[发明专利]垫窗插入

说明书

技术领域

描述了一种带有窗的抛光垫、含有该抛光垫的系统，以及用以制造并使用该抛光垫的工艺。

背景

在制造现代半导体集成电路(IC)的工艺中，经常需要将基板的外表面平坦化。举例而言，可能需要平坦化以抛除导电填充层，直到下方层的顶表面暴露为止，在绝缘层的凸起图案之间留下导电材料，以形成通孔、栓塞以及线路，这些通孔、栓塞以及线路在基板上的薄膜电路之间提供导电路径。此外，可能需要平坦化来整平并打薄氧化物层，以提供适用于光刻法的平整表面。

达成半导体基板平坦化或表面形貌移除的一种方法是化学机械抛光(chemical mechanical polishing；CMP)。常规的化学机械抛光(CMP)工艺涉及在研磨浆液存在的情况下，将基板压抵旋转的抛光垫。

通常，为了决定是否要停止抛光，有需要检测何时已达成期望表面平坦度或层厚度，或何时已暴露出下方层。已开发了许多技术用于在CMP工艺期间进行终点的原位检测。举例而言，用以在层的抛光期间原位测量基板上的层的均匀度的光学监视系统已被应用。光学监视系统可包括：光源，该光源可在抛光期间导引光束朝向基板；检测器，该检测器可测量反射自基板的光；以及计算机，该计算机可分析来自检测器的信号，并计算是否已检测到终点。在某些CMP系统中，光束通过抛光垫中的窗导被引朝向基板。

发明内容

可将窗接附至抛光垫的下侧，致使窗的一部分支撑于平台中的凹槽中。这可容许窗与抛光垫之间的大表面积接触，以便增加窗与抛光垫之间的接合强度。

在一方面中，抛光设备包括平台，该平台具有平坦上表面，形成于上表面中的凹槽，该凹槽具有底表面，以及连接至凹槽的底表面的通道，抛光设备还包括抛光垫，该抛光垫包含抛光层、抛光表面、下侧、以及穿过该下侧的开孔，开孔具有较凹槽小的横向尺寸，开孔对准通道。固态光透射窗具有第一部分，第一部分至少部分地安置在抛光垫中的开孔中，固态光透射窗还具有第二部分，第二部分至少部分地安置在平台中的凹槽中，第二部分具有较第一部分大的横向尺寸，并于抛光层下方延伸，窗的第二部分粘着性地接附至抛光垫的下侧。

本发明的实现可包括一或多个以下特征。窗的第一部分可塞住抛光垫中的开孔。窗的第一部分的顶表面可与平台的上表面共平面。凹槽的底表面可平行于平台的上表面。窗的第二部分的下表面可接触凹槽的下表面。窗的第二部分的下表面可不黏附至凹槽的下表面。抛光设备也可包括跨越抛光层的粘着层。粘着层可包括双面粘着带。粘着层可邻接抛光层。抛光垫的下侧可藉由粘着层粘着性地接附至平台的上表面。窗的第二部分的顶表面可藉由粘着层粘着性地接附至抛光垫的下侧。窗的第二部分的顶表面可粘着性地接附至抛光垫的下侧。抛光垫可包括抛光层。抛光垫可包括抛光层以及下方层，下方层较抛光层更为不可压缩。第二部分可具有较第一部分大二至十倍，例如约八倍，的横向尺寸。窗的第二部分可侧向填充平台中的凹槽。抛光垫可具有小于1mm的厚度。抛光设备也可包括光学纤维，该光学纤维处在通道中并经安置以通过窗的第一部分导引或接收光。光学纤维可较窗的第一部分更宽。凹槽的侧边可为倾斜的，且窗的第二部分的侧边可为倾斜的。

在另一方面中，组装供抛光设备所用的窗的方法包括下列步骤：穿过抛光垫形成开孔，该抛光垫包含抛光层，该抛光层具有抛光表面以及下侧；形成固态光透射窗，该固态光透射窗具有第一部分以及第二部分，第二部分具有大于第一部分的横向尺寸；将窗的第一部分插入抛光垫的开孔；将窗的第二部分的顶表面接附至抛光垫的下侧；以及将抛光垫及窗安置于平台上，致使窗的第二部分装配入平台的平坦上表面中的凹槽，且抛光垫的下侧粘附至平台的平坦上表面。

本发明的实现可包括一或多个以下特征。粘剂层可形成于抛光层的底部上，且衬里覆盖该粘剂，衬里的一部分于开孔周围被移除，且窗的第二部分的顶表面可于衬里的被移除部分中接触粘剂。

本发明的实现可包括以下潜在优点。可在窗与薄抛光垫之间形成强接合，减少浆液渗漏的可能性，并减少因来自受抛光基板的剪力导致窗被拉离抛光垫的可能性。此外，抛光垫可增进自基板所反射的光谱的晶片对晶片一致性，特别是在短波长下。

一或多个实施例的细节将于随附图式及以下描述中阐明。将可从说明书及附图以及权利要求中明了本发明的其它方面、特征及优点。

附图说明

图1为含有抛光垫的CMP设备的剖面视图。

图2为带有窗的抛光垫的实施例的顶视图。

图3A为图2的抛光垫安装于平台上的剖面视图。

图3B为图2的抛光垫的剖面视图。