本发明专利技术涉及抛光垫、抛光垫的制造方法及利用该抛光垫的半导体器件的制造方法，针对于上述抛光垫，制造抛光层时抛光组合物中包含未膨胀的(Unexpanded)固相发泡剂，并且，当进行固化工艺时，上述固相发泡剂发生膨胀，在抛光层中形成多个均匀的气孔，从而可防止半导体基板的表面产生缺陷。并且，本发明专利技术可提供应用上述抛光垫的半导体器件的制造方法。抛光垫的半导体器件的制造方法。抛光垫的半导体器件的制造方法。
【技术实现步骤摘要】
抛光垫、抛光垫的制造方法及半导体器件的制造方法
[0001]本专利技术涉及用于化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization，CM P)工艺的抛光垫、其制备方法及利用该抛光垫的半导体器件的制造方法。
技术介绍
[0002]半导体制造工艺中的化学机械平坦化(CMP)工艺为，将晶片(wafer)附着到头部并使其与形成在台板(platen)上的抛光垫的表面相接触的状态下，通过供应浆料来使晶片表面发生化学反应，同时使台板与头部相对运动来以机械方式平坦化晶片表面的凹凸部分的工艺。
[0003]化学机械平坦化(CMP)抛光后金属层应与基板晶片的下部层处于平行或同一平面上，但也有与此不同的“凹陷”现象，“凹陷(dishing)”是指，化学机械平坦化(CMP)抛光后在氧化物空位(oxide vacancy)或槽(trough)等较低的区域中引起的金属凹槽(recess)的现象。
[0004]随着半导体晶片及装置因细微的特征部分及更多的金属化层而变得越来越复杂，最近凹陷问题被认为是一个重要的问题。这种趋势要求抛光工艺中使用的消耗品具有更好的性能，以保持平坦性并限制抛光缺陷。
[0005]这些晶片及装置的缺陷可导致导电线路的电绝缘或短路，从而导致半导体装置无法运行。为了减少微划痕(microscratch)或震痕(chattermark)等抛光缺陷，可以通过使用软抛光垫来减少抛光缺陷。
[0006]并且，针对于软质金属层的化学机械平坦化(CMP)抛光，可通过使用更软的化学机械平坦化(CMP)抛光垫来减少抛光缺陷。
[0007]但是，虽然使用软垫的化学机械平坦化(CMP)抛光可改善抛光的基板中的缺陷，但由于软垫的柔性特性，这种软垫有可能导致金属化的半导体晶片表面凹陷增加。
[0008]为此，需要开发一种如下的抛光垫，即可减少对半导体晶片或装置基板的金属表面进行化学机械平坦化(CMP)抛光工艺而有可能产生的基板表面凹陷，可最小化产生在晶片的抛光缺陷，且可表现出适合工艺的抛光性能。
技术实现思路
[0009]专利技术要解决的问题
[0010]本专利技术的目的在于，提供一种抛光垫、抛光垫的制造方法及利用该抛光垫的半导体器件的制造方法。
[0011]本专利技术的另一目的在于，提供一种如下的抛光垫，即通过均匀地形成抛光垫内抛光层的气孔大小来调节对抛光层的抛光面的表面粗糙度特性，从而增加抛光工艺时与半导体基板直接接触的面积，并可防止半导体基板的表面产生缺陷。
[0012]本专利技术的又一目的在于，提供一种如下的抛光垫的制造方法，当制造抛光层时，抛光组合物中包含未膨胀的(Unexpanded)固相发泡剂，当进行固化工艺时，上述固相发泡剂
发生膨胀，从而在抛光层中形成均匀的多个气孔。
[0013]本专利技术又一目的在于，提供一种应用抛光垫的半导体器件的制造方法。
[0014]用于解决问题的手段
[0015]为了实现上述目的，根据本专利技术一实施例的抛光垫包括抛光层，上述抛光层包括多个气孔，根据下述式1或式2的值为0.5至1：
[0016][式1][0017][0018][式2][0019][0020]其中，
[0021]D10为10％体积累积分布上的气孔的直径，
[0022]D50为50％体积累积分布上的气孔的直径，
[0023]D90为90％体积累积分布上的气孔的直径。
[0024]根据本专利技术另一实施例的抛光垫包括抛光层，上述抛光层包括多个气孔，根据下述式3的值为0.5至1.5：
[0025][式3][0026][0027]其中，
[0028]D10为10％体积累积分布上的气孔的直径，
[0029]D50为50％体积累积分布上的气孔的直径，
[0030]D90为90％体积累积分布上的气孔的直径。
[0031]根据本专利技术又一实施例的抛光垫的制造方法可包括：
ⅰ
)制备预聚物组合物的步骤；
ⅱ
)制备包含上述预聚物组合物、发泡剂及固化剂的抛光层制造用组合物的步骤；以及
ⅲ
)通过使上述抛光层制造用组合物固化来制造抛光层的步骤。
[0032]根据本专利技术又一实施例的半导体器件的制造方法可包括：1)提供包括抛光层的抛光垫的步骤；以及2)以相接触的方式相对旋转上述抛光层的抛光面与半导体基板的被抛光面，由此对上述半导体基板进行抛光的步骤。
[0033]专利技术的效果
[0034]在本专利技术中，针对于上述抛光垫，制造抛光层时抛光组合物中包含未膨胀的(Unexpanded)固相发泡剂，并且，当进行固化工艺时，上述固相发泡剂发生膨胀，在抛光层中形成多个均匀的气孔，由此，通过调节对抛光层地抛光面的表面粗糙度特性，增加抛光工艺时与半导体基板直接接触的面积，从而可防止半导体基板的表面产生缺陷。
[0035]并且，本专利技术可提供应用上述抛光垫的半导体器件的制造方法。
附图说明
[0036]图1为有关根据本专利技术一实施例的体积累积直径的曲线图。
[0037]图2为有关制造根据本专利技术一实施例的抛光层时所包含的固相发泡剂的概念图。
[0038]图3为制造根据本专利技术一实施例的抛光层时，有关固相发泡剂的发泡的概念图。
[0039]图4为根据本专利技术一实施例的半导体器件制造工艺的简要工艺图。
[0040]图5为有关根据本专利技术一实施例的抛光层的气孔的电子扫描显微镜(SEM)测量结果。
[0041]图6为有关根据本专利技术一实施例的抛光层的气孔的电子扫描显微镜(SEM)测量结果。
[0042]图7为有关根据本专利技术一实施例的抛光层的气孔的电子扫描显微镜(SEM)测量结果。
[0043]图8为有关根据本专利技术一实施例的抛光层的气孔的电子扫描显微镜(SEM)测量结果。
[0044]图9为有关根据本专利技术一实施例的抛光层的气孔的电子扫描显微镜(SEM)测量结果。
[0045]图10为有关根据本专利技术一实施例的抛光层的气孔的电子扫描显微镜(SEM)测量结果。
[0046]图11为有关根据本专利技术一实施例的抛光层的气孔的电子扫描显微镜(SEM)测量结果。
[0047]图12为有关根据本专利技术一实施例的抛光层的气孔的电子扫描显微镜(SEM)测量结果。
[0048]图13为有关根据本专利技术一实施例的抛光层的气孔的电子扫描显微镜(SEM)测量结果。
[0049]图14为涉及相对于根据本专利技术一实施例的抛光层的抛光面的实际接触面积(Real Contact Area)。
[0050]图15为涉及相对于根据本专利技术一实施例的抛光层的抛光面的实际接触面积(Real Contact Area)。
[0051]图16为涉及相对于根据本专利技术一实施例的抛光层的抛光面的实际接触面积(Real Contact Area)。
[0052]附图标记说明
[0053]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，其特征在于，包括抛光层，所述抛光层包括多个气孔，所述气孔的根据下述式1或式2的值为0.5至1：[式1][式2]其中，D10为10％体积累积分布上的气孔的直径，D50为50％体积累积分布上的气孔的直径，D90为90％体积累积分布上的气孔的直径。2.根据权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，形成于所述抛光层的气孔的D50为15至65μm。3.根据权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述抛光层与半导体基板的实际接触面积为0.02至0.05mm2。4.根据权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述气孔的根据下述式3的值为0.5至1.5：[式3]其中，D10为10％体积累积分布上的气孔的直径，D50为50％体积累积分布上的气孔的直径，D90为90％体积累积分布上的气孔的直径。5.根据权利要求1所述的抛光垫，其特征在于，所述抛光层包括源自未膨胀的固相发泡剂的外皮，所述外皮为选自由偏二氯乙烯类共聚物、丙烯腈类共聚物、甲基丙烯腈类共聚物及丙烯酸类共聚物组成的组中的一种以上。6.一种抛光垫的制造方法，其特征在于，包括：
ⅰ
)制备预聚物组合物的步骤，
ⅱ
)制备包含所述预聚物组合物、发泡剂及固化剂的抛光层制造用组合物的步骤，以及
ⅲ
)通过使所述抛光层制造用组合物固化来制造抛光层的步骤；所述抛光层包括多个气孔，所述气孔根据下述式1或式2的值为0.5至1：[式1]...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹钟旭，安宰仁，郑恩先，许惠暎，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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。