TWI285581B - Polishing body, polishing device, semiconductor device, and method of manufacturing the semiconductor device - Google Patents
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Description
1285581 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於内部形成有半導體電路等之半導體晶圓 等被研磨物之研磨所採用的研磨體、使用該研磨體的研磨 裝置、使用該研磨裝置的半導體元件製造方法、以及半導 體元件。 【先前技術】
Ik著半導體積體電路的高集積化、細微化，半導體製 程的步驟變多且趨於複雜。因此，半導體元件表面變得不 一定平坦。半導體元件表面所存在的段差，將導致配線切 斷、局部電阻增加等現象，亦將導致斷線或電容降低等情 形。此外，在絕緣膜方面，亦將與耐電壓劣化或漏電流發 生等形成密切關聯。 另一方面，隨著半導體積體電路的高集積化、細微化 ，使用於光微影的半導體曝光裝置之光源波長變短，半導 體曝光裝置的投影透鏡之數值孔徑（NA)將變大。因此，半 導體曝光裝置的投影透鏡之焦點深度將實質的變淺。為對 應焦點深度變淺，因而要求比目前為止更平坦化的半導體 元件表面。 關於加工晶圓等（内部形成有半導體電路等的晶圓等） 被研磨物的研磨技術，就大（晶片尺寸程度）區域且高效率 的平坦化技術而言，以化學機械研磨為眾所矚目的焦點。 此乃稱為 CMP(Chemical Mechanical Polishing 咬 1285581
Planarization)的研磨步驟。⑽係在物理研 學作用’纟去除加工晶圓表面層的步驟上，用以全面平坦 化及電極形成的重要技術。具體而言，所使用的研磨劑， 係在酸性、驗性等可溶解研磨物的溶劑中，使研磨粒（一 般為氧切、氧化1呂、氧化鈽等）分散而成之所謂「裝料 者，並利用具研磨墊之研磨工具的前述研磨墊 對晶圓表面加Μ，#由相對運動所產生的摩擦而進行研磨 但是’不同於空白狀態晶圓，圖案晶圓表面普通並非 平坦’特別係形成晶片的部分與未形成晶片的部分會有段 差所以®對此種圖案晶圓進行研磨的情況時，模仿晶 圓基板較大的週期凹凸（起伏），即，沿凹凸（起伏）一面進 行一樣研磨（稱此為「全面移除（global rem〇vabie)均一性 」），一面企圖將局部凹凸予以消除（稱此為「局部圖案 (local pattern)平坦性」）。 配合此種需求’習知’在研磨工具中，研磨體係採用 將硬質研磨墊與軟質研磨墊相貼合之所謂「雙層堅」，並 以硬質研磨墊位於被研磨物側的方式，將該雙層墊貼合於 由剛性體所構成之研磨定盤表面上。上述硬質研磨塾係採 用羅德爾公司製之IC1 000C商品名），並在其表面上形成用 以供應與排放研磨劑的槽。在此硬質研磨墊，未形成槽部 位的厚度為1.27111111、槽深度約0.6„1111，而形成槽部位的殘 留厚度約0· 67( = 1 · 27-〇· 6)mm。又，上述軟質墊係採用海 綿狀之羅德爾公司製的Suba400(商品名）。 1285581 若採用此種由雙層墊所構成研磨體的話，因為在硬質 研磨墊與研磨固定盤之間將隔著軟質墊，由於軟質墊比較 容易壓縮變形，故硬質研磨墊將模仿圖案晶圓的較大起伏 而變形。因此，可沿圖案晶圓之起伏來進行將研磨量設為 一疋的研磨。另一方面，由於硬質研磨墊對局部凹凸比較 難產生變形，因此可藉研磨而去除局部凹凸。 【發明内容】 但是’對半導體積體電路要求目前程度以上的集積度 ，並要求採用更細微的配線規格。此外，對系統LSI進行 研磨的需求增加，在系統LSI中圖案疏密度分布將變為較 激烈。 女此，虽對以細微配線規格所決定的圖案、或内部形 成有疏密度分布較激烈圖案的圖案晶圓施行研磨之情況時 二使知用如刖述的習知研磨體，仍頗難同時滿足「全面 移除均一性」與「戶^ R ! a ^ 局邛圖案千坦性」。即，在該等晶圓中
’局部凹凸將有變大的趨墊，A 们題勢，虽採用如前述的習知研磨體 之情況時，隨著局部凹 ^^ ^ ^ ^ ^ ^彡曰大，會使軟質墊產生壓縮變 ，而is鲍淡扣「 $ 結果造成段差消除性降低 而頗難確保「局部圖案平坦性」。 有鑑於此，本發明者 槽之研磨塾、硬質彈性構件有依序層積著表面形成 。其中，硬質彈性構件係例如= 質構件之構造的研磨體 上的彈性構件。軟質構件係^氏模量為lOOOOkg/min2以 縮率為10%以上之構件。糸例如以l.〇kg/cm2加壓時的壓 1285581 採用此研磨體的話，因為在研磨墊與軟質構件之間隔 著硬質彈性構件，因此可一面確保全面移除均一性，一面 提高段差消除性而提昇局部圖案平坦性。 在此種挾置著硬彈性構件的研磨體中所採用之研磨面 側之研磨藝，較佳係採用硬質墊。而此研磨體之研磨面側 的研磨墊，如同習知研磨體的硬質墊，可考慮直接採用未 形成槽部位的厚度為1. 27mm、槽深度約〇· 6mm，而形成槽 邛位的殘留厚度約〇 67( = 1 27_〇6)mm的羅德爾公司製的 lCl〇〇〇(商品名）。 但疋’本發明者的研究結果得知，此情況下，挾置著 更貝彈ϋ構件的研磨體，就段差消除性而言，研磨面側之 研磨墊即使原本具有較長壽命，但是受該研磨墊槽深度的 限制，而使該研磨墊的壽命縮短。 即，挾置著硬質彈性構件的研磨體之研磨面側研磨墊 厚度，會隨著被研磨物研磨而消耗、或隨著修整 (dressing)(將研磨面之孔阻塞予以去除的處理，亦稱「調 節（conditioning)」）而消耗，導致厚度變薄。另一方面， 研磨墊表面的槽由於在研磨中用以供應與排放研磨劑方面 乃屬不可或缺，因此若槽消失或達既定深度以下的話，便 無法獲得所欲的研磨㈣。因&，當採用具有Λ述厚度與 槽深度的IC1_之情況下，假設即使當槽消失前壽命仍尚 未終止的情況時，由於受槽為不可或缺的限制條件，因此 當㈣成槽部位之厚度變薄至—〇.6)mm的時點 可p便將終止。但是’經本發明者研究的結果得知，在 1285581 挾置著硬質彈性構件的研磨體中，研磨面側研磨塾厚度即 使較0·67( = 1·27-0.6)πιιη為薄’該研磨體的段差消除性不 僅不會降低，反而會略為提昇。 依此在挾置著硬質彈性構件的研磨體中，若直接採用 習知研磨墊的話，便將受槽深度的限制，而造成無謂的壽 命降低現象。 再者，當由上述雙層墊所構成研磨體的情況時，在相 較於上述挾置著硬質彈性構件的研磨體之下，除段差消除 性將劣化之外，亦將隨著研磨面側研磨墊之未形成槽部位 的厚度變薄，而降低段差消除性，即使採用具有上述厚度 或槽深度的IC1 000,在槽消失前，就段差消除性的觀點而 言，將受限制而使壽命結束。因此，當由雙層墊構成研磨 體的情況時，即使研磨面側研磨墊的槽設成更深，卻仍無 法延長壽命。 本發明有鑒於上述經本發明者研究所發現的諸項情事 ，其目的在於提供可一面確保「全面移除均一性」，一面 提高段差消除性而提#「局部圖案平坦性」，且壽命較長 的研磨體、以及可使用於其之研磨塾。 再者本‘明之目的在於提供可高效率地研磨被研磨 物，並可降低運轉成本的研磨裝置。 ，再者’本發明之目的在於提供，相較於習知半導體元 件製造方法，可提昇良率且以高效率、低成本來製造半導 體元件之半導體it件製造方法、及低成本的半導體元件。 為解決上述課題，本發明第1形態的研磨體，係用於 1285581 研磨裝置，該研磨裝置係在研磨體與被研磨物之間介入研 磨劑之狀態下，藉由對該研磨體與該被研磨物之間施加荷 重，且使該研磨體與該被研磨物進行相對移動，來研磨該 被研磨物，·其係具備以下構成··（a)具有依序積層··在研磨 面側形成槽之研磨墊、硬質彈性構件、及軟質構件而成的 構造；（b)該研磨墊之槽部位的殘餘厚度d為滿足〇mm<d $ 1 · 6ιηηι之條件。 在上述第1形態中，硬質彈性構件係例如揚氏模量為 l〇〇〇〇kg/mm2以上的彈性構件，典型例子可舉例如··金屬板 。硬質彈性構件例如係可採用不銹鋼板，其厚度例如可設 定為0.1mm〜0.94mm。上述軟質構件例如係以1〇kg/cm2加 壓時的壓縮率為10%以上之構件，典型例子為内含氣泡的 胺基甲酸乙酯彈性構件、不織布等。 再者，在上述第1形態中，例如該被研磨物係内部形 成有半導體基積體電路的晶圓等圖案晶圓，該硬質彈性構 件對該圖案晶圓研磨時施加研磨荷重的變形量，在圖案晶 圓的圖案最大間隔之間的情況係較該圖案晶圓所容許之 LTV為小，而在相當於i晶片間隔之間的情況，則較該圖 案晶圓所容許之ττν為大的構造。在此所謂LTV(L〇cai Thickness Variation，局部厚度變異量）係指晶圓之】晶 片内的局部凹凸，而所謂TTV(T〇tal Thickness ⑽ ，全部厚度變異量）係指在晶圓全體的凹凸。 、本發明第2形態的研磨體，係在上述第丨形態中，該 殘餘厚度d係滿足dg 〇.27mm的條件。 1285581 本發明第3形態的研磨體，係用於研磨裝置，該研磨 4置係在研磨體與被研磨物之間介入研磨劑之狀態下，藉 由對該研磨體與該被研磨物之間施加荷重，且使該研磨體 與該被研磨物進行相對移動，來研磨該被研磨物；其係具 備以下構成··（a)具有依序積層··在研磨面側形成槽之研磨 墊、硬質彈性構件、及軟質構件而成的構造；（…在該研磨 墊之槽。卩位的殘餘厚度d，係當該研磨墊的該槽以外的部 位厚度在2.5111111〜5111111的情況，則滿足〇111111<(1$16職的條 件，g 4槽以外的部位厚度在〇· gmm〜2· 5随的情況，則滿 足Omm<dS 0.6mm的條件；當該槽以外的部位厚度在小於 0· 9mm的情況，則滿足〇mm< 〇· 27龍的條件。 本發明第4形態的研磨體，係在上述第丨至第3之任 开/心中上述殘餘厚度d係滿足〇 · 1 mm ^ d的條件。 本發明第5形態的研磨體，係在上述第丨至第4之任 开y心中省研磨墊在以1· Okg/cm2加壓時的壓縮率為 以下。 本發明第6形態的研磨體，係用來構成研磨體者，該 研磨體係依序由在研磨面側形成槽之研磨塾、石更質彈性構 件、及軟質構件所積層而成且使用於研磨裝置，該研磨裝 置係在研磨體與被研磨物之間介入研磨劑之狀態下，藉由 對該研磨體與,亥被研磨物之間施加荷重，且使該研磨體與 該被研磨物進行相對移動，來研磨該被研磨物，·其係具備 以下構成：該槽部位的殘餘厚度d，係當該槽以外的部位 厚度在2.5mm以上的情況，則滿足〇1〇<(^16額的條件 12 1285581 ,當该槽以外的部位厚 〇mm<d<0 fi 又在0.9襲2.5_的情況，則滿足 unim < d = 〇. 6職的條 0.9關的情況，則… 槽以外的部位厚度在小於 貝丨滿足0mni<dS0.27咖的條件。 本發明第7形態的研磨墊，係在 槽部位的殘餘厚度d，167㈣成槽’ 6玄 以上的Ή , 係田該槽料的部位厚度在2.5咖 以上的清況’則滿足〇麵〈⑷.— 二當該槽以外的部位厚度在小於°、的情 況則滿足〇mm<dS(K27mm的條件。 本發明第8形態的研磨墊，係在上述第6或第7形態 中，在以1.0kg/cm2加壓時的壓縮率為1〇%以下。 本發明第9形態的研磨裝置，係在研磨體與被研磨物 之間介入研磨劑之狀態下，藉由對該研磨體與該被研磨物 之間施加荷重，且使該研磨體與該被研磨物進行相對移動 ，來研磨該被研磨物；該研磨體係上述第1至第5形態中 任一形態的研磨體。 "" 本發明f 10$態的+導體元件製造彳法，係包含有採 用上述帛9形態之研磨u，來使半導體晶圓纟面平坦化 的步驟。 _ 本發明第11形態的半導體元件，係利用上述第1〇形 癌之半導體元件製造方法而進行製造。 【實施方式】 以下’針對本發明的研磨體、研磨裝置、半導體元件 13 1285581 及半導體元件製造方法，參照圖式進行說明。 第1圖係表示本發明一實施形態的研磨裝置之示意概 略構造圖。第2圖係表示第i圖中之a-A，線截面的局部放 大圖。第3圖係表示沿第2圖中之β-β，線的概略截面圖。 本貫施形態的研磨裝置係具備有：研磨工具丨；晶圓 保持具3，在研磨工具丨下側，用以保持作為被研磨物之 晶圓2 ;以及研磨劑供應部（未圖示），透過在研磨工具1 所形成的供應路徑（未圖式），對晶圓2與研磨工具丨之間 供應研磨劑（漿料）。 研磨工具1係利用致動器（採用t動馬達的未圖示機構 )，如第1圖中箭頭a，b，c所示，S可旋轉、上下移動及左 右擺動(來回移動)的狀態。晶圓保持具3係利用致動器(採 用電動馬達的未圖示機構）’如第i圖中箭頭七所示，呈可 進行旋轉的狀態。 研磨工具1係具備有··研磨體 以及支撐與研磨m 4 之研磨面(第1圖中之下面)相反側之面(第丨圖中之上面) 的基材5。在本實施形態，研磨體4之直徑係設成小於晶 圓2之直徑，不僅使裝置整體佔有面積變小，且容易進行 高速、低荷重研磨。特別地，本發明中，研㈣4之直經 了與日日圓2之直徑相同，亦可較复兔 ^ ^ j」私具為大。研磨體4(特別係 研磨塾6)的俯視形狀例如可為去 玄降、疑轉中心附近部分的璟 狀，亦可為圓板狀。 衣 ’具有依序積層研 而成的構造。在研 研磨體4係如第1圖與第3圖所 磨塾6、硬質彈性構件7、及軟質構件 1285581 磨墊6與硬質彈性構件7之間、硬f彈性構件7與軟質構 件8之間、及軟質構件8與基材5之間，藉由採用如黏著 劑或雙面膠帶的黏接等方式便可進行接合。當研磨塾6壽 命結束的情況時，亦可更換整體研磨體4，亦可僅更換研 磨塾6。 研磨墊6較佳為硬質墊，例如較佳係在以1〇kg/cin2 加壓後的壓縮率為10%以下。具體而言，研磨墊6可採用 如羅德爾公司製之IC1 000(商品名），但並不僅限於此。 在研磨墊6的研磨面側，如第2圖與第3圖所示，依 格子狀圖案形成槽6a。槽6a之圖案並不僅限於格子狀， 亦可採用各種圖案。 在研磨墊6之槽6a處的殘餘厚度d係設定為滿足〇咖 <d$0.6nnn的條件。研磨墊6之槽6a處的殘餘厚度d，亦 可設定為滿足如〇mm<d$〇.27mm的條件。 或者’研磨墊6中槽6a處的殘餘厚度（！亦可設定為當 研磨墊6中之槽以外的部位的初始厚度刖在2 5咖以上= 情況時’則滿足〇龍则^條件；當槽“以外部位 的初始厚度d0在〇.9mm以上2.5mra以下的情況時，則滿足 0mm<dS0.6mm的條件；當槽6a以外部位的初始厚度⑽ 在0.9mm以下的情況時，則滿足〇mm<dg〇 27rom的條;。 再者，研磨墊6之槽6a處的殘餘厚度d若超過值 的話，因為在槽6a處並未分離，因此在進行將研磨墊6貼 合於硬質彈性構件7時的處理上便頗為容易。若殘餘厚声 d在O.lnun以上的話，便毋須留意槽6&處會產生分離的^ 15 1285581 慮，故更佳。 硬質彈性構件7例如係楊 的彈性槿杜，曲 ，、杨氏模里為l〇〇〇〇kg/mm2以上 ’、型例子可舉例如：金屬柘且雜 質彈性構件7例 、屬板，、體而言’硬 錢鋼板，其厚度例如可設定為 加研：：舌硬：彈性構件7亦可設定對該晶圓2研磨時施 何的變形量，在晶圓2的圖案最大間隔之間的情 =該晶圓2所容許之LTV為小，而在相當…片間 岡日的障况’則較該晶圓所容許之TTV為大。 、軟質構件8係例如以1〇kg/cm2加壓時的壓縮率為⑽ 以上之構件，典型例子為内含氣泡的胺基甲酸乙酯彈性構 件不織布等。具體而言，軟質構件8可採用羅德爾公司 製的Suba400(商品名）。 接著，針對本實施形態的晶圓2之研磨進行說明。研 磨八1係邊疑轉一邊搖擺，且研磨工具1之研磨體4 係以既定壓力（荷重）按押晶圓保持具3上的晶圓2上面。 使晶圓保持具3旋轉亦使晶圓2旋轉，俾使晶圓2與研磨 工具1之間進行相對運動。在此狀態下，從研磨劑供應部 將研磨劑供應至晶圓2與研磨體4之間，並在其間擴散而 研磨晶圓2的受研磨面。即，利用研磨工具1與晶圓2之 相對運動所產生的機械性研磨、與研磨劑化學作用的相乘 作用’而進行良好的研磨。此時研磨體4的研磨墊6之槽 6a係負責研磨中的研磨劑供應與排放之作用。 依照本實施形態的話，研磨體4係形成研磨墊6、硬 1285581 質彈性構件7及軟質 6與軟質構件8之間抽署“層體構造’因為在研磨墊 介設硬質彈性構件=硬質彈性構件7,因此相較於未 質墊貼合的習知雙舞執二兄下(即，由將硬質研磨墊與軟 確保「全面移除均—性？冓成研磨體之情況），可-面 局部圖案平坦性」。」’―面提高段差消除性而提升「 研磨墊Θ之槽6a以外部位 ^ U % +' ^ 、旱又，將晶圓2研磨而 々耗、或隨修整而消耗， ，不同於習知由雙層塾構成二：度…在本實施形態中 體4之研磨墊6中，枰t 質塾，由於在研磨 槽6a邛位的殘餘厚度d將設定如上述 深度的_，減少無端造成研磨塾6壽 降低的現象’而延長哥命。所以，依照本實施形態的話 ，能以極佳效率來研磨晶圓2,並可降低運轉成本。 關於此點，本發明者針對第4圖所示之模型與第5圖 所不之模型’採用有限要素法進行分析，分析結果如第6 圖所示。帛4圖與第5圖中，和第i圖及第3圖所示之元 件為相同或對應的元件，賦予相同元件標號。帛4圖與第 5圖係表示分析模型的示意概略截面圖。 在第4圖所示之模型中，基材5係設定為完全的剛體 。軟質構件8係採用羅德爾公司製的Suba40 0 (商品名）， 未施加荷重時的厚度為1 · 27mm。硬質彈性構件7設定為厚 度〇· 2mm的不銹鋼板。研磨墊6係採用羅德爾公司製的 IC10〇〇(商品名），未施加荷重時的厚度為d〇’。研磨塾6 設定為未具有槽6a。以完全剛體10來取代晶圓2，假設具 17 1285581 有由：面所構成的上面且俯視上面側具有… 夠深度孔^當對基材5從上方施加咖荷=足 研磨墊6對孔lGa内的陷人量Ah乃隨研磨墊 各不㈣’各厚度d『則採用有限要素法進行計算求2 依此方<料#第4 _示之分析模型的分析結果，係如 第6圖中的線C所不。“圖所示分析模型，乃 述實施形態的研磨體4。 、 第5圖所示之模型不同於第4圖所示之模型 去除硬質彈性構件7之部分而已。第5圖所示之模型的其 他條件’係设疋為完全如同帛4圖所示模型的條件，研磨 些6對孔1Ga内的陷人量Ah係隨研磨墊6厚度⑽，而各不 相同’各厚度dG’則採用有限要素法進行計算求得。依此 方式所獲得第5圖所示之分析模型的分析結果，係如第6 圖中的線D所不。帛5圖所示之分析模型’係相當於上述 由雙層塾所構成習知研磨體。 、在第4圖與第5圖所示之模型中，陷人量^的大小 將成為晶® 2等被研磨物段差消除性的指標，意味著陷入 量Μ越大的話，段差消除性越低，反之，陷入量^越 小的話’段差消除性越高。 由第6圖所示得知，在相當於上述實施形態之研磨體 4的第4圖所示模型之情況時，研磨墊6的各厚度d〇，中， 陷入量△h將充分的小而段差消除性將較高，而且隨的厚 度dO’變薄，段差消除性不僅未降低，反而略為提昇。此 係由於研磨墊6越變薄，則越受到硬質彈性構件7的影響 18 1285581 的緣故所致。另外，如第6圖中的C所示，研磨墊6厚度 dO即使變薄至〇· 6701. 27-0· 6)mm，仍可提升段差消除性 〇 相對於此，當相當於由上述雙層墊所構成習知研磨體 的第5圖所示模型之情況時，得知研磨墊6各厚度d〇，不 僅陷入量Ah越大段差消除性越降低，並且厚度d〇,越變薄 ，則陷入量Ah越極遽增加，段差消除性將急遽大幅降低。 因此，由第6圖所示之分析結果得知，上述由雙層墊 所構成習知研磨體的情況時，從段差消除性的觀點而言， 研磨墊6的壽命將受到限制；相對於此，當上述實施形態 的研磨體4之情況時，從段差消除性的觀點而言，研磨墊 6壽命並未受到限制。 因此，在上述實施形態的研磨體4之情況時，得知研 磨體4的研磨墊6中’槽6&部位的殘餘厚度d儘可能變薄 ’當初研磨塾6之槽6a的深度越深，則可更緩和由槽6a 所造成的壽命限制，故可延長研磨墊6的壽命。因此，在 本實施形態，由於將研磨體4的研磨墊6之槽6&部位的殘 餘厚度d設定為如前述，因此相較於直接採用現有且槽之 羅德爾公司製之IC1_(商品名）作為研磨塾6的情^將 可更延伸研磨墊6的壽命。 另外，當上述由雙層墊所構成習知研磨體的情況時， 從段差消除性觀點而言，由於研磨墊的壽命受限制，因此 槽部位的殘餘厚度不管變得如何薄，均無法延伸研磨塾6 19 1285581 方法之實施形態 的流裎圖。開始 ’其次再由步驟 照選擇朝步驟 其次’針對本發明的半導體元件製造 進行說明。第7圖係表示半導體元件製程 半導體元件製程之後，首先進入步驟S200 S201〜S204中選擇適當的處理步驟。依 S201〜S204之任一者前進。 步驟S2〇1係使石夕晶圓表面產生氧化的氧化步驟。步驟 S202係制eVD等切晶圓表面上形成絕緣膜的⑽步驟 。步驟S203係在矽晶圓上利用蒸鍍等步驟形成電極膜的電 極形成步驟。步驟S204係將離子植入於矽晶圓令的離子植 在CVD步驟或電極形成步驟之後，便朝步驟s2〇9前進 ’俾判斷是否執行⑽步驟。當未執行的情況時便朝步驟 S206前進，反之，當執行的情況時便朝步驟伽前進。 『驟S205係CMP步驟，在此步驟中，係採用本發明的研磨 哀置，鉍仃層間絕緣膜的平坦化、利用半導體元件表面的 金屬膜研磨而進行鑲嵌形成等。 在CMP步驟或氧化步驟之後便朝步驟S2〇6前進。步驟 S206係微影步驟。在微影步驟中，係進行對矽晶圓的二且 塗布、知用曝光裝置的曝光而將電路圖案轉印於矽晶圓上 、及曝光後之矽晶圓的顯影等。其次，步驟sm係利用蝕 刻處理將&了顯影後之光阻像以外的部分予以去除，然後 再進仃光阻剝離，而將經完成蝕刻處理後不要的光阻予以 去除的韻刻步驟。 其次，在步驟S208中，判斷是否已完成必要的所有步 20 1285581 驟，若尚未完成的話便返回步驟S200，並重複先前的步驟 而在矽晶圓上形成電路圖案。若在步驟S208中，判斷已 完成全部步驟的話便結束。 本發明的半導體元件製造方法，在CMP步驟中，因為 抓用本發明的研磨裝置，因此能以高精度對晶圓2進行平 坦研磨。所以，除提昇在CMp步驟的良率之外，相較於習 知半導體元件製造方法，可獲得以低成本進行半導體元件 之製造的效果。此外，因為研㈣4的研磨墊6 長，因此能以極佳效率進行晶圓2的平坦研磨，從此點觀 之，亦能以低成本進行半導體元件之製造。 再者，除上述|導體元件製程以外的半導體元件製程 之CMP步驟中，亦可採用本發明的研磨裝置。 本發明的半導體元件係利用本發明的半導體元件製造 方法而製得。藉此，相較於習知半導體元件製造方法，能 以低成本進行半導體元件之製造，可⑽降低半導體元件匕 之製造原價的效果。 以上，雖針對本發明實施形態進行說明，惟本發明並 不僅限於該實施形態。 如上所述，依本發明，可一面確保「全面移除均一性 」*’ 一面提高段差消除性而提昇「局部圖案平坦性」，且 壽命較長的研磨體，以及可使用於其之研磨墊。 再者依本發明’可提供以極佳效率來研磨被研磨物 ，而且可降低營運成本的研磨裝置。 再者’依本發明，相較於習知半導體元件製造方法， 21 1285581 可提昇良率且效率佳、低成本來製造半導體元件之半導體 元件製造方法、及低成本的半導體元件。 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 第1圖係本發明一實施形態的研磨裝置之示意概略構 造圖。 第2圖係第1圖中之A-A’線截面之局部放大圖。
第3圖係沿第2圖中之B-B’線的概略截面圖。 第4圖係分析模型的示意概略截面圖。 第5圖係另一分析模型的示意概略截面圖。 第6圖係第4圖與第5圖所示之模型的分析結果圖。 第7圖係半導體元件製程的流程圖。 (二）元件代表符號 1 :研磨工具
2 :晶圓 3 :晶圓保持具 4 :研磨體 5 :基材 6 :研磨墊 7 :硬質彈性構件 8 :軟質構件 22
Claims (1)
- !285581 拾、申請專利範圍： 1 · 一種研磨體，係用於研磨裝置，該研磨裝置係在研 磨體與被研磨物之間介入研磨劑之狀態下，藉由對該研磨 體與該被研磨物之間施加荷重，且使該研磨體與該被研磨 物進行相對移動，來研磨該被研磨物，其特徵在於： 具有依序積層··在研磨面侧形成槽之研磨墊、硬質彈 性構件、及軟質構件而成的構造； 在該研磨墊之槽部位的殘餘厚度d為滿足〇mm<d$ 龜 1· 6mm之條件。 φ 2 ·如申請專利範圍第1項之研磨體，其中，該殘餘厚 度d係滿足〇· 27mm條件。 3· —種研磨體，係用於研磨裝置，該研磨裝置係在研 磨體與被研磨物之間介入研磨劑之狀態下，藉由對該研磨 體與該被研磨物之間施加荷重，且使該研磨體與該被研磨 物進行相對移動，來研磨該被研磨物，其特徵在於： 〃有依序積層·在研磨面側形成槽之研磨墊、硬質彈 性構件、及軟質構件而成的構造； φ 在”亥研磨墊之槽部位的殘餘厚度d，係當該研磨墊的該 槽以外的部位厚度在2· 5mm〜5mm的情況，則滿足〇mm<dg 1· 6mm的條件；當該槽以外的部位厚度在〇· 9mm〜2. 的情 況，則滿足〇mm<dg〇.6mm的條件；當該槽以外的部位厚 度在小於0.9mm的情況，則滿足0mm<dg0 27mm的條件。 4 ·如申請專利範圍第1〜3項中任一項之研磨體，其中 ’ θ亥殘餘厚度d係滿足〇 · 1 mm $ d的條件。 23 1285581 5.如申請專利範圍第項中任一項之研磨體，其令 ，該研磨墊在以i.Okg/cf加壓時的壓縮率為1〇%以下。 6·如中請專利範圍帛4項之研磨體’纟中，該研磨塾 以1.0kg/cm2加壓時的壓縮率為1⑽以下。 7.種研磨墊，係用來構成研磨體者，該研磨體係依 序由在研磨面側形成槽之研磨墊、硬質彈性構件、及軟質 構件所積層而成且使用於研磨裝置，該研磨裝置係在研磨 體與被研磨物之間介入研磨劑之狀態下，藉由對該研磨體 與該被研磨物之間施加荷重，且使該研磨體與該被研磨物 進行相對移動，來研磨該被研磨物，其特徵在於： 該槽部位的殘餘厚度d，係當該槽以外的部位厚度在 2.5腿以上的情況，則滿足〇则1<(^1.6则1的條件；當該 槽以外的部位厚度在0.9mm〜2.5咖的情況，則滿足0mm<d S0.6麗的條件；當該槽以外的部位厚度在小於〇 9顏的 情況，則滿足〇mm<dg0.27ram的條件。 8·一種研磨塾’係在研磨面側形成槽，其特徵在於： 該槽部位的殘餘厚度d，係當該槽以外的部位厚度在 2.5襲以上的情況，則滿足〇«Hn<dS1.6mm的條件；當該 槽以外的部位厚度在0.9mm〜2·5随的情況，則滿足〇mm<d ^•6mm的條件；當該槽以外的部位厚度在小於0· 9mm的 情況，則滿足0随<dS0.27mm的條件。· 9·如申％專利範圍第7或8項之研磨墊，其中，該研 磨墊在以l.〇kg/cm2加壓時的壓縮率為1〇%以下。 1〇種研磨裝置，係在研磨體與被研磨物之間介入研 24 1285581 磨劑之狀態下，藉由對該研磨體與該被研磨物之間施加荷 重’且使該研磨體與該被研磨物進行相對移動，來研磨該 被研磨物，其特徵在於： 該研磨體係申請專利範圍第丨〜6項中任一項之研磨體 〇 11 ·—種半導體元件製造方法，其特徵在於具備：使用 申咕專利祝圍第10項之研磨裝置，來使半導體晶圓表面 平坦化的步驟。 12 „ ^ 種半導體元件，其特徵在於：係使用申請專利範 圍苐11項之生、兹 又千導體元件製造方法所製造而成。 拾壹、囷式： 如次頁。 25
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