CN100486770C - 化学研磨垫、其制造方法及半导体晶圆的化学机械研磨方法 - Google Patents

化学研磨垫、其制造方法及半导体晶圆的化学机械研磨方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种化学机械研磨垫，其包括具有研磨面的研磨基体及熔合在该研磨基体上的透光性构件，且以平行于研磨面的面切断该透光性构件时的剖面形状为长径除以短径的值大于1的椭圆形。该研磨垫对于半导体晶圆的研磨面，可不降低研磨性能地透过终点检测用光。

Description

化学研磨垫、其制造方法及半导体晶圆的化学机械研磨方法
技术领域
本发明涉及化学研磨垫、其制造方法及半导体晶圆的化学机械研磨方法。
更详细地说，涉及不降低研磨性能就可使光透过的化学研磨垫及其制造方法和半导体晶圆的化学机械研磨方法。
本发明可用于使用了光学式终点检测装置的半导体晶圆的研磨等。
背景技术
对于半导体晶圆的研磨，可以以凭经验得到的时间为基准来达成研磨的目的、决定结束其研磨的研磨终点。但是，构成被研磨面的材质各种各样，不同的材质研磨时间均不相同。另外，构成被研磨面的材质今后也会有各种变化。而且，研磨所使用的浆料和研磨装置也相同。因此，对于各种不同的研磨一一凭经验来获得研磨时间效率是非常差的。对此，近年来开展了关于使用可直接观测被研磨面的状态的光学方法的光学式终点检测装置及方法的研究(特开平9-7985号公报及特开2000-326220号公报)。
在该光学式终点检测装置及方法中，一般在研磨垫上形成由可透过终点检测用光的硬质且均匀的树脂构成的、不具有浆料物质的吸收和输送这些本质能力的窗口，仅通过该窗口来观测被研磨面(参照特表平11-512977号公报)。
但是，对于上述研磨垫，设置窗口可能会导致研磨垫的研磨性能的低下和不均匀，而且，为此来增大窗口或增加窗口的数量难于形成可确实地进行利用光学式终点检测装置的终点检测的窗口，且难于得到无损研磨性能的研磨垫。
发明内容
本发明的目的在于提供能够解决上述问题的、在半导体晶圆的研磨中不降低研磨性能也可使终点检测用光透过的研磨垫及其制造方法、研磨垫制造锻模、多层研磨垫以及半导体晶圆的研磨方法。
下面详细说明本发明的其他目的及优点。
根据本发明，本发明的上述目的，第一，通过一种化学机械研磨垫来达到，其特征在于，包括具有研磨面的研磨基体及熔合在该研磨基体上的透光性构件，且以平行于研磨面的面切断该透光性构件时的剖面形状为长径除以短径的值大于1的椭圆形。
另外，本发明的上述目的，第二，通过上述化学机械用研磨垫的制造方法来达到，其特征在于，在嵌件成形用锻模中进行研磨基体和透光性构件的熔合。
进而，本发明的上述目的，第三，通过一种半导体晶圆的化学机械研磨方法来达到，该方法用化学机械研磨垫来化学机械研磨半导体晶圆，其特征在于，使用上述化学机械研磨垫，通过本发明的上述化学机械研磨垫的透光性构件利用光学式终点检测装置来检测化学机械研磨的终点。
附图说明
图1是显示透光性构件的平面形状的一例的模式图。
图2是显示透光性构件的平面形状的一例的模式图。
图3是显示本发明的研磨垫的剖面形状的一例的模式图。
图4是显示本发明的研磨垫的剖面形状的一例的模式图。
图5是显示本发明的研磨垫的一例的平面模式图。
图6是显示本发明的研磨垫的一例的平面模式图。
图7是显示研磨垫成形用锻模的一例的部分模式剖面图。
图8是显示研磨垫成形用锻模的一例的部分模式剖面图。
图9是显示研磨垫成形用锻模的一例的部分模式剖面图。
图10是说明使用本发明的研磨垫的研磨方法的模式图。
图11是被研磨材料的一例的模式剖面图。
具体实施方式
下面详细说明本发明。
化学机械研磨垫
本发明的化学机械研磨垫具有研磨基体及熔合在该研磨基体上的透光性构件。而且，以平行于研磨面的面切断该透光性构件时的剖面形状为长径除以短径的值(长宽比)大于1的椭圆形。
研磨基体
构成本发明的化学机械研磨垫的研磨机体的平面形状无特别限定，例如，可以为圆盘状或多棱柱状、例如四棱柱等。另外，其大小无特别限定。但是，优选适合装有本发明的化学机械研磨垫而使用的化学机械研磨装置的模座(定盤)的形状及大小。厚度例如可以为超过0.1mm且在100mm以下，特别优选1～10mm。
作为构成研磨基体的材料，只要能够发挥作为研磨垫的机能，可以由任何原料构成。在作为研磨垫的机能中，特别优选至研磨时为止形成的孔具有研磨时保持浆料、使研磨屑临时滞留等机能。因此，优选由水溶性粒子和分散有水溶性粒子的非水溶性基质(matrix)构成的原料，或由空洞和分散有空洞的非水溶性基质材料构成的原料，例如由发泡体等构成。
其中，前者的原料的水溶性粒子在研磨时与含有水性介质和固形分的浆料的水性介质相接触，溶解或膨润而脱离，于是，可在由脱离而形成的孔中保持浆料。另一方面，后者的原料可在作为空洞事先形成的孔中保持浆料。
构成上述非水溶性基质的材料无特别限定，但考虑到容易成形为规定的形状及性状、可赋予适度的硬度、适度的弹性等，优选使用有机材料。作为有机材料，可单独或组合使用：例如热塑性树脂、弹性体、橡胶、例如交联橡胶及固化树脂、例如热固性树脂、光固化性树脂等、受热、光等固化而形成的树脂等。
其中，作为热塑性树脂，例如可列举出1，2-聚丁二烯树脂、聚乙烯等聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯酸树脂例如(甲基)丙烯酸酯树脂等、乙烯基酯树脂(丙烯酸树脂除外)、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚偏二氟乙烯等氟树脂、聚碳酸酯树脂、聚缩醛树脂等。
作为弹性体，例如可列举出1，2-聚丁二烯等二烯弹性体、聚烯烃弹性体(TPO)、苯乙烯-丁二烯-弹性体嵌段共聚物(SBS)、其加氢嵌段共聚物(SEBS)等苯乙烯类弹性体、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)、聚氨基弹性体(TPAE)等热塑性弹性体、有机硅树脂弹性体、氟树脂弹性体等。作为橡胶，例如可列举出丁二烯橡胶、例如高顺式丁二烯橡胶、低顺式丁二烯橡胶等，异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯橡胶等共轭二烯橡胶，丙烯腈-丁二烯橡胶等腈橡胶，丙烯酸橡胶，苯乙烯-戊二烯橡胶、苯乙烯-戊二烯-二烯橡胶等苯乙烯-α-烯烃橡胶及丁基橡胶、有机硅橡胶、氟橡胶等其他橡胶。
作为固化树脂，例如可列举出聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯-尿烷树脂、尿烷树脂、硅树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等。
另外，这些有机材料也可以为经酸酐基、羧基、羟基、环氧基、氨基等变性而成的有机材料。通过变性可调节与后述的水溶性粒子、浆料的亲和性。
这些有机材料可以仅使用一种，也可以并用两种以上。
而且，这些有机材料的一部分或全部可以为交联了的交联聚合物，也可以为非交联聚合物，但优选仅由交联聚合物构成、或由交联聚合物和非交联聚合物的混合物构成。通过含有交联聚合物，可以赋予非水溶性基质弹性恢复力，可将研磨时施加在研磨垫上的摩擦应力引起的错位抑制至较小。另外，可有效地抑制下述现象：研磨时及表面修饰时非水溶性基质被过度拉伸并塑性变形从而掩埋孔，进而，研磨垫表面过度起刺等。因此，在表面修饰时也可高效地形成孔，可防止研磨时的浆料保持性的降低，进而，起刺少而不会妨害研磨平坦性。
进行上述交联的方法无特别限定，例如可利用使用有机过氧化物、硫、硫化物等的化学交联、利用电子射线照射等的放射线交联等进行。
作为该交联聚合物，可使用上述有机材料中的交联橡胶、固化树脂、交联了的热塑性树脂及交联了的弹性体等。进而，考虑到对大量浆料中所含有的强酸或强碱稳定、且由于吸水引起的软化少，尤其优选含有选自交联弹性体及聚氨酯中的至少一种。另外，交联热塑性树脂及交联弹性体中，特别优选使用有机过氧化物进行交联的物质，而且进一步优选交联1，2-聚丁二烯。
这些交联聚合物的含量无特别限定，优选为非水溶性基质全体的30体积％以上，更优选50体积％以上，进一步优选70体积％以上，也可以为100体积％。非水溶性中的交联聚合物的含量不足30体积％时，可能无法充分发挥含有交联聚合物的效果。
对于含有交联聚合物的非水溶性基质，根据JIS K 6251在80℃下断裂由非水溶性基质构成的试验片时，可以使断裂后残留的伸长度(下面简称为“断裂残留伸长度”)为100％以下。即，断裂后的标线间合计距离为断裂前的标线间距离的2倍以下。该断裂残留伸长度优选30％以下，进一步优选10％以下，特别优选5％以下，通常更优选0％以上。如果断裂残留伸长度超过100％，则有研磨时及面更新时由研磨垫表面刮下或拉长的微细片易于塞住孔的倾向，因此为非优选。该“断裂残留伸长度”是指，根据JIS K 6251“加硫橡胶的拉伸实验方法”，在试验片形状为哑铃状3号形、拉伸速度500mm/分、试验温度80℃下进行拉伸实验，断裂试验片时，由自断裂而分割的试验片的各个标线至断裂部的合计距离减去试验前的标线间距离的伸长度。另外，在实际研磨中，由于滑动引起发热，因此试验温度为80℃。
上述“水溶性粒子”是在研磨垫中通过与化学机械用水性分散体相接触，自水溶性材料脱离的粒子。可以通过与水性分散体中含有的水等相接触来溶解而发生该脱离，也可以通过含有该水等并膨润、成为凝胶状来发生该脱离。而且，该溶解或膨润不仅是由水引起的，也可以通过与含有甲醇等醇类溶剂的水性混合介质相接触来引发。
除形成孔的效果以外，该水溶性粒子还具有在研磨垫中增大研磨垫的压痕硬度的效果。例如，通过含有水溶性粒子可以使本发明的研磨垫的肖氏D硬度，优选为35以上，更优选为50～90，进一步优选60～85，通常为100以下。若肖氏D硬度超过35，可增大可负荷在被研磨体上的压力，随之可提高研磨速度。而且，可得到高研磨平坦性。因此，该水溶性粒子特别优选为在研磨垫中可确保充分的压痕硬度的实心体。
构成该水溶性粒子的材料无特别限定，例如可列举出有机水溶性粒子及无机水溶性粒子。作为有机水溶性粒子的原料，例如可列举出糖类，例如淀粉、糊精及环糊精等多糖类、乳糖、甘露糖醇等，纤维素类、例如羟丙基纤维素、甲基纤维素等，蛋白质，聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮，聚丙烯酸，聚氧乙烯，水溶性的感光性树脂，磺化聚异戊二烯，磺化聚异戊二烯共聚物等。作为无机水溶性粒子的原料，可以列举出例如醋酸钾、硝酸钾、碳酸钾、碳酸氢钾、氯化钾、溴化钾、磷酸钾、硝酸镁等。这些水溶性粒子可以单独或组合2种以上使用上述各原料。而且，即可以是由规定的原料构成的1种水溶性粒子，也可以是由不同原料构成的2种以上的水溶性粒子。
另外，水溶性粒子的平均粒径优选0.1～500μm，更优选0.5～100μm。孔大小优选0.1～500μm，更优选0.5～100μm。水溶性粒子的平均粒径不足0.1μm时，形成的孔的大小小于磨料，因此有难于获得可充分保持浆料的研磨垫的倾向。另一方面，若超过500μm，则形成的孔过大，得到的研磨垫的机械强度及研磨速度有降低的倾向。
对于该水溶性粒子的含量，在将水溶性材料和水溶性粒子合计为100体积％时，水溶性粒子优选1～60体积％，更优选1～40体积％，进一步优选2～30体积％。通过使含量处于该范围，具有易于获得高研磨速度、和硬度及机械强度优良的研磨垫的优点。
另外，优选水溶性粒子在研磨垫内仅在露出表层时溶解于水，在研磨垫内部吸湿而不膨润。为此，水溶性粒子可在最外部分的至少一部分上具备抑制吸湿的外壳。该外壳可物理性地吸附在水溶性粒子上，也可化学键合在水溶性粒子上，还可以物理及化学性地与水溶性粒子相连。作为形成这种外壳的材料，例如可列举出环氧树脂、聚酰亚胺、聚酰胺、聚硅酸盐等。应注意的是，该外壳即使只形成于水溶性粒子的一部分上，也可以充分地获得上述效果。
另一方面，作为分散并形成有后者的空洞的非水溶性基质材料、例如构成具备发泡体等的研磨垫的非水溶性粒子基质材料，例如可列举出聚氨酯、蜜胺树脂、聚酯、聚砜、聚醋酸乙烯酯等。
分散于这种非水溶性基质材料中的空洞大小的平均值，优选为0.1～500μm，更优选0.5～100μm。
制造上述水溶性粒子时分散于基质材料中的方法无特别限定。例如，混炼基质材料、水溶性粒子、以及根据需要的其他添加剂，得到分散体。得到的分散体的形状无特别限定。例如，可得到微球、柱状、粉末等形状。在该混炼中，优选加热混炼以使基质材料易加工，但优选在此温度下水溶性粒子为固体。
由于它们为固体，水溶性粒子呈前述优选的平均粒径的状态变得易分散。因此，优选根据使用的基质材料的加工温度来选择水溶性粒子的种类。
透光性构件
透光性构件是指为了在研磨垫的一部分上形成例如研磨基体的研磨面和共同面而形成设置了具有透光性部位的构件。
以平行于研磨面的面切断该透光性构件时的剖面形状为用其长径除以短径的值(长宽比)超过1的椭圆形。在此，“椭圆形”除了例如图1的数学上的椭圆形之外，还包括图2的鸡蛋形等的变形的略椭圆形。上述的长宽比优选超过1但20以下，更优选1.5～10，进一步优选1.5～5。化学机械研磨垫的剖面形状为圆形时，优选透光性构件的长径方向与研磨面的直径方向平行。
该透光性构件与上述研磨基体熔合而成为一体。
在此，“熔合”是指不使用接合剂，使透光性构件或者研磨基体的双方或一方的至少接合面熔融或溶解而接合的状态。制造时，不仅是接合面，可以使整个透光性构件熔融而接合，也可以使整个研磨基体熔融而接合。
具体的熔合方法无特别限定。例如，可列举(1)后述的在铸模中保持透光性构件或研磨基体的一方，将其他的构件装入使之熔合的嵌件成形方法，(2)在将透光性构件及研磨基体制成规定的形状后，使它们嵌合，通过红外线焊接、高频焊接、微波焊接及超声波焊接等使接触面熔融并接合的方法，(3)在欲使透光性构件及研磨基体接合的表面上使用溶剂来接合的方法等。
由于本发明的研磨垫的透光性构件与研磨基体熔合，在透光性构件和研磨基体之间没有间隙，为此，浆料不会在研磨垫的背面一侧漏出。
图3及图4示出了通过透光性构件、且以垂直于研磨面的面切断本发明的研磨垫时的部分剖面图。上述透光性构件12可以如图3所示、同研磨基体13一般厚，也可以如图4所示、比研磨基体13薄。
该透光性构件的数量无特别限定，可以为1个，也可以为2个。另外，其配置也无特别限定，应该配置在研磨垫上的位置上，其中，所述位置可以使上述透光性构件位于装有本发明的化学机械研磨垫来使用的化学机械研磨装置的终点检测用光通过的部分上。
透光性构件面积占研磨面总面积的比例，优选10％以下，更优选0.005～10％，进一步优选0.005～5％，特别优选0.01～1％。使面积位于该范围可以实现确实地检测出终点和高研磨性能。
在图5及图6中示出了本发明的研磨垫的透光性构件在研磨面上所占位置的例子。
透光性构件具有的透光性，通常在透光性构件的厚度为2mm时，优选波长100～3,000nm间的任一波长下的透光率为0.1％以上，或波长100～3,000nm间的任一波长区域下的累计透光率为0.1％以上。该透光率或累计透光率优选为1％以上、更优选2％以上、进一步优选3％以上、特别优选4％以上。但是，该透光率或累计透光率没必要高于所需，例如，可以为50％以下，也可以为30％以下，特别还可以为20％以下。
对于使用了光学式终点检测装置进行研磨所使用的研磨垫，特别优选位于作为终点检测用光的使用频率高的区域的400～800nm下的透光率高。为此，优选波长400～800nm下的透光率满足上述要件。
该透光率为使用可以测量2mm厚的试验片在规定的波长下的吸光度的UV分光光度计等装置，测定各波长时下的透光率时的值。对于累计透光率，也可以累计求出同样测定的规定波长区域下的透光率。
上述透光性构件由非水溶性基质材料、和根据需要添加的水溶性粒子构成。添加水溶性粒子的情况下，该水溶性粒子优选分散在非水溶性基质材料中。
构成上述透光性构件的非水溶性基质材料(下面也简称为“基质材料”)优选单独或组合使用可赋予透光性的热塑性树脂、热固化性树脂、弹性体及橡胶等。该基质材料只要具有透光性(并不意味着只透过可见光)，其本身没必要为透明或半透明，但优选透光性更高，更优选为透明。
可赋予透光性的热塑性树脂、热固化性树脂、弹性体及橡胶等可以使用与前述的研磨基体所使用的非水溶性基质材料中说明的物质相同的物质。可以组合使用2种以上这些基质材料。而且，该非水溶性基质材料如前述研磨基体所述，可以为具有官能团的聚合物和不具有官能团的聚合物的混合物。
基质材料为交联聚合物还是非交联聚合物这没有特别限定。优选基质材料的至少一部分为交联聚合物。例如可列举出基质材料由2种以上的材料的混合物构成、其至少1种的至少1部分为交联聚合物的情况，和基质材料由1种材料构成、其至少1部分为交联聚合物的情况。
基质材料的至少一部分具有交联构造，这可以赋予基质材料弹性恢复力。因此，可将研磨时施加在研磨垫上的摩擦应力引起的错位抑制至较小，另外，可有效地抑制下述现象：研磨时及表面修饰时非水溶性基质被过度拉伸并塑性变形从而掩埋孔，进而，研磨垫表面过度起刺等。因此，研磨时的浆料的保持性好，表面装饰引起的浆料的保持性的恢复也容易，还可防止刮痕的产生。
这些交联聚合物可以使用与前述研磨基体的说明中已经详述的物质相同的物质。
这些交联聚合物中，由于可赋予充分的透光性，对大量的浆料中含有的强酸和强碱稳定，而且吸水引起的软化少，特别优选使用交联的1，2-聚丁二烯或聚氨酯，可以将该交联的1，2-聚丁二烯与丁二烯橡胶或异戊二烯橡胶等其它的橡胶混合使用。另外，也可以将1，2-聚丁二烯作为基质材料来单独使用。
作为这种至少一部分为交联聚合物的基质材料，基于JIS K 6251在80℃下断裂由基质材料构成的试验片时，可以使断裂后残留的伸长度(下面简称为“断裂残留伸长度”)为100％以下。即，是断裂后的标线间合计距离为断裂前的标线间距离的2倍以下的基质材料。该断裂残留伸长度优选30％以下，进一步优选10％以下，特别优选5％以下。随着断裂残留伸长度超过100％，则有研磨时及面更新时由研磨垫表面刮下或拉长的微细片易于塞住孔的倾向。
在此，断裂残留伸长度是指，根据JIS K 6251“加硫橡胶的拉伸实验方法”，在试验片形状为哑铃状3号形、拉伸速度500mm/分、试验温度80℃下进行拉伸实验，断裂试验片时，由自断裂而分割的试验片的各个标线至断裂部的合计距离减去试验前的标线间距离的伸长度。另外，在实际研磨中，由于滑动所达到的温度为80℃左右，因此试验温度为80℃。
上述水溶性粒子分散在透光性构件中。而且，如前所述，为可以通过与研磨时由外部供给的水性介质的接触而形成空孔的物质。
该水溶性粒子的形状、大小、透光性构件中的含量及材料可以与前述研磨基体中详述的水溶性粒子相同。
优选的水溶性粒子是仅仅在露出透光性构件表面时在水中溶解或膨润，而不露出地存在于透光性构件内部时不吸湿及膨润。因此，可在水溶性粒子外表面的至少一部分上形成由抑制吸湿的环氧树脂、聚酰亚胺、聚酰胺及聚硅酸盐等构成的外壳。
除形成空孔的机能以外，该水溶性粒子还具有将透光性构件的压痕硬度与研磨垫的其他部分整合的机能。为了增加研磨时附加的压力、提高研磨速度、获得高平坦性，对于整个研磨垫，优选肖氏D硬度为35～100。但是，很多时候仅仅由基质材料的材质获得肖氏D硬度是困难的，这时，通过含有水溶性粒子来形成空孔以外，可与研磨垫的其他部分同等程度地提高肖氏D硬度。因此，水溶性粒子优选为在研磨垫中可确保充分的压痕硬度的实心体。
制造时在基质材料中分散前述水溶性粒子的方法可使用与前述研磨基体中所述方法相同的方法。
本发明的研磨垫可以在与研磨面相对一面的背面一侧具有用于研磨研磨垫时固定在研磨装置上的固定用层。固定用层只要能够固定研磨垫本身就无特别限定。
作为该固定用层，例如可以列举出使用两面胶带形成的层、例如具有接合剂层和在其外表面上形成有剥离层的层、和通过涂布接合剂等形成的接合剂层。可以在通过涂布接合剂形成的接合剂层的外表面上设置剥离层。
构成这些固定用层的接合材料无特别限定。例如可以使用热塑型、热固化型、或者光固化型的丙烯酸接合剂或合成橡胶接合剂。作为市售品，可以列举出例如3M公司制造的#442、积水化学(株)公司制造的#5511及积水化学(株)公司制的#5516等。
在这些固定用层中，用两面胶带形成的层优选预先具有剥离层。另外，不论是哪个固定用层通过具有剥离层，可保护接合层至使用时，通过使用时剥离该层可容易地将研磨垫固定在研磨装置上。
另外，固定用层对于构成固定用层的材料本身的透光性无特别限定。构成固定用层的材料无透光性时、或透光性低时，可在透光性构件的相应部位设置贯通孔等。该贯通孔可以比透光性构件的面积大或小，也可以一样大。
也可以采用如下方式：通过在固定用层上设置贯通孔，不在透过光的通路上形成固定用层。
另外，形成由两面胶带形成的固定用层时，可预先在两面胶带的规定位置上设置贯通孔。形成该贯通孔的方法无特别限定，例如可列举使用激光切割机的方法、或用冲孔刀冲孔的方法等。利用激光切割机的方法可在通过两面胶带设置固定用层后设置贯通孔。
化学机械用研磨垫的制造方法
本发明的研磨垫的制造方法无特别限定，优选主要利用以下的嵌件成形锻模的制造方法进行制造。
嵌件成形用锻模
可在本发明的研磨垫的制造方法中使用的嵌件成形用锻模具有用于决定事先成形的透光性构件或研磨基体的位置的凸部和/或凹部。
用于决定该透光性构件或研磨基体的位置的凸部和/或凹部的位置、形状、大小和数量等只要能够决定研磨基体的位置即可，无特别限定。
作为定位透光性构件的凸部，可列举出如下配置了的凸部：例如如图7所示，(1)将多个、例如3或4个斑状、点状及长尺状等的突起721配置在下部锻模72中以包围透光性构件，(2)配置上述突起以嵌合在预先设置在透光性构件的底部中央的坑中，或(3)为了嵌合于底部圆形或四方形等的透光性构件，用环状突起、一部分环状的突起或四方形等突起例如长尺状的突起将整个透光性构件围住，如此进行配置，配置它们全体所形成的环状或四方形。应注意的是，71为上部锻模。
另外，作为定位研磨基体的凸部，可列举出如下配置了的凸部：例如如图8所示，为了嵌合在研磨基体的透光性构件安装用的洞中，在下部锻模72上配置圆盘状、薄的四棱柱上的突起物721；或配置用于嵌合在预先设置在研磨基体上的坑中的斑状、点状及长尺状等的突起等。
另外，固定该研磨基体的凸部面为形成透光性构件的表层的面，因此出于提高透光性构件透光性的目的优选凸部表面的平滑性优良。特别优选镜面加工。
另一方面，作为定位透光性构件的凹部，可列举出如下配置了的凹部：例如如图9所示，为了嵌合透光性构件，在下部锻模72上设置圆形、四方形的坑722；或配置坑用来嵌合在预先设置在透光性构件上的斑状、点状及长尺状等的多个突起。
而且，作为定位研磨基体的凹部，可列举出如下配置了的凹部：例如，配置坑等以嵌合在预先设置在研磨基体低部的斑状、点状及长尺状等多个突起等。
研磨垫制造方法
本发明的研磨垫制造方法，只要可以在锻模内保持透光性构件或研磨基体并可以在模穴内装入透光性构件或研磨基体的构成材料，就无特别限定。为了易于制造本发明的研磨垫，优选使用前述的嵌件成形锻模。
该制造方法特别优选例如以下的(1)和(2)的方法。
(1)利用预混炼用于构成透光性构件的基质和水溶性物质等的方法等得到分散体。在具有成形用模穴的锻模内成形该得到的分散体，制造透光性构件。
然后，在具有模穴的锻模内安置该透光性构件，之后加入构成利用混炼等得到的研磨基体的分散体来成形，由此得到研磨垫的方法。
更加具体地说，在具有可定位的凸部(参照图7)的嵌件成形锻模的该凸部，保持预先成形的透光性构件。之后，关闭锻模，由注入口加入构成利用混炼等得到的研磨基体的分散体。之后，冷却、固化，可成形研磨垫。另外，在关闭上述锻模前，也可以直接加入构成研磨基体的分散体，然后关闭上述锻模来成形。
(2)成形加工开有用于预先嵌入透光性构件的洞的研磨基体，然后将该研磨基体置于具有模穴的锻模内，在研磨基体的洞中加入用于构成利用混炼等得到的透光性构件的分散体，在锻模内成形来制造透光性构件，由此得到研磨垫。上述洞为有底和无底的贯通孔均可，优选使用具有贯通孔的研磨基体。
更具体地说，在具有可定位的凸部(参照图8)的嵌件成形锻模的该凸部，保持预先成形为规定形状的研磨基体。之后，关闭锻模，由注入口加入构成利用混炼等得到的透光性构件的分散体即可成形。另外，在关闭上述锻模前，也可以直接加入构成透光性构件的分散体，然后关闭上述锻模来成形。
上述(1)及(2)的方法中，嵌件用锻模内的温度优选30～300℃、更优选40～250℃、进一步优选50～200℃。
透光性构件的高度和研磨基体的厚度没有必要基本相同。可以进一步在成形后通过使用研磨纸等来磨削，由此，在提高研磨面的平坦性的同时将垫加工成所需的厚度。
在本发明的研磨垫的研磨面上可以出于提高用过的浆料的排出性的目的等，根据需要以规定的形状形成沟及斑点图案。需要这种沟及斑点图案的情况下，也可以通过在表面一侧形成由于薄层化上述透光性构件而生成的研磨垫上的凹陷来获得。
研磨多层体
本发明的研磨垫也可以作为具有在其背面上层压了支持层的研磨多层体来提供。
上述“支持层”是在与研磨垫的研磨面相反一侧的背面上层压的层。不管支持层是否有透光性，通过使用由具有与透光性构件的透光性同等或超过其透光性的材料构成的支持体，可以确保研磨多层体的透光性。这时，支持体中，可以在相当于透光性构件的地方形成贯通孔，也可以没有贯通孔。
另一方面，在使用没有透光性的支持体的情况下，通过在相当于透光性构件的地方形成贯通孔，可以确保研磨多层体的透光性。
支持层的形状无特别限定，其平面形状，例如可以为方形例如四方形等或圆形等。还可以为薄板状。优选该支持层具有与研磨垫相同的平面形状。
构成支持层的材料无特别限定，可使用各种材料，考虑到易于成形为规定形状及性状、可赋予适度的弹性等，优选使用有机材料。作为该有机材料，可使用与作为构成前述透光性构件的基质材料来使用的各种材料相同的材料。构成支持层的材料可以与构成透光性构件和/或研磨基体的基质材料的材料相同，也可以不同。
支持层的数目无限定，可以为1层，也可以为2层。而且，层压2层以上的支持层时，各层可以相同，也可以不同。另外，该支持层的硬度也无特别限定，优选比研磨垫软。由此，作为整个研磨多层体，可以具有充分的柔软性，具备对被研磨面凹凸适当的附和性。
本发明的研磨垫为研磨多层体时，可设置与研磨垫时同样的固定用层。在此，优选在支持层的背面上、即研磨面的对立面上形成多层体中的固定用层。作为该固定用层，可与前述研磨垫中说明的固定用层相同。
半导体晶圆的研磨方法
本发明的半导体晶圆的研磨方法为使用本发明的研磨垫的半导体晶圆的研磨方法，其特征在于，使用光学式终点检测装置来进行该半导体晶圆的研磨终点的检测。
上述光学式终点检测装置为通过透光性构件使光由研磨垫的背面一侧透过至研磨面一侧，可以由被研磨体表面反射的光来检测被研磨面的研磨终点的装置。对于其它的测定原理，无特别限定。
根据本发明的半导体晶圆的研磨方法，可以不降低研磨性能地进行终点检测。例如，研磨垫或研磨多层体为圆盘状时，以该圆盘的中心为同心圆，环状地设置透光性构件，由此可边经常观测研磨终点，边进行研磨。因此，可在最佳研磨终点确实地结束研磨。
作为本发明的半导体晶圆的研磨方法，例如，可使用如图10所示的研磨装置。该装置具有可旋转的模座2、可旋转及横竖移动的加压头3、可在单位时间内每次定量地在模座上滴加浆料的浆料供给部5、和设置于模座下方的光学式终点检测部6。
在该研磨装置中，在模座2上固定本发明的研磨垫(包括研磨多层体)1，另一方面，在加压头的下端面上固定半导体晶圆4，一边用规定的压力将该半导体晶圆挤压在研磨垫上，一边挤住。然后，一边由浆料供给部在模座上每隔规定量地滴加浆料，一边旋转模座及加压头，由此滑动半导体晶圆和研磨垫来进行研磨。
进行该研磨时，由光学式终点检测部6，经模座的下方穿过透光性构件12向半导体晶圆4的被研磨面上照射规定的波长或波长区域的终点检测用光R1。即，通过模座自身具有透光性、或切掉一部分，可透过终点检测用光。然后，用光学式终点检测部6捕捉该终点检测用光R1在半导体晶圆4的被研磨面所反射的反射光R2。
作为本发明的研磨方法优选的被研磨材料，具体地可列举出具有如图11所示的结构的层压基板。例如，在由硅等构成的基板上依次形成有由硅氧化物等构成的第1绝缘膜、具有沟的第2绝缘膜(作为绝缘材料的TEOS类氧化膜、例如以四乙氧基硅烷为原料并用化学气相生长法成膜的氧化硅类绝缘膜、低介电常数的绝缘膜(例如，倍半硅氧烷(Silsesquioxane)、添加氟的SiO2、聚酰亚胺类树脂、苯并环丁烯等)等)、塑料膜覆面金属(barrier metal)膜、作为布线材料的金属膜(纯铜膜、纯钨膜、纯铝膜、合金膜等)的层压基板等。
另外，作为被研磨体，例如可列举出带有埋入材料的被研磨体和不带有埋入材料的被研磨体等。
带有埋入材料的被研磨体，例如，为在作为至少其表面上具有沟的半导体状体的基板(通常具有至少晶圆和在该晶圆表面形成的绝缘膜。而且，在绝缘膜表面可具有成为研磨时的制动器的制动层。)的至少该沟内，通过CVD等堆积所需的材料以埋入所需的材料，由此形成的层压体等。研磨该被研磨体时，使用本发明的研磨垫研磨除去剩余的被堆积等的埋入材料，可进行平坦化其表面的研磨。被研磨体在埋入材料的下层具有制动层时，制动层的研磨也可以在研磨后期同时进行。
埋入材料，例如可列举出，(1)STI(微细元件分离)工序中使用的绝缘材料、(2)由大马士革工序中使用的Al、Cu等中的至少1种构成的金属布线用材料、(3)由塞孔形成工序中使用的W、Al、Cu等中的至少1种构成的塞孔用材料、(4)层间绝缘膜形成工序中使用的绝缘材料等。
作为构成上述制动层的制动材料，可列举出Si3N4、TaN及TiN等氮化物类材料，钽、钛、钨等金属类材料等。
作为上述绝缘材料，可列举出氧化硅(SiO2)膜、在SiO2膜中添加了少量的硼及磷的硼磷硅酸盐膜(BPSG膜)、SiO2中掺杂了氟的被称作FSG(Fluorine doped silicate glass)的绝缘膜、低介电常数的氧化硅类绝缘膜等。
作为氧化硅膜，例如可列举出热氧化膜、PETEOS膜(PlasmaEnhanced-TEOS膜)、HDP膜(High Density Plasma Enhanced-TEOS膜)、利用热CVD法得到的氧化硅膜等。
将加热到高温下的硅暴露于氧化性气氛中，使硅和氧或硅和水分起化学反应，由此可形成上述热氧化膜。
以四乙基原硅酸盐(TEOS)为原料，利用高密度等离子作为促进条件，利用化学气相生长，可成膜上述PETEOS膜。
以四乙基原硅酸盐(TEOS)为原料，利用高密度等离子作为促进条件，利用化学气相生长，可成膜上述HDP膜。
利用常压CVD法(AP-CVD法)或减压CVD法(LP-CVD法)可得到利用上述热CVD法得到的氧化硅膜。
利用常压CVD法(AP-CVD法)或减压CVD法(LP-CVD法)可得到利用上述硼磷硅酸盐膜(BPSG膜)。
另外，利用高密度等离子作为促进条件，利用化学气相生长，可成膜上述被称为FSG的绝缘膜。
而且，利用旋转涂布法等在基体上涂布原料后，在氧化性气氛下加热可得到上述低介电常数的氧化硅类绝缘膜，例如，可列举出以三乙氧基硅烷为原料的HSQ膜(Hydrogen Silsesquioxane膜)、四乙氧基硅烷，还有作为部分原料而含有甲基三甲氧基硅烷的MSQ膜(Methyl Silsesquioxane膜)等。
另外，可列举出以聚芳烯类聚合物、聚亚芳基醚类聚合物、聚酰亚胺类聚合物、苯并环丁烯聚合物等有机聚合物为原料的低介电常数的绝缘膜等。
例如，此埋入型层压体如图11所示。即，层压基板9具有由硅等构成的基板91、由在该硅基板91上形成有硅氧化物等构成的绝缘膜92、由在该绝缘膜92之上形成有硅氮化物等构成的绝缘膜93、由为了在该绝缘膜93上设置沟而形成的PTEOS(以四乙氧基硅烷为原料利用CVD法合成的原料)等构成的绝缘膜94、由为了覆盖该绝缘膜94及上述沟而形成的钽等构成的塑料膜覆面金属膜95、和由填充上述沟且在上述塑料膜覆面金属膜95上形成的金属铜等布线材料构成的膜96(表面形成有沟，形成凹凸面)。
另一方面，作为不具有埋入材料的被研磨体，可列举出多晶硅及裸硅(bare silicon)等。
实施例
实施例1
1.研磨垫的制造
1-1.经表面处理的β-环糊精的制造
将100质量份作为水溶性粒子的β-环糊精((株)横滨国际生物研究所制、商品名“デキシパ—ルβ-100”、平均粒径20μm)放入混合搅拌器中(KAWATA(株)制“Super Mixer SMZ-3SP”)，一边在400rpm下搅拌，一边使用喷雾喷射来喷雾0.5质量份的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(日本UNICA(株)制、商品名“A-1100”)5分钟，一边混合，然后再在400rpm下继续搅拌2分钟。之后，在设定在130℃的真空干燥机中加热干燥取出的粒子，使粒子的含水率为5000ppm以下，得到经表面处理的β-环糊精。
1-2.具有椭圆形洞的研磨基体的制造
使用加热至160℃的刻纹机混炼后来经交联成为基质材料的1，2-聚丁二烯(JSR(株)制、商品名“JSR RB830”)66.5体积％和聚苯乙烯((株)PS JAPAN制、商品名“HF-55”)28.5体积％、以及作为水溶性物质的上面制造的经表面处理的β-环糊精5体积％。然后，添加以1，2-聚丁二烯和聚苯乙烯的总量为100质量份换算的0.4质量份的Percumyl D 40(商品名，日本油脂(株)制。含有40质量％的过氧化二异丙苯。)，进一步混炼后，在冲压模内160℃下交联反应7分钟，得到直径为790mm、厚3.2mm的圆盘状的成形体。然后，使用(株)加藤机械制造的立铣刀以距预研磨基体中心195mm处为中心，使长径方向成为研磨基体的直径方向地形成长径为58mm、短径为22mm的椭圆形的洞(长宽比为2.64)，制造具有椭圆形洞的研磨基体。
1-3.透光性构件组合物的制造
使用加热至160℃的刻纹机混炼后来经交联成为透光性构件的1，2-聚丁二烯(商品名“JSR RB830”)98体积％及作为水溶性物质的上述1-1制造的经表面处理的β-环糊精2体积％。然后，添加以1，2-聚丁二烯为100质量份换算的0.4质量份(换算成过氧化二异丙苯的纯品，相当于0.16质量份。)的Percumyl D 40，进一步混炼后，制造了透光性构件组合物。
1-4.研磨垫的制造
然后，再在将上面制造的研磨基体置于冲压模内，在形成的椭圆形的洞部，填充上述透光性构件组合物，180℃下交联反应8分钟，成形，得到直径790mm、厚3.2mm的圆盘形成形体。将该成形体固定于宽带砂光机((株)名南制作所制)的插入口，一边在500rpm下旋转辊，一边以0.1m/秒的速度移动成形体，依次用粒度目数为#120、#150、#220、#320的砂纸(Novatec公司制造)对成形体的表面及背面进行磨削，其中每种粒度磨削0.08mm(总磨削量为0.32mm)。然后，进一步用#600的砂纸(Novatec公司制造)在与上述同样的，辊转数及成形体移动速度下仅仅磨削背面0.06mm。进而，使用(株)加藤机械制造的沟加工机，在研磨面一侧，在距垫研磨面中心20mm处的外侧部分上形成沟宽0.5mm、节距2mm、沟深1mm的同心圆状沟(沟的剖面形状为矩形)，由此制造了研磨垫。
得到的垫厚度为2.5mm。应注意的是，使用Lasertec公司制造的1LM21P测定透光性构件的背面的轮廓算术平均偏差，结果为2.2μm，沟内部的轮廓算术平均偏差为6.2μm。另外，在石英杯中与水一起置入与上述同样制造的研磨垫的透光性构件，使用UV分光光度计((株)日立制作所制，型号“U-2010”，测定650nm下的透光率，结果5次的平均累计透光率为25％。
2.研磨性能的试验
2-1.带有图案的晶圆的研磨试验
在上述制造的研磨垫的背面，层压3M公司制造的两面胶带“#422”后，装上Applied Materials公司制造的化学机械研磨装置“Applied Reflexion”，将12英寸带有图案的晶圆(商品名“SEMATECH-754)作为被研磨体，在下面的条件下进行化学机械研磨。
模座转数：120rpm
研磨垫转数：36rpm
研磨压力：
挡圈压力：7.5psi
Zone 1压力：6.0psi
Zone 2压力：3.0psi
Zone 3压力：3.5psi
研磨机械研磨用水性分散体：以1:1:2(质量比)混合CMS7401、CMS7452(以上均为商品名，JSR(株)制造)及水而形成。
化学机械研磨用水性分散提供给量：300mL/分
上述研磨垫可没有问题地检测终点。而且，对于研磨后的被研磨体的被研磨面，使用KLA-Tencor公司制造的surfscan SP1测定了刮痕数，结果整个晶圆上为0。
2-2.带有铜膜无图案的晶圆的研磨试验
使用与上述“1.化学机械研磨垫的制造”同样制造的研磨垫，将直径12英寸的带有铜膜无图案的晶圆作为被研磨体，研磨时间为1分钟，其他与上述“2-1.带有图案的晶圆的研磨试验”同样，进行化学机械研磨。
对于被研磨体，在直径方向上，自两端分别除去5mm的范围，取33个点，测定研磨前后的铜膜的厚度，由该测定结果，根据下式，计算研磨速度及面内均一性。
研磨量＝研磨前的铜膜厚度-研磨后的铜膜厚度
研磨速度＝膜厚量的平均值÷研磨时间
面内均一性＝(研磨量的标准偏差÷研磨量的平均值)×100(％)
其结果，研磨速度为8550
Figure C200510068474D0021174930QIETU
/分，面内均一性为3.0％。应注意的是，面内均一性的值为5％以下时，可以说面内均一性良好。
实施例2
研磨垫的制造
使用加热至160℃的刻纹机混炼后来经交联成为基质材料的1，2-聚丁二烯(JSR(株)制、商品名“JSR RB830”)64体积％、及苯乙烯-丁二烯弹性体(JSR(株)制造，商品名“JSR TR2827”16体积％、和作为水溶性物质的实施例1的“1-1.”中制造的经表面处理的β-环糊精20体积％。然后，添加以1，2-聚丁二烯和苯乙烯-丁二烯弹性体的总量为100质量份换算的0.4质量份(换算为过氧化二异丙苯的纯品相当于0.16质量份。)的Percumyl D 40(商品名，日本油脂(株)制造。含有40质量％的过氧化二异丙苯)，进一步混炼后，在冲压模内160℃下交联反应7分钟，得到直径为790mm、厚3.2mm的圆盘状的成形体。然后，使用(株)加藤机械制造的立铣刀以距预研磨基体中心195mm处为中心，使长径方向成为研磨基体的直径方向地形成长径为50mm、短径为48mm的椭圆柱形的洞(长宽比为1.04)，制造具有椭圆形洞的研磨基体。
作为具有椭圆形洞的研磨基体，除使用上面制造的东西以外，其他与实施例1相同地制造了研磨垫。
研磨性能的试验
除使用上面制造的研磨垫之外，其他与实施例1的“2.研磨性能的试验”相同地进行了研磨试验。结果如表1所示。
实施例3
研磨垫的制造
使用加热至160℃的刻纹机混炼后来经交联成为基质材料的1，2-聚丁二烯(JSR(株)制、商品名“JSR RB830”)80体积％以及作为水溶性物质的实施例1的“1-1.”中制造的经表面处理的β-环糊精20体积％。然后，添加以1，2-聚丁二烯为100质量份换算的0.8质量份(换算为过氧化二异丙苯的纯品相当于0.32质量份。)的PercumylD 40，进一步混炼后，在冲压模内160℃下交联反应7分钟，得到直径为790mm、厚3.2mm的圆盘状的成形体。然后，使用(株)加藤机械制造的立铣刀以距预研磨基体中心195mm处为中心，使长径方向成为研磨基体的直径方向地形成长径为70mm、短径为7mm的椭圆柱形的洞(长宽比为10)，制造具有椭圆形洞的研磨基体。
作为具有椭圆形洞的研磨基体，除使用上面制造的东西以外，其他与实施例1相同地制造了研磨垫。
研磨性能的试验
除使用上面制造的研磨垫之外，其他与实施例1的“2.研磨性能的试验”相同地进行了研磨试验。结果如表1所示。
实施例4
研磨垫的制造
(1)透光性构件的制造
在容器中加入100重量份预聚物(Uniroyal Chemical公司制造，商品名“バイブラセンB670”，边在80℃下搅拌，边加入实施例1的“1-1.”中制造的经表面处理的β-环糊精3重量份，进而加入三羟甲基丙烷10.8重量份，搅拌3分钟。在具有180mm×180mm×3mm的矩形空洞的锻模内注入上述混合物，110℃下，保持30分钟进行反应后，脱模得到成形体。对于该成形体，使用椭圆形的冲裁机进行冲裁，得到长径为120mm、短径为6mm的椭圆形(长宽比为20)的、厚3mm的透光性构件。
(2)研磨基体用组合物的准备
在反应容器中加入4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(Sumika BayerUrethane(株)制造，商品名“Sumidule 44S”58重量份，边在60℃下搅拌，边加入在分子的两末端具有2个羟基的数均分子量为650的聚四亚甲基二醇(三菱化学(株)制造，商品名“PTMG650”)5.1重量份和数均分子量250的聚四亚甲基二醇(三菱化学(株)制造，商品名“PTMG250”)17.3重量份，边搅拌边在90℃下保温2小时使之反应，之后冷却，得到末端异氰酸酯预聚物。应注意的是，该末端异氰酸酯预聚物中含有21％未反应的4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，其余的79％重量％为两末端异氰酸酯预聚物的混合物。
在搅拌容器中加入上面得到的异氰酸酯预聚物80.4重量份，90℃下保温，边在200rpm下搅拌，边在其中添加上面得到的经表面硅烷偶联处理的水溶性粒子14.5重量份，混合分散1小时后进行减压脱泡，得到分散有水溶性粒子的异氰酸酯预聚物。
在搅拌容器中、120℃下加温2小时，使末端具有2个羟基的1，4-双(β-羟基乙氧基)苯(三井化学フアイン(株)制造，商品名“BHEB”)12.6重量份，之后边搅拌边加入具有3个羟基的三羟甲基丙烷(BASF日本(株)制造，商品名“TMP”)7重量份，混合溶解10分钟，得到链增长剂。
在AJITER混合机中，边加温至90℃并搅拌分散有上面得到的水溶性粒子的末端异氰酸酯预聚物94.9重量份，边加入加温至120℃在上面得到的链增长剂混合物19.6重量份，混合1分钟，得到研磨基体用组合物。
(3)研磨垫的制造
在具有直径为600mm、厚3mm的圆盘形空洞的锻模内，以距圆盘中心100mm的位置为中心，使椭圆形的长径方向为圆盘的直径方向地配置上述(2)中得到的透光性构件。之后，以充满锻模内其余空洞的量注入上述(3)中制造的研磨基体用组合物，110℃下保持30分钟，进行聚氨酯化反应，之后脱模。热风炉(ギヤ—オ—プン)中110℃下后烘焙16小时，得到具有椭圆形窗部、分散有水溶性粒子的直径600mm、厚3mm的聚氨酯片。
之后，与实施例1的“1-4.研磨垫的制造”的记载相同地，进行利用砂纸的磨削和形成同心圆状的沟，制造了研磨垫。应注意的是，得到的垫厚度为2.3mm。
研磨性能的试验
除使用上面制造的研磨垫外，与实施例1的“2.研磨性能的试验”同样地进行研磨试验。结果如表1所示。
实施例5
使用在相当于实施例1“1.-4.研磨垫的制造”中的研磨基体的椭圆形的洞部的部分上，具有平面形状和大小与洞相同、且高0.78mm的凸部的锻模，除此之外与实施例1同样地实施，制造研磨垫。该研磨垫的透光性区域的背面为比研磨基体的背面还凹陷0.7mm的凹部。
使用该研磨垫，与实施例1的“2.研磨性能的试验”同样地进行研磨试验。结果如表1所示。
比较例1
与实施例1的“1-2.具有椭圆形洞的研磨基体的制造”相同地制造具有椭圆形洞的研磨基体。
与其不同，180℃下加热10分钟成形与实施例1的“1-3.透光性构件组合物的制造”相同地制造的透光性构件，将其切割以具有与上述椭圆形洞相同的形状、且微微小于洞的尺寸，制造了透光性构件。应注意的是，对该透光性构件，与实施例1相同地测定了透光率，结果5次的平均累计透光率为25％。
在整个上述研磨基体的背面层压3M公司制造的两面胶带“#422”后，在研磨基体的洞部插入上面制造的透光性部，制造了研磨垫。
研磨性能的试验
除使用上面制造的研磨垫外，其他与实施例1的“2.研磨性能的试验”同样地进行研磨试验。结果如表1所示。
表1
Figure C200510068474D00251

Claims (7)

1.一种化学机械研磨垫，其特征在于，包括具有研磨面的研磨基体及熔合在该研磨基体上的透光性构件，且以平行于研磨面的面切断该透光性构件时，所得剖面形状是长径除以短径的值为1.5～5的椭圆形，并且该化学机械研磨垫的剖面形状为圆形，且所述透光性构件的长径方向位于与研磨面直径方向平行的位置。
2.如权利要求1所述的化学机械研磨垫，其中，透光性构件由非水溶性材料和分散在该非水溶性材料中的水溶性粒子构成。
3.如权利要求2所述的化学机械研磨垫，其中，上述非水溶性材料的至少一部分为交联聚合物。
4.如权利要求3所述的化学机械研磨垫，其中，上述交联聚合物为1，2-聚丁二烯。
5.如权利要求1所述的化学机械研磨垫，其中所述透光性构件面积占研磨面总面积的比例为10％以下。
6.如权利要求1所述的化学机械研磨垫的制造方法，其特征在于，在嵌件成形用锻模中进行研磨基体和透光性构件的熔合。
7.一种半导体晶圆的化学机械研磨方法，其为用化学机械研磨垫来化学机械研磨半导体晶圆的方法，其特征在于，使用权利要求1所述的化学机械研磨垫，通过权利要求1所述的化学机械研磨垫的透光性构件，利用光学式终点检测装置来检测化学机械研磨的终点。
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