[發明專利]具有二次窗密封的拋光墊

有效

• 申請號: 201480015298.1
• 申請日: 2014-03-13
• 公開（公告）號: CN105144349B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 拉杰庫馬爾·阿拉加薩米;永琪·胡;西蒙·亞沃伯格;佩里亞·戈帕蘭;克里斯托弗·R·馬洪
• 申請（專利權）人: 應用材料公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國,趙靜

技術領域

本發明大體涉及具有窗的拋光墊、包含這些拋光墊的系統及用于制造和使用這些所述拋光墊的工藝。

背景技術

在制造現代半導體集成電路(integrated circuit；IC)的工藝中，常常必須平坦化基板的外表面。例如，可能需要平坦化以拋光掉導電填充物層，直至暴露下層的頂表面為止，在絕緣層的凸起圖案之間留下導電材料以形成過孔、插塞及接線，這些通孔、插塞及接線在基板上的薄膜電路之間提供導電路徑。此外，可能需要平坦化以平面化且薄化氧化層，以提供適用于光刻的平坦表面。

用于實現半導體基板平坦化或表面構形移除的一種方法為化學機械拋光(chemical mechanical polishing；CMP)。習知化學機械拋光(CMP)工藝涉及在存在研磨漿料的情況下，使基板抵靠旋轉拋光墊而按壓基板。

通常，需要檢測何時已達到所需表面平面度或層厚度或何時已暴露下層以確定是否停止拋光。為了在CMP工藝期間原位檢測終點，已開發若干技術。例如，已使用在層拋光期間用于原位測量基板上的層的均勻性的光學監測系統。光學監測系統可包括：光源，所述光源在拋光期間將光束導向基板；檢測器，所述檢測器測量自基板反射的光；及計算機，所述計算機分析來自檢測器的信號且計算是否已檢測到終點。在一些CMP系統中，光束穿過拋光墊中的窗被導向基板。

發明內容

在一個方面中，用于化學機械拋光設備的拋光墊包括拋光制件，所述拋光制件具有拋光表面及穿過所述拋光制件形成的孔。所述孔包括與所述拋光表面相鄰的第一區段及與所述第一區段相鄰的第二區段。拋光制件包括向內延伸至孔中的突出部，以使得第一區段具有與第二區段不同的橫向尺寸。突出部具有大體上平行于拋光表面的第一表面。拋光制件在遠離拋光表面的第一表面的側上包括下部。拋光制件包括窗，所述窗具有位于孔的第一區段中的第一部分及延伸至孔的第二區段中的第二部分，所述窗具有大體上平行于拋光表面的第二表面。拋光制件包括第一黏合劑和第二黏合劑，第一黏合劑將突出部的第一表面黏合至窗的第二表面以將窗固定至突出部，第二黏合劑具有與第一黏合劑不同的材料成分，所述第二黏合劑橫向地位于窗的第二部分與拋光制件的下部之間。

實施方式可包括以下特征中的一或更多特征。孔的第一區段可比孔的第二區段寬，且突出部與孔的第二區段橫向地相鄰。第一表面可為突出部的上表面，且第二表面可為窗的下表面。孔的第一區段可比孔的第二區段窄，且突出部橫向地相鄰于孔的第一區段。第一表面可為突出部的下表面，且第二表面可為窗的上表面。拋光制件可包括拋光層及背托層，所述拋光層具有拋光表面，背托層提供下部。背托層可比拋光層軟。第二黏合劑對窗可具有比第一黏合劑更大的黏合力。第一黏合劑可包括壓敏黏合劑。第一黏合劑可包括雙面粘合帶。第二黏合劑可為紫外線(ultraviolet；UV)固化黏合劑。第二黏合劑可橫向地位于第一黏合劑與窗的第二區段之間。拋光墊可包括在窗的第二區段中形成的凹槽。窗的頂表面可大體上與拋光表面共面。

在另一方面中，在拋光墊中形成窗的方法包括在拋光制件中形成孔，以使得拋光制件包括向內延伸至孔中的突出部，且孔的第一區段具有與孔的第二區段不同的橫向尺寸。突出部具有第一表面，所述第一表面大體上平行于拋光制件的拋光表面。拋光制件在遠離拋光表面的第一表面的側上包括下部。使用第一黏合劑將窗固定于孔中，所述第一黏合劑將拋光制件的第一表面黏合至窗的第二表面。液體前驅物被分配至窗與拋光制件的下部之間的間隙中，且固化液體前驅物以形成具有與第一黏合劑不同的成分的第二黏合劑。

實施方式可包括以下特征中的一或更多特征。第一表面可為突出部的上表面，且第二表面可為窗的下表面。第一表面可為突出部的下表面，且第二表面可為窗的上表面。固化液體前驅物可包括施加紫外線(UV)光。固定窗可包括將壓敏黏合劑施加于上表面和底表面中至少之一，且使上表面抵靠底表面而按壓上表面。施加壓敏黏合劑可包括施加雙面粘合帶。形成孔可包括拋光制件的切割或模制中至少之一。形成孔可包括在拋光層中形成孔的第一區段和在背托層中形成孔的第二區段。固化液體前驅物可形成第二黏合劑，所述第二黏合劑對窗具有比第一黏合劑更大的黏合力。

實施方式可提供以下優點中的一或更多優點。除第一黏合劑之外還使用的第二黏合劑能在窗與拋光墊之間提供較佳黏合力。第二黏合劑能比第一黏合劑更緩慢地劣化，且第二黏合劑能更加耐熱，提供更長的窗壽命。第二黏合劑可在窗與拋光墊之間形成二次窗密封而防止拋光液泄漏至窗之下的區域中，靈敏的光學測量設備位于所述區域中。