[發明專利]用于化學機械研磨制程的激光襯墊窗口

在審

• 申請號: 201210231295.4
• 申請日: 2012-07-05
• 公開（公告）號: CN103522170A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 李儒興;李志國;秦海燕;張磊;龔大偉;張中連
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: B24B37/34
• 分類號: B24B37/34
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔;徐雯瓊

技術領域

本發明涉及一種用于化學機械研磨制程的激光襯墊窗口。

背景技術

在化學機械研磨（CMP）制程中，有些制程是通過ISRM（In-Situ?Rate?Monitor原位速率監視器）終點偵測系統來控制的，因此就必須使用透明的窗口來進行光信號的采集。如圖1所示，被研磨的晶圓固定在研磨頭（圖中未顯示）上，并面向研磨平臺上的研磨襯墊，研磨襯墊上有大量的研磨液，在一定的壓力下通過晶圓和研磨襯墊之間的相對運動來研磨晶圓表面。研磨襯墊上開設有激光襯墊窗口，激光模塊發射的激光束通過激光襯墊窗口，經過晶圓反射后，被探測器接收，根據返回的信號，可以測定晶圓表面的性質，用于終點偵測。如圖2所示，目前使用的激光襯墊窗口中設置有固體填充物，該固體填充物需具有較好的透光率，該固體填充物的材料可采用聚合物，如聚亞安酯等，由于激光襯墊窗口中固體填充物的硬度高于研磨襯墊的硬度，容易使晶圓受到損壞，因此需要保持固體填充物頂部與研磨襯墊頂部具有足夠大的距離H，來防止晶圓受損，但是實際操作中，距離H很難得到控制，如果距離H不夠大的話，會導致晶圓表面劃傷甚至破片。而且聚合物窗口本身也會在研磨過程中被研磨頭的定位環（Retaining?Ring）或修整器（conditioner）劃傷，從而導致研磨過程中的副產物附著在激光襯墊窗口中，造成晶圓表面微細劃傷，且影響窗口的透光度，從而造成光信號變弱。

發明內容

本發明提供的一種用于化學機械研磨制程的激光襯墊窗口，在研磨過程中可以避免晶圓劃傷和破片以及由于激光襯墊窗口劃傷導致光信號減弱等問題。

為了達到上述目的，本發明提供一種用于化學機械研磨制程的激光襯墊窗口，該激光襯墊窗口為設置在研磨襯墊上的通孔陣列，該通孔陣列包含若干沿直線排列的通孔；

所述的通孔的兩端的形狀為弧形，這兩端的方向與研磨襯墊的直徑方向垂直。

所述的通孔中沒有設置固體填充物。

所述的通孔在研磨過程中被研磨液、水或者空氣填充。

所述的通孔為弧形通孔。

所述的通孔為圓形通孔，或者為橢圓形通孔，或者為足球場形通孔。

本發明可以解決傳統聚合物類硬質窗口劃傷晶圓和由于窗口被劃傷而造成激光信號變弱等缺陷，同時避免激光窗口邊緣磨損的問題。

附圖說明

圖1是背景技術中化學機械研磨的示意圖；

圖2是背景技術中激光襯墊窗口的剖視圖；

圖3是本發明提供的一種用于化學機械研磨制程的激光襯墊窗口的第一種實施例的俯視圖；

圖4是本發明提供的一種用于化學機械研磨制程的激光襯墊窗口的第二種實施例的俯視圖。

具體實施方式

以下根據圖3和圖4，具體說明本發明的較佳實施例。

本發明提供一種用于化學機械研磨制程的激光襯墊窗口，該激光襯墊窗口為設置在研磨襯墊上的通孔陣列，該通孔陣列包含若干通孔101；

所述的通孔101的兩端的形狀為弧形，這兩端的方向與研磨襯墊的直徑方向垂直；

所述的通孔101中沒有設置固體填充物；

所述的通孔101在研磨時可被研磨液、或者水、或者空氣填充；

如圖3所示，是本發明的激光襯墊窗口的第一實施例，該通孔陣列包含若干圓形通孔101；

如圖4所示，是本發明的激光襯墊窗口的第二實施例，該通孔陣列包含若干橢圓形通孔101。

在利用本發明提供的激光襯墊窗口進行化學機械研磨制程時，由于采用了通孔陣列的設計，該激光襯墊窗口的總透光面積略小于現有的襯墊窗口，所以光信號強度也略降低。可以通過增加入射光強度，或者通過改變終點偵測算法，獲得與背景技術一樣的終點偵測曲線和終點時間。

盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。