JP2002036097A

JP2002036097A - 研磨パッド

Info

Publication number: JP2002036097A
Application number: JP2000218112A
Authority: JP
Inventors: Mineo Hattori; 峰雄服部; Mitsutoshi Nishimura; 光敏西村; Kazuo Komoriya; 和雄小森谷; Takashi Hanamoto; 崇志花本
Original assignee: Rodel Nitta Inc
Current assignee: Nitta DuPont Inc
Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2002-02-05
Anticipated expiration: 2020-07-18
Also published as: JP4686010B2

Abstract

(57)【要約】【課題】下地層の周側面に防水層を設けることによ
り、研磨パッドの下地層内にスラリーが浸透することを
防止して、研磨特性に悪影響を及ぼさず、また研磨レー
トの検出精度を上げるようにする。【解決手段】研磨パッド１は、下地層１１と下地層１
１の表面に積層されたパッド本体１０とを有する。下地
層１１の周側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層１
２が設けられている。下地層１１の定盤側面に溝部１３
を形成してもよい。

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、電子部品
等の被研磨部材の研磨加工に使用される研磨パッドに関
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、かつ長寿命化を図
ることができる研磨パッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にウエハの研磨は、研磨パッドを下
定盤側に保持し、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
パッド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。

【０００３】ところで、従来の研磨パッドは、図９に示
すように、パッド本体１０と、該パッド本体１０に感圧
接着剤層１５を介して積層された下地層１１と、両面接
着テープ１４とを有している。このような研磨パッド２
０を製造する場合には、図１０に示すように、下地層１
１とパッド本体１０とを両面接着テープ１５を介して張
り合わせ、この積層体を研磨パッド形状に打ち抜くこと
で研磨パッド２０を得ている。

【０００４】ところが、この研磨パッド２０を用いて、
ウエハの研磨を行うと、スラリーが、下地層１１の周側
面から内部に浸透し、その結果、スラリーの浸透により
下地層の圧縮率等の物性が変化して研磨性能が低下する
という欠点があり、またスラリーの浸透により接着剤層
と下地層間の剥離等の不良が起こるという欠点がある。

【０００５】さらに、ウエハの研磨をしながらウエハ表
面の研磨レートを測定するために、レーザー光又は可視
光が通過するための透明な窓部材を設けた研磨パッドに
おいては、スラリーが、その測定用窓へしみ込むために
検出不良になるという欠点もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解消するためになされたものであって、その目的とする
ところは、下地層内にスラリーが浸透することを防止し
て、研磨特性に悪影響を及ぼさず、また研磨レートの検
出精度を上げることができる研磨パッドを提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の研磨パッ
ドは、下地層と該下地層の表面に積層されたパッド本体
とを有する研磨パッドであって、該下地層の周側面にス
ラリーの浸透を防止し得る防水層が設けられており、そ
のことにより上記目的が達成される。

【０００８】一つの実施態様では、前記下地層の定盤側
面に第１の両面接着テープが貼り付けられ、前記パッド
本体の下地層側面に第２の両面接着テープが貼り付けら
れ、パッド本体の周縁部が下地層の周囲より外側へ延出
され、該パッド本体の周辺部において第１の両面接着テ
ープと第２の両面接着テープが接着して前記防水層が形
成されている。

【０００９】一つの実施態様では、前記防水層が、前記
下地層の少なくとも周側面に樹脂、エラストマーまたは
ゴムを塗布することにより形成されている。

【００１０】一つの実施態様では、前記防水層が、下地
層の周辺部の密度を中央部に比べて高くすることにより
形成されている。

【００１１】請求項５記載の研磨パッドは、下地層と該
下地層の表面に積層されたパッド本体とを有する研磨パ
ッドであって、該下地層の周辺部において、該下地層の
定盤側の面に溝部が下地層の周囲に沿って形成されてお
り、そのことにより上記目的が達成される。

【００１２】一つの実施態様では、前記溝部が、前記下
地層の一部を切欠することにより形成されいる。

【００１３】一つの実施態様では、前記溝部内にシール
部材が配置されている。

【００１４】本発明の作用は次の通りである。

【００１５】研磨パッドに優れた研磨特性を付与するた
るために、下地層は一般に弾性を有する多孔質のもので
形成されており、従って、この下地層の周端面よりスラ
リーが内部へ浸透し易いのであるが、本発明では、下地
層の周側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層が設け
られていることにより、スラリーが下地層内部へ浸透す
ることを防止して、研磨特性（ユニフォーミティ）の変
化を和らげることができ、それによって歩留まりの向
上、生産性向上および品質安定化を図ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。（実施形態１）図１に示すように、研磨パッド１は、弾
性を有する多孔質な下地層１１と該下地層１１の表面に
感圧接着剤層（両面接着テープ）１５を介して積層され
たパッド本体１０とを有する。

【００１７】パッド本体１０は、通常は微細な気泡を有
する樹脂層にて形成されている。下地層１１は、パッド
本体１０に比べて弾性を有する合成樹脂の発泡層や不織
布等から形成されている。この下地層１１の裏面に感圧
接着剤層（両面接着テープ）１４を介して離型シート
（図示せず）が積層されており、離型シートを剥がして
感圧接着剤層１４を定盤に貼付けることにより研磨パッ
ド１は使用される。

【００１８】パッド本体１０は、ウレタン樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル
等の一種または２種以上から、公知の注型法、押し出し
成形法等によって製造することができる。通常は、熱可
塑性樹脂を用い、注型法、押し出し成形法によって製造
されるが、熱硬化性樹脂を用いて加熱硬化させることで
製造して得てもよい。

【００１９】下地層１１は、ウレタン樹脂、アクリル樹
脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル等の
一種または２種以上から、公知の注型法、押し出し成形
法等によって製造することができる。通常は、熱可塑性
樹脂を用い、注型法、押し出し成形法によって製造され
る。また、不織布等のように通気性を有する材料で形成
することもできる。

【００２０】この下地層１１の周側面に、スラリーの浸
透を防止し得る防水層１２が設けられている。

【００２１】防水層１２は以下のようにして形成されて
いる。

【００２２】（１）下地層１１の定盤側面に第１の両面
接着テープ１４が貼り付けられ、該パッド本体１０の下
地層１１側面に第２の両面接着テープ１５が貼り付けら
れている。パッド本体１０の周縁部は下地層１１の周囲
より外側へ延出されて延出部１６が形成され、パッド本
体１０の周辺部において第１の両面接着テープ１４と第
２の両面接着テープ１５が接着されている。本実施形態
では、第１両面接着テープ１４が下地層１１の下面より
延出されていて、第１両面接着テープ１４の端部がパッ
ド本体１０の延出部の下面に貼着してある第２の両面接
着テープ１５に貼り付けられている。第１両面接着テー
プ１４は、下地層１１の周側面に沿っており、下地層１
１の周側面との間に若干の隙間が形成されていてもいな
くてもよい。また、第２両面接着テープ１５を第１両面
接着テープ１４側に貼付けるようにしてもよい。

【００２３】このようにして作製された研磨パッド１
は、図２に示すように、下定盤２上に貼り付けられ、研
磨パッド１とウエハとの間に供給されるスラリーが、下
地層１１内にその周側面から浸透しようとするが、防水
層１２によって遮断され、下地層１１内へスラリーが浸
透することはない。

【００２４】研磨パッド１の製造法の一例を示すと以下
の通りである。

【００２５】図３に示すように、パッド本体１０の下面
に第２両面接着テープ１５を貼着し、このパッド本体１
０の下面に第２両面接着テープ１５を介して下地層１１
を貼付ける。ここで、パッド本体１０のサイズに比べて
下地層１１のサイズをやや小さく形成しておく。次に、
図に示すように、下地層１１の下面（定盤２側面）に第
１の両面接着テープ１４を貼着し、第１両面接着テープ
１４の周辺部を下地層１１の周縁部に沿わせて第２両面
接着テープ１５に貼付ける。

【００２６】また、防水層１２は以下のようにして形成
することもできる。

【００２７】（２）下地層１１の少なくとも周側面に樹
脂、エラストマーまたはゴムを塗布することにより防水
層１２を形成してもよい。この場合、例えば、シリコー
ン系シーリング剤、シリコーン系コーティング剤を下地
層１１の周面に塗布、乾燥して防水層１２を形成するの
が好ましい。また、シリコン系、フッ素系撥水剤を下地
層１１の周側面に塗布することで防水層１２を形成して
もよい。

【００２８】（３）パッド本体１０、第２両面接着テー
プ１５、下地層１１、第１両面接着テープ１４および離
型紙の積層体を、打ち抜き刃で打ち抜く際に、刃を加熱
しておき、下地層１１の周辺部を加熱することで下地層
１１の周辺部の密度を中央部に比べて高くする（つま
り、下地層１１の周辺部の多孔性を低下させる）。この
ように下地層１１を構成することにより、下地層１１の
周辺部のみの防水性を高めながら、適度な弾性を保持す
ることができる。

【００２９】（実施形態２）図４に示す実施形態は、下
地層１１の周辺部に形成した防水層１２として、下地層
１１の周辺部の下面に溝部１３を形成したものである。

【００３０】この溝部１３は、下地層１１の定盤側の面
において、下地層１１の周囲に沿って形成され、下地層
１１の下面側から見るとリング状となっている。溝ウエ
ハｂの幅は１から４ｍｍが好ましく、また下地層１１の
周端面からの寸法は１〜４ｍｍが好ましい。特に好まし
くはそれぞれ、２〜３ｍｍ程度である。溝部１３は複数
同心状に形成してもよい。

【００３１】下地層１１の下面に溝部１３を形成するに
は、公知の方法が採用でき、例えば、切断刃によって下
地層１１の裏面側に切り目を入れて剥離すればよい。

【００３２】このようにして作製された研磨パッド１は
図５に示すように、下定盤２に貼り付けられ、研磨パッ
ド１とウエハとの間に供給されるスラリーが、下地層１
１内にその周側面から浸透しようとする場合、溝部１３
において遮断され、下方へ流下するため、下定盤２上に
ある下地層１１内へスラリーが浸透することはない。

【００３３】また、図６に示すように、研磨パッド１を
下定盤２上に貼付ける場合には、溝部１３内にシール部
材１７を配設するのがよい。シール部材１７としては、
例えば、Ｏリング、シーリング剤等を使用することがで
きる。この場合には、下地層１１の周端面から浸透する
スラリーが、シール部材１７によって遮断され、それ以
上、下地層１１の内部へ浸入することがない。

【００３４】なお、研磨パッド１は、その一部に透明な
窓部材が形成されたものでもよい。この場合、下地層１
１には、窓部材に相当する位置において開口部が形成さ
れる。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。（実施例１）図７に示すように、下地層１１の上面にパ
ッド本体１０を第２の両面接着テープ１５を介して積層
し、下地層１１の下面に第１の両面接着テープ１４を貼
着し、この第１の両面接着テープ１４の延長端部を第２
両面接着テープ１５に接着して研磨パッド１を構成し
た。

【００３６】この研磨パッド１を以下の条件にてスラリ
ーの中に浸漬させ、スラリーの浸透性を目視にて観察し
た。

【００３７】研磨パッドのサイズ：１０２ｍｍ径（パッ
ド本体）×９３ｍｍ径（下地層）浸漬液：着色したスラリー浸漬時間：６０℃ 浸漬時間：１８時間浸漬後、研磨パッドをスラリーから取り出し、下地層を
パッド本体から剥離してスラリーの浸透状況を調べたと
ころ、スラリーは下地層内に全く浸透していなかった。

【００３８】（実施例２）実施例１で作製した研磨パッ
ド１を、研磨機の下定盤２に取り付け、キャリアに何も
つけないで、研磨機を稼動させ、スラリーの浸透性を目
視にて観察した。

【００３９】試験条件は以下の通りである。研磨機：Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ製Ｄoｗｎｆｏｒｃｅ：４．３（psi）プラテン速度：３０（ｒｐｍ）キャリア速度：２７（ｒｐｍ）キャリア径：２３０（ｍｍ）使用液体：スラリースラリー流量：３００（ml/min）循環方式稼動時間：４８０（ｍｉｎ）試験の結果、下地層の端部からのスラリーの浸透は見ら
れなかった。さらに、下地層とパッド本体との間に剥離
は全く見られなかった。

【００４０】実施例２と同様の条件で従来の研磨パッド
について試験を行ったところ、下地層の端部からのスラ
リーの浸透（２０ｍｍほど）が見られた。

【００４１】（実施例３）図８に示すように、下地層の
上に第２の両面接着テープを介してパッド本体を積層
し、下地層の外周部の下面側に溝部を形成し、この下地
層を第１の両面接着テープを介して下定盤２上に貼着し
て、キャリアに何もつけないで、研磨機を稼動させ、ス
ラリーの浸透性を目視にて観察した。

【００４２】試験条件は以下の通りである。研磨機：Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ製Ｄoｗｎｆｏｒｃｅ：４．３（psi）プラテン速度：３０（ｒｐｍ）キャリア速度：２７（ｒｐｍ）キャリア径：２３０（ｍｍ）使用液体：スラリースラリー流量：３００（ml/min）循環方式稼動時間：４８０（ｍｉｎ）試験の結果、下地層の端部からのスラリーの浸透は見ら
れなかった。さらに、下地層とパッド本体との間に剥離
は全く見られなかった。

【００４３】実施例２と同様の条件で従来の研磨パッド
について試験を行ったところ、下地層の端部からのスラ
リーの浸透（２０ｍｍほど）が見られた。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、下地層内にスラリーが
浸透することが防止できるので、研磨特性に悪影響を及
ぼさず、また研磨レートの検出精度を上げることができ
る。従って、研磨特性（ユニフォーミティ）の変化を和
らげることができ、それによって歩留まりの向上、生産
性向上および品質安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の研磨パッドの一実施形態
の要部断面図である。図１（ｂ）はその研磨パッドの平
面図である。

【図２】図１で示す研磨パッドの使用説明図である。

【図３】図１で示す研磨パッドの製造方法を説明する概
略図である。

【図４】図４（ａ）は本発明の研磨パッドの他の実施形
態の要部断面図である。図４（ｂ）はその研磨パッドの
平面図である。

【図５】図４で示す研磨パッドの使用説明図である。

【図６】本発明の研磨パッドのさらに他の実施形態の概
略断面図である。

【図７】実施例１の説明図である。

【図８】実施例３の説明図である。

【図９】従来の研磨パッドの断面図である。

【図１０】従来の研磨パッドの製造法を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１研磨パッド２研磨機１０パッド本体１１下地層１２防水層１３溝部１４第１の両面接着テープ１５第２の両面接着テープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小森谷和雄奈良県大和郡山市池沢町172 ロデール・ニッタ株式会社奈良工場内 (72)発明者花本崇志奈良県大和郡山市池沢町172 ロデール・ニッタ株式会社奈良工場内Ｆターム(参考） 3C058 AA09 AC04 CB01 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下地層と該下地層の表面に積層されたパ
ッド本体とを有する研磨パッドであって、該下地層の周
側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層が設けられて
いる研磨パッド。
【請求項２】前記下地層の定盤側面に第１の両面接着
テープが貼り付けられ、前記パッド本体の下地層側面に
第２の両面接着テープが貼り付けられ、パッド本体の周
縁部が下地層の周囲より外側へ延出され、該パッド本体
の周辺部において第１の両面接着テープと第２の両面接
着テープが接着して前記防水層が形成されている請求項
１に記載の研磨パッド。
【請求項３】前記防水層が、前記下地層の少なくとも
周側面に樹脂、エラストマーまたはゴムを塗布すること
により形成されている請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項４】前記防水層が、下地層の周辺部の密度を中
央部に比べて高くすることにより形成されている請求項
１に記載の研磨パッド。
【請求項５】下地層と該下地層の表面に積層されたパ
ッド本体とを有する研磨パッドであって、該下地層の周
辺部において、該下地層の定盤側面に溝部が下地層の周
囲に沿って形成されている研磨パッド。
【請求項６】前記溝部が、前記下地層の一部を切欠す
ることにより形成されいる請求項５に記載の研磨パッ
ド。
【請求項７】前記溝部内にシール部材が配置されてい
る請求項５に記載の研磨パッド。