▶ キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイションの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-02-05
(54)【発明の名称】制御されたテクスチャ面を有するエンドポイント窓
(51)【国際特許分類】
B24B 37/20 20120101AFI20240129BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20240129BHJP
B24B 37/24 20120101ALI20240129BHJP
B24B 37/013 20120101ALN20240129BHJP
【ＦＩ】
B24B37/20
H01L21/304 622F
B24B37/24 B
B24B37/013
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023544514
(86)(22)【出願日】2022-01-24
(85)【翻訳文提出日】2023-09-22
(86)【国際出願番号】 US2022013511
(87)【国際公開番号】W WO2022159810
(87)【国際公開日】2022-07-28
(31)【優先権主張番号】63/141,368
(32)【優先日】2021-01-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500397411
【氏名又は名称】シーエムシー マテリアルズ リミティド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100195213
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 健治
(74)【代理人】
【識別番号】100202441
【弁理士】
【氏名又は名称】岩田 純
(72)【発明者】
【氏名】ポール アンドレ ルフェーブル
(72)【発明者】
【氏名】ダスティン ミラー
(72)【発明者】
【氏名】ギャリー スナイダー
(72)【発明者】
【氏名】カルロス バロス
(72)【発明者】
【氏名】アントニー ゴールト
【テーマコード（参考）】
3C158
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C158AA07
3C158AC02
3C158BA02
3C158BA09
3C158BB02
3C158BC01
3C158BC02
3C158CB01
3C158CB10
3C158DA12
3C158DA17
3C158EA11
3C158EB01
3C158EB15
3C158EB16
3C158EB26
5F057AA20
5F057AA24
5F057BA15
5F057BB03
5F057CA12
5F057DA03
5F057EB03
5F057EB11
5F057GA13
5F057GB02
5F057GB13
(57)【要約】
反復パターン化フィーチャを含む制御されたテクスチャ面を有する化学機械的ポリッシングパッド窓。窓は結果として、ＣＭＰパッドの寿命全体にわたって一貫したＩＳＲＭmax-min特性値を提供することにより、エンドポイント検出と現場速度モニタリングとを改善する。本発明による窓を有する化学機械ポリッシングパッドも提供される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
化学機械平坦化（ＣＭＰ）パッドのための窓であって、前記窓が光透過性材料を含み、前記窓の第１面が、反復パターン化フィーチャを含む制御されたテクスチャ面を有している、窓。
【請求項2】
前記第１面が、前記ＣＭＰパッドを使用するＣＭＰプロセス中に平坦化される基板とは接触しない、前記ＣＭＰパッドの底面に対応する、請求項１に記載の窓。
【請求項3】
前記反復パターン化フィーチャが、前記窓を通過する光を拡散するように形成されている、請求項１に記載の窓。
【請求項4】
前記反復パターン化フィーチャが規則的に間隔を置いた隆起フィーチャを含む、請求項１に記載の窓。
【請求項5】
前記反復パターン化フィーチャがクロスハッチ・パターンを含む、請求項４に記載の窓。
【請求項6】
前記反復パターン化フィーチャが丸みを帯びたリッジを含む、請求項４に記載の窓。
【請求項7】
前記丸みを帯びたリッジがランダムに粗面化されている、請求項５に記載の窓。
【請求項8】
前記第１面とは反対側の第２面が上面に対応し、前記上面が、前記ＣＭＰパッドを使用するＣＭＰプロセス中に平坦化される基板と接触することができ、前記上面が、約１～約５０マイクロメートルの平均表面粗さに相当する粗面化テクスチャを有している、請求項２に記載の窓。
【請求項9】
前記窓が幅と、前記幅よりも小さい長さとを有しており、前記幅と前記長さとが前記窓の物理的寸法を特徴付け、そして前記反復パターン化フィーチャが、
前記窓の幅の方向に対して平行な、規則的に間隔を置いた隆起フィーチャから成る第１集合と、
前記規則的に間隔を置いた隆起フィーチャから成る第１集合に対して所定の角度を成す、規則的に間隔を置いた隆起ラインから成る第２集合と
を含む、
請求項１に記載の窓。
【請求項10】
前記窓が幅と、前記幅よりも小さい長さとを有しており、前記幅と前記長さとが前記窓の物理的寸法を特徴付け、そして前記反復パターン化フィーチャが、
前記窓の幅の方向に対して第１角度を成す、前記第１面内の規則的に間隔を置いたフィーチャから成る第１集合と、
ラインの前記第１集合に対して第２角度を成す、前記第１面内の規則的に間隔を置いたフィーチャから成る第２集合と
を含むクロスハッチ・テクスチャを含み、前記第１角度が前記第２角度とは異なる、
請求項１に記載の窓。
【請求項11】
化学機械平坦化（ＣＭＰ）パッドであって、前記ＣＭＰパッドを使用するＣＭＰプロセス中に平坦化される基板と接触する上面と、
前記上面とは反対側の底面と、
前記上面と関連付けされたＣＭＰパッドの上側と、前記底面と関連付けされた前記ＣＭＰパッドの底側との間を光が通過するのを可能にする窓であって、前記窓が光透過性材料を含み、前記窓の第１面が反復パターン化フィーチャを有する、窓と
を含む化学機械平坦化（ＣＭＰ）パッド。
【請求項12】
前記窓の第１面が、前記ＣＭＰパッドを使用するＣＭＰプロセス中に平坦化される基板とは接触しない、前記ＣＭＰパッドの底面と同じ方向に向いている、請求項１１に記載のＣＭＰパッド。
【請求項13】
前記反復パターン化フィーチャが、前記窓を通過する光を拡散するように形成されている、請求項１１に記載のＣＭＰパッド。
【請求項14】
前記反復パターン化フィーチャが規則的に間隔を置いた隆起フィーチャを含む、請求項１１に記載のＣＭＰパッド。
【請求項15】
前記反復パターン化フィーチャがクロスハッチ・パターンを含む、請求項１１に記載のＣＭＰパッド。
【請求項16】
前記反復パターン化フィーチャが丸みを帯びたリッジを含む、請求項１１に記載のＣＭＰパッド。
【請求項17】
前記丸みを帯びたリッジがランダムに粗面化されている、請求項１６に記載のＣＭＰパッド。
【請求項18】
前記第１面とは反対側の第２面が上面に対応し、前記上面が、前記ＣＭＰパッドを使用するＣＭＰプロセス中に平坦化される基板と接触することができ、前記上面が、約１～約５０マイクロメートルの平均表面粗さに相当する粗面化テクスチャを有している、請求項１１に記載のＣＭＰパッド。
【請求項19】
前記窓が幅と、前記幅よりも小さい長さとを有しており、前記幅と前記長さとが前記窓の物理的寸法を特徴付け、そして前記反復パターン化フィーチャが、
前記窓の幅の方向に対して平行な、規則的に間隔を置いた隆起フィーチャから成る第１集合と、
前記規則的に間隔を置いた隆起フィーチャから成る第１集合に対して所定の角度を成す、規則的に間隔を置いた隆起ラインから成る第２集合と
を含む、
請求項１１に記載のＣＭＰパッド。
【請求項20】
前記窓が幅と、前記幅よりも小さい長さとを有しており、前記幅と前記長さとが前記窓の物理的寸法を特徴付け、そして前記反復パターン化フィーチャが、
前記窓の幅の方向に対して第１角度を成す、前記第１面内の規則的に間隔を置いたフィーチャから成る第１集合と、
ラインの前記第１集合に対して第２角度を成す、前記第１面内の規則的に間隔を置いたフィーチャから成る第２集合と
を含むクロスハッチ・テクスチャを含み、前記第１角度が前記第２角度とは異なる、
請求項１１に記載のＣＭＰパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年１月２５日付けで出願された「ＥＮＤＰＯＩＮＴ ＷＩＮＤＯＷ ＷＩＴＨ ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ ＴＥＸＴＵＲＥ ＳＵＲＦＡＣＥ（制御されたテクスチャ面を有するエンドポイント窓）」と題する米国仮出願第６３／１４１，３６８号の、米国特許法第１１９条による優先権を主張する。これは参照することにより本明細書中に援用される。
本出願は、２０２１年１月２５日付けで出願された「ＥＮＤＰＯＩＮＴ ＷＩＮＤＯＷ ＷＩＴＨ ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ ＴＥＸＴＵＲＥ ＳＵＲＦＡＣＥ（制御されたテクスチャ面を有するエンドポイント窓）」と題する米国仮出願第６３／１４１，３６８号の、米国特許法第１１９条による優先権を主張する。これは参照することにより本明細書中に援用される。
【0002】
本開示は大まかに言えば化学機械平坦化に関し、そしてより具体的には、制御されたテクスチャ面を有するエンドポイント窓に関する。
【背景技術】
【0003】
シリコンウエハー上に導電層、半導電層、及び／又は絶縁層を連続して堆積することにより、基板上に集積回路が典型的には形成される。種々の製作プロセスが、基板上のこれらの層のうちの少なくとも１つの層を平坦化することを必要とする。例えば、ある特定の用途（例えばパターン化層のトレンチ内にビア、プラグ、及びラインを形成するために金属層をポリッシングする用途）の場合、パターン化層の上面が露出するまで上層が平坦化される。他の用途（例えばフォトリソグラフィのための誘電層の平坦化）では、所期厚が下層上に残るまで、上層がポリッシングされる。化学機械ポリッシングと呼ばれることもある化学機械平坦化（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）（ＣＭＰ）は、１つの平坦化法である。この平坦化法は典型的には、キャリアヘッド上に取り付けられる基板に関与する。基板の露出面は典型的には回転プラテン上のポリッシングパッドに当て付けられる。キャリアヘッドは基板上に制御可能な荷重（例えば作用力）を提供することにより、基板を回転するポリッシングパッドに押し付ける。ポリッシング液、例えば研磨粒子を有するスラリーを、ポリッシング中にポリッシングパッドの表面上に置くこともできる。
【0004】
いくつかの事例では、ＣＭＰパッドは、ポリッシングプロセスの現場モニタリングを可能にするために窓を含んでよい。例えば、レーザー光を窓に通し、ＣＭＰを介して除去される材料から反射させ、そして反射した光の強度を用いて、エッチングプロセスが完了するとそれを判定することができる。反射材料（例えば金属）が除去されると、ウエハーから反射する光の量は減少する。この減少は、窓を通って戻るレーザー光の強度を経時的にモニタリングすることにより観察され、そしてこの減少を用いて、エッチングプロセスのエンドポイントを検出する（すなわち、反射材料がウエハーの表面から完全に除去されるとそれを判定する）ことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は、信頼性の高いＣＭＰエンドポイント検出が、微調整された初期パーセントレーザー光透過率を有する窓を必要としていること、そしてこの透過率がパッドの寿命全体を通してできる限り安定したままであるべきであることを認識する。従来のＣＭＰパッド用窓は、ポリッシングプロセスを正確に且つ信頼性高くモニタリングするための要件を満たさず、その結果、プロセスの非効率が生じ、収率が低下する。ＣＭＰパッド内の従来の窓は、使用中、透過率の著しい変化を被りやすい。例えば、ＣＭＰワークフローの一部として使用されるダイアモンド・コンディショナーは、窓表面をスクラッチ且つ／又は除去し、これにより窓を通る光透過率を変化させることがある。本開示は、連続した使用及び／又はコンディショニング後に窓が薄くなると、窓は使用中に変形しやすくなり、結果として望まれない測定のばらつきを招く。これは、増大するＩＳＲＭmax-min特性によって定量化することができる（図６Ｃ及び表１及び下記対応記述内容参照）。いくつかの事例では、ウエハーの表面を走査することにより、反射材料が特定のウエハー領域から除去されるとそれを判定することができる。従来の窓は、材料が除去されていないときでも、ウエハー表面の種々異なる領域で測定された光強度のばらつきをもたらすことがある（図１Ｃ及び下記対応記述内容参照）。本開示はまた、光透過率が、ＣＭＰモニタリング及びエンドポイント検出のために使用される検出器の特性に基づいて判定される閾値レベルを下回るべきであるだけでなく、窓の表面上の反復パターンの存在が経時的な測定のばらつきを低減し、その結果、低減した、そしてより一貫したＩＳＲＭmax-min特性値をもたらすことをも認識している。光透過率があまりにも高いと、検出器は飽和するようになり、信号が不安定であり且つ／又は信頼性が高くないおそれがある。しかしながら、たとえ窓が十分に低い光透過率を提供しても、この透過特性自体は、ＣＭＰパッドの寿命全体にわたって信頼性の高い測定（例えば一貫したＩＳＲＭmax-min特性値）を提供するには一般的には十分でない。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示は、エンドポイント検出及び現場速度モニタリングのための改善された窓を提供する。この独自のＣＭＰパッド窓は、上記のものを含む従来のＣＭＰパッド窓技術の問題点に対する解決手段を提供する。本開示に記載されたＣＭＰパッド窓は、反復パターン化フィーチャを含む制御されたテクスチャ面、例えば窓の少なくとも１つの表面上の固有のテクスチャを有している。例えば、反復パターン化フィーチャ（例えばマイクロパターン化テクスチャ）を含む制御されたテクスチャ面をＣＭＰパッド窓の底面上に設けることにより、ＣＭＰパッド窓を通過する光を拡散することができる。反復パターンは光拡散テクスチャを提供する。反復パターン化フィーチャは、射出成形、レーザー切断、及び／又は任意の他の機械加工又は表面パターン化技術を用いて調製することができる。新規のＣＭＰパッド窓は、信頼性が高く且つ再現可能な除去速度モニタリング及びエンドポイント検出を可能にする。本開示はまた、ＣＭＰパッド窓のために使用された材料上に表面テクスチャを調製するための新規の方法を含む。これらの方法は、窓テクスチャのより正確な調整と、窓を通る光の透過とを容易にする。これらは両方とも、信頼性の高い改善された性能をもたらすのに極めて重要である。方法は、射出成形、機械加工（例えば適宜の直径のエンドミルビット、レーザー加工）、及び／又は任意の他の適宜の技術を伴ってよい。
【0007】
１実施態様では、化学機械平坦化（ＣＭＰ）パッドのための窓が、光透過性の材料を含む（例えば光透過性の材料から形成されている）。窓の第１面が、反復パターン化テクスチャ又はフィーチャを有している。第１面は、ＣＭＰパッドを使用するＣＭＰプロセス中に平坦化される基板とは接触しない、ＣＭＰパッドの底面に対応して（例えば底面と同じ方向に向いて）よい。
【0008】
測定される窓のＩＳＲＭmax-min特性値は閾値（例えば１％、０．５％、又は０．３％）を下回ってよい。ＩＳＲＭmax-min特性値は、反射材料を含むウエハーの表面全体にわたって測定された最大パーセント強度と最小パーセント強度との差であってよい。窓のＩＳＲＭmax-min特性値は、１つ又は２つ以上のウエハーを所定の時間にわたって化学機械平坦化するためにＣＭＰパッド窓を使用した後（例えばＣＭＰパッドの有効寿命の終了時に）、閾値量（例えば５％、１０％、２５％、又は５０％）未満の量だけ変化してよい。
【0009】
反復パターン化フィーチャは、窓を通過する光を拡散するように形成されている。反復パターン化フィーチャは規則的に間隔を置いた隆起フィーチャを含んでよい。窓は幅と、幅よりも小さい長さとを有してよい。幅と長さとは、例えば、（窓が方形であれ、丸みを帯びた方形であれ、楕円形であれ、又は任意の他の形状であれ）窓の物理的寸法を特徴付けてよい。一例としては、反復パターン化フィーチャは、窓の幅の方向に対して平行な、規則的に間隔を置いた隆起フィーチャから成る第１集合と、前記規則的に間隔を置いた隆起フィーチャから成る第１集合に対して所定の角度（２０°～６０°）を成す、規則的に間隔を置いた隆起ラインから成る第２集合とを含んでよい。別の例としては、反復パターン化フィーチャが、窓の幅の方向に対して第１角度（例えば４５°）を成す、第１面内の規則的に間隔を置いたフィーチャから成る第１集合と、ラインの第１集合に対して第２角度（例えば９０°）を成す、第１面内の規則的に間隔を置いたフィーチャから成る第２集合とを有するクロスハッチ・テクスチャを含んでよく、第１角度は第２角度とは異なる。
【0010】
別の実施態様では、化学機械平坦化（ＣＭＰ）パッドが、ＣＭＰパッドを使用するＣＭＰプロセス中に平坦化される基板と接触する上面と、上面とは反対側の底面と、上面と関連付けされた上側と、前記底面と関連付けされた底側との間を光が通過するのを可能にする窓とを含む。窓は光透過性材料を含む。窓の第１面が反復パターン化テクスチャ又はフィーチャを有している。第１面は、ＣＭＰパッドを使用するＣＭＰプロセス中に平坦化される基板とは接触しない、ＣＭＰパッドの底面に対応して（底面と同じ方向に向いて）よい。
【0011】
測定される窓のＩＳＲＭmax-min特性値は閾値（例えば１％、０．５％、又は０．３％）を下回ってよい。ＩＳＲＭmax-min特性値は、反射材料を含むウエハーを横切って測定された最大パーセント強度と最小パーセント強度との差であってよい。窓のＩＳＲＭmax-min特性値は、１つ又は２つ以上のウエハーを所定の時間にわたって化学機械平坦化するためにＣＭＰパッド窓を使用した後（例えばＣＭＰパッドの有効寿命の終了時に）、閾値量（例えば５％、１０％、２５％、又は５０％）未満の量だけ変化してよい。
【0012】
反復パターン化テクスチャ又はフィーチャは、窓を通過する光を拡散するように形成されている。反復パターン化フィーチャは規則的に間隔を置いた隆起フィーチャを含んでよい。窓は幅と、幅よりも小さい長さとを有してよい。幅と長さとは窓の物理的寸法を特徴付けてよい（例えば、窓が方形であれ、丸みを帯びた方形であれ、楕円形であれ、又は任意の他の形状であれ）。一例としては、反復パターン化フィーチャは、窓の幅の方向に対して平行な、規則的に間隔を置いた隆起フィーチャから成る第１集合と、規則的に間隔を置いた隆起フィーチャから成る第１集合に対して所定の角度（２０°～６０°）を成す、規則的に間隔を置いた隆起ラインから成る第２集合とを含んでよい。別の例としては、反復パターン化フィーチャが、窓の幅の方向に対して第１角度（例えば４５°）を成す、第１面内の規則的に間隔を置いたフィーチャから成る第１集合と、ラインの第１集合に対して第２角度（例えば９０°）を成す、第１面内の規則的に間隔を置いたフィーチャから成る第２集合とを有するクロスハッチ・テクスチャを含んでよく、第１角度は第２角度とは異なる。
【0013】
本開示の理解を助けるために、添付の図面と関連する下記説明がここで参照される。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
最初に理解するべきなのは、本開示の実施態様の実施形態例を以下に説明するが、現在周知であろうとなかろうと、いかなる数の技術を用いても、本開示を実施し得ることである。本開示は、以下に説明する実施形態例、図面、及び技術に限定されるものでは決してない。加えて、図面は必ずしも原寸に比例するものではない。
【0016】
エンドポイント検出を伴う化学機械平坦化システム
図１は、化学機械平坦化を実施するためのシステム１００を示している。システム１００はＣＭＰパッド２００を含み（「ポリッシングパッド」とも呼ばれる。図２及び下記対応記述内容も参照）、ＣＭＰパッドはプラテン１０２上に配置されるか、又はこれに取り付けられている。例えば、ポリッシングパッドをプラテン１０２に取り付けるために、接着層（図示せず）が使用されてよい。いくつかの実施態様では、プラテン１０２は化学機械平坦化中に回転させられてよい。ウエハー１０４（例えば上記導電層、半導電層、及び／又は絶縁層を有する又は有しないシリコンウエハー）が、回転可能なチャックのヘッド１０６に取り付けられている。ウエハー１０４は真空及び／又は可逆性接着剤（例えば化学機械平坦化中にウエハー１０４を所定の位置に保持するが、しかし化学機械平坦化後にはウエハー１０４がヘッド１０６から取り外されるのを可能にする接着剤）を使用して取り付けられてよい。図１に示されているように、化学機械平坦化中にウエハー１０４に圧力を加えてよい（例えばこれにより、ウエハー１０４の表面とポリッシングパッド２００との接触を容易にする）。
図１は、化学機械平坦化を実施するためのシステム１００を示している。システム１００はＣＭＰパッド２００を含み（「ポリッシングパッド」とも呼ばれる。図２及び下記対応記述内容も参照）、ＣＭＰパッドはプラテン１０２上に配置されるか、又はこれに取り付けられている。例えば、ポリッシングパッドをプラテン１０２に取り付けるために、接着層（図示せず）が使用されてよい。いくつかの実施態様では、プラテン１０２は化学機械平坦化中に回転させられてよい。ウエハー１０４（例えば上記導電層、半導電層、及び／又は絶縁層を有する又は有しないシリコンウエハー）が、回転可能なチャックのヘッド１０６に取り付けられている。ウエハー１０４は真空及び／又は可逆性接着剤（例えば化学機械平坦化中にウエハー１０４を所定の位置に保持するが、しかし化学機械平坦化後にはウエハー１０４がヘッド１０６から取り外されるのを可能にする接着剤）を使用して取り付けられてよい。図１に示されているように、化学機械平坦化中にウエハー１０４に圧力を加えてよい（例えばこれにより、ウエハー１０４の表面とポリッシングパッド２００との接触を容易にする）。
【0017】
ポリッシングパッド例２００が図２に示され、下で詳細に説明される。手短に言えば、ポリッシングパッド２００は一般に円形又はほぼ円形の形状を有する（すなわち上面、底面、及び湾曲縁部を備える）。ポリッシングパッド２００はポリウレタンを含んでよい。ポリッシングパッド２００は窓２０２を含む。窓２０２は所与の用途に適した任意の寸法であってよい。窓２０２は、図２～４に関連して下で詳細に説明するように、その上面及び底面上に特別に設計されたテクスチャを有してよい。例えば、窓２０２は一方の表面上に第１テクスチャを、そして他方の表面上には同じ又は異なるテクスチャを有してよい。いくつかの実施態様では、窓２０２は一方の表面上に反復パターン化フィーチャ及び／又は粗面化テクスチャを有し、他方の表面上に反復パターン化テクスチャを有してよい（図３Ａ～Ｃ及び対応記述内容参照）。いくつかの実施態様では、窓２０２は上面に粗面化テクスチャを、そして底面に反復パターン化テクスチャを有している（図３Ａ及び３Ｂの例参照）。いくつかの実施態様では、窓２０２は、上面及び底面の両方に機械加工されたクロスハッチ・パターンを有している（図３Ｃに示されたクロスハッチ・パターン例参照）。
【0018】
窓２０２は大まかに言えばＣＭＰパッド２００に設けられたアパーチャ内に又はアパーチャに被さるように配置されている。図２Ｂの側面図に示されているように、レーザー１１２からの光が、窓２０２を通過するように導かれてよい。ポリッシングされるウエハー１０４の表面上の反射材料１１８から反射させられた光の一部が窓２０２を通って戻り、そして検出器１１４に達する。検出器１１４からの信号がコンピュータ１１６へ提供される。コンピュータは、光強度を経時的にモニタリングするように形成されている。コンピュータ１１６は、強度が所定の値に達するとエンドポイントに達したことを検出するように形成されていてよい（例えば、又はＣＭＰプロセスが完了するとそれを判定するために、使用者がプロット１５０をモニタリングしてもよい）。
【0019】
図１Ｃは、ウエハー１０４が窓２０２全体にわたって走査されたときの、ウエハー直径の関数としての光強度情報のプロット例１５０を示している。高度な微細加工プロセスは、ポリッシングプロセスがウエハー１０４の表面に沿った位置の関数としてモニタリングされることを必要とすることがある。これらの表面走査アプローチは、現場速度モニタリング（ＩＳＲＭ）と呼ばれることがある。例えば、ウエハーの表面のある特定の領域のポリッシング中に、種々異なる圧力が加えられることがあり、そしてその圧力は、現場速度モニタリングを通して得られた情報に基づいて判定することができる。このような高度ポリッシングプロセスの信頼性の高い性能は、ウエハー１０４の表面に沿った位置の関数としての一貫した且つ信頼性の高い信号を必要とする。（例えば本開示に記載された固有にテクスチャ化された窓２０２を使用して特に容易にされるように）窓２０２が適切に機能しているならば、均一な強度プロファイル１５２ａが最初に見られ、そしてこれはＣＭＰプロセスの完了に続いて、より低い値１５６ａまで減少する。
【0020】
ウエハー１０４の表面に沿った最大強度と最小強度との差１５４ａは、本開示に記載された新規の窓２０２の場合には比較的小さな値である。例えば、本開示に記載された新規の窓２０２における差１５４ａは、約１％、０．５％、０．１％、又はこれよりも小さい閾値（パーセント光透過率の単位）を下回り得る。この差１５４ａは、窓２０２の寿命サイクル全体を通して安定であり得る（図６Ｃ及び下記表１参照）。この差１５４ａは、本明細書中では現場速度モニタリング最小／最大特性値（ＩＳＲＭmax-min特性値）とも呼ばれる。この比較的小さな変動（すなわち小さな差１５４ａに基づく）は、ウエハー表面の種々異なるゾーン又は領域内のポリッシング除去速度をアクティブに制御するために、高度プロセッシング技術を利用することを容易にする。対照的に、従来の窓は一貫性のない強度プロファイル１５２ｂを有することがある。強度プロファイル１５２ｂはポリッシング中、経時的に減少する（従来のＣＭＰパッド窓に関してはポリッシング完了後のプロファイル１５６ｂ参照）。ウエハー１０４の表面に沿った最大強度と最小強度との差１５４ｂは、従来の窓２０２の場合には比較的大きい値であるので、高度ＣＭＰプロセスを信頼性高く実施することができない。
【0021】
図１Ａに戻ると、ポリッシングパッド２００は任意の適宜の厚さと任意の適宜の直径を有していてよい（例えばこれにより、上記システム１００のようなＣＭＰシステムで採用される）。例えば、ポリッシングパッド２００の厚さは、約０．５ミリメートル（ｍｍ）以下～５センチメートル（ｃｍ）超であってよい。いくつかの実施態様では、ポリッシングパッド２００の厚さは、１ｍｍ～５ｍｍであってよい。ポリッシングパッド直径は概ね、使用されるポリッシングシステム１００のプラテン１０２の直径に合致するか又はこれよりもわずかに小さいように選択される。ポリッシングパッド２００は概ね、均一又は均一に近い厚さ（例えばポリッシングパッドの半径方向の広がり全体にわたって、厚さ変化が５０％、２５％、２０％、１０％、５％、又はそれ未満を上回らない）を有している。
【0022】
化学機械平坦化前及び／又は化学機械平坦化中にポリッシングパッド２００の表面上にスラリー１０８を提供してよい。スラリー１０８は、（例えばウエハー１０４の表面から酸化ケイ素層を除去するために）平坦化されるべきウエハーのタイプ及び／又は層材料の平坦化に適した任意のスラリーであってよい。スラリー１０８は大まかに言えば流体と研磨剤及び／又は化学反応性粒子とを含む。任意の適宜のスラリー１０８を使用してよい。例えば、スラリー１０８は平坦化される表面から除去される１種又は２種以上の材料と反応してよい。コンディショナ１１０は、ポリッシングパッド２００の表面をコンディショニングするように形成された装置である。コンディショナ１１０は大まかに言えば、ポリッシングパッド２００の表面と接触し、そしてポリッシングパッド２００のトップ層の一部を除去することにより、化学機械平坦化中のその性能を改善する。例えば、コンディショナ１１０は、ポリッシングパッド２００の表面を粗面化してよい。
【0023】
下で詳述するように、本開示に記載された固有にテクスチャ化された窓２０２は、スラリー１０８、ウエハー１０４、及び／又はコンディショナ１１０と接触するのに続いて、窓を通る光の透過率の変化を低減又は排除する。例えば、窓２０２の底面は、反復パターン化フィーチャ、例えば図６Ｅ～Ｇに示され下でより詳細に説明される反復パターン化テクスチャを有してよい。この反復パターン化フィーチャは、ＣＭＰパッド２００の寿命全体を通した、ＩＳＲＭmax-min特性値の一貫した測定及び低い値を容易にし得る。例えば、ＣＭＰパッド２００及び窓２０２が使用中に薄くなるのに伴い、結果として窓２０２の運動及び／又は曲げが生じ得るようになる場合でさえ、ＩＳＲＭmax-min特性値は本開示の新規の窓２０２と一致したままである（表１及び図６Ｃ及び下記対応記述内容も参照）。別の例としては、窓２０２の上面（すなわちＣＭＰパッド２００の使用中に晒される表面）のテクスチャは、コンディショナ１１０、スラリ１０８、及び／又はウエハー１０４との接触により発生するものを模倣したテクスチャを有してよい。
【0024】
改善された窓を有するポリッシングパッド例
図２はＣＭＰパッド２００の例をより詳細に示す。ＣＭＰパッド２００は、ＣＭＰプロセス中に材料と接触する上面２０４と、底面２０６と、ＣＭＰパッド２００に設けられたアパーチャ上又はアパーチャ内部の窓２０２とを含む。ＣＭＰパッド２００は大まかに言えば、円形又はほぼ円筒形の形状を有する。ＣＭＰパッド２００の厚さ２０８は約１ｍｍ～約１０ｍｍ以上であってよい。ＣＭＰパッド２００の直径は、約５００ｍｍ～約８００ｍｍであってよい。ＣＭＰパッド２００は大まかに言えば均一な厚さ２０８を有している。均一な厚さは、パッド２００の半径方向の広がり全体にわたって、変化が５０％、２５％、２０％、１０％、５％、又はそれ未満を上回らない厚さと定義される。換言すれば、パッド２００の中心近くで測定された厚さは、パッド２００の縁部近くの厚さとほぼ同じである。
図２はＣＭＰパッド２００の例をより詳細に示す。ＣＭＰパッド２００は、ＣＭＰプロセス中に材料と接触する上面２０４と、底面２０６と、ＣＭＰパッド２００に設けられたアパーチャ上又はアパーチャ内部の窓２０２とを含む。ＣＭＰパッド２００は大まかに言えば、円形又はほぼ円筒形の形状を有する。ＣＭＰパッド２００の厚さ２０８は約１ｍｍ～約１０ｍｍ以上であってよい。ＣＭＰパッド２００の直径は、約５００ｍｍ～約８００ｍｍであってよい。ＣＭＰパッド２００は大まかに言えば均一な厚さ２０８を有している。均一な厚さは、パッド２００の半径方向の広がり全体にわたって、変化が５０％、２５％、２０％、１０％、５％、又はそれ未満を上回らない厚さと定義される。換言すれば、パッド２００の中心近くで測定された厚さは、パッド２００の縁部近くの厚さとほぼ同じである。
【0025】
ＣＭＰパッド２００は熱硬化性材料、例えばポリウレタン、又は任意の他の適宜の材料から形成されてよい。上面２０４は、ＣＭＰを容易にするために溝、又は任意の他の適宜の構造又はパターンを含んでよい（拡大図２１０参照）。例えば、溝は、ＣＭＰパッド２００の表面２０４と、平坦化されるウエハー１０４とから、ポリッシングされた材料及び／又はＣＭＰプロセスの任意の他の生成物を輸送するのを容易にし得る。ＣＭＰパッド２００は、ＣＭＰパッド２００のアパーチャ上又はアパーチャ内部の窓２０２とを含む。窓２０２は熱硬化性又は熱可塑性材料、例えばポリウレタン、ポリエチレンテレフタレートグリコール、環状オレフィンコポリマー、又は任意の他の適宜の材料（すなわち適宜に光透過性であり（図６Ａ及び６Ｂ）、且つテクスチャ化表面２２０，２２２を調製するために成形可能／機械加工可能である材料）から形成されてよい。窓２０２は、ＣＭＰパッド２００内の任意の適宜の位置に配置されてよい。窓２０２はＣＭＰプロセス中にウエハー１０４の一部を観察するのに適した任意のサイズであってよい（図１Ａ及び１Ｂ参照）。
【0026】
窓２０２の拡大上側図２１０は、窓２０２の上面２２０を示している。上面２２０は、下で図３Ａ及び３Ｃに関してより詳細に記載されているように、固有のテクスチャを有してよい。例えば、上面２２０は粗面化テクスチャを有してよい（図３Ａ及び３Ｄ参照）。粗面化テクスチャは、ランダム粗面化プロセス、例えばサンディング、コンディショナによる処理（図１Ａ参照）、サンドブラスティング、又はこれに類するものを通して達成されてよい。粗面化テクスチャは、１～５０マイクロメートル、又はいくつかの事例では約２～１０マイクロメートルの平均表面粗さに相当してよい。別の例としては、上面２２０は反復パターン化テクスチャ、例えばクロスハッチ・パターン化テクスチャ（例えば図３Ｃ，Ｆ，Ｇ参照）、「波状」パターン化テクスチャ（例えば図３Ｅ参照）、又は任意の他の適宜のテクスチャを有してよい。
【0027】
窓２０２の拡大底側図２１２は、窓２０２の底面２２２を示している。底面２２２は、窓２０２を通過する光を拡散するための反復パターン化フィーチャを含む、制御されたテクスチャを有してよい。例えば、底面２２２は、反復パターン化フィーチャ、及び任意には粗面化テクスチャを含むテクスチャ（図３Ｂ参照）を有してよい。例えば、底面２２２はクロスハッチ・パターンフィーチャ（図３Ｃ参照）、「波状」パターン化テクスチャ、又は任意の他の適宜の制御されたテクスチャを有してよい。パターン化テクスチャのさらなる例が図３Ｄ～Ｇに示されており、下で説明される。上面２２０のテクスチャは、底面２２２のテクスチャと同じ又は異なっていてよい。図２の例は窓２０２の上面２２０を、ＣＭＰパッド２００の上面２０４に対応する（上面２０４と同じ方向に向く）ものと記述し、そして窓２０２の底面２２２をＣＭＰパッド２００の底面２０６に対応する（底面２０６と同じ方向に向く）ものと記述しているが、言うまでもなく窓２０２の方向を変更することもできる。例えば、窓２０２の上面２０２がＣＭＰパッド２００の底面２０６の方向に向くように、窓２０２の配向を用意することができる。
【0028】
図３Ａは窓２０２の上面例２２０を示している。図３Ａの例では、上面２２０は粗面化テクスチャ３０２を有している。粗面化テクスチャは、約１～５０マイクロメートル、又はいくつかの事例では約２～１０マイクロメートルの平均表面粗さを有してよい。図３Ａの上面例２２０は、射出成形（図５Ｂ参照）、機械加工、研磨材料による処理、又は任意の他の適宜のプロセスを用いて調製することができる。いくつかの事例では、射出成形を利用すると、種々異なる窓調製間の一貫性を、比較的低い製造コストで改善することができる。例えば、上面２２０のテクスチャ３０２は、図３Ｄに示されたランダム粗面化テクスチャ３４０であってよい。粗面化テクスチャ３４０は、ランダムに粗面化された表面、例えば図３Ａの上面２２０の断面の一部を示している。ランダム粗面化テクスチャ３４０は、表面上（例えば上面２２０上）にランダムに分布されたランダムフィーチャ３４２を有している。ランダムフィーチャ３４２のサイズ３４４ａ，ｂ（例えば図３Ｄに示された幅及び／又は高さ／深さのサイズ）は、約１～５０マイクロメートル、又はいくつかの事例では約２～１０マイクロメートルであってよい。
【0029】
図３Ｂは窓２０２の底面例２２２を示している。図３Ｂの例では、底面２２２は、制御されたテクスチャ３０４を有する領域と、異なるテクスチャ３２０を有する領域とを有してよい。テクスチャ３０４を有する領域は、現場速度モニタリング／エンドポイント検出中にレーザー１１２からの光が通過するエリア（幅３１６及び長さ３１８を有する）であってよい（図１Ａ～Ｃ及び上記対応記述内容参照）。例えば、制御されたテクスチャ３０４を有する領域のすべて又は一部がＣＭＰパッド２００のアパーチャに被さるように整合されてよく、これにより光はこのテクスチャ化領域を通過する。底面２２２のテクスチャ３０４は、窓２０２を通過する光を拡散するように構成された反復パターンを含んでよい。その一方で、テクスチャ３２０を有する残りの表面エリアは、パッド２００の一部上に載置するか又はこれと接触してよく、これによりパッド２２０への窓２０２の取り付けを支援する。テクスチャ３０４を有する領域の長さ３１８及び幅３１６は、所与の現場速度モニタリング及びエンドポイント検出用途に適した任意の値であってよい。非限定的例として、長さ３１８は約５０ミリメートル（例えば２インチ）であってよく、幅３１４は１３ミリメートル（０．５インチ）であってよい。
【0030】
１実施態様では、現場速度モニタリング／エンドポイント検出のために光が通過するテクスチャ３０４は、規則的に間隔を置いたフィーチャ３０６を有する反復パターンを含む（例えば図３Ｅのトラフ／カップ３５２の先端、又は図３Ｆ，Ｇの丸みを帯びたリッジ３６２）。フィーチャ３０６は図示のように直線状であり得る。いくつかの事例では、フィーチャ３０６は湾曲してよく、あるいは任意の他の適宜の形状又はデザインを有してもよい。フィーチャ３０６は表面２２２に対して、又は表面２２２よりも下方の深さにおいて隆起してよい。より一般的には、表面２２２の平均高さは、隆起させられ、沈め込まれ、又はフィーチャ３０６とほぼ同一平面上にあってよい。例えば、フィーチャ３０６の高さ又は深さは約２５マイクロメートル～約５００マイクロメートル（例えば０．００１インチ～約０．０２インチ）であってよい。第１フィーチャ集合３０６は、図３Ｂの例において示されているように、窓２０２の幅３１６の方向に対して平行であってよく、あるいは任意の他の適宜の角度を成していてよい（図３Ｃ参照）。フィーチャ３０６の幅は約２５マイクロメートル～約５００マイクロメートル（例えば０．００１インチ～約０．０２インチ）であってよい。隣接するフィーチャ３０６間の距離３０８（例えば反復パターン化フィーチャ３０６のピッチ）は、約１２０マイクロメートル～約７５０マイクロメートル（例えば０．００５～約０．０３インチ）であってよい。
【0031】
図３Ｅは、反復パターン化フィーチャ３５０を含む制御されたテクスチャの一例を示している。図３Ｅの反復パターン化フィーチャ３５０は「波状」フィーチャと呼ばれることがある。図３Ｅは、反復パターン化フィーチャ３５０を有する表面、例えば図３Ｂ又は３Ｃの底面２２２の断面の一部を示している。例えば、反復パターン化フィーチャ３５０は、図３Ｂのテクスチャ３０４又は図３Ｃのテクスチャ３２２であってよい。例えば、フィーチャ３５２は、図３Ｂのテクスチャ３０６，３１０、又は図３Ｃのテクスチャ３２４，３３０に対応してよい。反復パターン化フィーチャ３５０は規則的なフィーチャ３５２を有する。これらのフィーチャ３５２は、（例えば機械加工又は任意の他の適宜の方法を介して）表面上に形成されたトラフ又はカップである。いくつかの実施態様では、反復パターン化フィーチャ３５０はまた粗面化されるので、これは、上記図３Ｄに関して説明したものと同様の粗面化フィーチャをも含む（反復パターン化フィーチャと粗面化テクスチャとの組み合わせの一例を示す図３Ｇも参照）。反復パターン化フィーチャ３５０の幅３５４は任意の適宜の値であってよい。一例としては、幅３５４は約０．１ミリメートル～約０．５ミリメートルであってよい。フィーチャ３５２の深さ３５６は任意の適宜の値であってよい。一例としては、深さ３５６は、約２マイクロメートル～約１００マイクロメートルであってよい。
【0032】
図３Ｆ及び３Ｇは、それぞれ反復パターン化フィーチャ３６０及び３７０を含む制御されたテクスチャの他の例を示している。図３Ｆ及び３Ｇの反復パターン化フィーチャ３６０及び３７０は、丸みを帯びたリッジ状のフィーチャと呼ばれることがある。図３Ｆ及び３Ｇは、反復パターン化フィーチャ３６０及び３７０を有する表面、例えば図３Ｂ又は３Ｃの底面２２２の断面の一部を示している。例えば、反復パターン化フィーチャ３６０及び３７０は、図３Ｂのテクスチャ３０４又は図３Ｃのテクスチャ３２２であってよい。例えば、フィーチャ３６２は図３Ｂのフィーチャ３０６，３１０、又は図３Ｃのフィーチャ３２４，３３０に対応してよい。反復パターン化テクスチャ３６０及び３７０は、規則的フィーチャ３６２を有する。規則的フィーチャ３６２は、（例えば射出成形又は任意の他の適宜の方法を介して））表面上に形成されたリッジである。図３Ｇのテクスチャ３７０はまた、（例えば上記図３Ｄに関して説明したものと同じく又は類似して）ランダムに粗面化されている。フィーチャ３６２の幅３６４は任意の適宜の値であってよい。一例としては、幅３６４は約０．１ミリメートル～約０．５ミリメートルであってよい。隣接するフィーチャ３６２間の間隔３６６は任意の適宜の値であってよい。一例としては、空間３６６は約０．１ミリメートル～約０．５ミリメートルであってよい。間隔３６６は幅３６４と同じか又は幅３６４とは異なっていてよい。フィーチャ３６２の高さ３６８は任意の適宜の値であってよい。一例としては、高さ３６８は約２５マイクロメートル～約５００マイクロメートルであってよい。
【0033】
任意の第２フィーチャ集合３１０は、第１フィーチャ集合３０６に対して角度３１４（例えば２０°～９０°）を成していてよい。第２フィーチャ集合３１０は、直線状、湾曲状、又は任意の他の適宜の形状又はデザイン、例えば上記図３Ｅ～Ｇに関して説明した形状又はデザインであってよい。例えば、角度３１４は約６０°、又は任意の適宜の角度であってよい。反復パターン化フィーチャ３１０は、フィーチャ３０６に関して上述したものと同じ又はそれとは異なる高さ／深さ、幅、及びピッチ３１２を有してよい。
【0034】
図３Ｂをなおも参照すると、テクスチャ３２０は任意のテクスチャであってよい。例えば、テクスチャ３２０は、図３Ａに関して上述したものと同じ又は類似の粗面化テクスチャであってよい。いくつかの事例では、テクスチャ３０４は反復パターン化フィーチャ３０６，３１０及び粗面化テクスチャ（例えば図３Ｇ参照）の両方を含んでよい。図３Ｂの底面例２２２は、射出成形（図５Ａ参照）、機械加工、及び／又は任意の他の適宜のプロセスを用いて調製することができる。
【0035】
図３Ｃは、窓２０２の上面２２０及び／又は底面２２２のための制御されたテクスチャの別の例を示している。表面例２２０，２２２は制御されたテクスチャ３２２を含む。制御されたテクスチャ３２２は、反復フィーチャ３２４及び３３０のクロスハッチ・パターンを含む。フィーチャ３２４及び３３０は、上記のフィーチャ３０６及び３１０と同じ又は同様であってよい（例えば図３Ｅ～Ｇのパターン化テクスチャに示された上述のフィーチャ例のいずれか）。フィーチャ３２４及び３３０は直線状又は湾曲状であってよい。フィーチャ３２４，３３０は表面２２０，２２２内に機械加工され、且つ／又は射出成形を用いて調製されてよい。フィーチャ３２４及び３３０は任意の適宜の深さ及び／又は高さを有してよい。一例としては、フィーチャ３２４及び３３０の深さ／高さは約２５マイクロメートル～約５００マイクロメートル（例えば０．００１インチ～約０．０２インチ）であってよい。フィーチャ３２４及び３３０は任意の適宜の幅を有してよい。一例としては、フィーチャ３２４及び３３０の幅は約１２０マイクロメートル～約７５０マイクロメートル（例えば０．００５インチ～約０．０３インチ）であってよい。隣接するフィーチャ３２４，３３０間の距離３２６，３３２は、任意の適宜の値であってよい。一例としては、隣接するフィーチャ３２４，３３０間の距離３２６，３３２は、約１２０マイクロメートル～約７５０マイクロメートル（例えば０．００５～約０．０３インチ）であってよい。第１フィーチャ集合３２４は、窓２０２の幅の方向に対して角度３２８（例えば４５°）を成してよい。第２チャネルフィーチャ集合３３０は第１フィーチャ集合３２４に対して角度３３４（約９０°）を成してよい。図３Ｃの表面例２２０，２２２は、機械加工（例えば、適宜の直径を有する端部によるＣＮＣフライス加工、レーザー加工、又はこれに類するもの）によって調製されてよい。
【0036】
図３Ａ～Ｇに示されたパターン化フィーチャは一例にすぎない。窓２０２は大まかに言えば、図３Ａ～Ｇに関して上述した表面２２０、２２２及び／又はテクスチャ３０２、３０４、３２０、３２２、３４０、３５０、３６０、３７０の任意の組み合わせを含むことができる。例えば、上面２２０は、図３Ａの粗面化テクスチャ３０２及び／又は図３Ｃの反復パターン化テクスチャ３２２を有してよい。その一方で、底面２２２は、図３Ｂのパターン化テクスチャ３０４又は図３Ｃのパターン化テクスチャ３２２を含んでよい。本開示は、ＣＭＰプロセスをモニタリングするために、一貫した光透過特性及び長い寿命を有する窓２０２の信頼性高い調製を容易にするのに適した任意の他のパターン化フィーチャ及びテクスチャを使用することを考える。例えば、底面２２２は波状テクスチャ又はこれに類するものの１種又は２種以上を含んでよい。
【0037】
機械加工及び／又は射出成形されたフィーチャの深さ（図３Ｂ，３Ｃ，３Ｅ，３Ｆ及び３Ｇ参照）は、ＣＭＰプロセスの改善されたモニタリングのために（例えばエンドポイント検出のために）、光透過特性を改善するように調節されてよい。例えば、図３Ｃのクロスハッチ・フィーチャを得るための機械加工切削深さは、所与の波長において所期の光透過率を得、且つ／又は上記図１Ｃに関連して記載された所期ＩＳＲＭmax-min特性値を提供するように調節されてよい。いくつかの実施態様では、フィーチャの深さ／高さは、たとえ窓２０２の表面の一部がＣＭＰプロセス中に除去されても、且つ／又は窓２０２がＣＭＰプロセス中に変形又は移動しても、窓２０２の光透過特性は比較的一定のままであるように、選択される。例えば、機械加工中に用いられる切削深さが１２０マイクロメートル（例えば約０．００５インチ）超であることが有益であり得る。いくつかの実施態様では、機械加工中に用いられる切削深さ（又は射出成形を用いて調製されるフィーチャ深さ）は、約２５マイクロメートル～約７５マイクロメートル（例えば０．００１インチ～０．００３インチ）であってよい。いくつかの事例では、機械加工される表面２２０，２２２に沿った切削深さは、窓２０２を通る光の透過率をさらに制御することを可能にする。
【0038】
いくつかの実施態様では、別個の片を調製することにより、１つの片が上面２２０を含み、そして別の片が底面２２２を含むようにしてよい。図４は、上面２２０を含む第１片４０２を、底面２２２を含む第２片４０４上に配置することにより、窓２０２を形成するような実施態様を示している。片４０２と片４０４とは接着剤（例えば感圧接着剤）を使用して付着させてよい。いくつかの事例では、（例えば熱及び／又は適宜の接着促進剤の存在において）片４０２及び４０４を化学結合することにより窓２０２を形成してよい。接着剤を用いて又は用いずにパッド２００のアパーチャ内又はアパーチャ上に窓２０２を配置することにより、アパーチャを通過する光が窓２０２をも通過するようにしてよい。いくつかの実施態様では、窓２０２はＣＭＰパッド２００に化学結合される。
【0039】
射出成形される窓のための型の例
図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ表面２２２及び２２０を調製するために、射出成形装置５００内で使用される型の例５０２及び５１０を示している。底面２２２を調製するための型５０２は、図３Ｂに関連して上述したテクスチャ３０４，３２０の反転表示を含む。型５０２の領域５０４は、図３Ｂの底面２２２のテクスチャ３０４を有する領域に対応する。領域５０６は、図３Ｂの底面２２２のテクスチャ３２０を有する領域に対応する。型５０２は、装置５００から形成済の片を取り出すのを助ける突き出しピンを含んでよい。窓２０２の上面２２０を調製する型５１０は、図３Ａに関連して上述した表面２２０の反転表示を含む。型５１０をビードブラスティングすることにより、適宜に粗面化されたテクスチャを得てよい（例えばテクスチャ３２０に対しては、図３Ｄのランダム粗面化テクスチャ３４０、又はテクスチャ３０４に対しては、図３Ｅ～Ｇの反復パターン化テクスチャ３５０，３６０，３７０）。射出成形中、当該ピースの互いに対向する側に上面及び底面の両方を有する状態で、単一の片を形成してよく、又は別個の片を調製し、そして図４に関連して上述し、図８に関連して後述するように組み合わせてよい。
図５Ａ及び５Ｂは、それぞれ表面２２２及び２２０を調製するために、射出成形装置５００内で使用される型の例５０２及び５１０を示している。底面２２２を調製するための型５０２は、図３Ｂに関連して上述したテクスチャ３０４，３２０の反転表示を含む。型５０２の領域５０４は、図３Ｂの底面２２２のテクスチャ３０４を有する領域に対応する。領域５０６は、図３Ｂの底面２２２のテクスチャ３２０を有する領域に対応する。型５０２は、装置５００から形成済の片を取り出すのを助ける突き出しピンを含んでよい。窓２０２の上面２２０を調製する型５１０は、図３Ａに関連して上述した表面２２０の反転表示を含む。型５１０をビードブラスティングすることにより、適宜に粗面化されたテクスチャを得てよい（例えばテクスチャ３２０に対しては、図３Ｄのランダム粗面化テクスチャ３４０、又はテクスチャ３０４に対しては、図３Ｅ～Ｇの反復パターン化テクスチャ３５０，３６０，３７０）。射出成形中、当該ピースの互いに対向する側に上面及び底面の両方を有する状態で、単一の片を形成してよく、又は別個の片を調製し、そして図４に関連して上述し、図８に関連して後述するように組み合わせてよい。
【0040】
ＣＭＰパッドのための種々異なる窓を通る光の透過率
図６Ａ及び６Ｂは、種々異なる窓を通る、種々の波長の光の透過率のプロット６００及び６１０を示している。これらの窓は、従来技術を採用する種々の対照窓（対照１～４及び対照Ａ～Ｂ）、単一のランダムにテクスチャ化された表面を有する試料（単一テクスチャ１～６及び単一テクスチャＡ～Ｃ）、及び少なくとも底面上に反復パターン化フィーチャを含む制御されたテクスチャを有する、本明細書中に開示された新規の技術（試料１～４及び試料Ａ～Ｅ）を含む。Ｔｈｅｒｍｏ－Ｆｉｓｈｅｒ Ｇｅｎｅｓｙｓ １０ｓ ＵＶ－Ｖｉｓ分光光度計を６３３ｎｍで使用して、パーセント透過率を測定した。上記のように、本開示は、検出器１１４（図１Ｂ参照）に達する信号がＣＭＰプロセスの信頼性高いモニタリングに適することを保証する閾値範囲６０２内に、窓２０２を通る光の透過率が含まれるべきことを認識する。閾値範囲６０２は２０％未満であってよい。いくつかの事例では、閾値範囲は約６３０ｎｍにおいて５％～１５％であってよい。異なる用途に対しては、（例えば現場速度モニタリング／エンドポイント検出のために使用される検出器１１４（図１Ａ参照）の特性に応じて）異なる閾値範囲が選択されてよく、そして上面２２０及び底面２２２のテクスチャは相応に調節されてよい。
図６Ａ及び６Ｂは、種々異なる窓を通る、種々の波長の光の透過率のプロット６００及び６１０を示している。これらの窓は、従来技術を採用する種々の対照窓（対照１～４及び対照Ａ～Ｂ）、単一のランダムにテクスチャ化された表面を有する試料（単一テクスチャ１～６及び単一テクスチャＡ～Ｃ）、及び少なくとも底面上に反復パターン化フィーチャを含む制御されたテクスチャを有する、本明細書中に開示された新規の技術（試料１～４及び試料Ａ～Ｅ）を含む。Ｔｈｅｒｍｏ－Ｆｉｓｈｅｒ Ｇｅｎｅｓｙｓ １０ｓ ＵＶ－Ｖｉｓ分光光度計を６３３ｎｍで使用して、パーセント透過率を測定した。上記のように、本開示は、検出器１１４（図１Ｂ参照）に達する信号がＣＭＰプロセスの信頼性高いモニタリングに適することを保証する閾値範囲６０２内に、窓２０２を通る光の透過率が含まれるべきことを認識する。閾値範囲６０２は２０％未満であってよい。いくつかの事例では、閾値範囲は約６３０ｎｍにおいて５％～１５％であってよい。異なる用途に対しては、（例えば現場速度モニタリング／エンドポイント検出のために使用される検出器１１４（図１Ａ参照）の特性に応じて）異なる閾値範囲が選択されてよく、そして上面２２０及び底面２２２のテクスチャは相応に調節されてよい。
【0041】
やはり本明細書中に認識されるように、ＣＭＰパッドの寿命全体にわたって著しく変化することのない、一貫して低い特性値ＩＳＲＭmax-minを有することが重要である。このことは、目標透過率範囲に到達することだけでは達成し得ず、ＣＭＰ窓のさらに改善された特性をも必要とする。例えば、図６Ａ及び６Ｂに示された対照窓の少なくともいくらかは、目標透過率における光透過率を示す。しかしながら、従来技術を採用するこれらの対照窓は、図６Ｃ及び下記表１に関連してさらに説明するように、ＣＭＰパッドの寿命全体にわたって一貫して低いＩＳＲＭmax-min特性値を提供することはできない。
【0042】
図６Ｃは、従来より利用可能なＣＭＰ窓（対照１及び２）、及び本開示の反復パターン化テクスチャを有する２つのＣＭＰ窓（新規窓１及び２）のＩＳＲＭmax-min特性値を示す。ＣＭＰパッド慣らし運転後（例えば上記図１Ａに関連して説明したコンディショニング後）、新規窓は対照窓よりも低いＩＳＲＭmax-min特性値を有する。パッド寿命終了時又はパッド寿命終了近く（例えば、ＣＭＰパッドがＣＭＰプロセスのためにもはや使用できなくなった後、例えばパッドのトップ層が完全に除去された後、且つ／又はＣＭＰパッド及び／又はＣＭＰ窓の上面の約０．５ミリメートルが除去された後）では、対照窓は著しく増大したＩＳＲＭmax-min特性値を有する。パッド寿命の終了は、パッドの摩耗が、初期溝深さの２０％が残っているようなときと定義することができる。対照１のＩＳＲＭmax-min特性値は約１９０％だけ（すなわち０．７５から１．１０５へ）増大する。対照２のＩＳＲＭmax-min特性値は約１６０％だけ（すなわち０．７５から１．９５５へ）増大する。対照的に、新規窓のＩＳＲＭmax-min特性値は、慣らし運転後からパッド寿命終了時まで著しく増大することはない。新規窓１のＩＳＲＭmax-min特性値は、約５％だけ（すなわち０．２７５から０．２９へ）増大する。新規窓１のＩＳＲＭmax-min特性値は、約９０％だけ（すなわち０．１５から０．２１へ）増大する。新規窓のＩＳＲＭmax-min特性値はまた、パッドの寿命全体を通して０．５％未満（又はそれ以下）の目標範囲内に留まる。
【0043】
本開示に記載された制御されたテクスチャを有する新規窓試料（図６Ａ及び６Ｂの試料１～４及びＡ～Ｄ、及び図６Ｃの新規窓１及び２）は、この閾値範囲６０２内のパーセント透過値を有するだけでなく、反復パターン化フィーチャをも有する（例えば図３Ａ～Ｇ及び上記対応記述内容参照）。これらの試料は、従来技術を用いて達成し得るものよりも信頼性高く且つ再現可能な透過特性とＩＳＲＭmax-min特性値とを有する。このように、本開示に記載された新規窓試料は、ＣＭＰパッドのための従来の窓よりも良好に機能し、そしてより信頼性が高くコスト効率が良いプロセスを用いて調製することができる（図７～９参照）。
【0044】
ＣＭＰパッドのためのテクスチャ化表面及びテクスチャ化窓を調製する方法
図７は、窓２０２を調製するプロセス７００を示している。プロセス７００は大まかに言えば、改善された光透過特性及びより長い寿命を有する窓２０２の調製を容易にする。プロセス７００は工程７０２で始まり得る。工程７０２では、第１テクスチャ化表面２２０が調製される。第１テクスチャ化表面２２０は、射出成形及び／又は任意の適宜の機械加工プロセス（例えばエンドミルによるＣＮＣ機械加工、レーザー加工、又はこれに類するもの）を用いて調製されてよい。例えば、未硬化の熱硬化性材料を射出成形機内へ導入することにより、第１テクスチャ化表面２２０を調製するように、型（例えば図５Ｂの型５１０）と接触させてよい。いくつかの実施態様では、片を得てよく（例えば商業的に入手可能な透明片を得てよい）、そして片の１つの面を機械加工するか又は接着剤で処理することにより、第１テクスチャ化表面２２０を調製してよい。
図７は、窓２０２を調製するプロセス７００を示している。プロセス７００は大まかに言えば、改善された光透過特性及びより長い寿命を有する窓２０２の調製を容易にする。プロセス７００は工程７０２で始まり得る。工程７０２では、第１テクスチャ化表面２２０が調製される。第１テクスチャ化表面２２０は、射出成形及び／又は任意の適宜の機械加工プロセス（例えばエンドミルによるＣＮＣ機械加工、レーザー加工、又はこれに類するもの）を用いて調製されてよい。例えば、未硬化の熱硬化性材料を射出成形機内へ導入することにより、第１テクスチャ化表面２２０を調製するように、型（例えば図５Ｂの型５１０）と接触させてよい。いくつかの実施態様では、片を得てよく（例えば商業的に入手可能な透明片を得てよい）、そして片の１つの面を機械加工するか又は接着剤で処理することにより、第１テクスチャ化表面２２０を調製してよい。
【0045】
工程７０４では、工程７０２からの片の反対側の面に第２面２２２を調製する。工程７０２において、第１テクスチャ化表面２２０を調製するために射出成形を用いた場合には、第２テクスチャ化表面２２２は同じ射出成形プロセス中に（例えば第２テクスチャ化表面２２２のための型として図５Ａの型５０２を使用して）調製されてよい。別の例としては、第２テクスチャ化表面２２２は、任意の適宜の機械加工プロセスを用いて調製されてよい。
【0046】
工程７０６では、工程７０４からの窓２０２をＣＭＰパッド２００のアパーチャ内又はアパーチャ上に配置することにより、アパーチャを通過する光が窓２０２をも通過するようになる。窓２０２は接着剤（例えば感圧接着剤）を使用して、又は接着剤を使用せずに（例えば超音波溶接又は任意の他の適宜の技術を用いて）、ＣＭＰパッド２００に取り付けてよい。例えば、窓２０２はＣＭＰパッド２００のトップパッド部分又はサブパッド部分に、接着剤を用いて、又は溶接を介して取り付けられてよい。いくつかの実施態様では、窓２０２は（例えば熱及び／又は適宜の接着促進剤の存在において）ＣＭＰパッド２００に化学結合される。
【0047】
本発明の窓のポリッシングパッドへの取り付けの一例として、以下の手順が用いられてよい。ＣＮＣ又は同様の方法を用いて、トップパッド内に凹部又はポケットが形成されてよい。凹部の寸法は、組み付けられるべき窓の寸法と整合することになる。凹部の寸法はこのように可変であるが、しかし凹部はトップパッドの厚さ全体に延びることはない。換言すれば、凹部はトップパッドを貫通するアパーチャを形成しない。次いでサブパッドをトップパッドに積層するか、又は接着する。次いでトップパッドとサブパッドを貫通するように凹部のところで穴を開け、これに対して穴の寸法は、残存するトップパッド材料と下側に位置するサブパッド材料とによってレッジ（ｌｅｄｇｅ）が形成されるようにする。次いで窓を穴の上部で凹部内に組み付け、光学検出ポート、又は窓をパッド内に形成する。これは、本発明による窓をポリッシングパッド内へ組み付ける１実施態様を示す。
【0048】
図８は、第１テクスチャ化表面２２０を有する第１片（例えば図４の片４０２）と第２テクスチャ化表面２２２を有する第２片（例えば図４の片４０４）とを組み合わせることにより、窓２０２を調製するプロセス例８００を示している。プロセス８００は大まかに言えば、改善された光透過特性及びより長い寿命を有する窓２０２の調製を容易にする。プロセス８００は工程８０２で始まり得る。工程８０２では、第１テクスチャ化表面２２０を有する第１窓片（例えば図４の片４０２）が調製される。第１片は、射出成形及び／又は任意の適宜の機械加工（例えばエンドミルによるＣＮＣ機械加工）を用いて調製されてよい。例えば、未硬化の熱硬化性材料を射出成形機内へ導入することにより、射出成形を用いて第１片を調製するように、型（例えば図５Ｂの型５１０）と接触させてよい。片をさらに機械加工することにより、任意のさらなる所望のテクスチャ・フィーチャを生成してよい。図９に関連して以下に説明する方法９００を用いることにより、射出成形及び／又は機械加工を用いて第１片を調製してよい。いくつかの実施態様では、片を得てよく（例えば商業的に入手可能な透明片を得てよい）、そして片を機械加工することにより、第１テクスチャ化表面２２０を調製してよい。
【0049】
工程８０４では、第２テクスチャ化表面２２２を有する第２窓片（例えば図４の片４０４）が調製される。第２テクスチャ化表面２２２を有する第２窓片は、工程８０２における第１テクスチャ化表面２２０を有する第１窓片の調製に関して上述したものと同じ又は同様のアプローチを用いて調製されてよい。第２片は、射出成形及び／又は任意の適宜の機械加工（例えばエンドミルによるＣＮＣ機械加工）を用いて調製されてよい。例えば、未硬化の熱硬化性材料を射出成形機内へ導入することにより、射出成形を用いて第２片を調製するように、型（例えば図５Ａの型５０２）と接触させてよい。第２片をさらに機械加工することにより、第２テクスチャ化表面２２２上に任意のさらなる所望のテクスチャ・フィーチャを生成してよい。図９に関連して以下に説明する方法９００を用いることにより、射出成形及び／又は機械加工を用いて第２片を調製してよい。いくつかの実施態様では、片を得てよく（例えば商業的に入手可能な透明片を得てよい）、そして片を機械加工することにより、第２テクスチャ化表面２２２を調製してよい。
【0050】
工程８０６では、第１テクスチャ化表面２２０を有する第１片を、第２テクスチャ化表面２２２を有する第２片上に配置する（例えば第２片に付着させる）。２つの片は大まかに言えば、第１面２２０が露出され、第１方向に向き（例えば窓２０２の上部へ向く）、そして第２面２２２が露出され、第１方向とは反対方向の第２方向に向く（例えば窓２０２の底部へ向く）ように組み合わされる。第１片と第２片とを、接着剤（例えば感圧接着剤）を使用して、又は接着剤を使用せずに付着させることにより、窓２０２を形成してよい。いくつかの事例では、（例えば熱及び／又は適宜の接着促進剤の存在において）第１片と第２片とを化学結合することにより窓２０２を形成してよい。
【0051】
工程８０８では、工程８０６からの窓２０２をＣＭＰパッド２００のアパーチャ内又はアパーチャ上に配置することにより、アパーチャを通過する光が窓２０２をも通過するようになる。窓２０２は接着剤（例えば感圧接着剤）を使用して、又は接着剤を使用せずに（例えば超音波溶接又は任意の他の適宜の技術を用いて）、ＣＭＰパッド２００に取り付けてよい。例えば、窓２０２はＣＭＰパッド２００のトップパッド部分又はサブパッド部分に、接着剤を用いて、又は溶接を介して取り付けられてよい。いくつかの実施態様では、窓２０２は（例えば熱及び／又は適宜の接着促進剤の存在において）ＣＭＰパッド２００に化学結合される。
【0052】
図９は、制御されたテクスチャ化表面（例えば上記表面２２０，２２２）を調製する方法９００の一例を示している。方法９００は工程９０２で始まり得る。工程９０２では、射出成形を実施することにより、テクスチャ化表面２２０，２２２を有する片（例えば図４の片４０２，４０４）を調製する。例えば、未硬化の熱硬化性材料を射出成形機内へ導入することにより、射出成形を用いて片を調製するように、型（例えば図５Ａ，５Ｂの型５０２，５１０）と接触させてよい。工程９０４では、ピースのテクスチャ化表面２２０，２２２がさらなるテクスチャ・フィーチャ、例えば図３Ａ，３Ｂ，３Ｃに示されたパターン化フィーチャのうちの１つ、又はこれに類するものを有するべきか否かを判定する。付加的なフィーチャが必要とされないならば、プロセス９００は完了する。その一方で、さらなるフィーチャが必要とされる場合には、さらなるフィーチャが工程９０６で（例えばエンドミルによるＣＮＣ機械加工を用いて）機械加工される。
【実施例】
【0053】
実施例
この実施例は、反復パターン化フィーチャを含む制御されたテクスチャ（反復パターン化テクスチャ）を有しない窓と比較した、本発明による窓の性能を実証する。
この実施例は、反復パターン化フィーチャを含む制御されたテクスチャ（反復パターン化テクスチャ）を有しない窓と比較した、本発明による窓の性能を実証する。
【0054】
４つの異なる窓の性能を、慣らし運転期間後に、そしてパッド寿命の終了時に再び測定されたＩＳＲＭmax-min特性値の変化を用いて評価した。パッド寿命の終了は、パッドの摩耗が、初期溝深さの２０％が残っているようなときと定義する。４つの窓は、Ａ） Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから商業的に入手可能な硬度約７０ショアＤの硬質熱硬化性ポリウレタンである窓を備えたＩＣ１０１０パッド、Ｂ） ＣＭＣ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｃ．から商業的に入手可能な硬度約５５ショアＤの軟質熱可塑性ポリウレタンを有するＥ６０８８パッド、Ｃ） 硬度約７５ショアＤの熱可塑性ポリウレタンである、ＣＮＣ機械加工から形成された、制御された反復パターンテクスチャを有する本発明による窓を備えたＥ６０８８パッド、及びＤ） 硬度約７５ショアＤの熱可塑性ポリウレタンである、射出成形から形成された、制御された反復パターンテクスチャを有する本発明による窓を有するＥ６０８８パッド、である。窓Ａ）及びＢ）は、反復パターン化フィーチャを含む制御されたテクスチャ化表面を有しなかった。
【0055】
上記すべてのパッドに、５ポンドのダウンフォースで、３Ｍ製のＡ２８１３コンディショナを使用して、脱イオン水による３０分間のコンディショニングを含む同一の慣らし運転期間を与えた。慣らし運転期間後、２．５ｐｓｉダウンフォース及び８０ｒｐｍプラテン速度で、銅ＣＭＰポリッシングスラリーを使用して、銅ウエハーをポリッシングしている間に、窓のそれぞれに対して同一条件下で、ＩＳＲＭmax-min特性値を測定した。エンドポイント検出をポリッシング開始から約２０秒後に開始し、記録は約６０トレースから成った。４つの窓に関してＩＳＲＭmax-min特性値を計算し、これを下記表に示す。パッド寿命終了時に第２ＩＳＲＭmax-min特性を同じパッド上で測定した。ＩＳＲＭmax-min特性値を再び計算し、下記表１に示す。
【表1】
【0056】
上記表に見られるように、慣らし運転機関からパッド寿命終了までのＩＳＲＭmax-minの変化は、本発明による窓の場合、商業的なパッドの窓と比較すると著しく異なった。
【0057】
本明細書中に記載されたシステム、装置、及び方法に改変、追加、又は省略を施してよい。システム及び装置の構成部分は一体化しても分離してもよい。さらに、システム及び装置の動作は、より多くの、より少ない、又は他の構成部分によって実施されてよい。方法は、より多くの、より少ない、又は他の工程を含んでよい。これに加えて、工程は任意の適宜の順序で実施されてよい。加えて、システム及び装置の動作を、任意の適宜の論理を用いて実施してよい。本明細書中に使用される「それぞれの」は、ある集合のそれぞれの員、又はある集合の部分集合のそれぞれの員を意味する。
【0058】
本明細書中では「又は（ｏｒ）」は明示的に別段の指示がない限り、又は文脈により別段の指示がない限り、包含的であり且つ排他的ではない。したがって本明細書中では、「Ａ又はＢ」は、明示的に別段の指示がない限り、又は文脈により別段の指示がない限り、「Ａ、Ｂ、又はその両方」を意味する。さらに、「及び（ａｎｄ）」は明示的に別段の指示がない限り、又は文脈により別段の指示がない限り、共同的であり且つ個別的である。したがって、本明細書中では、「Ａ及びＢ」は、「共同的又は個別的に、Ａ及びＢ」であることを意味する。
【0059】
本開示の範囲は、本明細書中に記載され例示された実施態様に対する、当業者には明らかなすべての変更、置換、変化、修正、及び改変を含む。本開示の範囲は、本明細書中に記載又は例示された実施態様に限定されることはない。さらに、本開示は具体的な成分、エレメント、特徴、機能、動作、又は工程を含むものとして、本明細書中にそれぞれの実施態様を記載し例示してはいるものの、これらの実施態様のいずれも、本明細書中のいずれかの個所に記載又は例示された成分、エレメント、フィーチャ、機能、動作、又は工程のいずれかの、当業者には明らかな任意の組み合わせ又は置換を含んでよい。さらに、添付の請求項において、装置又はシステム又は装置又はシステムの構成部分が特定の機能を発揮するように構成されるか、配置されるか、発揮可能であるか、発揮するように形成されるか、発揮可能にされるか、発揮するように動作可能であるか、又は発揮するように動作するかに関する言及は、その装置、システム、構成部分がそのように構成されるか、配置されるか、可能であるか、形成されるか、可能にされるか、動作可能であるか、又は動作する限り、装置、システム、構成部分、又はその特定の機能が活性化されるか、ターンオンされるか、又はロック解除されるか否かにはかかわらず、その装置、システム、構成部分を含む。加えて、本開示は特定の利点をもたらすものとして特定の実施態様を記載又は例示してはいるものの、特定の実施態様がこれらの利点の何ももたらさないことがあり、いくつかをもたらすことがあり、又はすべてをもたらすこともある。
【0060】
本発明を記述する文脈における（特に下記請求項の文脈における）「ａ」及び「ａｎ」及び「ｔｈｅ」という用語、及び同様の指示対象の使用は、別段の指示がない限り、又は文脈によって明らかに矛盾するのではない限り、単数形及び複数形の両方をカバーするものと解釈されるべきである。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、及び「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」という用語は、特に断りのない限り、オープンエンド用語（すなわち「含むが、しかしこれに限定されない」を意味する）として解釈されるべきである。本明細書中に値の範囲を記述することは、別段の指示がない限りは、その範囲内に含まれるそれぞれの別個の値に個別に言及することの省略法として役立とうとしているのにすぎない。そして各別個の値は、あたかもそれが個別にここに記述されているかのように本明細書中に援用される。本明細書中に提供されたありとあらゆる例、又は例を示す言語（例えば、「例えば（ｓｕｃｈ ａｓ）」）の使用は、本発明をより良く説明しようとしているのにすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】
【図8】
【図9】
【国際調査報告】