TWI663021B - ***式墊窗 - Google Patents

***式墊窗 Download PDF

Info

Publication number
TWI663021B
TWI663021B TW106137496A TW106137496A TWI663021B TW I663021 B TWI663021 B TW I663021B TW 106137496 A TW106137496 A TW 106137496A TW 106137496 A TW106137496 A TW 106137496A TW I663021 B TWI663021 B TW I663021B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polishing pad
window
polishing
adhesive layer
groove
Prior art date
Application number
TW106137496A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201817541A (zh
Inventor
史威克柏格斯勞A
班維紐多明尼克J
Original Assignee
美商應用材料股份有限公司
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 美商應用材料股份有限公司 filed Critical 美商應用材料股份有限公司
Publication of TW201817541A publication Critical patent/TW201817541A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI663021B publication Critical patent/TWI663021B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • 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
    • B24B37/005Control means for lapping machines or devices
    • B24B37/013Devices or means for detecting lapping completion
    • 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
    • B24B37/12Lapping plates for working plane surfaces
    • B24B37/16Lapping plates for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping plate 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
    • 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
    • B24B37/26Lapping 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
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing

Landscapes

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

Abstract

一種拋光墊包括:拋光層,該拋光層具有拋光表面;黏著層;該黏著層位在拋光層之一側而與拋光表面相對;以及固態光透射窗,該固態光透射窗透過拋光層延伸並成型於拋光層。固態光透射窗具有上方部分,上方部分具第一橫向尺寸,固態光透射窗並具有下方部分,下方部分具小於第一橫向尺寸之第二橫向尺寸。固態光透射窗的頂表面與拋光表面共平面,且固態光透射窗的底表面與黏著層的下表面共平面。

Description

***式墊窗
茲描述一種具窗之拋光墊、含有此拋光墊之系統,以及用以製造並使用此拋光墊之製程。
在製造現代半導體積體電路(IC)的製程中,經常需要將基材的外表面平坦化。舉例而言,可能需要平坦化以拋除導電填充層,直到下方層的頂表面暴露為止,在絕緣層的凸起圖案之間留下導電材料,以形成通孔、栓塞以及線而在基材上的薄膜電路之間提供導電路徑。此外,可能需要平坦化來整平並打薄氧化物層,以提供平整表面供微影蝕刻所用。
達成半導體基材平坦化或表面形貌移除的方法之一為化學機械拋光(chemical mechanical polishing;CMP)。習用的化學機械拋光(CMP)製程涉及在研磨漿液存在下,將基材壓抵旋轉的拋光墊。
通常,為了決定是否要停止拋光,有需要偵測何時達成期望表面平坦度或層厚度,或何時暴露下方層。已發展許多技術在CMP製程期間進行終點的原位偵測。舉例而言,用以在層的拋光期間原位測量基材上之層的均勻度之光學監視系統已被應用。光學監視系統可包括:光源,該光源可在拋光期間導引光束朝向基材;偵測器,該偵測器可測量反射自基材的光;以及電腦,該電腦可分析來自偵測器的訊號,並計算是否已偵測到終點。在某些CMP系統中,光束透過拋光墊中的窗導引朝向基材。
可將窗接附至拋光墊的下側,致使窗的一部分支撐於平台中之凹槽中。這可容許窗與拋光墊之間的大表面積接觸,以便增加窗與拋光墊之間的接合強度。
於一態樣中,拋光設備包括平台,該平台具有平坦上表面,凹槽形成於上表面中,凹槽具有底表面,且通道連接至凹槽的底表面,拋光設備也包括拋光墊,該拋光墊包含拋光層、拋光表面、下側,以及穿過該下側之開孔,開孔具有較凹槽小的橫向尺寸,開孔對準通道。固態光透射窗具有第一部分,第一部分至少部份安置在拋光墊中的開孔中,固態光透射窗並具有第二部分,第二部分至少部份安置在平台中之凹槽中,第二部分具有較第一部分大的橫向尺寸,並於拋光層下方延伸,窗的第二部分黏著性接附至拋光墊的下側。
本發明的實作可包括一或多個以下特徵。窗的第一部分可堵住拋光墊中的開孔。窗的第一部分的頂表面可與平台的上表面共平面。凹槽的底表面可平行於平台的上表面。窗的第二部分的下表面可接觸凹槽的下表面。窗的第二部分的下表面可不黏附至凹槽的下表面。拋光設備也可包括黏著層跨越拋光層。黏著層可包括雙面黏著帶。黏著層可鄰接拋光層。拋光墊的下側可藉由黏著層黏著性接附至平台的上表面。窗的第二部分的頂表面可藉由黏著層黏著性接附至拋光墊的下側。窗的第二部分的頂表面可黏著性接附至拋光墊的下側。拋光墊可包括拋光層。拋光墊可包括拋光層以及下方層,下方層較拋光層更不可壓縮。第二部分可具有較第一部分大二至十倍,例如約八倍,之橫向尺寸。窗的第二部分可側向填充平台中之凹槽。拋光墊可具有小於1 mm之厚度。拋光設備也可包括光學纖維處在通道中並經安置以透過窗的第一部分導引或接收光。光學纖維可較窗的第一部分更寬。凹槽的多側可為傾斜的,且窗的第二部分可為傾斜的。
於另一態樣中,組裝供拋光設備所用之窗的方法包括下列步驟:穿過拋光墊形成開孔,拋光墊包含拋光層,拋光層具有拋光表面以及下側;形成固態光透射窗,該固態光透射窗具有第一部分以及第二部分,第二部分具有大於第一部分之橫向尺寸;將窗的第一部分***拋光墊的開孔;將窗的第二部分的頂表面接附至拋光墊的下側;以及將拋光墊及窗安置於平台上,致使窗的第二部分裝入平台的平坦上表面中之凹槽,且拋光墊的下側黏附至平台的平坦上表面。
本發明的實作可包括一或多個以下特徵。黏劑層可形成於拋光層的底部上,且襯裡覆蓋黏劑,襯裡的一部分於開孔周圍被移除,且窗的第二部分的頂表面於襯裡之被移除部分中可接觸黏劑。
本發明的實作可包括以下潛在優點。可在窗與薄拋光墊之間形成強接合,減少漿液滲漏的可能性,並減少因來自受拋光基材的剪力導致窗被拉離拋光墊的可能性。此外,拋光墊可增進自基材所反射之光譜的晶圓對晶圓一致性,特別是在短波長下。
一或多個實施例的細節將於隨附圖式及以下描述中闡明。將可從描述及圖式以及申請專利範圍中明瞭本發明的其它態樣、特徵及優點。
可將窗接附至拋光墊的下側,致使窗的一部分支撐於平台中之凹槽中。這可容許窗與拋光墊之間的大表面積接觸,以便增加窗與拋光墊之間的接合強度。
如第1圖所示,CMP設備10包括拋光頭12,用以抓持半導體基材14抵靠平台16上的拋光墊18。CMP設備可如美國專利第5,738,574號中所描述般進行建構,該美國專利的完整揭露內容以參照方式併入本文。
基材可以是,例如,產品基材(如,包括多個記憶體或處理器晶粒者)、測試基材、裸基材以及閘化基材(gating substrate)。基材可處在積體電路製造的各種階段,如,基材可為裸晶圓,或基材可包括一或多個沉積及/或圖案化層。術語基材可包括圓形碟盤及矩形片材。
拋光墊18的有效部分可包括拋光層20,拋光層20具拋光表面24以及底表面22,拋光表面24可接觸基材,且底表面22藉由黏著層28 (如,黏著帶)固定至平台16。黏著層28可為壓感黏劑。除了黏著帶及任何襯裡之外,拋光墊可例如由單層墊所構成,其中拋光層20可以適用於化學機械拋光製程之薄耐用材料所形成。因此,拋光墊的層可由單層拋光層20以及黏著層28 (以及視情況的襯裡,該襯裡可在拋光墊安裝至拋光平台上時被移除)所構成。
拋光層20可例如由發泡聚氨酯所構成,且在拋光表面24上有至少某些開孔。黏著層28可為雙面黏著帶,例如,兩側皆有黏劑(如,壓感黏劑)的聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄層(如,Mylar®)。此拋光墊可獲得自日本東京的Fujibo,該拋光墊商標名稱為H7000HN。
請參見第2圖,在某些實作中,拋光墊18具有15.0英吋(381.00 mm)至15.5英吋(393.70 mm)的半徑R,並具有30英吋至31英吋的相應直徑。在某些實作中,拋光墊18可具有21.0英吋(533.4 mm)至21.5英吋(546.1 mm)之半徑,並具有42英吋至43英吋的相應直徑。
請參見第3A圖,在某些實作中,可於拋光表面24中形成溝槽26。溝槽可呈現「華夫餅(waffle)」圖案,例如,具傾斜側壁的垂直溝槽之交叉影線圖案將拋光表面分割為多個矩形(如,正方形)區域。
回到第1圖,典型地,拋光墊材料可以化學拋光液30弄濕,化學拋光液30可包括研磨顆粒。舉例而言,漿液可包括氫氧化鉀(potassium hydroxide;KOH)以及熱解二氧化矽(fumed-silica)顆粒。然而,某些拋光製程可為「無研磨的(abrasive-free)」。
在平台繞著其中心軸旋轉時,拋光頭12施壓至基材14抵靠拋光墊18。此外,拋光頭12通常繞著其中心軸旋轉,並透過傳動軸或平移臂32而平移跨越平台16的表面。基材與拋光表面之間的壓力及相對運動,聯合拋光溶液一起導致基材的拋光。
光學開孔34形成於平台16的頂表面中。包括光源36 (如雷射)以及偵測器38 (如光偵測器)的光學監視系統,可位在平台16的頂表面下方。舉例而言,光學監視系統可位在平台16內的腔室中,該腔室光學連通該光學開孔34,且可隨著平台旋轉。一或更多光學纖維50可將光自光源36帶往基材,並自基材帶往偵測器38。舉例而言,光學纖維50可為分叉的光學纖維,具主幹部52接近(如,鄰接)拋光墊中的窗40;第一腳部54連接至光源36;以及第二腳部56連接至偵測器38。
可以透明固態片體(如石英塊)填充光學開孔34 (在此情況中,光學纖維不會鄰接窗40,但可鄰接光學開孔中的固態片體),或者光學開孔34可為空洞。於一實作中,光學監視系統及光學開孔可形成模組的部件,而模組裝入平台中的對應凹槽內。或者,光學監視系統可為位在平台下方的固定式系統,且光學開孔可延伸穿過平台。光源36可利用自遠紅外線至紫外線之間的任何波長,如紅光(然而也可使用如白光等寬帶頻譜),且偵測器38可為光譜儀。
固態窗40形成於上方的拋光墊18中,並對準平台中的光學開孔34。窗40及開孔34可經安置,致使不管拋光頭12的平移位置如何,窗40及開孔34在平台旋轉的至少一部分期間可看到由拋光頭12所固持的基材14。
至少在窗40與基材14相鄰的期間,光源36透過開孔34及窗40將光束投射撞擊上方之基材14的表面。自基材反射的光形成可由偵測器38偵測的合成光束。光源及偵測器耦接至未繪示的電腦,電腦自偵測器接收所測量的光強度並使用所測量的光強度來決定拋光終點,例如,藉由偵測可指示新層之暴露的基材反射性之突然改變;藉由使用干涉原理計算自外表層(如透明氧化物層)所移除的厚度;藉由監視反射光的光譜並偵測目標光譜;藉由將一系列的經測量光譜匹配來自資料庫的參考光譜,並決定擬合參考光譜的索引值之線性函數於何處達成目標值;或者藉由監視符合預定終點準則的訊號。
將一般大型矩形窗(如,2.25英吋乘0.75英吋的窗)裝入非常薄拋光層的問題之一為拋光期間的剝離。詳言之,拋光期間來自基材的側向摩擦力可大於模製窗對拋光墊側壁的黏附力。
回到第2圖,可使用小窗40,如直徑小於約3 mm,以便減少拋光期間由基材所施加的摩擦力。舉例而言,窗40的上方部分可為約3 mm 寬的圓形區域,其中心距離30至31英吋直徑的拋光墊18之中心的距離D約為7.5英吋(190.50 mm),或其中心距離42至43英吋直徑的拋光墊18之中心的距離D約為9英吋至11英吋。
窗40可具有近乎圓形的形狀(也可能具有其它形狀,如矩形)。若將窗延長,窗的較長維度可實質上平行於通過窗的中心之拋光墊的半徑。窗40可具有參差不齊的外緣42,例如,該外緣可長於類似形狀的圓形或矩形,如,(從頂部觀之)呈鋸齒狀或其它曲折圖案。這可增加窗與拋光墊的側壁接觸之表面積,並可從而增進窗對拋光墊的黏附性。
請參見第3A圖,窗40包括上方部分40a以及下方部分40b。窗40,包括上方部分40a及下方部分40b,可為均質材料的整體式單一片體。上方部分40a縱向對齊下方部分40b,但其橫向(即,在平行於拋光表面的一或二個方向上) 小於下方部分40b。因此,拋光層20的一部分在下方部分40b之上凸出,致使凸出超過上方部分40a之下方部分40b的邊緣形成窗台49。下方部分40b可在窗40的所有側邊側向凸出超過上方部分40a,或者下方部分40b可視情況於窗40的兩個相對側邊側向凸出超過上方部分40a,但沿窗40的其它側邊對齊。凸出超過上方部分40a之下方部分40b的上表面可為實質上的平坦表面。上方部分40a可位在下方部分40b的中心內,例如,與下方部分40b同心。下方部分40b的橫向尺寸可為上方部分40a的橫向尺寸之2至10倍大,如,約8倍大。舉例而言,若窗40為圓形,則上方部分40a可具有3 mm的直徑,且下方部分40b可具有25 mm的直徑。
上方部分40a的厚度可約略與下方部分40b相同。或者,上方部分40a可比下方部分40b厚或薄。
窗40的上方部分40a可凸入黏著層28中的開孔。黏著層28 (如,黏著帶)的邊緣可鄰接窗40的上方部分40a的側邊。窗的下方部分40b可凸入平台16的頂表面76中之凹槽78內。
窗的上方部分40a跟拋光層20加黏著層28的組合一樣厚。窗40的上方部分40a的頂表面44與拋光表面24共平面。窗40的上方部分40a的底部可與黏著層28的底表面共平面。
下方部分40b的上表面藉由黏著層28的一部分固定至拋光層20的下側。窗40的上方部分40a之外緣可視情況固定至拋光層20的內側壁邊緣48,例如,藉由額外的黏劑。
藉由在窗台49上的連接所提供之窗40與拋光層20之間增加的連接表面區域可提供強接合,減少漿液滲漏的可能性,並減少因來自受拋光基材的剪力導致窗40被拉離拋光墊18的可能性。光學纖維的主幹部52鄰接或幾乎鄰接下方部分40b。在某些實作中,主幹部52可比窗40的上方部分40a更寬。
窗的下方部分40b的底表面可非黏著性地鄰接平台16的上表面76中之凹槽78的底部(如,支撐於平台16的上表面76中之凹槽78的底部上),或者可固定至平台16的上表面76中之凹槽78的底部。在某些實作中,窗的下方部分40b填充凹槽78。
請參見第3B圖,在安裝於平台16上之前,拋光墊18也可包括襯裡70,除了由窗40的黏附下方部分40b所覆蓋的區塊之外,襯裡70跨越拋光墊18的底表面22上之黏著層28。襯裡70可為薄的可撓性材料(如,紙),且具釋放塗層,使其可自黏著層28剝除。在某些實作中,襯裡可為非可壓縮且通常流體不可滲透之層,例如,聚對苯二甲酸乙二酯(PET),如,Mylar®。在使用上,可自黏著層28手動剝除襯裡70,且利用黏著層28將拋光層20施加至平台16。然而,襯裡70不跨越窗40,而是在窗40的下方部分40b的區塊(例如,約25 cm寬的區塊)中以及緊鄰該區塊的周圍處被移除,以形成孔72,窗40的下方部分40b可裝入孔72內。
拋光墊18非常薄,如,少於2 mm,如,少於1 mm。舉例而言,拋光層20、黏著層28及襯裡70的總厚度可為約0.8或0.9 mm。拋光層20可為約0.7或0.8 mm厚,而黏著層28及襯裡70提供了約0.1 mm的厚度。溝槽26的厚度可約為拋光墊厚度的一半,例如,差不多0.5 mm。
為了製造拋光墊,初始形成拋光層20,並以壓感黏著層28以及襯裡70覆蓋拋光層20的底表面,如第4圖所示。可在壓感黏著層28附接之前,於拋光層20中形成溝槽26作為墊成型製程的一部份,或可在拋光墊形成之後,於拋光層20內切割溝槽26。可在襯裡70附接之前或之後形成溝槽26。
現在請參見第5圖,在某些實作中,可藉由鑄造及硬化呈窗40之形狀的聚合物來形成窗40。於一實作中,聚合物為2份Calthane A 2300及3份Calthane B 2300 (可獲得自加州長堤市的Cal Polymers, Inc.)的混合物。在置入開孔之前,液態聚合物混合物可經去氣,如達15至30分鐘。聚合物可在室溫下約24小時而硬化,或可使用加熱燈或烤箱來縮短硬化時間。在某些實作中,可將聚合物傾注入模型內,並硬化或凝固以形成呈最終形狀的窗40。在某些實作中,可使窗40硬化為大型固態塊體,並接著藉由加工聚合物的該固態塊體來形成呈最終形狀的窗40。
在某些實作中,下方部分40b的側壁84可實質上垂直於窗40的底表面46。在某些實作中,可形成與底表面46夾一角度之側壁84,將進一步於第7圖的描述中討論。
可沖出孔82,該孔82穿透包括拋光層20、黏著層28及襯裡70的整個拋光墊18。可決定孔82的尺寸以容置窗40的上方部分40a。在某些實作中,上方部分40a實質上堵住拋光墊18的孔82。可自拋光墊的頂部(即,具拋光表面的該側)沖出孔82,例如,藉由壓力機(machine press)。此允許孔82的部分之定位及尺寸決定可有高度準確性及可重複性。
可自黏著層28剝除或者移除襯裡70的一部分。此時,不須將襯裡70自拋光墊18完全剝除。剝除襯裡70之該部分可暴露出孔82周圍之黏著層28的底表面22的一部分。被剝除之該部分也可被切除,例如,在經決定尺寸以容置窗40的底部分40b的窗台49之區塊中,然此步驟也可在之後進行。
請參見第5及6圖,窗40固定至拋光墊18,致使上方部分40a延伸進入孔82,且底部分40b的上表面(如,窗台49)接觸黏著層28。在某些實施例中,可決定上方部分40a的尺寸以實質上延伸穿過且實質上填充孔82,致使當窗台49黏附至黏著層28時,上表面44與拋光層20的拋光表面24共平面。
除了襯裡70之外,可視情況設置跨越窗40之窗支撐片體74。舉例而言,窗支撐片體74可固定至緊鄰窗40的周圍之黏著層28的一部分。支撐片體74的厚度可與襯裡70相同,或比襯裡70薄。支撐片體74可為聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene;PTFE),如Teflon®,或另一種非黏性材料。接著,組合的拋光墊18及窗40可準備好運送給客戶,例如,裝在密封塑膠袋中。
現在請參見第7圖,當客戶收到組合的拋光墊18及窗40時,客戶可移除襯裡70 (以及窗支撐片體74,若存在的話),並接著使用黏著層28將拋光墊18附接於平台16上。將窗40的下方部分40b***平台16的上表面76中之凹槽78內。在某些方法中,可部份剝除窗40的周圍區域中之襯裡70,將窗40的下方部分40b***凹槽內,並接著將襯裡的剩餘部分剝除並將拋光墊的其餘部分固定至平台16。
可決定下方部分40b的形狀及尺寸以使下方部分40b實質上填充凹槽78,例如,在平台16的上表面76接觸黏著層28的同時,下方部分40b的側壁84可實質上接觸凹槽78的所有側壁86,且窗40的底表面46實質上接觸凹槽78的底板88。
在某些實作中,凹槽78的底板88可實質上平行於平台16的上表面76。在某些實作中,下方部分40b的側壁84垂直於底表面46,且凹槽78的側壁86垂直於拋光表面75。請參見第8圖,在某些實作中,下方部分40b的側壁84可以非垂直於底表面46的角度形成,如,介於20°與80°之間,如,45°,且凹槽78的側壁86可以實質上類似的角度形成,致使當下方部分40b***凹槽78時,側壁84與側壁86實質上彼此接觸。舉例而言,側壁84可自窗台49至底表面46向內傾斜,致使下方部分40b形成錐形截面。類似地,可形成側壁86以接合該錐形截面。就此而言,當窗40***傾斜的側壁86內之凹槽78內時,傾斜的側壁84可造成窗40及拋光墊18展現自我置中(self-centering)特性。
就此而言,拋光墊18藉由黏著層28黏附至平台16,從而使窗40保持在平台16中的凹槽78內。窗40可由凹槽78的底板88垂直支撐,且可由凹槽78的側壁86側向保持。可藉由使窗台49的頂表面接觸相同黏著層,以將窗40黏附至拋光墊,該黏著層將拋光墊的下側固定至平台16。
儘管已描述某些實施例,但本發明並不以此為限。舉例而言,雖然描述了具簡單圓形的窗,但窗也可更複雜,如呈矩形、橢圓形或星形。窗的頂部分可凸出超過底部分的一或多側。應可瞭解在不悖離本發明的精神及範疇下,可完成多種其它修飾。因此,其它實施例也落入以下申請專利範圍的範疇中。
10‧‧‧CMP設備
12‧‧‧拋光頭
14‧‧‧基材
16‧‧‧平台
18‧‧‧拋光墊
20‧‧‧拋光層
22‧‧‧(拋光層)底表面
24‧‧‧拋光表面
26‧‧‧溝槽
28‧‧‧黏著層
30‧‧‧拋光液
32‧‧‧傳動軸或平移臂
34‧‧‧(光學)開孔
36‧‧‧光源
38‧‧‧偵測器
40‧‧‧窗
40a‧‧‧上方部分
40b‧‧‧下方部分
42‧‧‧(窗)外緣
44‧‧‧(窗)頂表面
46‧‧‧(窗)底表面
48‧‧‧內側壁邊緣
49‧‧‧窗台
50‧‧‧光學纖維
52‧‧‧主幹部
54‧‧‧第一腳部
56‧‧‧第二腳部
70‧‧‧襯裡
72‧‧‧孔
74‧‧‧(窗)支撐片體
76‧‧‧(平台)頂表面
78‧‧‧凹槽
82‧‧‧孔
84‧‧‧(窗下方部分)側壁
86‧‧‧(凹槽)側壁
88‧‧‧(凹槽)底板
第1圖為含有拋光墊之CMP設備的剖面視圖。
第2圖為具有窗之拋光墊之一實施例的頂視圖。
第3A圖為第2圖之拋光墊安裝於平台上的剖面視圖。
第3B圖為第2圖之拋光墊的剖面視圖。
第4至7圖圖解形成拋光墊的方法。
第8圖為另一實作拋光墊安裝於平台上的剖面視圖。
多個圖式中的相似元件符號指示相似元件。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (10)

  1. 一種拋光墊組件,包含: 一拋光墊,包含一拋光層、一拋光表面、一下側及一開孔,該開孔穿過該拋光墊;一黏著層,位在該拋光墊的該下側上,該黏著層跨越該拋光墊,該黏著層具有一開孔對準穿過該拋光墊之該開孔;一固態光透射窗,該固態光透射窗為均質材料的整體式單一片體並包括一上方部分及一下方部分,該上方部分至少部份地安置在該拋光墊中之該開孔中,該下方部分具有大於該上方部分之一橫向尺寸,且該下方部分於該拋光墊下方延伸,該窗的該下方部分之一頂表面黏著性地接附至該拋光墊的該下側,該下方部分具有一底表面及多個側壁,其中該等側壁以非垂直角度延伸至該底表面。
  2. 如請求項1所述之拋光墊組件,其中該非垂直角度係介於20º與80º之間。
  3. 如請求項2所述之拋光墊組件,其中該非垂直角度係約45º。
  4. 如請求項1所述之拋光墊組件,其中該下方部分之該底表面平行於該上方部分之一頂表面。
  5. 如請求項4所述之拋光墊組件,其中該窗之該上方部分之該頂表面與該拋光表面共平面。
  6. 如請求項1所述之拋光墊組件,其中該窗之該上方部分堵住該拋光墊中之該開孔。
  7. 如請求項1所述之拋光墊組件,其中該下方部分具有比該上方部分大二至十倍之一橫向尺寸。
  8. 一種化學機械拋光系統,包含: 一平台,具有一上表面,以支撐一拋光墊組件,該平台具有一凹槽形成於該上表面中,以接納該拋光墊組件之一窗,該凹槽具有多個側壁,該等側壁以非垂直角度延伸至該上表面; 一承載頭,用以使一基材接觸該拋光墊組件之一拋光表面;以及 一光學監視系統,經配置以導引光束透過該凹槽中之該拋光墊之該窗,並經配置以接收來自該基材的該光束之反射,該光束之反射透過該凹槽中之該拋光墊之該窗。
  9. 如請求項8所述之系統,其中該光學監視系統包含一光學纖維,該光學纖維經安置而鄰接該凹槽中之該窗。
  10. 如請求項8所述之系統,包含該拋光墊組件,其中該拋光墊組件包括: 一拋光墊,具有一拋光表面、一下側及一開孔,該開孔穿過該拋光墊, 一黏著層,位在該拋光墊的該下側上,該黏著層將該拋光墊固定至該平台,該黏著層具有一開孔對準穿過該拋光墊之該開孔,以及 一固態光透射窗,該固態光透射窗為均質材料的整體式單一片體並包括一上方部分及一下方部分,該上方部分至少部份地安置在該拋光墊中之該開孔中,該下方部分具有大於該上方部分之一橫向尺寸,且該下方部分於該拋光墊下方延伸,並經安置在該平台中之該凹槽中,該窗之該下方部分之一頂表面黏著性地接附至該拋光墊的該下側,該下方部分具有一底表面及多個側壁,其中該等側壁以非垂直角度延伸並鄰接該凹槽之該等側壁。
TW106137496A 2010-05-12 2011-04-28 ***式墊窗 TWI663021B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/778,760 2010-05-12
US12/778,760 US20110281510A1 (en) 2010-05-12 2010-05-12 Pad Window Insert

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201817541A TW201817541A (zh) 2018-05-16
TWI663021B true TWI663021B (zh) 2019-06-21

Family

ID=44912183

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106137496A TWI663021B (zh) 2010-05-12 2011-04-28 ***式墊窗
TW106129437A TWI663020B (zh) 2010-05-12 2011-04-28 ***式墊窗
TW100114926A TWI611866B (zh) 2010-05-12 2011-04-28 ***式墊窗

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106129437A TWI663020B (zh) 2010-05-12 2011-04-28 ***式墊窗
TW100114926A TWI611866B (zh) 2010-05-12 2011-04-28 ***式墊窗

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110281510A1 (zh)
JP (1) JP2013526420A (zh)
KR (2) KR101956848B1 (zh)
CN (1) CN102893377B (zh)
TW (3) TWI663021B (zh)
WO (1) WO2011142975A2 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8535115B2 (en) * 2011-01-28 2013-09-17 Applied Materials, Inc. Gathering spectra from multiple optical heads
US8961266B2 (en) * 2013-03-15 2015-02-24 Applied Materials, Inc. Polishing pad with secondary window seal
US9308620B2 (en) * 2013-09-18 2016-04-12 Texas Instruments Incorporated Permeated grooving in CMP polishing pads
US10012494B2 (en) * 2013-10-25 2018-07-03 Applied Materials, Inc. Grouping spectral data from polishing substrates
SG11201608996TA (en) 2014-05-02 2016-11-29 3M Innovative Properties Co Interrupted structured abrasive article and methods of polishing a workpiece
WO2017146735A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-31 Applied Materials, Inc. Window in thin polishing pad
US10213894B2 (en) * 2016-02-26 2019-02-26 Applied Materials, Inc. Method of placing window in thin polishing pad
JP6883475B2 (ja) * 2017-06-06 2021-06-09 株式会社荏原製作所 研磨テーブル及びこれを備える研磨装置
JP7015667B2 (ja) * 2017-10-02 2022-02-03 株式会社ディスコ 研磨装置
JP2020001162A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 株式会社荏原製作所 研磨パッド積層体、研磨パッド位置決め治具、および研磨パッドを研磨テーブルに貼り付ける方法
US11571782B2 (en) * 2018-11-28 2023-02-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Single bodied platen housing a detection module for CMP systems

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030205325A1 (en) * 2001-12-12 2003-11-06 Lam Research Corporation Apparatus and method for providing a signal port in a polishing pad for optical endpoint detection
TWI227254B (en) * 2001-10-26 2005-02-01 Jsr Corp Window member for chemical mechanical polishing and polishing pad

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5893796A (en) * 1995-03-28 1999-04-13 Applied Materials, Inc. Forming a transparent window in a polishing pad for a chemical mechanical polishing apparatus
US6451398B1 (en) * 1998-11-24 2002-09-17 Michael S. Sylvester Double-sided self-adhesive reinforced foam tape
US6235365B1 (en) * 1998-12-18 2001-05-22 W. R. Grace & Co.-Conn. Waterproofing membrane having release sheet cutting system
US6190234B1 (en) * 1999-01-25 2001-02-20 Applied Materials, Inc. Endpoint detection with light beams of different wavelengths
US20040082271A1 (en) 1999-01-25 2004-04-29 Wiswesser Andreas Norbert Polishing pad with window
JP2001009699A (ja) * 1999-07-05 2001-01-16 Nichiden Mach Ltd 平面研磨装置
US8485862B2 (en) * 2000-05-19 2013-07-16 Applied Materials, Inc. Polishing pad for endpoint detection and related methods
KR100905266B1 (ko) * 2000-12-01 2009-06-29 도요 고무 고교 가부시키가이샤 연마 패드
US6641470B1 (en) * 2001-03-30 2003-11-04 Lam Research Corporation Apparatus for accurate endpoint detection in supported polishing pads
US6857941B2 (en) * 2001-06-01 2005-02-22 Applied Materials, Inc. Multi-phase polishing pad
WO2002102547A1 (en) * 2001-06-15 2002-12-27 Rodel Holdings, Inc. Polishing apparatus that provides a window
JP2003163191A (ja) * 2001-11-28 2003-06-06 Tokyo Seimitsu Co Ltd 機械化学的研磨装置用の研磨パッド
JP2003188124A (ja) * 2001-12-14 2003-07-04 Rodel Nitta Co 研磨布
WO2003066282A2 (en) * 2002-02-04 2003-08-14 Kla-Tencor Technologies Corp. Systems and methods for characterizing a polishing process
US20040146682A1 (en) * 2003-01-29 2004-07-29 David Emmert Decal form with sub-surface window
TW200530378A (en) * 2003-03-11 2005-09-16 Toyo Tire & Rubber Co Polishing pad and semiconductor device manufacturing method
KR100771738B1 (ko) * 2003-04-03 2007-10-30 히다치 가세고교 가부시끼가이샤 연마패드, 그 제조방법 및 그것을 이용한 연마방법
US20040209066A1 (en) * 2003-04-17 2004-10-21 Swisher Robert G. Polishing pad with window for planarization
JP4764825B2 (ja) * 2003-10-31 2011-09-07 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 研磨終点検知システム及び摩擦センサを使用する方法
WO2005104199A1 (ja) * 2004-04-23 2005-11-03 Jsr Corporation 半導体ウエハ用研磨パッド及びこれを備える半導体ウエハ用研磨複層体並びに半導体ウエハの研磨方法
WO2006062158A1 (ja) * 2004-12-10 2006-06-15 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法
WO2007024807A2 (en) * 2005-08-22 2007-03-01 Applied Materials, Inc. Apparatus and methods for spectrum based monitoring of chemical mechanical polishing
US7764377B2 (en) 2005-08-22 2010-07-27 Applied Materials, Inc. Spectrum based endpointing for chemical mechanical polishing
US20070193126A1 (en) * 2006-01-10 2007-08-23 Mishko Teodorovich Apparatus and method for door and window side flashing
US7942724B2 (en) * 2006-07-03 2011-05-17 Applied Materials, Inc. Polishing pad with window having multiple portions
US7815997B2 (en) * 2006-12-29 2010-10-19 3M Innovative Properties Company Window film assembly and method of installing
WO2008154185A2 (en) 2007-06-08 2008-12-18 Applied Materials, Inc. Thin polishing pad with window and molding process
KR20090055857A (ko) * 2007-11-29 2009-06-03 주식회사 동부하이텍 화학 기계적 연마용 패드
US7839496B2 (en) * 2008-04-24 2010-11-23 Araca Incorporated Confocal microscopy pad sample holder and method of hand using the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI227254B (en) * 2001-10-26 2005-02-01 Jsr Corp Window member for chemical mechanical polishing and polishing pad
US20030205325A1 (en) * 2001-12-12 2003-11-06 Lam Research Corporation Apparatus and method for providing a signal port in a polishing pad for optical endpoint detection

Also Published As

Publication number Publication date
KR101956848B1 (ko) 2019-03-11
KR20170088444A (ko) 2017-08-01
US20110281510A1 (en) 2011-11-17
TW201742705A (zh) 2017-12-16
WO2011142975A3 (en) 2012-03-01
TWI611866B (zh) 2018-01-21
CN102893377A (zh) 2013-01-23
TW201217104A (en) 2012-05-01
JP2013526420A (ja) 2013-06-24
CN102893377B (zh) 2016-08-10
WO2011142975A2 (en) 2011-11-17
KR101762936B1 (ko) 2017-07-28
KR20130103674A (ko) 2013-09-24
TWI663020B (zh) 2019-06-21
TW201817541A (zh) 2018-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI663021B (zh) ***式墊窗
JP5363470B2 (ja) 窓付きの薄い研磨パッド及び成形プロセス
JP5657775B2 (ja) 薄いパッドにおける窓のモールディング
JP5277163B2 (ja) 複数の部分を有する窓をもつ研磨パッド
JP5474093B2 (ja) 窓支持部を具備する研磨パッドおよび研磨システム
TWI824946B (zh) 拋光墊及其製造方法
TWI587977B (zh) 帶有次窗密封件的拋光墊及形成此拋光墊的方法
TW202417180A (zh) 拋光墊及其製造方法