[go: up one dir, main page]

TWI715955B - 具有改良的漿料流動性之研磨墊及其製備方法 - Google Patents

具有改良的漿料流動性之研磨墊及其製備方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI715955B
TWI715955B TW108111718A TW108111718A TWI715955B TW I715955 B TWI715955 B TW I715955B TW 108111718 A TW108111718 A TW 108111718A TW 108111718 A TW108111718 A TW 108111718A TW I715955 B TWI715955 B TW I715955B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
grooves
polishing
polishing pad
layer
groove
Prior art date
Application number
TW108111718A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202000369A (zh
Inventor
尹晟勳
徐章源
許惠暎
尹鍾旭
安宰仁
文壽泳
Original Assignee
南韓商Skc股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 南韓商Skc股份有限公司 filed Critical 南韓商Skc股份有限公司
Publication of TW202000369A publication Critical patent/TW202000369A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI715955B publication Critical patent/TWI715955B/zh

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B29/00Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
    • B24B29/02Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents designed for particular workpieces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/205Lapping pads for working plane surfaces provided with a window for inspecting the surface of the work being lapped
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/22Lapping pads for working plane surfaces characterised by a multi-layered structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/26Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B55/00Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/06Dust extraction equipment on grinding or polishing machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B57/00Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
    • B24B57/02Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0009Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0045Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for by stacking sheets of abrasive material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0072Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using adhesives for bonding abrasive particles or grinding elements to a support, e.g. by gluing
    • H10P52/00
    • H10P52/402

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

本發明提供一種研磨墊,其包含:多數第一槽,其具有共用一中心之一幾何圖形的形狀;及多數第二槽,其由該中心徑向地延伸至外周邊,其中該等第二槽之深度等於或大於該等第一槽之深度。該研磨墊可快速地排出在研磨程序時產生之任何碎屑以減少一晶圓之表面上的如刮痕之缺陷。

Description

具有改良的漿料流動性之研磨墊及其製備方法
實施例係有關於在半導體之一化學機械平坦化(CMP)程序中使用的研磨墊及其製備方法。
在製備半導體之一方法中的化學機械平坦化(CMP)程序係一步驟,其中將一晶圓固定在一頭部且與安裝在一平台上之一研磨墊的表面接觸,且接著當該平台及該頭部相對移動時藉由供應一漿料化學地處理該晶圓以藉此使該晶圓表面上之凹凸機械地平坦化。
一研磨墊係在該CMP程序中扮演一重要角色的一主要構件。通常,一研磨墊由一以聚胺基甲酸乙酯為主之樹脂構成且在其表面上具有用於一大漿料流之多數槽及用於支持一細漿料流之多數孔隙。
該等槽可具有各種形狀。例如,該槽可具有共用一中心之圓形(請參見韓國公開專利公報第2005-95818號)。設置在一研磨墊上之該等槽係用以藉由支持一漿料同時容許該漿料流動來協助一晶圓之表面的平坦化。
在該CMP程序中,重要的是不僅要增加一晶圓之表面的平坦性,而且要減少在該研磨程序中產生之缺陷。詳而言之,在該CMP程序中產生之碎屑會留在該晶圓與該研磨墊之間,因此造成不規則刮痕,或刺入該設備中,因此相當於一外來物質。
因此,該等實施例之目的在於提供一研磨墊及其製備方法,該研磨墊具有一槽,該槽可加速一漿料之研磨動作且快速地排出該CMP程序中產生之任何碎碎屑以減少一晶圓之表面上的如刮痕之缺陷。
依據一實施例,提供一種研磨墊,其包含一研磨層,其中該研磨層在其研磨表面包含:多數第一槽,其具有共用一中心之一幾何圖形的形狀;及多數第二槽,其由該中心徑向地延伸至外周邊,且該等第二槽之深度等於或大於該等第一槽之深度。
依據另一實施例,提供一種製備研磨墊之方法,其包含以下步驟:(1)製備一研磨層;(2)在該研磨層之研磨表面上形成多數第一槽,該等第一槽具有共用一中心之一幾何圖形的形狀;及(3)在該研磨層之該研磨表面上形成多數第二槽,該等第二槽由該中心徑向地延伸至外周邊,其中該等第二槽之深度等於或大於該等第一槽之深度。
依據該等實施例提供之研磨墊在該研磨表面上具有多數第一槽及多數第二槽。其特定形狀及尺寸可加速一漿料之研磨動作且快速地排出該CMP程序中產生之任何碎碎屑以減少一晶圓之表面上的如刮痕之缺陷。
在實施例之全部說明中,在提及各層、孔、窗或區域形成在另一層、孔、窗或區域「上」或「下」之情形中,它不僅表示一元件「直接地」形成在另一元件上或下,而且表示一元件「間接地」形成在另一元件上或下且在它們之間設置(多數)其他元件。
此外,相對各元件之用語「在…上」或「在…下」可參照圖式。為了說明,在附加圖式中之個別元件的尺寸可放大顯示且未顯示真正尺寸。
另外,除非另外聲明,否則關於在此使用之一組件的物理性質及大小等的全部數字範圍應被理解為被用語「大約」修飾。 研磨墊
依據一實施例之研磨墊包含一研磨層,其中該研磨層在其研磨表面包含:多數第一槽,其具有共用一中心之一幾何圖形的形狀;及多數第二槽,其由該中心徑向地延伸至外周邊,且該等第二槽之深度等於或大於該等第一槽之深度。 研磨層
該研磨層包含一研磨表面。
該研磨層包含一以胺基甲酸乙酯為主之聚合物且可為多孔。
該以胺基甲酸乙酯為主之聚合物可藉由在一以胺基甲酸乙酯為主之預聚合物與一固化劑間之一反應形成。詳而言之,該研磨層可由包含一以胺基甲酸乙酯為主之預聚合物、一固化劑、一發泡劑及其他添加劑之一研磨層組成物形成。
該研磨層可包含多數孔隙。該等孔隙具有一封閉格室或一開口格室之一結構。該等孔隙之平均直徑可為5 μm至200 μm。此外,該研磨層可相對該研磨層之總體積包含20體積%至70體積%之孔隙。即,該研磨層之孔隙度可為20體積%至70體積%。
該研磨層之厚度沒有特別限制。詳而言之,該研磨層之厚度可為0.8 mm至5.0 mm、1.0 mm至4.0 mm、1.0 mm至3.0 mm、1.5 mm至2.5 mm、1.7 mm至2.3 mm或2.0 mm至2.1 mm。 槽
圖1係依據一實施例之一研磨墊的平面圖。
請參閱圖1,該研磨墊之研磨層(100)在其研磨表面包含:多數第一槽(110),其具有共用一中心之一幾何圖形的形狀;及多數第二槽(120),其由該中心徑向地延伸至外周邊。
該等第一槽係用以藉由降低一漿料之流動性來增加研磨效率。該等第二槽係用以增加一漿料之流動性,藉此排出在該研磨程序時產生之碎屑。
如上所述,該等第一槽及該等第二槽係用以控制在該CMP程序時的一漿料之流動性。其組合可適當地控制一漿料之持續及更新程度。
該等第一槽之平面形狀沒有特別限制,只要它是共用一中心之幾何圖形即可。例如,它可為具有不同尺寸且共用一中心之多數對稱圖形。詳而言之,它可為共用一中心之多數同心圓、同心波或多邊形(六邊形、八邊形或星形等)。
此外,該等第二槽之平面形狀可為例如多數直線,該等直線以一固定角間距徑向地形成且由該中心延伸至該外周邊。
請參閱圖2a、2b、6a與6b,該等第一槽(110)及該等第二槽(120)可包含與該研磨表面垂直之內表面(111與121)及與該研磨表面平行之多數底表面(112與122)。 該槽之深度及寬度
請參閱圖2a與2b,該第一槽(110)之寬度(w1)係藉由測量該第一槽之底表面(112)的寬度而得的值。該第一槽(110)之深度(h1)係藉由測量該底表面(112)與該研磨表面(101)間之垂直直線距離而得的值。
此外,該第二槽(120)之寬度(w2)係藉由測量該第二槽之底表面(122)的寬度而得的值。該第二槽(120)之深度(h2)係藉由測量該底表面(122)與該研磨表面(101)間之垂直直線距離而得的值。
該第一槽及該第二槽之深度可為0.4 mm至4 mm、0.4 mm至2 mm、1 mm至2 mm或0.4 mm至1 mm。
此外,該第一槽及該第二槽之寬度可為0.2 mm至2 mm、1 mm至2 mm、0.2 mm至1 mm或0.2 mm至0.6 mm。
依據一實施例,該等第二槽之深度等於或大於該等第一槽之深度。例如,該等第二槽之深度可為該等第一槽之深度的100%至300%。
或者,該等第二槽之深度可比該等第一槽之深度大100%至300%或大100%至250%。
或者,該等第二槽之深度可為該等第一槽之深度的110%至300%,例如,120%至300%、120%至200%或125%至150%。
在上述範圍內,可增加一漿料之流動性,藉此可更有效地排出該研磨程序中產生之碎屑。同時,當用該研磨墊研磨一晶圓時,在該研磨表面上之缺陷可減至最少並且確保一適當研磨速度。
此外,該第二槽之深度(h2)可等於或小於該研磨層之厚度(t)的90%。詳而言之,該第二槽之深度可等於或小於該研磨層之厚度的70%或等於或小於該研磨層之厚度的50%。更詳而言之,該第二槽之深度可為該研磨層之厚度的10%至70%、10%至60%、30%至70%、20%至50%或30%至50%。
在上述範圍內,可防止該研磨層因形成該等槽而變形,同時可進一步增加一漿料之流動性。
此外,該等第二槽之寬度可為該等第一槽之寬度的50%至300%。詳而言之,該等第二槽之寬度可為該等第一槽之寬度的50%至200%或100%至200%。或者,該等第二槽之寬度可為該等第一槽之寬度的100%至300%、150%至300%或200%至300%。或者,該等第二槽之寬度可為該等第一槽之寬度的100%至180%、100%至170%、100%至165%或100%至160%。
在上述範圍內,可有利地增加一漿料之流動性並且確保一足夠研磨面積。
在一特定例子中,該等第二槽之寬度可為該等第一槽之寬度的50%至200%。在這情形中,該第二槽之深度可為0.4 mm至4 mm,且該第二槽之寬度可為0.2 mm至2 mm。 槽之間距
該研磨層可包含具有一固定間距之多數第一槽。請參閱圖2b,該等第一槽(110)之間距(p)係該等第一槽中之任二槽之底表面(112)中點間的直線距離。
詳而言之,該研磨層可具有間距為1 mm至10 mm之第一槽。或者,該研磨層可具有間距為1 mm至5 mm之第一槽。或者,該研磨層可具有間距為2 mm至4 mm之第一槽。
此外,該研磨層可具有呈某一角度,例如,間距為10°至50°、15°至45°或20°至40°之第二槽。
該研磨層可具有互相分開某一角度之5至15個第二槽。詳而言之,該研磨層可具有互相分開某一角度之5至15個第二槽。或者,該研磨層可具有互相分開某一角度之5至10個、10至15個或7至12個第二槽。 圓部份
該研磨層包含在該研磨表面與該內表面相交之一邊緣切削成為一彎曲表面的一圓部份。
在該等第一槽及該等第二槽之各槽中,該槽之內表面與該研磨表面相交的一邊緣在該CMP程序中與一晶圓之表面接觸。
此外,該第一槽及該第二槽可互相交叉。在這情形中,由該第一槽及該第二槽交叉形成之一頂點亦在該CMP程序中與一晶圓之表面接觸。
在這情形中,可了解的是由於該槽之內表面與該研磨表面相交的邊緣;及由該第一槽及該第二槽交叉形成之頂點,在該CMP程序中在一晶圓之表面上形成如刮痕之缺陷。
因此,為防止在該CMP程序中在一晶圓之表面上的缺陷,依據一實施例之研磨墊包含一圓部份,該圓部份在該槽之內表面與該研磨表面相交之一邊緣且在由該第一槽及該第二槽交叉形成之一頂點切削成為一彎曲表面。
詳而言之,該圓部份可包含:一第一圓部份,其形成在該第一槽之內表面與該研磨表面相交的一邊緣;一第二圓部份,其形成在該第二槽之內表面與該研磨表面相交之一邊緣;及一第三圓部份,其形成在該第一槽之內表面、該第二槽之內表面及該研磨表面相交的一頂點。
請參閱圖5與6a至6c,該圓部份(130)可包含:一第一圓部份(131),其形成在該第一槽之內表面(111)與該研磨表面(101)相交的一邊緣;一第二圓部份(132),其形成在該第二槽之內表面(121)與該研磨表面(101)相交之一邊緣;及一第三圓部份(133),其形成在該第一槽之內表面(111)、該第二槽之內表面(121)及該研磨表面(101)相交的一頂點。
詳而言之,該第一圓部份、該第二圓部份及該第三圓部份可具有0.1 mm至5 mm、0.1 mm至2 mm或0.3 mm至1.5 mm之一曲率半徑。若該曲率半徑在上述範圍內,可在該CMP程序中有效地防止在一晶圓之表面上的如刮痕之缺陷。
此外,該第一圓部份、該第二圓部份及該第三圓部份各可具有一表面粗度(Ra),且該表面粗度(Ra)比該第一槽與該第二槽之底表面的表面粗度(Ra)或該等槽之內表面的表面粗度(Ra)小。
該第一圓部份、該第二圓部份及該第三圓部份各可具有等於或小於10 μm之一表面粗度。詳而言之,該第一圓部份、該第二圓部份及該第三圓部份各可具有0.01 μm至5 μm或0.01 μm至3 μm之一表面粗度。若該表面粗度在上述範圍內,該圓部份可在該CMP程序中有效地防止在一晶圓之表面上的缺陷。
在一特定例子中,該第一槽及該圓部份可滿足以下關係1及2。 0.1>r/h1>1.5 (1) 0.05>r/p>0.7 (2)
在上述關係中,r係該圓部份之曲率半徑,h1係該第一槽之深度且p係該第一槽之間距。 支持層
請參閱圖2a與2b,該研磨墊可更包含設置在該研磨層(100)之下側下方的一支持層(200)。
該支持層係用於支持該研磨層及吸收且分散施加在該研磨層上之一衝擊。該支持層之硬度可比該研磨層之硬度小。該支持層可包含一不織布或一多孔墊。
該支持層可包含多數孔隙。該支持層中包含之孔隙可具有一開口格室或一封閉格室之一結構。該支持層中包含之該等孔隙可具有朝該支持層之厚度方向延伸的一形狀。此外,該支持層之孔隙度可比該研磨層之孔隙度大。 黏著層
請參閱圖2a與2b,該研磨墊可更包含設置在該研磨層(100)與該支持層(200)間之一黏著層(300)。該黏著層係用於互相黏著該研磨層及該支持層。此外,該黏著層可抑制一研磨液體由該研磨層之上部向下洩漏至該支持層。
該黏著層可包含一熱熔黏著劑。詳而言之,該黏著層包含具有90℃至130℃之一熔點的一熱熔黏著劑。更詳而言之,該黏著層包含具有110℃至130℃之一熔點的一熱熔黏著劑。
該熱熔黏著劑可為選自於由一聚胺基甲酸乙酯樹脂、一聚酯樹脂、一乙烯乙酸乙烯酯樹脂、一聚醯胺樹脂及一聚烯烴樹脂構成之群組的至少一樹脂。詳而言之,該熱熔黏著劑可為選自於由一聚胺基甲酸乙酯樹脂及一聚酯樹脂構成之群組的至少一樹脂。
該黏著層之厚度可為5 μm至30 μm,特別是20至30 μm,更特別是23 μm至27 μm。 窗
該研磨墊可更包含在該研磨層中之一窗。該窗有助於藉由在現場測量一晶圓之表面的平坦度及厚度來決定該CMP程序之結束點。
例如,該研磨層具有在該厚度方向上之一第一貫穿孔,且一窗可嵌入該第一貫穿孔。此外,該支持層具有在該厚度方向上之一第二貫穿孔,且該第一貫穿孔及該第二貫穿孔可互相連接。
該窗可由一窗組成物形成,且該窗組成物包含一以胺基甲酸乙酯為主之預聚合物及一固化劑。較佳地,該窗可為一非發泡體。在該窗中可沒有微氣泡。
例如,該窗可具有2.3 mm至2.5 mm之厚度、60%至80%之透射率及1.45至1.60之折射率。 製備研磨墊的方法
依據一實施例之製備研磨墊的方法包含以下步驟:(1)製備一研磨層;(2)在該研磨層之研磨表面上形成多數第一槽,該等第一槽具有共用一中心之一幾何圖形的形狀;及(3)在該研磨層之該研磨表面上形成多數第二槽,該等第二槽由該中心徑向地延伸至外周邊,其中該等第二槽之深度等於或大於該等第一槽之深度。 製備一研磨層
在上述步驟(1)中,製備一研磨層。
該研磨層可包含由一組成物製備之一以胺基甲酸乙酯為主的聚合物,該組成物包含一以胺基甲酸乙酯為主的預聚合物、一固化劑、一發泡劑及其他添加劑。
一預聚合物通常是具有一比較低分子量之一聚合物,其中聚合度被調整至一中間程度以便方便地模製欲最後地產生之一模製物件。
一預聚合物可單獨地模製或在一反應後與另一可聚合化合物模製。詳而言之,該以胺基甲酸乙酯為主的預聚合物可藉由使一異氰酸酯化合物與一多元醇反應來製備且可包含一未反應異氰酸酯基(NCO)。該異氰酸酯化合物及該多元醇化合物沒有特別限制,只要它們可用於製備一以胺基甲酸乙酯為主的聚合物即可。
該固化劑可為一胺化合物及一醇化合物中之至少一化合物。詳而言之,該固化劑可包含選自於由一芳族胺、脂族胺、一芳族醇及一脂族醇構成之群組的至少一化合物。
該發泡劑沒有特別限制,只要它通常用於形成一研磨墊中之多數空孔即可。例如,該發泡劑可為選自於具有一空孔結構之一固體發泡劑、使用一揮發液體之一液體發泡劑及一惰性氣體。 形成一第一槽及一第二槽
在上述步驟(2)中,在該研磨層之研磨表面上形成多數第一槽,其中該等第一槽具有共用一中心之一幾何圖形的形狀。此外,在上述步驟(3)中,在該研磨層之研磨表面上形成多數第二槽,其中該等第二槽由該中心徑向地延伸至外周邊。
在這情形中,該等等第二槽之深度等於或大於該等第一槽之深度。為達此目的,必須使該等第二槽比該等第一槽晚形成。若該等第二槽先形成,不方便且難以使它們形成為比該等第一槽深。
該等第一槽及該等第二槽之深度、寬度及間距等之特定構態係如以上關於該研磨墊所例示。
該等第一槽及該等第二槽之形成可藉由切割及移除該研磨表面之一部份來實行。例如,該切割可使用一刀尖來實行。請參閱圖3a與3b,該研磨層(100)之研磨表面(101)可藉由該刀尖(400)切割以形成一槽。詳而言之,該刀尖係固定成抵靠該研磨層之研磨表面,且接著包含該研磨層之該研磨墊可朝一所需方向移動以移除該研磨層之表面的一部份,藉此形成一槽。該等第一槽及該等第二槽之形成可包含藉由切割來形成與該研磨表面垂直之一內表面及與該研磨表面平行之一底表面。 曲線切削
此外,製備研磨墊的方法可更包含,在形成該等第一槽及該等第二槽後,將該研磨表面與該內表面相交之一邊緣切削成一彎曲表面。
該曲線切削可藉由移除該研磨表面與該槽之內表面相交的該邊緣之一部份來達成。
該曲線切削可使用一研磨器或一楔子達成。
詳而言之,該曲線切削可藉由移除該研磨表面與該槽之內表面相交的該邊緣之一部份使得曲率半徑變成0.1 mm至5 mm、0.1 mm至2 mm或0.3 mm至1.5 mm來達成。若該曲率半徑在上述範圍內,可在該CMP程序中有效地防止在一晶圓之表面上的如刮痕之缺陷。
請參閱圖4a與4b,該曲線切削可藉由使用一研磨器(500)來實行。此外,該研磨器(500)可包含一研磨表面(510)。
即,該研磨表面與該槽之內表面相交的該邊緣可藉由該研磨器之研磨表面(510)切削成一彎曲表面。
此外,當該研磨器(500)朝圖4b所示之箭號方向旋轉時,它可將該槽之內表面與該研磨表面相交的該邊緣切削成一彎曲表面。在這情形中,該研磨器(500)之旋轉速度可為1,000 rpm至50,000 rpm、2,000 rpm至35,000 rpm或5,000 rpm至20,000 rpm。
上述槽形成步驟及曲線切削步驟可連續地實行。舉例而言,用於形成該等槽之刀尖及用於該曲線切削之研磨器或楔子係相鄰地設置,使得該槽形成步驟及該曲線切削步驟可在該研磨表面上連續地實行。 [例子]
以下,本發明藉由以下例子詳細地說明。但是,本發明之範圍不限於此。 例子及比較例:製備一研磨墊 步驟1:製備一研磨層
提供一鑄造機,該鑄造機具有用於一預聚合物之多數儲槽及供應管線、一固化劑、一惰性氣體及一反應速度控制劑。將一以胺基甲酸乙酯為主之預聚合物(NCO含量:8.0%,商品名稱:PUGL-450D,SKC)注入該預聚合物儲槽,將雙(4-胺基-3-氯苯基)甲烷(Ishihara)注入該固化劑儲槽,將一氬(Ar)氣注入該惰性氣體儲槽,且將一以三級胺為主之反應速度提升劑(商品名:A1,Air Product)注入該反應速度控制劑儲槽。當該預聚合物、該固化劑、該惰性氣體及該反應速度控制劑以固定速度透過各供應管線供應至混合頭時,攪拌它們。在這情形中,該預聚合物及該固化劑係調整它們在該反應器中之當量比時供應,其中該總供應量維持在10 kg/分之一速度。此外,依據該預聚合物及該固化劑之總供應速度以0.5重量%之一固定量供應該反應速度控制劑。另外,依據該預聚合物及該固化劑之總體積以一固定20體積%供應該惰性氣體。將該混合原料注入一模(1,000 mm×1,000 mm×3 mm)中且反應製得呈一固體塊形式之一模製物件。然後,將該模製物件之頂部與底部各磨去0.5 mm之一厚度以製得具有一2 mm厚度之一研磨層。 步驟2:形成多數槽
使用如以下表1所示之一刀尖在該研磨層之研磨表面上形成多數第一槽(多數同心槽)及多數第二槽(多數徑向槽)。在這情形中,先形成該等第一槽,接著形成該等第二槽。詳而言之,固定該刀尖並抵靠該研磨層之研磨表面,且接著旋轉或移動包含該研磨層之該研磨墊以移除該研磨層之表面的一部分,藉此形成該等第一槽及該等第二槽。
同時,為了進行比較,在比較例1中未形成該等第二槽。 [表1]
Figure 108111718-A0304-0001
步驟3:附接一支持層
將一多孔墊(厚度:1.1 mm,商品名:ND-5400H,PTS)切割成1,000 mm之一寬度及1,000 mm之一長度,作為一支持層。在120℃且用1.5 mm之一間隙藉由一熱熔薄膜(平均厚度:40 μm,折射率:1.5,商品名:TF-00,SKC)積層並熱熔黏合上述製備之支持層及研磨層。 測試例
為在例子及比較例中製得之研磨墊進行以下項目之測試。結果顯示在表2中。 碎屑排出速度
當該研磨墊進行1小時該化學機械平坦化(CMP)程序時,過濾由該CMP設備排出之廢水並收集固體碎屑。在這情形中,收集到的碎屑以10分鐘之間隔分離、乾燥及稱重。依據以下公式計算碎屑之排出速度。 碎屑排出速度(mg/小時)=每10分鐘收集之乾燥碎屑的重量×6 (2)研磨速度(移除速度,Å/秒)
藉由一CVD程序用氧化矽沈積具有300 mm之一直徑的一矽晶圓。將該研磨墊安裝在一CMP機上並將該矽晶圓設置成其氧化矽層面向該研磨墊之研磨表面。在4.0 psi之一研磨負載下研磨該氧化矽層,同時使它以150 rpm之一速度旋轉60秒並用250 ml/分之一速度將一煆燒矽石漿料供給至該研磨墊上。該研磨完成後,將該矽晶圓由載體分離,安裝在一旋轉乾燥器中,用蒸餾水(DIW)沖洗,並接著用氮乾燥15秒。使用一光譜反射計型厚度測量設備(SI-F80R,Kyence)來測量該乾燥矽晶圓之薄膜厚度在研磨前與後的改變。
研磨速度係使用以下公式來計算。 研磨速度(Å/秒)=研磨前與後之厚度差(Å)/研磨時間(秒) (3)一晶圓上之缺陷
使用該研磨墊研磨該矽晶圓後,使用一晶圓偵測設備(AIT XP+,臨界值:150,模過濾器臨界值:280,KLA Tencor)來觀察研磨前與後之矽晶圓表面以便測量因該研磨在該晶圓上產生之刮痕數目。 [表2]
Figure 108111718-A0304-0002
如上述表2所示,例1至5之研磨墊在碎屑排出速度、研磨速度及缺陷方面的整體評價為極佳。相反地,比較例1之研磨墊具有一低碎屑排出速度且在缺陷方面表現不佳。這是因為例1至5之研磨墊具有深度等於或大於該等第一槽(同心槽)之深度的多數第二槽(徑向槽),如此可在該CMP程序中加速排出碎屑,藉此減少可能在該晶圓與該研磨墊間產生之刮痕產生。
詳而言之,因為該等第二槽之深度比該等第一層之深度大,所以例2至5之研磨墊在碎屑排出速度方面更佳,如此可在該CMP程中更有效地排出碎屑。此外,因為該等第一槽之寬度及該等第二槽之寬度係控制成確保可達成該研磨效能之一足夠研磨面積,所以該等例中之例2至4的研磨墊在研磨速度方面亦極佳。
100‧‧‧研磨層 101,510‧‧‧研磨表面 110‧‧‧第一槽 111,121‧‧‧內表面 112,122‧‧‧底表面 120‧‧‧第二槽 130‧‧‧圓部份 131‧‧‧第一圓部份 132‧‧‧第二圓部份 133‧‧‧第三圓部份 200‧‧‧支持層 300‧‧‧黏著層 400‧‧‧刀尖 500‧‧‧研磨器 A‧‧‧放大區域 A1-A1’,A2-A2’,B-B’,C-C’,D-D’‧‧‧切割線 h1‧‧‧第一槽之深度 h2‧‧‧第二槽之深度 p‧‧‧第一槽之間距 Ra‧‧‧表面粗度 t‧‧‧研磨層之厚度 w1‧‧‧第一槽之寬度 w2‧‧‧第二槽之寬度
圖1係依據一實施例之一研磨墊的平面圖。
圖2a係沿圖1中之線A1-A1’截取的橫截面圖。
圖2b係沿圖1中之線A2-A2’截取的橫截面圖。
圖3a與3b顯示依據一實施例之形成一槽的一方法。
圖4a與4b顯示形成一圓部份之一方法及供其使用之一研磨器。
圖5係圖1中區域A之放大立體圖以顯示一圓部份。
圖6a至6c係分別地沿圖5中之線B-B’、C-C’及D-D’截取的橫截面圖。
100‧‧‧研磨層
101‧‧‧研磨表面
110‧‧‧第一槽
112,122‧‧‧底表面
120‧‧‧第二槽
200‧‧‧支持層
300‧‧‧黏著層
A1-A1’‧‧‧切割線
h1‧‧‧第一槽之深度
h2‧‧‧第二槽之深度
t‧‧‧研磨層之厚度
w2‧‧‧第二槽之寬度

Claims (13)

  1. 一種研磨墊,其包含一研磨層,其中該研磨層在其研磨表面包含:多數第一槽,其具有共用一中心之一幾何圖形的形狀;及多數第二槽,其由該中心徑向地延伸至外周邊,其中該等第二槽之深度係該等第一槽之深度的125%至150%,並且其中該等第二槽之寬度係該等第一槽之寬度的50%至200%。
  2. 如請求項1之研磨墊,其中該等第二槽之深度等於或小於該研磨層之厚度的90%。
  3. 如請求項1之研磨墊,其中該等第二槽之寬度係該等第一槽之寬度的100%至200%。
  4. 如請求項1之研磨墊,其中該等第二槽之寬度係0.2mm至2mm,且該等第二槽之深度係0.4mm至4mm。
  5. 如請求項1之研磨墊,其具有互相分開某一角度之5至15個該等第二槽。
  6. 如請求項5之研磨墊,其具有1mm至10mm之一間距的該等第一槽。
  7. 如請求項1之研磨墊,其中該等第一槽及該等第二槽各包含與該研磨表面垂直之一內表面及與該研磨表面平行之一底表面。
  8. 如請求項7之研磨墊,其包含在該研磨表 面與該內表面相交之一邊緣切削成為一彎曲表面的一圓部份。
  9. 一種製備研磨墊之方法,其包含以下步驟:(1)製備一研磨層;(2)在該研磨層之研磨表面上形成多數第一槽,該等第一槽具有共用一中心之一幾何圖形的形狀;及(3)在該研磨層之該研磨表面上形成多數第二槽,該等第二槽由該中心徑向地延伸至外周邊,其中該等第二槽之深度係該等第一槽之深度的125%至150%,並且其中該等第二槽之寬度係該等第一槽之寬度的50%至200%。
  10. 如請求項9之製備研磨墊之方法,其中該等第一槽及該等第二槽之該形成步驟可藉由切割及移除該研磨表面之一部份來實行。
  11. 如請求項10之製備研磨墊之方法,其中該切割係使用一刀尖來實行。
  12. 如請求項10之製備研磨墊之方法,其中該等第一槽及該等第二槽之該形成步驟包含藉由切割來形成與該研磨表面垂直之一內表面及與該研磨表面平行之一底表面。
  13. 如請求項12之製備研磨墊之方法,其更包含以下步驟:在形成該等第一槽及該等第二槽後,將該研磨表面與該內表面相交之一邊緣切削成一彎曲表面。
TW108111718A 2018-06-21 2019-04-02 具有改良的漿料流動性之研磨墊及其製備方法 TWI715955B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0071232 2018-06-21
KR1020180071232A KR102059647B1 (ko) 2018-06-21 2018-06-21 슬러리 유동성이 향상된 연마패드 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202000369A TW202000369A (zh) 2020-01-01
TWI715955B true TWI715955B (zh) 2021-01-11

Family

ID=68968582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108111718A TWI715955B (zh) 2018-06-21 2019-04-02 具有改良的漿料流動性之研磨墊及其製備方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11534888B2 (zh)
JP (1) JP2019217627A (zh)
KR (1) KR102059647B1 (zh)
CN (1) CN110625511A (zh)
TW (1) TWI715955B (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020255744A1 (ja) * 2019-06-19 2020-12-24 株式会社クラレ 研磨パッド、研磨パッドの製造方法及び研磨方法
JP7479668B2 (ja) * 2020-01-28 2024-05-09 株式会社東邦鋼機製作所 触媒パッド、その製造方法および製造装置
US11759909B2 (en) * 2020-06-19 2023-09-19 Sk Enpulse Co., Ltd. Polishing pad, preparation method thereof and method for preparing semiconductor device using same
US12138738B2 (en) * 2020-06-19 2024-11-12 Sk Enpulse Co., Ltd. Polishing pad, preparation method thereof and method for preparing semiconductor device using same
JP7645623B2 (ja) * 2020-09-30 2025-03-14 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド
CN112720282B (zh) * 2020-12-31 2022-04-08 湖北鼎汇微电子材料有限公司 一种抛光垫
CN112809550B (zh) * 2020-12-31 2022-04-22 湖北鼎汇微电子材料有限公司 一种抛光垫
KR102538440B1 (ko) 2021-05-26 2023-05-30 에스케이엔펄스 주식회사 연마 시스템, 연마 패드 및 반도체 소자의 제조방법
US20220410338A1 (en) * 2021-06-28 2022-12-29 Sandisk Technologies Llc Chemical mechanical polishing apparatus with polishing pad including debris discharge tunnels and methods of operating the same
US12427618B2 (en) * 2021-07-16 2025-09-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Chemical-mechanical planarization pad and methods of use
KR102623920B1 (ko) * 2021-07-27 2024-01-10 에스케이엔펄스 주식회사 연마패드 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법
JP7607780B2 (ja) * 2021-08-04 2024-12-27 株式会社クラレ 研磨パッド
CN114851074B (zh) * 2022-03-22 2024-08-09 天津大学 一种用于轴承滚子外径和球基面精加工的研具与方法
CN114670114A (zh) * 2022-05-31 2022-06-28 海门市精博五金制品有限公司 一种具有扩散结构的抛光盘及五金抛光装置
CN115008342B (zh) * 2022-06-15 2023-08-25 安徽禾臣新材料有限公司 一种晶片抛光用防崩角的无蜡垫及其生产工艺
CN115741459A (zh) * 2022-11-15 2023-03-07 上海芯谦集成电路有限公司 一种抛光垫
CN115741458A (zh) * 2022-11-15 2023-03-07 上海芯谦集成电路有限公司 一种抛光垫
CN116276633B (zh) * 2023-02-13 2025-09-16 上海芯谦集成电路有限公司 一种具有透气孔的抛光垫
KR20250066273A (ko) * 2023-11-06 2025-05-13 엔펄스 주식회사 슬러리 유동성이 개선된 연마패드 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5584146A (en) * 1995-04-10 1996-12-17 Applied Materials, Inc. Method of fabricating chemical-mechanical polishing pad providing polishing uniformity
TW200708376A (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Iv Technologies Co Ltd Polishing pad and method of fabricating the same
TW200804572A (en) * 2006-07-03 2008-01-16 San Fang Chemical Industry Co Polishing pad having a surface texture
TW201217103A (en) * 2010-10-29 2012-05-01 Iv Technologies Co Ltd Polishing pad
JP2012157936A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Fujitsu Semiconductor Ltd 研磨パッド及び半導体装置の製造方法
US8439994B2 (en) * 2010-09-30 2013-05-14 Nexplanar Corporation Method of fabricating a polishing pad with an end-point detection region for eddy current end-point detection

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5645469A (en) * 1996-09-06 1997-07-08 Advanced Micro Devices, Inc. Polishing pad with radially extending tapered channels
US5882251A (en) * 1997-08-19 1999-03-16 Lsi Logic Corporation Chemical mechanical polishing pad slurry distribution grooves
ATE293515T1 (de) * 2000-06-19 2005-05-15 Struers As Eine schleif- und/oder polierscheibe mit mehreren zonen
US7070480B2 (en) * 2001-10-11 2006-07-04 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for polishing substrates
JP2004358616A (ja) 2003-06-05 2004-12-24 Yasuhiro Tani 研磨用具並びに研磨装置及び方法
JP2007081322A (ja) * 2005-09-16 2007-03-29 Jsr Corp 化学機械研磨パッドの製造方法
KR100597710B1 (ko) 2005-09-15 2006-07-10 에스케이씨 주식회사 웨이브 형태의 그루브가 형성된 화학적 기계적 연마패드
US7357703B2 (en) * 2005-12-28 2008-04-15 Jsr Corporation Chemical mechanical polishing pad and chemical mechanical polishing method
JP2009220265A (ja) * 2008-02-18 2009-10-01 Jsr Corp 化学機械研磨パッド
JP5706178B2 (ja) 2010-02-05 2015-04-22 株式会社クラレ 研磨パッド
US20140170943A1 (en) 2011-02-15 2014-06-19 Toray Industries, Inc. Polishing pad
US9238294B2 (en) * 2014-06-18 2016-01-19 Nexplanar Corporation Polishing pad having porogens with liquid filler
KR102398128B1 (ko) * 2014-11-28 2022-05-13 주식회사 쿠라레 연마층용 성형체 및 연마 패드
JP2016124043A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 東洋ゴム工業株式会社 研磨パッド
US10875146B2 (en) 2016-03-24 2020-12-29 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings Debris-removal groove for CMP polishing pad
US10777418B2 (en) * 2017-06-14 2020-09-15 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, I Biased pulse CMP groove pattern

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5584146A (en) * 1995-04-10 1996-12-17 Applied Materials, Inc. Method of fabricating chemical-mechanical polishing pad providing polishing uniformity
TW200708376A (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Iv Technologies Co Ltd Polishing pad and method of fabricating the same
TW200804572A (en) * 2006-07-03 2008-01-16 San Fang Chemical Industry Co Polishing pad having a surface texture
US8439994B2 (en) * 2010-09-30 2013-05-14 Nexplanar Corporation Method of fabricating a polishing pad with an end-point detection region for eddy current end-point detection
TW201217103A (en) * 2010-10-29 2012-05-01 Iv Technologies Co Ltd Polishing pad
JP2012157936A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Fujitsu Semiconductor Ltd 研磨パッド及び半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110625511A (zh) 2019-12-31
US20190389033A1 (en) 2019-12-26
JP2019217627A (ja) 2019-12-26
US11534888B2 (en) 2022-12-27
TW202000369A (zh) 2020-01-01
KR102059647B1 (ko) 2019-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI715955B (zh) 具有改良的漿料流動性之研磨墊及其製備方法
CN104551977B (zh) 用于化学机械抛光硅晶片的方法
TWI404736B (zh) Polishing pad and manufacturing method thereof
CN101489720B (zh) 抛光垫
TWI442997B (zh) Polishing pad
KR102513538B1 (ko) 화학적 기계적 연마 패드 복합체 연마층 제형
CN103597584B (zh) 研磨垫及其制造方法
US10092998B2 (en) Method of making composite polishing layer for chemical mechanical polishing pad
CN102655983B (zh) 研磨垫
US20140357163A1 (en) Multilayer Chemical Mechanical Polishing Pad Stack With Soft And Conditionable Polishing Layer
TW201518038A (zh) 軟且可修整化學機械硏磨墊堆疊體
JP7201338B2 (ja) 改善された除去速度および研磨均一性のためのオフセット周方向溝を有するケミカルメカニカル研磨パッド
CN115674006A (zh) 抛光垫及利用其的半导体器件的制造方法
JP2010240770A (ja) 研磨パッド及びその製造方法
JP7118841B2 (ja) 研磨パッド
KR102265896B1 (ko) 잔해물 저장부를 갖는 연마패드 및 반도체 소자의 제조방법
WO2012056512A1 (ja) 研磨パッド及びその製造方法
US20250144764A1 (en) Polishing pad with improved slurry flowability and process for preparing a semiconductor device using the same
JP2010240769A (ja) 研磨パッド及びその製造方法
CN103153539B (zh) 研磨垫及其制造方法
TWI840542B (zh) 研磨墊
TW202402458A (zh) 研磨墊、研磨墊之製造方法及研磨光學材料或半導體材料之表面之方法
JP2024139754A (ja) 研磨パッド
JP2024048262A (ja) 研磨パッド