TWI392008B - Polishing pad - Google Patents

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TWI392008B
TWI392008B TW097108835A TW97108835A TWI392008B TW I392008 B TWI392008 B TW I392008B TW 097108835 A TW097108835 A TW 097108835A TW 97108835 A TW97108835 A TW 97108835A TW I392008 B TWI392008 B TW I392008B
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Kazuyuki Ogawa
Atsushi Kazuno
Tsuyoshi Kimura
Tetsuo Shimomura
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Toyo Tire & Rubber Co
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Description

研磨墊
本發明係有關於一種研磨墊,該研磨墊係於利用化學機械研磨技術(CMP),將半導體晶圓等之被研磨體表面之凹凸平坦化之時所使用之研磨墊,更詳而言之,有關於一種具有藉光學式方法檢測研磨狀況等之窗之研磨墊、及使用該研磨墊之半導體元件之製造方法。
在製造半導體裝置時,執行在半導體晶圓(以下亦稱為晶圓)表面形成導電性膜,藉微影、蝕刻等形成佈線層之製程、及佈線層上形成層間絕緣膜之製程等,透過這些製程,在晶圓表面產生由金屬等之導電體或絕緣體構成之凹凸。近年來,以半導體積體電路之高密度化為目的,佈線微細化或多層佈線化正進展中,但就因如此,將晶圓表面之凹凸平坦化之技術漸趨重要。
一般將晶圓表面之凹凸平坦化之方法而言,是採用CMP法。CMP是一種將晶圓的被研磨面按壓在研磨墊之研磨面之狀態下,使用分散有磨粒之漿液狀研磨劑(以下稱為研磨漿(slurry))研磨之技術。
一般在CMP所使用之研磨裝置,如第1圖所示,包含有:支撐研磨墊1之研磨平台2、支撐被研磨體(晶圓等)之支撐台(研磨頭)5、用以對晶圓均勻加壓之背材、及供應研磨劑3之供給機構。研磨墊1藉以諸如雙面膠帶的黏貼,而裝設在研磨平台2。研磨平台2與支撐台5設置成使各所支撐之 研磨墊1與被研磨體4相對者,各設有轉軸6、7。又,在支撐台5側設有用以將被研磨體4按壓在研磨墊1之加壓機構。
在進行如此CMP之方面上,有判定晶圓表面平坦度之問題。即,有必要檢測已到達所希望的表面特性或平面狀態之時點。迄今,有關於氧化膜的膜厚或研磨速度等等,會定期處理測試晶圓,確認結果後,再對可成為成品之晶圓進行研磨處理。
惟,在該方法中,徒費處理測試晶圓之時間及成本,又,對於事先完全未施與加工之測試晶圓及成品晶圓,因CMP特有之負載效應,使研磨結果有所不同,不對成品晶圓實際加工看看時,很難做加工結果之正確預測。
為此,最近為了解決上述問題,希望有一種方法,即,在CMP製程中,在當時即可檢測出已得到所希望的表面特性或厚度之時點。針對如此檢測,已採用各種方法,但由於測定精度或非接觸測定中之空間分解能之觀點來看,光學式檢測方法漸成主流。
光學式檢測方法,具體上是一使光線穿透一窗(透光區),隔著研磨墊而照射在晶圓,監視藉其反射所產生之干擾訊號,以檢測研磨的終點之方法。
在如此方法中,監視晶圓之表面層的厚度變化,知道表面凹凸之近似深度,以決定終點。在如此厚度之變化等於凹凸之深度之時點上,結束CMP製程。又,針對藉如此光學式方法檢測研磨之終點檢測法及其方法所使用之研磨墊,已有各種之提案。
例如,已揭示有一種研磨墊,該研磨墊至少部分具有固態且均質並使190nm至3500nm的波長光線透射之透明聚合物薄片(專利文獻1)。又,揭示有一種插入形成有段差之透明栓塞之研磨墊(專利文獻2、3)。
又,揭示有一種研磨墊,該研磨墊具有透光性構件,該透光性構件含有非水溶性基質材及分散在該非水溶性基質材中之水溶性粒子,且波長400nm至800nm下之光透射率為0.1%以上(專利文獻4、專利文獻5)。上述任一種都揭示有使用作為終點檢測用之窗之技術。
惟,習知之附窗之研磨墊,乃有如下傾向,即,隨著使用次數的增加,因砂輪整修機或研磨漿造成窗表面磨損,使光透射率逐漸降低者。為此,有一問題存在,即,藉與初期的光透射率(光反射率)對應之程式,進行終點檢測時,將衍生有由研磨墊之使用中到結束之間隨著光透射率的降低而致之終點檢測錯誤。
專利文獻1:日本特表H11-512977號公報 專利文獻2:日本特開H09-7985號公報 專利文獻3:日本特開H10-83977號公報 專利文獻4:日本特開2002-324769號公報 專利文獻5:日本特開2002-324770號公報
本發明為了解決上述問題而所創建者,其目的係於提供一種不產生從使用初期到結束之前因光透射率降低所致的終點檢測錯誤之研磨墊及使用該研磨墊之半導體元件之 製造方法。
本發明人有鑑於上述之現狀而重覆精心研究後,結果發現使用下列透光區,作為研磨墊用之透光區時,即可解決上述課題者。
即,本發明係有關於一種研磨墊,該研磨墊具有一含研磨區及透光區之研磨層,其特徵在於前述透光區之研磨面側表面業經粗糙面化處理,且,前述透光區之使用前的波長600nm下之光透射率為40%至60%。
本發明人事先對透光區之研磨面側的表面施行粗糙面化處理,發現可抑制使用時之透光區的光透射率的變化者。使用本發明之研磨墊時,即使是藉與初期的光透射率(光反射率)對應之程式,進行終點的檢測時,亦不致衍生由研磨墊之使用初期至結束之間隨著光線透射率的變化所發生之終點檢測錯誤。
又,前述透光區之使用前的波長600nm下之光透射率須為40%至60%。使用前之波長600nm下之光透射率低於40%時,對於由使用初期迄至終點檢測上造成障礙。另一方面,超過60%時,不能足以實施粗糙面化處理,因此不能抑制透光區在使用時之光透射率的變化。
前述透光區之研磨面側表面之算術平均粗糙度(Ra)係1至2.2 μm者為佳。算術平均粗糙度(Ra)小於1 μm時,由使用初期至結束之間的光透射率之變化變大,容易產生終點檢測錯誤。另一方面,超過2.2 μm時,因光線的散亂,使得透光區的光透射率降低,因此有對於使用初期迄至終點 檢測上造成障礙之傾向。
又,本發明係有關於一種半導體元件之製造方法,該方法包含有使用前述研磨墊,研磨半導體晶圓之表面之步驟。
[圖式簡單說明]
第1圖係顯示在CMP研磨時所使用之習知研磨裝置例之概略結構圖。
第2圖係顯示本發明之研磨墊例之概略剖視圖。
第3圖係顯示本發明研磨墊之另一例之概略剖視圖。
第4圖係顯示本發明研磨墊之另一例之概略剖視圖。
第5圖係顯示本發明研磨墊之另一例之概略剖視圖。
第6圖係顯示本發明之具有終點檢測裝置之CMP研磨裝置例之概略剖視圖。
本發明之研磨墊至少具有研磨區及透光區,前述透光區之研磨面側表面已經過粗糙面化處理。
透光區之主原料並無特別限制,但宜使用在進行研磨之狀態下可作高精度之光學終點之檢測且波長600nm下之光透射率為75%以上之材料。材料本身之光透射率較低時,隨著使用次數的增加,使透光區之光透射率降低,因此對於終點檢測上有出現障礙之疑慮存在。以材料而言,有諸如聚胺酯樹脂、聚酯樹脂、苯酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、丙烯酸樹脂等之熱固性樹脂;聚胺酯樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、纖維素系樹脂、丙烯 酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、鹵素系樹脂(聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等)、聚苯乙烯、及烯烴系樹脂(聚乙烯、聚丙烯等)等之熱塑性樹脂;藉紫外線及電子射線等之光線而固化之光固化性樹脂、及感光性樹脂等等。其等樹脂可單獨使用,亦可併用兩種以上。使用光固化性樹脂時,併用光聚合起始劑者為佳。其等樹脂之中,宜使用可得到預期的光透射率且成形性佳、易進行硬度之調整之熱塑性聚胺酯樹脂。
以將透光區之單面粗糙面化之方法而言,可舉出1)對樹脂薄片之單面進行噴砂處理、壓紋處理(凸雕處理)、蝕刻處理、電暈放電處理、或雷射照射處理等之方法、2)使用業經壓紋加工之模具進行射出成形或模製成形之方法、3)在擠出成形樹脂薄片時在單面形成圖案之方法、4)使用具有預定表面形狀之金屬輥、橡膠輥、或壓花輥而在樹脂薄片的單面形成圖案之方法、及5)使用磨砂紙等研磨材進行拋光之方法等等。
粗糙面化處理面之形狀並無特別限制,例如有連續圖案、非連續圖案、線形圖案、非線形圖案、壓紋模樣、及凹凸不平表面的模樣等等。其中尤以壓紋模樣為佳。
粗糙面化處理面之算術平均粗糙度(Ra)宜為1至2.2 μm,更以1至1.9 μm為佳。又,未進行粗糙面化處理之研磨台側之透光區表面之算術平均粗糙度(Ra)通常為0.3 μm程度。
又,前述透光區係以使用前之波長600nm下之光透射率 為40%至55%者為佳。
透光區的形狀並無特別限制,但做成與研磨區之開口部同樣的形狀、大小為佳。
透光區之厚度並無特別限制,但做成與研磨區的厚度同一厚度或更薄的厚度者為佳。透光區比研磨區更厚時,便有在研磨中因突出之部分而傷及晶圓之疑慮存在。
研磨區的形成材料只要是通常做為研磨層材料所使用的材料,即可無限制地使用,但本發明中以使用微細發泡體為佳。例如有聚胺酯樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、鹵素系樹脂(聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等)、聚苯乙烯、烯烴系樹脂(聚乙烯、聚丙烯等)、環氧樹脂及感光性樹脂等等。其等樹脂可單獨使用,亦可併用兩種以上。
聚胺酯樹脂係具有優異的耐磨損性,且改變各種原料組成,易於得到具有預期物性之聚合物,因此作為研磨領域之形成材料時尤佳。
使聚胺酯樹脂微細發泡之方法並無特別限制,諸如添加中空珠粒之方法、藉機械式發泡法、化學式發泡法等使其發泡之方法等等。又,亦可併用各方法,但以使用聚烷基矽氧烷與聚酯之共聚物之矽系界面活性劑之機械式發泡法尤佳。該矽系界面活性劑可舉例出SH-192、L-5340(外商Dow Corning Toray Co.,Ltd/矽酮製)當做為合適的化合物。
如下說明製造用於研磨領域之獨立氣泡型之聚胺酯發泡體之方法例。如此聚胺酯發泡體之製造方法具有如下之 步驟。
1)製造異氰酸酯末端預聚物之氣泡分散液之發泡步驟 在異氰酸酯末端預聚物添加矽系界面活性劑,在非反應性氣體之存在下攪拌,使非反應性氣體作為微細氣泡分散其中,成為氣泡分散液。前述預聚物在常溫下為固體時,預熱到適當的溫度,將其熔融後使用。
2)固化劑(鏈伸長劑)混合步驟 在上述氣泡分散液添加鏈伸長劑,且混合、攪拌之,成為發泡反應液。
3)澆鑄步驟 將上述之發泡反應液流入模具。
4)固化步驟 將已流入模具之發泡反應液加熱,使其反應而固化。
為形成微細氣泡而所使用之非反應性氣體為不是可燃性之氣體,具體上可舉出氮氣、氧氣、二氧化碳、氦氣或氬氣等稀有氣體或其等氣體混合之混合氣體為例,且在成本考量上使用經過乾燥而將水分除去之空氣最佳。
將非反應性氣體做成微細氣泡狀,且分散於含有矽系界面活性劑之異氰酸酯末端預聚物之攪拌裝置,可無特別限制地使用公知的攪拌裝置,具體上可舉勻化器、溶解器、雙軸遊星型攪拌器(行星齒輪攪拌器)等等為例。攪拌裝置之攪拌葉片的形狀亦無特別限制,一使用打漿器型式的攪拌翼葉片,即可得到微細氣泡,因此為佳。
前述聚胺酯發泡體之製造方法中,將發泡反應液流入 模具且反應到不能流動為止之發泡體加熱、後固化之步驟,係具有提高發泡體之物理特性之效果,因此極為適合。在於將發泡反應液流入模具後馬上放入加熱釜中進行後固化之條件之下亦可,在如此條件之下,不會將熱立即傳遞到反應成分,因此不會將氣泡徑增大。固化反應在常壓下進行時,氣泡形狀為穩定狀態,因此為佳。
在前述聚胺酯樹脂之製造中,使用促進叔胺系、有機錫等之公知聚胺酯反應之催化劑,亦無妨。催化劑的種類、添加量可考慮在混合步驟後流入預定形狀之模具之流動時間來加以選擇。
前述聚胺酯發泡體之製造可為測量各成分後放入容器並予以攪拌之批次方式,亦可為將各成分及非反應性氣體連續供應到攪拌裝置且進行攪拌,送出氣泡分散液,製造成形品之連續生產方式。
研磨區是將如上製造之聚胺酯發泡體剪裁成預定尺寸而製造者。
由微細發泡體構成之研磨區宜於與被研磨體接觸之研磨側表面設置用以固持且更新研磨漿之凹槽。該研磨區係藉微細發泡體形成,因此在研磨表面具有多數開口,發揮用以固持研磨漿之作用,但要更有效率地進行研磨漿之固持性及研磨漿之更新,又,為了防範因與被研磨體之吸著所造成之被研磨體之破壞,宜於研磨側表面形成凹槽。凹槽只要是具有可固持暨更新研磨漿之表面形狀時,即無特別限制,可為XY型格子狀凹槽、同心圓狀凹槽、通孔、未 貫穿之孔穴、多角柱、圓柱、螺旋狀凹槽、偏心圓狀凹槽、放射狀凹槽、及其等凹槽之組合。又,槽距、槽寬、槽深等亦無特別限制,可適當選擇而形成者。進而,其等凹槽一般為具規則性之凹槽,但為了使研磨漿之固持暨更新性為所希望的凹槽,亦可在每隔某一範圍變化槽距、槽寬、槽深等。
前述凹槽之形成方法並無特別限制,例如使用預定尺寸之切削刀般之鑽模來做機械切削之方法、將樹脂流入具有預定表面形狀之模具且予以固化之方法、以具有預定表面形狀之加壓板,冲壓樹脂形成之方法、使用微影方式形成之方法、使用印刷手法形成之方法、及藉使用二氧化碳氣體雷射等之雷射光線形成之方法等等。
研磨區的厚度並無特別限制,但為0.8~4mm程度。製造前述厚度之研磨區之方法,例如使用帶鋸方式或刨刀方式而將前述聚胺酯發泡體結塊切成預定厚度之方法、將樹脂流入具有預定厚度之腔室之模具而固化之方法、及使用塗覆技術或薄片成形技術之方法等等。
具有包括研磨區及透光區之研磨層之研磨墊之製造方法係無特別限制,可考慮各種方法,但如下說明具體例。又,在下列具體例中是針對設有緩衝層之研磨墊敘述,亦可針對不設緩衝層之研磨墊者。
首先第1個方法例為:如第2圖所示,將形成為預定大小之開口之研磨區9與雙面膠帶10貼合,且在這下面與研磨區9之開口部一致之狀態下貼合形成有預定大小之開口之 緩衝層11。其次,在緩衝層11貼上附有離型紙13之雙面膠帶12,將透光區8嵌入並貼合研磨區9之開口部者。在此,必須將透光區8嵌入成透光區8之粗糙面化處理面成為研磨面側者。以下的具體例亦同樣。
第2個具體方法例,如第3圖所示,將具有預定大小之開口之研磨區9貼上雙面膠帶10,在這之下貼合緩衝層11。之後,配合研磨區9之開口部之狀態下,將雙面膠帶10及緩衝層11形成預定大小之開口。其次,在緩衝層11貼上附有離型紙13之雙面膠帶12,將透光區8嵌入研磨區9之開口部,且貼合者。
第3個具體方法例,如第4圖所示,將具有預定大小之開口之研磨區9貼上雙面膠帶10,在這之下貼合緩衝層11。其次,在緩衝層11之相反面貼上附有離型紙13之雙面膠帶12,之後,配合研磨區9之開口部之狀態下,由雙面膠帶10迄至離型紙13之間形成預定大小之開口。在研磨區9之開口部嵌入透光區8且貼合者。又,此時,形成透光區8之相反側開放之狀態,而有塵埃等堆積之可能性,因此安裝堵塞該側之構件14者為佳。
第4個具體方法例,如第5圖所示,將附離型紙13且貼有雙面膠帶12之緩衝層11形成預定大小之開口。其次,將形成預定大小之開口之研磨區9貼上雙面膠帶10,將其等貼合且使開口部一致者。又,在研磨區9之開口部嵌入透光區8且貼合者。又,此時,形成透光區8之相反側開放之狀態,而有塵埃等堆積之可能性,因此安裝堵塞該側之構件14者 為佳。
前述研磨墊之作成方法中,使研磨區或緩衝層等開口之手段並無特別限制,但例如有諸如可冲壓具有切削能力之鑽模以使其開口之方法、利用藉二氧化碳雷射等之雷射之方法、及藉切削刀般之鑽模研削之方法等等。又,研磨區之開口部的大小及形狀並無特別限制。
前述緩衝層是用以補強研磨區(研磨層)之特性者。緩衝層是在CMP中為了使處於取捨(trade-off)關係之平面性及均勻性兩者同時成立時所需要的。平面性係指研磨具有形成圖案時所發生之微小凹凸之晶圓時之圖案部的平坦性,均勻性係指晶圓整體之均勻性。藉研磨層之特性,改善平面性,藉緩衝層之特性,改善均勻性。在本發明之研磨墊中,緩衝層宜使用比研磨層更柔軟者。
前述緩衝層之形成材料並無特別限制,但可舉諸如聚酯不織布、耐隆不織布、丙烯酸不織布等之纖維不織布、含浸有聚胺酯之聚酯不織布般之樹脂含浸不織布、聚胺酯成形體或聚乙烯成形體等之高分子樹脂發泡體、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠等之橡膠性樹脂、及感光性樹脂等等為例。
將用於研磨區9之研磨層與緩衝層11貼合之手法可舉諸如將研磨區及緩衝層夾著雙面膠帶且壓合之方法為例。
雙面膠帶是具有在不織布或薄膜等之基材的兩面設置接著層之一般構成者。如果考慮到防止研磨漿浸透到緩衝層等之狀況時,對於基材則使用薄膜為佳。又,接著層之 組成係可舉諸如橡膠系接著劑或丙烯酸系接著劑等等為例。如果考慮到金屬離子之含量時,丙烯酸系接著劑由於金屬離子含量較少,因此較佳。又,研磨區及緩衝層之組成也有可能不同,因此亦可使雙面膠帶的各接著層之組成不同,以使各層之接著力合適化。
將緩衝層11與雙面膠帶12貼合之手法可舉諸如在緩衝層壓接雙面膠帶而接著之方法為例。
雙面膠帶是與上述同樣,具有在不織布或薄膜等之基材的兩面設置接著層之一般構成者,考慮在使用研磨墊之後由壓板剝離時,則對於基材使用薄膜時,可解除膠帶殘留物,因此較佳。又,接著層之組成係與上述同樣。
前述構件14只要可堵塞開口部之構件時,即無特別限制。惟,在進行研磨時,必須要是可剝離的構件。
半導體元件是經過使用前述研磨墊以研磨半導體晶圓之表面之步驟而製造者。半導體晶圓一般是在矽晶圓上堆疊佈線金屬及氧化膜而構成者。半導體晶圓之研磨方法、研磨裝置並無特別限制,可使用諸如下列研磨裝置進行,該研磨裝置包含有:研磨平台2,用以支撐研磨墊1者;支撐台5(研磨頭),係用以支撐半導體晶圓4者;背材,係用以對晶圓施以均勻加壓者;及供應機構,係用以供應研磨劑3者。例如將研磨墊1貼上雙面膠帶,再安裝在研磨平台2。研磨平台2與支撐台5各配置成使各所支撐之研磨墊1與半導體晶圓4相對者,各具有轉軸6、7。又,支撐台5側設有用以將半導體晶圓4壓在研磨墊1之加壓機構。在研磨時, 一邊將研磨平台2及支撐台5旋轉,將半導體晶圓4按壓到研磨墊1,一邊供應酸性研磨漿,進行研磨。酸性研磨漿之流量、研磨載重、研磨平台轉數、及晶圓轉數並無特別限制,可適當調整。
藉此,除去半導體晶圓4表面上突出之部分,研磨成平坦狀。之後,藉切割、拋光、封裝等,製造半導體元件。半導體元件可用於運算處理裝置或記憶體。
實施例
以下,針對具體所示之實施例,說明本發明之構成及效果。又,實施例等之評價項目係如下測定的。
[算術平均粗糙度(Ra)之測定] 依據JIS B0601-1994,測定透光區之粗糙面化處理面及未處理面之算術平均粗糙度。
[測定粗糙面化處理前後之透光區之光透射率] 將粗糙面化處理前之透光區切成10mm×50mm(厚度:1.25mm)的大小,當做為光透射率測定用試料。將該試料放入充填有超純水之玻璃細胞(光路長度10mm×光路寬度10mm×高度45mm、日商相互理化學硝子製作所製造),使用分光光度儀(日商島津製作所製造、UV-1600PC),以測定波長600nm測定。利用Lambert-Beer法則,將所得到之光透射率之測定結果換算成厚度1mm之光透射率。又,使用粗糙面化處理後之透光區,以與前述同樣之方法,測定光透射率。
[測定光透射率之變化率] 令使用前之透光區之波長600mm下之光透射率為A,對晶圓(8吋矽晶圓上形成有熱氧化膜1 μm者)每一片研磨1分鐘,反覆該步驟,研磨500片後之透光區之波長600nm下之光透射率為B,經下列式子算出變化率。變化率宜為30%以下者。又,光透射率係以與前述同樣之方法測定。又,研磨裝置是使用SPP600S(日商岡本工作機械公司製造)。研磨條件,是在研磨中以流量150ml/min添加作為研磨漿之二氧化矽研磨漿(SS12/外商Cabot公司製造)。研磨載重為350g/cm2 ,研磨平台轉數為35rpm,晶圓轉數為30rpm。
變化率(%)=[(A-B)/A]×100
實施例1
[製作透光區] 採用熱塑性聚胺酯(日商Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd製造、Miractran-E567),且使用單面施有#100之噴砂處理之模具,經噴射成形,而製作出透光區(縱56.6mm、橫19.5mm、厚度1.25)。
[製作研磨區] 在反應容器內混入聚醚系預聚物(日商Uniroyal化學股份有限公司製造、Adiprene L-325、NCO(異氰酸酯)濃度:2.22meq/g)100重量份及矽系界面活性劑(日商Dow Corning Toray Co.,Ltd製造、SH-192)3重量份,且溫度調整到80℃。使用攪拌葉片,以轉數900rpm激烈攪拌4分鐘,使氣泡進入反應系內。對此添加事先以120℃熔融之4-4’,甲撐雙(鄰氯苯胺)(日商Ihara化學工業(股)公司製造、Iharacuamine MT)26重量份。之後再接著攪拌約1分鐘,將反應溶液流入淺盤型之開式模具。在沒有該反應溶液之流動性之時,放入烤爐內。以110℃進行6小時的後固化,得到聚胺酯發泡體結塊。使用帶鋸刀式之切割器(德商Fecken公司製造)切割該聚胺酯發泡體結塊,得到聚胺酯發泡體薄片。其次,使用拋光機(外商Amitec公司製造)對該薄片做表面拋光,形成預定厚度後,得到一已調整厚度精度之薄片(薄片厚度:1.27mm)。再將這業經拋光處理之薄片冲穿成預定直徑(61cm)後,再使用凹槽加工機(日商東邦鋼鐵公司製造),在表面進行進行溝寬0.25mm、溝間矩1.50mm、溝深0.40mm之同心圓狀之溝加工。使用疊層機而對該薄片之與溝加工面相反側之面貼上雙面膠帶(日商積水化學工業公司製造、雙黏膠帶),之後,在該已做溝加工之薄片之預定位置冲穿用以嵌入透光區之開口部A(57mm×20mm),製作附雙面膠帶之研磨區。
[製作研磨墊] 用疊層機,將表面拋光且業經電暈處理之聚乙烯成形體(日商Dow Corning Toray Co.,Ltd製造、TorayPEF(商標)、厚度:0.8mm)構成之緩衝層與所製作之附雙面膠帶之研磨區之黏著面相貼合。其次,在緩衝層表面貼上雙面膠帶。接著,在為了嵌入透光區而冲穿成之孔穴部分中以51mm×14mm大小貫穿緩衝層,形成開口部B。接著將所製作之透光區嵌入開口部A,且使粗糙面化處理面形成上面(研磨面側),而製作研磨墊。
實施例2
在製作透光區中,使用單面施有#220之噴砂處理之模具,代替單面施有#100之噴砂處理之模具外,其餘步驟採用與實施例1同樣之方法製作透光區。使用該透光區之外,其餘與實施例1同樣之方法製作研磨墊。
實施例3
使用熱塑性聚胺酯(日商Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd製造、Miractran-E567),利用模具,藉噴射成形,製作透光區(縱56.5mm、橫19.5mm、厚度1.25mm)。之後,使用具有#400磨砂紙之皮帶打磨機,對透光區之單面進行拋光。除使用該透光區之外,其餘步驟以與實施例1同樣之方法,製作研磨墊。
比較例1
使用熱塑性聚胺酯(日商Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd製造、Miractran-E567),利用模具,藉噴射成形,製作透光區(縱56.5mm、橫19.5mm、厚度1.25mm)。除使用該透光區之外,其餘步驟以與實施例1同樣之方法,製作研磨墊。
比較例2
藉NCO Index(異氰酸酯指數)1.10混合聚醚系預聚物(外商Uniroyal化學股份有限公司製造、Adiprene L-325)及4,4’-甲撐雙(鄰氯苯胺)(日商Ihara化學工業(股)公司製造、Iharacuamine MT),攪拌約1分鐘。將反應溶液流入淺盤型之開式模具。等到本反應溶液之流動性沒有之時,放 入烤爐內,在110℃下進行後固化6小時,得到聚胺酯樹脂結塊。帶鋸刀式之切割器(德商Fecken公司製造)切割該聚胺酯樹脂結塊,而得到聚胺酯薄片(厚度1.25mm)。其次,將該薄片冲穿成縱56.5mm、橫19.5mm大小,製作透光區。除使用該透光區之外,其他用與實施例1同樣之方法製作研磨墊。
比較例3
使用熱塑性聚胺酯(日商Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd製造、Miractran-E567),利用單面施有壓紋加工處理(日商Ayamadai公司、經印字AHO-1012處理)之模具,藉噴射成形,製作透光區(縱56.5mm、橫19.5mm、厚度1.25mm)。除使用該透光區之外,其餘步驟以與實施例1同樣之方法,製作研磨墊。
比較例4
使用熱塑性聚胺酯(日商Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd製造、Miractran E567),利用兩面施有#220噴砂處理之模具,藉噴射成形,製作透光區(縱56.5mm、橫19.5mm、厚度1.25mm)。除使用該透光區之外,其餘以與實施例1同樣之方法,製作研磨墊。
1‧‧‧研磨墊
2‧‧‧研磨平台
3‧‧‧研磨劑(研磨漿)
4‧‧‧被研磨體(晶圓)
5‧‧‧支撐台(研磨頭)
6,7‧‧‧轉軸
8‧‧‧透光區
9‧‧‧研磨區
10,12‧‧‧雙面膠帶
11‧‧‧緩衝層
13‧‧‧離型紙(薄膜)
14‧‧‧堵塞開口部之構件
15‧‧‧雷射干擾儀
16‧‧‧雷射光線
第1圖係顯示以CMP研磨所使用之習知研磨裝置例之概略結構圖。
第2圖係顯示本發明之研磨墊例之概略剖視圖。
第3圖係顯示本發明研磨墊之另一例之概略剖視圖。
第4圖係顯示本發明研磨墊之另一例之概略剖視圖。
第5圖係顯示本發明研磨墊之另一例之概略剖視圖。
第6圖係顯示本發明之具有終點檢測裝置之CMP研磨裝置例之概略剖視圖。
8‧‧‧透光區
9‧‧‧研磨區
10,12‧‧‧雙面膠帶
11‧‧‧緩衝層
13‧‧‧離型紙

Claims (3)

  1. 一種研磨墊,具有一含研磨區及異於該研磨區之透光區的研磨層,其特徵在於:前述透光區之研磨面側表面業經粗糙面化處理,且,前述透光區之使用前的波長600nm下之光透射率為40%至60%。
  2. 如申請專利範圍第1項之研磨墊,其中該透光區之研磨面側表面之算術平均粗糙度(Ra)係1至2.2μm。
  3. 一種半導體元件之製造方法,包含:使用如申請專利範圍第1項之研磨墊來研磨半導體晶圓之表面之步驟。
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