JP5965453B2 - 上に別個の突起を有する均一な本体を有する研磨パッド - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、化学機械研磨(CMP)の分野にあり、本発明の実施形態は、特に、上に別個の突起を有する均一な本体を有する研磨パッドである。
通例CMPと略される化学機械平坦化または化学機械研磨は、半導体ウェーハまたは他の基板を平坦化するために、半導体製作において使用される技術である。
本発明の実施形態は、上に別個の突起を有する均一な本体を有する研磨パッドを含む。
上に別個の突起を有する均一な本体を有する研磨パッドが、本明細書中に説明される。以下の説明において、本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、数多くの特定の詳細(例えば、特定の研磨パッド構成物および設計)が、述べられる。本発明の実施形態がこれらの特定の詳細なしに実施され得ることが、当業者にとって明白である。他の例において、周知の処理技術(例えば、スラリーと研磨パッドを組み合わせることによって半導体基板のCMPを実施することに関する詳細)は、本発明の実施形態を不必要に不明瞭にしないために、詳細に説明されない。さらに、図面において示されている種々の実施形態が、例証的な表現であり、必ずしも一定の拡大比で描写されるわけではないことが、理解される。
1つの好ましい実施形態によれば、本発明は、例えば、以下を提供する。
(項1)
基板を研磨する研磨パッドであって、該研磨パッドは、
研磨面と背面とを有する均一な本体であって、該均一な本体は、第一の硬度を有する材料を含む、均一な本体と、
該均一な本体の該研磨面に配置され、かつ該均一な本体の該研磨面と共有結合させられた複数の別個の突起であって、該複数の別個の突起は、該第一の硬度とは異なる第二の硬度を有する材料を含む、複数の別個の突起と
を含む、研磨パッド。
(項2)
前記均一な本体の前記研磨面は、実質的に平らであり、該均一な本体の該研磨面は、前記複数の別個の突起間で露出されている、上記項1に記載の研磨パッド。
(項3)
前記均一な本体は、成形された均一な本体であり、前記複数の別個の突起は、複数の成形された突起である、上記項1に記載の研磨パッド。
(項4)
前記均一な本体の前記材料は、第一の熱硬化性ポリウレタン材料を含み、前記複数の別個の突起の前記材料は、第二の異なる熱硬化性ポリウレタン材料を含む、上記項1に記載の研磨パッド。
(項5)
前記均一な本体の前記材料の前記第一の硬度は、前記複数の別個の突起の前記材料の前記第二の硬度よりも低い、上記項1に記載の研磨パッド。
(項6)
前記第一の硬度は、約40ショアDよりも低く、前記第二の硬度は、約30ショアDよりも高い、上記項5に記載の研磨パッド。
(項7)
前記第一の硬度は、約25ショアDよりも低く、前記第二の硬度は、約40ショアDよりも高い、上記項6に記載の研磨パッド。
(項8)
前記均一な本体の前記材料の前記第一の硬度は、前記複数の別個の突起の前記材料の前記第二の硬度よりも高い、上記項1に記載の研磨パッド。
(項9)
前記第二の硬度は、約40ショアDよりも低く、前記第一の硬度は、約30ショアDよりも高い、上記項8に記載の研磨パッド。
(項10)
前記第二の硬度は、約25ショアDよりも低く、前記第一の硬度は、約40ショアDよりも高い、上記項9に記載の研磨パッド。
(項11)
前記均一な本体は、実質的に円形であり、前記複数の別個の突起のうちの1つ以上は、部分的な円周の突起または弓型の突起である、上記項1に記載の研磨パッド。
(項12)
前記複数の別個の突起は、円形のタイル、楕円形のタイル、正方形のタイル、六角形のタイル、および長方形のタイルから成る群から選択される複数のタイルを含む、上記項1に記載の研磨パッド。
(項13)
前記均一な本体の前記研磨面の全体の面において、前記複数の別個の突起の各々は、約5〜50ミリメートルの範囲における最短の寸法を有する、上記項1に記載の研磨パッド。
(項14)
前記均一な本体の前記背面に配置された検出領域をさらに含む、上記項1に記載の研磨
パッド。
(項15)
前記均一な本体に配置された局所透明(local area transparency、LAT)領域をさらに含む、上記項1に記載の研磨パッド。
(項16)
基板を研磨する研磨パッドであって、該研磨パッドは、
研磨面と背面とを有する均一な本体であって、該均一な本体は、第一の硬度を有する材料を含み、該研磨面は、パターンを有する複数の突起を含む、均一な本体と、
該均一な本体の該研磨面の該複数の突起上に配置され、かつ整列させられた複数の別個の突起であって、該複数の別個の突起は、該第一の硬度とは異なる第二の硬度を有する材料を含み、該複数の別個の突起は、該パターンを有する、複数の別個の突起と、
該均一な本体の該研磨面の該複数の突起の周りにおいて、該均一な本体に配置された充填層であって、該充填層は、該複数の別個の突起の該材料を含む、充填層と
を含む、研磨パッド。
(項17)
前記充填層は、前記複数の別個の突起と不連続である、上記項16に記載の研磨パッド。
(項18)
前記充填層と前記複数の別個の突起との両方は、前記均一な本体と共有結合させられている、上記項16に記載の研磨パッド。
(項19)
前記均一な本体は、成形された均一な本体であり、前記複数の別個の突起は、複数の成形された突起であり、前記充填層は、成形された充填層である、上記項16に記載の研磨パッド。
(項20)
前記均一な本体の前記材料は、第一の熱硬化性ポリウレタン材料を含み、前記複数の別個の突起および前記充填層の前記材料は、第二の異なる熱硬化性ポリウレタン材料を含む、上記項16に記載の研磨パッド。
(項21)
前記均一な本体の前記材料の前記第一の硬度は、前記複数の別個の突起および前記充填層の前記材料の前記第二の硬度よりも低い、上記項16に記載の研磨パッド。
(項22)
前記第一の硬度は、約40ショアDよりも低く、前記第二の硬度は、約30ショアDよりも高い、上記項21に記載の研磨パッド。
(項23)
前記第一の硬度は、約25ショアDよりも低く、前記第二の硬度は、約40ショアDよりも高い、上記項22に記載の研磨パッド。
(項24)
前記均一な本体の前記材料の前記第一の硬度は、前記複数の別個の突起および前記充填層の前記材料の前記第二の硬度よりも高い、上記項16に記載の研磨パッド。
(項25)
前記第二の硬度は、約40ショアDよりも低く、前記第一の硬度は、約30ショアDよりも高い、上記項24に記載の研磨パッド。
(項26)
前記第二の硬度は、約25ショアDよりも低く、前記第一の硬度は、約40ショアDよりも高い、上記項25に記載の研磨パッド。
(項27)
前記均一な本体は、実質的に円形であり、前記複数の別個の突起のうちの1つ以上は、部分的な円周の突起または弓型の突起である、上記項16に記載の研磨パッド。
(項28)
前記複数の別個の突起は、円形のタイル、楕円形のタイル、正方形のタイル、六角形のタイル、および長方形のタイルから成る群から選択される複数のタイルを含む、上記項16に記載の研磨パッド。
(項29)
前記均一な本体の前記研磨面の全体の面において、前記複数の別個の突起の各々は、約5〜50ミリメートルの範囲における最短の寸法を有する、上記項16に記載の研磨パッド。
(項30)
前記均一な本体の前記背面に配置された検出領域をさらに含む、上記項16に記載の研磨パッド。
(項31)
前記均一な本体に配置された局所透明(local area transparency、LAT)領域をさらに含む、上記項16に記載の研磨パッド。
(項32)
基板を研磨する研磨パッドを製作する方法であって、該方法は、
重合可能な材料の第一の組を混合することにより形成型のベースにおいて第一の混合物を形成することと、
該第一の混合物を少なくとも部分的に硬化させることにより研磨面と背面とを有する成形された均一な本体を形成することと、
重合可能な材料の第二の組を混合することにより該成形された均一な本体の上に第二の混合物を形成することと、
該形成型のふたを該第二の混合物内へ配置することであって、該ふたは、該ふたに配置された溝のパターンを有する、ことと、
該ふたが該第二の混合物に配置された状態で、該第二の混合物を少なくとも部分的に硬化させることにより該成形された均一な本体の該研磨面に配置された複数の別個の突起を形成することであって、該複数の別個の突起は、該ふたの該溝のパターンに対応するパターンを有する、ことと
を含む、方法。
(項33)
前記重合可能な材料の第一の組を混合することにより前記第一の混合物を形成することの次であるが、前記重合可能な材料第二の組を混合することにより前記第二の混合物を形成することの前に、前記形成型の前記ふたを該第一の混合物内へ配置することと、該ふたが該第一の混合物に配置された状態で、該第一の混合物を少なくとも部分的に硬化させることを実施することにより前記研磨面を有する前記成形された均一な本体を形成することとをさらに含み、該研磨面は、該ふたの前記溝のパターンに対応するパターンを有する複数の突起を含み、前記複数の別個の突起は、該成形された均一な本体の該研磨面の該複数の突起上に形成され、かつ整列させられている、上記項32に記載の方法。
(項34)
前記成形された均一な本体の上に前記第二の混合物を形成することは、該成形された均一な本体の前記研磨面の前記複数の突起の周りにおいて、該成形された均一な本体に配置された充填層を形成するほど十分に大きい量の前記第二の混合物を形成することを含み、該第二の混合物の該量は、該第二の混合物から形成された前記複数の別個の突起と不連続である該充填層を形成するほど十分に小さい、上記項33に記載の方法。
(項35)
前記重合可能な材料の第一の組は、第一のプレポリマーと第一の硬化剤とを含み、前記重合可能な材料の第二の組は、第二のプレポリマーと第二の硬化剤とを含む、上記項32に記載の方法。
(項36)
前記成形された均一な本体の前記研磨面は、実質的に平らであり、該成形された均一な本体の該研磨面は、前記複数の別個の突起間で露出されている、上記項32に記載の方法。
(項37)
前記第二の混合物は、前記第一の混合物とは異なり、該第一および第二の混合物を完全に硬化させると、前記複数の別個の突起の硬度は、前記成形された均一な本体の硬度とは異なる、上記項32に記載の方法。
(項38)
前記第二の混合物を少なくとも部分的に硬化させることは、前記複数の別個の突起を前記成形された均一な本体と共有結合させることを含む、上記項32に記載の方法。
(項39)
前記成形された均一な本体を形成することは、第一の熱硬化性ポリウレタン材料を形成することを含み、前記複数の別個の突起を形成することは、第二の異なる熱硬化性ポリウレタン材料を形成することを含む、上記項32に記載の方法。
(項40)
前記重合可能な材料の第二の組の前記混合は、複数のポロゲンを該重合可能な材料の第二の組に追加することにより前記複数の別個の突起における複数のクローズドセルポアを形成することをさらに含み、各クローズドセルポアは物理的殻を有する、上記項32に記載の方法。
(項41)
前記重合可能な材料の第二の組の前記混合は、該重合可能な材料の第二の組内へ、または該重合可能な材料の第二の組から形成された生成物内へガスを注入することにより前記複数の別個の突起における複数のクローズドセルポアを形成することをさらに含み、各クローズドセルポアは、物理的殻を有しない、上記項32に記載の方法。
(項42)
前記重合可能な材料の第二の組の前記混合は、不透明化粒子充填剤を該重合可能な材料の第二の組に追加することにより不透明な複数の別個の突起を形成することをさらに含む、上記項32に記載の方法。
(項43)
オーブンにおいて前記複数の別個の突起および前記成形された均一な本体をさらに硬化させることをさらに含む、上記項32に記載の方法。
(項44)
前記第一のプレポリマーと第一の硬化剤とを混合することにより前記第一の混合物を形成することは、該第一の混合物からガスを抜くことを含み、前記第二のプレポリマーと前記第二の硬化剤とを混合することにより前記第二の混合物を形成することは、該第二の混合物からガスを抜くことを含む、上記項35に記載の方法。
Claims (15)
- 基板を研磨する研磨パッドであって、該研磨パッドは、
研磨面と背面とを有する均一な材料から成る本体であって、該本体は、第一の硬度を有する材料を含み、該研磨面は、パターンを有する複数の突起を含む、本体と、
該本体の該研磨面の該複数の突起上に配置され、かつ整列させられた複数の別個の突起であって、該複数の別個の突起は、該第一の硬度とは異なる第二の硬度を有する材料を含み、該複数の別個の突起は、該パターンを有する、複数の別個の突起と、
該本体の該研磨面の該複数の突起の周りにおいて、該本体に配置された充填層であって、該充填層は、該複数の別個の突起の該材料を含む、充填層と
を含む、研磨パッド。 - 前記充填層は、前記複数の別個の突起と不連続である、請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記充填層と前記複数の別個の突起との両方は、前記本体と共有結合させられている、請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記本体は、均一な材料から成る成形された本体であり、前記複数の別個の突起は、複数の成形された突起であり、前記充填層は、成形された充填層である、請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記本体の前記材料は、第一の熱硬化性ポリウレタン材料を含み、前記複数の別個の突起および前記充填層の前記材料は、第二の異なる熱硬化性ポリウレタン材料を含む、請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記本体の前記材料の前記第一の硬度は、前記複数の別個の突起および前記充填層の前記材料の前記第二の硬度よりも低い、請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記第一の硬度は、約30ショアDよりも低く、前記第二の硬度は、約30ショアDよりも高い、請求項6に記載の研磨パッド。
- 前記第一の硬度は、約25ショアDよりも低く、前記第二の硬度は、約40ショアDよりも高い、請求項7に記載の研磨パッド。
- 前記本体の前記材料の前記第一の硬度は、前記複数の別個の突起および前記充填層の前記材料の前記第二の硬度よりも高い、請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記第二の硬度は、約30ショアDよりも低く、前記第一の硬度は、約30ショアDよりも高い、請求項9に記載の研磨パッド。
- 前記第二の硬度は、約25ショアDよりも低く、前記第一の硬度は、約40ショアDよりも高い、請求項10に記載の研磨パッド。
- 前記本体は、実質的に円形であり、前記複数の別個の突起のうちの1つ以上は、部分的な円周の突起または弓型の突起である、請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記複数の別個の突起は、円形のタイル、楕円形のタイル、正方形のタイル、六角形のタイル、および長方形のタイルから成る群から選択される複数のタイルを含む、請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記本体の前記研磨面の全体の面において、前記複数の別個の突起の各々は、約5〜50ミリメートルの範囲における寸法を有する、請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記本体に配置された局所透明(local area transparency、LAT)領域をさらに含む、請求項1に記載の研磨パッド。
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