (or in different increments) of pad life may be embedded at different depths. In this way, pad wear information can be provided.

본원발명의 다른 실시예에서는, 패드를 사용하는 동안 노출된 플러그 개구부의 크기가 패드 마모 및 이에 따른 패드 수명의 백분율에 대한 정보를 제공하도록, 단일한 원뿔형 플러그가 패드 표면과 동일한 높이로 장착될 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 플러그가 다단(multi-step)의 표면을 가질 수 있는데, 이러한 표면은 패드가 마모됨에 따라 정도를 달리하여 노출된다. 단(step)의 높이는 패드 마모의 백분율에 관한 정보를 제공하도록 조정될 수 있다.In another embodiment of the present invention, a single conical plug may be mounted flush with the pad surface such that the size of the plug opening exposed while using the pad provides information about pad wear and thus the percentage of pad life. have. In another embodiment, the plug may have a multi-step surface, which surface is exposed to varying degrees as the pad wears. The height of the steps can be adjusted to provide information regarding the percentage of pad wear.

본원발명의 또 다른 실시예에서는, 패드 수명 센서 플러그가 반사도의 순서로 배치되는 가변 투과도를 갖는 스크린을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상부층은 100%의 반사도(예를 들어, 상기 플러그에 대한 완전 반사)를 갖으며 새 패드 표면과 동일한 높이로(또는 거의 동일하게) 배치될 수 있다. 25%의 플러그 깊이에, 이를 테면, 75%의 반사도를 갖는 스크린이 내장될 수 있으며, 마찬가지로, 50%의 플 러그 깊이에 50% 반사도의 스크린이 내장될 수 있으며, 75%의 플러그 깊이에는 25% 반사도의 스크린이 내장될 수 있다. 물론 이와 같은 상대적 깊이 및 반사도 백분율은 설계자의 특별한 필요에 따라 유사한 기능을 달성하도록 변경될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the pad life sensor plug may comprise a screen having variable transmittance arranged in order of reflectivity. For example, the top layer may have a reflectivity of 100% (eg, full reflection to the plug) and may be disposed at the same height (or about the same) as the new pad surface. At 25% plug depth, for example, a screen with 75% reflectivity can be embedded; likewise, a 50% plug depth can be embedded with a 50% reflectivity screen and 75% plug depth is 25 A screen with% reflectivity can be built in. Of course, such relative depth and reflectance percentages can be modified to achieve similar functionality depending on the particular needs of the designer.

도 5B-5E는 본원발명의 실시예에 따라 연마 패드(304)와 함께 사용되는, 상술한 다양한 광학 센서 구성의 예들을 도시한다. 물론 다른 구성의 광학 센서가 사용될 수도 있다. 특히, 도 5B는 반사 표면(306')을 구비하는 다단(multi-step) 광학 센서(312)를 도시하며, 도 5C는 다수의 반사 표면(306")을 구비하는 단일한 센서(314)를 도시하며, 도 5D는 단일한 센서에 반사 표면을 합체시키기 위한 다른 수단을 도시한다. 이러한 경우에 반사 표면(306"')은 삼각형 단면 센서(316)의 측면들을 포함한다. 도 5E는 가변 면적 광학 센서(318)를 도시하는데, 여기서 반사 표면(316)의 단면적 비율은 잔존 패드 수명 비율을 나타낸다. 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게, 센서(312, 314, 316, 318)가 패드의 상부 표면과 동일한 높이로 연마 패드에 합체될 수 있음은 명백하다. 반사된 광 신호 세기의 변화는 패드의 수명을 측정하도록 패드 마모에 대한 정보를 제공한다.5B-5E illustrate examples of various optical sensor configurations described above, used with polishing pad 304 in accordance with an embodiment of the present invention. Of course, other configurations of optical sensors may be used. In particular, FIG. 5B shows a multi-step optical sensor 312 having a reflective surface 306 ′, and FIG. 5C shows a single sensor 314 having multiple reflective surfaces 306 ″. 5D shows another means for incorporating a reflective surface into a single sensor. In this case the reflective surface 306 ″ ′ includes the sides of the triangular cross-sectional sensor 316. 5E shows a variable area optical sensor 318, where the cross sectional area ratio of the reflective surface 316 represents the remaining pad life ratio. It will be apparent to those skilled in the art that the sensors 312, 314, 316, 318 can be incorporated into the polishing pad at the same height as the top surface of the pad. The change in reflected optical signal strength provides information about pad wear to measure the life of the pad.

본원발명의 다른 실시예에서, 센서는 새것일 경우의 패드의 상부 표면으로 소정 깊이 또는 깊이들에서 패드 내에 내장되는 두 개 이상의 프로브(probe)를 포함하는 전기 화학적 센서일 수 있다. 이러한 구성의 예가 도 6A에 도시되어 있는데, 상기 도면은 새 패드(404)의 표면 아래에 위치하는 전기 화학적 센서(402)를 도시하고 있다. 패드가 마모되어 프로부를 노출시킴에 따라, 슬러리가 프로부들 사이의 전기적 연결을 제공하며, 이로써 형성되는 전기 신호 경로는 패드 마모 및 결과적으로 패드의 수명을 검출하도록 검출기에 신호를 전송하거나 보내기 위해 사용될 수 있다. 도 6B는 전기 화학적 센서가 패드 마모로 인하여 노출되며 프로브(406)가 슬러리 요소(408)의 존재에 의하여 연결되는 되는 것을 도시한다. 회로의 연속은 일정한 패드 마모가 발생했다는 것을 나타낸다.In another embodiment of the present invention, the sensor may be an electrochemical sensor comprising two or more probes embedded in the pad at a predetermined depth or depths to the upper surface of the pad when new. An example of such a configuration is shown in FIG. 6A, which shows an electrochemical sensor 402 positioned below the surface of the new pad 404. As the pad wears and exposes the pros, the slurry provides an electrical connection between the pros and the resulting electrical signal path is used to send or send signals to the detector to detect pad wear and consequently the life of the pads. Can be. 6B shows that the electrochemical sensor is exposed due to pad wear and the probe 406 is connected by the presence of the slurry element 408. Continuation of the circuit indicates that a constant pad wear has occurred.

본원발명의 또 다른 실시예에서는, 수명 센서가, 새것일 경우의 패드 표면 아래에 소정 깊이로 내장된 전도성 플레이트일 수 있다. 외부 용량성(capacitive) 또는 와전류 센서가 전도성 플레이트로부터의 거리, 따라서 패드 두께 또는 패드 마모를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 도 7A는 패드 표면(504) 아래에 내장된 전도성 플레이트(502)를 구비하는 이러한 구성의 예를 도시한다. 용량 센서 플레이트(506)가 패드 마모를 나타내는 분리(separation)를 측정하기 위하여 패드의 상부 표면에 유지된다. 도 7B는 분리를 측정하기 위하여 패드의 상부 표면에 유지되는 와전류 센서(508)를 구비하는 이러한 구성을 도시한다.In another embodiment of the present invention, the life sensor may be a conductive plate embedded at a predetermined depth below the pad surface when it is new. An external capacitive or eddy current sensor can be used to detect distance from the conductive plate, and thus pad thickness or pad wear. 7A shows an example of such a configuration with a conductive plate 502 embedded under the pad surface 504. A capacitive sensor plate 506 is held on the top surface of the pad to measure separation indicative of pad wear. 7B shows this configuration with an eddy current sensor 508 held on the top surface of the pad to measure the separation.

이와 같이 하여, 반도체 웨이퍼 상의 금속 다마신 구조체를 포함하여, 그 위에 층을 이루고 있는 구조체 및 반도체 웨이퍼의 연마를 위한, 향상된 CMP 연마 패드 및 프로세스가 기술되었다. 본원발명의 연마 패드 및 이를 사용하기 위한 프로세스가 일정하게 예시된 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본원발명의 범위는 이러한 실시예에 의하여 한정되어서는 않된다는 것을 밝혀둔다. 대신, 본원발명의 진정한 범위는 이하의 청구범위의 관점에서 다루어져야 한다.As such, improved CMP polishing pads and processes have been described for polishing semiconductor wafers and structures layered thereon, including metal damascene structures on semiconductor wafers. Although the polishing pad of the present invention and the process for using the same have been described with reference to the embodiments exemplarily described, it should be understood that the scope of the present invention should not be limited by this embodiment. Instead, the true scope of the invention should be dealt with in the light of the following claims.

Claims (32)

연마 패드로서,As a polishing pad, 일측면상에 다공성 슬러리 배출층이 부착되고 반대측면상에 압축성 하부층이 부착되어 있는 안내 플레이트; 및A guide plate having a porous slurry discharge layer attached on one side and a compressible lower layer attached on the opposite side; And 하나 및 다른 하나와 관련하여 그리고 상기 안내 플레이트와 관련하여 평면 방향 내에 유지되기 위하여, 상기 슬러리 배출층 및 상기 안내 플레이트를 통하여 서로 맞물린 다수의 안내 요소를 포함하며,A plurality of guide elements engaged with each other through the slurry discharge layer and the guide plate so as to remain in a planar direction with respect to one and the other and with respect to the guide plate, 상기 안내 요소 각각은 상기 압축성 하부층에 부착되며 상기 슬러리 배출층이 인접하는 상기 안내 플레이트의 표면 상부로 돌출하는,Each of the guide elements is attached to the compressive underlayer and the slurry discharge layer projects above the surface of the adjacent guide plate, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안내 플레이트와 상기 슬러리 배출층 사이에 배치되는 박막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,Further comprising a thin film disposed between the guide plate and the slurry discharge layer, 연마 패드.Polishing pads. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 박막이 전도성 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the thin film comprises a conductive thin film, 연마 패드.Polishing pads. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 박막이 비 전도성 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the thin film comprises a non-conductive thin film, 연마 패드.Polishing pads. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 박막이 접착제에 의하여 상기 안내 플레이트에 결합되는 것을 특징으로 하는,The thin film is bonded to the guide plate by an adhesive, 연마 패드.Polishing pads. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 박막이 이온 교환막을 포함하는 것을 특징으로 하는,The thin film comprises an ion exchange membrane, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안내 플레이트가 비 전도성 소재로 제조되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the guide plate is made of a non-conductive material, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연마 요소 중 일부 이상이 원형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는,Wherein at least some of the polishing elements have a circular cross section, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연마 요소 중 일부 이상이 삼각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는,Wherein at least some of the polishing elements have a triangular cross section, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연마 요소가, 열적 전도성 소재, 전기적 전도성 소재, 또는 비 전도성 소재 중 하나 또는 이들의 조합으로 제조되는 것을 특징으로 하는,The polishing element is made of one or a combination of thermally conductive, electrically conductive, or non-conductive materials, 연마 패드.Polishing pads. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 연마 요소가 전도성 폴리머 폴리 아닐린, 탄소, 그래파이트, 또는 금속 충진된 폴리머 중 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는,The polishing element is made of one of the conductive polymer polyaniline, carbon, graphite, or metal filled polymer, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연마 요소 중 하나 이상이 웨이퍼 표면과 미끄럼 접촉을 하도록 형성되는 것을 특징으로 하는,At least one of the polishing elements is formed in sliding contact with the wafer surface, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연마 요소 중 하나 이상이 웨이퍼 표면과 구름 접촉을 하도록 형성되는 것을 특징으로 하는,Wherein at least one of the polishing elements is formed to make a rolling contact with the wafer surface, 연마 패드.Polishing pads. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 웨이퍼 표면과 구름 접촉을 하도록 형성되는 상기 하나 이상의 연마 요소가 원통형 몸체 및 롤링 팁을 구비하는 것을 특징으로 하는,Wherein said at least one abrasive element formed in rolling contact with the wafer surface has a cylindrical body and a rolling tip, 연마 패드.Polishing pads. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 하나 이상의 연마 요소의 롤링 팁이 폴리머, 산화 금속, 또는 전기 전도성 소재 중 하나로 제조되는 것을 특징으로 하는,Wherein the rolling tip of the at least one abrasive element is made of one of a polymer, a metal oxide, or an electrically conductive material, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬러리 배출 부재가 다수의 슬러리 유동 저항 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는,Wherein said slurry discharge member comprises a plurality of slurry flow resistance elements, 연마 패드.Polishing pads. 제16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 슬러리 배출 부재가 10 내지 90%의 다공성을 갖는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the slurry discharge member has a porosity of 10 to 90%, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬러리 배출 부재가 접착제에 의하여 상기 안내 플레이트에 결합되는 것을 특징으로 하는,The slurry discharge member is characterized in that coupled to the guide plate by an adhesive, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬러리 배출 부재가 서로 다른 소재의 다수의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the slurry discharge member comprises a plurality of layers of different materials, 연마 패드.Polishing pads. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 슬러리 배출 부재가 비교적 큰 기공을 갖는 표면층과 비교적 작은 기공을 갖는 하부층을 포함하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the slurry discharge member comprises a surface layer having a relatively large pores and a lower layer having a relatively small pores, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안내 플레이트, 상기 연마 요소, 및 상기 슬러리 배출 부재를 적어도 부분적으로 주변에서 그 내부에 포함하도록 구성된 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,Further comprising a housing configured to include the guide plate, the polishing element, and the slurry discharge member at least partially in the periphery therein, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연마 패드가 3 내지 10mm 의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the polishing pad has a thickness of 3 to 10mm, 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압축성 하부층이 압착될 때 연마 패드의 연마 표면을 향하는 압력을 제공하도록 구성된 탄성 폴리머 또는 폼(foam)으로 형성되는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the compressible underlayer is formed of an elastomeric polymer or foam configured to provide a pressure towards the polishing surface of the polishing pad when pressed. 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연마 요소는, 상기 연마 요소가 집합적으로 전체 연마 패드 표면적의 30 내지 80%의 밀도를 갖도록, 연마 패드의 면에 걸쳐 분포되는 것을 특징으로 하는,Wherein said polishing element is distributed over the surface of the polishing pad such that said polishing element collectively has a density of 30 to 80% of the total polishing pad surface area. 연마 패드.Polishing pads. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 연마 요소 중 하나 이상의 작동 단부로부터 측정될 때, 상기 패드의 상부 표면으로부터 깊이를 두고 내장된 패드 마모 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,Further comprising a pad wear sensor embedded at a depth from an upper surface of the pad when measured from an operating end of one or more of the polishing elements, 연마 패드.Polishing pads. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 패드 마모 센서가 반사 코팅으로 덮힌 상부 표면을 갖는 광학적으로 투명한 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는,Wherein the pad wear sensor comprises an optically transparent plug having an upper surface covered with a reflective coating, 연마 패드.Polishing pads. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 패드 마모 센서가 상기 패드 내에서 서로 다른 깊이로 내장된 다수의 광학적으로 투명한 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는,Wherein the pad wear sensor comprises a plurality of optically transparent plugs embedded at different depths in the pad, 연마 패드.Polishing pads. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 패드 마모 센서가 상기 패드 표면의 상부 표면과 동일한 높이로 장착되는 광학적으로 투명한 원뿔형 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는,Wherein the pad wear sensor comprises an optically transparent conical plug mounted at the same height as the top surface of the pad surface, 연마 패드.Polishing pads. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 패드 마모 센서가 상기 패드가 마모됨에 따라 변화하는 정도로 노출되도록 구성된 다단 표면을 갖는 광학적으로 투명한 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는,Wherein the pad wear sensor comprises an optically transparent plug having a multi-stage surface configured to be exposed to varying degrees as the pad wears, 연마 패드.Polishing pads. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 패드 마모 센서가 반사도의 순서로 배치되며 가변 투과도를 갖는 스크린을 구비하는 광학적으로 투명한 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는,Wherein the pad wear sensor comprises an optically transparent plug arranged in an order of reflectivity and having a screen having a variable transmittance, 연마 패드.Polishing pads. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 패드 마모 센서가 상기 패드 내에 내장되는 두 개 이상의 프로브를 구비하는 전기 화학적 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는,Wherein the pad wear sensor comprises an electrochemical sensor having two or more probes embedded within the pad, 연마 패드.Polishing pads. 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 패드 마모 센서가 상기 패드 표면의 아래에서 깊이를 두고 내장된 전도성 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는,Wherein the pad wear sensor comprises a conductive plate embedded deeply below the pad surface, 연마 패드.Polishing pads.
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