具有凹陷窗的拋光墊制造技術

本發明專利技術提供一種用于化學機械拋光的拋光墊，所述拋光墊包含（ａ）一第一拋光層（１０），其包含一拋光表面（１２）和一具有一第一長度和一第一寬度的第一孔隙；（ｂ）一第二層（２０），其包含一本體和一具有一第二長度和一第二寬度的第二孔隙，其中所述第二層（２０）大體上與所述第一拋光層（１０）共同延伸，且所述第一長度和第一寬度中至少一者小于所述第二長度和第二寬度；和（ｃ）一大體上透明的窗部分（３０），其中所述透明的窗部分（３０）被安置在所述第二層的第二孔隙內以便與所述第一拋光層的第一孔隙對準，且所述透明窗部分（３０）通過一間隙（４０）與所述第二層的本體相分離。本發明專利技術進一步提供一種化學機械拋光裝置和拋光工件的方法。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術關于一種用于化學機械拋光的拋光墊，其包含一通過一間隙與拋光墊本體相分離的凹陷窗。
技術介紹
化學機械拋光(＂CMP＂)處理用于微電子器件的制造中，以在半導體晶圓、場發射顯示器和許多其它微電子襯底上形成平坦表面。例如，半導體器件的制造一般涉及形成不同處理層；選擇性移除或圖案化所述層的若干部分；及在半導體襯底的表面上沉積額外的處理層以形成半導體晶圓。舉例來說，處理層可包括絕緣層、柵極氧化物層、導電層和金屬或玻璃層等。在晶圓處理的某些步驟中，為了沉積隨后的層，一般需要處理層的最上部表面是平面的，即平坦的。CMP用于平坦化處理層，其中拋光所沉積的材料(諸如導電或絕緣材料)以平坦化晶圓供用于隨后的處理步驟。在典型CMP處理中，晶圓倒置安裝在CMP工具中的托架上。一力將托架和晶圓向下推向拋光墊。使托架和晶圓在CMP工具的拋光臺上的旋轉拋光墊上方旋轉。在拋光處理期間，通常將拋光組合物(也稱為拋光漿)引入旋轉的晶圓與旋轉的拋光墊之間。拋光組合物通常含有與最上部晶圓層的部分相互作用或溶解所述部分的化學物和物理地移除所述層的部分的拋光材料。晶圓和拋光墊可在相同方向或相反方向上旋轉，任一方向對于正在執行的特定拋光處埋都是需要的。托架還能振蕩橫越拋光臺上的拋光墊。在拋光工件表面時，現場監控拋光處理通常是有利的。一種現場監控拋光處理的方法涉及使用具有＂窗＂的拋光墊，所述＂窗＂提供光可通過的入口以允許在拋光處理期間檢查工件表面。這樣的具有窗的拋光墊是此項技術中已知的，且已用于拋光諸如半導體器件的工件。例如，美國專利第5,893,796號揭示移除拋光墊的一部分以提供一孔隙并在所述孔隙中放置透明聚氨基甲酸酯或石英插塞以提供一透明窗。類似地，美國專利第5,605,760號提供一種具有透明窗的拋光墊，所述透明窗由鑄造成棒或插塞的固態、均勻的聚合物材料所形成。透明插塞或窗通常在形成拋光墊期間(例如，在模制所述墊期間)整體地連結到拋光墊或通過使用粘合劑而固定在拋光墊的孔隙中。通常，窗被安裝在頂部拋光墊層中，且與拋光墊的頂部拋光表面齊平或從拋光表面凹陷。安裝成齊平的窗可在拋光和/或調節過程中受到刮擦并變得模糊，從而導致拋光缺陷并阻礙終點檢測。因此，需要使窗從拋光表面的平面凹陷以避免刮擦或因損壞所述窗。美國專利第5,433,651號、第6,146,242號、第6,254,459號和第6,280,290號以及美國專利申請案2002/0042243 A1和WO 01/98028 A1中揭示了具有凹陷窗的拋光墊。用于將窗固定到拋光墊中的常規方法通常涉及使用粘合劑來將窗附著到所述墊或一體式模制方法。這樣的常規方法會產生受到以下問題之一或二者的困擾的拋光墊(1)拋光墊與窗之間的密封不良或在使用期間損壞，使得拋光漿通過拋光墊泄漏并泄漏到壓板上或窗后面，從而損害用于終點檢測的光學透明度，和(2)在使用期間，窗可能與拋光墊分離并脫落。因此，仍需要一種包含透明區域(例如窗)的有效拋光墊，其具有改進的耐磨損特性并可使用有效率且價廉的方法來產生。本專利技術提供這樣一種拋光墊，以及使用其的方法。由本文提供的對本專利技術的描述，本專利技術的所述及其它優點以及額外的專利技術性特征將顯而易見。
技術實現思路
本專利技術提供一種用于化學機械拋光的拋光墊，所述拋光墊包含(a)第一拋光層，其包含一拋光表面和一具有第一長度和第一寬度的第一孔隙；(b)第二層，其包含一本體和一具有第二長度和第二寬度的第二孔隙，其中所述第二層大體上與所述第一拋光層共同延伸，且第一長度和第一寬度中至少一者小于第二長度和第二寬度，；和(c)大體上透明的窗部分，其中，所述透明的窗部分安置在所述第二層的第二孔隙內以便與所述第一拋光層的第一孔隙對準，且所述透明的窗部分通過一間隙與所述第二層的本休相分離。本專利技術進一步提供一種化學機械拋光裝置和拋光工件的方法。所述CMP裝置包含(a)旋轉的壓板；(b)木專利技術的拋光墊；和(c)托架，其固定將通過接觸旋轉的拋光墊而被拋光的工件。所述拋光方法包含以下步驟(i)提供本專利技術的拋光墊，(ii)使工件與拋光墊接觸，和(iii)相對于工件移動拋光墊以磨擦所述工件，且借此拋光所述工件。附圖說明圖1為描繪木專利技術的拋光墊的片段的、部分橫截面透視圖，所述拋光墊具有包含第一孔隙(15)的第一拋光層(10)、包含第二孔隙(25)的第二層(20)，和安置在第二孔隙(25)內的大體上透明的窗部分(30)。圖2為描繪本專利技術的拋光墊的片段的、部分橫截面透視圖，所述拋光墊具有包含第一孔隙(15)的第一拋光層(10)、包含第二孔隙(25)的第二層(20)，和安置在第二孔隙(25)和第一孔隙(15)內的大體上透明的窗部分(30)。圖3A為描繪本專利技術的拋光墊的片段的、橫截面側視圖，所述拋光墊在第一拋光層(10)的第一孔隙(15)的周邊(16)周圍具有圓化的邊緣。圖3B為描繪本專利技術的拋光墊的片段的、橫截面側視圖，所述拋光墊在第一拋光層(10)的第一孔隙(15)的周邊(16)周圍具有傾斜的邊緣。圖4為描繪本專利技術的拋光墊的片段的、部分橫截面透視圖，所述拋光墊具有第一拋光層(10)，所述第一拋光層(10)包含第一孔隙(15)和包含凹槽的拋光表面(12)，所述凹槽排列在第一孔隙的任一側上。圖5為描繪本專利技術的拋光墊的片段的、部分橫截面透視圖，所述拋光墊包含具有傾斜周邊(16)的第一孔隙(15)和排列在第一孔隙的任一側上的凹槽(50)。具體實施例方式本專利技術針對一種用于化學機械拋光的拋光墊，其具有凹陷的透明窗部分。如圖(1)所示，所述拋光墊包含第一拋光層(10)，其包含本體(11)和拋光表面(12)；包含本體(21)的第二層(20)；和包含窗表面(32)的大體上透明的窗部分(30)。所述第二層大體上與所述第一拋光層共同延伸。視情況，在第一拋光層與第二層之間且在第二層之下存在粘合層。第一拋光層進一步包含具有第 長度和第一寬度的第一孔隙(15)。第二層進一步包含具有第二長度和第二寬度的第二孔隙(25)。第一孔隙的長度和寬度中至少一者分別小于第二孔隙的長度和寬度。第一孔隙的長度和寬度兩者最好都分別小于第二孔隙的長度和寬度。透明的窗部分(30)具有分別在第一孔隙的長度和寬度與第二孔隙的長度和寬度之間的第三長度和寬度。透明的窗部分安置在第二層(20)的第二孔隙(25)內，使得其與第一拋光層(10)的第一孔隙(15)對準。窗表面(32)自第一拋光層的拋光表面(12)凹陷。透明的窗部分(30)在接合(joint)(42)處附著到第一拋光層(10)。第一與第二孔隙在長度和/或寬度上的差異產一邊緣，透明窗部分可附著到所述邊緣。可使用任何合適手段將透明窗部分附著到第一拋光層。例如，通過使用粘合劑可將透明窗部分附著到第一拋光層，其中許多為此項技術中的已知的?；蛘?，可通過不涉及使用粘合劑的處理將透明窗部分附著到第一拋光層，例如通過焊接(例如超聲波焊接)、熱連結或放射激活連結(radiation-activated bonding)。最好通過超聲波焊接處理將透明窗部分附著到第一拋光層。透明窗部分(30)通過一間隙(即，一間隔)(40)與第二層的本體(21)相分離，所述間隙由第二孔隙的第二長度和第二寬度與透明窗部分的第三長度和第三寬度之間的差異所界定。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于化學機械拋光的拋光墊，其包含：　　　?。ǎ幔┮坏谝粧伖鈱?，其包含一拋光表面和一具有一第一長度和一第一寬度的第一孔隙，　　　?。ǎ猓┮坏诙?，其包括一本體和一具有一第二長度和一第二寬度的第二孔隙，其中所述第二層大體上與所述第一拋光層共同延伸，且所述第一長度和所述第一寬度中至少一者分別小于所述第二長度和所述第二寬度，和　　　　（ｃ）一大體上透明的窗部分，其中所述透明的窗部分安置在所述第二層的所述第二孔隙內，以便與所述第一拋光層的所述第一孔隙對準，且所述透明的窗部分通過一間隙與所述第二層的所述本體相分離。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：凱爾A特納，杰弗里L比勒，凱利J紐厄爾，
申請(專利權)人：卡博特微電子公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]