[发明专利]研磨片、其制造方法以及利用其的半导体器件的制造方法

说明书

本发明的实例涉及一种半导体的化学机械研磨(chemical mechanicalplanarization，CMP)工序中使用的研磨片、其制造方法以及利用其的半导体器件的制造方法，本发明实例的研磨片可通过在进行研磨后调节研磨片的表面粗糙度特性来提高研磨率、显著减少晶圆的表面残留物、表面划痕以及振痕。

技术领域

本发明的多个实例涉及研磨后的表面粗糙度特性得到调节的研磨片、其制造方法以及利用其的半导体器件的制造方法。

背景技术

在半导体制造工序中，化学机械研磨工序为如下的工序，即，在使晶圆(wafer)等半导体基板附着于头部并与在平台(platen)上所形成的研磨片的表面相接触的状态下，通过供给浆料来半导体基板表面产生化学反应，并使得平台和头部进行相对运动，由此以机械方式对半导体基板表面的凹凸部分进行平坦化。

研磨片是在这种化学机械研磨工序中起到重要作用的必要原材料，通常由聚氨酯类树脂形成，在表面设置有用于形成浆料的大面积流动的沟槽(groove)和用于支持细微流动的气孔(pore)。其中，研磨片内的气孔可通过利用具有空隙的固相发泡剂、气相发泡剂、液相发泡剂来形成，或者能够以通过产生化学反应来产生气体的方式形成。

但是，虽然通过使用上述气相发泡剂或液相发泡剂来形成微细气孔的方式具有不产生对化学机械研磨工序产生影响的排出物质的优点，但可存在很难精密调节气孔的大小及大小分布、气孔的数量的问题。并且，由于没有微细气孔的外壁，因而还存在不利于在化学机械研磨工序中维持微细气孔的形态的缺点。

相反，与使用气相发泡剂或挥发性液相发泡剂的方式相反，通过使用具有外壁和空隙的固相发泡剂来制造研磨片的方式反而具有可精密调节气孔的形态、大小分布、气孔数量的优点，由于有固相发泡剂的外壁，因而有利于在化学机械研磨工序中维持微细气孔的形态。

但是，使用固相发泡剂的方式存在如下的问题，即，很难自由调节固相发泡剂的形态，在通过向聚合物混合放入固相发泡剂来进行制备的过程中，有可能在研磨片的内部部分发生固相发泡剂凝聚现象。

由于这种很难调节微细气孔的形态的情况以及在研磨片内部分发生气孔凝聚现象的情况还可对化学机械研磨工序的重要性能中的研磨率、平坦化、在晶圆表面产生的残留物(residue)、划痕(scratch)以及振痕(chatter mark)等产生影响，因而对此进行的控制尤为重要。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：韩国公开专利公报第2008-0037719号。

发明内容

本发明用于解决现有技术的上述问题。

本发明的目的在于提供如下的研磨片及其制造方法，即，本发明的研磨片可通过控制微细气孔的形态及凝聚现象来将研磨后的研磨片的表面粗糙度特性调节到规定水平，由此改善在晶圆表面产生残留物、划痕及振痕特性，可进一步提高研磨率。

并且，本发明的目的在于，提供利用上述研磨片来制造半导体器件的方法。

为了实现上述目的，一实例提供如下的研磨片，即，利用硅氧化膜晶圆(PETEOSwafer)来在以200cc/分钟的速度向研磨片上喷射煅烧二氧化铈浆料的过程中分别对25片假(dummy)晶圆进行60秒钟的研磨，分别对2片监测(monitoring)晶圆进行60秒钟的研磨，之后在利用光学用表面粗糙度测定仪测定研磨后的上述研磨片时，在基于ISO25178-2标准的面积材料比曲线中满足下式5及式6：

[式5]

Spk/Svk＜1.2；

[式6]

0.1≤Spk/Sk≤1.1，