KR20080020629A - Polishing pad comprising magnetically sensitive particles and method for the use thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화학 기계적 연마에 유용한 연마 패드에 관한 것이다.The present invention relates to a polishing pad useful for chemical mechanical polishing.
화학 기계적 연마(chemical-mechanical polishing; "CMP") 공정은 마이크로전자 소자 제조에서 반도체 웨이퍼, 집적회로, 전계 방출 디스플레이, 및 많은 다른 마이크로전자 기판 상에 편평한 표면을 형성하기 위해 사용된다. 예를 들면, 반도체 소자의 제조는 일반적으로 다양한 공정층(process layer)의 형성, 이러한 층의 일부의 선택적인 제거 또는 패턴화, 및 집적회로를 형성하기 위한 반도체 기판 표면 위에 추가적인 공정층의 침착을 포함한다. 공정층은 예로써, 절연층, 게이트 산화물층, 도전층, 및 금속 또는 유리층 등을 포함할 수 있다. 일반적으로, 공정의 특정한 단계에서 공정층의 최상부 표면이 평면인, 즉 편평한 것이 후속 층의 침착을 위해 바람직하다. CMP는 공정층을 평탄화시키는 데 사용되며, 여기서, 침착된 물질, 예를 들면 도전성 또는 절연 물질을 연마하여, 웨이퍼를 후속 공정 단계를 위해 평탄화한다.Chemical-mechanical polishing (“CMP”) processes are used to form flat surfaces on semiconductor wafers, integrated circuits, field emission displays, and many other microelectronic substrates in microelectronic device fabrication. For example, fabrication of semiconductor devices generally involves the formation of various process layers, selective removal or patterning of some of these layers, and the deposition of additional process layers on the surface of the semiconductor substrate to form integrated circuits. Include. The process layer may include, for example, an insulating layer, a gate oxide layer, a conductive layer, a metal or glass layer, and the like. In general, it is preferable for the deposition of subsequent layers that the top surface of the process layer is planar, ie flat, at certain stages of the process. CMP is used to planarize the process layer, where the deposited material, for example conductive or insulating material, is polished to planarize the wafer for subsequent process steps.
전형적 CMP 공정에서, CMP 공구(tool)의 캐리어 상에 웨이퍼를 뒤집어 장착한다. 일정한 힘으로 캐리어 및 웨이퍼를 연마 패드를 향해 하향으로 민다. 캐리 어 및 웨이퍼는 CMP 공구의 연마 테이블 상의 회전 연마 패드 위에서 회전한다. 일반적으로, 연마 조성물(또한, 연마 슬러리로도 불림)은 연마 공정 동안 회전 웨이퍼와 회전 연마 패드 사이에 도입된다. 전형적으로, 연마 조성물은 최상부 웨이퍼 층(들)의 일부와 상호작용하거나 이들을 용해시키는 화학 물질, 및 상기 층(들)의 일부를 물리적으로 제거하는 연삭 물질을 함유한다. 웨이퍼 및 연마 패드는 동일한 방향 또는 반대 방향으로 회전할 수 있고, 어느 쪽이든 수행되는 특정 연마 공정에 바람직하다. 또한, 캐리어는 연마 테이블 상의 연마 패드를 가로질러 진동한다. In a typical CMP process, the wafer is mounted upside down on a carrier of a CMP tool. With a constant force, the carrier and the wafer are pushed downward toward the polishing pad. The carrier and wafer rotate on a rotating polishing pad on the polishing table of the CMP tool. Generally, the polishing composition (also called the polishing slurry) is introduced between the rotating wafer and the rotating polishing pad during the polishing process. Typically, the polishing composition contains chemicals that interact with or dissolve some of the top wafer layer (s), and grinding materials that physically remove some of the layer (s). The wafer and the polishing pad can rotate in the same direction or in opposite directions and are preferred for the particular polishing process performed either way. The carrier also vibrates across the polishing pad on the polishing table.
화학 기계적 연마 공정에 사용되는 연마 패드는, 중합체 함침 포, 미세다공질 필름, 셀형 중합체 발포체, 비다공질 중합체 시트 및 소결된 열가소성 입자를 포함하는 연질 및 경질 패드 재료를 둘 다 사용하여 제조된다. 폴리에스테르 부직포에 힘침된 폴리우레탄 수지를 함유하는 패드가 중합체 함침 포 연마 패드의 예이다. Polishing pads used in chemical mechanical polishing processes are made using both soft and hard pad materials including polymeric impregnated fabrics, microporous films, cellular polymeric foams, nonporous polymeric sheets, and sintered thermoplastic particles. Pads containing a polyurethane resin impregnated with a polyester nonwoven fabric are examples of polymer impregnated fabric polishing pads.
CMP용 연마 패드의 향상에 대해 관심이 집중되고 있으나, 연마 패드는 전형적으로 CMP 공정의 고정 요소이다. 즉, 연마 패드가 일단 선택되고 사용 위치에 놓이게 되면, 연마 패드의 물리적 특성은 화학 기계적 연마 공정의 진행 동안에는 변경될 수 없다. 그러나 연마 기판의 표면 특성은 표면이 연마되어 평면에 가까워짐에 따라 변화를 겪는다. 결국 연마 공정 동안 연마 패드 특성의 조절을 허용하는 연마 패드, 연마 시스템 및 연마 방법이 여전히 필요하다.While attention is focused on the improvement of polishing pads for CMP, the polishing pad is typically a fixed element of the CMP process. That is, once the polishing pad is selected and placed in use, the physical properties of the polishing pad cannot be changed during the progress of the chemical mechanical polishing process. However, the surface properties of the abrasive substrates change as the surfaces are polished and closer to the plane. After all, there is still a need for polishing pads, polishing systems and polishing methods that allow adjustment of polishing pad properties during the polishing process.
본 발명은 그러한 연마 패드, 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명의 상기 및 다른 이점, 및 부가적인 발명적 특징은 하기 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. The present invention provides such polishing pads, systems and methods. These and other advantages, as well as additional inventive features, of the present invention will become apparent from the following detailed description.
발명의 간단한 요약Brief summary of the invention
본 발명은 변형가능한(deformable) 연마 패드 부재 및 그 안에 분산된 감자성(magnetically sensitive) 입자를 포함하며, 적용된 자기장의 존재시 하나 이상의 특성이 변경되는 연마 패드를 제공한다. 본 발명은 또한 (a) 변형가능한 연마 패드 부재 및 그 안에 분산된 감자성 입자를 포함하며, 적용된 자기장의 존재시 하나 이상의 특성이 변경되는 연마 패드, 및 (b) 연마 패드에 인접하여 배치되는 강도 조절 자기장을 포함하는 연마 시스템을 제공한다. 본 발명은 또한 (a) 변형가능한 연마 패드 부재 및 그 안에 분산된 감자성 입자를 포함하며, 적용된 자기장의 존재시 하나 이상의 특성이 변경되는 연마 패드를 제공하는 단계, (b) 연마 패드를 기판과 접촉시키는 단계, (c) 자기장을 연마 패드에 적용하는 단계, 및 (d) 연마 패드를 기판에 대해 움직여 기판을 연마하는 단계를 포함하는, 기판 연마 방법을 제공한다. The present invention provides a polishing pad comprising a deformable polishing pad member and magnetically sensitive particles dispersed therein, wherein one or more properties are altered in the presence of an applied magnetic field. The invention also includes a polishing pad comprising (a) a deformable polishing pad member and potato particles dispersed therein, wherein one or more properties are altered in the presence of an applied magnetic field, and (b) a strength disposed adjacent to the polishing pad. Provided is a polishing system comprising a controlled magnetic field. The present invention also provides a polishing pad comprising (a) a deformable polishing pad member and potato particles dispersed therein, wherein the polishing pad is altered in one or more properties in the presence of an applied magnetic field; Contacting, (c) applying a magnetic field to the polishing pad, and (d) moving the polishing pad relative to the substrate to polish the substrate.
발명의 상세한 설명Detailed description of the invention
본 발명은 변형가능한 연마 패드 부재 및 그 안에 분산된 감자성 입자를 포함하며, 적용된 자기장의 존재시 하나 이상의 특성이 변경되는 연마 패드를 제공한다. 자기장이 본 발명의 연마 패드에 적용될 때, 변형가능한 연마 패드 부재 내부에 함유된 감자성 입자는 자기장에 의해 반발되거나 끌림으로써, 변형가능한 연마 패드 부재에 힘을 행사한다. 이 힘은 연마 패드 부재를 변형시키고(예, 하나 이상의 차원(dimension)으로 연장 또는 수축시킴), 이것이 변형가능한 연마 패드 부재를 포함하는 연마 패드의 하나 이상의 특성을 변경시킨다. 따라서, 본 발명의 연마 패드는 사용자가 연마 패드에 자기장을 적용함으로써 사용 동안의 연마 패드 특성을 설정할 수 있게 한다. The present invention provides a polishing pad comprising a deformable polishing pad member and potato particles dispersed therein, wherein one or more properties are altered in the presence of an applied magnetic field. When a magnetic field is applied to the polishing pad of the present invention, the potato particles contained inside the deformable polishing pad member exert a force on the deformable polishing pad member by being repelled or attracted by the magnetic field. This force deforms (eg extends or contracts in one or more dimensions) the polishing pad member, which changes one or more properties of the polishing pad comprising the deformable polishing pad member. Thus, the polishing pad of the present invention allows a user to set polishing pad characteristics during use by applying a magnetic field to the polishing pad.
본원에 사용되는 용어 "적용된 자기장"은 연마 패드가 사용되는 특정 위치에 존재할 수 있는 임의의 자연 자기장(예, 지구 자기장) 이외에 본 발명의 연마 패드에 적용되는 자기장을 가리킨다. 본원에 사용되는 "감자성 입자"는 적용된 자기장에 의해 끌리거나 반발되는 임의의 입자를 가리킨다. As used herein, the term “applied magnetic field” refers to the magnetic field applied to the polishing pad of the present invention in addition to any natural magnetic field (eg, earth magnetic field) that may be present at the particular location where the polishing pad is used. As used herein, "magnetic particles" refers to any particle attracted or repelled by an applied magnetic field.
감자성 입자는 무기 입자, 유기입자, 또는 무기 및 유기 입자의 혼합물을 포함할 수 있다. 무기 감자성 입자는 당업계에 널리 공지되어 있으며, Fe3O4, Nd-Fe-B, Ba-Sr 페라이트, Ni-Zn-Cu 페라이트, SmCo5, Sm2Co17, 철, 강철, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 본 발명에 유용한 유기 (또는 금속-유기) 감자성 입자는 문헌["Metal-Organic and Organic Molecular Magnets", editors P. Day and A. F. Underhill (The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1999) and "Organic Conductors, Superconductors and Magnets: From Synthesis to Molecular Electronics", editors Lahcene Ouahab and Eduard Yagubskii (Kluwer Academic Publishers, 2004)]에 기재된 것을 포함한다. 바람직하게는, 유기 또는 금속-유기 입자는 V[테트라시아노에틸렌]~2, V[Cr(CN)]~0.9, Cr(테트라시아노에틸렌)2, KV[Cr(CN)6], 및 C-60 플러린(fullerene)으로 구성된 군에서 선택되며, 이들 중의 어느 것이나 합성 방법에 따라 구원 분자(molecules of salvation)를 추가로 포함할 수 있다(예, V[Cr(CN)]~0.9·2.8 H2O, KV[Cr(CN)6]·2 H2O 등). Potato particles may comprise inorganic particles, organic particles, or a mixture of inorganic and organic particles. Inorganic potato particles are well known in the art and include Fe 3 O 4 , Nd-Fe-B, Ba-Sr ferrite, Ni-Zn-Cu ferrite, SmCo 5 , Sm 2 Co 17 , iron, steel, and these It contains a mixture of. Organic (or metal-organic) potato particles useful in the present invention are described in "Metal-Organic and Organic Molecular Magnets", editors P. Day and AF Underhill (The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1999) and "Organic Conductors, Superconductors and Magnets: From Synthesis to Molecular Electronics ", editors Lahcene Ouahab and Eduard Yagubskii (Kluwer Academic Publishers, 2004). Preferably, the organic or metal-organic particles are selected from V [tetracyanoethylene] -2 , V [Cr (CN)] 0.9 , Cr (tetracyanoethylene) 2 , KV [Cr (CN) 6 ], and It is selected from the group consisting of C-60 fullerene, any one of which may further include molecules of salvation (eg, V [Cr (CN)] ~ 0 depending on the method of synthesis. 9 2.8 H 2 O, KV [Cr (CN) 6 ] · 2 H 2 O, etc.).
감자성 입자는 어떤 특별한 처리 없이 사용될 수도 있으나, 일부 경우, 예를 들어 변형가능한 연마 패드 재료 내의 감자성 입자의 분산도 또는 부착성을 개선하기 위해 입자를 코팅하는 것이 바람직할 수도 있다. 입자의 자성 감도를 실질적으로 저해하거나 제거하지 않는 한, 임의의 적합한 코팅을 사용할 수 있다. 유용한 코팅은 중합체 코팅, 예컨대 폴리우레탄, 나일론, 폴리에틸렌, 또는 입자에 바람직한 특성을 부여하는 임의의 다른 중합체를 포함하는 코팅을 포함한다. Potato particles may be used without any special treatment, but in some cases it may be desirable to coat the particles, for example, to improve the dispersibility or adhesion of the potato particles in the deformable polishing pad material. Any suitable coating can be used so long as it does not substantially inhibit or eliminate the magnetic sensitivity of the particles. Useful coatings include polymer coatings, such as polyurethane, nylon, polyethylene, or any other polymer that imparts desirable properties to the particles.
변형가능한 연마 패드 부재는 임의의 적합한 양의 감자성 입자를 포함할 수 있다. 감자성 입자의 양은 변형가능한 연마 패드 부재가 적용된 자기장에 반응하는 정도에 영향을 줄 것이다. 감자성 입자의 양의 증가는 전형적으로 적용된 가지장의 존재하에 변형가능한 연마 패드 부재가 변형되는 정도를 증가시킴으로써, 연마 패드의 특성이 변경되는 정도를 증가시킬 것이다. 감자성 입자의 양의 감소는 일반적으로 반대 효과를 갖는다. 본 발명의 연마 패드는 0.1 중량％ 이상(예, 5 중량％ 이상, 또는 10 중량％ 이상)의 감자성 입자, 예컨대 20 중량％ 이상(예, 30 중량％ 이상), 또는 40 중량％ 이상(예, 60 중량％ 이상)의 감자성 입자를 포함할 수 있다. 전형적으로, 본 발명의 연마 패드는 60 중량％ 이하의 감자성 입자를 포함할 것이고, 40 중량％ 이하, 예컨대 20 중량％ 이하(예, 10 중량％ 이하, 5 중량％ 이하)의 감자성 입자를 포함할 수 있다. The deformable polishing pad member may include any suitable amount of potato particles. The amount of potato particles will affect the extent to which the deformable polishing pad member responds to the applied magnetic field. Increasing the amount of potato particles will typically increase the degree to which the deformable polishing pad member is deformed in the presence of the applied eggplant, thereby increasing the extent to which the properties of the polishing pad are altered. Reduction of the amount of potato particles generally has the opposite effect. The polishing pad of the present invention may comprise at least 0.1 wt% (eg at least 5 wt%, or at least 10 wt%) of potato particles, such as at least 20 wt% (eg at least 30 wt%), or at least 40 wt% (eg , At least 60% by weight) of the potato particles. Typically, the polishing pad of the present invention will comprise up to 60% by weight of potato particles, wherein up to 40% by weight, such as up to 20% by weight (eg, up to 10% by weight, up to 5% by weight) of potato particles It may include.
감자성 입자는 임의의 적합한 평균 입경을 가질 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "평균 입경"은 갯수 기준의 평균 직경을 가리킨다. 전형적으로 감자성 입자의 평균 입경은 5 ㎛ 이하, 예컨대 3 ㎛ 이하, 또는 심지어 1 ㎛ 이하이다. 감자성 입자의 평균 입경은 일반적으로 0.1 내지 5 ㎛, 예컨대 0.3 내지 3 ㎛, 또는 심지어 0.5 내지 1 ㎛ 범위 이내이다. 감자성 입자는 구체, 직사각형 고체, 정육면체, 박편, 침상체, 및 이들의 혼합물을 포함하는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. The potato particles can have any suitable average particle diameter. As used herein, the term “average particle diameter” refers to the average diameter on the basis of number. Typically the average particle diameter of the potato particles is 5 μm or less, such as 3 μm or less, or even 1 μm or less. The average particle diameter of the potato particles is generally within the range of 0.1 to 5 μm, such as 0.3 to 3 μm, or even 0.5 to 1 μm. The potato particles can have any suitable shape, including spheres, rectangular solids, cubes, flakes, acicular bodies, and mixtures thereof.
감자성 입자를 포함하는 변형가능한 연마 패드 부재는, 자기장이 적용될 때 연마 패드의 특성이 자기장 부재하의 연마 패드의 특성에 비해 변경되도록 허용하기만 한다면, 임의의 적합한 재료로부터 제조될 수 있다. 연마 패드의 특성에 대한 적용된 자기장의 효과는 물론 연마 패드의 재료 뿐 아니라 연마 패드에 존재하는 감자성 입자의 농도 및 적용된 자기장의 강도에 따라서도 달라질 것이다. 따라서, 사용되는 특정 재료의 선택은 개개의 패드 형태 및 목적 용도에 따라 달라질 것이다. The deformable polishing pad member comprising the potato particles can be made from any suitable material as long as it allows the properties of the polishing pad to be changed relative to the properties of the polishing pad under the magnetic field member when the magnetic field is applied. The effect of the applied magnetic field on the properties of the polishing pad will of course depend on the material of the polishing pad as well as the concentration of the potato particles present in the polishing pad and the strength of the applied magnetic field. Thus, the choice of the particular material used will depend upon the individual pad form and intended use.
일반적으로, 변형가능한 연마 패드 부재는 천연 또는 합성 엘라스토머성 중합체와 같은 엘라스토머성 재료를 포함할 것이다. 적합한 중합체는 엘라스토머, 폴리우레탄, 폴리올레핀, 폴리카르보네이트, 폴리비닐알콜, 나일론, 천연 및 합성 고무, 스티렌 중합체, 폴리방향족, 플루오로중합체, 폴리이미드, 가교 폴리우레탄, 열경화성 폴리우레탄, 가교 폴리올레핀, 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트, 엘라스토머성 폴리에틸렌, 이들의 공중합체 및 블록 공중합체, 및 이들의 혼합물 및 블렌드를 포함한다. Generally, the deformable polishing pad member will comprise an elastomeric material, such as a natural or synthetic elastomeric polymer. Suitable polymers include elastomers, polyurethanes, polyolefins, polycarbonates, polyvinyl alcohols, nylons, natural and synthetic rubbers, styrene polymers, polyaromatics, fluoropolymers, polyimides, crosslinked polyurethanes, thermoset polyurethanes, crosslinked polyolefins, Polyethers, polyesters, polyacrylates, elastomeric polyethylenes, copolymers and block copolymers thereof, and mixtures and blends thereof.
변형가능한 연마 패드 부재 및 감자성 입자를 포함하는 연마 패드는 임의의 적합한 저장 모듈러스를 가질 수 있다. 적용된 자기장의 부재하에, 연마 패드의 저장 모듈러스는 전형적으로 100 내지 1,000 MPa, 예컨대 400 내지 900 MPa, 또는 심지어 450 내지 800 MPa(예, 500 내지 700 MPa)일 것이다. 연마 패드는 특정 용도에 적당할 수 있는 보다 낮은 저장 모듈러스를 갖도록 구성될 수 있다. 즉, 본 발명의 연마 패드는 350 MPa 이하(예, 0.1 MPa 내지 350 MPa, 예컨대 1 MPa 내지 350 MPa, 또는 10 MPa 내지 350 MPa, 또는 심지어 100 MPa 내지 350 MPa)의 저장 모듈러스를 가질 수 있다. 연마 패드의 저장 모듈러스는 ASTM D790에 보고된 프로토콜에 따라 측정할 수 있다. The polishing pad comprising the deformable polishing pad member and the potato particles can have any suitable storage modulus. In the absence of an applied magnetic field, the storage modulus of the polishing pad will typically be from 100 to 1,000 MPa, such as 400 to 900 MPa, or even 450 to 800 MPa (eg, 500 to 700 MPa). The polishing pad can be configured to have a lower storage modulus that may be suitable for a particular application. That is, the polishing pad of the present invention may have a storage modulus of 350 MPa or less (eg, 0.1 MPa to 350 MPa, such as 1 MPa to 350 MPa, or 10 MPa to 350 MPa, or even 100 MPa to 350 MPa). The storage modulus of the polishing pad can be measured according to the protocol reported in ASTM D790.
변형가능한 연마 패드 부재 및 감자성 입자를 포함하는 연마 패드는 임의의 적합한 압축성(compressibility)을 가질 수 있다. 압축성은 일반적으로 주어진 하중 하에서 연마 패드 두께의 퍼센트 변화로서 기술된다(예, 본래 연마 패드 두께(하중 없음)에 대한 주어진 하중 하에서의 연마 패드 두께를 퍼센트로 기술함). 연마 패드의 압축성의 바람직한 측정 방법은 (a) 어떠한 하중도 적용되지 않은 연마 패드의 두께(D1)를 측정하고, (b) 주어진 하중(예, 32 kPa(4.7 psi))을 1분 동안 연마 패드에 적용하여 연마 패드를 압축하고, (c) 압축된 연마 패드의 두께(D2)를 측정하고, (d) 하기 관계식에 따라 퍼센트 압축성을 측정하는 것을 포함한다. The polishing pad comprising the deformable polishing pad member and the potato particles may have any suitable compressibility. Compressibility is generally described as a percentage change in polishing pad thickness under a given load (eg, describing the polishing pad thickness under a given load as a percentage of the original polishing pad thickness (no load)). A preferred method of measuring the compressibility of the polishing pad is to (a) measure the thickness D1 of the polishing pad to which no load is applied, and (b) apply a given load (eg 32 kPa (4.7 psi)) for one minute to the polishing pad. And compressing the polishing pad, (c) measuring the thickness D2 of the compressed polishing pad, and (d) measuring the percent compressibility according to the following equation.
퍼센트-압축성(％) = [(D1-D2)/D1]x100Percent-compressibility (%) = [(D1-D2) / D1] x100
연마 패드의 압축성은 시판되는 기기(예, B.C. 아메스 인크.(Ames Inc.)에서 시판하는 "아메스 미터(Ames Meter)" 모델 BG2500-1-04)를 이용하여 측정할 수 있다. 적용된 자기장의 부재하에, 32 kPa의 하중 하에서의 연마 패드의 평균 퍼센트 압축성은 일반적으로 2％ 이상, 예컨대 4％ 이상, 또는 심지어 10％ 이상(예, 15％ 이상, 또는 심지어 20％ 이상)일 것이다. 압축성은 일반적으로 2 내지 50％, 예컨대 4 내지 40％, 또는 10 내지 30％의 범위 이내일 것이다.The compressibility of the polishing pad can be measured using a commercially available instrument (eg, "Ames Meter" model BG2500-1-04, available from B.C. Ames Inc.). In the absence of an applied magnetic field, the average percent compressibility of the polishing pad under a load of 32 kPa will generally be at least 2%, such as at least 4%, or even at least 10% (eg, at least 15%, or even at least 20%). Compressibility will generally be in the range of 2-50%, such as 4-40%, or 10-30%.
변형가능한 연마 패드 및 감자성 입자를 포함하는 연마 패드는 임의의 적합한 탄력(resilience)을 가질 수 있다. 탄력은 전형적으로 퍼센트-반발능력(rebound capacity)으로 언급된다. 연마 패드의 퍼센트-반발능력의 바람직한 측정 방법은 (a) 어떠한 하중도 적용하지 않은 연마 패드의 두께(D1)를 측정하고, (b) 주어진 하중(예, 32 kPa(4.7 psi))을 연마 패드에 1분 동안 적용하여 연마 패드를 압축하고, (c) 압축된 연마 패드 두께(D2)를 측정하고, (d) 하중을 연마 패드로부터 제거하고 1분 동안 연마 패드가 반발되도록 허용하고, (e) 반발된 연마 패드의 두께(D3)를 측정하고, (f) 하기 관계식에 따라 연마 패드의 퍼센트-반발능력을 측정하는 것을 포함한다. The polishing pad comprising the deformable polishing pad and the potato particles can have any suitable resilience. Elasticity is typically referred to as percent-rebound capacity. A preferred method of measuring the percent-rebound capacity of a polishing pad is to (a) measure the thickness D1 of the polishing pad without any load applied, and (b) apply a given load (eg 32 kPa (4.7 psi)) to the polishing pad. Press for 1 minute to compress the polishing pad, (c) measure the compressed polishing pad thickness (D2), (d) remove the load from the polishing pad and allow the polishing pad to repel for 1 minute, (e) ) Measuring the thickness D3 of the repelled polishing pad, and (f) measuring the percent-repulsion capacity of the polishing pad according to the following equation.
퍼센트-반발(％) = [(D3-D2)/(D1-D2)]x100Percent-rebound (%) = [(D3-D2) / (D1-D2)] x100
압축성에서와 같이, 연마 패드의 퍼센트-반발은 시판되는 기기, 예컨대 전술한 "아메스 미터"를 사용하여 측정할 수 있다. 대부분의 용도에 있어서, 연마 패드는 적용된 자기장 부재하에서 높은 퍼센트-반발능력을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 연마 패드는 32 kPa(4.7 psi)의 하중 적용시 50％ 이상, 예컨대 60％ 이상, 또는 85％ 이상의 퍼센트-반발능력을 갖는 것이 바람직하다. 물론 일부 용도에서는 25％ 이상(예, 30％ 이상, 또는 40％ 이상)의 보다 낮은 퍼센트-반발능력이 적합할 수도 있다. As with compressibility, the percent-repulsion of the polishing pad can be measured using a commercially available instrument, such as the "ames meter" described above. For most applications, it is desirable for the polishing pad to have a high percent-repulsion capacity in the absence of an applied magnetic field. That is, the polishing pad preferably has a percent-repulsion capacity of at least 50%, such as at least 60%, or at least 85%, when applied at a load of 32 kPa (4.7 psi). Of course, in some applications a lower percent-repulsion capacity of at least 25% (eg, at least 30%, or at least 40%) may be suitable.
변형가능한 연마 패드 및 감자성 입자를 포함한 연마 패드는 임의의 적합한 경도를 가질 수 있다. 경도는 쇼어(Shore) 방법에 따라 경도계를 사용하여, 예컨대 ASTM D-2240-95에 따라 측정할 수 있다. 즉, 본 발명의 연마 패드는 40A 내지 90D의 쇼어 경도를 가질 수 있다. 일반적으로, 적용된 자기장 부재하에서 연마 패드의 쇼어 경도는 90D 이하, 예컨대 70D 이하, 또는 심지어 50D 이하(여기서, 표기 "D"는 쇼어 "D" 스케일의 경도를 표시함)일 것이고, 40D 내지 90D, 예컨대 50D 내지 80D의 범위 이내일 것이다. 보다 연질의 연마 패드가 필요한 용도를 위해, 본 발명의 연마 패드는 40A 이상(예, 40A 내지 90A), 또는 60A 이상(예, 60A 내지 90A), 또는 심지어 70A 이상(예, 70A 내지 90A)의 쇼어 경도를 갖도록 구성될 수 있다. Polishing pads, including deformable polishing pads and potato particles, can have any suitable hardness. Hardness can be measured using a hardness meter according to the Shore method, for example according to ASTM D-2240-95. That is, the polishing pad of the present invention may have a Shore hardness of 40A to 90D. In general, in the absence of an applied magnetic field, the Shore hardness of the polishing pad will be 90D or less, such as 70D or less, or even 50D or less (where the designation "D" indicates the hardness of the Shore "D" scale), 40D to 90D, For example, within the range of 50D to 80D. For applications in which softer polishing pads are required, the polishing pads of the present invention may be at least 40A (eg 40A to 90A), or at least 60A (eg 60A to 90A), or even at least 70A (eg 70A to 90A). It may be configured to have a shore hardness.
변형가능한 연마 패드 및 감자성 입자를 포함하는 연마 패드는 임의의 적합한 방법에 의해 제조될 수 있다. 그러한 많은 방법이 당업계에 공지되어 있다. 적합한 방법은 주조, 절단, 반응 사출 성형, 사출 취입 성형, 압축 성형, 소결, 열형성, 또는 선택된 재료의 원하는 형상으로의 압착을 포함한다. 중합체는 전형적으로 예비형성(pre-formed) 중합체이지만, 중합체는 또한 당업계에 다수 공지된 임의의 적합한 방법에 따라 계내(in situ) 형성될 수도 있다(예를 들어, 문헌[Szycher's Handbook of Polyurethanes CRC Press: New York, 1999, Chapter 3] 참조). 예를 들어, 열가소성 폴리우레탄은 우레탄 예비중합체, 예컨대 이소시아네이트, 디이소시아네이트 및 트리이소시아네이트 예비중합체와 이소시아네이트-반응성 잔기를 함유하는 예비중합체의 반응에 의해 계내(in situ) 형성될 수 있다. 적합한 이소시아네이트-반응성 잔기는 아민 및 폴리올을 포함한다. 주로 개포형(open-celled) 또는 폐포형(closed-celled)이거나, 또는 개포 및 폐포의 혼합형을 포함하는 발포체 중합체, 예컨대 폴리우레탄 발포체 중합체를 사용할 수도 있다. 발포체 중합체의 사용 기술은 종래문헌에 공지되어 있고, 뮤셀(mucell) 공정, 상 반전(phase inversion) 공정, 스피노달(spinodal) 또는 바이노달(binodal) 분해 공정, 및 가압 기체 주입 공정을 포함한다. 바람직하게는, 연마 패드는 뮤셀 공정 또는 가압 기체 주입 공정을 사용하여 제조된다. The polishing pad comprising the deformable polishing pad and the potato particles can be prepared by any suitable method. Many such methods are known in the art. Suitable methods include casting, cutting, reaction injection molding, injection blow molding, compression molding, sintering, thermoforming, or pressing the selected material into the desired shape. The polymer is typically a pre-formed polymer, but the polymer may also be formed in situ according to any suitable method well known in the art (eg, Szycher's Handbook of Polyurethanes CRC). Press: New York, 1999, Chapter 3]. For example, thermoplastic polyurethanes can be formed in situ by reaction of urethane prepolymers such as isocyanate, diisocyanate and triisocyanate prepolymers with prepolymers containing isocyanate-reactive moieties. Suitable isocyanate-reactive moieties include amines and polyols. It is also possible to use foam polymers, such as polyurethane foam polymers, which are predominantly open-celled or closed-celled, or comprise a mixture of open and closed alveoli. Techniques for the use of foam polymers are known in the prior art and include mucell processes, phase inversion processes, spinodal or binodal cracking processes, and pressurized gas injection processes. Preferably, the polishing pad is manufactured using a mussel process or a pressurized gas injection process.
감자성 입자를 포함하는 연마 패드 및 성형성 연마 패드 부재는 임의의 형상을 가질 수 있다. 전형적으로, 연마 패드 및 변형가능한 연마 패드 부재는, 앞 및 뒤의 "면"을 제공하는 2개의 넓은 표면, 및 연마 패드 및 변형가능한 연마 패드 부재의 주변부 상의 하나 이상의 연부 표면을 포함하는, 벨트, 디스크, 또는 평평한 다각형 고체(예, 직사각형 고체) 형상을 가질 것이다. 연마 패드 및 변형가능한 연마 패드 부재를 회전시키는 장치에 사용될 경우, 연마 패드 및 변형가능한 연마 패드 부재는 상기 면에 수직인 회전축을 가질 것이다. The polishing pad and the moldable polishing pad member including the potato particles may have any shape. Typically, a polishing pad and a deformable polishing pad member comprise two broad surfaces that provide a "side" at the front and back, and at least one edge surface on the periphery of the polishing pad and the deformable polishing pad member, Disk, or have a flat polygonal solid (eg, rectangular solid) shape. When used in an apparatus for rotating the polishing pad and the deformable polishing pad member, the polishing pad and the deformable polishing pad member will have an axis of rotation perpendicular to the face.
감자성 입자는 일반적으로 패드의 제조 동안에 변형가능한 연마 패드 부재의 재료 내에 분포된다. 감자성 입자의 분포는 임의의 적합한 방식으로 실현될 수 있다. 예를 들어, 감자성 입자는 변형가능한 연마 패드의 재료를 원하는 형상으로 형성하기 전에 혼합 또는 블렌딩에 의해 이 재료와 배합될 수 있다. The potato particles are generally distributed in the material of the deformable polishing pad member during the manufacture of the pad. The distribution of the potato particles can be realized in any suitable manner. For example, the potato particles may be blended with this material by mixing or blending before forming the material of the deformable polishing pad into the desired shape.
감자성 입자는 감자성 입자의 균일한 분포를 제공하기 위해 변형가능한 연마 패드 부재의 재료내에 고르게 분포될 수도 있고, 또는 불균일한 방식으로 분포될 수 있다. 예를 들어, 감자성 입자는 변형가능한 연마 패드 부재의 특정 두께에, 예컨대 변형가능한 연마 패드의 한 면 또는 두 면에 또는 그 가까이에, 또는 변형가능한 연마 패드 부재의 두께의 중간에 집중될 수 있다. 감자성 입자는 또한 변형가능한 연마 패드 부재의 회전축으로부터 하나 이상의 거리에, 예컨대 변형가능한 연마 패드 부재의 주변부 또는 그 가까이에, 또는 회전축 가까이에 집중될 수도 있다. 별법으로, 감자성 입자는 연마 패드의 선택된 영역에 분포될 수 있다. 바람직하게는, 감자성 입자는 연마 동안 연부 효과를 감소시키는 방식으로(예, 기판의 연부가 기판의 나머지 부분과 다르게 연마되는 경향을 감소시키도록) 연마 패드에 분포될 수 있다. The potato particles may be evenly distributed in the material of the deformable polishing pad member to provide a uniform distribution of the potato particles, or may be distributed in a non-uniform manner. For example, the potato particles may be concentrated at a particular thickness of the deformable polishing pad member, such as at or near one or two sides of the deformable polishing pad member, or in the middle of the thickness of the deformable polishing pad member. . The potato particles may also be concentrated at one or more distances from the axis of rotation of the deformable polishing pad member, such as near or near the periphery or near the axis of rotation of the deformable polishing pad member. Alternatively, the potato particles can be distributed in selected areas of the polishing pad. Preferably, the potato particles may be distributed in the polishing pad in a manner that reduces the edge effect during polishing (eg, to reduce the tendency of the edges of the substrate to be polished differently from the rest of the substrate).
불균일한 방식으로 분포될 경우, 감자성 입자는 구분된 집중 영역에 분포될 수도 있고, 또는 농도 구배를 따라 분포될 수도 있다. 예를 들어, 감자성 입자는 변형가능한 연마 패드 부재의 주변부에서 최대 농도로 존재하고 회전 축을 향해 점점 감소하는 농도 구배를 가질 수도 있고, 또는 그 반대(예, 농도가 패드 중심에서 가장 높고 회전축을 향해 점점 감소함)일 수도 있다. 동일한 종류의 구배가 패드의 두께를 통해서도 성립될 수 있다. 예를 들어, 자성 입자의 농도는 면에서 가장 높고 두께 중심을 향해 감소할 수도 있고, 또는 그 반대일 수도 있다. 별법으로, 자성 입자의 농도는 한 면으로부터 반대 면까지 꾸준하게 증가 또는 감소할 수 있다. 변형가능한 연마 패드 부재 내의 감자성 입자 농도의 구배는 선형 또는 비선형일 수 있다. When distributed in a non-uniform manner, the potato particles may be distributed in separate concentrated areas, or may be distributed along a concentration gradient. For example, the potato particles may be at the maximum concentration at the periphery of the deformable polishing pad member and have a concentration gradient that gradually decreases toward the axis of rotation, or vice versa (eg, the concentration is highest at the pad center and toward the axis of rotation). Gradually decreasing). The same kind of gradient can also be established through the thickness of the pad. For example, the concentration of the magnetic particles may be highest in terms and may decrease toward the center of thickness, or vice versa. Alternatively, the concentration of magnetic particles can steadily increase or decrease from one side to the opposite side. The gradient of the potato particle concentration in the deformable polishing pad member can be linear or nonlinear.
변형가능한 연마 패드 부재 내의 감자성 입자의 불균일 분포는 임의의 적합한 방법으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 상이한 종류 및 크기를 갖는 감자성 입자들의 침강 특성을 이용하여 형성 전의 변형가능한 연마 패드 재료 내에 농도 구배를 성립시킬 수 있다. 또한, 변형가능한 연마 패드 부재는 감자성 입자의 농도가 상이한 층들 또는 구획들을 이용하여 형성할 수 있다. 별법으로, 형성된 연마 패드 표면에 감자성 입자를 임의의 적합한 패턴 또는 구배로 매립한 후, 변형가능한 연마 패드 부재의 재료를 그의 유동 온도로 가열하면서 임의로는 압력을 가하여 입자를 재료 내에 혼입할 수 있다. 변형가능한 연마 패드 부재 내의 불균일 입자 분포를 위한 다른 방법은 당업자에게 자명할 것이다. The nonuniform distribution of the potato particles in the deformable polishing pad member can be performed by any suitable method. For example, the settling properties of potato particles of different types and sizes can be used to establish concentration gradients in the deformable polishing pad material prior to formation. In addition, the deformable polishing pad member may be formed using layers or compartments having different concentrations of potato particles. Alternatively, the formed abrasive pad surface may be embedded with potato particles in any suitable pattern or gradient, and then the particles may be incorporated into the material by optionally applying pressure while heating the material of the deformable polishing pad member to its flow temperature. . Other methods for non-uniform particle distribution in the deformable polishing pad member will be apparent to those skilled in the art.
본 발명의 연마 패드는 상부 패드(top-pad) 또는 하부 패드(subpad)로서 구성될 수 있다. 많은 연마 공정에서, 상부 패드는 연마되는 기판 표면과 실제로 접촉하는 연마 패드이다. 즉, 상부 패드는 연마 표면을 포함한다. 하부 패드는 상부 패드의 밑에서 그를 지지한다. 상부 패드로서 구성될 경우, 본 발명의 연마 패드는 전형적으로 하부 패드와 조합으로 사용된다. 별법으로, 상부 패드로서 구성될 경우, 본 발명의 연마 패드는 전형적으로 하부 패드와 조합으로 사용된다. The polishing pad of the present invention may be configured as a top pad or a sub pad. In many polishing processes, the top pad is a polishing pad that is in actual contact with the substrate surface to be polished. In other words, the upper pad includes a polishing surface. The lower pad supports it underneath the upper pad. When configured as an upper pad, the polishing pad of the present invention is typically used in combination with the lower pad. Alternatively, when configured as an upper pad, the polishing pad of the present invention is typically used in combination with the lower pad.
본 발명은 또한 하부 패드와 조합된 상부 패드로서 구성되며 하부 패드 또는 상부 패드 중 어느 하나 또는 둘 다가 감자성 입자를 포함할 수 있는 연마 패드를 포함한다. 본 발명의 상기 면에 따르면, 상부 패드 및 하부 패드는 단일 중합체 시트의 상이한 층에 의해, 또는 함께 회합 또는 결합된 별개의 중합체 시트에 의해 제공될 수 있다. 상부 패드 및 하부 패드가 별개의 중합체 시트에 의해 제공될 경우, 상부 패드 중합체 시트 및 하부 패드 중합체 시트는 바람직하게는 접착제 사용 없이(예, 접착제 층을 게재함 없이) 회합된다. 예를 들어, 상부 패드 및 하부 패드는 용접(예, 초음파 용접), 열 결합, 복사선 활성 결합, 적층 또는 동시압출에 의해 접합될 수 있다. 별법으로, 상부 패드 및 하부 패드는 단일 중합체 시트의 상이한 층 또는 부분에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 단층 중합체 시트를, 단층 중합체 시트의 한 면 또는 양 면의 물리적 특성을 변경하여 한 층은 상부 패드로 작용하고 다른 층은 하부 패드로서 작용하는 2층 중합체 시트를 제공하는 공정에 적용할 수 있다. 예를 들어, 고체 중합체 시트는, 중합체 시트의 한 면에 다공성이 도입되어 접착제 사용없이 고체 층에 부착되는 다공질 층을 갖는 2층 중합체 시트(예, 2층 연마 패드)을 생성하도록, 선택적으로 발포될 수 있다. 층들 중 하나는 상부 패드를 제공하고, 나머지는 하부 패드를 제공한다. 연마 패드의 한 층 또는 두 층 모두는 감자성 입자를 포함할 수 있다. 상기 형태의 어느 하나에 따르면, 하부 패드는 바람직하게는 감자성 입자를 포함하는 다공성 층에 의해 제공된다. The invention also includes a polishing pad configured as an upper pad in combination with a lower pad and wherein either or both of the lower pad or the upper pad may comprise potato particles. According to this aspect of the invention, the upper pad and the lower pad can be provided by different layers of a single polymer sheet or by separate polymer sheets associated or bonded together. If the top pad and the bottom pad are provided by separate polymer sheets, the top pad polymer sheet and the bottom pad polymer sheet are preferably associated without the use of adhesive (eg, without releasing an adhesive layer). For example, the upper pad and the lower pad can be joined by welding (eg, ultrasonic welding), thermal bonding, radiation active bonding, lamination or coextrusion. Alternatively, the top pad and the bottom pad can be provided by different layers or portions of a single polymer sheet. For example, a single layered polymer sheet may be applied to a process that changes the physical properties of one or both sides of a single layered polymer sheet to provide a two layered polymer sheet in which one layer acts as an upper pad and the other layer acts as a lower pad. can do. For example, the solid polymer sheet is optionally foamed such that porosity is introduced on one side of the polymer sheet to create a two layer polymer sheet (eg, two layer polishing pad) having a porous layer attached to the solid layer without the use of adhesives. Can be. One of the layers provides an upper pad and the other provides a lower pad. One or both layers of the polishing pad may comprise potato particles. According to any of the above forms, the lower pad is preferably provided by a porous layer comprising potato particles.
상부 패드/하부 패드 조합으로서 또는 1조각 연마 패드로서 구성될 경우, 본 발명의 연마 패드는 연마 표면을 추가로 포함할 수 있다. 연마 표면은 변형가능한 연마 패드 부재에 접착 또는 용접된 별개의 재료층에 의해 제공될 수도 있고, 또는 변형가능한 연마 패드 부재의 표면에 의해 제공될 수도 있다. 연마 표면이 별도의 재료층에 의해 제공될 경우, 임의의 적합한 방법, 예컨대 마찰(예, 게재층 없음), 후크-루프형 부착 포(hook-loop interlocking fabric), 진공, 자기력, 다양한 접착제 화합물 및 접착 테이프, 화학물질, 열 및/또는 압력을 이용한 층들의 "용접", 또는 다른 다양한 방법에 의해 변형가능한 연마 패드 부재의 표면에 접착 또는 용접될 수 있다. 전형적으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 같은 중간 백킹 층이 연마층과 하부 패드 사이에 배치된다. 본 발명의 연마 패드의 이러한 형태는 임의로는 하부 패드와 조합으로 사용될 수 있다. When configured as a top pad / bottom pad combination or as a one piece polishing pad, the polishing pad of the present invention may further comprise a polishing surface. The polishing surface may be provided by a separate layer of material adhered or welded to the deformable polishing pad member, or may be provided by the surface of the deformable polishing pad member. If the abrasive surface is provided by a separate layer of material, any suitable method may be employed, such as friction (eg, no layer), hook-loop interlocking fabric, vacuum, magnetic force, various adhesive compounds and It may be bonded or welded to the surface of the deformable polishing pad member by “welding” of the layers using adhesive tape, chemicals, heat and / or pressure, or other various methods. Typically, an intermediate backing layer, such as a polyethylene terephthalate film, is disposed between the polishing layer and the bottom pad. This form of polishing pad of the present invention may optionally be used in combination with the lower pad.
변형가능한 연마 패드 부재의 표면에 의해 제공되든, 또는 별도의 재료층에 의해 제공되든, 연마 표면은 적합한 재료, 예컨대 앞서 변형가능한 연마 패드 부재와 관련하여 언급된 임의의 중합체 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 재료는 변형가능한 연마 패드 부재의 재료와 동일하거나 상이할 수 있다. 전형적으로, 연마 패드는 비다공질 폴리우레탄을 포함한다. Whether provided by the surface of the deformable polishing pad member or by a separate layer of material, the polishing surface may comprise a suitable material, such as one or more of any of the polymers mentioned above in connection with the deformable polishing pad member. have. The material may be the same as or different from the material of the deformable polishing pad member. Typically, the polishing pad comprises nonporous polyurethane.
연마 표면은 연마 패드 표면을 가로지르는 연마 조성물의 횡방향 운반을 용이하게 하는 홈(groove), 채널(chanel) 및/또는 천공을 추가로 포함할 수 있다. 그러한 홈, 채널 또는 천공은 임의의 적합한 패턴일 수 있고, 임의의 적합한 깊이 및 폭을 가질 수 있다. 연마 표면은 미국 특허 제5,489,233호에 기재된 것과 같은 큰 홈 및 작은 홈의 조합과 같은 2 가지 이상의 상이한 홈 패턴을 가질 수 있다. 적합한 홈 패턴의 예는, 접속성(connectivity)에 있어서 연속 또는 불연속일 수 있는, 경사진 홈, 동심 홈, 나선 홈 또는 원형 홈, 및 XY 교차(crosshatch) 패턴을 포함한다. 바람직하게는, 연마 패드는 적어도 표준 패드 컨디셔닝 방법으로 제조된 작은 홈을 포함한다. The polishing surface may further comprise grooves, channels and / or perforations that facilitate transverse transport of the polishing composition across the polishing pad surface. Such grooves, channels or perforations can be in any suitable pattern and can have any suitable depth and width. The abrasive surface may have two or more different groove patterns, such as a combination of large and small grooves as described in US Pat. No. 5,489,233. Examples of suitable groove patterns include inclined grooves, concentric grooves, spiral grooves or circular grooves, and XY crosshatch patterns, which may be continuous or discontinuous in connectivity. Preferably, the polishing pad comprises at least a small groove made by at least a standard pad conditioning method.
연마 표면은 감자성 입자를 함유하지 않을 수도 있고, 또는 감자성 입자를 임의의 적합한 양으로 포함할 수 있다. 연마 표면의 감자성 입자의 농도 및 분포는 앞서 변형가능한 연마 패드 부재와 관련하여 기재된 것과 동일 방식으로 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 주어진 연마 패드에 있어서, 연마 표면의 감자성 입자 농도 및 분포는 변형가능한 연마 패드 부재의 경우와 동일하거나 또는 상이할 수 있다. The polishing surface may not contain potato particles or may comprise potato particles in any suitable amount. The concentration and distribution of the potato particles on the polishing surface may be configured in the same manner as described above in connection with the deformable polishing pad member. For a given polishing pad according to the present invention, the potato particle concentration and distribution of the polishing surface may be the same or different as for the deformable polishing pad member.
연마 표면이 감자성 입자를 포함할 경우, 입자는 바람직하게는 연마 동안 노출되는 임의의 입자에 대한 기판 표면의 스크래칭이 방지되도록 코팅된다. 별법으로, 연마 표면에 사용되는 감자성 입자는 연마되는 기판의 표면을 스크래칭하지 않을 재료, 예컨대 비연삭성(non-abrasive) 금속-유기 또는 유기 입자로 구성될 수 있다. 주어진 유형의 비연삭성 입자가 연삭성인지 비연삭성인지는 연마되는 기판 개개의 유형과 관련하여 결정되어야 한다. 감자성 입자는 전형적으로 연마 동안 연마 패드의 표면으로부터 돌출되지 않도록 연마 패드에 위치할 것이다. 그러나, 감자성 입자는 연삭성 연마 표면을 제공하기 위해 표면으로부터 실제로 돌출되도록 연마 패드에 위치할 수 있다. 자기장 존재시, 연마 패드 표면으로부터 돌출된 감자성 입자는 연마 패드에의 고정된 연마제 제공 및 본원 기재된 것과 같은 연마 패드 특성의 변경 제공이라는 이중의 목적을 제공한다. If the polishing surface comprises potato particles, the particles are preferably coated to prevent scratching of the substrate surface for any particles exposed during polishing. Alternatively, the potato particles used for the polishing surface may consist of a material that will not scratch the surface of the substrate being polished, such as non-abrasive metal-organic or organic particles. Whether a non-grinding particle of a given type is grindingable or non-grinding should be determined with regard to the type of substrate to be polished. The potato particles will typically be placed on the polishing pad such that it will not protrude from the surface of the polishing pad during polishing. However, the potato particles may be placed on the polishing pad such that they actually protrude from the surface to provide a abrasive abrasive surface. In the presence of a magnetic field, the potato particles protruding from the polishing pad surface serve the dual purpose of providing a fixed abrasive to the polishing pad and providing a change in polishing pad properties as described herein.
본 발명의 연마 패드는 계내 연마 종료점 검출 시스템과 조합으로 사용되도록 구성될 수 있다. 계내 종료점 검출은 일반적으로 광 또는 다른 형태의 복사선 사용을 통해 연마 동안 기판 표면을 분석하여 연마 공정의 종료점을 결정하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 본 발명의 연마 패드는 광 또는 다른 형태의 복사선이 기판 표면에 도달하기까지 통과 이동할 수 있는 경로를 제공하는 포트(port) 또는 천공을 포함한다. 포트 또는 천공은 변형가능한 연마 패드 부재, 연마 표면, 하부 패드, 및 연마 패드가 포함하는 임의의 다른 층의 두께를 통해 형성된 구멍에 의해 제공될 수 있다. 별법으로, 연마 패드는 검출 기술에 사용되는 광 또는 다른 복사선에 대해 반투명 또는 투명인 적합한 중합체 또는 다른 재료의 "창"을 포함할 수 있다. 사용되는 포트 또는 천공의 특정 유형은 선택된 특정한 종료점 검출 기술 및 그 목적을 위해 사용되는 복사선의 종류에 따라 달라질 것이다. 작업편(workpiece)의 표면으로부터 반사되는 광 또는 다른 복사선을 분석하여 연마 공정을 검사 및 감시하는 기술은 당업계에 공지되어 있다. 그러한 방법은 예를 들어 미국 특허 제5,196,353호, 미국 특허 제5,433,651호, 미국 특허 제5,609,511호, 미국 특허 제5,643,046호, 미국 특허 제5,658,183호, 미국 특허 제5,730,642호, 미국 특허 제5,838,447호, 미국 특허 제5,872,633호, 미국 특허 제5,893,796호, 미국 특허 제5,949,927호 및 미국 특허 제5,964,643호에 기재되어 있다. The polishing pad of the present invention can be configured for use in combination with an in situ polishing endpoint detection system. In-system endpoint detection generally involves analyzing the substrate surface during polishing through the use of light or other forms of radiation to determine the endpoint of the polishing process. Preferably, the polishing pad of the present invention comprises a port or perforation that provides a path through which light or other forms of radiation can travel through to reach the substrate surface. The port or perforation may be provided by a hole formed through the thickness of the deformable polishing pad member, the polishing surface, the bottom pad, and any other layer that the polishing pad includes. Alternatively, the polishing pad may comprise a "window" of a suitable polymer or other material that is translucent or transparent to light or other radiation used in the detection technique. The particular type of port or perforation used will depend on the particular endpoint detection technique chosen and the type of radiation used for that purpose. Techniques for inspecting and monitoring the polishing process by analyzing light or other radiation reflected from the surface of the workpiece are known in the art. Such methods are described, for example, in U.S. Patent 5,196,353, U.S. Patent 5,433,651, U.S. Patent 5,609,511, U.S. Patent 5,643,046, U.S. Patent 5,658,183, U.S. Patent 5,730,642, U.S. Patent 5,838,447, U.S. Patent 5,872,633, U.S. Patent 5,893,796, U.S. Patent 5,949,927, and U.S. Patent 5,964,643.
자기장이 변형가능한 연마 패드 부재를 포함한 연마 패드에 적용될 때, 변형가능한 연마 패드(또는 변형가능한 연마 패드를 포함한 연마 패드)의 하나 이상의 특성이, 바람직하게는 연마 패드의 연마 성능에 영향을 미치기에 충분할 정도로 변경된다. 변경되는 특성은 저장 모듈러스, 압축성, 탄력 및 경도를 포함한 연마 패드의 임의의 특성일 수 있다. 연마 패드의 바람직한 형태는, 1 내지 1,000 가우스(Gauss)(예, 5 내지 500 가우스, 10 내지 250 가우스, 또는 50 내지 200 가우스)의 적용된 자기장 존재하에서 상기 특성 중 하나 이상이 자기장이 적용되지 않은 연마 패드에 비해 5％ 이상(예, 10％ 이상), 예컨대 15％ 이상(예, 20％ 이상), 또는 심지어 25％ 이상(예, 30％ 이상) 변경되도록 하는 양으로 감자성 입자를 포함하는 변형가능한 연마 패드를 포함한다. When a magnetic field is applied to a polishing pad comprising a deformable polishing pad member, one or more properties of the deformable polishing pad (or polishing pad including the deformable polishing pad) will preferably be sufficient to affect the polishing performance of the polishing pad. To a degree. The property that is changed can be any property of the polishing pad, including storage modulus, compressibility, elasticity, and hardness. Preferred forms of polishing pads are those in which one or more of the above properties is not applied in the presence of an applied magnetic field of 1 to 1,000 Gauss (eg, 5 to 500 Gauss, 10 to 250 Gauss, or 50 to 200 Gauss). Modifications involving potato particles in an amount such that at least 5% (eg, 10% or more), such as 15% or more (eg, 20% or more), or even 25% or more (eg, 30% or more), change relative to the pad. Possible polishing pads.
본 발명의 연마 패드는 또한 강성화(stiffening) 층, 추가의 하부 패드(subpad), 접착제 층, 백킹 재료, 및 다른 임의의 전형적 성분을 포함할 수 있다.The polishing pad of the present invention may also include a stiffening layer, an additional subpad, an adhesive layer, a backing material, and any other typical components.
본 발명은 또한 (a) 변형가능한 연마 패드 부재 및 그 안에 분산된 감자성 입자를 포함하며, 적용된 자기장의 존재시 하나 이상의 특성이 변경되는 연마 패드, 및 (b) 연마 패드에 인접하여 배치되는 강도 조절 자기장을 포함하는 연마 시스템을 제공한다. 연마 시스템의 연마 패드는 상기 본 발명의 연마 패드와 관련하여 기재한 바와 같다. The invention also includes a polishing pad comprising (a) a deformable polishing pad member and potato particles dispersed therein, wherein one or more properties are altered in the presence of an applied magnetic field, and (b) a strength disposed adjacent to the polishing pad. Provided is a polishing system comprising a controlled magnetic field. The polishing pad of the polishing system is as described above in connection with the polishing pad of the present invention.
강도 조절 자기장은 임의의 적합한 장치, 예컨대 자석 또는 전자석에 의해 제공될 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "강도 조절(adjustable-strength)"은 가변 강도 자기장(예, 연속된 강도로 변경 가능함) 뿐 아니라 다중 강도 자기장(예, 다수의 고정된 강도 설정을 가짐)을 포함한다. 조절 강도 자기장이 다수의 고정 강도 설정을 갖는 자기장에 의해 제공될 경우, 자기장은 연마 패드 특성 변경의 유연성을 보다 크게 하기 위해 2개 이상의 강도 설정(예, "켬(on)" 및 "끔(off)" 설정보다는 많음)을 갖는 것이 바람직하다. 장의 강도는 예를 들어 공급되는 전력량을 증가 또는 감소시키거나, 또는 연마 패드를 자기장으로부터 보다 크거나 보다 작은 정도로 차폐함으로써 조절할 수 있다. 자기장의 강도 조절 특성은 연마 시스템의 사용자로 하여금 자기장의 강도를 변경함으로써 사용 동안 연마 패드의 특성을 조절할 수 있게 한다. 자기장 강도가 증가됨에 따라 감자성 입자에 의해 변형가능한 연마 패드 부재에 행사되는 힘이 증가되며, 변형가능한 연마 패드 부재를 포함하는 연마 패드의 특성은 보다 큰 정도로 변경된다. 유사하게, 자기장 강도가 감소함에 따라, 연마 패드의 특성은 보다 작은 정도로 변경된다. The intensity regulating magnetic field may be provided by any suitable device, such as a magnet or an electromagnet. As used herein, the term “adjustable-strength” includes not only variable intensity magnetic fields (eg, changeable to continuous intensity) but also multiple intensity magnetic fields (eg, having multiple fixed intensity settings). When the adjustable strength magnetic field is provided by a magnetic field having multiple fixed strength settings, the magnetic field may be set to two or more intensity settings (eg, “on” and “off” to provide greater flexibility in changing polishing pad properties. ) ", Rather than the") "setting. The strength of the field can be adjusted, for example, by increasing or decreasing the amount of power supplied, or by shielding the polishing pad to a greater or smaller extent from the magnetic field. The strength control properties of the magnetic field allow the user of the polishing system to adjust the properties of the polishing pad during use by changing the strength of the magnetic field. As the magnetic field strength increases, the force exerted on the deformable polishing pad member by the potato particles increases, and the properties of the polishing pad including the deformable polishing pad member are changed to a greater extent. Similarly, as the magnetic field strength decreases, the properties of the polishing pad change to a lesser extent.
강도 조절 자기장은 연마 패드에 인접하여 배치된다. 본 발명의 목적을 위해, 강도 조절 자기장은, 강도 조절 자기장이 연마 패드의 하나 이상의 특성을 변경하기에 충분하게 가까울 경우에 연마 패드에 "인접"한 것으로 간주한다. 강도 조절 자기장은 연마 패드에 대해 임의의 적합한 위치로 배향될 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 자기장은 자기장의 인력 또는 척력의 방향에 평행한 힘의 선을 갖는 것으로 간주된다. 전형적으로, 자기장은 힘의 선이 연마 패드의 연마 표면에 대해 실질적으로 직각이도록 배치된다. 별법으로, 자기장은 힘의 선이 연마 패드의 연마 표면과 각을 이루거나 또는 심지어 연마 패드의 연마 표면과 실질적으로 평행하도록 배치될 수 있다. 또한, 자기장의 공급원(예, 자석 또는 전자석)은, 자기장 공급원과 연마 패드 사이에 기판이 있도록, 또는 바람직하게는 연마 패드가 자기장 공급원과 기판 사이에 있도록, 연마 패드 및 연마되는 기판에 대해 상대적으로 배치할 수 있다. The intensity regulating magnetic field is disposed adjacent to the polishing pad. For the purposes of the present invention, a strength regulating magnetic field is considered "adjacent" to the polishing pad if the strength regulating magnetic field is close enough to change one or more properties of the polishing pad. The intensity regulating magnetic field can be oriented in any suitable position with respect to the polishing pad. For the purposes of the present invention, a magnetic field is considered to have a line of force parallel to the direction of attraction or repulsive force of the magnetic field. Typically, the magnetic field is arranged such that the line of force is substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing pad. Alternatively, the magnetic field may be arranged such that the line of force is at an angle to the polishing surface of the polishing pad or even substantially parallel to the polishing surface of the polishing pad. In addition, the source of the magnetic field (eg, magnet or electromagnet) is relatively relative to the polishing pad and the substrate being polished such that there is a substrate between the magnetic field source and the polishing pad, or preferably the polishing pad is between the magnetic field source and the substrate. Can be placed.
강도 조절 자기장은 연마 패드의 하나 이상의 특성을 변경하기에 충분한 자기력을 제공할 수 있어야 한다. 이 목적을 위해 필요한 힘의 양은 주어진 용도에 사용되는 연마 패드의 특정 형태에 따라 달라질 것이다. 일반적으로, 1 내지 1,000 가우스(예, 5 내지 500 가우스, 10 내지 250 가우스, 또는 50 내지 200 가우스) 또는 그 이상을 발생시킬 수 있는 강도 조절 자기장이면 충분할 것이다. The strength regulating magnetic field should be able to provide sufficient magnetic force to alter one or more properties of the polishing pad. The amount of force required for this purpose will depend on the particular type of polishing pad used for a given application. In general, an intensity modulating magnetic field capable of generating 1 to 1,000 gauss (eg, 5 to 500 gauss, 10 to 250 gauss, or 50 to 200 gauss) or more will be sufficient.
자기장의 강도는 수동으로 조절될 수 있다(예, 운전자가 조절). 수동식 조절을 이용할 경우, 적용되는 자기장은 전형적으로 운전자에 의해 목적하는 연마 파라미터(예, 제거율, 마찰, 조도, 디슁(dishing) 등)를 달성하거나 유지하도록, 또는 연마 단계의 시작 또는 종료시에 또는 예정된 시간 간격 동안 조절된다. 예를 들어, 연마 동안 재료 제거율을 감시하는 운전자는 주어진 재료 제거율을 변경하거나 또는 유지하기 위해 자기장 강도를 조절할 수 있다. 별법으로, 또는 수동식 조절과 함께, 자기장의 강도는, 예를 들어 마이크로프로세서의 사용을 통해 자동 조절할 수 있다. 자동화 조절 장치는 미리 프로그램된 일련의 지시에 따라, 또는 연마 파라미터의 변화에 반응하여 자기장 강도를 자동으로 조절하기 위해 사용된다. 예를 들어 자기장은, 연마 시스템에 피드백 메커니즘을 도입하여 하나 이상의 연마 조건의 변화를 감지하고 자기장을 적당하게 조절하기 위해 자동화 조절 장치에 신호를 전달함으로써, 연마 조건의 변화에 반응하여 자동으로 조절할 수 있다. The strength of the magnetic field can be adjusted manually (eg by the driver). When using manual adjustment, the applied magnetic field is typically set by the operator to achieve or maintain the desired polishing parameters (eg, removal rate, friction, roughness, dishing, etc.), or at the beginning or end of the polishing step, or Adjusted for time interval. For example, an operator who monitors material removal rate during polishing can adjust the magnetic field strength to change or maintain a given material removal rate. Alternatively, or with manual adjustment, the strength of the magnetic field can be automatically adjusted, for example through the use of a microprocessor. Automated control devices are used to automatically adjust the magnetic field strength according to a preprogrammed set of instructions or in response to changes in polishing parameters. For example, the magnetic field can be automatically adjusted in response to changes in polishing conditions by introducing a feedback mechanism into the polishing system to detect changes in one or more polishing conditions and to signal an automated control device to appropriately adjust the magnetic field. have.
본 발명은 또한 (a) 변형가능한 연마 패드 부재 및 그 안에 분산된 감자성 입자를 포함하며, 적용된 자기장의 존재시 하나 이상의 특성이 변경되는 연마 패드를 제공하는 단계, (b) 연마 패드를 기판과 접촉시키는 단계, (c) 강도 조절 자기장을 연마 패드에 적용하여 연마 패드의 하나 이상이 특성을 변경시키는 단계, 및 (d) 연마 패드를 기판에 대해 움직여 기판을 연마하는 단계를 포함하는, 기판 연마 방법을 제공한다. 연마 패드 및 강도 조절 자기장은 본 발명의 연마 패드 및 연마 시스템과 관련하여 본원에 기재한 것과 같다. The present invention also provides a polishing pad comprising (a) a deformable polishing pad member and potato particles dispersed therein, wherein the polishing pad is altered in one or more properties in the presence of an applied magnetic field; Contacting, (c) applying a strength modulating magnetic field to the polishing pad to modify one or more properties of the polishing pad, and (d) moving the polishing pad relative to the substrate to polish the substrate. Provide a method. The polishing pad and strength modulating magnetic field are as described herein in connection with the polishing pad and polishing system of the present invention.
본 발명의 방법은 또한 연마 동안 강도 조절 자기장을 조절하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 연마 시스템과 관련하여 상기 논의한 바와 같이, 자기장은 수동으로, 또는 자동화 조절 장치를 통해 조절할 수 있다. 자기장은 바람직하게는 목적하는 연마 특성을 달성하도록, 예컨대 과다 연마 또는 기판의 디슁이 감소되도록(예, 평탄성 및 다이 내의 균일성이 개선되도록) 조절된다. The method of the present invention may also further comprise adjusting the strength adjusting magnetic field during polishing. As discussed above in connection with the polishing system of the present invention, the magnetic field can be adjusted manually or through an automated control device. The magnetic field is preferably adjusted to achieve the desired polishing properties, such as to reduce excessive polishing or dishing of the substrate (eg, to improve flatness and uniformity in the die).
본 발명의 연마 패드 및 연마 시스템은 화학 기계적 연마(CMP) 장치과 조합하여 사용하기에 특히 적합하다. 전형적으로, 장치는 (a) 사용될 경우, 움직이며 궤도, 선형 또는 원형 움직임으로부터 유발되는 속도를 갖는 정반(platen), (b) 정반과 접촉하여 정반이 움직일 때 함께 움직이는 본 발명의 연마 패드, 및 (c) 연마 패드의 표면과 접촉되어 그에 대해 움직임으로써 연마될 작업편을 고정하는 캐리어를 포함한다. 작업편의 연마는, 작업편을 연마 패드와 접촉시킨 후, 전형적으로는 그 사이의 연마 조성물과 함께 연마 패드를 작업편에 대해 움직임으로써 작업편의 적어도 일부가 연삭되어 작업편이 연마되도록 실시한다. 연마 조성물은 전형적으로 액체 담체(예, 수성 담체), pH 조절제, 및 임의로는 접착제를 포함한다. 연마되는 작업편의 종류에 따라, 연마 조성물은 임의로는 산화제, 유기산, 착화제, pH 완충제, 계면활성제, 부식억제제, 소포제 등을 추가로 포함할 수도 있다. CMP 장치는 임의의 적합한 CMP 장치일 수 있으며, 그러한 장치는 다수가 당업계에 공지되어 있다. 본 발명의 연마 패드 및 연마 시스템은 또한 선형 연마 공구와 함께 사용될 수도 있다. The polishing pad and polishing system of the present invention are particularly suitable for use in combination with a chemical mechanical polishing (CMP) device. Typically, the device is (a) a platen that, when used, moves and has a velocity resulting from orbital, linear or circular motion, (b) the polishing pad of the present invention that moves together when the surface moves in contact with the surface, and (c) a carrier holding the workpiece to be polished by contacting and moving against the surface of the polishing pad. The polishing of the workpiece is performed such that after the workpiece is in contact with the polishing pad, at least a portion of the workpiece is ground and the workpiece is ground by moving the polishing pad with respect to the workpiece, typically with the polishing composition therebetween. The polishing composition typically comprises a liquid carrier (eg, an aqueous carrier), a pH adjuster, and optionally an adhesive. Depending on the type of workpiece being polished, the polishing composition may optionally further include an oxidizing agent, organic acid, complexing agent, pH buffer, surfactant, corrosion inhibitor, antifoaming agent, and the like. The CMP device may be any suitable CMP device, many of which are known in the art. The polishing pad and polishing system of the present invention may also be used with linear polishing tools.
본 발명의 연마 패드, 연마 시스템, 및 연마 방법은 많은 유형의 작업편(예, 기판 또는 웨이퍼) 및 작업편 재료의 연마 방법에 사용하기에 적합하다. 예를 들어, 연마 패드는 메모리 저장 소자, 유기 기판, 메모리 또는 강성 디스크, 금속(예, 귀금속), 자석 헤드, 층간 유전체(ILD) 층, 중합체 필름, 저 및 고 유전상수 필름, 강유전체, 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS), 반도체 웨이퍼, 전계 방출 디스플레이, 및 다른 마이크로전자 기판, 특히 절연층(예, 산화규소, 질화규소, 또는 저 유전율 재료) 및/또는 금속 함유 층(예, 구리, 탄탈, 텅스텐, 알루미늄, 니켈, 티탄, 백금, 루테늄, 로듐, 이리듐, 이들의 합금, 및 이들의 혼합물)을 포함하는 마이크로전자 기판을 포함한 작업편을 연마하는데 사용할 수 있다. 또한, 작업편은 임의의 적합한 금속 복합체를 포함하거나, 그로 본질적으로 이루어지거나, 또는 그로 이루어질 수 있다. 적합한 금속 복합체는 예를 들어 질화금속(예, 질화탄탈, 질화티탄, 및 질화텅스텐), 탄화금속(예, 탄화규소 및 탄화텅스텐), 니켈-인, 알루미노붕규산염, 붕규산 유리, 인규산 유리(PSG), 붕인규산 유리(BPSG), 규소/게르마늄 합금, 및 규소/게르마늄/탄소 합금을 포함한다. 작업편은 또한 임의의 적합한 반도체 기재 물질을 포함하거나, 그로 본질적으로 이루어지거나, 또는 그로 이루어질 수 있다. 적합한 반도체 기재 물질은 단결정 규소, 다결정 규소, 비정질 규소, 절연체 상 규소(silicon-on-insulator) 및 갈륨 비소를 포함한다. The polishing pads, polishing systems, and polishing methods of the present invention are suitable for use in many types of workpieces (eg, substrates or wafers) and methods of polishing workpiece materials. For example, the polishing pad may include memory storage elements, organic substrates, memory or rigid disks, metals (eg, precious metals), magnet heads, interlayer dielectric (ILD) layers, polymer films, low and high dielectric constant films, ferroelectrics, microelectronics Mechanical systems (MEMS), semiconductor wafers, field emission displays, and other microelectronic substrates, particularly insulating layers (e.g., silicon oxide, silicon nitride, or low dielectric constant materials) and / or metal containing layers (e.g., copper, tantalum, tungsten, Aluminum, nickel, titanium, platinum, ruthenium, rhodium, iridium, alloys thereof, and mixtures thereof). In addition, the workpiece may comprise, consist essentially of, or consist of any suitable metal composite. Suitable metal composites include, for example, metal nitrides (eg tantalum nitride, titanium nitride, and tungsten nitride), metal carbides (eg silicon carbide and tungsten carbide), nickel-phosphorus, aluminoborosilicates, borosilicate glass, phosphorus silicate glass ( PSG), borosilicate glass (BPSG), silicon / germanium alloys, and silicon / germanium / carbon alloys. The workpiece may also include, consist essentially of, or consist of any suitable semiconductor substrate material. Suitable semiconductor base materials include monocrystalline silicon, polycrystalline silicon, amorphous silicon, silicon-on-insulator and gallium arsenide.
하기 실시예는 본 발명에 따른 연마 패드, 연마 시스템의 제조 및 사용, 및 연마 방법을 예시한다. The following examples illustrate the polishing pad, the manufacture and use of the polishing system, and the polishing method according to the present invention.
폴리우레탄 발포체 입자 및 자철광(Fe3O4)을 폴리우레탄의 유동 온도보다 높은 온도에서 블렌딩하여, 변형가능한 연마 패드 부재 및 그 안에 분산된 감자성 입자를 포함한 연마 패드를 제조하였다. 혼합물을 디스크형 연마 패드로 주조하였다. Polyurethane foam particles and magnetite (Fe 3 O 4 ) were blended at a temperature higher than the flow temperature of the polyurethane to produce a deformable polishing pad member and a polishing pad comprising potato particles dispersed therein. The mixture was cast into a disk polishing pad.
연마 패드를 표준 폴리우레탄 상부 패드 밑의 하부 패드로서 CMP 연마 기계의 정반 상에 정착하고, 패턴화된 기판을 연마 기계의 연마 공구 상에 상부 패드 표면과 접촉하도록 위치시켰다. 전력 조절 전자석을 연마 패드가 전자석과 기판 사이에 있고 자기장의 힘의 선이 연마 패드 표면에 직각이도록 배치하였다. 연마 공정을 시작하고, 연마 조성물을 연마 패드 및 기판의 표면에 공급하였다. 전자석은 "오프(off)" 위치에 있었다. 수 분 후, 기판 표면의 디슁이 감지되었고, 전자기를 낮은 전력으로 켰다. 자기장의 적용은 하부 패드가 정반을 압축하도록 하여, 하부 패드의 압축성을 감소시켰다. 연마를 수 분 동안 더 계속하였고, 그 후 기판의 디슁은 감소하였으나 여전히 분명하게 나타났다. 전자석 강도를 증가시킴으로써 하부 패드가 정반을 더욱 압축하도록 하여 연마를 계속하였으며, 이 때 기판의 디슁이 더욱 감소되었다. The polishing pad was set on the surface of the CMP polishing machine as the lower pad under the standard polyurethane upper pad, and the patterned substrate was placed on the polishing tool of the polishing machine in contact with the upper pad surface. The power regulation electromagnet was placed such that the polishing pad was between the electromagnet and the substrate and the line of force of the magnetic field was perpendicular to the polishing pad surface. The polishing process was started and the polishing composition was fed to the surface of the polishing pad and the substrate. The electromagnet was in the "off" position. After a few minutes, the surface of the substrate was detected and the electromagnetics were turned on at low power. Application of the magnetic field caused the lower pad to compress the surface plate, reducing the compressibility of the lower pad. Polishing continued for a few more minutes, after which the dishing of the substrate was reduced but still evident. Increasing the electromagnet strength allowed the lower pad to further compress the surface plate, thereby continuing polishing, while further reducing the dishing of the substrate.
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| DE102007015502A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale | CMP system with an eddy current sensor of lower height |
| EP2162153B1 (en) | 2007-06-06 | 2016-03-30 | Novus International Inc. | Dietary supplements for promotion of growth, repair, and maintenance of bone and joints |
| US8221196B2 (en) * | 2007-08-15 | 2012-07-17 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Chemical mechanical polishing pad and methods of making and using same |
| TWI444248B (en) * | 2007-08-15 | 2014-07-11 | 羅門哈斯電子材料Ｃｍｐ控股公司 | Chemical mechanical polishing method |
| US7458885B1 (en) * | 2007-08-15 | 2008-12-02 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Chemical mechanical polishing pad and methods of making and using same |
| JP5450622B2 (en) * | 2008-07-18 | 2014-03-26 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Polishing pad with a floating element, method for producing and using the same |
| JP5710353B2 (en) * | 2011-04-15 | 2015-04-30 | 富士紡ホールディングス株式会社 | Polishing pad and manufacturing method thereof |
| PL2982707T3 (en) * | 2012-06-28 | 2020-03-31 | Dow Global Technologies Llc | A composite material method of producing the same, and articles made therefrom |
| US9463551B2 (en) * | 2013-08-22 | 2016-10-11 | Cabot Microelectronics Corporation | Polishing pad with porous interface and solid core, and related apparatus and methods |
| KR101632718B1 (en) * | 2013-09-30 | 2016-06-22 | 주식회사 엘지화학 | Poly-urethane mounting pad |
| US20150298284A1 (en) * | 2014-04-21 | 2015-10-22 | Applied Materials, Inc. | Polishing System with Front Side Pressure Control |
| EP3192844B1 (en) * | 2016-01-12 | 2021-02-24 | Eoswiss Engineering Sarl | Method and device for chemical mechanical polishing |
| KR20180092668A (en) * | 2017-02-10 | 2018-08-20 | 엘지이노텍 주식회사 | Magnetic sheet and wireless power receiving apparatus including the same |
| WO2019139586A1 (en) * | 2018-01-11 | 2019-07-18 | Intel Corporation | Magnetic polishing pad and platen structures for chemical mechanical polishing |
| EP3887093A4 (en) * | 2018-11-27 | 2022-08-17 | 3M Innovative Properties Company | Polishing pads and systems and methods of making and using the same |
| CN109759966B (en) * | 2019-02-22 | 2023-07-28 | 华侨大学 | Manufacturing method of flexible polishing particle magnetic arrangement polishing disc |
| JP7264775B2 (en) * | 2019-09-03 | 2023-04-25 | エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株式会社 | Optical connector polishing pad |
| CN110788743B (en) * | 2019-09-23 | 2021-11-09 | 湖南科技大学 | Magnetic field controllable slow-release magnetic substance thickening fluid flow polishing pad and polishing method |
| JP7105334B2 (en) * | 2020-03-17 | 2022-07-22 | エスケーシー ソルミックス カンパニー，リミテッド | Polishing pad and method for manufacturing semiconductor device using the same |
| CN112608597B (en) * | 2020-12-04 | 2022-03-04 | 四川大学 | High-energy-storage-density polymer composite material and preparation method thereof |
| JP2022158419A (en) * | 2021-04-02 | 2022-10-17 | 株式会社荏原製作所 | Polishing pad, polishing device, and polishing method |
| CN113263438A (en) * | 2021-05-20 | 2021-08-17 | 湘潭大学 | Bearing head for controlling polishing pressure and using method thereof |
Family Cites Families (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US496218A (en) * | 1893-04-25 | Combined rail-joint and tie | ||
| US5196353A (en) * | 1992-01-03 | 1993-03-23 | Micron Technology, Inc. | Method for controlling a semiconductor (CMP) process by measuring a surface temperature and developing a thermal image of the wafer |
| US5578238A (en) * | 1992-10-30 | 1996-11-26 | Lord Corporation | Magnetorheological materials utilizing surface-modified particles |
| US6614529B1 (en) * | 1992-12-28 | 2003-09-02 | Applied Materials, Inc. | In-situ real-time monitoring technique and apparatus for endpoint detection of thin films during chemical/mechanical polishing planarization |
| US5658183A (en) * | 1993-08-25 | 1997-08-19 | Micron Technology, Inc. | System for real-time control of semiconductor wafer polishing including optical monitoring |
| US5433651A (en) * | 1993-12-22 | 1995-07-18 | International Business Machines Corporation | In-situ endpoint detection and process monitoring method and apparatus for chemical-mechanical polishing |
| JP3270282B2 (en) * | 1994-02-21 | 2002-04-02 | 株式会社東芝 | Semiconductor manufacturing apparatus and semiconductor device manufacturing method |
| US5489233A (en) * | 1994-04-08 | 1996-02-06 | Rodel, Inc. | Polishing pads and methods for their use |
| JP3313505B2 (en) * | 1994-04-14 | 2002-08-12 | 株式会社日立製作所 | Polishing method |
| WO1995029039A1 (en) * | 1994-04-22 | 1995-11-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Separation type grinding surface plate and grinding apparatus using same |
| US5893796A (en) * | 1995-03-28 | 1999-04-13 | Applied Materials, Inc. | Forming a transparent window in a polishing pad for a chemical mechanical polishing apparatus |
| US5964643A (en) * | 1995-03-28 | 1999-10-12 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method for in-situ monitoring of chemical mechanical polishing operations |
| JP3305557B2 (en) * | 1995-04-10 | 2002-07-22 | 大日本印刷株式会社 | Polishing tape, method for producing the same, and coating agent for the polishing tape |
| US5838447A (en) * | 1995-07-20 | 1998-11-17 | Ebara Corporation | Polishing apparatus including thickness or flatness detector |
| US5915915A (en) * | 1996-03-07 | 1999-06-29 | Komag, Incorporated | End effector and method for loading and unloading disks at a processing station |
| JP3471520B2 (en) * | 1996-04-30 | 2003-12-02 | 富士通株式会社 | Method of manufacturing magnetoresistive head and method of manufacturing magnetoresistive head |
| US5872633A (en) * | 1996-07-26 | 1999-02-16 | Speedfam Corporation | Methods and apparatus for detecting removal of thin film layers during planarization |
| JPH10180611A (en) * | 1996-12-24 | 1998-07-07 | Takahiro Imahashi | Magnetic grinding method and device based on generation of plurality of alternating fields |
| US6033293A (en) * | 1997-10-08 | 2000-03-07 | Lucent Technologies Inc. | Apparatus for performing chemical-mechanical polishing |
| US6083839A (en) * | 1997-12-31 | 2000-07-04 | Intel Corporation | Unique chemical mechanical planarization approach which utilizes magnetic slurry for polish and magnetic fields for process control |
| US6602380B1 (en) * | 1998-10-28 | 2003-08-05 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for releasably attaching a polishing pad to a chemical-mechanical planarization machine |
| US6719615B1 (en) * | 2000-10-10 | 2004-04-13 | Beaver Creek Concepts Inc | Versatile wafer refining |
| US6224474B1 (en) * | 1999-01-06 | 2001-05-01 | Buehler, Ltd. | Magnetic disc system for grinding or polishing specimens |
| US6059638A (en) * | 1999-01-25 | 2000-05-09 | Lucent Technologies Inc. | Magnetic force carrier and ring for a polishing apparatus |
| US6297159B1 (en) * | 1999-07-07 | 2001-10-02 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method and apparatus for chemical polishing using field responsive materials |
| US6884153B2 (en) * | 2000-02-17 | 2005-04-26 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for electrochemical processing |
| US6979248B2 (en) * | 2002-05-07 | 2005-12-27 | Applied Materials, Inc. | Conductive polishing article for electrochemical mechanical polishing |
| US6436828B1 (en) * | 2000-05-04 | 2002-08-20 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing using magnetic force |
| US6358118B1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-03-19 | Lam Research Corporation | Field controlled polishing apparatus and method |
| US20020016139A1 (en) * | 2000-07-25 | 2002-02-07 | Kazuto Hirokawa | Polishing tool and manufacturing method therefor |
| US6383065B1 (en) * | 2001-01-22 | 2002-05-07 | Cabot Microelectronics Corporation | Catalytic reactive pad for metal CMP |
| US6623331B2 (en) * | 2001-02-16 | 2003-09-23 | Cabot Microelectronics Corporation | Polishing disk with end-point detection port |
| EP1374310A4 (en) * | 2001-03-14 | 2008-02-20 | Univ Massachusetts | Nanofabrication |
| US7097549B2 (en) * | 2001-12-20 | 2006-08-29 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Polishing pad |
| US6776688B2 (en) * | 2002-10-21 | 2004-08-17 | Texas Instruments Incorporated | Real-time polishing pad stiffness-control using magnetically controllable fluid |
| KR100506934B1 (en) * | 2003-01-10 | 2005-08-05 | 삼성전자주식회사 | Polishing apparatus and the polishing method using the same |
| US6935929B2 (en) * | 2003-04-28 | 2005-08-30 | Micron Technology, Inc. | Polishing machines including under-pads and methods for mechanical and/or chemical-mechanical polishing of microfeature workpieces |
| US6998166B2 (en) * | 2003-06-17 | 2006-02-14 | Cabot Microelectronics Corporation | Polishing pad with oriented pore structure |
| US20050241239A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-03 | Chien-Min Sung | Abrasive composite tools having compositional gradients and associated methods |
-
2005
- 2005-06-21 US US11/158,185 patent/US20060286906A1/en not_active Abandoned
-
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