[实用新型]抛光垫

说明书

本实用新型公开了一种抛光垫，包括研磨层和透光窗口，研磨层中设有至少两个透光窗口，且以研磨层的中心为圆心，相邻两个透光窗口所在位置对应的圆心角均相等，每个透光窗口下方均设有与其一一对应的可接收光的干涉信号的检测器。本实用新型通过在研磨层上设置多个等分设置的透光窗口，每个透光窗口对应一个检测器，实现多个检测器在不同位置联合检测，提高了研磨终点的光学测定精度，从而得到研磨均一性更佳的抛光垫。

技术领域

本实用新型涉及化学机械抛光领域。更具体地说，本实用新型涉及一种具有透光窗口的抛光垫。

背景技术

在制造半导体装置时，在晶片表面形成导电性膜并通过进行光刻、蚀刻等来形成配线层的工序、在配线层之上形成层间绝缘膜的工序等，利用这些工序在晶片表面产生由金属等导电体或绝缘体构成的凹凸。近年来，虽然以半导体集成电路的高密度化为目的而进行配线的微细化或多层配线化，但是与之相伴，将晶片表面的凹凸平坦化的技术变得重要起来。

作为使晶片表面的凹凸平坦化的方法，一般来说采用CMP法。CMP是在将晶片的被研磨面推压在研磨垫的研磨面上的状态下，使用分散了磨料的料浆状的研磨剂(以下称为料浆)来进行研磨的技术。

在进行此种CMP上，有晶片表面的平坦度的判定的问题。即需要检测到达希望的表面特性或平面状态的时刻。一直以来，关于氧化膜的膜厚或研磨速度等，将测试晶片定期处理，在确认结果后对成为产品的晶片进行研磨处理。

但是，该方法中，处理测试晶片的时间和成本变得多余，另外，在预先完全未实施加工的测试晶片和产品晶片中，因CMP特有的加载效果，研磨结果不同，当在实际中未对产品晶片进行试加工时，则难以进行对加工结果的正确的预想。

由此，为了解决上述的问题，在进行CMP工序时，希望有可以在现场检测出能够获得希望的表面特性或厚度的时刻的方法。对于此种检测，使用了各种各样的方法。现在，作为已经提出的检测方法，包括将晶片和垫间的摩擦系数作为晶片保持头或平台的旋转力矩的变化而检测出的力矩检测法、检测出残留在晶片上的绝缘膜的厚度的静电电容法、在旋转平台内装入利用激光进行的膜厚监视机构的光学的方法、解析由安装在头或轴上的振动或加速传感器获得的频率谱图的振动解析方法、对晶片和研磨垫的摩擦热或料浆和被研磨对象物的反应热用红外线放射温度计测定的方法、通过测定超声波的传播时间来测定被研磨对象物的厚度的方法等。其中光学检测机构使用较广，具体来说是将光束穿过窗(透光区域)越过研磨垫向晶片照射，通过检测由其反射产生的干涉信号来检测研磨的终点的方法。现在，作为光束一般来说使用具有600nm附近的波长光的He-Ne激光或使用了在380～800nm具有波长光的卤灯的白色光。此种方法中，通过监视晶片的表面层的厚度的变化，得知表面凹凸的近似的深度来确定终点。在此种厚度的变化与凹凸的深度相等的时刻，就结束CMP程序。

然而，此种光学机构进行的研磨的终点检测中依赖于研磨层中窗口的性质，而由于制造工艺等条件的限制可能影响单一窗口的透光性从而导致研磨终点测定不准，因此亟需寻找一种窗口结构更加可靠，研磨终点具有更高的光学测定精度的抛光垫。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决上述问题，并提供后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种抛光垫，通过在研磨层上设置多个等分设置的透光窗口且每个透光窗口对应一个检测器，实现多个检测器在不同位置联合检测，提高了研磨终点的光学测定精度，从而得到研磨均一性更佳的抛光垫。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种抛光垫，包括研磨层和透光窗口，所述研磨层中设有至少两个透光窗口，且以所述研磨层的中心为圆心，相邻两个所述透光窗口所在位置对应的圆心角均相等，每个所述透光窗口下方均设有与其一一对应的可接收光的干涉信号的检测器。