抛光垫及其制备方法、半导体器件的制造方法技术

本发明专利技术作为一种在抛光工艺中使用的抛光垫的终点检测用窗口，在进行抛光工艺终点检测时，防止因抛光装置的激光的不同而导致的终点检测性能的偏差，从而可以防止终点检测发生错误。另外，本发明专利技术可以提供一种使用所述抛光垫的半导体器件的制造方法。的半导体器件的制造方法。的半导体器件的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
抛光垫及其制备方法、半导体器件的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种抛光垫及其制备方法、半导体器件的制造方法，所述抛光垫用于化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization，CMP)工艺。

技术介绍

[0002]半导体制备工艺中的化学机械抛光(CMP)工艺如下，将晶片(wafer)附着在头部上，与形成在压盘(platen)上的抛光垫表面接触的状态下，提供浆料，从而使晶片表面接受化学处理，与此同时使压盘和头部相对运动，机械地抛光晶片表面的凹凸部分。
[0003]所述化学机械抛光工艺是使用抛光垫的，然而所述抛光垫不仅可以用于半导体制备工艺，也可以用于存储盘、磁盘、光学透镜或反射镜等光学材料、玻璃板、金属等要求高度表面平坦性的材料的抛光处理。
[0004]随着半导体电路的小型化，CMP工艺的重要性进一步得到强调。抛光垫作为在半导体制备工艺中用于CMP工艺的必不可少的原材料之一，在实现CMP性能方面发挥着重要的作用。
[0005]近来，提出了通过检测晶片的厚度来检测出CMP工艺的结束时间的各种方法。
[0006]例如，为了原位(in
‑
situ)确定晶片表面的平坦度，已经提出了一种方法，该方法将窗口安装在抛光垫，并通过激光干涉仪产生的反射光束来测量晶片的厚度。在所述原位方法中，所述窗口需保持入射光的强度恒定且抛光前后的透光率偏差小，才能够最小化检测终点时的误差。
[0007]然而，在所述原位方法中，进行抛光工艺终点检测时，可能会发生由于通过抛光垫的窗口的激光的性能偏差。因此需要开发一种能够防止这种问题的抛光垫。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种抛光垫和使用该抛光垫的半导体器件的制造方法。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供一种抛光垫，其能够在进行抛光工艺的终点检测时，防止因抛光装置的激光差异而导致的终点检测的性能偏差，从而防止终点检测发生错误。
[0010]本专利技术的另一目的在于提供一种抛光垫，所述抛光垫的终点检测用窗口的吸光度变化率恒定指数(ACU)满足特定范围，在一定的波长范围内的吸光度变化率恒定，且吸光度偏差小，因此可以具有满足感测范围的高的通用性，而与测量光的波长无关。
[0011]本专利技术的另一目的在于提供一种制造半导体器件的方法，所述半导体器件适用了防止终点检测性能发生偏差的所述抛光垫。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术的一实施例的抛光垫包括抛光层与终点检测用窗口，所述窗口的由下式1表示吸光度变化率恒定指数(ACU)可以为1.5至2.5：
[0013][式1][0014][0015]其中，
[0016]Ax是以波长为x的光测得的吸光度，
[0017]Ay是以波长为y的光测得的吸光度，
[0018]Az是以波长为z的光测得的吸光度，
[0019]所述x为550nm，所述y为750nm，所述z为650nm。
[0020]本专利技术的另一实施例的半导体器件的制造方法包括：步骤1，提供包括抛光层以及终点检测用窗口的抛光垫，步骤2，通过相对旋转使所述抛光层的抛光面和半导体基板的被抛光面接触，同时抛光所述半导体基板，以及步骤3通过所述抛光垫内的终点检测用窗口来检测半导体基板的厚度并检测出抛光工艺的终点；所述窗口的由下式1表示的吸光度变化率恒定指数(ACU)可以为1.5至2.5：
[0021][式1][0022][0023]其中，
[0024]Ax是以波长为x的光测得的吸光度，
[0025]Ay是以波长为y的光测得的吸光度，
[0026]Az是以波长为z的光测得的吸光度，
[0027]所述x为550nm，所述y为750nm，所述z为650nm。
[0028]本专利技术是一种用于在抛光工艺中使用的抛光垫的终点检测用窗口，在检测抛光工艺的终点时，可以防止因抛光装置的激光的不同而导致的终点检测性能的偏差，从而可以防止终点检测结果出现错误。
[0029]另外，由于所述抛光垫的终点检测用窗口的所述吸光度变化率恒定指数(ACU)满足所述范围，因此，在一定波长范围内，吸光度变化率恒定，因此即使抛光装置中的传感器部的感测光的波长发生变化，也能够容易预测所述窗口的吸光度，从而所述终点检测用窗口能够用于具有不同的传感器部的各种抛光装置。
[0030]另外，当所述抛光垫的终点检测用窗口出现一定范围内的吸光度偏差时，随测量光的波长的变化而变化的所述吸光度的变化小，因此即使使用感测光不同的抛光装置，其透射率的变化相对于测量光的波长的变化而言较小，从而所述终点检测用窗口可以具有满足感测范围的高的通用性，而与测量光的波长变化无关。
[0031]另外，可以提供一种使用所述抛光垫的半导体器件的制造方法。
附图说明
[0032]图1是本专利技术的一实施例的抛光垫的截面图。
[0033]图2是本专利技术的一实施例的半导体器件制造工艺的示意性工艺图。
[0034]附图标记说明
[0035]10：抛光层
[0036]101：第一贯通孔
[0037]102：窗口
[0038]30：第一粘合层
[0039]40：第二粘合层
[0040]20：支撑层
[0041]201：第二贯通孔
[0042]100：抛光垫
[0043]120：平板
[0044]130：半导体基板
[0045]140：供给喷嘴
[0046]150：抛光浆料
[0047]160：抛光头
[0048]170：修整器
具体实施方式
[0049]下面，对本专利技术的实施例进行详细说明，以使本专利技术所属
的普通技术人员能够容易实施。然而，本专利技术可以以各种形式实现，并不限于这里所说明的实施例。
[0050]应理解，本专利技术中用到的表示如成分、分子量等特性、反应条件等量的数在所有事例中均由术语“约”修饰。
[0051]除非在本专利技术中另有说明，所有百分比、份数、比率等均按重量计。
[0052]在本专利技术中，除非另有说明，否则“包括”是指进一步包括其他的构成要素而不是排除其他的构成要素。
[0053]在本专利技术中“多个”是指超过一个。
[0054]根据本专利技术的一实施例的抛光垫可以包括抛光层和终点检测用窗口，所述窗口可以具有由下式1表示的吸光度变化率恒定指数(ACU)：
[0055][式1][0056][0057]其中，
[0058]Ax是以波长为x的光测得的吸光度，
[0059]Ay是以波长为y的光测得的吸光度，
[0060]Az是以波长为z的光测得的吸光度，
[0061]其中，在所述x为550nm且所述y为750nm且所述z为650nm的情况下，所述吸光度变化率恒定指数可以为约1.5至约2.5。
[0062]通常，抛光垫在机械性地摩擦半导体基板的同时使用抛光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抛光垫，其中，包括：抛光层以及用于终点检测的窗口，所述窗口的由以下第一式表示的吸光度变化率恒定指数ACU为1.5至2.5，第一式：其中，Ax是以波长为x的光测得的吸光度，Ay是以波长为y的光测得的吸光度，Az是以波长为z的光测得的吸光度，所述x为550nm，所述y为750nm，所述z为650nm。2.根据权利要求1所述的抛光垫，其中，在x为400nm且所述y为800nm且所述z为600nm的情况下，所述窗口的吸光度变化率恒定指数ACU为2至3.5，在x为600nm且所述y为750nm且所述z为675nm的情况下，吸光度变化率恒定指数ACU为1.5至2.5。3.根据权利要求1所述的抛光垫，其中，所述窗口具有由以下第二式表示的吸光度偏差AD，所述吸光度偏差AD为0.0004至0.0008，第二式：其中，Ax是以波长为x的光测得的吸光度，Ay是以波长为y的光测得的吸光度，所述x为550nm，所述y为750nm。4.根据权利要求1所述的抛光垫，其中，所述窗口包含对含有氨基甲酸乙酯基预聚物的窗口组合物进行固化而得的固化物，在所述氨基甲酸乙酯基预聚物中，未反应NCO％占8至10％，通过照射波长为400nm至800nm的光来测量吸光度，所述测得的吸光度的平均吸光度为0.61至0.80。5.一种抛光垫的制备方法，其中，包括：制备氨基甲酸乙酯基预聚物组合物的步骤，制备包含所述预聚物组合物以及固化剂的窗口制备用组合物的步骤，通过固化所述窗口制备用组合物来制备用于终点检测的窗口的步骤，制备预聚物组合物的步骤，制备包含所述预聚物组合物，发泡剂以及固化剂的抛光层制备用组合物的步骤，
通过固化所述抛光层制备用组合物来制备抛光层的步骤，以及在所述抛光层中形成贯通孔，并且在所述贯通孔中插入并粘合成型的窗口的步骤；并且所述窗口的由以下第一式表示的吸光度变化率恒定指数ACU为1.5至2.5，第一式：其中，Ax是以波长为x的光测得的吸光度，Ay是以波长为y的光测得的吸光度，Az是以波长为z的光测得的吸光度，所述x为550nm，所述y为750nm，所述z为650nm。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑恩先，尹钟旭，徐章源，
申请(专利权)人：SKC索密思株式会社，
类型：发明
国别省市：