TWI312306B - Methods of making polishing pads - Google Patents

Description

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九、發明說明 【發明所屬之技術 本發明係有關 【先則技術】 積體電路典型 於矽晶圓上而形成 —填充層覆蓋住一 該不平坦表面暴露 充層於一已圖案化 或孔洞。經平坦化 的突起圖案之間， 提供導電通路的介 平坦化製程來平坦 械研磨（CMP)是一 方法通常需要將基 的暴露表面係面對 轉研磨盤或線性移 的負載來推壓基材 有研磨顆粒的研磨 磨墊之間做相對運 化學機械研磨 間的研磨一致性。 研磨，便很難使多 領域】 用於化學機械研磨的研磨塾。 藉由一連串沉積導體、半導體或絕緣層 於一基材上。其中一製造步驟包括沉積 不平坦的表面，並平坦化該填充層直到 出來為止。舉例而言，可沉積一導電填 的絕緣層上’以填滿該絕緣層中的溝渠 後’該導電層的數個部份留在該絕緣層 而形成用來在基材上多個薄膜電路之間 電窗（vias)、插塞與導線。此外，亦需要 該基材表面以進行光微影製程。化學機 種已廣為接受的平坦化方法。此平坦化 材安置於一承載頭或研磨頭上。該基材 者研磨塾的研磨表面，例如面對著一旋 動帶。該承載頭於基材上提供一可控制 ’而使基材抵靠於研磨墊上。將可能含 液體供應至研磨墊表面，並使基材與研 動而進行研磨與平坦化。 製程的其一目標是要達到晶圓與晶圓之 如果不同的基材以不同的研磨速率進行 個晶圓具有一致的目標膜層厚度。化學 5

1312306 機械研磨製程的另一目標是要達到晶圓内部的研磨一致 性。若以不同速率來研磨基材上的數個不同區域，則基材 的某些區域可能被移除掉過多的材料（過度研磨）或是移除 太少材料（研磨不足），而造成整個基材上高低起伏不一致。 【發明内容】 在一態樣中，本發明有關於一種具有一研磨層的研磨 墊。該研磨層之研磨表面的表面粗糙度介於200至300微 英吋之間。 本發明之實施例可能包含一或多個下列特徵。該研磨 表面可能具有介於250至300微英吋間的表面粗糙度。一 背襯層可連接至該研磨層之與該研磨表面相反的一側。該 研磨層可包含多孔性的聚氨基甲酸乙酯（polyurethane with voids)。該研磨表面可能是一新鮮表面。 在一態樣中，本發明有關於一種製造研磨墊的方法， 該方法包括藉由壓出成型或模鑄法形成一研磨層，以及打 磨該研磨層的研磨表面使其表面粗糙度介於約200至300 微英吋之間。 本發明之實施例包含一或多個下列特徵。打磨該研磨 表面的步驟可包含打磨該研磨表面至介於約250至300微 英吋之間的表面粗糙度。一背襯層可連接至該研磨層之與 該研磨表面相反的一側。該研磨層可包含多孔性的聚氨基 甲酸乙酯。該打磨步驟可使用除了用來研磨基材之研磨機 以外的機械來執行。可於該打磨步驟之後，使用該研磨墊 6 1312306 來研磨基材。打磨該研磨表面的步驟包括一第一打磨步 以及一第二打磨步驟，該第二打磨步驟使用比第一打磨 $更，細的打磨顆粒。形成該研磨層的步驟可包括將該研 層切割成所欲的形狀、將該研磨層形成如輸送帶上的薄 般或射出成型。 本發明一或多個實施例的詳細描述參閱下述内容與 圖。本發明的其他特徵、目的與優點將可根據說明内容 附圖與申請專利範圍而更為清楚。 【實施方式】 參考第1圖，一研磨墊20可包含一覆蓋層或研磨 22’該研磨層22具有一耐用的粗糙研磨表面26與一可 縮的背櫬層24。該背襯層24應比該研磨層22更具可壓 性°在一實施例中，該研磨墊具有一較薄的覆蓋層與一 厚的背襯層。在另一實施例中，該背襯層與該覆蓋層具 大約相同的厚度。在又一實施例中，該研磨塾不包含一 襯層。 該研磨層22可由一耐用聚合物所形成，例如聚氨基 酸乙酯（polyurethane)。該研磨層22包含多個孔隙。例如 該研磨層可能由發泡狀聚氨基甲酸乙酯，該發泡狀的聚 基甲酸乙醋具有密封巢結構（closed-cell structure)但實 不含諸如研磨顆粒或中空微粒球體等其他填充料。可於 研磨層22的研磨表面26上形成溝槽。 該研磨層22的該研磨表面26可能具有約等於或大

驟 步 磨 片 附 層 壓 縮 較 有 背 甲 氨 質 該 於 7

1312306 (但通常不超過一倍）200微英吋的表面粗糙度（Ra)。舉例 言，該研磨層2 2可能具有介於約2 0 0至3 0 0微英吋之間 表面粗糙度（Ra)，例如25 0至300微英吋之間。在此範 内的初始表面粗糙度展現出於最初使用該研磨墊以及在 磨墊壽命即將結束時皆提供製程穩性的能力，使得在該 磨墊使用壽命的整個期間内，能維持相對穩定的晶圓與 圓間之研磨一致性。該研磨墊可立即用來進行研磨，且 需進行研磨前處理或磨合處理（break-in)，從而減少研磨 統的停機時間。 需在「新鮮」研磨墊上，即是在一尚未用於研磨製 中的墊上，為該研磨表面26提供一所欲表面粗糙度。大 來說，可藉由以下一或多個特徵來辨識「新鮮的」研磨聖 該等特徵為：如果有溝槽的話，溝槽會符合供應商所提 的厚度規格；研磨顆粒未包埋在該研磨表面中；以及， 表面粗糙度實質均勻佈滿整個研磨墊。 整體而言，可如下列方法來形成該研磨墊。利用模 或壓出成型法來形成一研磨層。該研磨層可比最終所欲 墊形狀要大，並可切割成想要的大小及/或形狀。例如， 藉由諸如壓出成形法於一輸送帶系統上形成如一連續薄 般的研磨層，隨後以諸如印刻（s t a m p e d)等方式切割成圓 墊。或者，該研磨層可形成所欲的最終墊型狀。例如， 藉由射出模鑄成形法射入一圓形鑄模中而形成該研磨層 首先，對該研磨層執行一第一打磨製程，以將該研 層打磨至接近目標厚度的約略厚度。 而 的 圍 研 研 晶 無 系 程 致 I ? 供 該 鑄 的 可 片 形 可 Ο 磨 8 1312306 —— 调ρ· /月公日修(更)正替泛,,:i

• __ '' I _____ I, 隨後，對該研磨層執行一第二打磨製程，通常其打磨 顆粒較該第一打磨製程要細緻，以該第二打磨製程將該研 磨層打磨至約等於目標厚度的最終厚度。在此第二打磨製 程中，整個打磨過程中的顆粒（grit)大小可加以選擇以為該 研磨表面提供所欲的表面粗糙度。舉例而言，可使用 1 0 0 顆粒的材料來執行該第二打磨製程。需注意的是，打磨製 程是在專用的打磨機上執行，而非在用來研磨基材的研磨 機器上執行。 可將一背襯層固定至該研磨層，例如在第一打磨製程 前、在第一打磨製程與第二打磨製程之間或在第二打磨製 程之後，使用黏著劑將一背襯層固定至該研磨層。 將具有所欲表面粗糙度的完成研磨墊加以包裝，例如 在送貨給客戶之前，將完成的研磨墊置於一塑膠包覆物 中，隨後密封該塑膠包覆物。 本發明的多個實施例已詳述於上。然而需了解到，可 在不偏離本發明精神與範圍的情況下，可做出各種變化修 飾。例如，在某些實施例中，可能可以省略第一打磨步驟。 因此，其他實施例亦為後附申請專利範圍所涵蓋。 【圖式簡單說明】 第1圖繪示一研磨墊的示意性側剖圖。 【主要元件符號說明】 20研磨墊 22研磨層 9 1312306 24背襯層 2 6研磨表面

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Claims (1)

1312306 紗年/月&日修(吏)正替毖頁 十、申請專利範圍： 1. 一種製造一研磨墊的方法，包括： 以壓出成型或模鑄法形成一研磨層； 打磨該研磨層的一研磨表面使之表面粗糙度介於約 200至30 0微英吋之間，其中該打磨步驟係在除了用於研 磨基材之研磨機以外的機器來執行；以及 於該打磨步驟之後，使用該研磨墊研磨一基材。 2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中打磨該研磨表 面的步驟包括打磨該研磨表面使其表面粗糙度介於250至 3 00微英吋之間。 3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包括連接一背襯 層至該研磨層之與該研磨表面相反的一側。 4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中於該打磨步驟 之後，連接該背襯層至該研磨層。 5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該研磨層包含 多孔性聚氨基甲酸乙酯（polyurethane)。 6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中打磨該研磨表 面的步驟包括一第一打磨步驟，以及一使用比第一打磨步 11 1312306

驟更細之打磨顆粒的第二打磨步驟。 7.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中形成該研磨層 的步驟包括形成一研磨層，以及將該研磨層切割成一所欲 形狀。 8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中形成該研磨層 的步驟包括將該研磨層形成如一輸送帶上的薄片。 9. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中形成該研磨層 的步驟包括射出成形法。 12 1312306 七、指定代表圖： (一） 、本案指定代表圖為：第（1 )圖。 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 20研磨墊 22研磨層 24 背襯層 26研磨表面 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示 發明特徵的化學式： 無