本发明专利技术涉及抛光系统、抛光垫以及半导体器件的制造方法。涉及一种抛光系统和应用该抛光系统的半导体器件的制造方法，该抛光系统最大化抛光垫附着并拆卸于平板的准确性和容易性，包括在上部安装有抛光垫的平板和安装到所述平板上的抛光垫，所述抛光垫包括抛光面和作为所述抛光面的相反面的平板附着面，所述平板附着面包括至少一个阴刻部，所述平板包括至少一个阳刻部，并且所述阳刻部和所述阴刻部为相互互补结合结构。互补结合结构。互补结合结构。
【技术实现步骤摘要】
抛光系统、抛光垫以及半导体器件的制造方法
[0001]涉及一种应用于抛光工艺的抛光系统，并且涉及一种应用于所述抛光系统的抛光垫和应用所述抛光系统的半导体器件的制造方法。
技术介绍
[0002]化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization，CMP)或者化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing，CMP)工艺可以在各种
中用于各种目的。CMP工艺在抛光对象的规定的被抛光面上进行，可以用于平坦化被抛光面、除去凝集的物质、解决晶格损伤、去除划痕与污染源等。
[0003]半导体工艺的CMP工艺技术可根据抛光对象膜质或者抛光后的表面的形状来进行分类。例如，可以按抛光对象膜质分为单晶硅(single silicon)或者多晶硅(poly silicon)，也可以按杂质的种类分为各种氧化膜或者钨(W)、铜(Cu)、铝(Al)、钌(Ru)、钽(Ta)等金属膜CMP工艺。并且，还可以按抛光后的表面的形状来分为改善基板表面的粗糙度的工艺、平坦化多层电路布线导致的段差的工艺、以及用于抛光后选择性形成电路布线的器件分离工艺。
[0004]可以在半导体器件的制造过程中多次应用CMP工艺。半导体器件包括多个层，并且每个层都包括复杂且微细的电路图案。另外，在最近的半导体器件中，单个芯片大小减小，且各层的图案都向着更复杂且微细的方向进化。因此，在半导体器件的制备过程中，CMP工艺的目的已经扩展到不仅包括电路布线的平坦化，还包括电路布线的分离及布线表面的改善等，其结果正在要求更加精密可靠的CMP性能。
[0005]这种用于CMP工艺的抛光垫作为通过摩擦来将被抛光面加工至目的水平的工艺用部件，在抛光后的被抛光对象的厚度均匀度、被抛光面的平坦度、抛光质量等方面可视为最重要的因素之一。
技术实现思路
[0006]专利技术要解决的问题
[0007]一实施例旨在提供一种抛光系统，其作为能够准确地附着并容易地拆卸抛光垫的抛光系统，在系统寿命(life time)延长的同时抛光效率大大提升，从而能够在抛光率、抛光平坦度以及缺陷防止方面最终实现优异的抛光性能。
[0008]另一实施例旨在提供一种抛光垫，其作为最适合应用于所述抛光系统的抛光垫，在自身的物性和结构方面，能够最大化所述抛光系统的效率。
[0009]又另一实施例旨在提供一种工艺方法，其作为应用所述抛光系统和所述抛光垫的半导体器件的制造方法，在需进行微细且精密的工艺控制(control)的半导体工艺中，应用最佳的所述抛光垫和利用该抛光垫的所述抛光系统，其结果，大大提升半导体器件制造工艺的效率，并且完成抛光的半导体基板的表面可以实现优异的物性。
[0010]用于解决问题的手段
[0011]在一实施例中，提供一种抛光系统，包括：平板，上部安装有抛光垫，以及抛光垫，安装于所述平板上；所述抛光垫包括抛光面和作为所述抛光面的相反面的平板附着面，所述平板附着面包括至少一个阴刻部，所述平板包括至少一个阳刻部，所述阳刻部和所述阴刻部为相互互补结合结构。
[0012]所述平板附着面包括至少两个阴刻部，对于至少两个所述阴刻部中的任意第一阴刻部和第二阴刻部，当将从各自的中心到所述平板附着面上所述抛光垫的中心的直线称为第一直线和第二直线时，所述第一直线和所述第二直线所形成的内角θ可以满足以下第1式，
[0013]第1式：
[0014]‑
1<cosθ<1。
[0015]所述抛光垫包括：抛光层，包括所述抛光面，以及缓冲层，包括所述平板附着面；所述阴刻部的深度D2与所述缓冲层的厚度D3和所述抛光垫的厚度D1可以满足以下第2式的相关关系，
[0016]第2式：
[0017]D3＜D2＜D1。
[0018]所述抛光垫包括：抛光层，包括所述抛光面，以及缓冲层，包括所述平板附着面；所述抛光面包括深度比所述抛光层的厚度小的至少一个凹槽，所述阴刻部的深度D2与所述抛光层的厚度D4、所述凹槽的深度d1以及所述抛光垫的厚度D1可以满足以下第3式的相关关系，
[0019]第3式：
[0020][0021]所述平板附着面包括中心区域和边缘区域，所述边缘区域为从所述平板附着面的边缘向所述抛光垫的中心的直线距离为第一直线距离R1的区域，当从所述平板附着面的边缘到所述抛光垫的中心的直线距离为第二直线距离R2时，所述第一直线距离R1与所述第二直线距离R2之比为0.2：1至0.5：1，所述阴刻部可以位于所述边缘区域。
[0022]在另一实施例中，提供一种抛光垫，包括：抛光面和作为所述抛光面的相反面的平板附着面；所述平板附着面包括至少一个阴刻部，所述阴刻部与通过所述平板附着面安装的平板上的阳刻部具有互补结合结构。
[0023]所述抛光垫包括：抛光层，包括所述抛光面，以及缓冲层，包括所述平板附着面；所述阴刻部的深度D2与所述缓冲层的厚度D3和所述抛光垫的厚度D1可以满足以下第2式的相关关系，
[0024]第2式：
[0025]D3＜D2＜D1。
[0026]所述抛光垫包括：抛光层，包括所述抛光面，以及缓冲层，包括所述平板附着面；所述抛光面包括深度比所述抛光层的厚度小的至少一个凹槽，所述阴刻部的深度D2与所述抛光层的厚度D4，所述凹槽的深度d1以及所述抛光垫的厚度D1可以满足以下第3式的相关关系：
[0027]第3式：
[0028][0029]在所述抛光垫中，所述抛光层包含含有氨基甲酸乙酯类预聚物的预备组合物的固化物，并且所述预备组合物中的异氰酸酯基含量可以为5重量％至11重量％。
[0030]所述抛光面包括两个以上所述凹槽，所述凹槽的深度为100μm至1500μm，宽度为100μm至1000μm，相邻的两个凹槽之间的间距可以为2mm至70mm。
[0031]在又另一实施例中，提供一种半导体器件的制造方法，其包括：将包括抛光面和作为所述抛光面的相反面的平板附着面的抛光垫结合于平板上的步骤，以及将抛光对象的被抛光面设置成与所述抛光面接触后，在加压条件下使所述抛光垫和所述抛光对象彼此相对旋转的同时抛光所述抛光对象的步骤；所述抛光对象包括半导体基板，所述平板附着面包括至少一个阴刻部，所述平板包括至少一个阳刻部，在将所述抛光垫结合于所述平板上的步骤中，使所述阳刻部和所述阴刻部相互接合。
[0032]所述抛光对象的被抛光面加压到所述抛光层的抛光面的荷重可以为0.01psi至20psi。
[0033]所述抛光垫和所述抛光对象的旋转速度分别可以为10rpm至500rpm。
[0034]专利技术效果
[0035]所述抛光系统具有可以通过所述阴刻部和所述阳刻部的互补结合结构来将抛光垫准确地附着于平板并容易地从所述平板拆卸的优点，由此防止平板的损伤和变形从而延长系统寿命，同时可以通过缩短工艺时间等大大提升工艺效率来在抛光率、抛光平坦度以及缺陷防止方面最终实现优异的抛光性能。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抛光系统，其中，包括：平板，上部安装有抛光垫，以及抛光垫，安装于所述平板上；所述抛光垫包括抛光面和作为所述抛光面的相反面的平板附着面，所述平板附着面包括至少一个阴刻部，所述平板包括至少一个阳刻部，所述阳刻部和所述阴刻部为相互互补结合结构。2.根据权利要求1所述的抛光系统，其中，所述平板附着面包括至少两个阴刻部，对于至少两个所述阴刻部中的任意第一阴刻部和第二阴刻部，当将从各自的中心到所述平板附着面上所述抛光垫的中心的直线称为第一直线和第二直线时，所述第一直线和所述第二直线所形成的内角θ满足以下第1式，第1式：
‑
1<cosθ<1。3.根据权利要求2所述的抛光系统，其中，所述阴刻部的中心是二等分所述阴刻部的平面形状的中心线上的中点。4.根据权利要求1所述的抛光系统，其中，所述抛光垫包括：抛光层，包括所述抛光面，以及缓冲层，包括所述平板附着面；所述阴刻部的深度D2与所述缓冲层的厚度D3和所述抛光垫的厚度D1满足以下第2式的相关关系，第2式：D3＜D2＜D1。5.根据权利要求1所述的抛光系统，其中，所述抛光垫包括：抛光层，包括所述抛光面，以及缓冲层，包括所述平板附着面；所述抛光面包括深度比所述抛光层的厚度小的至少一个凹槽，所述阴刻部的深度D2与所述抛光层的厚度D4、所述凹槽的深度d1以及所述抛光垫的厚度D1满足以下第3式的相关关系，第3式：6.根据权利要求1所述的抛光系统，其中，所述平板附着面包括中心区域和边缘区域，所述边缘区域为从所述平板附着面的边缘向所述抛光垫的中心的直线距离为第一直线距离R1的区域，当从所述平板附着面的边缘到所述抛光垫的中心的直线距离为第二直线距离R2时，
所述第一直线距离R1与所述第二直线距离R2之比为0.2：1至0.5：1，所述阴刻部位于所述边缘区域。7.根据权利要求6所述的抛光系统，其中，所述抛光面包括两个以上凹槽，所述凹槽的深度为100μm至1500μm，宽度为100μm至1000μm，相邻的两个凹槽之间的间距为2mm至70mm。8.根据权利要求1所述的抛光系统，其中，还包括：流体注入单元，用于根据需要在所述抛光面上施加流体。9.根据权利要求1所述的抛光系统，其中，还包括：加压单元，在2psi至7psi的范围内调节所述抛光垫对所述平板的加压荷重。10.一种抛光垫，其中，包括：抛光面和作为所述抛光面的相反面的平板附着面；所述平板附着面包括至少一个阴刻部，所述阴刻部与通过所述平板附着面安装的平板上的阳刻部具有互补结合结构。11.根据权利要求10所述的抛光垫，其中，包括：抛光层，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：安宰仁，金京焕，马圣欢，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：
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