(57)【要約】      （修正有）【課題】化学機械的研磨効率を低下することなく、インサイチュ終末点検出が可能な研磨テーブル、及びその製造方法、並びにそれを用いた化学機械的研磨工程のモニター方法および研磨工程の終末点検出方法を提供する。【解決手段】研磨層３及びこの研磨層より薄い擬似の窓領域３ａを有する研磨パッド、並びに、一部に貫通領域であるホールＨとそれを塞ぐ透明のプラテン窓１ａを有するプラテンを用意する。研磨パッドの疑似の窓領域３ａとプラテン窓１ａが対向するように研磨パッドをプラテンに貼り付け、この疑似の窓領域３ａを通過する光をモニタリングして研磨の終末点を検出する。【選択図】図１
2005012182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インサイチュモニターのための化学機械的研磨パッドにおいて、擬似の窓領域を備える研磨層を含むが、前記擬似の窓領域は前記研磨層より薄い厚さを有することを特徴とする化学機械的研磨パッド。
【請求項２】
前記擬似の窓領域にリセス領域が隣接することを特徴とする請求項１に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項３】
前記擬似の窓領域に隣接した透明な支持層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項４】
インサイチュモニターのための化学機械的研磨パッドにおいて、リセス領域を有する研磨層を含むが、前記リセス領域に隣接して擬似の窓領域が形成されてなることを特徴とする化学機械的研磨パッド。
【請求項５】
前記擬似の窓領域は、半透明であることを特徴とする請求項４に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項６】
前記擬似の窓領域は、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項４に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項７】
前記研磨層の材料は、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、ポリウレタンまたはポリブタジエン（ＰＢＤ）であることを特徴とする請求項４に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項８】
前記研磨層は、プラテンと相互作用することを特徴とする請求項４に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項９】
前記プラテンは、透明材料で構成されたプラテン窓を含むことを特徴とする請求項８に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項１０】
前記透明材料は、ポリカーボネート、ポリテレフタル酸エチレングリコール、ポリプロピレン、２−アリールグリコール炭酸塩、石英またはガラスであることを特徴とする請求項９に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項１１】
前記プラテン窓は、前記プラテンと共に平らであって前記プラテン及び前記研磨層間のリセス領域を保存してなることを特徴とする請求項９に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項１２】
前記プラテン窓は、前記プラテンから突出して前記プラテン及び前記研磨層間のリセス領域の体積を減少させてなることを特徴とする請求項９に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項１３】
前記プラテン窓は、前記プラテンから突出して前記プラテン及び前記研磨層間のリセス領域を満たすことを特徴とする請求項９に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項１４】
インサイチュモニターのための化学機械的研磨パッドにおいて、透明な支持層を備える研磨層を含むが、前記透明な支持層に擬似の窓領域が隣接することを特徴とする化学機械的研磨パッド。
【請求項１５】
前記研磨層に付着したプラテン層をさらに含むが、前記プラテン層は前記プラテン層と
共に平らなプラテン窓を備えて前記透明な支持層は前記研磨層と共に平らであることを特徴とする請求項１４に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項１６】
前記研磨層に付着したプラテン層をさらに含むが、前記プラテン層は前記プラテン層から突出したプラテン窓を備えて前記透明な支持層は前記研磨層からリセスされてなることを特徴とする請求項１４に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項１７】
前記研磨層に付着したプラテン層をさらに含むが、前記プラテン層は前記プラテン層からリセスされたプラテン窓を備えて前記透明な支持層は前記研磨層から突出してなることを特徴とする請求項１４に記載の化学機械的研磨パッド。
【請求項１８】
インサイチュモニターのための化学機械的研磨プラテンにおいて、プラテン窓を備えるプラテン層を含むが、前記プラテン窓は前記プラテン層より高いように突出してなることを特徴とする研磨プラテン。
【請求項１９】
前記プラテン層に付着した研磨層をさらに含むが、前記突出したプラテン窓は前記プラテン層及び前記研磨層間のリセス領域の体積を減少させてなることを特徴とする請求項１８に記載の研磨プラテン。
【請求項２０】
前記プラテン層に付着した研磨層をさらに含むが、前記突出したプラテン窓は前記プラテン層及び前記研磨層間のリセスされた領域を満たすことを特徴とする請求項１８に記載の研磨プラテン。
【請求項２１】
インサイチュモニターのための化学機械的研磨プラテンにおいて、プラテン窓を備えるプラテン層を含むが、前記プラテン窓は前記プラテン層内でリセスされてなることを特徴とする研磨プラテン。
【請求項２２】
前記プラテン層に付着した研磨層をさらに含むが、前記研磨層は前記研磨層から突出した透明な支持層を有して前記突出した支持層は前記プラテン窓及び前記支持層間のリセス領域の体積を減少させてなることを特徴とする請求項２１に記載の研磨プラテン。
【請求項２３】
前記プラテン層に付着した研磨層をさらに含むが、前記研磨層は前記研磨層から突出した透明な支持層を有して前記突出した支持層は前記プラテン窓及び前記支持層間のリセス領域を満たすことを特徴とする請求項２１に記載の研磨プラテン。
【請求項２４】
化学機械的研磨工程をインサイチュモニターする方法において、プラテン上に化学機械的研磨パッドを形成するが、前記化学機械的研磨パッドは研磨層及び擬似の窓領域を備えて前記擬似の窓領域は前記研磨層より薄く、前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記化学機械的研磨工程を制御することを含むことを特徴とするインサイチュモニター方法。
【請求項２５】
前記擬似の窓領域に隣接したリセス領域が形成されてなることを特徴とする請求項２４に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項２６】
前記擬似の窓領域に隣接するように透明な支持層を形成することをさらに含むが、前記モニターされる光は前記擬似の窓領域だけでなく前記透明な支持層を通過することを特徴とする請求項２４に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項２７】
化学機械的研磨工程をインサイチュモニターする方法において、プラテン上に化学機械的研磨パッドを形成するが、前記化学機械的研磨パッドはリセス領域を有する研磨層を備
えて前記リセス領域に隣接した擬似の窓領域を形成して前記擬似の窓領域は前記研磨層より薄く、
前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記化学機械的研磨工程を制御することを含むことを特徴とするインサイチュモニター方法。
【請求項２８】
前記プラテン内に前記プラテンと共に平らなプラテン窓を設置することをさらに含むが、前記リセス領域は前記プラテン及び前記研磨層間に存在することを特徴とする請求項２７に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項２９】
前記プラテンに前記プラテンから突出したプラテン窓を設置することをさらに含むが、前記突出したプラテン窓は前記プラテン及び前記研磨層間の前記リセス領域の体積を減少させることを特徴とする請求項２７に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項３０】
前記プラテンに前記プラテンから突出したプラテン窓を設置することをさらに含むが、前記突出したプラテン窓は前記プラテン及び前記研磨層間の前記リセス領域を満たすことを特徴とする請求項２７に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項３１】
化学機械的研磨工程をインサイチュモニターする方法において、プラテン上に化学機械的研磨パッドを形成するが、前記化学機械的研磨パッドは研磨層及び透明な支持層を備えて前記透明な支持層に隣接する擬似の窓領域を形成し、
前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記化学機械的研磨工程を制御することを含むことを特徴とするインサイチュモニター方法。
【請求項３２】
前記プラテン内に前記プラテンと共に平らなプラテン窓を設置することをさらに含むが、前記透明な支持層は前記研磨層と共に平らであることを特徴とする請求項３１に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項３３】
前記プラテンに前記プラテンから突出したプラテン窓を設置することをさらに含むが、前記透明な支持層は前記研磨層からリセスされてなることを特徴とする請求項３１に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項３４】
前記プラテン内に前記プラテンからリセスされたプラテン窓を設置することをさらに含むが、前記透明な支持層は前記研磨層から突出してなることを特徴とする請求項３１に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項３５】
化学機械的研磨工程をインサイチュモニターする方法において、プラテン上に化学機械的研磨パッドを形成するが、前記化学機械的研磨パッドは研磨層及び擬似の窓領域を備えて前記プラテンはプラテン層及びプラテン窓を備えて前記プラテン窓は前記プラテン層より高いように突出し、
前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記化学機械的研磨工程を制御することを含むことを特徴とするインサイチュモニター方法。
【請求項３６】
前記研磨パッドは、前記擬似の窓領域に隣接したリセス領域を有するように形成されてなることを特徴とする請求項３５に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項３７】
前記突出したプラテン窓は、前記プラテン層及び前記研磨層間の前記リセス領域の体積を減少させることを特徴とする請求項３６に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項３８】
前記突出したプラテン窓は、前記プラテン層及び前記研磨層間の前記リセス領域を満たすことを特徴とする請求項３６に記載のインサイチュモニター方法。
【請求項３９】
化学機械的研磨工程をインサイチュモニターするための化学機械的研磨パッドの製造方法において、
研磨層を形成し、
前記研磨層内に擬似の窓領域を形成することを含むが、前記擬似の窓領域は前記研磨層より薄いように形成されてなることを特徴とする研磨パッドの製造方法。
【請求項４０】
前記擬似の窓領域に隣接するようにリセス領域が形成されることを特徴とする請求項３９に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項４１】
前記擬似の窓領域に隣接する透明な支持層を設置することをさらに含むが、前記モニターされる光は前記擬似の窓領域だけでなく前記透明な支持層を通過することを特徴とする請求項４０に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項４２】
化学機械的研磨工程をインサイチュモニターするための化学機械的研磨パッドの製造方法において、
研磨層を形成し、
前記研磨層内にリセスされた領域を形成して前記リセス領域に隣接する擬似の窓領域を形成することを含むことを特徴とする研磨パッドの製造方法。
【請求項４３】
前記研磨層にプラテンを付着させることをさらに含むが、前記プラテンは前記プラテンと共に平らなプラテン窓を備えて前記リセス領域は前記プラテン及び前記研磨層間に位置することを特徴とする請求項４２に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項４４】
前記研磨層にプラテンを付着させることをさらに含むが、前記プラテンは前記プラテンから突出したプラテン窓を備えて前記突出したプラテン窓は前記プラテン及び前記研磨層間の前記リセス領域の体積を減少させることを特徴とする請求項４２に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項４５】
前記研磨層にプラテンを付着させることをさらに含むが、前記プラテンは前記プラテンから突出したプラテン窓を備えて前記突出したプラテン窓は前記プラテン及び前記研磨層間の前記リセス領域を満たすことを特徴とする請求項４２に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項４６】
化学機械的研磨工程をインサイチュモニターするための化学機械的研磨パッドの製造方法において、
研磨層を形成し、
前記研磨層内にリセス領域を形成して、
前記リセス領域内に透明な支持層を設置して前記透明な支持層に隣接する擬似の窓領域を形成することを含むことを特徴とする研磨パッドの製造方法。
【請求項４７】
前記研磨層にプラテンを付着させることをさらに含むが、前記プラテンは前記プラテンと共に平らなプラテン窓を備えて前記透明な支持層は前記研磨層と共に平らであることを特徴とする請求項４６に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項４８】
前記研磨層にプラテンを付着させることをさらに含むが、前記プラテンは前記プラテンから突出したプラテン窓を備えて前記透明な支持層は前記研磨層からリセスされたことを特徴とする請求項４６に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項４９】
前記研磨層にプラテンを付着させることをさらに含むが、前記プラテンは前記プラテンからリセスされたプラテン窓を備えて前記透明な支持層は前記研磨層から突出したことを
特徴とする請求項４６に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項５０】
前記リセス領域は、前記研磨層の後面に形成することを特徴とする請求項４６に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項５１】
前記透明な支持層は、前記リセス領域内に整合するように設置された前記リセス領域から突出するように設置されることを特徴とする請求項４６に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項５２】
化学機械的研磨工程をインサイチュモニターするためのプラテンの製造方法において、
プラテン層を形成し、
前記プラテン層を貫通するホールを形成し、
前記ホール内にプラテン窓を設置することを含むが、前記プラテン窓は前記プラテン層から突出するように設置されることを特徴とする研磨パッドの製造方法。
【請求項５３】
前記プラテン層に研磨層を付着させることをさらに含むが、前記突出したプラテン窓は前記プラテン層及び前記研磨層間のリセス領域の体積を減少させることを特徴とする請求項５２に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項５４】
前記プラテン層に研磨層を付着させることをさらに含むが、前記突出したプラテン窓は前記プラテン層及び前記研磨層間のリセス領域を満たすことを特徴とする請求項５２に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項５５】
化学機械的研磨工程の終末点を検出する方法において、
プラテン上にパッドを形成するが、前記パッドは研磨層及び擬似の窓領域を備えて前記擬似の窓の領域は前記研磨層より薄く、
前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記終末点を検出することを含むことを特徴とするインサイチュ終末点検出方法。
【請求項５６】
化学機械的研磨工程の終末点を検出する方法において、
プラテン上にパッドを形成するが、前記パッドはリセス領域を有する研磨層を備えて前記リセス領域に隣接した擬似の窓領域を形成して前記擬似の窓領域は前記研磨層より薄く、
前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記終末点を検出することを含むことを特徴とするインサイチュ終末点検出方法。
【請求項５７】
化学機械的研磨工程の終末点を検出する方法において、
プラテン上にパッドを形成するが、前記パッドは研磨層及び透明な支持層を備えて前記透明な支持層に隣接した擬似の窓領域を形成し、
前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記終末点を検出することを含むことを特徴とするインサイチュ終末点検出方法。
【請求項５８】
化学機械的研磨工程の終末点を検出する方法において、
プラテン上にパッドを形成するが、前記パッドは研磨層及び擬似の窓領域を備えて前記プラテンはプラテン層及びプラテン窓を備えて、前記プラテン窓は前記プラテン層より高いように突出し、
前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記終末点を検出することを含むことを特徴とするインサイチュ終末点検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体素子の製造に使われる装備に係り、特に化学機械的研磨装備の研磨テーブル、これを用いて化学機械的研磨工程をモニターする方法、これを用いて終末点を検出する方法及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の集積度が増加するによって多層配線技術（ｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒｅｄ  ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）が広く使われている。この場合に、前記多層配線はそれらの間に介在する層間絶縁膜により絶縁される。前記層間絶縁膜の表面プロファイルはフォト工程のような後続工程に直接的に影響を与える。このため、前記層間絶縁膜は半導体基板の全面にかけて完全平坦化されることが望ましい。これに加えて、高性能（ｈｉｇｈ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）半導体素子を製造するためには金属配線として銅配線が広く使われている。このような銅配線は一般的にダマシン工程（ｄａｍａｓｃｅｎｅ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を用いて形成される。ひいては、高い集積度（ｈｉｇｈ  ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｄｅｎｓｉｔｙ）を有する半導体素子を製造するためには、高い縦横比（ｈｉｇｈ  ａｓｐｅｃｔ  ｒａｔｉｏ）を有するコンタクトホールを形成しなければならない。このようなコンタクトホールは導電膜で形成されたコンタクトプラグで詰められ、前記コンタクトプラグは平坦化工程を用いて形成される。
【０００３】
最近、化学機械的研磨工程が前記平坦化工程及びダマシン工程に広く使われている。前記化学機械的研磨工程は研磨テーブルを有する化学機械的研磨装備を用いて実施される。前記化学機械的研磨工程を成功的に実施するためには終末点を検出する方法が使われなければならない。これにより、最近の化学機械的研磨装備はインサイチュ終末点検出器（ｉｎ−ｓｉｔｕ  ｅｎｄ  ｐｏｉｎｔ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ）を備える。
【０００４】
前記インサイチュ終末点検出器を有する化学機械的研磨装備が、ラスティグ（Ｌｕｓｔｉｇ）らによる特許文献１に開示されている。ラスティグらによれば、前記研磨テーブルは研磨パッド及び前記研磨パッドを支持するプラテン（ｐｌａｔｅｎ）を有する。前記プラテンはそれの所定領域を貫通する開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）を有し、前記開口部に透明な窓（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  ｗｉｎｄｏｗ）が装着される。前記研磨パッドも前記透明な窓の上部に位置する開口部を有する。前記インサイチュ終末点検出器は前記透明な窓の下部に設置される。これにより、前記研磨パッド上でウエーハが研磨される期間、前記終末点検出器から生成した（ｇｅｎｅｒａｔｅｄ）入射光（ｉｎｃｉｄｅｎｔ  ｌｉｇｈｔ）は前記窓を通じて前記ウエーハの表面に照射され、前記ウエーハの表面に照射された前記入射光は前記窓を通じて反射する。前記終末点検出器は、前記化学機械的研磨工程期間前記反射光（ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ  ｌｉｇｈｔ）の反射率（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）を持続的に測定し、前記測定された反射率から終末点を求める（ｆｉｎｄ）。この場合に、前記研磨パッドの開口部はスラリー（ｓｌｕｒｒｙ）で詰めることができる。これにより、前記入射光及び前記反射光の透過率（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）が減少したり前記入射光及び前記反射光が散乱したりすることがある（ｓｃａｔｔｅｒｅｄ）。このような透過率の減少及び光の散乱は前記終末点検出器の機能を低下させる。
【０００５】
これに加えて、前記インサイチュ終末点を検出するための他の化学機械的研磨装備がビラング（Ｂｉｒａｎｇ）らによる特許文献２に「化学機械的研磨動作をインサイチュモニターするための装備及び方法（Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｉｎ−ｓｉｔｕ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｏｆ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ）」という名称で開示されている。ビラングらによれば、前記化学機械的研磨装備の研磨パッドは上部パッド及び下部パッドに分けられる（ｄｉｖｉｄｅｄ）。前記下部パッドはその所定領域を貫通するホールを有し、前記上部パッドはいかなるホールも有しない。これにより、前記下部パッドのホールを覆う前記上部パッドは、前記インサイチュ終末点検出器から発散されるレーザービームに対する窓としての役割を有する。
【０００６】
前記上部研磨パッドは、化学機械的研磨工程を実施する期間半導体基板上に形成された物質膜を平坦化させるところに使われる実質的な研磨パッドの役割を有する。これに反し、前記下部研磨パッドは一般的に半導体基板の全面上における研磨均一度、すなわちグローバル研磨均一度（ｇｌｏｂａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）を向上させるためのクッション（ｃｕｓｉｏｎ）の役割を有する。これにより、前記下部研磨パッドは前記上部研磨パッドとは違った物質膜であることができる。例えば、前記上部研磨パッドはポリウレタン（ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ）のような固い物質（ｈａｒｄ  ｍａｔｅｒｉａｌ）で構成される反面、前記下部研磨パッドは前記ポリウレタンより軟らかい（ｓｏｆｔ）物質からなることができる。結果的に、前記上部研磨パッドの使用時間の増加にしたがって前記下部研磨パッドが露出する場合に、研磨工程条件が変化して研磨効率の低下を誘発させることができる。
【特許文献１】米国特許第５，４３３，６５１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，９６４，６４３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、インサイチュ終末点検出器の機能の低下なしに化学機械的研磨効率の極大化に適合する研磨テーブルを提供することにある。
【０００８】
本発明が解決しようとするほかの技術的課題は、インサイチュ終末点検出器の機能の低下なしに化学機械的研磨効率を極大化させることができる研磨テーブルを用いて化学機械的研磨工程をモニター（ｍｏｎｉｔｏｒ）する方法を提供することにある。
【０００９】
本発明が解決しようとするまた他の技術的課題は、インサイチュ終末点検出器の機能の低下なしに化学機械的研磨効率を極大化させることができる研磨テーブルを用いて化学機械的研磨工程の終末点を検出する（ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ）方法を提供することにある。
【００１０】
本発明が解決しようとするまた他の技術的課題は、インサイチュ終末点検出器の機能の低下なしに化学機械的研磨効率を極大化させることができる研磨テーブルを製造する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一様態によれば、化学機械的研磨工程のインサイチュモニターのための研磨パッド（ｐａｄ）が提供される。例えば、前記研磨パッドは擬似の窓（ｐｓｅｕｄｏ  ｗｉｎｄｏｗ）領域を有する研磨層を備える。前記擬似の窓領域は前記研磨層より薄い厚さを有する。
【００１２】
本発明の他の実施例において、前記研磨パッドはリセス（ｒｅｃｅｓｓ）領域を有する研磨層を備える。その結果、前記リセス領域に隣接する擬似の窓領域が提供される。
【００１３】
本発明のまた他の実施例において、前記研磨パッドは透明な支持層（ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）を有する研磨層を備える。その結果、前記透明な支持層に隣接する擬似の窓領域が提供される。
【００１４】
本発明のほかの様態によれば、化学機械的研磨工程のインサイチュモニターのための研磨プラテン（ｐｌａｔｅｎ）が提供される。例えば、前記研磨プラテンはプラテン窓を有するプラテン層を備える。前記プラテン窓は前記プラテン層よりさらに高いように突出する。
【００１５】
本発明のまた他の様態によれば、化学機械的研磨工程をインサイチュモニターする方法が提供される。例えば、前記インサイチュモニター方法はプラテン上に研磨パッドを準備することを含む。前記研磨パッドは研磨層及び擬似の窓領域を備え、前記擬似の窓領域は前記研磨層より薄い厚さを有する。続いて、前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記化学機械的研磨工程を制御する。
【００１６】
本発明のほかの実施例において、前記インサイチュモニター方法は、プラテン上に研磨パッドを準備することを含む。前記研磨パッドはリセス領域を有する研磨層を備える。それによって、前記リセス領域に隣接する擬似の窓領域が提供される。前記擬似の窓領域は前記研磨層より薄い厚さを有する。続いて、前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記化学機械的研磨工程を制御する。
【００１７】
本発明のまた他の実施例において、前記インサイチュモニター方法は、プラテン上に研磨パッドを準備することを含む。前記研磨パッドは研磨層及び透明な支持層を備える。その結果、前記透明な支持層に隣接する擬似の窓領域が提供される。前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記化学機械的研磨工程を制御する。
【００１８】
本発明のまた他の実施例において、前記インサイチュモニター方法は、プラテン上に研磨パッドを準備することを含む。前記研磨パッドは研磨層及び擬似の窓領域を備え、前記プラテンはプラテン層及びプラテン窓を備える。前記プラテン窓は前記プラテン層より高いように突出する。前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記化学機械的研磨工程を制御する。
【００１９】
本発明のまた他の様態によれば、化学機械的研磨工程のインサイチュモニターのための研磨パッドの製造方法が提供される。例えば、前記研磨パッドの製造方法は研磨層を準備することと、前記研磨層内に擬似の窓領域を形成することを含む。前記擬似の窓領域は前記研磨層より薄い厚さを有する。
【００２０】
本発明のほかの実施例において、前記研磨パッドの製造方法は、研磨層を準備することを含む。前記研磨層内にリセスされた領域を形成して前記リセス領域に隣接した擬似の窓領域を形成する。
【００２１】
本発明のまた他の実施例において、前記研磨パッドの製造方法は、研磨層を準備することと前記研磨層内にリセス領域を形成することを含む。前記リセス領域内に透明な支持層を配置する。その結果、前記透明な支持層に隣接する擬似の窓領域が形成される。
【００２２】
本発明のまた他の様態によれば、化学機械的研磨工程をインサイチュモニターするためのプラテンの製造方法が提供される。例えば、前記プラテンの製造方法はプラテン層を準備することと前記プラテン層内にホールを形成することを含む。前記ホール内にプレート窓を設置する。前記プラテン窓は前記プラテン層の表面から突出するように設置される。
【００２３】
本発明のまた他の様態によれば、化学機械的研磨工程の終末点をインサイチュ検出する方法が提供される。例えば、前記終末点検出方法は、プラテン上にパッドを提供することを含む。前記パッドは研磨層及び擬似の窓領域を備える。前記擬似の窓領域は前記研磨層
より薄い厚さを有する。前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして終末点を検出する。
【００２４】
本発明のほかの実施例において、前記終末点検出方法は、プラテン上にパッドを提供することを含む。前記パッドはリセス領域を有する研磨層を備える。その結果、前記リセス領域に隣接する擬似の窓領域が形成される。前記擬似の窓領域は前記研磨層より薄い厚さを有する。前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして終末点を検出する。
【００２５】
本発明のまた他の実施例において、前記終末点検出方法は、プラテン上にパッドを提供することを含む。前記パッドは研磨層及び透明な支持層を備える。その結果、前記透明な支持層に隣接する擬似の窓領域が形成される。前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして終末点を検出する。
【００２６】
本発明のまた他の実施例において、前記終末点検出方法は、プラテン上にパッドを提供することを含む。前記パッドは研磨層及び擬似の窓領域を備えて、前記プラテンはプラテン層及びプラテン窓を備える。前記プラテン窓は前記プラテン層より高いように突出する。前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして終末点を検出する。
【発明の効果】
【００２７】
前述したように本発明による研磨テーブルは、擬似の窓領域を含む研磨パッドを採択する。前記研磨パッドは、従来の研磨パッドの材料として広く使われるポリウレタンと同様の研磨性質（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ｐｒｏｐｅｒｔｙ）を有するシンジオタクチック１，２−ポリブタジエンで構成される。また、前記研磨パッドは平らな上部面及びリセス領域を定義する段差を有する下部面（ｓｔｅｐｐｅｄ  ｂｏｔｔｏｍ  ｓｕｒｆａｃｅ）を有するように製作される。結果的に、前記リセス領域は前記擬似の窓領域を限定して、前記擬似の窓領域は光を透過させるパッド窓の役割を有する。これにより、終末点検出に充分な光透過率（ｌｉｇｈｔ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）を有する信頼性のある研磨パッドを具現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付図面を参照しながら本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。しかし、本発明はここで説明される実施例に限定されることなくほかの形態で具体化できる。むしろ、ここで紹介される実施例は開示された内容が徹底して完全になりうるようにそして当業者に本発明の思想が十分に伝えられることができるようにするために提供される。図面において、構成要素（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）の大きさ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）は明確性を期するために誇張されている。明細書全体において、同一参照番号は同一構成要素を示す。
【００２９】
図１は、本発明の実施例による研磨テーブル４ａを示す。図示するように、前記研磨テーブル４ａはプラテン及び研磨パッドを備える。前記研磨パッドは半透明なインサイチュ窓領域３ａ、すなわち擬似の窓領域を有する研磨層３を備える。前記プラテンはプラテン窓１ａを有するプラテン層１を備える。図１に示す前記プラテン及び研磨パッドの幾何学的な形態はホールＨ及びボイドＶを有する。前記ボイドＶは空気またはほかの気体で満たすことができる。図１に示すように、前記研磨パッド層３は所定領域を過ぎる貫通ホールを有しない。前記プラテンの上部面及び前記研磨パッドの段差を有する下部面はボイドＶを定義する。例えば、前記研磨層３は半透明材料であるシンジオタクチック１，２−ポリブタジエン（ｓｙｎｄｉｏｔａｃｔｉｃ１，２−ｐｏｌｙｂｕｔａｄｉｅｎｅ）、ポリウレタンまたはポリブタジエン（ｐｏｌｙｂｕｔａｄｉｅｎｅ；ＰＢＤ）で構成される。例えば、前記インサイチュ窓領域３ａは、光が透過するように１．０ｍｍないし２．０ｍｍの厚さ、または１．５ｍｍないし２．０ｍｍの厚さを有する。
【００３０】
例えば、前記プラテン層１は、ステンレススチールなどの金属材料で構成される。図１に示すように、前記プラテン窓１ａの上部面は、前記プラテン層１の上部面と同一レベル（ｌｅｖｅｌ）または実質的に同一レベルに位置する。例えば、前記プラテン窓１ａはポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリテレフタル酸エチレングリコール（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅｇｌｙｃｏｌ）、ポリプロピレン（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、２−アリールグリコール炭酸塩（２−ａｒｙｌｇｌｙｃｏｌｃａｒｂｏｎａｔｅ）、石英（ｑｕａｒｔｚ）またはガラスなどの透明材料で構成される。例えば、前記ボイドＶは前記プラテンのホールＨの上部に位置する。また、前記ボイドＶは前記擬似の窓領域３ａ及びプラテン窓１ａ間のリセス領域に形成される。
【００３１】
図２は、本発明の他の実施例による研磨テーブル４ｂを示す。図２に示すように、前記研磨テーブル４ｂはプラテン及び研磨パッドを備える。図２に示す例において、前記プラテン及び研磨パッドは図１のプラテン及び研磨パッドと本質的に同一である。すなわち、前記プラテンはプラテン窓５１ａを有するプラテン層５１を備え、前記研磨パッドは擬似の窓領域５３ａを有する研磨層５３を備える。しかし、図２の例において、前記プラテン窓５１ａの上部面５１ｔは前記プラテン層５１の上部面より高い。このような形態は前記プラテンと前記研磨パッドの自己整列を容易にさせる。
【００３２】
例えば、前記プラテン窓５１ａの上部面は、いかなるボイドも形成されないように前記プラテン層５１の上部面より十分に高くありうる。この場合に、前記プラテン窓５１ａは前記擬似の窓領域５３ａと接触する。これとは違って、前記プラテン窓５１ａ及び前記擬似の窓領域５３ａ間に図１のボイドＶより小さいボイドＶ′が形成される。このような小さいボイドＶ′は、前記プラテン層５１の上部面より高いレベルを有する前記プラテン窓５１ａに起因する。
【００３３】
図３は、本発明のまた他の実施例による研磨テーブル４ｃを示す。図３に示すように、前記研磨テーブル４ｃはプラテン及び研磨パッドを備える。図３に示す例において、前記プラテン及び研磨パッドはそれぞれ図１のプラテン及び研磨パッドと本質的に同一である。すなわち、前記プラテンはプラテン窓６１ａを有するプラテン層６１を備え、前記研磨パッドは擬似の窓領域６３ａを有する研磨層６３を備える。しかし、本実施例によれば、前記研磨パッドの段差を有する下部面に形成されるリセス領域内に透明な支持層６３ｂが挿入される。前記透明な支持層６３ｂは前記擬似の窓領域６３ａがウエーハによる機械的な圧力に起因して変形することを防止する。前記透明な支持層６３ｂは前記プラテン窓６１ａと同一材料からなることができる。
【００３４】
図４は、本発明のまた他の実施例による研磨テーブルを示す。図４に示す研磨テーブルはプラテン窓６２ａ及び透明な支持層６４ａを備える。前記プラテン窓６２ａは図２に示すように前記プラテン６１から突出するように設置される。また、前記透明な支持層６４ａは図３に示すように前記擬似の窓領域及び前記プラテン窓６２ａ間に挿入される。
【００３５】
図５は、本発明のまた他の実施例による研磨テーブルを示す。図５の研磨テーブルはプラテン窓６２ｂを備える。前記プラテン窓６２ｂの上部面は前記プラテン層６１の上部面より低いレベルに位置する。また、前記プラテン窓６２ｂ及び前記擬似の窓領域間に透明な支持層６４ｂが挿入できる。この場合に、前記透明な支持層６４ｂは前記研磨層６３の下部面から突出する。
【００３６】
図１〜図５に示す各種の研磨パッド及びプラテンの特徴は、単独またはこれら間の組合を構成して実施できる。
【００３７】
図１〜図５に示す各種の研磨テーブルは、米国特許第５，４３３，６５１号に開示され
た光システムなどのインサイチュ終末点検出システムに活用できる。
【００３８】
図６は、本発明のまた他の実施例によって化学機械的研磨工程をインサイチュモニターする方法を説明するためのフローチャートである。図６に示すように、前記インサイチュモニター方法は、擬似の窓領域を有する研磨パッドを形成する段階６０と、前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして化学機械的研磨工程を制御する段階６２とを含む。
【００３９】
図７は、本発明のまた他の実施例によって化学機械的研磨工程のインサイチュモニター（ｉｎ  ｓｉｔｕ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）のための研磨パッドの製造方法を説明するためのフローチャートである。図７に示すように、前記研磨パッドの製造方法は、研磨層を形成する段階７０と、前記研磨層内に擬似の窓領域を形成する段階７２とを含む。
【００４０】
例えば、前記研磨層はモールディング技術、押出し加工（ｅｘｔｒｕｄｉｎｇ）技術または研磨（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）技術を用いて形成する。
【００４１】
図８は、本発明のまた他の実施例によって化学機械的研磨工程のインサイチュモニターのためのプラテンの製造方法を説明するためのフローチャートである。図８に示すように前記プラテンの製造方法は、プレート層を形成する段階８０と、前記プラテン層内にホールを形成する段階８２と、前記ホール内にプラテン窓を設置する段階８４とを含む。前記プラテン窓は前記プラテン層より高いように突出できる。
【００４２】
図９は、本発明のまた他の実施例によって化学機械的研磨工程の終末点をインサイチュ検出する方法を説明するためのフローチャートである。図９に示すように、前記終末点検出方法は、擬似の窓領域を有するパッドを形成する段階９０と、前記擬似の窓領域を通過する光をモニターして前記終末点を検出する段階９２とを含む。
【００４３】
前述したように、図１〜図５に示す多様なパッド及びプラテンの特徴は図６〜図９に示す実施例のうち少なくともいずれか一つの方法に適用することができる。
【００４４】
また、図６〜図９に示す多様なモニター方法、製造方法及び／または検出方法は、米国特許第５，４３３，６５１号に開示された光システムと同じであるそういうインサイチュ終末点検出システムを用いて実施できる。
【００４５】
本発明の実施例において、前記パッドは化学機械的研磨パッドに相応することと記載されているが、ここで記載された前記パッドは当業者によく知られているほかの種類の研磨工程にも使われる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施例による研磨テーブルの一部分を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施例による研磨テーブルの一部分を示す断面図である。
【図３】本発明のまた他の実施例による研磨テーブルの一部分を示す断面図である。
【図４】本発明のまた他の実施例による研磨テーブルの一部分を示す断面図である。
【図５】本発明のまた他の実施例による研磨テーブルの一部分を示す断面図である。
【図６】本発明のまた他の実施例によって化学機械的研磨工程のインサイチュモニター方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明のまた他の実施例によって化学機械的研磨工程のインサイチュモニターのための研磨パッドの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明のまた他の実施例によって化学機械的研磨工程のインサイチュモニターのためのプラテンの製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明のまた他の実施例によって化学機械的研磨工程のインサイチュ終末点検出方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１、５１、６１  プラテン層、
３、５３、６３  研磨層、
４ａ，４ｂ，４ｃ  研磨テーブル。
【図１】
2005012182.tif 000003
【図２】
2005012182.tif 000004
【図３】
2005012182.tif 000005
【図４】
2005012182.tif 000006
【図５】
2005012182.tif 000007
【図６】
2005012182.tif 000008
【図７】
2005012182.tif 000009
【図８】
2005012182.tif 000010
【図９】
2005012182.tif 000011