JP2002137160A - Pad for polishing, polishing device, and polishing method - Google Patents

Pad for polishing, polishing device, and polishing method

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JP2002137160A
JP2002137160A JP2001253071A JP2001253071A JP2002137160A JP 2002137160 A JP2002137160 A JP 2002137160A JP 2001253071 A JP2001253071 A JP 2001253071A JP 2001253071 A JP2001253071 A JP 2001253071A JP 2002137160 A JP2002137160 A JP 2002137160A
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JP
Japan
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polishing
polishing pad
water
weight
hardness
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JP2001253071A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Shimagaki
昌明 島垣
Naoshi Minamiguchi
尚士 南口
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce adhesion of dust to the surface of a material to be polished, to reduce the occurrence of a scratch flaw, to make flattening characteristics compatible, and further to remove fine recess and protrusion of a semiconductor wafer itself before machining a recess and a protrusion, that is, a defect represented into waviness and nanotopology, by a simple polishing method. SOLUTION: A polishing pad is formed mainly of urethane resin having surface D hardness of 65 or more.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は加工砥粒を含む研磨
液を供給しながらおよび/または砥粒を含まない研磨液
を供給しながら、被加工物を回転する弾性パッドに押し
つけ、相対運動を行わせながら、被加工物表面を鏡面に
仕上げるための、もしくは被加工物表面の凹凸の凸の部
分を研磨材で優先的に研磨するための、化学機械研磨
(CMP)などに用いられる研磨パッドおよびそれを用
いた研磨装置ならびに研磨方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method in which a workpiece is pressed against a rotating elastic pad while supplying a polishing liquid containing processing abrasive grains and / or while supplying a polishing liquid containing no abrasive grains. A polishing pad used for chemical mechanical polishing (CMP) or the like for finishing the surface of the workpiece to a mirror surface while performing the polishing, or for preferentially polishing the convex portion of the unevenness on the surface of the workpiece with an abrasive. And a polishing apparatus and a polishing method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】高度に集積度を増した半導体を製造する
に当たり多層配線を実現するためには、絶縁膜の表面を
完全に平坦化する必要がある。これまでに、この平坦化
法の代表的な技術として、SOG(Spin-On-Glass )法
や、エッチバック法(P.Elikins,K.Reinhardt,and R.La
yer,"A planarization process for double metalCMOSu
sing Spin-on Glass as a sacrificial layer,"Proceed
ing of 3rd InternationalIEEE VMIC Conf.,100(198
6))、そして、リフトオフ法(K.Ehara,T.Morimoto,S.M
uramoto,and S.Matsuo,"Planar Interconnection Techn
ology for LSI FabricationUtilizing Lift-off Proces
s",J.Electrochem Soc.,Vol.131,No.2,419(1984).)な
どが検討されてきた。
2. Description of the Related Art In order to realize a multi-layer wiring in manufacturing a semiconductor with a high degree of integration, it is necessary to completely flatten the surface of an insulating film. Heretofore, SOG (Spin-On-Glass) method and etch-back method (P. Elikins, K. Reinhardt, and R. La.
yer, "A planarization process for double metalCMOSu
sing Spin-on Glass as a sacrificial layer, "Proceed
ing of 3rd International IEEE VMIC Conf., 100 (198
6)) and the lift-off method (K. Ehara, T. Morimoto, SM
uramoto, and S.Matsuo, "Planar Interconnection Techn
ology for LSI FabricationUtilizing Lift-off Proces
s ", J. Electrochem Soc., Vol. 131, No. 2, 419 (1984).

【0003】SOG法に関して、これはSOG膜の流動
性を利用した平坦化法であるが、これ自身で完全平坦化
を実施することは不可能である。また、エッチバック法
は、最も多く使われている技術であるが、レジストと絶
縁膜とを同時にエッチングすることによるダスト発生の
問題があり、ダスト管理の点で容易な技術ではない。そ
して、リフトオフ法は、使用するステンシル材がリフト
オフ時に完全に溶解しないためにリフトオフできないな
どの問題を生じ、制御性や歩留りが不完全なため、実用
化に至っていない。
[0003] As for the SOG method, this is a flattening method utilizing the fluidity of the SOG film, but it is impossible to carry out complete flattening by itself. The etch-back method is the most frequently used technique, but has a problem of dust generation due to simultaneous etching of a resist and an insulating film, and is not an easy technique in terms of dust management. Then, the lift-off method has a problem that the stencil material to be used cannot be lifted off because the stencil material is not completely dissolved at the time of lift-off, and the controllability and the yield are incomplete.

【0004】そこでCMP法が近年注目されてきた。こ
れは被加工物を回転する弾性パッドに押しつけ、相対運
動を行わせながら、被加工物表面の凹凸の凸の部分を研
磨パッドで優先的に研磨する方法であり、プロセスの簡
易性から今では広く利用されている。また近年は、凹凸
加工する前の半導体ウェハー自身が持つ微細な凹凸、す
なわち、wavinessや、nanotopolog
yなどと表現される従来問題がなかった表面欠陥が問題
になり、両面研磨法、アルカリを流しながら研磨する方
法などが行われている。
Therefore, the CMP method has recently attracted attention. This is a method of pressing a workpiece against a rotating elastic pad and performing preferential polishing with a polishing pad on the surface of the workpiece with relative movement while performing relative movement. Widely used. In recent years, fine unevenness of a semiconductor wafer itself before unevenness processing is performed, that is, a wafer or nanotopology.
A surface defect, which has not been a problem in the past such as y, has become a problem, and a double-side polishing method, a method of polishing while flowing an alkali, and the like have been performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
CMP法においては、被研磨物表面に発生する、スクラ
ッチ傷、ダストの付着、グローバル平坦性不良等の問題
が挙げられる。例えば、層間絶縁膜等の被研磨面にこの
ようなダストの付着やスクラッチ傷が発生すると、後工
程でこの上にAlやCu系金属等による配線を形成した
場合に、段切れ等が発生し、エレクトロマイグレーショ
ン耐性の劣化等の信頼性の低下が発生するおそれがあ
る。またHDD(Hard DiskDrive)用非
磁性基板等の研磨においてドロップアウト等、再生信号
欠落が発生する原因となる。スクラッチ傷の発生は、研
磨粒子の分散不良による凝集塊に起因するものと考えら
れている。特に、金属膜のCMPに用いられる、研磨粒
子としてアルミナを採用した研磨スラリは分散性が悪
く、スクラッチ傷を完全に防止するに至っていない。ダ
ストの付着に関してはその原因さえよくわかっていない
のが現状である。常識的にはグローバル平坦性を良くす
るためには硬質の研磨パッドが望ましいが、逆にダスト
の付着やスクラッチ傷が起こり易くなるために、両者を
両立することはできないと考えられている。
However, in such a CMP method, there are problems such as scratches, dust adhesion, poor global flatness, etc., which occur on the surface of the object to be polished. For example, if such dust adheres or scratches occur on the surface to be polished such as an interlayer insulating film, when a wiring made of an Al or Cu-based metal or the like is formed thereon in a later process, a step breakage or the like occurs. In addition, there is a possibility that a decrease in reliability such as deterioration of electromigration resistance may occur. In addition, in polishing of a non-magnetic substrate for an HDD (Hard Disk Drive) or the like, a dropout or the like may cause a loss of a reproduced signal. It is considered that the occurrence of scratches is caused by agglomerates due to poor dispersion of the abrasive particles. In particular, a polishing slurry that employs alumina as polishing particles used for CMP of a metal film has poor dispersibility, and has not completely prevented scratch damage. At present, the cause of dust adhesion is not well understood. It is common sense that a hard polishing pad is desirable to improve global flatness, but conversely, it is considered that both can not be compatible because dust tends to adhere and scratches are likely to occur.

【0006】例えば、特表平8−500622号公報
や、特開2000−34416号公報などにそのための
試みがなされているが、ダスト付着・スクラッチ傷と平
坦化特性を両立するに至っていない。特に、ウレタンと
いう素材は従来から注目を集め検討が進んでいるが、D
硬度が63程度のものしか市場に存在しない。これ以上
にあげると、スクラッチ傷が起こり易くなるために、平
坦化特性に改善の余地があるものの、従来は全く改良で
きなかった。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. Hei 8-500622 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2000-34416 have attempted to do so, but have failed to achieve both dust adhesion / scratch flaws and flattening characteristics. In particular, urethane material has been attracting attention and has been studied.
Only those having a hardness of about 63 exist on the market. If it is more than this, scratches are likely to occur, so there is room for improvement in the flattening characteristics, but conventionally no improvement was possible.

【0007】本発明は上述した問題点の中で特に被研磨
物表面へのダスト付着性を少なくし、スクラッチ傷の低
減を果たし、さらに平坦化特性をも両立させることをそ
の課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to reduce dust adhering to the surface of an object to be polished, to reduce scratches, and to achieve flattening characteristics.

【0008】さらに、凹凸加工する前の半導体ウェハー
自身の微細な凹凸、すなわち、wavinessや、n
anotopologyなどと表現される欠陥を簡単な
研磨方法で取り除くことが可能な研磨パッドおよび研磨
装置ならびに研磨方法を提供することを課題とする。
[0008] Further, fine irregularities of the semiconductor wafer itself before the irregularity processing, that is, waveguide, n
An object of the present invention is to provide a polishing pad, a polishing apparatus, and a polishing method capable of removing a defect expressed as an antoology by a simple polishing method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、下記の構成を有する。すなわち、 (1)表面D硬度が65以上である主にウレタン樹脂か
らなることを特徴とする研磨パッド。 (2)表面D硬度が70以上であることを特徴とする前
記(1)記載の研磨パッド。 (3)親水性で実質的に水に不溶のフィラーを含有する
ことを特徴とする前記(1)または(2)記載の研磨パ
ッド。 (4)繊維状物および/またはその複合体で形成された
粒子とは別にさらに空隙を有することを特徴とする前記
(1)ないし(3)のいずれかに記載の研磨パッド。 (5)無機微粒子を含むことを特徴とする前記(1)な
いし(4)のいずれかに記載の研磨パッド。 (6)水溶性物質をさらに含むことを特徴とする前記
(1)ないし(5)のいずれかに記載の研磨パッド。 (7)水溶性物質を0.01wt%から10wt%含む
ことを特徴とする前記(6)記載の研磨パッド。 (8)吸水率が2.0wt%以上であることを特徴とす
る前記(1)ないし(7)のいずれかに記載の研磨パッ
ド。 (9)前記(1)ないし(8)のいずれかに記載の研磨
用パッドを用いることを特徴とする研磨装置。 (10)前記(1)ないし(8)のいずれかに記載の研
磨用パッドを用いることを特徴とする研磨方法。 (11)前記(1)ないし(8)のいずれかに記載の研
磨用パッドを用いて加工することを特徴とする半導体ウ
ェハまたは半導体チップの製造法。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following arrangement. That is, (1) a polishing pad characterized by being mainly composed of a urethane resin having a surface D hardness of 65 or more. (2) The polishing pad according to the above (1), wherein the surface D hardness is 70 or more. (3) The polishing pad according to the above (1) or (2), comprising a filler which is hydrophilic and substantially insoluble in water. (4) The polishing pad according to any one of the above (1) to (3), further having a void apart from the particles formed of the fibrous material and / or the composite thereof. (5) The polishing pad according to any one of the above (1) to (4), comprising inorganic fine particles. (6) The polishing pad according to any one of (1) to (5), further including a water-soluble substance. (7) The polishing pad according to the above (6), wherein the polishing pad contains 0.01 wt% to 10 wt% of a water-soluble substance. (8) The polishing pad according to any one of the above (1) to (7), wherein the water absorption is 2.0% by weight or more. (9) A polishing apparatus using the polishing pad according to any one of (1) to (8). (10) A polishing method using the polishing pad according to any one of (1) to (8). (11) A method for manufacturing a semiconductor wafer or a semiconductor chip, characterized by processing using the polishing pad according to any one of the above (1) to (8).

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明についてさらに詳細
に説明する。本発明においては、表面D硬度が65以上
である主にウレタン樹脂からなる研磨パッドを提供する
ことで、従来トレードオフの関係にあった、ダスト付着
やスクラッチ傷を起こさず、研磨パッド自体を高硬度化
できるため、きわめて良い平坦化特性を実現できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In the present invention, by providing a polishing pad mainly made of a urethane resin having a surface D hardness of 65 or more, the polishing pad itself can be kept at a high level without causing dust adhesion and scratching, which have conventionally been in a trade-off relationship. Since the hardness can be increased, very good flattening characteristics can be realized.

【0011】表面D硬度が65以上である主にウレタン
樹脂からなることで、研磨パッド表面の濡れ性が良くな
り、詳細なメカニズムはわからないが被研磨物表面への
ダスト付着が少なくなる。それに伴い、スクラッチ傷を
低減できると考えている。このとき、例えば混合した親
水性で実質的に水に不溶のフィラーは、水に不溶なた
め、研磨に用いられる遊離砥粒を含むと含まざるとに関
わらず、その分散液の性状に対し変化を与えることがな
いため、良好に研磨が行える。
Since the surface D hardness is mainly made of urethane resin of 65 or more, the wettability of the polishing pad surface is improved, and the adhesion of dust to the surface of the object to be polished is reduced although the detailed mechanism is unknown. In connection with that, it is thought that scratch damage can be reduced. At this time, for example, the mixed hydrophilic and substantially water-insoluble filler is insoluble in water, and therefore, changes in the properties of the dispersion regardless of whether or not it contains free abrasive grains used for polishing. , And can be satisfactorily polished.

【0012】実質的に水に不溶であるとは、25℃の水
に対する溶解度が1%以下のものを指す。親水性とは基
本的に樹脂の中に水を吸水する性質の表現であって、マ
クロな樹脂間の空隙に水を抱え込むことを意味したもの
ではない。すなわち、親水性を評価するときには、水に
24時間浸漬した後の水中から取り上げた試験片を密封
容器に取り1400Gから1450Gの遠心力を30秒
かけ水分を振り切った状態で吸湿重量を測定した。重量
増加率は以下の式1に従って求めたものである。 重量増加率(%)={(吸湿重量−乾燥重量)/乾燥重
量}×100(式1) ここでフィラーが示す親水性とは、50℃の水に24時
間浸漬したときの重量増加率が2.0%以上の特性を指
す。本発明では、重量増加率は5から20%程度がさら
に好ましい。高くなりすぎると今度は、研磨の最中にも
研磨パッドの膨潤が起こり、研磨パッド表面の平坦性が
損なわれることで、研磨速度のばらつきが大きくなり好
ましくないが、少量分散させることで例えば高吸水性高
分子で10000%のものも用いることが可能である。
The term "substantially insoluble in water" means that the solubility in water at 25 ° C. is 1% or less. Hydrophilicity is basically an expression of the property of absorbing water in a resin, and does not mean that water is held in voids between macroscopic resins. That is, when evaluating hydrophilicity, a test piece taken out of water after immersion in water for 24 hours was placed in a sealed container, and centrifugal force of 1400 G to 1450 G was applied for 30 seconds, and moisture absorption was measured in a state where water was shaken off. The weight increase rate is determined according to the following equation 1. Weight increase rate (%) = {(moisture absorption weight−dry weight) / dry weight} × 100 (Equation 1) Here, the hydrophilicity of the filler means the weight increase rate when immersed in 50 ° C. water for 24 hours. Refers to characteristics of 2.0% or more. In the present invention, the weight increase rate is more preferably about 5 to 20%. If the height is too high, the polishing pad swells during polishing, and the flatness of the polishing pad surface is impaired. It is also possible to use a water-absorbing polymer of 10000%.

【0013】フィラーの混合量は、上記重量増加率によ
って左右されるが、基本的に重量増加率が大きい場合は
少なくでき、小さい場合は多くする必要が生じる。フィ
ラーの混合量は、0.1重量%以上であることが好まし
い。フィラーの混合量が0.1重量%未満では十分効果
を確認できないが、これ以上であればダストの付着やス
クラッチ傷を少なくできる。混合比率が少ないとその効
果は小さく、多いとその効果は大きくなるが、パッドの
物性が悪化する場合が多い。すなわち、パッドの持つ硬
度は下がり、曲げ強度が弱く脆性破壊しやすくなる。こ
のため、好適には3から60重量%使われ、さらに好適
には、20から55重量%が用いられる。
The mixing amount of the filler depends on the above-mentioned weight increase rate. Basically, it can be reduced when the weight increase rate is large, and increased when the weight increase rate is small. The mixing amount of the filler is preferably 0.1% by weight or more. If the amount of the filler is less than 0.1% by weight, the effect cannot be sufficiently confirmed. However, if the amount is more than 0.1% by weight, adhesion of dust and scratches can be reduced. When the mixing ratio is small, the effect is small, and when the mixing ratio is large, the effect is large, but the physical properties of the pad are often deteriorated. That is, the hardness of the pad decreases, the bending strength is weak, and the pad is easily brittle. For this reason, it is preferably used in an amount of 3 to 60% by weight, more preferably 20 to 55% by weight.

【0014】研磨パッドを構成する樹脂としては、ポリ
ウレタン系樹脂が良好に用いられ、さらに誘導体、共重
合体、グラフト体などを用いることができる。これらを
混合してもかまわないが硬度が出るように配合すること
が重要である。このため、イソシアネートの導入も多官
能化させることが好ましい。通常用いられる2官能系の
ジイソシアネート例えば、ジフェニルメタンジイソシア
ネート、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソ
シアネート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘ
キシルメタンジイソシアネート(順にMDI,TDI、
NDI、XDI、HMDI)などより、3から8官能の
ものを用いる方がよい。ウレタンの反応にはポリオール
成分を用いることが好ましい。ポリオール成分として
は、同様に2官能よりも多官能が好ましい。メチレンビ
スクロロアニリン(MOCA)のような架橋剤をポリオ
ール成分の代わりに用いることができるが、この場合に
は、ダスト付着・スクラッチ傷の問題を起こしやすくな
り、親水性で実質的に水に不溶のフィラーを含有させる
ことで、この問題を改善できる。また同様にメチレンビ
スクロロアニリンをポリオール成分とあわせて追加で用
いることも可能である。アミン成分の添加によってウレ
タンの硬化時のゲル加速度が速くなることを利用し、樹
脂板の成形速度や構造の制御を行うことも可能である。
イソシアネートは、プレポリマーの形でも良いが、フィ
ラーに含浸させたり、フィラーと混合したりする場合に
は粘度が低いものを設計した方がよい。以上からわかる
ように、いろいろなイソシアネート成分、ポリオール成
分の混合体でよい。選ばれるべきウレタンの化学構造の
組み合わせは無限にあり、要は、成形後硬化後のD硬度
が65以上であることが重要である。
As the resin constituting the polishing pad, a polyurethane resin is preferably used, and derivatives, copolymers, grafts and the like can be used. These may be mixed, but it is important to mix them so that hardness is obtained. For this reason, it is preferable that the introduction of the isocyanate is also polyfunctionalized. Commonly used bifunctional diisocyanates such as diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate (MDI, TDI,
NDI, XDI, HMDI) and the like are preferably used. It is preferable to use a polyol component for the urethane reaction. Similarly, the polyol component is preferably polyfunctional rather than difunctional. A cross-linking agent such as methylenebischloroaniline (MOCA) can be used in place of the polyol component, but in this case, the problem of dust adhesion and scratching is likely to occur, and the hydrophilicity is substantially insoluble in water. This problem can be improved by including the filler of (1). Similarly, methylenebischloroaniline can be additionally used together with the polyol component. It is also possible to control the molding speed and structure of the resin plate by utilizing the fact that the addition of an amine component increases the gel acceleration during curing of urethane.
The isocyanate may be in the form of a prepolymer, but when impregnating into the filler or mixing with the filler, it is better to design the isocyanate having a low viscosity. As can be seen from the above, a mixture of various isocyanate components and polyol components may be used. There are infinite combinations of urethane chemical structures to be selected. In short, it is important that the D hardness after curing after molding is 65 or more.

【0015】また他の方法として例えば、無機微粒子を
混合し、硬度を向上させる工夫を凝らすことも有効であ
る。ナノコンポジットなどで開示された技術も応用展開
可能である。具体的には無機微粒子としてシリカ、セリ
ア、アルミナ、ジルコニア、チタン、タングステン、炭
酸バリウム、二酸化マンガン、硫酸バリウム、カーボン
ブラック、モンモリロナイトなどの粘土、ゼオライトな
どの結晶などを用いることができる。またこれらの混合
も可能である。ウレタンとのなじみを改善するためにあ
らかじめ表面を改質処理することも可能である。粒子径
としては、3nm程度から、50μm程度のものが使え
るが、大きすぎるとスクラッチを起こす危険が増大す
る。このためさらに好ましくは、20μm以下、より好
ましくは5μm以下のものがよい。シリカ、セリア、ア
ルミナ、ジルコニア、チタン、タングステン、炭酸バリ
ウム、二酸化マンガン、硫酸バリウム、カーボンブラッ
ク、モンモリロナイトなどの粘土、ゼオライトなどの結
晶などの微粒子混合重量%としては、0.1%程度でも
効果があり、80%程度まで混合できる。高濃度混合し
た場合は、研磨パッドの硬度を上げる効果だけでなく、
砥粒を内包したいわゆる固定砥粒研磨パッドとして有効
になる。この場合には粒子径が小さいと効果が少なく、
粒子径30nm以上が好ましく、研磨速度向上の面から
100nm以上がさらに好ましい。これら微粒子の粒径
や混合量を変えることで、被研磨物の特性に合わせた研
磨パッドを製造できる。ここで粒子径とは、二次凝集し
た粒子の場合は、凝集径のことである。もちろん単分散
した粒子(コロイダル粒子など)ではそのシングル粒子
径を指す。
As another method, for example, it is also effective to mix inorganic fine particles to improve the hardness. The technology disclosed in nanocomposites and the like can also be applied and developed. Specifically, silica, ceria, alumina, zirconia, titanium, tungsten, barium carbonate, manganese dioxide, barium sulfate, carbon black, clay such as montmorillonite, crystals of zeolite and the like can be used as the inorganic fine particles. Also, a mixture of these is also possible. It is also possible to modify the surface in advance to improve the familiarity with urethane. As the particle diameter, a particle diameter of about 3 nm to about 50 μm can be used, but if it is too large, the risk of scratching increases. For this reason, it is more preferable that the thickness be 20 μm or less, more preferably 5 μm or less. Silica, ceria, alumina, zirconia, titanium, tungsten, barium carbonate, manganese dioxide, barium sulfate, carbon black, clay such as montmorillonite, fine particles such as zeolite, etc. Yes, it can be mixed up to about 80%. When mixed at a high concentration, not only the effect of increasing the hardness of the polishing pad,
This is effective as a so-called fixed abrasive polishing pad containing abrasive grains. In this case, the effect is small if the particle size is small,
The particle diameter is preferably 30 nm or more, and more preferably 100 nm or more from the viewpoint of improving the polishing rate. By changing the particle size and mixing amount of these fine particles, it is possible to manufacture a polishing pad that matches the characteristics of the object to be polished. Here, in the case of secondary aggregated particles, the particle diameter refers to the aggregated diameter. Of course, monodispersed particles (such as colloidal particles) refer to the single particle diameter.

【0016】本発明の研磨パッド成形後のD硬度は65
以上であることが重要である。65未満であると柔らか
くなりすぎて、ディッシングやエロージョンが起きやす
くなるため、好ましくない。さらに研磨速度を大きくす
るためにも、70以上が好ましく、さらには80以上が
好ましい。ただし、D硬度が90以上になると、ウレタ
ン特有の耐摩耗性の良さや粘り強さが減じ、もろくなる
傾向があるため、D硬度が高いものほど、シート状のフ
ィラーを混合したほうが取り扱い性の向上に繋がるが、
研磨パッドの吸水率の低下が起こる。ウレタン樹脂は、
親水性フィラーとのなじみが良く、フィラーの全面をコ
ートしてしまうため、樹脂本来の吸水性が研磨パッド全
体の吸水性に反映される度合いが大きい。
The D hardness after forming the polishing pad of the present invention is 65.
It is important that this is the case. If it is less than 65, it becomes too soft, and dishing and erosion are likely to occur. In order to further increase the polishing rate, it is preferably 70 or more, and more preferably 80 or more. However, when the D hardness is 90 or more, the good abrasion resistance and toughness specific to urethane tend to decrease and tend to become brittle. Therefore, the higher the D hardness, the better the handleability when a sheet-like filler is mixed. Leads to
The water absorption of the polishing pad decreases. Urethane resin is
It is well compatible with the hydrophilic filler and coats the entire surface of the filler, so that the water absorption of the resin as a whole is greatly reflected in the water absorption of the entire polishing pad.

【0017】研磨パッド自身の吸水率は重量増加率の測
定と同様にして測定できる。この場合は成形した研磨パ
ッド片を25℃の水に浸漬し、5時間後の重量変化を求
め、式2に基づき算出できる。吸水率(wt%)=
{(吸湿重量−乾燥重量)/乾燥重量}×100(式
2)このため、高硬度のウレタンを用いる際は、ポリア
ルキレングリコール(ポリエチレングリコール、ポリプ
ロピレングリコールなど)等の親水性プレポリマーを少
量利用し、硬度の低下を抑え、吸水率を高めることによ
って、吸水率が2.0wt%以上のものを作ることがで
きる。本改良方針および方法で、ダスト付着やスクラッ
チ傷の問題を回避することができる。また、脆さを改善
するために、炭素二重結合を持ったゴム成分を導入する
ことが便利である。
The water absorption of the polishing pad itself can be measured in the same manner as the measurement of the rate of weight increase. In this case, the formed polishing pad piece is immersed in water at 25 ° C., the weight change after 5 hours is obtained, and the weight change can be calculated based on Equation 2. Water absorption (wt%) =
{(Moisture absorption weight-dry weight) / dry weight} x 100 (Equation 2) Therefore, when using urethane having high hardness, a small amount of a hydrophilic prepolymer such as polyalkylene glycol (polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc.) is used. By suppressing the decrease in hardness and increasing the water absorption, a material having a water absorption of 2.0% by weight or more can be produced. With this improved policy and method, the problems of dust adhesion and scratches can be avoided. In order to improve brittleness, it is convenient to introduce a rubber component having a carbon double bond.

【0018】本発明では、さらに硬度を上げてD硬度が
90を越えてもスクラッチ傷やダスト付着の問題は起こ
らず、利用可能である。このため、従来なし得なかった
良好な研磨平坦化特性を発揮できる。
In the present invention, even if the hardness is further increased and the D hardness exceeds 90, problems such as scratches and dust adhesion do not occur, and the present invention can be used. For this reason, it is possible to exhibit good polishing and flattening characteristics which could not be obtained conventionally.

【0019】本発明の研磨パッドにおいて使用される、
親水性で実質的に水に不溶なフィラーは、たとえば、セ
ルロース系やデンプン系、キチンなどの多糖類、タンパ
ク質、ポリアクリル酸やポリメタクリル酸などのアクリ
ル系、アラミド系、ポリアミド系、ポリビニルアルコー
ル系、エチレン−ビニルアルコール共重合系、ポリビニ
ルポリピロリドンなどの樹脂もしくはその樹脂を主成分
とする架橋体や共重合体を用いることができる。絹、羊
毛、綿、麻などの天然繊維や、ポリビニルピロリドン/
ポリビニルイミダゾール共重合体、高吸水性樹脂、パル
プ、レーヨン、紙、セルロースエステル系イオン交換用
の各種荷電付与したセルロースなども市販されており有
効に利用できる。また、本来疎水性である樹脂にスルホ
ン基、アミノ基、カルボキル基、水酸基を導入したもの
も使用可能である。疎水性とは、上述式1で求められる
重量増加率が2%未満のものを指す。また400ppm
以下にナトリウムイオンの混入を抑えたものを用いるこ
とが好ましい。さらに好ましくは50ppm以下、より
好ましくは10ppm以下である。
Used in the polishing pad of the present invention,
Fillers that are hydrophilic and substantially insoluble in water include, for example, celluloses, starches, polysaccharides such as chitin, proteins, acrylics such as polyacrylic acid and polymethacrylic acid, aramids, polyamides, and polyvinyl alcohols. And a resin such as ethylene-vinyl alcohol copolymer or polyvinyl polypyrrolidone, or a crosslinked product or copolymer containing the resin as a main component. Natural fibers such as silk, wool, cotton, hemp, and polyvinylpyrrolidone /
Polyvinyl imidazole copolymers, superabsorbent resins, pulp, rayon, paper, and various charged celluloses for cellulose ester ion exchange are also commercially available and can be effectively used. Further, a resin obtained by introducing a sulfone group, an amino group, a carboxy group, or a hydroxyl group into a resin which is originally hydrophobic can also be used. The term "hydrophobic" refers to a substance having a weight increase rate of less than 2% determined by the above-described formula 1. 400 ppm
In the following, it is preferable to use one in which mixing of sodium ions is suppressed. More preferably, it is 50 ppm or less, more preferably 10 ppm or less.

【0020】また、本発明の研磨パッドにおいてはその
他に水溶性物質を含んでいても良い。市販されているも
のにも各種ポリアルキレングルコール、ポリビニルビニ
リドン、ポリビニアルコール、ポリ酢酸ビニル、キトサ
ン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルイミダゾール、
水溶性多糖類などがあり、これら高分子を利用すること
ができる。これ以外にも、各種無機塩などの低分子物質
を混合することもできる。研磨パッドを成形する際に、
本発明においては実質的に水に不溶な親水性フィラーを
含むため、ウレタンが発泡しすぎる危険が増大するが、
水との反応性よりも、ポリオール成分や、アミン成分の
反応性が高いことを利用し、これを回避できる。もちろ
んフィラーを乾燥した上で使用するが水分の完全除去は
難しく、このため成形の際にこの水分による発泡でフィ
ラー以外の部分で空隙を形成することができる。空隙の
大きさを制御するために例えば成形時に加圧したり、消
泡剤(シリコーン系の整泡剤など)を用いたり、イソシ
アネートとの反応性の高いアミンなどの官能基を導入し
たりすることで対応調節できる。
The polishing pad of the present invention may further contain a water-soluble substance. Various commercially available polyalkylene glycol, polyvinyl vinylidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, chitosan, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl imidazole,
There are water-soluble polysaccharides and the like, and these polymers can be used. In addition, low molecular substances such as various inorganic salts can be mixed. When molding a polishing pad,
In the present invention, since it contains a hydrophilic filler substantially insoluble in water, the risk of urethane foaming excessively increases,
This can be avoided by utilizing the fact that the reactivity of the polyol component and the amine component is higher than the reactivity with water. Of course, the filler is used after being dried, but it is difficult to completely remove the water. Therefore, at the time of molding, voids can be formed in portions other than the filler by foaming with the water. To control the size of the voids, for example, pressurizing during molding, using an antifoaming agent (such as a silicone foam stabilizer), or introducing a functional group such as an amine highly reactive with isocyanate. Can be adjusted with.

【0021】さらに、これら水溶性物質が研磨を行う際
に溶け出す場合には研磨パッド表面のみに空隙を形成
し、これら空隙が研磨スラリー中の遊離砥粒の保持性を
上げたり、研磨屑の除去に効果があり、結果として研磨
速度向上に有利に働く。またこの水溶性物質が研磨液の
分散液に溶解するとその粘度を変化させることができ
る。例えば水溶性の多糖類のひとつであるキサンタンガ
ムを混合した場合、それが溶け出すことで研磨液がビン
ガム流体様の性質を持つようになり、おそらく凹凸付き
半導体ウェハの凹部において研磨粒子の拡散が抑えられ
ることなどから研磨したときの平坦性、特にグローバル
平坦性を改善する効果が得られる。これらの効果を発現
するためには研磨パッドの重量当たり水溶性物質を0.
01wt%以上10wt%以下、添加することが好まし
い。水溶性物質を0.01wt%程度添加した場合でも
効果があるが、好ましくは0.1wt%以上5wt%以
下の添加量が有効的に用いられる。10wt%を越える
と、研磨分散液の性質が変化しすぎるため、好ましくな
い。分散液粘度に影響の少ない低分子物質を用いればさ
らに多量に混合できるが、コスト面から考えても実際的
でない。
Furthermore, when these water-soluble substances dissolve during polishing, voids are formed only on the surface of the polishing pad, and these voids increase the retention of free abrasive grains in the polishing slurry and reduce the amount of polishing dust. It is effective in removing, and consequently works to improve the polishing rate. Further, when this water-soluble substance is dissolved in the dispersion liquid of the polishing liquid, its viscosity can be changed. For example, when xanthan gum, one of the water-soluble polysaccharides, is mixed, the polishing liquid dissolves, causing the polishing liquid to have a Bingham fluid-like property, possibly suppressing the diffusion of abrasive particles in the concave portions of the uneven semiconductor wafer. Therefore, the effect of improving the flatness when polished, particularly the global flatness, can be obtained. In order to exhibit these effects, a water-soluble substance should be added in an amount of 0.
It is preferable to add from 01 wt% to 10 wt%. The effect is obtained even when the water-soluble substance is added in an amount of about 0.01% by weight, but preferably the added amount is 0.1% by weight or more and 5% by weight or less. If it exceeds 10% by weight, the properties of the polishing dispersion are changed too much, which is not preferable. If a low-molecular substance having little effect on the viscosity of the dispersion is used, a larger amount can be mixed, but it is not practical from the viewpoint of cost.

【0022】研磨パッドの成形方法としては、フィラ
ー、さらに場合によっては無機微粒子および/または水
溶性物質をあらかじめ混合した後に、硬化前のポリウレ
タンと混合、脱泡後、型に入れて熱圧縮成型することも
できるし、押し出し成形することもできる。インジェク
ションプレスなどの手法も可能である。粒子および/ま
たは繊維状物を用いるため、これら混合が効率的に行え
るため、できあがった研磨パッドの物性ばらつきを少な
くできる。また、フィラーを混合しなければ、さらに成
形性は向上する。
As a method of forming the polishing pad, a filler, and in some cases, inorganic fine particles and / or a water-soluble substance are preliminarily mixed, mixed with the polyurethane before curing, defoamed, placed in a mold, and subjected to hot compression molding. It can also be extruded. A method such as an injection press is also possible. Since particles and / or fibrous materials are used, the mixing can be performed efficiently, and thus the variation in the physical properties of the finished polishing pad can be reduced. If no filler is mixed, the moldability is further improved.

【0023】具体的にはポリウレタンとフィラーの相溶
性や個々の耐熱性、重合特性、粘度などの物性に依存す
るが、当業者のものにとってその組み合わせを選択する
ことは容易である。本発明の研磨パッドはこの様に製造
方法に関しては公知技術の組み合わせを用いることが可
能である。
Specifically, it depends on the compatibility between the polyurethane and the filler, and the physical properties such as the individual heat resistance, polymerization characteristics, and viscosity, but it is easy for those skilled in the art to select the combination. As for the polishing pad of the present invention, a combination of known techniques can be used for the manufacturing method.

【0024】親水性で実質的に水に不溶のフィラーと
は、不織布状、織物状、編み物状、フエルト状、多孔膜
状、スポンジ状、フィルム状、粒子状、繊維状の少なく
とも1つから選ばれてなるものであることが好ましい。
不織布状とは、繊維を交絡させた広義の布を指すが、歪
んでいたり、凹凸があっても良い。不織布状、織物状、
編み物状、フエルト状のものも、繊維状物から得られ
る。多孔膜状、スポンジ状とは、2次元的およびまたは
3次元的に開孔した、空隙率が大きい広義の膜を意味
し、フィルム状とは、実質開孔部がないものを意味す
る。粒子状とは、基本的に球形をさすが、歪んでいた
り、凹凸があっても良い。いわゆるヒュームドシリカの
ような、いびつに入り組んだ形状も好ましく使用でき
る。また、長繊維を短くカットしても良い。繊維状物と
は、長軸と短軸の比が3を越えるような、長細い形状を
指す。
The hydrophilic and substantially water-insoluble filler is selected from at least one of non-woven fabric, woven fabric, knitted fabric, felt, porous membrane, sponge, film, particle, and fiber. It is preferred that it is not.
The nonwoven fabric refers to a cloth in a broad sense in which fibers are entangled, but may be distorted or have irregularities. Non-woven, woven,
Knitted and felt-like materials are also obtained from fibrous materials. The porous film or sponge shape means a film having a large porosity in a broad sense that is opened two-dimensionally and / or three-dimensionally, and the film shape means a film having substantially no holes. The term “particulate” basically refers to a sphere, but may be distorted or have irregularities. An intricately shaped shape such as so-called fumed silica can also be preferably used. Also, long fibers may be cut short. The fibrous material refers to a long and thin shape in which the ratio of the major axis to the minor axis exceeds 3.

【0025】これらを構成する繊維の直径(球以外の場
合最大径を指す)は、100μm以下が好ましく、50
μm以下がさらに好適に使われ、2から20μm程度が
好適に使われる。極細繊維では2μmを切る直径のもの
も有り、これらを用いるのが便利である。直径が大きい
と、マトリックスからの離脱が多くなり、研磨パッドと
しての耐久性が減じやすく好ましくない。繊維状物は中
空糸状あってもかまわない。またその断面形状は円、楕
円、星形などの合成繊維あるいは新合繊として提案され
ているいかなる形状のものでもかまわない。多孔膜状、
スポンジ状のものは、孔と孔の間が細い柱で連結される
が、通常その直径は10nmから1mm程度まで存在す
るが、その大きさにはこだわることはない。全体積の中
で空隙を占める割合、すなわち空隙率が25%を越える
高いものを用い、厚さ方向に圧縮して成形することで、
厚み方向のばらつきを抑えることができ好適に用いられ
る。またフィルム状のものは、積層体の個々の層を分離
する層(分離層)を形成するのに好適に用いられる。特
に1μmを切るような超薄フィルムについては、不織布
状、織物状、編み物状、フエルト状、多孔膜状、スポン
ジ状のシート状物と同様に使用できる。
The diameter of the fibers constituting these fibers (the maximum diameter in the case of other than spheres) is preferably 100 μm or less.
μm or less is more preferably used, and about 2 to 20 μm is preferably used. Some ultrafine fibers have a diameter of less than 2 μm, and it is convenient to use these. If the diameter is large, separation from the matrix increases, and the durability as a polishing pad tends to decrease, which is not preferable. The fibrous material may be a hollow fiber. The cross-sectional shape may be any shape proposed as a synthetic fiber such as a circle, an ellipse, or a star, or a new synthetic fiber. Porous membrane,
In the sponge-like material, the holes are connected by thin columns, and usually have a diameter of about 10 nm to about 1 mm, but the size does not matter. By using a material that occupies a void in the total volume, that is, a void having a high porosity of more than 25%, and compressing in the thickness direction to mold,
It is preferably used because it can suppress variations in the thickness direction. Further, the film-like material is suitably used for forming a layer (separation layer) for separating individual layers of the laminate. Particularly, an ultrathin film of less than 1 μm can be used in the same manner as a nonwoven fabric, woven, knitted, felt, porous membrane, or sponge sheet.

【0026】これらフィラーを混合して作成したシート
状層は複数枚積層され、ひとつの研磨パッドを形成す
る。このため、フィラーにシート状物を用いた本発明に
よる研磨パッドは、曲げに対する強度が極めて高く、極
めて割れを生じることが少ない。厚みの大きいシート状
物を用いることで1枚で研磨パッドを形成することもも
ちろん可能である。また、これら以外にフィラーを混合
しないシート状層と組み合わせることができる。1枚当
たり1μm程度および/またはこれより厚みがある層を
形成し、複数層重ね合わせた方が、研磨特性の安定性は
高く、なおかつ研摩面の状態を精巧に制御できる研磨パ
ッドを形成しやすくなる。通常は5μm以上が使われ最
適には100から300μmが用いられる。各層の厚み
や材質が同じである必要はなく、1層ごとにマトリクス
樹脂の樹脂含有率および/または種類を変えたり、層ご
とにシート状物の厚みおよび/または種類を変えること
で、研磨パッドを精密に設計できる。
A plurality of sheet-like layers formed by mixing these fillers are laminated to form one polishing pad. For this reason, the polishing pad according to the present invention using a sheet-like material as the filler has extremely high bending strength and is unlikely to crack. By using a sheet having a large thickness, it is of course possible to form a single polishing pad. In addition, it can be combined with a sheet-like layer in which no filler is mixed. The formation of a layer having a thickness of about 1 μm per sheet and / or a thicker layer and the superposition of a plurality of layers make it easier to form a polishing pad that has high stability of polishing characteristics and that can precisely control the state of the polished surface. Become. Usually, 5 μm or more is used, and optimally 100 to 300 μm is used. The thickness and the material of each layer need not be the same, and the polishing pad can be changed by changing the resin content and / or type of the matrix resin for each layer, or by changing the thickness and / or type of the sheet material for each layer. Can be designed precisely.

【0027】例えば、発泡ポリウレタンや、ゴムシート
などからなるクッション層を、研磨層部分、クッション
層部分、分離層部分をセットにしてそれを複数層積層す
ることで、研磨パッドを研磨定盤に1度貼りつければ、
従来の何倍もの長期にわたってパッド交換を行わなくて
も良い長寿命研磨パッドを提供できる。分離層を設ける
ことで研磨層部分が研磨液に接触したり、研摩面から浸
潤してきた研磨分散液に接触することもなく、ドレッシ
ングによって形成されたバージン面をもって研磨できる
ため、極めて高い研磨安定性を得ることができる。ま
た、層間絶縁膜、メタル研磨が交互に必要な場合も、用
途に最適の例えば層間絶縁膜研磨には非常に硬い層を用
い、メタル研磨用には柔らかい層が使えるように順序を
決めて成型することもできる。このように本発明によれ
ば、製造のためのスループット向上にも繋がり、トータ
ルコストダウンにも有効である。
For example, a polishing layer, a cushion layer portion and a separation layer portion are set as a cushion layer made of foamed polyurethane, a rubber sheet, or the like, and a plurality of such layers are laminated. If you stick it
It is possible to provide a long-life polishing pad that does not need to be replaced for many times as long as the conventional polishing pad. By providing a separation layer, the polishing layer portion can be polished with the virgin surface formed by dressing without contacting the polishing liquid or the polishing dispersion liquid infiltrated from the polishing surface, so that extremely high polishing stability Can be obtained. Also, when the interlayer insulating film and metal polishing are required alternately, the order is determined so that the most suitable for the application, for example, use a very hard layer for polishing the interlayer insulating film and use a soft layer for metal polishing. You can also. As described above, according to the present invention, it is possible to improve the throughput for manufacturing and to reduce the total cost.

【0028】研磨パッドの曲げ弾性率は、以上説明した
とおり、従来の研磨パッドよりも大きくすることができ
る。平坦化特性を良好にするため、0.5GPa以上が
望ましく、さらに望ましくは2GPa以上である。本発
明の研磨パッドにおいては、ダスト付着やスクラッチ傷
の問題がないため、さらに大きい5GPa以上20GP
a以下がさらに好ましい。ただし、大きすぎると研磨パ
ッドの装着に困難になるため、100GPa以下が好ま
しい。
As described above, the bending elastic modulus of the polishing pad can be made larger than that of the conventional polishing pad. In order to improve the flattening characteristics, it is preferably 0.5 GPa or more, more preferably 2 GPa or more. In the polishing pad of the present invention, since there is no problem of dust adhesion and scratch damage, a larger 5 GPa or more and 20 GPa or more.
a or less is more preferable. However, if it is too large, it becomes difficult to mount the polishing pad.

【0029】研磨面への研磨スラリーの供給とそこから
の排出を促進するなどの目的で、研磨パッド表面に溝や
孔が設けられていることが好ましい。溝の形状として
は、同心円、渦巻き、放射、碁盤目など種々の形状が採
用できる。溝の断面形状としては四角、三角、半円など
の形状が採用できる。溝の深さは0.1mmから該研磨
層の厚さまでの範囲で、溝の幅は0.1〜5mmの範囲
で、溝のピッチは0.2〜100mmの範囲で選ぶこと
ができる。孔は研磨層を貫通していても良いし、貫通し
ていなくても良い。孔の直径は0.2〜5mmの範囲で
選ぶことができる。また、孔のピッチは1〜100mm
の範囲で選ぶことができる。これらの形状は、研磨液が
うまく研磨面へ供給されること、研磨液の保持性を高め
ること、またそこから研磨屑を伴って良好に排出するこ
とおよびまたは促進することなどを満たせば良い。研磨
パッド自体の形状は、円板状、ドーナツ状、ベルト状な
ど様々な形に加工できる。厚みも、0.1mm程度か
ら、50mm程度もしくはこれ以上の厚みのものも製造
可能である。円板状、ドーナツ状に加工した場合の直径
についても、被研磨物の大きさを基準として、1/5か
ら5倍程度のものまで製造されるが、あまり大きいと加
工効率が低下してしまうため好ましくない。
It is preferable that grooves or holes are provided on the polishing pad surface for the purpose of promoting the supply of the polishing slurry to the polishing surface and discharging the slurry therefrom. As the shape of the groove, various shapes such as concentric circles, spirals, radiation, and grids can be adopted. As the cross-sectional shape of the groove, a shape such as a square, a triangle, and a semicircle can be adopted. The groove depth can be selected from 0.1 mm to the thickness of the polishing layer, the groove width can be selected from 0.1 to 5 mm, and the groove pitch can be selected from 0.2 to 100 mm. The holes may or may not penetrate the polishing layer. The diameter of the holes can be selected in the range of 0.2-5 mm. The pitch of the holes is 1 to 100 mm
You can choose from a range. These shapes may be sufficient to supply the polishing liquid to the polishing surface successfully, to enhance the holding ability of the polishing liquid, and to satisfactorily discharge and / or promote the polishing liquid from the polishing liquid. The shape of the polishing pad itself can be processed into various shapes such as a disk shape, a donut shape, and a belt shape. Thicknesses of about 0.1 mm to about 50 mm or more can also be manufactured. As for the diameter when processed into a disk shape or a donut shape, the diameter is manufactured from about 1/5 to about 5 times based on the size of the object to be polished, but if it is too large, the processing efficiency is reduced. Therefore, it is not preferable.

【0030】本発明で得られた研磨パッドは、クッショ
ン性を有するクッションシートと積層して複合研磨パッ
ドとして使用することも可能である。半導体基板は局所
的な凹凸とは別にもう少し大きなうねりが存在してお
り、このうねりを吸収する層として硬い研磨パッドの下
(研磨定盤側)にクッションシートをおいて研磨する場
合が多い。クッションシートとしては、発泡ウレタン
系、ゴム系のものを組み合わせて使うことができる。
The polishing pad obtained in the present invention can be used as a composite polishing pad by laminating it with a cushion sheet having cushioning properties. A semiconductor substrate has slightly larger undulations apart from local irregularities, and a polishing sheet is often polished with a cushion sheet below a hard polishing pad (on the polishing platen side) as a layer for absorbing the undulations. As the cushion sheet, a urethane foam-based or rubber-based one can be used in combination.

【0031】本発明の研磨パッドは、例えば半導体チッ
プ製造に使用される場合、まず第1に、凹凸加工する前
の半導体ウェハー(ベアウェハ、およびまたは酸化膜付
きウェハ)の研磨に採用し、ウェハー自身が持つ微細な
凹凸、すなわち、wavinessや、nanotop
ologyなどと表現される表面欠陥をなくすことが好
ましい。このあと、リソグラフィー等での表面パターン
の加工を施し、CMP研磨を行う。この工程を本発明か
らなる研磨装置を用いて行うことで、極めて平坦度の高
い加工が可能になり、半導体チップの多層化、高集積
化、配線の微細化の要求を満たすことが容易に可能にな
る。
When the polishing pad of the present invention is used, for example, in the manufacture of a semiconductor chip, firstly, it is employed for polishing a semiconductor wafer (bare wafer and / or wafer with an oxide film) before being subjected to unevenness processing. Has fine irregularities, ie, waviness and nanotop
It is preferable to eliminate surface defects expressed as “ology” or the like. Thereafter, a surface pattern is processed by lithography or the like, and CMP polishing is performed. By performing this process using the polishing apparatus according to the present invention, processing with extremely high flatness becomes possible, and it is possible to easily meet the demands for multilayered semiconductor chips, high integration, and fine wiring. become.

【0032】フラットパネルディスプレーに使用される
光学部材は、部材自身が非常に薄いために表面の凹凸や
異物付着がフラットパネルディスプレーの画面表示の画
質に非常に大きく影響を与え、極めて高度な表面精度が
要求されている。この様なフラットパネルディスプレー
に使用されている光学部材、例えば液晶用ディスプレー
のカラーフィルターやプラズマディスプレーのPDP背
面板等では、表面の凹凸を平坦化したり、表面の付着異
物を除去する為に、化学機械研磨で全面研磨する方法が
おこなわれている。
The optical member used for the flat panel display is very thin itself, so that surface irregularities and adhesion of foreign matter have a great effect on the image quality of the screen display of the flat panel display. Is required. Optical members used in such flat panel displays, such as color filters for liquid crystal displays and PDP back plates for plasma displays, require chemical treatment to flatten surface irregularities and remove foreign substances adhering to the surface. A method of polishing the entire surface by mechanical polishing has been performed.

【0033】また本発明の研磨パッドは、400ppm
以下にナトリウムイオンの混入を抑えたものを用いるこ
とが好ましい。さらに好ましくは50ppm以下、より
好ましくは10ppm以下である。
The polishing pad of the present invention has a polishing pad content of 400 ppm.
In the following, it is preferable to use one in which mixing of sodium ions is suppressed. More preferably, it is 50 ppm or less, more preferably 10 ppm or less.

【0034】[0034]

【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。な
お、曲げ弾性率、D硬度、ダスト付着量、酸化膜研磨速
度、平坦化特性の評価、ディッシングの評価は、以下の
ようにして行った。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. The evaluation of the flexural modulus, the D hardness, the amount of dust attached, the oxide film polishing rate, the flattening characteristics, and the dishing was performed as follows.

【0035】(曲げ弾性率の測定)研磨パッドから、厚
さ1.0mm〜1.5mmの範囲、1×8.5cmの長
方形の試験片を作成した。この試験片について、ORI
ENTEC社製材料試験機(テンシロン RTM−10
0)を用いて、JIS-7203に従って曲げ弾性率の
測定を行った。曲げ弾性率は以下の式に従って求めたも
のである。 曲げ弾性率={(支点間距離)3 ×(荷重−撓み曲線の
はじめの直線部分の任意に選んだ点の荷重(kg
f))}/{4×(試験片の幅)×(試験片の厚さ) 3
×荷重Fにおける撓み}
(Measurement of bending elastic modulus)
Length of 1.0 mm to 1.5 mm, length of 1 x 8.5 cm
A rectangular test piece was prepared. For this test piece, the ORI
ENTEC's material testing machine (Tensilon RTM-10
0) and the flexural modulus of elasticity according to JIS-7203.
A measurement was made. The flexural modulus was calculated according to the following equation.
It is. Flexural modulus = {(distance between supporting points)Three× (load-deflection curve
Load at any point on the first straight line (kg
f))} / {4 × (width of test piece) × (thickness of test piece) Three
× Deflection under load F}

【0036】(D硬度の測定)厚さ1.0mm〜1.5
mmの範囲に入るサンプル(大きさは1cm角以上)
を、D硬度90以上の表面硬度を有する平面上に置き、
JIS規格(硬さ試験)K6253に準拠した、デュロ
メーター・タイプD(実際には、高分子計器(株)製”
アスカーD型硬度計”)を用い、5点測定しその平均値
をD硬度とした。測定は室温(25℃)で行った。
(Measurement of D hardness) Thickness 1.0 mm to 1.5
Samples in the range of mm (size is 1cm square or more)
Is placed on a plane having a surface hardness of D hardness 90 or more,
Durometer type D (actually manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) based on JIS standard (hardness test) K6253
Using an Asker D-type hardness meter "), five points were measured, and the average value was defined as D hardness. The measurement was performed at room temperature (25 ° C.).

【0037】(ダスト付着量の測定)厚さ1.2mm、
直径38cmの円形の研磨パッドを作成し、表面に、幅
2.0mm、深さ0.5mm、ピッチ15mmのいわゆ
るX-Yグルーブ加工(格子状溝加工)を施した。この
パッドを研磨機(ラップマスターSFT社製、“L/M-
15E”)の定盤にクッション層として、ロデール社製
Suba400を貼り、その上に両面接着テープ(3M
社製、“442J”)で張り付けた。旭ダイヤモンド工
業(株)のコンディショナー(“CMP−M”、直径1
4.2cm)を用い、押しつけ圧力0.04MPa、定
盤回転数25rpm、コンディショナー回転数25rp
mで同方向に回転させ、純水を10ml/minで供給
しながら5分間研磨パッドのコンディショニングを行っ
た。研磨機に純水を100ml/min流しながら研磨
パッド上を2分間洗浄し次ぎに、酸化膜付きウェハ(4
インチダミーウェハCZP型、信越化学工業(株))を
研磨機に設置し、説明書記載使用濃度のキャボット社製
スラリー分散液(“SC−1”)を100ml/min
で研磨パッド上に供給しながら、押しつけ圧力0.04
MPa、定盤回転数45rpm、コンディショナー回転
数45rpmで同方向に回転させ、5分間研磨を実施し
た。ウェハ表面を乾かさないようにし、すぐさま純水を
かけながら、ポリビニルアルコールスポンジでウェハ表
面を洗浄し、乾燥圧縮空気を吹き付けて乾燥した。その
後ウェーハ表面ゴミ検査装置(トプコン社製、“WM-
3”)を用いて、直径が0.5μm以上の表面ダスト数
を測定した。本試験方法では、400個以下であれば半
導体生産上問題を生じることがなく合格である。また研
磨後のウエハー表面のスクラッチ数は、自動X−Yステ
ージを具備したキーエンス社製デジタルマイクロスコー
プ(VH6300)でカウントした。10個以下を合格
領域とした。
(Measurement of Dust Adhesion Amount) Thickness 1.2 mm,
A circular polishing pad having a diameter of 38 cm was prepared, and the surface was subjected to so-called XY groove processing (grid-like groove processing) having a width of 2.0 mm, a depth of 0.5 mm, and a pitch of 15 mm. This pad is polished with a polishing machine (Lap Master SFT, "L / M-
15E ″) as a cushion layer, a Suba400 manufactured by Rodale, and a double-sided adhesive tape (3M
"442J"). Conditioner (“CMP-M”, diameter 1) of Asahi Diamond Industry Co., Ltd.
4.2cm), pressing pressure 0.04MPa, platen rotation speed 25rpm, conditioner rotation speed 25rpm
m, the polishing pad was conditioned for 5 minutes while supplying pure water at 10 ml / min. The polishing pad was washed for 2 minutes while flowing pure water at 100 ml / min through the polishing machine, and then the wafer with an oxide film (4
Inch dummy wafer CZP type, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was set on a polishing machine, and a slurry dispersion liquid (“SC-1”) manufactured by Cabot Co., Ltd. with the concentration described in the instruction manual was 100 ml / min.
Pressing pressure 0.04 while supplying on the polishing pad with
Polishing was performed for 5 minutes by rotating in the same direction at a rotational speed of 45 rpm for the platen and a rotational speed of 45 rpm for the conditioner. The surface of the wafer was not dried, and the surface of the wafer was washed with a polyvinyl alcohol sponge while being immediately sprayed with pure water, and dried by blowing dry compressed air. After that, wafer surface dust inspection equipment (Topcon Co., Ltd., "WM-
3 ″) was used to measure the number of surface dusts having a diameter of 0.5 μm or more. In this test method, a value of 400 or less was acceptable without causing any problem in semiconductor production. The number of scratches on the surface was counted with a Keyence digital microscope (VH6300) equipped with an automatic XY stage.

【0038】(酸化膜研磨速度の測定)ウェハ(4イン
チダミーウェハCZP型、信越化学工業(株))表面の
酸化膜の厚みを、あらかじめ大日本スクリーン社製“ラ
ムダエース”(VM−2000)を用いて決められた点
196ポイント測定した。研磨機(ラップマスターSF
T社製、“L/M-15E”)の定盤にクッション層とし
て、ロデール社製“Suba400”を貼り、その上に
両面接着テープ(3M社製、“442J”)で試験すべ
き研磨パッドを張り付けた。旭ダイヤモンド工業(株)
のコンディショナー(“CMP−M”、直径14.2c
m)を用い、押しつけ圧力0.04MPa、定盤回転数
25rpm、コンディショナー回転数25rpmで同方
向に回転させ、純水を10ml/minで供給しながら
5分間研磨パッドのコンディショニングを行った。研磨
機に純水を100ml/min流しながら研磨パッド上
を2分間洗浄し次ぎに、酸化膜厚みを測定し終わった酸
化膜付きウェハを研磨機に設置し、説明書記載使用濃度
のキャボット社製スラリー分散液(“SC−1”)を1
00ml/minで研磨パッド上に供給しながら、押し
つけ圧力0.04MPa、定盤回転数45rpm、コン
ディショナー回転数45rpmで同方向に回転させ、5
分間研磨を実施した。ウェハ表面を乾かさないように
し、すぐさま純水をかけながら、ポリビニルアルコール
スポンジでウェハ表面を洗浄し、乾燥圧縮空気を吹き付
けて乾燥した。この研磨後のウェハ表面の酸化膜の厚み
を大日本スクリーン社製“ラムダエース”(VM−20
00)を用いて決められた点196ポイント測定し、各
々の点での研磨速度を計算し、その平均値を酸化膜研磨
速度とした。
(Measurement of Oxide Film Polishing Rate) The thickness of the oxide film on the surface of a wafer (4-inch dummy wafer CZP type, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was previously determined by "Lambda Ace" (VM-2000) manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd. 196 points determined by using are measured. Polishing machine (Lap Master SF
Polishing pad to be tested with double-sided adhesive tape (3M, "442J"), with Rodale's "Suba400" applied as a cushion layer to the surface plate of "L / M-15E", manufactured by T. Was stuck. Asahi Diamond Industry Co., Ltd.
Conditioner ("CMP-M", diameter 14.2c)
m), the polishing pad was rotated in the same direction at a pressing pressure of 0.04 MPa, a platen rotation speed of 25 rpm, and a conditioner rotation speed of 25 rpm, and the polishing pad was conditioned for 5 minutes while supplying pure water at 10 ml / min. The polishing pad was washed for 2 minutes while flowing 100 ml / min of pure water through the polishing machine. Then, the wafer with the oxide film whose oxide film thickness had been measured was set in the polishing machine, and the concentration described in the instruction manual was used by Cabot Corporation. Add the slurry dispersion (“SC-1”) to 1
While supplying onto the polishing pad at 00 ml / min, the plate was rotated in the same direction at a pressing pressure of 0.04 MPa, a platen rotation speed of 45 rpm, and a conditioner rotation speed of 45 rpm.
Polishing was performed for a minute. The surface of the wafer was not dried, and the surface of the wafer was washed with a polyvinyl alcohol sponge while being immediately sprayed with pure water, and dried by blowing dry compressed air. The thickness of the oxide film on the wafer surface after the polishing is determined by "Lambda Ace" (VM-20, manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.).
196 points determined by using (00), the polishing rate at each point was calculated, and the average value was taken as the oxide film polishing rate.

【0039】(平坦化特性の評価)まず、以下の手順で
グローバル段差評価用テストウェハを準備した。グロー
バル段差評価用テストウェハ:酸化膜付き4インチシリ
コンウェハ(酸化膜厚:2μm)に10mm角のダイを
配置する。フォトレジストを使用してマスク露光をおこ
ない、RIEによって10mm角のダイの中に20μm
幅、高さ0.7μmのラインと230μmのスペースで
左半分にラインアンドスペースで配置し、230μm
幅、高さ0.7μmのラインを20μのスペースで右半
分にラインアンドスペースで配置する。
(Evaluation of Flattening Characteristics) First, a test wafer for evaluating a global step was prepared in the following procedure. Test wafer for global level difference evaluation: A 10 mm square die is arranged on a 4-inch silicon wafer with an oxide film (oxide film thickness: 2 μm). Perform a mask exposure using a photoresist, and RIE to 20 μm in a 10 mm square die.
A line with a width and height of 0.7 μm and a space of 230 μm are arranged on the left half in a line and space, and
A line having a width and a height of 0.7 μm is arranged in a line and space on the right half in a space of 20 μ.

【0040】次に、直径38cmの円形の研磨層を作製
し、表面に幅2.0mm、深さ0.5mm、ピッチ15
mmのいわゆるX−Yグルーブ加工(格子状溝加工)を
施した。この研磨パッドを研磨機(ラップマスターSF
T社製、L/M―15E)の定盤にクッション層とし
て、ロデール社製“Suba400”を貼り、その上に
両面接着テープ(3M社製、“442J”)で貼り付け
た。旭ダイヤモンド工業(株)のコンディショナー
(“CMP−M”、直径14.2cm)を用い、押しつ
け圧力0.04MPa、定盤回転数25rpm、コンデ
ィショナー回転数25rpmで同方向に回転させ、純水
を10ml/minで供給しながら5分間研磨パッドの
コンディショニングを行った。研磨機に純水を100m
l/min流しながら研磨パッド上を2分間洗浄し次
に、グローバル段差評価用テストウェハを研磨機に設置
し、説明書記載使用濃度のキャボット社製スラリー
(“SC−1”)を100ml/minで研磨パッド上
に供給しながら、押しつけ圧力0.04MPa、定盤回
転数45rpm(ウェハの中心での線速度は3000
(cm/分))、半導体ウェハ保持試料台を回転数45
rpmで同方向に回転させ、所定時間研磨を実施した。
半導体ウェハ表面を乾かさないようにし、すぐさま純水
をかけながら、ポリビニルアルコールスポンジでウェハ
表面を洗浄し、乾燥圧縮空気を吹き付けて乾燥した。グ
ローバル段差評価用テストウェハのセンタ10mmダイ
中の20μmラインと230μラインの酸化膜厚みを大
日本スクリーン社製ラムダエース(“VM−200
0”)を用いて測定し、それぞれの厚みの差をグローバ
ル段差として評価した。研磨層の加工形態については、
その他形状のものも上記と同様の手順で行った。20μ
m幅配線領域と230μm幅配線領域のグローバル段差
は研磨時間は5分で450nm以下であれば合格とし
た。
Next, a circular polishing layer having a diameter of 38 cm was formed, and a surface having a width of 2.0 mm, a depth of 0.5 mm and a pitch of 15 mm was formed.
mm XY groove processing (grid-like groove processing). A polishing machine (Lapmaster SF)
As a cushion layer, "Suba400" manufactured by Rodale was pasted on a surface plate of L / M-15E manufactured by T Company, and a double-sided adhesive tape ("442J" manufactured by 3M) was pasted thereon. Using a conditioner (“CMP-M”, diameter 14.2 cm) of Asahi Diamond Industrial Co., Ltd., rotate in the same direction at a pressing pressure of 0.04 MPa, a platen rotation speed of 25 rpm, and a conditioner rotation speed of 25 rpm, and pure water of 10 ml. The polishing pad was conditioned for 5 minutes while supplying at a rate of / min. 100m of pure water in polishing machine
The polishing pad was washed for 2 minutes while flowing at a rate of 1 / min. Then, a test wafer for evaluating a global level difference was set on the polishing machine, and a slurry (“SC-1”) manufactured by Cabot Co., having the concentration described in the instruction manual, at 100 ml / min While supplying on the polishing pad with a pressure of 0.04 MPa and a platen rotation speed of 45 rpm (linear velocity at the center of the wafer is 3000
(Cm / min)), the sample stage holding the semiconductor wafer was rotated at 45 rpm.
It was rotated in the same direction at rpm and polished for a predetermined time.
The surface of the semiconductor wafer was not dried, and the surface of the wafer was washed with a polyvinyl alcohol sponge while being immediately sprayed with pure water, and dried by blowing dry compressed air. The oxide film thickness of the 20 μm line and the 230 μ line in the center 10 mm die of the test wafer for global level difference evaluation was changed to a lambda ace (“VM-200” manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd.).
0 ″), and the difference between the thicknesses was evaluated as a global step.
Other shapes were performed in the same procedure as above. 20μ
A global step between the m-width wiring region and the 230 μm-width wiring region was judged to be acceptable if the polishing time was 5 minutes and 450 nm or less.

【0041】(ディッシングの評価)タングステン配線
ディッシング評価用テストウェーハ:酸化膜付き4イン
チシリコンウェーハ(酸化膜厚:2μm)に100μm
幅で深さが0.7μmの溝をスペースが100μm間隔
で形成する。この上にスパッタ法でタングステンを厚み
2μm形成して、タングステン配線ディッシング評価用
テストウェーハを作成した。
(Evaluation of dishing) Tungsten wiring dishing evaluation test wafer: 100 μm on 4-inch silicon wafer with oxide film (oxide film thickness: 2 μm)
Grooves having a width and a depth of 0.7 μm are formed at intervals of 100 μm. A tungsten film having a thickness of 2 μm was formed thereon by sputtering to prepare a test wafer for evaluating dishing of tungsten wiring.

【0042】次に、直径38cmの円形の研磨層を作製
し、表面に幅2.0mm、深さ0.5mm、ピッチ15
mmのいわゆるX−Yグルーブ加工(格子状溝加工)を
施した。この研磨パッドを研磨機(ラップマスターSF
T社製、L/M―15E)の定盤にクッション層とし
て、ロデール社製“Suba400”を貼り、その上に
両面接着テープ(3M社製、“442J”)で貼り付け
た。旭ダイヤモンド工業(株)のコンディショナー
(“CMP−M”、直径14.2cm)を用い、押しつ
け圧力0.04MPa、定盤回転数25rpm、コンデ
ィショナー回転数25rpmで同方向に回転させ、純水
を10ml/minで供給しながら5分間研磨パッドの
コンディショニングを行った。研磨機に純水を100m
l/min流しながら研磨パッド上を2分間洗浄し次
に、タングステン配線ディシング評価用テストウェハを
研磨機に設置し、説明書記載使用濃度のキャボット社製
スラリー(“SEMI―SPERSE W―A40
0”)とキャボット社製酸化剤(“SEMI―SPER
SE FE―400”)を1:1で混合したスラリー溶
液を100ml/minで研磨パッド上に供給しなが
ら、押しつけ圧力0.04MPa、定盤回転数45rp
m(ウェハの中心での線速度は3000(cm/
分))、半導体ウェハ保持試料台を回転数45rpmで
同方向に回転させ、2分間研磨を実施した。半導体ウェ
ハ表面を乾かさないようにし、すぐさま純水をかけなが
ら、ポリビニルアルコールスポンジでウェハ表面を洗浄
し、乾燥圧縮空気を吹き付けて乾燥した。タングステン
表面のディッシング状態をキーエンス社製超深度形状測
定顕微鏡“VK―8500”で測定した。なお、研磨層
の表面加工形態については、その他の形状のものも上記
と同様の手順で行った。タングステン配線の中央深さを
測り、0.04μm以下であれば合格とした。
Next, a circular polishing layer having a diameter of 38 cm was formed, and a surface having a width of 2.0 mm, a depth of 0.5 mm and a pitch of 15 mm was formed.
mm XY groove processing (grid-like groove processing). A polishing machine (Lapmaster SF)
As a cushion layer, "Suba400" manufactured by Rodale was pasted on a surface plate of L / M-15E manufactured by T Company, and a double-sided adhesive tape ("442J" manufactured by 3M) was pasted thereon. Using a conditioner (“CMP-M”, diameter 14.2 cm) of Asahi Diamond Industrial Co., Ltd., rotate in the same direction at a pressing pressure of 0.04 MPa, a platen rotation speed of 25 rpm, and a conditioner rotation speed of 25 rpm, and pure water of 10 ml. The polishing pad was conditioned for 5 minutes while supplying at a rate of / min. 100m of pure water in polishing machine
The polishing pad was washed for 2 minutes while flowing at 1 / min. Then, a test wafer for evaluating tungsten wiring dishing was set on the polishing machine, and a slurry manufactured by Cabot Corporation (“SEMI-SPERSE W-A40”) having the concentration described in the instruction manual was used.
0 ”) and an oxidizing agent manufactured by Cabot (“ SEMI-SPER
SEFE-400 ") at a pressure of 0.04 MPa and a platen rotation speed of 45 rpm while supplying a slurry solution mixed at 1: 1 onto the polishing pad at 100 ml / min.
m (linear velocity at the center of the wafer is 3000 (cm /
Min)), the semiconductor wafer holding sample stage was rotated in the same direction at a rotation speed of 45 rpm, and polishing was performed for 2 minutes. The surface of the semiconductor wafer was not dried, and the surface of the wafer was washed with a polyvinyl alcohol sponge while being immediately sprayed with pure water, and dried by blowing dry compressed air. The dishing state of the tungsten surface was measured with an ultra-depth shape measuring microscope “VK-8500” manufactured by Keyence Corporation. In addition, about the surface processing form of a polishing layer, the thing of another shape was performed in the same procedure as the above. The center depth of the tungsten wiring was measured.

【0043】実施例1 2液系ポリウレタン樹脂C−4403(日本ポリウレタ
ン(株)製 )62重量%とN−4276(日本ポリウ
レタン(株)製 )38重量%を混練し、40cm角の
金型に入れ、真空脱泡後厚み1.2mmに成形し、研磨
パッドを作成した。
Example 1 Two-component polyurethane resin C-4403 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) 62% by weight and N-4276 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) 38% by weight were kneaded and formed into a 40 cm square mold. Then, the resultant was vacuum-degassed and formed into a thickness of 1.2 mm to form a polishing pad.

【0044】実施例2 2液系ポリウレタン樹脂C−4421(日本ポリウレタ
ン(株)製 )51重量%とN−4276(日本ポリウ
レタン(株)製 )49重量%を混練し、40cm角の
金型に入れ、真空脱泡後厚み1.2mmに成形し、研磨
パッドを作成した。
Example 2 51% by weight of a two-component polyurethane resin C-4421 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) and 49% by weight of N-4276 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) were kneaded and formed into a 40 cm square mold. Then, the resultant was vacuum-degassed and formed into a thickness of 1.2 mm to form a polishing pad.

【0045】実施例3 2液系ポリウレタン樹脂KC−362(日本ポリウレタ
ン(株)製 )51重量%とN−4276(日本ポリウ
レタン(株)製 )49重量%を混練し、40cm角の
金型に入れ、真空脱泡後厚み1.2mmに成形し、研磨
パッドを作成した。
Example 3 Two-component polyurethane resin KC-362 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) 51% by weight and N-4276 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) 49% by weight were kneaded, and the mixture was molded into a 40 cm square mold. Then, the resultant was vacuum-degassed and formed into a thickness of 1.2 mm to form a polishing pad.

【0046】実施例4 2液系ポリウレタン樹脂C−4421(日本ポリウレタ
ン(株)製 )53重量%とKN−569(日本ポリウ
レタン(株)製 )47重量%を混練し、40cm角の
金型に入れ、真空脱泡後厚み1.2mmに成形し、研磨
パッドを作成した。
Example 4 53% by weight of a two-component polyurethane resin C-4421 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) and 47% by weight of KN-569 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) were kneaded and formed into a 40 cm square mold. Then, the resultant was vacuum-degassed and formed into a thickness of 1.2 mm to form a polishing pad.

【0047】実施例5〜7 実施例2から4のウレタンをそれぞれ混練し、厚み0.
18mmのクラフト紙(公定水分率10%)に含浸し、
6枚重ねて40cm角の金型に入れ、真空脱泡後厚み
1.2mmに成形し、研磨パッドを作成した。それぞれ
断面を光学顕微鏡で観察したが、クラフト紙中には空隙
が見られなかった。
Examples 5 to 7 The urethanes of Examples 2 to 4 were kneaded, respectively, to a thickness of 0.1 kPa.
Impregnated in 18mm kraft paper (official moisture content 10%)
Six sheets were stacked and placed in a mold of 40 cm square, vacuum-degassed, and then molded to a thickness of 1.2 mm to form a polishing pad. Each cross section was observed with an optical microscope, but no void was found in the kraft paper.

【0048】実施例8〜10 実施例2から4のウレタンをそれぞれ混練し、厚み0.
18mmのクラフト紙(公定水分率10%)に含浸し、
6枚重ねて40cm角の金型に入れ、厚み1.2mmに
成形し、研磨パッドを作成した。それぞれ断面を光学顕
微鏡で観察したが、クラフト紙中には空隙が見られなか
った。ポリウレタンマトリックス中にはそれぞれ若干の
発泡が見られた。
Examples 8 to 10 Each of the urethanes of Examples 2 to 4 was kneaded to a thickness of 0.1 kPa.
Impregnated in 18mm kraft paper (official moisture content 10%)
Six sheets were placed in a mold of 40 cm square and formed into a thickness of 1.2 mm to form a polishing pad. Each cross section was observed with an optical microscope, but no void was found in the kraft paper. Some foaming was observed in each of the polyurethane matrices.

【0049】実施例11 実施例7でさらに十分乾燥した1μmの孔径のシリカ粒
子3重量%を混合した樹脂を用いて研磨パッドを作成し
た。断面を光学顕微鏡で観察したが、クラフト紙中には
空隙が見られなかった。
Example 11 A polishing pad was prepared using a resin mixed with 3% by weight of silica particles having a pore size of 1 μm and dried sufficiently in Example 7. When the cross section was observed with an optical microscope, no void was found in the kraft paper.

【0050】実施例12 実施例7でさらに十分乾燥した1μmの孔径のシリカ粒
子15重量%を混合した樹脂を用いて研磨パッドを作成
した。断面を光学顕微鏡で観察したが、クラフト紙中に
は空隙が見られなかった。
Example 12 A polishing pad was prepared using a resin mixed with 15% by weight of silica particles having a pore size of 1 μm and dried sufficiently in Example 7. When the cross section was observed with an optical microscope, no void was found in the kraft paper.

【0051】実施例13 実施例11で、さらに親水性水溶性樹脂としてキサンタ
ンガム0.8wt%を添加して研磨樹脂板を作製した。
断面を光学顕微鏡で観察したが、クラフト紙中には空隙
が見られなかった。
Example 13 In Example 11, a polishing resin plate was prepared by further adding 0.8 wt% of xanthan gum as a hydrophilic water-soluble resin.
When the cross section was observed with an optical microscope, no void was found in the kraft paper.

【0052】実施例14 実施例12で、さらに親水性水溶性樹脂としてキサンタ
ンガム0.8wt%を添加して研磨樹脂板を作製した。
断面を光学顕微鏡で観察したが、クラフト紙中には空隙
が見られなかった。
Example 14 In Example 12, 0.8 wt% of xanthan gum was further added as a hydrophilic water-soluble resin to prepare a polished resin plate.
When the cross section was observed with an optical microscope, no void was found in the kraft paper.

【0053】実施例15 実施例11で、真空脱泡を行わず研磨樹脂板を作製し
た。断面を光学顕微鏡で観察したが、クラフト紙中には
空隙が見られなかった。ポリウレタンマトリックス中に
は空隙が見られた。
Example 15 In Example 11, a polished resin plate was produced without performing vacuum degassing. When the cross section was observed with an optical microscope, no void was found in the kraft paper. Voids were found in the polyurethane matrix.

【0054】実施例16 実施例5で、真空脱泡を行わず研磨樹脂板を作製した。
断面を光学顕微鏡で観察したが、クラフト紙中に、ポリ
ウレタンマトリックス中には空隙が見られた。
Example 16 In Example 5, a polished resin plate was produced without performing vacuum defoaming.
When the cross section was observed with an optical microscope, voids were found in the kraft paper and in the polyurethane matrix.

【0055】実施例17 2液系ポリウレタン樹脂C−4421(日本ポリウレタ
ン(株)製 )51重量%とN−4276(日本ポリウ
レタン(株)製 )49重量%を混練し、ナイロン不織
布(目付300g/m2 、公定水分率4.5%)に含浸
後、40cm角の金型に入れ、真空脱泡した後、厚み
1.2mmに成形し、研磨パッドを作成した。ナイロン
不織布中に空隙は認められなかった。
Example 17 A two-component polyurethane resin C-4421 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) 51% by weight and N-4276 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) 49% by weight were kneaded, and a nylon nonwoven fabric (having a basis weight of 300 g / (m 2 , official moisture content: 4.5%), placed in a 40 cm square mold, degassed under vacuum, and formed into a 1.2 mm thick polishing pad. No void was observed in the nylon nonwoven fabric.

【0056】実施例18 2液系ポリウレタン樹脂KC−384(日本ポリウレタ
ン(株)製 )71重量%とKN−590(日本ポリウ
レタン(株)製 )29重量%を混練し、これが75重
量%になるように80℃で3時間真空乾燥した粉末濾紙
(日本製紙製、KCフロック、400メッシュ)25重量
%と混合し、脱泡した後50cm幅のポリエチレン板に
挟み厚さ1.2mmに成形し、研磨パッドを作成した。
ポリウレタンマトリックス中には空隙が見られた。
Example 18 A two-component polyurethane resin KC-384 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) of 71% by weight and KN-590 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) of 29% by weight were kneaded to make up to 75% by weight. Was mixed with 25% by weight of powder filter paper (KC Floc, 400 mesh, Nippon Paper Industries Co., Ltd., 400 mesh) vacuum-dried at 80 ° C. for 3 hours, defoamed, sandwiched between polyethylene plates of 50 cm width, and molded to a thickness of 1.2 mm A polishing pad was made.
Voids were found in the polyurethane matrix.

【0057】実施例19 2液系ポリウレタン樹脂KC−384(日本ポリウレタ
ン(株)製 )71重量%とKN−590(日本ポリウ
レタン(株)製 )29重量%を混練し、これが75重
量%になるように80℃で3時間真空乾燥した粉末濾紙
(日本製紙製、KCフロック、400メッシュ)15重量
%と混合し、脱泡した後50cm幅のポリエチレン板に
挟み厚さ1.2mmに成形し、研磨パッドを作成した。
ポリウレタンマトリックス中には空隙が見られた。
Example 19 Two-component polyurethane resin KC-384 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) of 71% by weight and KN-590 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) of 29% by weight were kneaded to make 75% by weight. Mixed with 15% by weight of powder filter paper (KC Floc, 400 mesh, Nippon Paper Industries Co., Ltd., 400 mesh) vacuum-dried at 80 ° C. for 3 hours, defoamed, sandwiched between 50 cm wide polyethylene plates, and molded to a thickness of 1.2 mm. A polishing pad was made.
Voids were found in the polyurethane matrix.

【0058】実施例20 実施例19でさらに親水性水溶性樹脂としてキサンタン
ガム0.8wt%を添加して研磨樹脂板を作製した。ポ
リウレタンマトリックス中には空隙が見られた。
Example 20 In Example 19, 0.8 wt% of xanthan gum was further added as a hydrophilic water-soluble resin to prepare a polished resin plate. Voids were found in the polyurethane matrix.

【0059】比較例1 市販の発泡ウレタンからなる研磨パッド(ロデール社、
IC−1000)を38cm径に加工し、研磨パッドを
作成した。
Comparative Example 1 A polishing pad made of commercially available urethane foam (Rodale, Inc.)
IC-1000) was processed to a diameter of 38 cm to prepare a polishing pad.

【0060】比較例2 日本ユニポリマー社製ポリウレタンフィルム(1mm
厚)を38cm径に加工し、研磨パッドを作成した。
Comparative Example 2 A polyurethane film (1 mm
Was processed to a diameter of 38 cm to prepare a polishing pad.

【0061】比較例3 2液系ポリウレタン樹脂KC−380(日本ポリウレタ
ン(株)製 )70重量%とKN−584(日本ポリウ
レタン(株)製 )30重量%を混練し、これが75重
量%になるように80℃で3時間真空乾燥した粉末濾紙
(日本製紙製、KCフロック、400メッシュ)5重量%
と混合し、脱泡した後50cm幅のポリエチレン板に挟
み厚さ1.2mmに成形し、研磨パッドを作成した。ポ
リウレタンマトリックス中には空隙が見られた。
Comparative Example 3 70% by weight of a two-component polyurethane resin KC-380 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) and 30% by weight of KN-584 (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) were kneaded to become 75% by weight. Filter paper (KC Floc, 400 mesh, Nippon Paper Industries Co., Ltd., 400 mesh) 5% by weight
After defoaming, the mixture was sandwiched between polyethylene plates having a width of 50 cm and molded to a thickness of 1.2 mm to prepare a polishing pad. Voids were found in the polyurethane matrix.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明によれば、被研磨物表面へのダス
ト付着性を少なくすることができる。
According to the present invention, dust adhesion to the surface of the object to be polished can be reduced.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B24D 3/32 B24D 3/32 C08J 5/14 CFF C08J 5/14 CFF C08K 3/00 C08K 3/00 7/02 7/02 C08L 75/04 C08L 75/04 101/00 101/00 101/14 101/14 H01L 21/304 622 H01L 21/304 622F Fターム(参考) 3C058 AA09 CB02 CB10 DA12 DA17 3C063 AA10 BA22 BB01 BC03 BD01 BD02 EE10 4F071 AA53 AE13 AE17 AH19 DA09 DA17 DA22 4J002 AB00Y AB01X AB04W AB05X AB05Y AD00X AH00X BE02X BE02Y BE03X BF02X BF02Y BG01X BJ00X BJ00Y CH02Y CK02W CK05W CL00X CL06X DA036 DE096 DE136 DE146 DE236 DG046 DJ006 DJ016 FA04Y FA09Y FA11Y FD016 GM00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) B24D 3/32 B24D 3/32 C08J 5/14 CFF C08J 5/14 CFF C08K 3/00 C08K 3/00 7 / 02 7/02 C08L 75/04 C08L 75/04 101/00 101/00 101/14 101/14 H01L 21/304 622 H01L 21/304 622F F term (reference) 3C058 AA09 CB02 CB10 DA12 DA17 3C063 AA10 BA22 BB01 BC03 BD01 BD02 EE10 4F071 AA53 AE13 AE17 AH19 DA09 DA17 DA22 4J002 AB00Y AB01X AB04W AB05X AB05Y AD00X AH00X BE02X BE02Y BE03X BF02X BF02Y BF02Y BG01X BJ00X BJ00Y CH02Y CK02DE096 CK02W 006

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面D硬度が65以上である主にウレタ
ン樹脂からなることを特徴とする研磨パッド。
1. A polishing pad comprising mainly a urethane resin having a surface D hardness of 65 or more.
【請求項2】 表面D硬度が70以上であることを特徴
とする請求項1記載の研磨パッド。
2. The polishing pad according to claim 1, wherein the surface D hardness is 70 or more.
【請求項3】 親水性で実質的に水に不溶のフィラーを
含有することを特徴とする請求項1または2記載の研磨
パッド。
3. The polishing pad according to claim 1, further comprising a hydrophilic filler substantially insoluble in water.
【請求項4】 繊維状物および/またはその複合体で形
成された粒子とは別にさらに空隙を有することを特徴と
する請求項1ないし3のいずれかに記載の研磨パッド。
4. The polishing pad according to claim 1, wherein the polishing pad further has voids apart from the particles formed of the fibrous material and / or the composite thereof.
【請求項5】 無機微粒子を含むことを特徴とする請求
項1ないし4のいずれかに記載の研磨パッド。
5. The polishing pad according to claim 1, further comprising inorganic fine particles.
【請求項6】 水溶性物質をさらに含むことを特徴とす
る請求項1ないし5のいずれかに記載の研磨パッド。
6. The polishing pad according to claim 1, further comprising a water-soluble substance.
【請求項7】 水溶性物質を0.01wt%から10w
t%含むことを特徴とする請求項6記載の研磨パッド。
7. The water-soluble substance is contained in an amount of 0.01 wt% to 10 w%.
The polishing pad according to claim 6, wherein the polishing pad contains t%.
【請求項8】 吸水率が2.0wt%以上であることを
特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の研磨パ
ッド。
8. The polishing pad according to claim 1, wherein a water absorption rate is 2.0 wt% or more.
【請求項9】 請求項1ないし8のいずれかに記載の研
磨用パッドを用いることを特徴とする研磨装置。
9. A polishing apparatus using the polishing pad according to claim 1. Description:
【請求項10】 請求項1ないし8のいずれかに記載の
研磨用パッドを用いることを特徴とする研磨方法。
10. A polishing method using the polishing pad according to claim 1. Description:
【請求項11】 請求項1ないし8のいずれかに記載の
研磨用パッドを用いて加工することを特徴とする半導体
ウェハまたは半導体チップの製造法。
11. A method for manufacturing a semiconductor wafer or a semiconductor chip, wherein the method is performed by using the polishing pad according to claim 1.
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