[发明专利]研磨垫

说明书

技术领域

本发明涉及研磨垫。更详细地讲，本发明涉及适合为了在半导体、电介质/金属复合体及集成电路等中形成平坦面而使用的研磨垫。

背景技术

随着半导体设备高密度化，多层配线和伴随着它的层间绝缘膜形成、插塞、镶嵌等电极形成等的技术的重要度增加。随之，这些层间绝缘膜及电极的金属膜的平坦化工艺的重要度也增加。作为用于该平坦化工艺的有效率的技术，称作CMP（化学机械研磨；Chemical Mechanical Polishing）的研磨技术正在普及。

一般，CMP装置由保持作为被处理物的半导体晶片的研磨头、用来进行被处理物的研磨处理的研磨垫、以及保持上述研磨垫的研磨平台构成。并且，半导体晶片（以下，单称作晶片）的研磨处理通过使用浆液使晶片与研磨垫相对运动，将晶片表面的层的突出的部分除去，使晶片表面的层平坦化。

关于CMP的研磨特性，有以晶片的局部平坦性、全局平坦性的确保、划痕的防止、高研磨速率的确保等为代表那样的各种各样的要求特性。因此，为了实现这些要求特性，对于给研磨特性带来影响的因子中的、作为较大者之一的研磨垫的表面结构（槽和孔的样式）进行了各种各样的设计。

专利文献1：特许第4454833号公报

专利文献2：特许第3324643号公报

专利文献3：特许第3042593号公报。

发明内容

但是，在使用这样的在研磨表面整面上具有多个孔和多个槽的研磨垫的情况下，由于晶片中央部的平均研磨速率（以下，有单称作“研磨速率”的情况）不足，所以具有研磨速率的下降和研磨速率的晶片面内均匀性（以下，有单称作“面内均匀性”的情况）的恶化（所谓中心慢）的课题。

本发明是鉴于上述而做出的，目的是提供一种能够抑制因晶片中央部的研磨速率不足造成的研磨速率下降和面内均匀性的恶化的研磨垫。

发明者们着眼于槽的截面形状发现，通过将多个槽做成后面详细叙述的“倾斜槽”而带来较高的面内均匀性，如果将“倾斜槽”应用到具有多个孔的研磨垫中，则具有多个孔的研磨垫的课题被消除，能够得到显著的效果。

即，本发明是至少具有研磨层和垫层的研磨垫，其特征在于，在上述研磨层上设有在厚度方向上贯通的多个孔，并且在上述研磨层的研磨面上设有多个槽；贯通孔率为0.13%以上2.1%以下；上述研磨面与和该研磨面连续的槽侧面所成的角度在两侧面都为105度以上150度以下。

通过本发明，能够在抑制作为以往技术的课题的因晶片中央部的研磨速率不足造成的研磨速率的下降和面内均匀的恶化（所谓中心慢）的同时、使研磨剂的保持和流动性能改善。

附图说明

图1是表示有关本发明的一实施方式的研磨垫的倾斜槽和贯通孔的截面形状的例子的图。

图2A是表示倾斜槽的截面形状的例子（第1例）的图。

图2B是表示倾斜槽的截面形状的例子（第2例）的图。

图2C是表示倾斜槽的截面形状的例子（第3例）的图。

图3A是示意地表示从研磨层的上表面观察到的贯通孔的配置样式（第1例）的图。

图3B是示意地表示从研磨层的上表面观察到的贯通孔的配置样式（第2例）的图。

图4是表示在有关本发明的一实施方式的研磨垫中槽和贯通孔保持浆液的状态的部分剖面图。

图5是表示在有关本发明的一实施方式的研磨垫仅具有槽及贯通孔中的槽的情况下保持浆液的状态的部分剖面图。

图6是示意地表示有关本发明的一实施方式的研磨垫上的槽间距和槽宽的图。

具体实施方式

以下，说明用来实施本发明的形态。

本发明的研磨垫的研磨层表面具有槽。槽具有在槽宽方向的边缘端部与研磨面连续的侧面。并且，通过做成使研磨面与上述槽的和研磨面连续的侧面所成的角度（以下有称作“倾斜角度”的情况）的至少一方为105度以上150度以下的槽（以下有称作“倾斜槽”的情况）形状，能够在保持高研磨速率的同时抑制研磨速率的变动。通过具有倾斜角度为105度以上150度以下的槽形状，在晶片与研磨垫之间吸引力发挥作用，可以想到研磨速率上升。此外，通过吸引力作用，也伴随着研磨垫在晶片面内均匀地接触的效果，可以想到研磨速率的晶片面内均匀性变高（研磨轮廓变平坦）。