研磨垫、平台孔盖及研磨装置和研磨方法及半导体器件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是，在用于在玻璃、半导体、电介质／金属复合体及集成电路等上形成平坦面的带窗研磨垫或平台孔盖及具有本带窗研磨垫或本平台孔盖的研磨装置及采用本研磨装置的半导体器件的制造方法及研磨方法中，提供一种基板表面擦伤少、研磨中能够良好地光学测定研磨状态的带窗研磨垫或平台孔盖及具有本带窗研磨垫或本平台孔盖的研磨装置及半导体器件的制造方法及研磨方法。是具有研磨层和在形成在该研磨层一部分上的开口部上的用于光学测定研磨状态的透光窗部件的研磨垫，其特征在于，在对该透光窗部件部分的上面的大致整面施加一定荷重时的挤压变形量，大于在对该研磨层部分上面的同一面积施加相同的一定重量时的挤压变形量，通过设定如此的研磨垫，能够达到上述目的。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非常适合用于在半导体、电介质/金属复合体及集成电路等上形成平坦面的带窗研磨垫、平台孔盖以及具有上述部件的研磨装置及采用该研磨装置的半导体器件的制造方法。
技术介绍
随着半导体器件的高密度化，增加了多层布线和随之的层间绝缘膜形成或插头(plug)、damascene等电极形成等技术的重要性。随之，增加了这些层间绝缘膜或电极的金属膜的平坦化工艺的重要性，作为该平坦化工艺的有效技术，普及了称为CMP(Chemical MechanicalPolishing)的研磨技术。在采用该CMP技术的研磨装置中，如特开平9-7985号公报所介绍，一边研磨晶片等的基板，一边从研磨垫的背侧(平台侧)，对基板的被研磨面照射激光或可视光，测定研磨状态的装置，作为重要的技术，引起注目。作为用于该研磨装置的研磨垫，在特表平11-512977号公报中介绍了，是对集成电路搭载晶片的研磨有用的垫，至少其一部分由本质上不具有吸收、输送浆液粒子的能力的硬质均匀树脂片构成的、该树脂片沿190～3500纳米的波长范围透过光线的研磨垫。该研磨垫，具有研磨层和借助两面粘接胶带等叠层在研磨层上的缓冲层，在该研磨垫的规定位置形成开口部，在该开口部内嵌入由透明的硬质均匀树脂构成的窗部件。该窗部件的作用是，使光透过，可观测被研磨面，抑制研磨浆液使之不从平台孔侵入平台背侧。但是，在以如此的透明硬质均匀树脂作为窗部件的研磨垫中，由于窗部件与被研磨面即基板表面接触，出现容易在基板表面产生擦伤的问题。此外，由于窗部件不与被研磨面即基板表面均匀接触，所以，因浆液夹在窗部件和基板表面之间，散射被基板表面反射的光，存在不能得到足够的测定精度的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是，在用于在玻璃、半导体、电介质/金属复合体及集成电路等上形成平坦面的带窗研磨垫或平台孔盖、及具有本带窗研磨垫片或本平台孔盖的研磨装置、及采用本研磨装置的半导体器件的制造方法及研磨方法中，提供一种基板表面擦伤少、研磨中能够良好地光学测定研磨状态的带窗研磨垫或平台孔盖及具有本带窗研磨垫或本平台孔盖的研磨装置及半导体器件的制造方法及研磨方法。为解决此问题，本专利技术由以下的构成组成。(1)一种研磨垫，是具有研磨层和在形成在该研磨层一部分上的开口部有透光窗部件的研磨垫，其特征在于在将该透光窗部件的上面积为A、将施加给该透光窗部件的荷重设为W时，施加该荷重时的透光窗部件的挤压变形量(S1)，大于在对研磨层上面的任意位置的面积A的区域施加荷重W时的挤压变形量(S2)。(2)如上述(1)记载的研磨垫，其中，S1/S2≥1.5。(3)如上述(1)或(2)记载的研磨垫，其特征在于上述透光窗部件，由高变形性的部件支持。(4)如上述(3)记载的研磨垫，其中，上述高变形性的部件的压缩弹性模量在0.001MPa以上、0.8MPa以下。(5)如上述(1)～(4)中任何一项记载的研磨垫，其中，上述透光窗部件的至少一部分位于比研磨层表面高的位置。(6)如上述(1)～(5)中任何一项记载的研磨垫，其中，上述透光窗部件具有微橡胶A硬度60度以下的区域和微橡胶A硬度80度以上的区域。(7)如上述(1)～(6)中任何一项记载的研磨垫，其中，上述透光窗部件包含相分离结构。(8)一种研磨装置，至少具有如上述(1)～(7)中任何一项记载的研磨垫、在该研磨垫和被研磨材料之间供给研磨材料的手段、将该研磨垫与被研磨材料相接，使其相对移动，进行研磨的手段及透过透光窗部件，光学测定被研磨材料的研磨状态的手段。(9)一种半导体器件的制造方法，其中包括采用如上述(8)记载的研磨装置，研磨半导体基板的表面的工序。(10)一种平台孔盖，是与开口的研磨垫一同使用的、具有安装在可光学测定研磨状态的研磨装置的平台的孔部上的透光窗部件的平台孔盖，其特征在于在将该透光窗部件的上面积设为A′、将施加给该透光窗部件上面的荷重设为W′时，施加该荷重时的挤压变形量(S′1)，大于在对共同使用的研磨垫的研磨层上面的任意位置的面积A′的区域施加荷重W′时的挤压变形量(S′2)。(11)如上述(10)记载的平台孔盖，其中，S′1≥S′2。(12)如上述(10)或(11)记载的平台孔盖，其特征在于由高变形性的部件支持上述透光窗部件。(13)如上述(12)记载的平台孔盖，其中，上述高变形性的部件的压缩弹性模量在0.001MPa以上、0.8MPa以下。(14)如上述(10)～(13)中任何一项记载的平台孔盖，其特征在于在研磨开始前，上述透光窗部件上面的至少一部分配置在比研磨垫的研磨层表面高来使用。(15)如上述(10)～(14)中任何一项记载的平台孔盖，其中，上述透光窗部件具有微橡胶A硬度60度以下的区域和微橡胶A硬度80度以上的区域。(16)如上述(10)～(15)中任何一项记载的平台孔盖，其中，上述透光窗部件包含相分离结构。(17)一种研磨装置，至少具有如上述(10)～(16)中任何一项记载的平台孔盖和可嵌合在该平台孔盖开口部的研磨垫；在该研磨垫和被研磨面之间供给研磨材料的手段；将该研磨垫与被研磨面相接，使其相对移动，进行研磨的手段；透过透光窗部件，光学测定被研磨材料的研磨状态的手段。(18)一种半导体器件的制造方法，其中包括采用如上述(17)记载的研磨装置，研磨半导体基板的表面的工序。(19)一种研磨方法，其中，在基盘上，可搭接在被研磨材料上地配置具有研磨层的研磨垫和构成该研磨垫的一部分或另外的透光窗部件，在将该透光窗部件的上面积设为A″，将施加给该透光窗部件上面的荷重设为W″时，施加该荷重时的挤压变形量(S″1)，大于在对上述研磨垫的研磨层表面的任意位置的面积A″的区域施加荷重W″时的挤压变形量(S″2)，如此通过上述透光窗部件，一边光学测定被研磨材料的研磨状态，一边向该研磨垫和被研磨材料之间供给研磨材料，研磨被研磨材料。根据本专利技术，提供用于在玻璃、半导体、电介质/金属复合体及集成电路等上形成平坦面的带窗研磨垫或平台孔盖、及具有本带窗研磨垫或平台孔盖的研磨装置、及采用本研磨装置的半导体器件的制造方法及研磨方法中，其特征在于提供一种基板表面擦伤少、研磨中能够良好地光学测定研磨状态的带窗研磨垫或平台孔盖及具有本带窗研磨垫或者本平台孔盖的研磨装置和半导体器件的制造方法和研磨方法。附图的简要说明附图说明图1是具有透光窗部件的研磨垫的上面图。图2是本专利技术的带透光窗部件的研磨垫的剖面结构的例子。图3是本专利技术的带透光窗部件的研磨垫的剖面结构的例子。图4是本专利技术的带透光窗部件的研磨垫的剖面结构的例子。图5是本专利技术的带透光窗部件的研磨垫的剖面结构的例子。图6是本专利技术的平台孔盖的剖面结构的例子。图7是能够光学测定研磨状态的研磨装置的一方式(从侧面看的图)。图8是能够光学测定研磨状态的研磨装置的一方式(从侧面看的图)。图9是本专利技术的透光窗部件形状的一例。符号说明 1研磨层、2透光窗部件、3研磨垫、4粘接层、5缓冲层、6透光窗部件所含软质透光层部、7高变形部件、8粘接层、9被研磨材料、10研磨头、11孔、12射束分裂器、13光源、14光检测部、15入射光、16反射光、17平台、18平台孔盖具体实施方式在本专利技术的研磨垫中，可列举出具有研磨层和粘贴部件的结构或具有研磨层、缓冲层和粘贴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨垫，是具有研磨层和在形成在该研磨层一部分上的开口部的透光窗部件的研磨垫，其特征在于：在将该透光窗部件的上面积设为Ａ、将施加给该透光窗部件的荷重设为Ｗ时，施加该荷重时的透光窗部件的挤压变形量（Ｓ１），大于在对研磨层上面的任意位置的面积Ａ的区域施加荷重Ｗ时的挤压变形量（Ｓ２）。

【技术特征摘要】
JP 2002-8-30 253711/20021.一种研磨垫，是具有研磨层和在形成在该研磨层一部分上的开口部的透光窗部件的研磨垫，其特征在于在将该透光窗部件的上面积设为A、将施加给该透光窗部件的荷重设为W时，施加该荷重时的透光窗部件的挤压变形量(S1)，大于在对研磨层上面的任意位置的面积A的区域施加荷重W时的挤压变形量(S2)。2.如权利要求1记载的研磨垫，其中，S1/S2≥1.5。3.如权利要求1或2记载的研磨垫，其特征在于上述透光窗部件，由高变形性的部件支持。4.如权利要求3记载的研磨垫，其中，上述高变形性的部件的压缩弹性模量在0.001MPa以上、0.8MPa以下。5.如权利要求1～4中任何一项记载的研磨垫，其中，上述透光窗部件的至少一部分位于比研磨层表面靠上的位置。6.如权利要求1～5中任何一项记载的研磨垫，其中，上述透光窗部件具有微橡胶A硬度60度以下的区域和微橡胶A硬度80度以上的区域。7.如权利要求1～6中任何一项记载的研磨垫，其中，上述透光窗部件包含相分离结构。8.一种研磨装置，至少具有如权利要求1～7中任何一项记载的研磨垫、在该研磨垫和被研磨材料之间供给研磨材料的手段、将该研磨垫与被研磨材料相接，使其相对移动，进行研磨的手段及透过透光窗部件，光学测定被研磨材料的研磨状态的手段。9.一种半导体器件的制造方法，其中包括采用如权利要求8记载的研磨装置，研磨半导体基板的表面的工序。10.一种平台孔盖，是与开口的研磨垫一同使用的，具有安装在可光学测定研磨状态的研磨装置的平台的孔部上的透光窗部件的平台孔盖，其特征在于在将该透光窗部件的上面积设为A′、将施加给该透光窗部件上面的荷重设为W′时，施加该荷重时的挤压变形量(S′1)，大于在对一同使...

【专利技术属性】
技术研发人员：城邦恭，小林勉，桥阪和彦，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]