[发明专利]具有其上包括离散突起的均质主体的抛光垫

说明书

技术领域

本发明的实施例属于化学机械抛光（CMP）、特别是具有其上包括离散突起的均质主体的抛光垫的领域。

背景技术

化学-机械平面化或化学-机械抛光（通常简写为CMP）是一种在半导体制作中用于使半导体晶片或其它衬底平面化的技术。

该过程与直径典型地大于晶片的挡圈及抛光垫相结合地使用研磨和腐蚀性的化学浆体（通常称为胶质）。抛光垫和晶片由动态抛光头迫压在一起并由塑料挡圈保持在适当位置。在抛光期间动态抛光头旋转。该方法有助于材料的移除并趋于使任何不规则的形貌平坦，从而使晶片平直或平坦。该方法对于设置晶片以形成另外的电路元件可能是必要的。例如，可能需要该方法来使整个表面位于光刻系统的景深内，或基于其位置选择性地去除材料。对于最近的低于50纳米技术节点，典型的景深要求低至埃级。

材料去除的过程并非仅仅是像砂纸在木材上那样的研磨刮擦过程。浆体中的化学制品也与待去除的材料反应和/或弱化待去除的材料。磨料加速了该弱化过程并且抛光垫有助于从表面擦除反应后的材料。除在浆体技术中的进步外，抛光垫还对日益复杂的CMP操作起到重要作用。

然而，在CMP垫技术的进化中需要另外的改进。

发明内容

本发明的实施例包括具有均质主体的抛光垫，在该均质主体上包括离散的突起/突出部/突出体。

在一实施例中，一种用于抛光衬底的抛光垫包括具有抛光面和背面的均质主体。均质主体由具有第一硬度的材料组成。在均质主体的抛光面上设置有多个离散突起且所述离散突起与所述抛光面共价结合。多个离散突起由具有与第一硬度不同的第二硬度的材料组成。

在另一实施例中，一种用于抛光衬底的抛光垫包括具有抛光面和背面的均质主体。均质主体由具有第一硬度的材料组成。抛光面包括具有图案的多个突起。在均质主体的抛光面上设置有多个离散突起且所述多个离散突起与所述抛光面的多个突起对齐。该多个离散突起由具有与第一硬度不同的第二硬度的材料组成。该多个离散突起具有所述图案。在均质主体的抛光面的多个突起周围，在均质主体上设置有填充层。该填充层由多个离散突起的材料组成。

在另一实施例中，一种制作用于抛光衬底的抛光垫的方法包括在成型模的基部中使第一组可聚合材料混合以形成第一混合物。使该第一混合物固化以形成具有抛光面和背面的模制均质主体。使第二组可聚合材料混合以在模制均质主体上形成第二混合物。将成型模的盖置于第二混合物中。该盖上设置有槽图案。在盖被置于第二混合物中的情况下，使第二混合物至少部分地固化以形成设置在模制均质主体的抛光面上的多个离散突起。多个离散突起具有与盖的槽图案对应的图案。

附图说明

图1示出了根据本发明一实施例的具有其上包括离散突起的均质主体的抛光垫的剖视图。

图2示出了根据本发明一实施例的具有其上包括离散突起的均质主体的另一抛光垫的剖视图。

图3示出了根据本发明一实施例的具有其上包括离散六边形拼块（tile）突起的均质主体的抛光垫的俯视图。

图4示出了根据本发明一实施例的具有其上包括离散弧形突起的均质主体的抛光垫的俯视图。

图5示出了根据本发明一实施例的具有其上包括离散线段突起的均质主体的抛光垫的俯视图。

图6示出了根据本发明一实施例的具有其上包括离散突起并且包括局部透明（LAT）区域和/或指示区域的均质主体的抛光垫的俯视图。

图7A-7G示出了根据本发明一实施例的用于制作具有其上包括离散突起的均质主体的抛光垫的操作的剖视图。

图8A-8D示出了根据本发明一实施例的用于制作具有其上包括离散突起的均质主体的另一抛光垫的操作的剖视图。

图9示出了根据本发明一实施例的与具有其上包括离散突起的均质主体的抛光垫兼容的抛光设备的等轴侧视图。

具体实施方式

本文中描述了具有其上包括离散突起的均质主体的抛光垫。在以下描述中，阐述了许多具体细节，诸如具体的抛光垫组合物和设计，以便提供对本发明的实施例的透彻理解。对本领域的技术人员来说很明显的是，本发明的实施例可在没有这些具体细节的情况下实施。在另一些情形中，未详细描述公知的加工技术，诸如与浆体和抛光垫组合以执行半导体衬底的CMP有关的细节，以便不会不必要地使本发明的实施例难以理解。此外，应理解的是，图中所示的各种实施例是说明性的表示且不一定按比例绘制。