JP2000061817A - 研磨パッド - Google Patents
研磨パッドInfo
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- JP2000061817A JP2000061817A JP10236638A JP23663898A JP2000061817A JP 2000061817 A JP2000061817 A JP 2000061817A JP 10236638 A JP10236638 A JP 10236638A JP 23663898 A JP23663898 A JP 23663898A JP 2000061817 A JP2000061817 A JP 2000061817A
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- Japan
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- polishing pad
- polishing
- polished
- pad
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
- B24B37/26—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の無発泡タイプの研磨パッドは、熱硬
化樹脂、例えばエポキシ樹脂を素材として用いる場合、
金型に封入し熱を加えて硬化させて成型した後、切削に
より凹凸構造としての溝を形成するか、レプリカ法を用
いて凹凸構造を形成していたが、製造期間が長くかか
り、製造コストが高い問題があった。 【解決手段】第一に研磨パッドを、基材と、基材上に印
刷法により印刷され、仮硬化された後本硬化されて形成
され、表面に凹凸構造を有するシート状のパッド層とで
構成した。第二に研摩パッドを、基材と、基材の上に印
刷あるいはモールドされ、仮硬化された後、構造を持つ
金型等で構造がその表面に転写され、その後本硬化され
て形成されたパッド層とで構成した。
化樹脂、例えばエポキシ樹脂を素材として用いる場合、
金型に封入し熱を加えて硬化させて成型した後、切削に
より凹凸構造としての溝を形成するか、レプリカ法を用
いて凹凸構造を形成していたが、製造期間が長くかか
り、製造コストが高い問題があった。 【解決手段】第一に研磨パッドを、基材と、基材上に印
刷法により印刷され、仮硬化された後本硬化されて形成
され、表面に凹凸構造を有するシート状のパッド層とで
構成した。第二に研摩パッドを、基材と、基材の上に印
刷あるいはモールドされ、仮硬化された後、構造を持つ
金型等で構造がその表面に転写され、その後本硬化され
て形成されたパッド層とで構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＵＬＳＩ等
の半導体デバイスを製造するプロセスにおいて実施され
る半導体基板の平坦化研磨に用いるのに好適なＣＭＰ用
研磨パッド及びその作製法に関するものである。
の半導体デバイスを製造するプロセスにおいて実施され
る半導体基板の平坦化研磨に用いるのに好適なＣＭＰ用
研磨パッド及びその作製法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の高集積化、微細化に伴
って半導体製造プロセスの工程が増加し複雑になってき
ている。これに伴い、半導体デバイスの表面は必ずしも
平坦ではなくなってきている。電極膜では表面に於ける
段差の存在は配線の段切れによる断線や、局所的な抵抗
の増大や、電気容量の低下などをもたらす。また、絶縁
膜では耐電圧性の低下やリーク電流の発生にもつなが
る。
って半導体製造プロセスの工程が増加し複雑になってき
ている。これに伴い、半導体デバイスの表面は必ずしも
平坦ではなくなってきている。電極膜では表面に於ける
段差の存在は配線の段切れによる断線や、局所的な抵抗
の増大や、電気容量の低下などをもたらす。また、絶縁
膜では耐電圧性の低下やリーク電流の発生にもつなが
る。
【０００３】一方、半導体集積回路の高集積化、微細化
に伴って光リソグラフィの光源波長は短くなり、開口数
いわゆるＮＡが大きくなってきていることに伴い、半導
体露光装置の焦点深度が浅くなってきている。浅い焦点
深度に対応するためには、今まで以上にデバイス表面の
平坦化が要求されている。さらに、金属電極層の埋め込
みであるいわゆる象嵌（プラグ、ダマシン）の要求も高
く、この場合、金属層の積層後の余分な金属層の除去及
び平坦化が不可欠な工程となる。
に伴って光リソグラフィの光源波長は短くなり、開口数
いわゆるＮＡが大きくなってきていることに伴い、半導
体露光装置の焦点深度が浅くなってきている。浅い焦点
深度に対応するためには、今まで以上にデバイス表面の
平坦化が要求されている。さらに、金属電極層の埋め込
みであるいわゆる象嵌（プラグ、ダマシン）の要求も高
く、この場合、金属層の積層後の余分な金属層の除去及
び平坦化が不可欠な工程となる。
【０００４】このようなデバイス表面を平坦化する方法
としては、化学的機械的研磨（Chemical Mechanical Po
lishing 又はChemical Mechanical Planarization 、こ
れよりＣＭＰと呼ぶ）技術が有望な方法と考えられてい
る。ＣＭＰはシリコンウェハの鏡面研磨法を基に発展し
ており、図５に示すような装置を用いて行われている。
図５（ａ）はＣＭＰ装置を横から見た図であり、（ｂ）
は上から見た図である。１０１は研磨パッド、１００は
研磨パッド１０１を保持するプラテン、１０２は被研摩
部材（ウェハ）、１０３は被研摩部材１０２を保持する
研磨ヘッド、１０４は研磨剤（スラリー）供給部、１０
５は研磨剤（スラリー）である。研磨パッド１０１は、
プラテン（定盤）１００の上に研磨布を貼り付けたもの
である。研磨布即ち研磨パッド１０１としては、発泡ポ
リウレタンよりなるシート状のものが多く用いられてい
る。
としては、化学的機械的研磨（Chemical Mechanical Po
lishing 又はChemical Mechanical Planarization 、こ
れよりＣＭＰと呼ぶ）技術が有望な方法と考えられてい
る。ＣＭＰはシリコンウェハの鏡面研磨法を基に発展し
ており、図５に示すような装置を用いて行われている。
図５（ａ）はＣＭＰ装置を横から見た図であり、（ｂ）
は上から見た図である。１０１は研磨パッド、１００は
研磨パッド１０１を保持するプラテン、１０２は被研摩
部材（ウェハ）、１０３は被研摩部材１０２を保持する
研磨ヘッド、１０４は研磨剤（スラリー）供給部、１０
５は研磨剤（スラリー）である。研磨パッド１０１は、
プラテン（定盤）１００の上に研磨布を貼り付けたもの
である。研磨布即ち研磨パッド１０１としては、発泡ポ
リウレタンよりなるシート状のものが多く用いられてい
る。
【０００５】被研摩部材であるウェハ１０２を研磨ヘッ
ド１０３により保持し、研磨ヘッド１０３を回転させな
がら揺動して、研磨パッド１０１に所定の圧力Ｐで押し
付ける。研磨パッド１０１も回転させ、ウェハ１０２と
の間で相対運動を行わせる。この状態で、研磨剤１０５
を研磨剤供給部１０４から研磨パッド１０１上に供給す
る、研磨剤１０５は研磨パッド１０１上で拡散し、研磨
パッド１０１と被研摩部材１０２との相対運動に伴って
研磨パッド１０１と被研摩部材１０２との間に入り込
み、被研摩部材１０２の表面を研磨する。即ち、研磨パ
ッド１０１と被研摩部材１０２の相対運動による機械的
研磨と、研磨剤１０５の化学的作用が相乗的に作用して
良好な研磨が行われる。
ド１０３により保持し、研磨ヘッド１０３を回転させな
がら揺動して、研磨パッド１０１に所定の圧力Ｐで押し
付ける。研磨パッド１０１も回転させ、ウェハ１０２と
の間で相対運動を行わせる。この状態で、研磨剤１０５
を研磨剤供給部１０４から研磨パッド１０１上に供給す
る、研磨剤１０５は研磨パッド１０１上で拡散し、研磨
パッド１０１と被研摩部材１０２との相対運動に伴って
研磨パッド１０１と被研摩部材１０２との間に入り込
み、被研摩部材１０２の表面を研磨する。即ち、研磨パ
ッド１０１と被研摩部材１０２の相対運動による機械的
研磨と、研磨剤１０５の化学的作用が相乗的に作用して
良好な研磨が行われる。
【０００６】ところで、研磨パッドとしては図６に示す
ような発泡ポリウレタンからなるシート状の研磨布、い
わゆる発泡体の研磨パッドが多く用いられてきた。しか
しながら、発泡体の研摩パッドを用いる場合、一般に、
（１）縁だれが大きい。（２）荷重がかかると圧縮変形
を起こす。（３）発泡部に研磨剤が恒久的に入り込み研
摩パッドの目詰まりを起こす。などの問題から、最近で
は、無発泡タイプの研磨パッドが検討されている。
ような発泡ポリウレタンからなるシート状の研磨布、い
わゆる発泡体の研磨パッドが多く用いられてきた。しか
しながら、発泡体の研摩パッドを用いる場合、一般に、
（１）縁だれが大きい。（２）荷重がかかると圧縮変形
を起こす。（３）発泡部に研磨剤が恒久的に入り込み研
摩パッドの目詰まりを起こす。などの問題から、最近で
は、無発泡タイプの研磨パッドが検討されている。
【０００７】無発泡タイプの研磨パッドの場合、研磨速
度を高めるために、研磨剤の流動性と保持性を高めるた
め、研摩パッド表面に凹凸の構造を持たせることが不可
欠である。このため、金型などを用いた成形手段や、後
加工により研摩パッド表面に凹凸構造を形成するのが一
般的である。無発泡タイプの研摩パッドの材料として
は、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹
脂、塩ビ樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂、フッ素樹脂が用いられている。
度を高めるために、研磨剤の流動性と保持性を高めるた
め、研摩パッド表面に凹凸の構造を持たせることが不可
欠である。このため、金型などを用いた成形手段や、後
加工により研摩パッド表面に凹凸構造を形成するのが一
般的である。無発泡タイプの研摩パッドの材料として
は、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹
脂、塩ビ樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂、フッ素樹脂が用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の無発泡タイプの
研磨パッドは、熱硬化樹脂、例えばエポキシ樹脂を素材
として用いる場合、射出成形の方法を取ることが困難な
ため、金型に封入し熱を加えて硬化させて成型する方法
により作製されてきた。熱硬化樹脂としてエポキシ樹脂
を用いると、耐熱性に優れるばかりでなく、この中にカ
ーボン、シリカ等をフィラーとして混入させ、更に表面
に凹凸構造として溝を切削により形成することにより、
研摩性能に優れた研磨パッドが製造されてきた。しかし
ながら、切削により凹凸構造としての溝を形成する場
合、一般に溝構造はピッチ１ｍｍ以下であるため、全面
を加工するため長時間を要し、製造コストが高かった。
研磨パッドは、熱硬化樹脂、例えばエポキシ樹脂を素材
として用いる場合、射出成形の方法を取ることが困難な
ため、金型に封入し熱を加えて硬化させて成型する方法
により作製されてきた。熱硬化樹脂としてエポキシ樹脂
を用いると、耐熱性に優れるばかりでなく、この中にカ
ーボン、シリカ等をフィラーとして混入させ、更に表面
に凹凸構造として溝を切削により形成することにより、
研摩性能に優れた研磨パッドが製造されてきた。しかし
ながら、切削により凹凸構造としての溝を形成する場
合、一般に溝構造はピッチ１ｍｍ以下であるため、全面
を加工するため長時間を要し、製造コストが高かった。
【０００９】凹凸構造の母型を有する金型に封入し熱を
加えて硬化させて成型するレプリカ法を用いて凹凸構造
を形成する場合、エポキシ樹脂が本来接着剤としての性
質を有しているため、研摩パッドの鋳型からの剥離が特
に微細な凹凸構造の場合に困難であるという問題、硬化
するまで母型から研摩パッドを剥離できないため母型の
回転率が低いという問題、更に樹脂の鋳込みから硬化ま
でに長時間掛かるという問題があった。
加えて硬化させて成型するレプリカ法を用いて凹凸構造
を形成する場合、エポキシ樹脂が本来接着剤としての性
質を有しているため、研摩パッドの鋳型からの剥離が特
に微細な凹凸構造の場合に困難であるという問題、硬化
するまで母型から研摩パッドを剥離できないため母型の
回転率が低いという問題、更に樹脂の鋳込みから硬化ま
でに長時間掛かるという問題があった。
【００１０】本発明の目的は、以上のような問題を解決
し、微細な凹凸構造でも容易に形成することが可能で、
製造コストが低く、且つ製造期間が短い、高品質な無発
泡タイプの研磨パッドを提供することである。
し、微細な凹凸構造でも容易に形成することが可能で、
製造コストが低く、且つ製造期間が短い、高品質な無発
泡タイプの研磨パッドを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は第一に「被研磨部材との間に研磨剤を介在
させ、前記被研磨部材との間に相対運動を与えることに
より前記被研磨部材を研磨する研磨パッドに於いて、前
記研磨パッドが、基材と、前記基材上に印刷法により印
刷され、仮硬化された後本硬化されて形成され、表面に
凹凸構造を有するシート状のパッド層とを具えることを
特徴とする研磨パッド（請求項１）」を提供する。
に、本発明は第一に「被研磨部材との間に研磨剤を介在
させ、前記被研磨部材との間に相対運動を与えることに
より前記被研磨部材を研磨する研磨パッドに於いて、前
記研磨パッドが、基材と、前記基材上に印刷法により印
刷され、仮硬化された後本硬化されて形成され、表面に
凹凸構造を有するシート状のパッド層とを具えることを
特徴とする研磨パッド（請求項１）」を提供する。
【００１２】第二に「被研磨部材との間に研磨剤を介在
させ、前記被研磨部材との間に相対運動を与えることに
より前記被研磨部材を研磨する研磨パッドに於いて、前
記研磨パッドが、基材と、前記基材上に印刷法またはモ
ールド法により形成され、仮硬化された後、表面に凹凸
構造を有する金型で凹凸構造が転写された後、本硬化さ
れて形成されたシート状のパッド層とを具えることを特
徴とする研磨パッド（請求項２）」を提供する。
させ、前記被研磨部材との間に相対運動を与えることに
より前記被研磨部材を研磨する研磨パッドに於いて、前
記研磨パッドが、基材と、前記基材上に印刷法またはモ
ールド法により形成され、仮硬化された後、表面に凹凸
構造を有する金型で凹凸構造が転写された後、本硬化さ
れて形成されたシート状のパッド層とを具えることを特
徴とする研磨パッド（請求項２）」を提供する。
【００１３】第三に「前記研磨パッドの表面が、更に研
磨砥粒で擦られることにより形成された更に細かい凹凸
構造を有することを特徴とする請求項１、２何れか１項
記載の研磨パッド（請求項３）」を提供する。第四に
「前記パッド層が、熱硬化性樹脂からなることを特徴と
する請求項１〜３何れか１項記載の研磨パッド（請求項
４）」を提供する。
磨砥粒で擦られることにより形成された更に細かい凹凸
構造を有することを特徴とする請求項１、２何れか１項
記載の研磨パッド（請求項３）」を提供する。第四に
「前記パッド層が、熱硬化性樹脂からなることを特徴と
する請求項１〜３何れか１項記載の研磨パッド（請求項
４）」を提供する。
【００１４】第五に「前記基材が、ＰＥＴ（ポリエチレ
ンテレフタレート）フィルム、ポリイミドフィルム、ま
たは金属シートから選ばれた一つ以上からなることを特
徴とする請求項１〜４何れか１項記載の研磨パッド（請
求項５）」を提供する。
ンテレフタレート）フィルム、ポリイミドフィルム、ま
たは金属シートから選ばれた一つ以上からなることを特
徴とする請求項１〜４何れか１項記載の研磨パッド（請
求項５）」を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】［第１の実施形態］図１に示すよ
うに研摩パッド２０を多層構造とした。基材３の上に印
刷法により所望の凹凸構造をその表面に有するインク層
２を転写して形成し、仮硬化させた後本硬化させること
によりパッド層２２を形成し、研摩パッドを作製する。
［第２の実施形態］図２に示すように研摩パッド２０を
多層構造とした。基材３の上に印刷法またはモールド法
によりインク層２を転写して形成し、仮硬化させた後、
所望の凹凸構造のネガとなる凹凸構造を有する金型で所
望の凹凸構造をインク層２の表面に転写し、本硬化する
ことによりシート状のパッド層２２を形成し、研摩パッ
ド２０を作製する。
うに研摩パッド２０を多層構造とした。基材３の上に印
刷法により所望の凹凸構造をその表面に有するインク層
２を転写して形成し、仮硬化させた後本硬化させること
によりパッド層２２を形成し、研摩パッドを作製する。
［第２の実施形態］図２に示すように研摩パッド２０を
多層構造とした。基材３の上に印刷法またはモールド法
によりインク層２を転写して形成し、仮硬化させた後、
所望の凹凸構造のネガとなる凹凸構造を有する金型で所
望の凹凸構造をインク層２の表面に転写し、本硬化する
ことによりシート状のパッド層２２を形成し、研摩パッ
ド２０を作製する。
【００１６】第１、及び第２の実施形態に於いて、印刷
法として、スクリーン印刷法、凹版（グラビヤ）印刷
法、凸版印刷法、オフセット印刷法から選ばれた一つの
方法が好ましく使用され、スクリーン印刷法が特に好ま
しく使用される。パッド層の材料として熱硬化性樹脂が
好ましく使用され、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂から選ばれた何れか一つの材料がよ
り好ましく使用される。
法として、スクリーン印刷法、凹版（グラビヤ）印刷
法、凸版印刷法、オフセット印刷法から選ばれた一つの
方法が好ましく使用され、スクリーン印刷法が特に好ま
しく使用される。パッド層の材料として熱硬化性樹脂が
好ましく使用され、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、不飽
和ポリエステル樹脂から選ばれた何れか一つの材料がよ
り好ましく使用される。
【００１７】凹凸構造としては図３（ａ）に示すような
同心円状パターン、図３（ｂ）に示すような格子状パタ
ーン、図３（ｃ）に示すような同心円状と格子状を組み
合わせたパターン、図３（ｄ）に示すようなピラミッド
構造のパターン、また図示しないが、螺旋状のパターン
が好ましく形成されるが、これらの例に限定されるもの
でない。
同心円状パターン、図３（ｂ）に示すような格子状パタ
ーン、図３（ｃ）に示すような同心円状と格子状を組み
合わせたパターン、図３（ｄ）に示すようなピラミッド
構造のパターン、また図示しないが、螺旋状のパターン
が好ましく形成されるが、これらの例に限定されるもの
でない。
【００１８】更に凹凸構造を形成するために、一定の間
隔を置いて配置された線状または点状パターンのパッド
を基材上に転写し、基材表面とこれらの線状または点状
パッドとにより凹凸構造を形成しても良い。このタイプ
の研摩パッドの例を図７に断面図で示す。基材材料とし
ては、耐溶剤性、耐熱性、等の耐久性を満足し、好まし
い機械的性質を有するものならば特に限定されないが、
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ポリ
イミドフィルム、等の高分子材料群、または金属シート
から選ばれた一つ以上の材料が好ましく使用される。基
材は単層であっても多層であっても良い。
隔を置いて配置された線状または点状パターンのパッド
を基材上に転写し、基材表面とこれらの線状または点状
パッドとにより凹凸構造を形成しても良い。このタイプ
の研摩パッドの例を図７に断面図で示す。基材材料とし
ては、耐溶剤性、耐熱性、等の耐久性を満足し、好まし
い機械的性質を有するものならば特に限定されないが、
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ポリ
イミドフィルム、等の高分子材料群、または金属シート
から選ばれた一つ以上の材料が好ましく使用される。基
材は単層であっても多層であっても良い。
【００１９】さらに細かい凹凸構造を研摩パッド表面に
形成するために、研磨パッドの表面が、更に固定または
遊離の研磨砥粒で擦られる。こうすることにより研磨剤
の流動性と保持性を更に高めることができ、研摩性能を
更に高めることが出来る。
形成するために、研磨パッドの表面が、更に固定または
遊離の研磨砥粒で擦られる。こうすることにより研磨剤
の流動性と保持性を更に高めることができ、研摩性能を
更に高めることが出来る。
【００２０】
【実施例】［実施例１］図１は本実施例の研摩パッド２
０の作製法を示す。１はスクリーン印刷機、２はエポキ
シインク層、３はエポキシインクが印刷される基材、４
は仮硬化用のオーブン、５は本硬化用のオーブン、６は
発熱体である。エポキシインクとしては、主材としてエ
ピコート８２８と硬化剤８７１とを、硬化剤としてジア
ミノジフェニルメタンを、３：４：１の重量比で取り、
これに対し重量％で３％の粒径１μｍのカーボンと３０
％の粒径０．３μｍのシリカを添加混合して、エポキシ
樹脂をベースとしたスクリーン印刷用インクを調合し
た。このスクリーン印刷用インクをナイロンモノフィラ
メントスクリーンを用い、φ６００ｍｍ×２ｍｍt のポ
リイミド樹脂からなる基材上にスクリーン印刷し、図３
（ａ）で示す同心円状パターンの凹凸構造を有するイン
ク層２を形成した。パターンはピッチ０．５ｍｍで、凹
凸構造の谷から山の頂上までの高さは０．３ｍｍであっ
た。これを５０℃で３０分間、オーブン４で加熱し、イ
ンク層を仮硬化させた。その後、オーブン5 で１７０℃
６０分間加熱し、インク層を本硬化させパッド層２２を
形成した。このように作製した研摩パッド２０を凹凸部
を強調して図４（ａ）に示した。
０の作製法を示す。１はスクリーン印刷機、２はエポキ
シインク層、３はエポキシインクが印刷される基材、４
は仮硬化用のオーブン、５は本硬化用のオーブン、６は
発熱体である。エポキシインクとしては、主材としてエ
ピコート８２８と硬化剤８７１とを、硬化剤としてジア
ミノジフェニルメタンを、３：４：１の重量比で取り、
これに対し重量％で３％の粒径１μｍのカーボンと３０
％の粒径０．３μｍのシリカを添加混合して、エポキシ
樹脂をベースとしたスクリーン印刷用インクを調合し
た。このスクリーン印刷用インクをナイロンモノフィラ
メントスクリーンを用い、φ６００ｍｍ×２ｍｍt のポ
リイミド樹脂からなる基材上にスクリーン印刷し、図３
（ａ）で示す同心円状パターンの凹凸構造を有するイン
ク層２を形成した。パターンはピッチ０．５ｍｍで、凹
凸構造の谷から山の頂上までの高さは０．３ｍｍであっ
た。これを５０℃で３０分間、オーブン４で加熱し、イ
ンク層を仮硬化させた。その後、オーブン5 で１７０℃
６０分間加熱し、インク層を本硬化させパッド層２２を
形成した。このように作製した研摩パッド２０を凹凸部
を強調して図４（ａ）に示した。
【００２１】以上のように作製した研磨パッド２０を図
５に示すＣＭＰ装置のプラテン１００に両面テープを用
いて貼り付け、以下の条件で研磨を行った。被研磨部材
１０２は熱酸化ＳｉＯ2 膜が１μｍ形成された６インチ
シリコンウエ ハ（サンプル１）及び５００ｎｍの段差を
有するシリコンウェハにプラズマＳｉＯ2 膜が１μｍ形
成された６インチウェハ（サンプル２）とした。 加工条件 ・研磨パッド回転数：５０ｒｐｍ ・研磨ヘッド回転数：５０ｒｐｍ ・揺動距離：３０ｍｍ ・揺動速度：９００ｍｍ／ｍｉｎ（１５ストローク／ｍ
ｉｎ） ・ウェハの被研摩面荷重：４００ｇ／ｃｍ2 ・研磨剤：ＳｉＯ2 アルカリ水溶液（Cabot 社製のＳＳ
１２を使用） サンプル１の研磨レートは１７０ｎｍ／ｍｉｎであっ
た。また、サンプル２では研磨により約５００ｎｍのＳ
ｉＯ2 膜が除去された時点での残留段差は１０ｎｍ以下
であった。 ［実施例２］図２は本実施例の研摩パッド２０の作製法
を示す。
５に示すＣＭＰ装置のプラテン１００に両面テープを用
いて貼り付け、以下の条件で研磨を行った。被研磨部材
１０２は熱酸化ＳｉＯ2 膜が１μｍ形成された６インチ
シリコンウエ ハ（サンプル１）及び５００ｎｍの段差を
有するシリコンウェハにプラズマＳｉＯ2 膜が１μｍ形
成された６インチウェハ（サンプル２）とした。 加工条件 ・研磨パッド回転数：５０ｒｐｍ ・研磨ヘッド回転数：５０ｒｐｍ ・揺動距離：３０ｍｍ ・揺動速度：９００ｍｍ／ｍｉｎ（１５ストローク／ｍ
ｉｎ） ・ウェハの被研摩面荷重：４００ｇ／ｃｍ2 ・研磨剤：ＳｉＯ2 アルカリ水溶液（Cabot 社製のＳＳ
１２を使用） サンプル１の研磨レートは１７０ｎｍ／ｍｉｎであっ
た。また、サンプル２では研磨により約５００ｎｍのＳ
ｉＯ2 膜が除去された時点での残留段差は１０ｎｍ以下
であった。 ［実施例２］図２は本実施例の研摩パッド２０の作製法
を示す。
【００２２】１０はスクリーン印刷機、等のエポキシイ
ンク塗布手段である。実施例１と同様にメッシュ１２０
０のスクリーンを用いたが、特にパターンは作成しなか
った。２はエポキシ樹脂をベースとしたスクリーン印刷
用インクであり、スクリーン印刷用インクは実施例１と
同様にして調合した。このインク２をφ６００ｍｍ×１
ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム
３上に厚さ２ｍｍ塗布した。５０℃で３０分間オーブン
４で加熱し、インクを成型に適した硬度になるまで仮硬
化させた後、金型７をインク２に押し付けて図３（ｂ）
に示す格子状のパターンを形成した。パターンはピッチ
０．５ｍｍで、凹凸構造の谷から山の頂上までの高さは
０．２ｍｍであった。その後オーブン５で１７０℃で６
０分間本硬化させパッド層２２を形成した。このように
作製した研摩パッド２０を凹凸部を強調して図４（ａ）
に示した。
ンク塗布手段である。実施例１と同様にメッシュ１２０
０のスクリーンを用いたが、特にパターンは作成しなか
った。２はエポキシ樹脂をベースとしたスクリーン印刷
用インクであり、スクリーン印刷用インクは実施例１と
同様にして調合した。このインク２をφ６００ｍｍ×１
ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム
３上に厚さ２ｍｍ塗布した。５０℃で３０分間オーブン
４で加熱し、インクを成型に適した硬度になるまで仮硬
化させた後、金型７をインク２に押し付けて図３（ｂ）
に示す格子状のパターンを形成した。パターンはピッチ
０．５ｍｍで、凹凸構造の谷から山の頂上までの高さは
０．２ｍｍであった。その後オーブン５で１７０℃で６
０分間本硬化させパッド層２２を形成した。このように
作製した研摩パッド２０を凹凸部を強調して図４（ａ）
に示した。
【００２３】以上のように作製した研磨パッドを図５に
示すＣＭＰ装置のプラテン１００に両面テープを用いて
貼り付け、実施例１と同様な条件で研磨を行った。被研
磨部材１０２は熱酸化ＳｉＯ2 膜が１μｍ形成された６
インチシリコンウエ ハ（サンプル１）及び５００ｎｍの
段差を有するシリコンウェハにプラズマＳｉＯ2 膜が１
μｍ形成された６インチウェハ（サンプル２）とした。
示すＣＭＰ装置のプラテン１００に両面テープを用いて
貼り付け、実施例１と同様な条件で研磨を行った。被研
磨部材１０２は熱酸化ＳｉＯ2 膜が１μｍ形成された６
インチシリコンウエ ハ（サンプル１）及び５００ｎｍの
段差を有するシリコンウェハにプラズマＳｉＯ2 膜が１
μｍ形成された６インチウェハ（サンプル２）とした。
【００２４】サンプル１の研磨レートは１７０ｎｍ／ｍ
ｉｎであった。また、サンプル２では研磨により約５０
０ｎｍのＳｉＯ2 膜が除去された時点での残留段差は１
０ｎｍ以下であった。 ［実施例３］図４に示すように、実施例１で作製した研
磨パッド（図４（ａ）に示す）に対して更に＃６００の
ダイヤモンド砥粒９を有するドレッシング工具８でドレ
ッシングを行った。ドレッシングはドレッシング工具８
を研摩パッド（ａ）に荷重100g/cm2で押し付け、適当な
相対運動（駆動機構は示されていない）を1 分間与える
ことにより行われた。その結果、図４（ｂ）に断面を示
すように長周期大振幅の凹凸構造に短周期微細振幅の凹
凸構造が重畳した凹凸構造を有する研摩パッドが得られ
た。
ｉｎであった。また、サンプル２では研磨により約５０
０ｎｍのＳｉＯ2 膜が除去された時点での残留段差は１
０ｎｍ以下であった。 ［実施例３］図４に示すように、実施例１で作製した研
磨パッド（図４（ａ）に示す）に対して更に＃６００の
ダイヤモンド砥粒９を有するドレッシング工具８でドレ
ッシングを行った。ドレッシングはドレッシング工具８
を研摩パッド（ａ）に荷重100g/cm2で押し付け、適当な
相対運動（駆動機構は示されていない）を1 分間与える
ことにより行われた。その結果、図４（ｂ）に断面を示
すように長周期大振幅の凹凸構造に短周期微細振幅の凹
凸構造が重畳した凹凸構造を有する研摩パッドが得られ
た。
【００２５】以上のように作製した研磨パッドを図５に
示すＣＭＰ装置のプラテンに両面テープを用いて貼り付
け、実施例１と同様な条件で研磨を行った。被研磨部材
は熱酸化ＳｉＯ2 膜が１μｍ形成された６インチシリコ
ンウエ ハ（サンプル１）及び５００ｎｍの段差を有する
シリコンウェハにプラズマＳｉＯ2 膜が１μｍ形成され
た６インチウェハ（サンプル２）とした。
示すＣＭＰ装置のプラテンに両面テープを用いて貼り付
け、実施例１と同様な条件で研磨を行った。被研磨部材
は熱酸化ＳｉＯ2 膜が１μｍ形成された６インチシリコ
ンウエ ハ（サンプル１）及び５００ｎｍの段差を有する
シリコンウェハにプラズマＳｉＯ2 膜が１μｍ形成され
た６インチウェハ（サンプル２）とした。
【００２６】サンプル１の研磨レートは１７０ｎｍ／ｍ
ｉｎであった。また、サンプル２では研磨により約５０
０ｎｍのＳｉＯ2 膜が除去された時点での残留段差は１
０ｎｍ以下であった。実施例２で作製した研摩パッドに
対してドレッシングした場合も同様な効果が得られた。
ｉｎであった。また、サンプル２では研磨により約５０
０ｎｍのＳｉＯ2 膜が除去された時点での残留段差は１
０ｎｍ以下であった。実施例２で作製した研摩パッドに
対してドレッシングした場合も同様な効果が得られた。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複雑な凹
凸構造を有する無発泡タイプの高品質な研磨パッドを、
容易に、正確に且つ安価に製造することが可能である。
製造コストが低く、且つ製造期間が短いため、量産性に
優れている。更に耐熱性フィルムを基材にして作製して
いるため、軽量で取り扱いが容易になる。
凸構造を有する無発泡タイプの高品質な研磨パッドを、
容易に、正確に且つ安価に製造することが可能である。
製造コストが低く、且つ製造期間が短いため、量産性に
優れている。更に耐熱性フィルムを基材にして作製して
いるため、軽量で取り扱いが容易になる。
【図１】は本発明の実施の形態１の研摩パッドの製造工
程を説明する図である。
程を説明する図である。
【図２】は本発明の実施の形態２の研磨パッドの製造工
程を説明する図である。
程を説明する図である。
【図３】は本発明の実施の形態１、２の研磨パッドの表
面の凹凸パターン、例を示す図である。
面の凹凸パターン、例を示す図である。
【図４】は実施例１または実施例２の研摩パッドを、ダ
イアモンド砥粒で再調整した研磨パッドを示す概念図で
ある。
イアモンド砥粒で再調整した研磨パッドを示す概念図で
ある。
【図５】はＣＭＰ装置の概要を示す図である。
【図６】は従来の発泡性ウレタンの断面図である。
【図７】は基材上に転写した線状または点状パッド（イ
ンク）により凹凸構造を形成した研摩パッドの断面図で
ある。
ンク）により凹凸構造を形成した研摩パッドの断面図で
ある。
１ スクリーン印刷機
２ エポキシインク層
３ 基材
４ オーブン
５ オーブン
６ 発熱体
７ 金型
８ ドレッシング工具
９ ダイアモンド砥粒
１０ インク塗布手段
１１ スキージ
２０ 研摩パッド
２２ パッド層
１００ プラテン
１０１ 研摩パッド
１０２ ウェハ（被研摩部材）
１０３ ウェハを保持するための研磨ヘッド
１０４ スラリー供給機構
１０５ 研磨剤（スラリー）
Claims (5)
- 【請求項１】被研磨部材との間に研磨剤を介在させ、前
記被研磨部材との間に相対運動を与えることにより前記
被研磨部材を研磨する研磨パッドに於いて、前記研磨パ
ッドが、基材と、前記基材上に印刷法により印刷され、
仮硬化された後本硬化されて形成され、表面に凹凸構造
を有するシート状のパッド層とを具えることを特徴とす
る研磨パッド。 - 【請求項２】被研磨部材との間に研磨剤を介在させ、前
記被研磨部材との間に相対運動を与えることにより前記
被研磨部材を研磨する研磨パッドに於いて、前記研磨パ
ッドが、基材と、前記基材上に印刷法またはモールド法
により形成され、仮硬化された後、表面に凹凸構造を有
する金型で凹凸構造が転写された後、本硬化されて成型
されたシート状のパッド層とを具えることを特徴とする
研磨パッド。 - 【請求項３】前記研磨パッドの表面が、更に研磨砥粒で
擦られることにより形成された更に細かい凹凸構造を有
することを特徴とする請求項１、２何れか１項記載の研
磨パッド。 - 【請求項４】前記パッド層が、熱硬化性樹脂からなるこ
とを特徴とする請求項１〜３何れか１項記載の研磨パッ
ド。 - 【請求項５】前記基材が、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）フィルム、ポリイミドフィルム、または金属
シートから選ばれた一つ以上からなることを特徴とする
請求項１〜４何れか１項記載の研磨パッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10236638A JP2000061817A (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 研磨パッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10236638A JP2000061817A (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 研磨パッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061817A true JP2000061817A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=17003599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10236638A Pending JP2000061817A (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 研磨パッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000061817A (ja) |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100564910B1 (ko) | 2004-09-22 | 2006-03-30 | 지앤피테크놀로지 주식회사 | 마이크로 몰드를 이용한 씨엠피(화학기계적) 연마패드 및이의 제조방법 |
| JP2008507417A (ja) * | 2004-07-21 | 2008-03-13 | ネオパッド テクノロジーズ コーポレイション | 化学的機械的平坦化（ｃｍｐ）ｐａｄ中にインサイチュ溝を生成する方法、および新規ｃｍｐｐａｄデザイン |
| WO2010041815A3 (en) * | 2008-10-08 | 2010-06-24 | Sun Abrasives Corporation | Method for preparing an abrasive sheet using an embossed substrate |
| JP2011067904A (ja) * | 2009-09-25 | 2011-04-07 | Fujibo Holdings Inc | 研磨布 |
| JP2012101342A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Ritsumeikan | 研磨パッド用表面処理剤及び研磨パッド用スプレー |
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| US20150273655A1 (en) * | 2011-11-29 | 2015-10-01 | William C. Allison | Polishing pad with foundation layer and polishing surface layer |
| CN107073677A (zh) * | 2014-10-17 | 2017-08-18 | 应用材料公司 | 打印化学机械研磨垫 |
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| US11471999B2 (en) | 2017-07-26 | 2022-10-18 | Applied Materials, Inc. | Integrated abrasive polishing pads and manufacturing methods |
| US11524384B2 (en) | 2017-08-07 | 2022-12-13 | Applied Materials, Inc. | Abrasive delivery polishing pads and manufacturing methods thereof |
| JP7193221B2 (ja) | 2016-01-25 | 2022-12-20 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド及びその製造方法、並びに、研磨加工品の製造方法 |
| US11685014B2 (en) | 2018-09-04 | 2023-06-27 | Applied Materials, Inc. | Formulations for advanced polishing pads |
| US11724362B2 (en) | 2014-10-17 | 2023-08-15 | Applied Materials, Inc. | Polishing pads produced by an additive manufacturing process |
| US11745302B2 (en) | 2014-10-17 | 2023-09-05 | Applied Materials, Inc. | Methods and precursor formulations for forming advanced polishing pads by use of an additive manufacturing process |
| US11772229B2 (en) | 2016-01-19 | 2023-10-03 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for forming porous advanced polishing pads using an additive manufacturing process |
| US11806829B2 (en) | 2020-06-19 | 2023-11-07 | Applied Materials, Inc. | Advanced polishing pads and related polishing pad manufacturing methods |
| US11813712B2 (en) | 2019-12-20 | 2023-11-14 | Applied Materials, Inc. | Polishing pads having selectively arranged porosity |
| US11958162B2 (en) | 2014-10-17 | 2024-04-16 | Applied Materials, Inc. | CMP pad construction with composite material properties using additive manufacturing processes |
| US11964359B2 (en) | 2015-10-30 | 2024-04-23 | Applied Materials, Inc. | Apparatus and method of forming a polishing article that has a desired zeta potential |
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| US12023853B2 (en) | 2014-10-17 | 2024-07-02 | Applied Materials, Inc. | Polishing articles and integrated system and methods for manufacturing chemical mechanical polishing articles |
-
1998
- 1998-08-24 JP JP10236638A patent/JP2000061817A/ja active Pending
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