JP2000190232A

JP2000190232A - 半導体ウエハ研磨用樹脂砥石、その製造方法、半導体ウエハの研磨方法、半導体素子および半導体装置

Info

Publication number: JP2000190232A
Application number: JP28507199A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Oda; 寛人小田; Hiroshi Nakagawa; 宏中川; Kyoichi Tomita; 教一富田; Shunichi Numata; 俊一沼田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1999-10-06
Publication date: 2000-07-11

Abstract

(57)【要約】【課題】スクラッチの発生が少なく、かつ十分な研磨
速度があり、平坦化性能に優れた半導体ウエハ研磨用樹
脂砥石、その製造法、半導体ウエハの研磨方法、この半
導体ウエハを用いた半導体素子及び半導体装置を提供す
る。【解決手段】常温で固体で、かつ平均粒径が５０μｍ
以下の樹脂材料を用いて得られ、曲げ弾性率が１〜３５
ｋｇｆ／ｃｍ²である結合樹脂１８〜３３容積％、最大
粒径が２μｍの砥粒１８〜３３容積％を必須成分とする
連続気孔を有する構造体であり、気孔率が４５〜５５容
積％である樹脂砥石、その製造方法、これを用いた半導
体ウエハの研磨方法、この半導体ウエハを用いた半導体
素子及び半導体装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ上に
形成された配線材料、多層配線を行う際に形成する層間
絶縁膜の研磨に有用な樹脂砥石に係わり、特にスクラッ
チ（擦過傷）の発生が少なく、かつ十分な研磨速度を有
し、表面の平坦化性能に優れた半導体ウエハ研磨用樹脂
砥石、その製造方法、半導体ウエハの研磨方法、半導体
素子及び半導体装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子の高集積化に伴い、デバイス
の微細化、多層配線構造化が進んでいる。これに伴っ
て、シリコンウエハ上に形成された配線層には微細化、
高信頼度化のために、平坦化が不可欠になっている。平
坦化技術として、従来はＳＯＧ（ＳｐｉｎＯｎＧｌ
ａｓｓ）等の、液状絶縁膜を薄く塗布後にＣＶＤ等の方
法で無機膜を形成する方法、ポリイミド等の塗布型耐熱
性有機膜を用いる方法、無機膜を形成した膜をイオンエ
ッチング等でエッチバックする方法等が採用されてい
る。しかし、何れもその平坦化性能はあまり高くなくほ
ぼ限界にきている。これらの方法に代わって、柔らかな
樹脂シートで構成された研磨パッド上でシリカや酸化セ
リウム等のスラリーで研磨するＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎ
ｇ）と呼ばれる研磨法が実用化されてきている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな研磨法で研磨を行うと、研磨パッドに柔らかな樹脂
シートを使用するため被研磨物表面の凸部と共に凹部も
研磨され、被研磨物表面全体を完全な平坦面に仕上げる
ことが難しく、硬い樹脂シートを使用した場合にはスク
ラッチを多く発生させるという問題があった。また、研
磨パッドの寿命が短いため、数百枚研磨する毎に研磨パ
ッドを取り替え、研磨条件を調節することが必要であ
り、その消耗品費とメンテナンス費も高くなり経済的で
ないという問題がある。さらに、研磨剤として高価なス
ラリーを使い捨てし、その廃液の処理も必要であり非常
にコスト高になっていた。その上、スラリーには保管中
に凝集や沈降を生じるため、使用直前に十分に再分散し
ないと研磨特性が大幅に変化するなどする取扱い性に劣
ることが、実用上の大きな障害になっている。本発明の
目的は、研磨剤に高価なスラリーを使用することなく、
スクラッチの発生が少ない研磨面が得られ、かつ十分な
研磨速度があり、平坦化性能に優れた半導体ウエハ研磨
用樹脂砥石、その製造方法及びこれを用いた半導体ウエ
ハの研磨方法、この半導体ウエハを用いた半導体素子及
び半導体装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、常温で固体
で、かつ平均粒径が５０μｍ以下の樹脂材料を用いて得
られ、曲げ弾性率が１，０００〜３５，０００ｋｇｆ／
ｃｍ²である結合樹脂１８〜３３容積％及び最大粒径が
２μｍの砥粒１８〜３３容積％を必須成分とする連続気
孔を有する構造体であり、気孔率が４５〜５５容積％で
ある半導体ウエハ研磨用樹脂砥石に関する。また、本発
明は、樹脂材料と砥粒を結合樹脂が１８〜３３容積％、
砥粒が１８〜３３容積％、及び気孔率が４５〜５５容積
％の割合で均一に混合し、得られた混合粉を所定の金型
に充填し、金型温度１００〜２００℃で圧縮成形するこ
とを特徴とする半導体ウエハ研磨用樹脂砥石の製造方法
に関する。さらに、本発明は、上記の半導体ウエハ研磨
用樹脂砥石を用いる半導体ウエハの研磨方法に関する。
また、本発明は、上記の半導体ウエハを用いた半導体素
子、この半導体素子を備えた半導体装置に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に用いる樹脂材料は、砥石
成形前の形態が常温で固体の粉末状で、その平均粒径は
５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下とされる。すな
わち、本発明においては、砥粒と樹脂材料との結合の仕
方が重要である。すなわち、樹脂材料に常温で固体のも
のを使用し、砥石に成形する際の加熱成形温度条件を調
整することにより、砥粒を樹脂材料で包まない構造にす
る。常温で液状の樹脂で砥粒表面を包む構造にすると、
研磨速度が大幅に低下し、実用にならない。

【０００６】結合樹脂は、砥石容積の１８〜３３容積％
の範囲で使用される。その理由は、樹脂分が３３容積％
を超えると砥粒の割合が少ないことと粒径が結合樹脂で
覆われる割合が多くなり、研磨速度が低下したり、また
砥石自体が柔らかくなりすぎて平坦化性能が低下してし
まい、１８容積％より少ないと、砥粒と結合樹脂の結合
力が弱くなり砥石が非常に脆くなり研磨時に割れ、欠け
等の不具合を引きおこすからである。この明細書におい
て「樹脂材料」とは、本発明の樹脂砥石の製造に使用す
る、常温で固体で、かつ平均粒径が５０μｍ以下の粉末
状樹脂材料を意味する。また、「結合樹脂」とは、樹脂
材料と砥粒を混合し、加熱成形した後に砥粒と気孔のマ
トリックスを形成した状態の樹脂を意味する。硬化性樹
脂を樹脂材料とした場合は、結合樹脂の曲げ弾性率は、
次のようにして測定される。すなわち、成形前の樹脂材
料のみを砥石成形と同じ加熱条件で（必要に応じて加圧
し）加熱成形して樹脂板を成形し、５ｍｍ厚×１０ｍｍ
幅×１２０ｍｍ長の大きさに切り出し、ＪＩＳ−Ｋ−
６９１１に従って測定される。熱可塑性樹脂を樹脂材料
とした場合は、この値は樹脂の種類によって定まり上記
の試料についてＪＩＳ−Ｋ−６９１１に従って測定され
る。

【０００７】結合樹脂の曲げ弾性率を１，０００〜３
５，０００ｋｇｆ／ｃｍ²とする理由は、曲げ弾性率が
１，０００ｋｇｆ／ｃｍ²より小さい場合、スクラッチ
の発生の抑制には非常に有効であるが平坦化性能が低下
し、曲げ弾性率が３５，０００ｋｇ／ｃｍ²より大きい
と研磨時に応力集中によるスクラッチが発生しやすくな
るからである。連続気孔の気孔率を砥石容積の４５〜５
５容積％とするのは、気孔率が４５容積％より小さい場
合、研磨時の砥石とウエハ間の水捌けが悪く、ウエハが
浮いてしまい研磨速度が低くなり、気孔率が５５容積％
より大きいと樹脂砥石自体が脆くなり過ぎて、研磨時に
割れ、欠け等が起きやすくなる。

【０００８】本発明に用いられる常温で固体の樹脂材料
としては、常温で固体である不飽和ポリエステル、ジア
リルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリアミド、アクリル樹脂、ポリブタジ
エン樹脂、スチレンブタジエン共重合体等が用いられる
が、不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート樹脂及び
エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも一種を用いること
が好ましい。不飽和ポリエステルは、基本的には不飽和
基を有する二塩基酸と多価アルコールの反応生成物であ
り、二塩基酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、
カルビック酸等が用いられるが、本発明においてはこれ
ら不飽和基を有する二基塩酸と不飽和基を有しないフタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸等の二
塩基酸を併用してもよい。また、多価アルコールとして
は、例えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、
グリセリン、ネオペンチルグリコール等があげられる。

【０００９】反応開始剤としては、種々のタイプのもの
が使用可能であるが、実用的には過酸化物、アゾ化合物
等のラジカル開始剤が使いやすい。ジアリルフタレート
樹脂は、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸または
それらの無水物等とアリルアルコール、ハロゲン化アリ
ル等とを反応させエステル化したものが用いられる。反
応開始剤には、上記不飽和ポリエステルの合成に使用し
たものと同様なものが使用可能である。

【００１０】エポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニ
ル型エポキシ樹脂等が使用でき、常温で固形のものが用
いられる。エポキシ樹脂の硬化剤としては、酸無水物、
多官能フェノール化合物、アミン化合物等が用いられ
る。これらの樹脂材料は、市場から入手することができ
るが、不純物を含まない高純度品であることが好まし
い。

【００１１】また、結合樹脂の低弾性率化のために、ゴ
ム微粒子の分散構造を取り入れることもできる。ゴム微
粒子を分散する方法は種々あるが、例えば比較的低分子
量の樹脂材料と反応性のあるゴム成分を共重合すること
によって、硬化に伴ってゴムの微粒子が析出し、室温付
近で低弾性率の硬化物にすることができる。ゴム成分
としては、末端にビニル基、エポキシ基、カルボキシル
基、アミノ基等の官能基を有する分子量１，０００〜
７，０００程度のものが好ましい。例えばシリコーンゴ
ム、ブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴ
ム、アクリルゴムなどがある。これらのゴム成分は、予
め樹脂材料と反応させておくか硬化時に樹脂材料と反応
させることにより、所望のゴム分散構造が得られる。た
だし、ゴム分散粒子の大きさやゴム微粒子と樹脂材料と
の界面での反応には互いの相溶性の影響が大きいため適
切な組み合わせを選ぶ必要がある。さらに、橋かけした
ゴム微粒子を添加することによって低弾性率化する方法
もある。

【００１２】砥粒としては、一般に用いられている酸化
セリウム、シリカ、アルミナ、ジルコニア、ダイヤモン
ド、サファイア、ボロンカーバイト、シリコンカーバイ
ト等を用いることができる。また、これらの砥粒も高純
度であることが好ましい。酸化セリウム、シリカ、アル
ミナ及びジルコニアから選ばれる少なくとも１種が好ま
しく、研磨の対象がシリカ系の場合、酸化セリウムが研
磨速度が速く研磨傷が起きにくい点で好ましい。砥粒の
最大粒径を２μｍにする理由は、最大粒径が２μｍを超
える砥粒を使用した樹脂砥石で研磨を行った場合、スク
ラッチの発生量が最大粒径が２μｍの砥粒を使用した樹
脂砥石の場合に比べ、著しく多く発生するからである。
砥粒の最大粒径は、スクラッチの発生の抑制の点でさら
に細かくし、０．８μｍ以下とすることが好ましい。砥
粒の最大粒径は、湿式分級法で容易に制御できる。例え
ば、酸化セリウムをポリアクリル酸アンモニウムなどの
分散剤入りの水に分散してスラリー状とし、所望の最大
粒径になるように静置深さや時間を調節して静置沈降さ
せ、上澄み液を乾燥解砕することにより、任意に最大粒
径を制御できる。

【００１３】また、砥粒は砥石容積の１８〜３３容積％
とされ、１８容積％未満では砥粒が樹脂に覆われる割合
が増え研磨速度が低下し、３３容積％を超えると成形が
困難になり、また樹脂砥石が脆くなる。その他添加剤と
して、必要に応じて各種分散剤、カップリング剤等を用
いてもよい。

【００１４】本発明における樹脂砥石の製造方法は、結
合樹脂、砥粒及び気孔率が上記の範囲となるように樹脂
材料を砥粒とヘンシェルミキサー等で通常、室温で１０
〜３０分間均一に混合する。各成分の密度から重量％で
樹脂材料と砥粒の配合比を算出して配合する。この際樹
脂材料は、最大粒径５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ
以下に微粉砕される。樹脂材料を微粉砕する理由は、樹
脂材料と砥粒を均一に分散、混合するためである。次
に、混合粉を金型に均一充填し、金型温度１００〜２０
０℃で好ましくは、熱硬化性樹脂の場合は１４０〜１６
０℃で３０分〜１．５時間、熱可塑性樹脂の場合は１２
０〜１６０℃で数分間圧縮成形することにより樹脂砥石
が得られる。

【００１５】ここで気孔率の調整は、目的とする樹脂砥
石の容積に対する混合粉の重量調節で容易に行うことが
できる。混合粉は樹脂材料、砥粒ともに微粒子であり十
分に嵩高いため、気孔率４５〜５５容積％にまで容易に
調整することができ、連続した気孔を有する樹脂砥石を
得ることができる。金型内に所望の容積％の気孔が残る
ように混合粉が投入される。また、成形する際の成形圧
力は、金型が押切構造であるため上型を押切るための圧
力と、樹脂材料や砥粒から発生するガスで上型を押上げ
ないようにする圧力のみが必要である。気孔率は樹脂砥
石の体積と重量を測定して密度を測定し、砥粒と樹脂材
料の密度と配合比から計算される。このように製造され
た樹脂砥石は、十分な研磨速度を有し、半導体ウエハの
研磨を行うと、スクラッチの発生が少なく平坦化性能に
優れた研磨面を得ることができる。

【００１６】本発明になる樹脂砥石を用いて半導体ウエ
ハを研磨するには本発明の樹脂砥石を回転円盤上に設置
し、水または界面活性剤水溶液をかけながら、ホルダー
に固定され、荷重を与えられた半導体ウエハを押圧して
半導体ウエハが研磨される。また、本発明の樹脂砥石の
研磨の対象は、半導体素子の多層配線構造形成に必要な
種々の材料が対象とされ、特に本発明になる樹脂砥石は
シリカ系の層間絶縁膜、シャロートレンチアイソレーシ
ョン等のシリカ系材料による素子分離膜の平坦化性能に
有効である。本発明になる半導体ウエハ研磨用樹脂砥石
で研磨された半導体ウエハは、ダイシングされて半導体
素子にされる。この半導体素子をリードフレームや実装
基板上に接合し、リード線、はんだボール等でリード端
子に接合し、さらにエポキシ封止材などで絶縁処理する
ことによって、半導体装置が作製される。

【００１７】

【実施例】次に、実施例によって本発明を説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。実施例１〜１０樹脂材料として不飽和ポリエステル（日本ユピカ（株）
製、８５２３）またはジアリルフタレート樹脂（ダイソ
ー（株）製、ＤＴ−１７０）に反応開始剤としてジクミ
ルパーオキサイド（三井東圧（株）製、ＤＣＰ−Ｆ）を
樹脂成分に対し２重量％配合した。さらに、下記に示す
エポキシ樹脂と、砥粒として最大粒径２μｍの酸化セリ
ウムを表に示す割合で配合し、室温で１０分間ヘンシェ
ルミキサーで均一に混合した。実施例７では不飽和ポリ
エステルとジアリルフタレート樹脂とを重量比５０：５
０で混合して用い、ジクミルパーオキサイドで共重合
し、硬化後の曲げ弾性率はほぼ中間の値を示した。

【００１８】実施例９〜１０で樹脂材料として用いたエ
ポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化
シェル（株）製、ＥＰ−１００４エポキシ当量９２
５）に、硬化剤としてフェノールノボラック樹脂（日立
化成工業（株）製、ＨＰ−８５０Ｎ軟化点８０℃）、
硬化促進剤としてテトラフェニルホスフィンテトラフェ
ニルボレートを予め溶融混合し、冷却固化後微粉砕した
ものを用いた。また、ゴム微粒子を分散させるために、
エポキシ樹脂と分子量約１，０００の末端カルボキシル
基含有のジメチルシロキサン（信越化学（株）製、サイ
ラプレーンＦＭ−４４１１）をエポキシ樹脂全体の１０
又は２０重量％になるように配合し、１５０℃で３時間
反応させた。次にその混合粉を金型キャビティの容積に
対して４５〜５５容積％の気孔率が残るように秤量し、
金型温度１６０℃で成形時間４０分の条件で圧縮成形
し、直径１００ｍｍ、厚さ７ｍｍの成形体を作製した。
成形体は、脱型後、樹脂を完全に硬化させるため１６０
℃で２時間後硬化を行い樹脂砥石とした。

【００１９】次に、この実施例１〜１０の樹脂砥石を用
いて、シリコンウエハ上に形成した層間絶縁膜（プラズ
マＣＶＤ法で形成したＳｉＯ₂膜）を研磨した。研磨試
験は、樹脂砥石に純水を流しながら圧力２００ｇ／ｃｍ
²、摺動速度９ｃｍ／ｓｅｃ、加工時間３分の条件で行
った。研磨後のウエハ表面のスクラッチの測定は、光学
顕微鏡により大スクラッチ（下部配線層に影響あると思
われる傷）は６インチウエハ全面、マイクロスクラッチ
（その他の微細傷）はウエハの一部を観察し６インチウ
エハ当たりの個数に換算した。また、平坦化性は、複数
の７ｍｍ×７ｍｍの凸部の間に１ｍｍ巾のみぞを有する
初期段差５００ｎｍの６インチウエハについて凸部５０
０ｎｍの研磨後の残存段差を測定した。研磨試験結果か
ら、実施例１〜１０の樹脂砥石を用いるとウエハ表面の
スクラッチの発生が少なく、平坦化性能も良好であっ
た。

【００２０】比較例１〜３実施例に用いたと同じ不飽和ポリエステルを表１に示す
割合で配合し、実施例と同様の方法を用いて樹脂砥石を
製造し研磨試験を行った。その結果、比較例１はスクラ
ッチは良好であるが砥粒量が少ないため、研磨速度、平
坦化性が低く比較例２は気孔率が低いため研磨速度が十
分でなくスクラッチの発生も観察された。また、比較例
３は砥粒の最大粒径が大きいためスクラッチが多く発生
した。

【００２１】実施例１１実施例９〜１０と同様な方法で作製したエポキシ樹脂
（ただしゴム変性３０重量％）２５容積％、最大粒径２
μｍの酸化セリウム２５容積％を配合し、実施例１と同
様な方法で樹脂砥石を製造し研磨試験をおこなった。平
坦化性能に優れ、また、平坦化性能、傷、研磨速度の点
でバランスのとれたものであった。

【００２２】実施例１２樹脂材料として超高分子量ポリエチレン粉（三菱石油化
学社製ミペロンＸＭ−２２１Ｕ、平均粒径２６μｍ、
最大粒径６０μｍ、曲げ弾性率１０，０００ｋｇ／ｃｍ
²）１２部（重量部、以下同じ）と、最大粒子径０．８
μｍ／平均粒子径０．４μｍの酸化セリウム粉８８部の
割合でポリ袋中で予備混合さらにミキサーで十分に混合
した。その混合粉を金型キャビティの容量に対して５０
容積％の気孔が残るように秤量して投入し、熱盤温度１
６０℃のプレスで４０分圧縮成形し、直径１００ｍｍ、
厚さ７ｍｍの成形体を得た。成形体は、金型を冷却し、
８０℃以下になった時点で脱型して砥石（結合樹脂２５
容積％、砥粒２５容積％、気孔率５０容積％）を作製し
た。

【００２３】次に、実施例１〜１０の樹脂砥石と同様
に、表面にプラズマＣＶＤ法で形成したＳｉＯ₂膜を有
するシリコンウエハを研磨した。研磨条件も同じとし
た。研磨の前処理として、＃１００のダイヤモンドホイ
ールで砥石表面をドレッシングした。その結果、研磨速
度が８２ｎｍ／ｍｉｎ、大スクラッチは０個／６インチ
ウエハであった。次に、段差パターン付きのウエハによ
る平坦化性の測定結果では、残存段差が１２０ｎｍと、
実施例１の不飽和ポリエステルを使用した場合に比較し
て多少劣るが、軟質のパッドを使用したＣＭＰ研磨より
は良好であった。

【００２４】実施例１３樹脂材料として軟質ナイロン（ポリアミド、ＥＭＳケミ
ー社製グリルテックス、平均粒径２３μｍ、最大粒径８
０μｍ、曲げ弾性率４，０００ｋｇ／ｃｍ²）を用い、
他の配合と成形法を実施例１２と同じにして砥石（結合
樹脂２５容積％、砥粒２５容積％、気孔率５０容積％）
を作製した。次に、実施例１２の樹脂砥石と同様に、研
磨特性を評価した。その結果、研磨速度が５２ｎｍ／ｍ
ｉｎ、大スクラッチは、０個／６インチウエハであっ
た。次に、段差パターン付きのウエハによる平坦化性能
の測定結果では、残存段差が１８０ｎｍと、軟質のパッ
ドを使用したＣＭＰ研磨とほぼ同程度であった。

【００２５】比較例４フェノール樹脂（日立化成工業（株）製、ＨＰ−６０１
ＵＰ）２５容積％、最大粒径２μｍの酸化セリウム２５
容積％を配合し、実施例１と同様の方法を用いて樹脂砥
石を製造し研磨試験を行った。その結果、実施例に比べ
ウエハ表面にスクラッチが多く発生した。

【００２６】比較例５ウレタン研磨パッド（ロデール社製、ＩＣ−１０００）
でのＣＭＰ研磨実験をおこなった。パッドには圧縮弾性
率が１０００ｋｇｆ／ｃｍ²のウレタンフォームを用
い、研磨スラリーは、実施例１で用いたのと同じ最大粒
径２μｍの酸化セリウムをポリアクリル酸アンモニウム
（和光純薬工業（株）製試薬４４重量％水溶液、粘度
１００〜２００ｃｐ）を分散剤として０．０３重量％添
加した水溶液中に酸化セリウムが３重量％になるように
分散させたものを用いた。研磨試験は実施例と同様の研
磨条件でおこなった。その結果、スクラッチの発生はな
く研磨速度は十分であるが平坦化性が実施例１に比べて
劣っていた。

【００２７】比較例６実施例１で用いた不飽和ポリエステルを用い、樹脂量１
６容量％、砥粒量３４容量％、気孔率５０容量％の樹脂
砥石を製造したところ、機械的に脆く、金型から外した
時点でクラックが入り、砥石としての評価ができなかっ
た。実施例１〜１１、比較例１〜６に用いた酸化セリウ
ムは、ニッキ株式会社製ハイグレード品（純度９９．９
９％）を、比較例５で用いたポリアクリル酸アンモニウ
ムの１重量％水溶液に分散させて、固形分２０重量％の
スラリーとし、最大粒径が２．０μｍになるように沈降
分級し、上澄み液を１２０℃で１５時間乾燥させ、ジェ
ットミルで解砕して使用した。分級後と乾燥解砕後の粒
度分布は、殆ど同じであった。また、実施例１２−１３
で使用した酸化セリウムは、沈降分級の時間を長くし
て、最大粒径を０．８μｍとした以外は、実施例１−１
１と同様にして作製した。

【００２８】以上の結果を次表に示す。砥石の圧縮弾性率の測定方法：巾１２．５ｍｍ×長さ１
２．５ｍｍ×厚さ２５ｍｍに砥石を切り出し、島津製作
所製オートグラフ１０ＴＥ型を用いて、圧縮荷重をかけ
た時の変形量と荷重の関係から求めた。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】本発明になる樹脂砥石は、製造が容易で
かつ優れた研磨特性を有しており、半導体ウエハ上に形
成された配線材料、多層配線を行う場合に形成する層間
絶縁膜の研磨に有用であり、半導体デバイスの平坦化、
多層化、高性能化、高信頼度化等に効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者富田教一茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館事業所内 (72)発明者沼田俊一茨城県下館市大字小川1500番地日立化成工業株式会社下館事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】常温で固体で、かつ平均粒径が５０μｍ
以下の樹脂材料を用いて得られ、曲げ弾性率が１，００
０〜３５，０００ｋｇｆ／ｃｍ²である結合樹脂１８〜
３３容積％及び最大粒径が２μｍの砥粒１８〜３３容積
％を必須成分とする連続気孔を有する構造体であり、気
孔率が４５〜５５容積％であることを特徴とする半導体
ウエハ研磨用樹脂砥石。
【請求項２】樹脂材料が、常温で固形の不飽和ポリエ
ステル、ジアリルフタレート樹脂及びエポキシ樹脂から
選ばれる少なくとも一種である請求項１に記載の半導体
ウエハ研磨用樹脂砥石。
【請求項３】砥粒が、酸化セリウム、シリカ、アルミ
ナ及びジルコニアから選ばれる少なくとも一種である請
求項１または２に記載の半導体ウエハ研磨用樹脂砥石。
【請求項４】樹脂材料と砥粒を結合樹脂が１８〜３３
容積％、砥粒が１８〜３３容積％、及び気孔率が４５〜
５５容積％の割合で均一に混合し、得られた混合粉を所
定の金型に充填し、金型温度１００〜２００℃で圧縮成
形することを特徴とする請求項１記載の半導体ウエハ研
磨用樹脂砥石の製造方法。
【請求項５】請求項１記載の半導体ウエハ研磨用樹脂
砥石を用いる半導体ウエハの研磨方法。
【請求項６】請求項５記載の半導体ウエハを用いた半
導体素子。
【請求項７】請求項６記載の半導体素子を備えた半導
体装置。