[發明專利]制造化學機械拋光墊的方法

有效

• 申請號: 201510964932.2
• 申請日: 2015-12-21
• 公開（公告）號: CN105729326B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: F·V·阿赫奧拉;A·旺克;M·加薩;S·章;J·蔡;W·A·希申;J·D·塔特;L·H·蔣;S-T·金
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料CMP控股股份有限公司;陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00;B24B37/20;G01N21/59
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 陳哲鋒,胡嘉倩

技術領域

本發明大體上涉及制造化學機械拋光墊的領域。具體來說，本發明涉及一種制造包含拋光層的化學機械拋光墊的方法。

背景技術

在集成電路和其它電子裝置的制造中，多個導電、半導電和介電材料層沉積在半導體晶片的表面上或從其去除。導電、半導電和介電材料薄層可以通過多種沉積技術沉積。現代加工中的常見沉積技術包括也稱為濺鍍的物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、等離子增強的化學氣相沉積(PECVD)和電化學鍍敷(ECP)。

因為材料層依序沉積和去除，所以晶片的最上表面變得不平坦。因為后續半導體加工(例如金屬化)需要晶片具有平坦表面，所以晶片需要平面化。平面化適用于去除非所要表面形狀和表面缺陷，例如粗糙表面、聚結材料、晶格損壞、刮痕和被污染的層或材料。

化學機械平面化或化學機械拋光(CMP)是一種用以使襯底(例如半導體晶片)平面化的常見技術。在常規CMP中，晶片安裝在載具組件上并且與CMP設備中的拋光墊接觸安置。載具組件向晶片提供可控壓力，將其抵靠拋光墊按壓。通過外部驅動力使墊相對于晶片移動(例如旋轉)。與此同時，在晶片與拋光墊之間提供化學組合物(“漿料”)或其它拋光溶液。因此，通過對墊表面和漿料進行化學和機械作用對晶片表面拋光并且使其成平面。

在美國專利第5,578,362號中，萊因哈特(Reinhardt)等人披露所屬領域中已知的示范性拋光墊。萊因哈特的拋光墊包含整體中分散有微球的聚合基質。一般來說，摻合微球并且與液體聚合材料混合并且轉移到模具用于固化。接著將模制物品切片形成拋光層。令人遺憾的是，以此方式形成的拋光層可呈現非所需缺陷，當并入到拋光墊中時，所述缺陷可引起用其拋光的襯底的缺陷。

帕克(Park)等人在美國專利第7,027,640號中披露一種用于解決與化學機械拋光墊的拋光層中的可能缺陷有關的問題的確證方法。帕克等人披露一種用于檢測或檢查用于執行晶片化學機械拋光的墊上的缺陷的設備，其包含：相機，用于將墊裝載于其上并且移動墊的墊驅動裝置；面向墊安裝以將墊的圖像轉化成電信號并且輸出所轉化的電信號；數字圖像數據采集裝置，用于將從相機傳播的電信號轉化成數字信號；以及圖像數據處理單元，用于處理圖像數據并且檢測墊上的缺陷，其中所述圖像數據處理單元基于任一點上的圖像數據計算光的一個或多個定量特征值，所述數據獲自所述圖像數據獲取裝置，并且將墊上的以下位置判斷為缺陷，其中通過組合一個或多個所獲取的定量特征值獲得的層級值與從墊的正常表面獲得的層級值之間的差異大于預定值。

然而，帕克等人描述的設備和方法設計成使用反射光檢查準備好拋光配置中的完成的化學機械拋光墊。具體來說，使用反射光檢查化學機械拋光墊和并入到此類墊中的拋光層具有顯著缺點。使用反射光鑒別并入的拋光層中的表面下缺陷的能力有限，所述缺陷不接近于拋光層的表面。盡管如此，因為使用化學機械拋光墊，拋光層的表面逐漸磨損。因此，遠離指定化學機械拋光墊的拋光層的表面的缺陷在墊使用壽命期間開始變得逐漸更接近拋光表面。另外，準備好拋光配置中的化學機械拋光墊常規地包括改良拋光層的拋光表面以促進拋光襯底(例如凹槽、穿孔)，其使用帕克等人所述的灰度階改善復雜自動缺陷檢測。

因此，仍需要使用具有強化拋光層缺陷鑒別功能的自動檢查方法制造具有拋光層的低缺陷化學機械拋光墊的改良方法。

發明內容