[發明專利]拋光墊及其制造方法和利用其的半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 202011320674.1
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112824039B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 許惠暎;尹晟勛;徐章源;尹鐘旭;安宰仁
• 申請（專利權）人: SKC索密思株式會社
• 主分類號: B24B37/24
• 分類號: B24B37/24;B24B37/26;C08J9/04;C08L75/04
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 王衛彬;金學來

本發明涉及適用于半導體的化學機械拋光(chemical mechanical planarization,CMP)工藝中的拋光墊，及其制造方法以及利用其的半導體器件的制造方法，根據本發明的拋光墊通過調節多個氣孔的數均直徑和中值直徑來實現特定范圍的Ed(等式1)，其結果，可以實現優異的拋光速率和不均勻度。

技術領域

本發明涉及適用于半導體的化學機械拋光(CMP)工藝中的拋光墊，該拋光墊的制造方法以及利用上述拋光墊的半導體器件的制造方法。

背景技術

在半導體制造工藝中，化學機械拋光(CMP)工藝是指在將晶圓(wafer)等半導體襯底附著至壓頭，并且接觸至形成于壓板(platen)上的拋光墊的表面的情況下，提供漿料以化學方式使半導體襯底的表面進行反應的同時，通過使壓板和壓頭進行相對運動，將半導體襯底的表面的凹凸部分進行機械平坦化的工藝。

拋光墊作為在如上述的CMP工藝中起重要作用的必要原材料，通常由聚氨酯類樹脂形成，表面上設有可處理漿料的大量流動的凹槽(groove)和支撐微細流動的氣孔(pore)。

拋光層的氣孔，可以通過利用具有中空結構的固體發泡劑、利用填有揮發性液體的液體發泡劑、惰性氣體、纖維等而形成，或通過化學反應產生氣體而形成。

作為固體發泡劑，使用具有通過熱膨脹調節尺寸的微囊(熱膨脹的微囊)。上述熱膨脹的微膠囊是已經膨脹的微氣球結構并且具有均勻粒徑，因此可以均勻地調節氣孔的粒徑。但是，上述熱膨脹的微膠囊的缺點在于，其形狀在100℃以上的高溫反應條件下改變，以使得難以調節氣孔。

韓國公開專利第2016-0027075號公開了一種使用了惰性氣體和氣孔誘導聚合物的低密度拋光墊的制造方法和低密度拋光墊。但是，上述公開專利在調節氣孔的尺寸和分布方面具有局限性，并且沒有公開任何關于拋光墊的拋光速率的內容。

類似地，韓國授權專利第10-0418648號公開了一種使用兩種具有不同粒徑的固體發泡劑的拋光墊的制造方法，但是上述授權專利也在通過調節氣孔的尺寸和分布來提高拋光性能方面具有局限性。

現有技術文獻

專利文獻

(專利文獻1)韓國公開專利第2016-0027075號

(專利文獻2)韓國授權專利第10-0418648號

發明內容

因此，本發明的目的在于，提供一種通過調節氣孔的尺寸和分布來提升拋光速率和不均勻度的拋光墊，該拋光墊的制造方法以及利用上述拋光墊的半導體器件的制造方法。

為了實現上述目的，作為一實施方式，提供一種拋光墊，包括：拋光層，包括多個氣孔，上述多個氣孔的數均直徑(Da)為16μm以上至小于30μm，

根據如下等式1表示的Ed值大于0：

[等式1]

Ed＝[3×(Da-Dm)]/STDEV

在上述等式1中，

Da是拋光表面1mm²內的上述多個氣孔的數均直徑(number mean diameter)，

Dm是拋光表面1mm²內的上述多個氣孔的數量中值直徑(number mediandiameter)，

STDEV是拋光表面1mm²內的上述多個氣孔的數均直徑的標準偏差(standarddeviation)。