JP2001198797A - 研磨布 - Google Patents
研磨布Info
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Abstract
を図り、研磨対象物へのスクラッチ等を減少させ、平坦
性を向上させる研磨布を提供すること。 【解決手段】 本発明の研磨布は、不織布に樹脂を付着
させて形成される研磨布であって、硬度がアスカーCで
80〜90、圧縮率が2.0〜4.0%、通気性がAP
R値で20〜60mmH2Oである。
Description
する研磨加工技術に関し、詳しくは半導体ウエハ等の被
研磨部材の研磨加工において、研磨対象物の平坦性を高
め、かつ通気性を高めて研磨屑による目詰まりを防止
し、研磨対象物に傷が発生することを低減すると共に長
寿命化を図ることができる研磨布に関する。
側に保持し、研磨対象物であるウエハを上定盤側に保持
して、研磨スラリーを供給しながら、ウエハと研磨布を
加圧した状態で相対的に摺動させることによって行われ
る。
がさらに必要とされ、ウエハ表面の平坦性を向上させる
ため、比較的高硬度の研磨布が使用されてきたが、研磨
加工時の研磨布自体の劣化による早期寿命、および研磨
対象物への傷等が発生している。
る平坦性は、高硬度、低圧縮率の研磨布を使用した時に
向上が見られる。この理由は、使用する研磨布が高硬度
化されることによるモビリティーの減少に起因してお
り、研磨対象物の表面に存在する突起などに対してより
高い平坦性を保持したまま研磨加工できることにある。
濃度な樹脂を用いることによって試されてきたが、樹脂
の付着量が増加することに伴って、通気性の悪化、表面
粗悪によるウエハ表面のスクラッチ(傷)などを引き起
こし、現状ではあまり実用化されていない。
消するためになされたものであり、その目的とするとこ
ろは、研磨加工時に使用する研磨布自体の長寿命化を図
り、研磨対象物へのスクラッチ等を減少させ、平坦性を
向上させる研磨布を提供することにある。
布に樹脂を付着させて形成される研磨布であって、硬度
がアスカーCで80〜90、圧縮率が2.0〜4.0
%、通気性がAPR値で20〜60mmH2Oであり、そ
のことにより上記目的が達成される。
200g/m2〜400g/m2のポリエステル不織布で
あり、前記樹脂の主成分がポリウレタンである。
していたポリウレタン樹脂(ショアーD硬度72)に比
べ、高硬度な樹脂、例えば、ポリウレタン樹脂(ショア
ーD硬度82)を用いる。また、従来の研磨布で使用し
ていたポリエステル不織布(密度:180g/m2)に
比べ、高密度なポリエステル不織布(320g/m2)
を用いてもよい。
織布を用いることによって、高硬度の樹脂密度をできる
だけ低減し、従来よりも高硬度(アスカーC 硬度80
〜90)、低圧縮率(2.0〜4.0%)、かつ高通気
性(APR値20〜60mmH 2O)の研磨布が得られ
る。
シリコンウエハ表面を研磨加工する場合、研磨布の硬度
が高いためにウエハ表面に馴染んでしまうことがなく、
ウエハ表面の平坦性を高めることができ、また、研磨布
自体が研磨の際に形が大きく崩れることもない。
性が良いので、スラリーが良好に流通して研磨屑による
目詰まりを生じることを減少できる。
される研磨布基体1としては、高密度のものを使用する
ものであり、特に高密度の不織布が好ましく使用され、
その不織布の目付は200g/m2〜400g/m2が好
ましく、さらに好ましくは250〜360g/m2であ
り、特に280〜350g/m2が好ましい。使用する
不織布の材質としては、ポリエステル、ポリアミド、ポ
リビニルアルコール等がある。
えば、不織布である場合その目付が200g/m2未満
である場合)、従来の研磨布のように、被研磨物の平坦
性が良くないという欠点がある。
ウレタン樹脂、エポキシ樹脂あるいはビニル樹脂等より
選ばれる重合体の発泡体等を使用することもできる。
性エラストマーを含む)としては、ポリウレタン樹脂、
エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等があり、特に
樹脂の主成分がポリウレタン樹脂であるものが好ましく
使用できる。
に樹脂2を付着させることができる。
基体を、所定温度の水中に浸漬した後、所定温度の湯中
に一定時間浸漬する。この浸漬中に、樹脂組成物に含ま
れる溶剤は水の浸透によって置換することにより脱溶剤
され、樹脂組成物を低発泡し、弾性ある発泡体層が基体
上に形成される。次に、水中からこのものを取り出し、
所定温度および所定時間熱風乾燥し、表裏面をバフして
多数の空孔を有する多孔質体が得られる。
ン重合体と、ジメチルホルムアミドとを含有し、もしく
は、ウレタン重合体と、塩化ビニル重合体、塩化ビニル
−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニ
ルアルコール三元共重合体等のビニル重合体と、ジメチ
ルホルムアミドとを含有する。これらの樹脂組成物を用
いて湿式凝固法により多孔質体を形成することができ
る。
ル系ウレタン樹脂、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリ
エステルエーテル系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系
ウレタン樹脂のいずれも使用することができる。各ウレ
タン樹脂の製造に使用されるポリオール成分としては、
例えば、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプ
ロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコ
ール、ポリエチレンアジペート、ポリプロピレンアジペ
ートレ、ポリオキシテトラメチレンアジペート等が挙げ
られる。また、イソシアネート成分としては、例えば、
4、4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4
−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソ
シアネート等が挙げられる。
コール、1、4−ブタンジオール、プロピレングリコー
ル等が挙げられる。
ル成分としてポリオキシプロピレングリコール、ポリオ
キシテトラメチレングリコール、イソシアネート成分と
して4、4'−ジフェニルメタンジイソシアネート、鎖
伸張剤として1、4−ブタンジオール、重合停止剤とし
てエタノール、ジエチルアミン、溶媒としてジメチルホ
ルムアミドを用いて重合したウレタン重合体のジメチル
ホルムアミド溶液が使用される。
の充填剤、界面活性剤等の分散安定剤、湿式凝固助剤が
添加されてもよい。
硬化剤とを含有する樹脂組成物、あるいはエポキシ樹脂
組成物等、フェノール樹脂組成物等、メラミン樹脂組成
物等、不飽和ポリエステル樹脂組成物等に含浸し、硬化
させて本発明の高硬度研磨布が得られる。該樹脂組成物
としては、上記したものから適宜選択して使用すること
ができる。
る。なお、以下で「部」は重量部を意味する。
準拠した。) 種類…スプリング硬さ試験機 測定方法…測定する研磨布と同種のものを12mm以上に
なるように重ねその上に研磨布を置き、加圧面を接触さ
せた時の、硬度値(Asker−C)を読む。
した。) 測定荷重:第一荷重、W0=300g/cm2(1分
間)、第二荷重、W1=1800g/cm2(1分間) 測定方法:初荷重W0を付加して1分後の厚さT1を測定
する。さらにW1を付加し1分後の厚さT2を測定す
る。 計算式:圧縮率(%)=((T1−T2)/T1)×1
00
(一枚)に通気させた時の背圧を測定する。
3)加硫ゴムの硬さ試験方法に準拠した。)硬度計の名
称である。 種類:タイプDデユロメーター 測定方法:測定するウレタンシートを5mm以上の厚さに
して、加圧面を接触させ、1秒以内の硬度値(ショウア
ーD)を読む。
e) シリコンウエハを用いた研磨実験を行い、研磨前後によ
る1分間当たりのウエハ中心部の厚み変化量を静電容量
式厚み測定器を用いて測定しその結果を図3Aに示し
た。
(ウエハ平坦度測定装置)を用い、シリコンウエハ裏面
を吸着固定により矯正した状態で基準面を裏面とし、各
サイトごとに測定したときの最大厚みと最小厚みの差を
測定することにより、 SBIR≧0.18μmとなる
ウエハ外周部からの距離を測定しその結果を図3Bに示
した。
器を用いてシリコンウエハ1枚当たりのスクラッチ個数
を測定した結果を図3Cに示した。
(目付320g/m2)に湿式のポリウレタン樹脂を含
浸させ、凝固、乾燥、表面加工を施した。次に、高硬度
なウレタンプレポリマー、硬化剤、触媒、溶剤(メチル
エチルケトン)を混合した溶液を調製し、この溶液に上
記樹脂が付着した不織布を再度含浸させ、乾燥、表面加
工を施して高硬度研磨布を得た。
その結果を図2と図3に示した。
値は38mmH2O、除去速度は0.73、外層からの距
離は2.0mm、相対値は0.8であった。
ハを研磨したところ、平坦性が向上し、寿命が従来に比
べて40%延びた。
不織布(目付180g/m2)を用い、さらに従来の硬
度(ショアーD硬度72)のポリウレタン樹脂を用いた
こと以外は実施例1と同様にして研磨布を得た。
を測定した。その結果を図2と図3に示した。
値は44mmH2O、除去速度は0.72、外層からの距
離は3.0mm、相対値は0.8であった。60mmH2
Oであり
不織布(目付180g/m2)を用い、さらに従来の硬
度(ショアーD硬度72)で、かつ高濃度のポリウレタ
ン樹脂含浸液を用いたこと以外は実施例1と同様にして
研磨布を得た。
を測定した。その結果を図2と図3に示した。
値は50mmH2O、除去速度は0.74、外層からの距
離は2.5mm、相対値は1.0であった。
/m2)を用い、さらに従来の硬度(ショアーD硬度7
2)のポリウレタン樹脂を用いたこと以外は実施例1と
同様にして研磨布を得た。
を測定した。その結果を図2と図3に示した。
値は60mmH2O、除去速度は0.73、外層からの距
離は2.5mm、相対値は0.8であった。
ることにより、平坦性が向上し、寿命も従来と比べ40
%も延びる。また、通気性が優れているので長寿命化を
図ることができ、目詰まり発生がないので、研磨屑等に
よる粒子が対象物に傷を与えて傷が発生するのを防止す
ることができ、従って、薄型基板、特にSi、GaA
s、ガラス、ハードディスク材、LCD基板等の研磨布
として好適である。
る。
ある。
フである。
である。
域)を示すグラフである。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 研磨布基体に樹脂を付着させて形成され
る研磨布であって、硬度がアスカーCで80〜90、圧
縮率が2.0〜4.0%、通気性がAPR値で20〜6
0mmH2Oである研磨布。 - 【請求項2】 前記研磨布基体が、目付200g/m2
〜400g/m2のポリエステル不織布であり、前記樹
脂の主成分がポリウレタンである請求項1に記載の研磨
布。 - 【請求項3】 前記研磨布基体において、その付着樹脂
がポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、
メラミン樹脂および不飽和ポリエステル樹脂からなる群
から選択される少なくとも一種であり、かつその樹脂の
硬度がショアーDで75〜95である請求項1又は2に
記載の研磨布。
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