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JP2007088463A - Method for forming a laminated polishing pad using laser ablation - Google Patents

Method for forming a laminated polishing pad using laser ablation Download PDF

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JP2007088463A
JP2007088463A JP2006252242A JP2006252242A JP2007088463A JP 2007088463 A JP2007088463 A JP 2007088463A JP 2006252242 A JP2006252242 A JP 2006252242A JP 2006252242 A JP2006252242 A JP 2006252242A JP 2007088463 A JP2007088463 A JP 2007088463A
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pad
laser
polishing
laminated
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JP2006252242A
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Japanese (ja)
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Alan H Saikin
アラン・エイチ・サイキン
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DuPont Electronic Materials Holding Inc
DuPont Electronic Materials International LLC
Original Assignee
Rohm and Haas Electronic Materials CMP Holdings Inc
Rohm and Haas Electronic Materials LLC
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Abstract

【課題】さほど面倒でなく、時間を要さず、費用効果的に製造することができる、ケミカルメカニカルポリッシングのための研磨パッドを形成する方法を提供する。
【解決手段】上部研磨パッドをサブ研磨パッドに積層して積層パッドを形成すること、及び積層パッドを、レーザを含むレーザアブレーションステーションに移すこと、レーザからのレーザビームを変調させて上部研磨パッド及びサブ研磨パッドの両方を改変すること、及び積層パッドを移動することなくレーザアブレーションした積層パッドを特定の基準点から検査することを含む方法が提供される。
【選択図】図1
A method of forming a polishing pad for chemical mechanical polishing that is less cumbersome, time consuming, and can be produced cost-effectively.
An upper polishing pad is laminated to a sub-polishing pad to form a laminated pad, and the laminated pad is transferred to a laser ablation station including a laser, and a laser beam from the laser is modulated to modulate the upper polishing pad and A method is provided that includes modifying both the sub-polishing pads and inspecting the laser ablated laminated pad from a particular reference point without moving the laminated pad.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ケミカルメカニカルプラナリゼーション(CMP)に使用される研磨パッドに関し、特に、レーザアブレーションを使用して積層研磨パッドを形成する方法に関する。   The present invention relates to polishing pads used for chemical mechanical planarization (CMP), and more particularly to a method of forming a laminated polishing pad using laser ablation.

集積回路及び他の電子装置の製作においては、導体、半導体及び絶縁材料の多数の層を半導体ウェーハの表面に付着させたり同表面から除去したりする。導体、半導体及び絶縁材料の薄い層は、多様な付着技術によって付着させることができる。最新の加工における一般的な付着技術としては、スパッタリングとも知られる物理蒸着法(PVD)、化学蒸着法(CVD)、プラズマ増強化学蒸着法(PECVD)及び電気化学的めっき法(ECP)がある。   In the fabrication of integrated circuits and other electronic devices, multiple layers of conductors, semiconductors and insulating materials are deposited on or removed from the surface of a semiconductor wafer. Thin layers of conductors, semiconductors and insulating materials can be deposited by a variety of deposition techniques. Common deposition techniques in modern processing include physical vapor deposition (PVD), also known as sputtering, chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD), and electrochemical plating (ECP).

材料層が順次に付着され、除去されるにつれ、基材の一番上の表面がその表面全体で非平坦になり、プラナリゼーションを要することがある。表面を平坦化する、又は表面を「研磨する」とは、ウェーハ表面から材料を除去してほぼ均一な平面を形成する加工である。プラナリゼーションは、望ましくない表面トポグラフィーならびに表面欠陥、たとえば粗面、凝集した材料、結晶格子の損傷、スクラッチ及び汚染された層もしくは材料を除去するのに有用である。プラナリゼーションはまた、形体を埋めるために使用された過剰な付着材料を除去することによって基材上に形体を形成し、次のレベルのメタライゼーション及び加工のための均一面を設ける際にも有用である。   As the material layers are sequentially deposited and removed, the top surface of the substrate may become non-planar across its surface and require planarization. Flattening the surface or “polishing” the surface is a process of removing material from the wafer surface to form a substantially uniform plane. Planarization is useful for removing undesired surface topography as well as surface defects such as rough surfaces, agglomerated materials, crystal lattice damage, scratches and contaminated layers or materials. Planarization is also useful in forming features on a substrate by removing excess deposited material used to fill the feature, providing a uniform surface for the next level of metallization and processing. It is.

ケミカルメカニカルプラナリゼーション、又はケミカルメカニカルポリッシング(CMP)は、半導体ウェーハのような基材を平坦化するために使用される一般的な技術である。従来のCMPでは、ウェーハキャリヤ又は研磨ヘッドがキャリヤアセンブリに取り付けられ、CMP装置中で研磨パッドと接する位置に配置される。キャリヤアセンブリは、ウェーハを研磨パッドに押し当てるために、制御可能な圧力を基材に供給する。パッドは、外部駆動力によって基材に対して動かされる(たとえば回転させられる)。それと同時に、化学組成物(「スラリー」)又は他の流動媒体が基材上及びウェーハと研磨パッドとの間に流される。こうして、ウェーハ表面は、パッド表面及びスラリーの化学的かつ機械的作用により、基材表面から材料を選択的に除去するやり方で研磨される。   Chemical mechanical planarization, or chemical mechanical polishing (CMP) is a common technique used to planarize substrates such as semiconductor wafers. In conventional CMP, a wafer carrier or polishing head is attached to a carrier assembly and placed in contact with a polishing pad in a CMP apparatus. The carrier assembly provides a controllable pressure to the substrate to press the wafer against the polishing pad. The pad is moved (eg, rotated) relative to the substrate by an external driving force. At the same time, a chemical composition (“slurry”) or other fluid medium is flowed over the substrate and between the wafer and the polishing pad. Thus, the wafer surface is polished in a manner that selectively removes material from the substrate surface by the chemical and mechanical action of the pad surface and slurry.

Rutherfordらは、米国特許第6,007,407号で、二つの別個の層を積層することによって形成される、CMPを実施するための研磨パッド(「積層パッド」)を開示している。上研磨層が、研磨層を支持するのに適した材料から形成された下層又は「サブパッド」に取り付けられる。サブパッドは通常、研磨層よりも高い圧縮性及び研磨層よりも低い剛性を有し、本質的に、研磨層のための支持「クッション」として働く。通常、二つの層は感圧接着剤(「PSA」)で接着される。   Rutherford et al., US Pat. No. 6,007,407, discloses a polishing pad (“stacked pad”) for performing CMP, formed by stacking two separate layers. The upper polishing layer is attached to a lower layer or “subpad” formed from a material suitable to support the polishing layer. The subpad typically has a higher compressibility than the polishing layer and a lower stiffness than the polishing layer, and essentially serves as a support “cushion” for the polishing layer. Typically, the two layers are bonded with a pressure sensitive adhesive (“PSA”).

残念ながら、積層パッドの製造は、パッドの様々な形体を形成するために多数の機械で多数の工程を要するため、多少なりとも面倒であり、時間を要し、法外な費用を要する。たとえば、以下は、半径方向及びXY溝パターンならびにコンピュータ数値制御(「CNC」)ホールを含む従来の積層パッドを形成する典型的な方法の概要である。
A)ラジアル旋盤
1.上部パッドに半径方向溝を機械加工する。
2.上部パッドにカットオフ溝を機械加工する。
3.溝の品質を検査する。
4.パッドをXY旋盤に移す。
B)XY線形溝
5.半径方向溝付きパッドをYXテーブルに整合する。
6.XY溝パターンを機械加工する。
7.溝品質を検査する。
8.パッドをサブパッド積層に移す。
C)サブパッド積層
9.上部研磨パッドをサブ研磨パッドに積層する(「積層パッド」)。
10.積層パッドを整合し、カットする。
11.アライメント及びカット品質を検査する。
12.積層パッドをCNCホール作業に移す。
D)CNCホール
13.複合パッドを整合してXYパターンがホールアライメント構造に適合することを確認する。
14.CNCホールを打ち抜く。
15.アライメント及びホールの品質を検査する。
16.パッドを最終検査パッケージング及び在庫管理作業に移す。
Unfortunately, the manufacture of laminated pads is somewhat cumbersome, time consuming and prohibitive because it requires multiple steps on multiple machines to form the various features of the pad. For example, the following is an overview of an exemplary method of forming a conventional stacked pad including radial and XY groove patterns and computer numerical control (“CNC”) holes.
A) Radial lathe Machine a radial groove in the upper pad.
2. Machine the cut-off groove in the upper pad.
3. Inspect the quality of the groove.
4). Move pad to XY lathe.
B) XY linear groove 5. Align the radial grooved pad with the YX table.
6). Machining the XY groove pattern.
7). Inspect the groove quality.
8). Transfer pad to subpad stack.
C) Subpad lamination 9. The upper polishing pad is laminated to the sub-polishing pad (“laminated pad”).
10. Align and cut the laminated pad.
11. Inspect alignment and cut quality.
12 Move the laminated pad to CNC hall operation.
D) CNC hall 13. The composite pad is aligned to confirm that the XY pattern matches the hole alignment structure.
14 Punch the CNC hall.
15. Inspect alignment and hole quality.
16. Move the pad to final inspection packaging and inventory control operations.

上記からわかるように、従来法は、積層研磨パッドを製造するのに数多くの工程及び機械、ひいてはさらなる時間及び費用を要する。したがって、要望されるものは、さほど面倒でなく、さほど時間を要さず、費用効果的に製造することができる、ケミカルメカニカルポリッシングのための研磨パッドを形成する方法である。   As can be seen from the above, the conventional method requires a number of steps and machines, and thus additional time and expense, to produce a laminated polishing pad. Accordingly, what is needed is a method of forming a polishing pad for chemical mechanical polishing that is less cumbersome, takes less time, and can be manufactured cost effectively.

本発明の一つの態様は、ケミカルメカニカルポリッシングのための研磨パッドを製造する方法であって、上部研磨パッドをサブ研磨パッドに積層して積層パッドを形成すること、積層パッドを、レーザを含むレーザアブレーションステーションに移すこと、レーザからのレーザビームを変調させて上部研磨パッド及びサブ研磨パッドの両方を改変すること、及びレーザアブレーションした積層パッドを検査することを含む方法が提供される。   One aspect of the present invention is a method of manufacturing a polishing pad for chemical mechanical polishing, wherein an upper polishing pad is stacked on a sub polishing pad to form a stacked pad, and the stacked pad is a laser including a laser. A method is provided that includes transferring to an ablation station, modulating the laser beam from the laser to modify both the upper polishing pad and the sub-polishing pad, and inspecting the laser ablated stacked pad.

本発明の一つの態様は、ケミカルメカニカルポリッシングのための複合研磨パッドを製造する方法であって、接着層によって上部研磨パッドをサブ研磨パッドに積層して積層パッドを形成すること、積層パッドを、レーザを含むレーザアブレーションステーションに移すこと、レーザからのレーザビームを変調させて上部研磨パッド、接着層及びサブ研磨パッドを特定の基準点から改変すること、及び積層パッドを移動することなくレーザアブレーションした積層パッドを特定の基準点から検査することを含む方法が提供される。   One aspect of the present invention is a method of manufacturing a composite polishing pad for chemical mechanical polishing, wherein an upper polishing pad is laminated on a sub polishing pad with an adhesive layer to form a laminated pad, Transfer to laser ablation station containing laser, modulate laser beam from laser to modify upper polishing pad, adhesive layer and sub-polishing pad from specific reference point, and laser ablation without moving laminate pad A method is provided that includes inspecting a laminated pad from a particular reference point.

エネルギー変調及び焦点制御を用いるパルスレーザアブレーションによって積層パッドを製造する方法が提供される。一つの工作機械で機械加工することができる半径方向溝、XY溝及びホールの膨大な組み合わせを提供するために、積層パッドをテーブルに取り付け、レーザをXYプロッタに取り付けることができる。加えて、方法は、アライメントツールなしで複雑なパターン(たとえば一体化窓)を機械加工する能力を提供する。エネルギー変調及び焦点制御は、レーザが種々の組成の積層材料を切削又は加工することを可能にする。レーザが各個々の層を切り通すとき、エネルギーが変調され、レーザは、積層スタック中の次の層の切削要件に合うように集束される。有利なことに、機械加工及び最終的なパッド切り出し作業全体を一つの工作機械で達成することができる。換言するならば、変調パルスレーザは、すべての機械加工工程を実施することができ、作業固有の機械加工設備の必要性をなくす。また、工程の減少が作業の統合及び簡素化をもたらす。加えて、本発明は、一つの工作機械を使用することによる切削用工作機械と機械加工用工作機械との間のアライメント問題の解消、サブパッドエッジ封止の解消又は支援、工作機械の摩耗問題の解消、維持費及び予備部品の減少ならびにCNC設備を使用することによる手動エラーの解消をはじめとするさらなる利点を与える。   A method of manufacturing a laminated pad by pulsed laser ablation using energy modulation and focus control is provided. In order to provide an enormous combination of radial grooves, XY grooves and holes that can be machined with one machine tool, laminated pads can be attached to a table and lasers can be attached to an XY plotter. In addition, the method provides the ability to machine complex patterns (eg, integrated windows) without an alignment tool. Energy modulation and focus control allow the laser to cut or process laminated materials of various compositions. As the laser cuts through each individual layer, the energy is modulated and the laser is focused to meet the cutting requirements of the next layer in the stack. Advantageously, the entire machining and final pad cutting operation can be accomplished with one machine tool. In other words, the modulated pulsed laser can perform all machining steps, eliminating the need for work-specific machining equipment. Also, the reduction in process results in work consolidation and simplification. In addition, the present invention eliminates the alignment problem between the cutting machine tool and the machining machine tool by using one machine tool, eliminates or supports the subpad edge sealing, and eliminates the wear problem of the machine tool. It offers further advantages, including elimination, reduction of maintenance costs and spare parts, and elimination of manual errors by using CNC equipment.

図面を参照すると、図1は、本発明の積層パッドを形成する典型的な方法を示す。特に、ベース層12(「サブ研磨パッド」)及び上方研磨層14(「上部研磨パッド」)を含む積層研磨パッド10が示されている。ベース層12は、たとえば、ポリマー含浸フェルト(たとえば、米デラウェア州NewarkのRohm and Haas Electronic Materials CMP社のSuba IV(商標))又は充填剤入りポリマーシートでできていることができる。さらに、典型的な実施態様では、上方研磨層14は、ポリマー含浸フェルト、微孔質材料、充填材入りポリマーシート(たとえば、米デラウェア州NewarkのRodel社のIC1000(商標))又は充填材なしテクスチャ付きポリマーでできていることができる。   Referring to the drawings, FIG. 1 illustrates an exemplary method of forming the laminated pad of the present invention. In particular, a laminated polishing pad 10 is shown that includes a base layer 12 (“sub polishing pad”) and an upper polishing layer 14 (“upper polishing pad”). Base layer 12 may be made of, for example, a polymer impregnated felt (eg, Suba IV ™ from Rohm and Haas Electronic Materials CMP, Newark, Del.) Or a filled polymer sheet. Further, in an exemplary embodiment, the upper abrasive layer 14 may be a polymer impregnated felt, a microporous material, a filled polymer sheet (eg, IC1000 ™ from Rodel, Newark, Del.) Or an unfilled texture. Can be made of attached polymer.

研磨パッド10はまた、ベース層12を研磨層14に接着する接着層20を含む。典型的な実施態様では、接着層20は、廉価で入手しやすい熱可塑性又は熱硬化性材料である。特に、接着層20は、以下の群の接着剤、すなわちポリオレフィン、エチレン酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル及びエポキシ樹脂から選択される材料である。加えて、接着層20は感圧接着剤であってもよい。場合によっては、研磨パッド10は、ベース層12のプラテン露出端に取り付けられたさらなる接着剤22を含むこともできる。   The polishing pad 10 also includes an adhesive layer 20 that bonds the base layer 12 to the polishing layer 14. In an exemplary embodiment, the adhesive layer 20 is an inexpensive and readily available thermoplastic or thermoset material. In particular, the adhesive layer 20 is a material selected from the following groups of adhesives: polyolefins, ethylene vinyl acetate, polyamides, polyesters, polyurethanes, polyvinyl chloride and epoxy resins. In addition, the adhesive layer 20 may be a pressure sensitive adhesive. In some cases, the polishing pad 10 can also include additional adhesive 22 attached to the exposed platen end of the base layer 12.

加えて、研磨パッド10は、その中に固定された窓を有する開口(図示せず)を含むことができる。窓は、一つの典型的な実施態様では、開口中に永久的に固定されるが(「一体化窓」)、別の実施態様では、脱着自在に開口に固定される。窓は、プラナリゼーション中の基材(たとえばウェーハW)の光学その場測定を実施するために使用される光の波長に対して透過性である。典型的な波長は190〜3500nmの範囲である。   In addition, the polishing pad 10 can include an opening (not shown) having a window secured therein. The window is permanently secured in the opening in one exemplary embodiment (“integrated window”), while in another embodiment, it is removably secured to the opening. The window is transparent to the wavelength of light used to perform optical in situ measurements of the substrate being planarized (eg, wafer W). Typical wavelengths are in the range of 190-3500 nm.

加えて、本発明の方法は、積層パッドの種々の研磨層を改変するために変調されるレーザビーム7を出力するレーザ5を含む。換言するならば、レーザビーム7は、上部研磨パッド及びサブ研磨パッドの両方を改変することができる。加えて、レーザビームは、接着層を改変することができる。好ましくは、研磨パッド上の特定の基準点を使用してパッドを改変する。加えて、改変されたパッドは、積層パッドを移動することなく、特定の基準点を使用して検査することができる。   In addition, the method of the present invention includes a laser 5 that outputs a laser beam 7 that is modulated to modify the various polishing layers of the laminated pad. In other words, the laser beam 7 can modify both the upper polishing pad and the sub-polishing pad. In addition, the laser beam can modify the adhesive layer. Preferably, the pad is modified using a specific reference point on the polishing pad. In addition, the modified pads can be inspected using specific reference points without moving the stacked pads.

レーザ5は、望みどおりの数多くの設計又は構造に適応するため、いかなる方向(すなわち、x、y又はz平面)に動かすこともできることに注意されたい。本発明では、支持部材(図示せず)、たとえばレーザ機械加工ステーション中で研磨パッドを支持するためのテーブルをレーザ5に対して動かす必要はない。逆に、レーザ5を動かして、支持部材の動きとは独立して、たとえば選択された研磨層又は接着剤の所望の除去を達成することができる。加えて、ノズル(図示せず)から不活性ガスを供給して切削面の酸素を減らし、切削面の縁における燃焼又は炭化を減らしてもよい。また、レーザビームを高圧ウォータジェットとともに使用して、従来のレーザ切削加工によって発生するであろう熱を減らしてもよい。熱レーザアブレーションが好ましい。   Note that the laser 5 can be moved in any direction (ie, x, y, or z plane) to accommodate as many designs or structures as desired. In the present invention, it is not necessary to move a support member (not shown), for example a table for supporting the polishing pad in the laser machining station, relative to the laser 5. Conversely, the laser 5 can be moved to achieve, for example, the desired removal of the selected abrasive layer or adhesive, independent of the movement of the support member. In addition, an inert gas may be supplied from a nozzle (not shown) to reduce oxygen at the cutting surface and reduce combustion or carbonization at the edge of the cutting surface. A laser beam may also be used with a high pressure water jet to reduce the heat that would be generated by conventional laser cutting. Thermal laser ablation is preferred.

本実施態様では、微細機械加工に使用されるレーザ5は、比較的低いデューティサイクルを有するパルスエキシマレーザ、YAG又はCO2レーザであることができる。場合によっては、レーザ5は、シャッターされる(すなわち、パルス幅(時間)がパルスとパルスとの間の時間に比べて非常に短い)連続レーザであってもよい。典型的なレーザはExitech社のMicroAblator(商標)である。エキシマレーザは他の大きめのレーザに比べて平均出力が低いが、エキシマレーザのピーク出力は非常に大きくなるということに注意されたい。レーザのピーク強度及びフルエンスは、
強度(ワット/cm2)=ピーク出力(W)/焦点面積(cm2
フルエンス(ジュール/cm2)=レーザパルスエネルギー(J)/焦点面積(cm2
によって求められ、ピーク出力は、
ピーク出力(W)=パルスエネルギー(J)/パルス継続時間(s)
によって求められる。
In this embodiment, the laser 5 used for micromachining can be a pulsed excimer laser, YAG or CO 2 laser with a relatively low duty cycle. In some cases, the laser 5 may be a continuous laser that is shuttered (ie, the pulse width (time) is very short compared to the time between pulses). A typical laser is Exitech's MicroAblator ™. Note that the excimer laser has a lower average power than other larger lasers, but the excimer laser has a very high peak power. The peak intensity and fluence of the laser is
Intensity (Watt / cm 2 ) = Peak power (W) / Focal area (cm 2 )
Fluence (Joule / cm 2 ) = Laser pulse energy (J) / Focal area (cm 2 )
And the peak power is
Peak output (W) = pulse energy (J) / pulse duration (s)
Sought by.

レーザアブレーションの際、いくつかの主要なパラメータを考慮すべきである。重要なパラメータは、最小吸収深さの波長の選択である。これは、速やかかつ完全なアブレーションのために、小さな体積での高エネルギー付着を可能にするはずである。もう一つのパラメータは、ピーク出力を最大化し、周囲の加工材料への伝熱を最小限にするための短いパルス継続時間である。この組み合わせが応答の振幅を減らす。もう一つのパラメータはパルス繰返し速度である。この速度が低すぎるならば、アブレーションに使用されなかったエネルギーがアブレーションゾーンを離れて冷却を許す。高いパルス繰返し速度によって残留熱が保持され、伝熱の時間が制限されるならば、アブレーションはより効率的になる。加えて、より多くの入射エネルギーがアブレーションに送られ、周囲の加工材料及び環境への損失が少なくなる。さらに別の重要なパラメータはビームの質である。ビームの質は、明度(エネルギー)、集束性及び均質性によって測定される。ビームエネルギーは、アブレーション領域に正しく効率的に送ることができないならば、有効利用されない。さらには、ビームが制御されたサイズでないならば、アブレーション領域は望むよりも大きくなり、側壁に過度な傾斜が生じてしまう。   Several key parameters should be considered during laser ablation. An important parameter is the selection of the wavelength of the minimum absorption depth. This should allow high energy deposition in small volumes for rapid and complete ablation. Another parameter is a short pulse duration to maximize peak power and minimize heat transfer to the surrounding work material. This combination reduces the response amplitude. Another parameter is the pulse repetition rate. If this speed is too low, energy not used for ablation leaves the ablation zone and allows cooling. Ablation is more efficient if the residual heat is retained by the high pulse repetition rate and the heat transfer time is limited. In addition, more incident energy is sent to the ablation and there is less loss to the surrounding work material and the environment. Yet another important parameter is beam quality. Beam quality is measured by lightness (energy), focusability and homogeneity. If the beam energy cannot be sent correctly and efficiently to the ablation region, it will not be used effectively. Furthermore, if the beam is not of a controlled size, the ablation area will be larger than desired and the sidewalls will be excessively tilted.

加えて、除去が蒸散によるものであるならば、プルームに特に注意を払わなければならない。プルームは、分子の断片、中性粒子、遊離電子及びイオンならびに化学反応生成物からなるプラズマ様物質である。プルームは、入射ビームの光学吸収及び散乱の原因であり、凝縮して周囲の加工材料及び/又はビーム発出光学素子に付着するおそれがある。通常、アブレーション部位は、加圧不活性ガス、たとえば窒素又はアルゴンで浄化される。   In addition, special attention must be paid to the plume if the removal is by transpiration. A plume is a plasma-like material consisting of molecular fragments, neutral particles, free electrons and ions, and chemical reaction products. The plume is responsible for optical absorption and scattering of the incident beam and can condense and adhere to the surrounding work material and / or beam emitting optics. Usually, the ablation site is cleaned with a pressurized inert gas such as nitrogen or argon.

次に図2を参照すると、本発明の方法を示すフローチャートが示されている。ステップS1で、接着剤20を用いて上部研磨パッド14をサブ研磨パッド12に積層して積層パッド10を形成する。積層パッド10がさらなる接着剤22を含んでもよいことに注意されたい。次に、ステップS2で、積層パッド10をパルスレーザ機械加工ステーションに移す。ステップS3で、パッドを別のステーションに移すことなく、特定の基準点を使用しながら積層パッド10を機械加工し、切削する。ここで、積層パッド10を、変調及び焦点制御の下、レーザアブレーションに付して積層研磨パッドの様々な形体を創り出す。たとえば、レーザアブレーションを使用して積層研磨パッドにCNCホールを形成することができる。また、この方法を使用して、中に窓を含むパッドを含む上部研磨パッドに溝を設けることもできる。本発明の他の特徴としては、複合研磨パッドを形成するために種々の上部研磨パッド及びサブ研磨パッドをレーザアブレーションすること、サブ研磨パッドを封止するためにサブ研磨パッドのエッジをレーザアブレーションすること、研磨パッドを平らにするためにレーザアブレーションすること、及び少なくとも三つの研磨層を有する複合研磨パッドを形成するためにレーザアブレーションすることを含む。熱レーザアブレーションが好ましい。   Referring now to FIG. 2, a flowchart illustrating the method of the present invention is shown. In step S <b> 1, the upper polishing pad 14 is laminated on the sub polishing pad 12 using the adhesive 20 to form the laminated pad 10. Note that the laminated pad 10 may include additional adhesive 22. Next, in step S2, the laminated pad 10 is moved to the pulse laser machining station. In step S3, the laminated pad 10 is machined and cut using a specific reference point without moving the pad to another station. Here, the laminated pad 10 is subjected to laser ablation under modulation and focus control to create various features of the laminated polishing pad. For example, a CNC ablation can be formed in the laminated polishing pad using laser ablation. This method can also be used to groove a top polishing pad that includes a pad with a window in it. Other features of the present invention include laser ablating various upper polishing pads and sub-polishing pads to form a composite polishing pad, and laser ablating the edges of the sub-polishing pads to seal the sub-polishing pad. Laser ablation to flatten the polishing pad, and laser ablation to form a composite polishing pad having at least three polishing layers. Thermal laser ablation is preferred.

次に、ステップS4で、改変された積層研磨パッド10は、欠陥や傷を検査される。好ましくは、検査は、積層研磨パッド10を移動することなく、特定の基準点を使用して実施する。その後、ステップS5で、改変された積層研磨パッド10を最終検査パッケージング及び在庫管理作業に移す。   Next, in step S4, the modified laminated polishing pad 10 is inspected for defects and scratches. Preferably, the inspection is performed using a specific reference point without moving the laminated polishing pad 10. Thereafter, in step S5, the modified laminated polishing pad 10 is moved to final inspection packaging and inventory management work.

したがって、本発明は、ケミカルメカニカルポリッシングのための研磨パッドを製造する方法であって、上部研磨パッドをサブ研磨パッドに積層して積層パッドを形成すること、及びその積層パッドを、レーザを含むレーザアブレーションステーションに移すことを含む方法を提供する。さらに、本発明は、レーザからのレーザビームを変調して上部研磨パッド及びサブ研磨パッドの両方を改変すること、及びレーザアブレーションされた積層パッドを検査することを含む。   Accordingly, the present invention is a method of manufacturing a polishing pad for chemical mechanical polishing, wherein an upper polishing pad is stacked on a sub polishing pad to form a stacked pad, and the stacked pad includes a laser including a laser. A method comprising transferring to an ablation station is provided. In addition, the present invention includes modulating the laser beam from the laser to modify both the upper polishing pad and the sub-polishing pad, and inspecting the laser ablated laminated pad.

次に図3を参照すると、レーザアブレーションされた本発明の研磨パッドを使用するCMP装置20が示されている。装置20は、半導体ウェーハ24を研磨プラテン26に対して保持する又は押し当てるためのウェーハキャリヤ22を含む。研磨プラテン26は、本発明の積層研磨パッド10を備えている。先に論じたように、パッド10は、プラテン26の表面と対面する下層12と、ウェーハ24を研磨するために化学研磨スラリーとともに使用される上部研磨パッド14とを有する。図示しないが、研磨流体又はスラリーを供給するための手段をこの装置とともに使用することができることに注意されたい。プラテン26は通常、その中心軸27を中心に回転する。加えて、ウェーハキャリヤは通常、その中心軸28を中心に回転し、平行移動アーム30によってプラテン26の表面を平行移動する。図3には1個のウェーハキャリヤしか示されていないが、CMP装置は、研磨プラテンの周囲に円周方向に離間した2個以上のウェーハキャリヤを有してもよいことに注意されたい。加えて、透明な穴32がプラテン26に設けられ、積層パッド10の窓4に重なっている。したがって、透明な穴32は、ウェーハ24の研磨中に、正確な終点検出のために窓4を介してウェーハ24の表面へのアクセスを提供する。すなわち、レーザ分光光度計34がプラテン26の下方に設けられ、このレーザ分光光度計が、ウェーハ24の研磨中に正確な終点検出のために、レーザビーム36を投射して透明な穴32及び窓4に通過させ、戻らせる。   Referring now to FIG. 3, a CMP apparatus 20 using the laser ablated polishing pad of the present invention is shown. The apparatus 20 includes a wafer carrier 22 for holding or pressing a semiconductor wafer 24 against a polishing platen 26. The polishing platen 26 includes the laminated polishing pad 10 of the present invention. As discussed above, the pad 10 has a lower layer 12 that faces the surface of the platen 26 and an upper polishing pad 14 that is used with a chemical polishing slurry to polish the wafer 24. Note that although not shown, means for supplying an abrasive fluid or slurry can be used with this apparatus. The platen 26 usually rotates about its central axis 27. In addition, the wafer carrier typically rotates about its central axis 28 and translates the surface of the platen 26 by the translation arm 30. It should be noted that although only one wafer carrier is shown in FIG. 3, the CMP apparatus may have two or more wafer carriers spaced circumferentially around the polishing platen. In addition, a transparent hole 32 is provided in the platen 26 and overlaps the window 4 of the laminated pad 10. Thus, the transparent hole 32 provides access to the surface of the wafer 24 through the window 4 for accurate end point detection during polishing of the wafer 24. That is, a laser spectrophotometer 34 is provided below the platen 26, and this laser spectrophotometer projects a laser beam 36 to accurately detect the end point during polishing of the wafer 24, and the transparent hole 32 and window. Pass through 4 and return.

積層パッドを形成するための発明の方法の実施態様を示す図である。FIG. 2 shows an embodiment of the inventive method for forming a laminated pad. 本発明の積層パッドを製造する方法の実施態様を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the embodiment of the method of manufacturing the laminated pad of this invention. 本発明の研磨パッドを使用するCMPシステムを示す図である。It is a figure which shows the CMP system which uses the polishing pad of this invention.

Claims (10)

ケミカルメカニカルポリッシングのための研磨パッドを製造する方法であって、
上部研磨パッドをサブ研磨パッドに積層して積層パッドを形成すること、
前記積層パッドを、レーザを含むレーザアブレーションステーションに移すこと、
前記レーザからのレーザビームを変調させて前記上部研磨パッド及び前記サブ研磨パッドの両方を改変すること、及び
前記レーザアブレーションされた積層パッドを検査すること
を含む方法。
A method of manufacturing a polishing pad for chemical mechanical polishing,
Laminating an upper polishing pad on a sub-polishing pad to form a laminated pad;
Transferring the laminated pad to a laser ablation station containing a laser;
Modulating the laser beam from the laser to modify both the upper polishing pad and the sub-polishing pad, and inspecting the laser ablated stacked pad.
前記研磨パッド中にCNCホールをレーザアブレーションすることをさらに含む、請求項1記載の方法。   The method of claim 1, further comprising laser ablating CNC holes in the polishing pad. 中に窓を含む前記上部研磨パッドに溝を設けることをさらに含む、請求項1記載の方法。   The method of claim 1, further comprising providing a groove in the upper polishing pad including a window therein. 種々の上部研磨パッド及び下研磨パッドをレーザアブレーションして、複合研磨パッドを形成することをさらに含む、請求項1記載の方法。   The method of claim 1, further comprising laser ablating the various upper and lower polishing pads to form a composite polishing pad. 前記サブ研磨パッドのエッジをレーザアブレーションして、前記サブ研磨パッドを封止することをさらに含む、請求項1記載の方法。   The method of claim 1, further comprising laser ablating an edge of the sub-polishing pad to seal the sub-polishing pad. 前記研磨パッドを平らにすることをさらに含む、請求項1記載の方法。   The method of claim 1, further comprising flattening the polishing pad. ケミカルメカニカルポリッシングのための複合研磨パッドを製造する方法であって、
接着層によって上部研磨パッドをサブ研磨パッドに積層して積層パッドを形成すること、
前記積層パッドを、レーザを含むレーザアブレーションステーションに移すこと、
前記レーザからのレーザビームを変調させて前記上部研磨パッド、接着層及び前記サブ研磨パッドを特定の基準点から改変すること、及び
前記積層パッドを移動することなく前記レーザアブレーションされた積層パッドを前記特定の基準点から検査すること
を含む方法。
A method of manufacturing a composite polishing pad for chemical mechanical polishing,
Laminating the upper polishing pad to the sub-polishing pad by an adhesive layer to form a laminated pad;
Transferring the laminated pad to a laser ablation station containing a laser;
Modulating a laser beam from the laser to modify the upper polishing pad, the adhesive layer and the sub-polishing pad from a specific reference point, and the laser ablated laminated pad without moving the laminated pad A method comprising inspecting from a specific reference point.
前記研磨パッド中にCNCホールをレーザアブレーションすることをさらに含む、請求項7記載の方法。   The method of claim 7, further comprising laser ablating a CNC hole in the polishing pad. 前記サブ研磨パッドのエッジをレーザアブレーションして、前記サブ研磨パッドを封止することをさらに含む、請求項7記載の方法。   The method of claim 7, further comprising laser ablating an edge of the sub-polishing pad to seal the sub-polishing pad. 前記研磨パッド中の少なくとももう一つの接着層をレーザアブレーションすることをさらに含む、請求項7記載の方法。   The method of claim 7, further comprising laser ablating at least another adhesive layer in the polishing pad.
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