[发明专利]具有孔口的抛光垫

说明书

技术领域

本发明的实施例属于化学机械抛光（CMP）、特别是具有孔口的抛光垫的领域。

背景技术

化学-机械平面化或化学-机械抛光（通常简写为CMP）是一种在半导体制作中用于使半导体晶片或其它衬底平面化的技术。

该工艺与抛光垫和直径典型地大于晶片的挡圈相结合地使用研磨和腐蚀性的化学浆状物（通常称为胶质）。抛光垫和晶片由动态抛光头迫压在一起并由塑料挡圈保持在适当位置。在抛光期间动态抛光头旋转。该方法有助于材料的移除并趋于使任何不规则的形貌平坦，从而使晶片平直或平坦。该方法对于设置晶片以形成另外的电路元件可能是必要的。例如，可能需要该方法来使整个表面位于光刻系统的景深内，或基于其位置选择性地去除材料。对于最近的低于50纳米技术节点，典型的景深要求低至埃级。

材料去除的过程并非仅仅是像砂纸在木材上那样的研磨刮擦过程。浆体中的化学制品也与待去除的材料反应和/或弱化待去除的材料。磨料加速了该弱化过程并且抛光垫有助于从表面擦除反应后的材料。除在浆体技术中的进步外，抛光垫还对日益复杂的CMP操作起到重要作用。

然而，在CMP垫技术的进化中需要另外的改进。

发明内容

本发明的实施例包括具有孔口的抛光垫。

在一实施例中，一种用于抛光衬底的抛光设备包括具有抛光表面和背面的抛光垫。抛光表面包括槽图案。从背面穿透到抛光表面在该抛光垫中设置有孔口。在抛光垫的背面上但未在孔口中设置有粘合片。该粘合片在抛光垫的背面为孔口提供不可渗透的密封。

在另一实施例中，一种用于抛光衬底的抛光垫包括具有抛光表面和背面的抛光主体。抛光表面包括槽图案。从背面穿透到抛光表面在抛光主体中设置有孔口。该孔口具有侧壁，该侧壁具有带坡道的斜坡特征结构，以提供孔口的在抛光主体的背面的最窄区域和孔口的在抛光主体的抛光表面的最宽区域。

在另一实施例中，一种用于抛光衬底的抛光垫包括具有抛光表面和背面的抛光主体。抛光表面包括槽图案。从背面穿透到抛光表面在抛光主体中设置有孔口。槽图案的第一槽是在孔口的第一侧壁与孔口连续但与孔口的第二侧壁不连续的周向槽。槽图案的第二槽在第二侧壁与孔口连续。

在另一实施例中，一种用于抛光衬底的抛光垫包括具有抛光表面和背面的抛光主体。抛光表面包括槽图案。有从背面穿透到抛光表面在抛光主体中设置孔口。槽图案的第一槽是在孔口的第一侧壁与孔口连续的第一径向槽。多个槽中的第二槽是在孔口的第二侧壁与孔口连续的第二径向槽。第一侧壁与第二侧壁相对。

在另一实施例中，一种抛光衬底的方法包括将抛光垫设置在化学机械抛光设备的压板的上方。抛光垫具有抛光表面、背面、和从背面穿透到抛光表面设置在抛光垫中的孔口。抛光表面包括槽图案。将化学机械抛光浆体分配到抛光垫的抛光表面上。在抛光垫的抛光表面用化学机械抛光浆体抛光衬底。使用与压板联接的光学监视器件透过孔口监视衬底的抛光。

在另一实施例中，一种制作用于抛光衬底的抛光垫的方法包括在成型模的基部中将一组可聚合材料混合以形成混合物。使成型模的盖和混合物一起移动。所述盖上设置有突起图案和高度比突起图案大的孔口突起。在所述盖被布置在混合物中的情况下，使混合物至少部分地固化以形成具有背面的模制均质抛光主体。该模制均质抛光主体也具有其中设置有槽图案和限定孔口区域的开口的抛光表面。

附图说明

图1示出了其中设置有窗口的抛光垫的自上至下观察的平面图。

图2A示出了根据本发明一实施例的包括具有穿过其中的孔口的抛光垫的抛光设备的自上至下观察的平面图。

图2B示出了根据本发明一实施例的图2A的抛光设备的剖视图。

图3示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的带具有斜坡的孔口的部分的自上至下观察的平面图和剖视图。

图4示出了根据本发明另一实施例的抛光垫的抛光表面的带具有斜坡的孔口的部分的自上至下观察的平面图和剖视图。

图5示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的具有与抛光表面的一个或多个槽连续的孔口的部分的自上至下观察的平面图（A，B，C）和剖视图（D）。

图6示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的被阻挡或从孔口转向的槽的部分的自上至下观察的平面图。

图7示出了根据本发明一实施例的抛光垫的抛光表面的带具有一个或多个圆角的孔口的部分的自上至下观察的平面图。