JP2002154051A - 研磨パッド - Google Patents
研磨パッドInfo
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- JP2002154051A JP2002154051A JP2000352493A JP2000352493A JP2002154051A JP 2002154051 A JP2002154051 A JP 2002154051A JP 2000352493 A JP2000352493 A JP 2000352493A JP 2000352493 A JP2000352493 A JP 2000352493A JP 2002154051 A JP2002154051 A JP 2002154051A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing pad
- fine particles
- polishing
- polytetrafluoroethylene
- ptfe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＭＰなどの精密研磨、特に半導体デバイス
のＣＭＰに好適に使用でき、砥粒スラリーの保持が良好
であり、また研磨速度が大きいにもかかわらず研磨精度
が良好で、しかも洗浄性、耐薬品性にも優れる研磨パッ
ドを提供する。 【解決手段】 未焼成ポリテトラフルオロエチレンの糸
状または繊維化物の抄造物を焼成してなり、要すれば無
機微粒子が表面に存在している焼成ポリテトレフルオロ
エチレン板状体からなる研磨パッド。
のＣＭＰに好適に使用でき、砥粒スラリーの保持が良好
であり、また研磨速度が大きいにもかかわらず研磨精度
が良好で、しかも洗浄性、耐薬品性にも優れる研磨パッ
ドを提供する。 【解決手段】 未焼成ポリテトラフルオロエチレンの糸
状または繊維化物の抄造物を焼成してなり、要すれば無
機微粒子が表面に存在している焼成ポリテトレフルオロ
エチレン板状体からなる研磨パッド。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属、ガラス、ウ
ェハ、各種半導体デバイスなどのケミカルメカニカルポ
リシング（ＣＭＰ）に特に好適な研磨パッドに関する。
ェハ、各種半導体デバイスなどのケミカルメカニカルポ
リシング（ＣＭＰ）に特に好適な研磨パッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＭＰは精密加工の分野で注目を浴びて
おり、特に半導体製造分野で半導体デバイスの精密研磨
の手段として重要な技術である。ＣＭＰは加工（研磨）
工程と洗浄工程とからなり、研磨工程では砥粒と加工液
からなるスラリーを研磨パッド上に供給しつつ被加工
物、たとえば半導体ウェハなどをその研磨パッドに加圧
し研磨を行なう。砥粒としては、ヒュームドシリカやコ
ロイダルシリカ、沈降性シリカなどのシリカ微粒子、酸
化セリウム微粒子、酸化ジルコニウム微粒子、アルミナ
微粒子、二酸化マンガン微粒子などが使用されており、
加工液としては水酸化カリウムをベースとしたものが標
準タイプであり、そのほかカリウムイオンを含有しない
ＮＨ4ＯＨまたはアミンをベースとしたものも使用され
ている。
おり、特に半導体製造分野で半導体デバイスの精密研磨
の手段として重要な技術である。ＣＭＰは加工（研磨）
工程と洗浄工程とからなり、研磨工程では砥粒と加工液
からなるスラリーを研磨パッド上に供給しつつ被加工
物、たとえば半導体ウェハなどをその研磨パッドに加圧
し研磨を行なう。砥粒としては、ヒュームドシリカやコ
ロイダルシリカ、沈降性シリカなどのシリカ微粒子、酸
化セリウム微粒子、酸化ジルコニウム微粒子、アルミナ
微粒子、二酸化マンガン微粒子などが使用されており、
加工液としては水酸化カリウムをベースとしたものが標
準タイプであり、そのほかカリウムイオンを含有しない
ＮＨ4ＯＨまたはアミンをベースとしたものも使用され
ている。
【０００３】したがって、研磨パッドには被加工物を直
接傷付けないことのほか、研磨用のスラリーを適度に保
持するが研磨後は速やかに排出できること、洗浄が容易
であることなどが要求される。
接傷付けないことのほか、研磨用のスラリーを適度に保
持するが研磨後は速やかに排出できること、洗浄が容易
であることなどが要求される。
【０００４】現在使用または提案されている研磨パッド
としては、ポリウレタン含浸不織布、人工皮革布、独立
気泡を有するポリウレタンなどの親水性樹脂多孔質体な
どがある。しかしポリウレタン含浸不織布および人工皮
革布はパッド自体の洗浄ができず使用した表面の目詰ま
りをドレッシングにより削り取る必要があるうえ、砥粒
が繊維間に付着して硬化し、研磨特性が使用時間と共に
劣化し、被加工物を傷付けることがある。さらに加工液
に対する耐薬品性に劣る。独立気泡を有する親水性樹脂
多孔質体は、親水性であるが故にその独立気泡中に砥粒
が集まり硬化するため、常時、保湿状態を維持する必要
性、および目詰まり状態によってはドレッシングの必要
性があり、使用回数が低減する。
としては、ポリウレタン含浸不織布、人工皮革布、独立
気泡を有するポリウレタンなどの親水性樹脂多孔質体な
どがある。しかしポリウレタン含浸不織布および人工皮
革布はパッド自体の洗浄ができず使用した表面の目詰ま
りをドレッシングにより削り取る必要があるうえ、砥粒
が繊維間に付着して硬化し、研磨特性が使用時間と共に
劣化し、被加工物を傷付けることがある。さらに加工液
に対する耐薬品性に劣る。独立気泡を有する親水性樹脂
多孔質体は、親水性であるが故にその独立気泡中に砥粒
が集まり硬化するため、常時、保湿状態を維持する必要
性、および目詰まり状態によってはドレッシングの必要
性があり、使用回数が低減する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、金属、ガラ
ス、ウェハ、各種半導体デバイスなどのＣＭＰに好適に
使用でき、砥粒スラリーの保持が良好で、非粘着性であ
ることから洗浄性が向上し、使用回数を増加することが
でき、しかも耐薬品性にも優れる研磨パッドを提供する
ことを目的とする。
ス、ウェハ、各種半導体デバイスなどのＣＭＰに好適に
使用でき、砥粒スラリーの保持が良好で、非粘着性であ
ることから洗浄性が向上し、使用回数を増加することが
でき、しかも耐薬品性にも優れる研磨パッドを提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、未焼
成ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の糸状また
は繊維化物の抄造物を焼成してなる焼成ＰＴＦＥ板状体
からなる研磨パッドに関する。
成ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の糸状また
は繊維化物の抄造物を焼成してなる焼成ＰＴＦＥ板状体
からなる研磨パッドに関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の研磨パッドはＰＴＦＥの
糸状または繊維化物の抄造物を焼成して得られるもので
あるため、微細な連通孔を有する多孔質構造となってい
る。多孔質構造としては、研磨対象とする物品の種類、
使用される砥粒の種類などによって適宜選定することが
できるが、通常、空隙率が２０〜８０％の範囲に入るよ
うな多孔質構造とすることが望ましい。
糸状または繊維化物の抄造物を焼成して得られるもので
あるため、微細な連通孔を有する多孔質構造となってい
る。多孔質構造としては、研磨対象とする物品の種類、
使用される砥粒の種類などによって適宜選定することが
できるが、通常、空隙率が２０〜８０％の範囲に入るよ
うな多孔質構造とすることが望ましい。
【０００８】原料となるＰＴＦＥとしては、テトラフル
オロエチレンの単独重合体でもよいし、少量のパーフル
オロビニルエーテルなどを共重合することにより変性さ
れた変性ＰＴＦＥでもよい（なお、本発明において特に
断らない限り変性ＰＴＦＥをも含めてＰＴＦＥとい
う）。ただし、これらはいずれも溶融加工できない含フ
ッ素重合体であり、耐薬品性、耐磨耗性、非粘着性に優
れ、しかも撥水撥油性にも優れた樹脂である。
オロエチレンの単独重合体でもよいし、少量のパーフル
オロビニルエーテルなどを共重合することにより変性さ
れた変性ＰＴＦＥでもよい（なお、本発明において特に
断らない限り変性ＰＴＦＥをも含めてＰＴＦＥとい
う）。ただし、これらはいずれも溶融加工できない含フ
ッ素重合体であり、耐薬品性、耐磨耗性、非粘着性に優
れ、しかも撥水撥油性にも優れた樹脂である。
【０００９】かかるＰＴＦＥの繊維化物としては、たと
えばつぎのフィブリル化繊維が好ましく例示できる。
えばつぎのフィブリル化繊維が好ましく例示できる。
【００１０】（１）平均繊維長１００〜５０００μｍで
平均形態係数１０以上のＰＴＦＥフィブリル化繊維。 このＰＴＦＥフィブリル化繊維は特公昭４２−５２４４
号公報に記載されており、乳化重合系ＰＴＦＥ粒子を機
械的に破砕処理（解砕処理）するという方法でフィブリ
ル化することにより得られる。平均形態係数とは、フィ
ブリル化繊維を顕微鏡で観察し、フィブリル化繊維の長
さの算術平均を繊維の幅の算術平均で除して得られる値
をいう。
平均形態係数１０以上のＰＴＦＥフィブリル化繊維。 このＰＴＦＥフィブリル化繊維は特公昭４２−５２４４
号公報に記載されており、乳化重合系ＰＴＦＥ粒子を機
械的に破砕処理（解砕処理）するという方法でフィブリ
ル化することにより得られる。平均形態係数とは、フィ
ブリル化繊維を顕微鏡で観察し、フィブリル化繊維の長
さの算術平均を繊維の幅の算術平均で除して得られる値
をいう。
【００１１】（２）押出し助剤を加えたＰＴＦＥのコロ
イド状粒子を細いノズルから押出してロッド状またはチ
ューブ状とし、任意の長さ（たとえば６〜２５ｃｍ）に
切断したのち、摩擦力を加えることによりフィブリル化
して得られる繊維。 このＰＴＦＥフィブリル化繊維は米国特許第３，００
３，９１２号明細書に記載されている。
イド状粒子を細いノズルから押出してロッド状またはチ
ューブ状とし、任意の長さ（たとえば６〜２５ｃｍ）に
切断したのち、摩擦力を加えることによりフィブリル化
して得られる繊維。 このＰＴＦＥフィブリル化繊維は米国特許第３，００
３，９１２号明細書に記載されている。
【００１２】ここで、本発明でいう「フィブリル化」と
は、ミクロ的には未焼成ＰＴＦＥの粒子にせん断力（摩
擦力や圧搾力）を加えると粒子自体がノード（節）を有
するフィブリルになる現象をいい、本発明で使用するフ
ィブリル化繊維はその結果得られる微細な繊維をいう。
この点で、ＰＴＦＥフィルムを解繊（または切断）して
得られる綿状繊維と異なる。
は、ミクロ的には未焼成ＰＴＦＥの粒子にせん断力（摩
擦力や圧搾力）を加えると粒子自体がノード（節）を有
するフィブリルになる現象をいい、本発明で使用するフ
ィブリル化繊維はその結果得られる微細な繊維をいう。
この点で、ＰＴＦＥフィルムを解繊（または切断）して
得られる綿状繊維と異なる。
【００１３】また、ＰＴＦＥの糸状物としては、たとえ
ばつぎのものがあげられる。
ばつぎのものがあげられる。
【００１４】（３）湿式紡糸法で得られた糸状物（フィ
ラメント）を短く切断して得られる繊維。 このＰＴＦＥ繊維は特開平３−９７９９３号公報に記載
されており、フィブリル化は生じていないと思われる
が、分枝がない点でＰＴＦＥフィルムを解繊（または切
断）して得られる綿状繊維と異なる。
ラメント）を短く切断して得られる繊維。 このＰＴＦＥ繊維は特開平３−９７９９３号公報に記載
されており、フィブリル化は生じていないと思われる
が、分枝がない点でＰＴＦＥフィルムを解繊（または切
断）して得られる綿状繊維と異なる。
【００１５】これらの未焼成ＰＴＦＥ糸状または繊維化
物（以下、併せて「繊維化物」という）から本発明の板
状の研磨パッドを作製する方法としては、たとえば未焼
成ＰＴＦＥ繊維化物を要すれば界面活性剤を添加した水
に投入して分散液とし、これを定法により抄紙して板状
の抄造体とし、乾燥（約１００℃）後、焼成（約３００
〜４００℃）する方法が例示できる。焼成温度と時間を
コントロールすることにより、完全焼成体とすることも
半焼成体とすることもできる。好ましい焼成温度は、高
温になればＰＴＦＥ繊維化物の収縮が起こる傾向がある
ため、３６０℃以下の温度である。
物（以下、併せて「繊維化物」という）から本発明の板
状の研磨パッドを作製する方法としては、たとえば未焼
成ＰＴＦＥ繊維化物を要すれば界面活性剤を添加した水
に投入して分散液とし、これを定法により抄紙して板状
の抄造体とし、乾燥（約１００℃）後、焼成（約３００
〜４００℃）する方法が例示できる。焼成温度と時間を
コントロールすることにより、完全焼成体とすることも
半焼成体とすることもできる。好ましい焼成温度は、高
温になればＰＴＦＥ繊維化物の収縮が起こる傾向がある
ため、３６０℃以下の温度である。
【００１６】また、抄紙して得られた板状抄造体を加圧
ロールなどで加圧処理して厚さを減らし、乾燥後、上記
と同様に焼成してもよい。この方法によれば密度を容易
に調節することができると共に、研磨時にかかる圧力に
対する変形量を減少させることができる。また、空孔率
の調整は、抄造時に分散液濃度を変更することにより可
能である。
ロールなどで加圧処理して厚さを減らし、乾燥後、上記
と同様に焼成してもよい。この方法によれば密度を容易
に調節することができると共に、研磨時にかかる圧力に
対する変形量を減少させることができる。また、空孔率
の調整は、抄造時に分散液濃度を変更することにより可
能である。
【００１７】焼成の結果、ＰＴＦＥ繊維化物は繊維同士
で融着して板状の形態を保持することができるようにな
り、また融着した繊維間で連通孔が形成され多孔質体と
なる。この連通孔の一部または全部は、研磨のために供
給されるスラリー状の砥粒（研磨用の無機微粒子）を保
持する場を提供する。
で融着して板状の形態を保持することができるようにな
り、また融着した繊維間で連通孔が形成され多孔質体と
なる。この連通孔の一部または全部は、研磨のために供
給されるスラリー状の砥粒（研磨用の無機微粒子）を保
持する場を提供する。
【００１８】本発明の研磨パッドにおいて、焼成ＰＴＦ
Ｅの板状体の少なくとも表面に無機微粒子を存在させて
もよい。すなわち、砥粒をＰＴＦＥ板状体に予め含有ま
たは固着させてなる砥粒一体型の研磨パッドとしてもよ
い。
Ｅの板状体の少なくとも表面に無機微粒子を存在させて
もよい。すなわち、砥粒をＰＴＦＥ板状体に予め含有ま
たは固着させてなる砥粒一体型の研磨パッドとしてもよ
い。
【００１９】焼成ＰＴＦＥの板状体の少なくとも表面に
無機微粒子を存在させる方法としては、（Ａ）フィブリ
ル化する前の未焼成ＰＴＦＥ粒子に造粒法（共凝析法）
などにより無機微粒子を含有させた無機微粒子含有ＰＴ
ＦＥ粒子を使用して、フィブリル化、抄紙、乾燥、焼成
を行なって無機微粒子含有ＰＴＦＥ板状体とする方法、
（Ｂ）ＰＴＦＥのフィブリル化工程、抄紙工程、乾燥工
程、焼成工程のいずれか１つの工程またはその前後に無
機微粒子を添加し、無機微粒子を固着させる方法などが
あげられる。
無機微粒子を存在させる方法としては、（Ａ）フィブリ
ル化する前の未焼成ＰＴＦＥ粒子に造粒法（共凝析法）
などにより無機微粒子を含有させた無機微粒子含有ＰＴ
ＦＥ粒子を使用して、フィブリル化、抄紙、乾燥、焼成
を行なって無機微粒子含有ＰＴＦＥ板状体とする方法、
（Ｂ）ＰＴＦＥのフィブリル化工程、抄紙工程、乾燥工
程、焼成工程のいずれか１つの工程またはその前後に無
機微粒子を添加し、無機微粒子を固着させる方法などが
あげられる。
【００２０】特に（Ａ）法では、無機微粒子がＰＴＦＥ
繊維化物の内部に含有され、一部表面に露出している形
態であるので、研磨によるまたはドレッシングによる表
面の更新に伴って、新たな無機微粒子が表面に出現し、
研磨効率を容易に回復できる。
繊維化物の内部に含有され、一部表面に露出している形
態であるので、研磨によるまたはドレッシングによる表
面の更新に伴って、新たな無機微粒子が表面に出現し、
研磨効率を容易に回復できる。
【００２１】研磨時には、もちろん外部からスラリー状
の無機微粒子（砥粒スラリー）を供給する方法を併用し
てもよい。
の無機微粒子（砥粒スラリー）を供給する方法を併用し
てもよい。
【００２２】無機微粒子の表面への存在率は、含有また
は固着といった形態、無機微粒子の種類、被研磨物の種
類や硬さなどによって異なり、適宜選定すればよい。含
有法（Ａ）の場合は、通常、２〜３０重量％の含有率と
することが適当である。
は固着といった形態、無機微粒子の種類、被研磨物の種
類や硬さなどによって異なり、適宜選定すればよい。含
有法（Ａ）の場合は、通常、２〜３０重量％の含有率と
することが適当である。
【００２３】無機微粒子としては、従来より砥粒として
各種の研磨に使用される無機微粒子であればよく、ヒュ
ームドシリカやコロイダルシリカ、沈降性シリカなどの
酸化ケイ素微粒子のほか、アルミナ微粒子、酸化セリウ
ム微粒子、二酸化マンガン微粒子、酸化ジルコニウム微
粒子またはこれらの混合微粒子などがあげられる。特に
精密研磨に採用されるＣＭＰにおいては、酸化ケイ素微
粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、二酸化マ
ンガン微粒子、酸化ジルコニウム微粒子のほか、これら
の混合微粒子などを使用する、低誘電率の被研磨物用、
あるいはシリコン、ガラスなどの被研磨物用の微粒子が
例示できる。無機微粒子の平均粒子径は０．０２〜０．
５μｍ程度である。
各種の研磨に使用される無機微粒子であればよく、ヒュ
ームドシリカやコロイダルシリカ、沈降性シリカなどの
酸化ケイ素微粒子のほか、アルミナ微粒子、酸化セリウ
ム微粒子、二酸化マンガン微粒子、酸化ジルコニウム微
粒子またはこれらの混合微粒子などがあげられる。特に
精密研磨に採用されるＣＭＰにおいては、酸化ケイ素微
粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、二酸化マ
ンガン微粒子、酸化ジルコニウム微粒子のほか、これら
の混合微粒子などを使用する、低誘電率の被研磨物用、
あるいはシリコン、ガラスなどの被研磨物用の微粒子が
例示できる。無機微粒子の平均粒子径は０．０２〜０．
５μｍ程度である。
【００２４】本発明の研磨パッドの厚さはパッドの形態
（単層または複層、積層など）などによって適宜選定す
ればよいが、通常、０．０５〜５ｍｍ程度の厚さの範囲
で使用される。
（単層または複層、積層など）などによって適宜選定す
ればよいが、通常、０．０５〜５ｍｍ程度の厚さの範囲
で使用される。
【００２５】本発明の研磨パッドを好適に使用できる用
途は、半導体関連としては、たとえばデバイス用研磨パ
ッド、シリコンウェハ用研磨パッド、フォトマスク用研
磨パッド、さらにはハードディスクドライブ用ＨＤ基板
（アルミニウム基板、ガラス基板、クリスタル基板）用
研磨パッドなどが例示できる。
途は、半導体関連としては、たとえばデバイス用研磨パ
ッド、シリコンウェハ用研磨パッド、フォトマスク用研
磨パッド、さらにはハードディスクドライブ用ＨＤ基板
（アルミニウム基板、ガラス基板、クリスタル基板）用
研磨パッドなどが例示できる。
【００２６】特に本発明の焼成ＰＴＦＥ板状体からなる
研磨パッドはＰＴＦＥ自体が比較的柔らかくしかも低摩
擦抵抗であるため、被研磨物が柔らかく傷付きやすい材
料である場合、たとえば配線メタルＣｕの埋め込み配線
（ダマシン配線）におけるＣＭＰにおいて好適に使用で
きる。
研磨パッドはＰＴＦＥ自体が比較的柔らかくしかも低摩
擦抵抗であるため、被研磨物が柔らかく傷付きやすい材
料である場合、たとえば配線メタルＣｕの埋め込み配線
（ダマシン配線）におけるＣＭＰにおいて好適に使用で
きる。
【００２７】
【実施例】つぎに本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
が、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではな
い。
【００２８】実施例１〜４ 未焼成ＰＴＦＥ粉末（ダイキン工業（株）製）を機械的
に破砕処理してフィブリル化し、得られたフィブリル化
繊維を水中で定法により抄紙し、乾燥して板状未焼成Ｐ
ＴＦＥ抄造体を作製した。この板状抄造体を３８０℃に
調節された炉中に５分間入れて焼成し、厚さ約０．５３
ｍｍ、平均空孔率７８容量％、平均引張強度１．３ＭＰ
ａ、伸び６２％、硬度（ＡＳＫＥＲ−ｃ）８０〜９０、
透気度５ｓｅｃ／ｃｍ2／３００ｃｍ2、坪量２４０ｇ／
ｍ2の焼成ＰＴＦＥ板状体からなる本発明の研磨パッド
を製造した。
に破砕処理してフィブリル化し、得られたフィブリル化
繊維を水中で定法により抄紙し、乾燥して板状未焼成Ｐ
ＴＦＥ抄造体を作製した。この板状抄造体を３８０℃に
調節された炉中に５分間入れて焼成し、厚さ約０．５３
ｍｍ、平均空孔率７８容量％、平均引張強度１．３ＭＰ
ａ、伸び６２％、硬度（ＡＳＫＥＲ−ｃ）８０〜９０、
透気度５ｓｅｃ／ｃｍ2／３００ｃｍ2、坪量２４０ｇ／
ｍ2の焼成ＰＴＦＥ板状体からなる本発明の研磨パッド
を製造した。
【００２９】この研磨パッドを使用し、被研磨物（テス
トピース）としてＳｉＯ2膜が厚さ１μｍに堆積したシ
リコンウェハ（１５ｍｍ角）を用い、ＳｉＯ2膜の研磨
を行なった。
トピース）としてＳｉＯ2膜が厚さ１μｍに堆積したシ
リコンウェハ（１５ｍｍ角）を用い、ＳｉＯ2膜の研磨
を行なった。
【００３０】研磨には図１に概略側面図として示す研磨
装置を使用した。図１において、１は上部シャフト、２
は上部プレート、３は下部シャフト、４は下部プレー
ト、５は被研磨物（テストピース）、６は研磨パッド、
７は砥粒スラリー供給装置、８は砥粒スラリーであり、
研磨パッド６を下部プレート４に両面テープにて取り付
け、被研磨物（テストピース）５を上部プレート２にバ
ッキング材９を介して取り付けた。ついで、ダイヤモン
ドドレッサーを用い、回転数３０〜８０ｒｐｍ、上部シ
ャフト１による研磨パッド６の押付け力１０〜８０ｋＰ
ａの条件でドレッシングを行なった。
装置を使用した。図１において、１は上部シャフト、２
は上部プレート、３は下部シャフト、４は下部プレー
ト、５は被研磨物（テストピース）、６は研磨パッド、
７は砥粒スラリー供給装置、８は砥粒スラリーであり、
研磨パッド６を下部プレート４に両面テープにて取り付
け、被研磨物（テストピース）５を上部プレート２にバ
ッキング材９を介して取り付けた。ついで、ダイヤモン
ドドレッサーを用い、回転数３０〜８０ｒｐｍ、上部シ
ャフト１による研磨パッド６の押付け力１０〜８０ｋＰ
ａの条件でドレッシングを行なった。
【００３１】研磨は、砥粒（無機酸化物）スラリーとし
て酸化ケイ素系スラリー（濃度１０重量％。実施例
１）、酸化セリウム系スラリー（濃度１０重量％。実施
例２）、酸化ジルコニウム系スラリー（濃度１０重量
％。実施例３）、および二酸化マンガン系スラリー（濃
度１０重量％。実施例４）を使用し、つぎに示す研磨条
件で行なった。 上部プレート２の研磨パッド６への押付け力：５０ｋＰ
ａ（５００ｇ／ｃｍ2） 砥粒スラリー滴下量：１０ｍｌ／ｍｉｎ 上部プレートの回転数：３０ｒｐｍ 下部プレートの回転数：３０ｒｐｍ 研磨時間：３分間
て酸化ケイ素系スラリー（濃度１０重量％。実施例
１）、酸化セリウム系スラリー（濃度１０重量％。実施
例２）、酸化ジルコニウム系スラリー（濃度１０重量
％。実施例３）、および二酸化マンガン系スラリー（濃
度１０重量％。実施例４）を使用し、つぎに示す研磨条
件で行なった。 上部プレート２の研磨パッド６への押付け力：５０ｋＰ
ａ（５００ｇ／ｃｍ2） 砥粒スラリー滴下量：１０ｍｌ／ｍｉｎ 上部プレートの回転数：３０ｒｐｍ 下部プレートの回転数：３０ｒｐｍ 研磨時間：３分間
【００３２】研磨終了後、研磨速度、被研磨物の表面粗
さ（Ｒａ）および表面状態、ならびに研磨パッドの状態
を以下の方法により調べた。結果を表１に示す。
さ（Ｒａ）および表面状態、ならびに研磨パッドの状態
を以下の方法により調べた。結果を表１に示す。
【００３３】（研磨速度）研磨により除かれた厚さ（ｎ
ｍ）、すなわち研磨量を研磨時間（分）で除した値であ
る。
ｍ）、すなわち研磨量を研磨時間（分）で除した値であ
る。
【００３４】（表面粗さ）非接触式測定装置（米国ワイ
コ社製のＴＯＰ２）にて測定した平均粗さ（Ｒａ）で評
価する。
コ社製のＴＯＰ２）にて測定した平均粗さ（Ｒａ）で評
価する。
【００３５】（表面状態）光学顕微鏡（倍率１００〜５
００倍）による観察または目視観察により、スクラッチ
の有無を調べる。
００倍）による観察または目視観察により、スクラッチ
の有無を調べる。
【００３６】（研磨パッドの状態）光学顕微鏡（倍率１
００〜５００倍）による目視観察、または走査型電子顕
微鏡（ＳＥＭ）写真により、研磨パッドの変形の大小を
調べる。
００〜５００倍）による目視観察、または走査型電子顕
微鏡（ＳＥＭ）写真により、研磨パッドの変形の大小を
調べる。
【００３７】
【表１】
【００３８】表１から明らかなように、本発明の焼成Ｐ
ＴＦＥ板状体からなる研磨パッドを用いるときは、被研
磨物の研磨速度が大きいにもかからわず表面粗さが小さ
く、高い研磨精度を達成し得る。これは、ＰＴＦＥ板状
体表面が撥水性であり、加工屑や反応生成物によるパッ
ドの目詰まりが防止できているからであると考えられ
る。
ＴＦＥ板状体からなる研磨パッドを用いるときは、被研
磨物の研磨速度が大きいにもかからわず表面粗さが小さ
く、高い研磨精度を達成し得る。これは、ＰＴＦＥ板状
体表面が撥水性であり、加工屑や反応生成物によるパッ
ドの目詰まりが防止できているからであると考えられ
る。
【００３９】比較例１ 研磨パッドとして独立気泡を有するポリウレタン多孔質
体を用い、砥粒スラリーとして酸化セリウム系スラリー
（濃度１０重量％）を用いたほかは実施例１と同じ条件
でＳｉＯ2膜の研磨を行ない、実施例１と同様にして評
価したところ、研磨速度は３３０〜３５０ｎｍ／ｍｉｎ
であり、研磨後のテストピースの表面粗さ（Ｒａ）は
０．６９〜０．７であった。テストピース表面にスクラ
ッチが多く認められ、また研磨パッドの表面構造の変化
（目詰まり）のため加工レートのバラツキが大きく、加
工特性が不安定であった。
体を用い、砥粒スラリーとして酸化セリウム系スラリー
（濃度１０重量％）を用いたほかは実施例１と同じ条件
でＳｉＯ2膜の研磨を行ない、実施例１と同様にして評
価したところ、研磨速度は３３０〜３５０ｎｍ／ｍｉｎ
であり、研磨後のテストピースの表面粗さ（Ｒａ）は
０．６９〜０．７であった。テストピース表面にスクラ
ッチが多く認められ、また研磨パッドの表面構造の変化
（目詰まり）のため加工レートのバラツキが大きく、加
工特性が不安定であった。
【００４０】実施例５ 被研磨物（テストピース）として、バリア膜を介してＣ
ｕ膜を堆積したシリコンウェハ（１５ｍｍ角）を使用
し、砥粒スラリーとしてアルミナ系スラリー（濃度５重
量％）を使用し、研磨条件を以下のとおりとしたほかは
実施例１と同様にしてＣｕ膜の研磨を行なった。 上部プレート２の研磨パッド６への押付け力：５０ｋＰ
ａ（５００ｇ／ｃｍ2） 砥粒スラリー滴下量：１０ｍｌ／ｍｉｎ 上部プレートの回転数：３０ｒｐｍ 下部プレートの回転数：３０ｒｐｍ 研磨時間：３分間
ｕ膜を堆積したシリコンウェハ（１５ｍｍ角）を使用
し、砥粒スラリーとしてアルミナ系スラリー（濃度５重
量％）を使用し、研磨条件を以下のとおりとしたほかは
実施例１と同様にしてＣｕ膜の研磨を行なった。 上部プレート２の研磨パッド６への押付け力：５０ｋＰ
ａ（５００ｇ／ｃｍ2） 砥粒スラリー滴下量：１０ｍｌ／ｍｉｎ 上部プレートの回転数：３０ｒｐｍ 下部プレートの回転数：３０ｒｐｍ 研磨時間：３分間
【００４１】この研磨実験について、実施例１と同様に
して評価したところ、研磨速度は３３０〜３５０ｎｍ／
ｍｉｎであり、研磨後のテストピースの表面粗さ（Ｒ
ａ）は０．８〜１．２であり、テストピース表面にスク
ラッチは認められず、また研磨パッドの変形は小さいも
のであった。
して評価したところ、研磨速度は３３０〜３５０ｎｍ／
ｍｉｎであり、研磨後のテストピースの表面粗さ（Ｒ
ａ）は０．８〜１．２であり、テストピース表面にスク
ラッチは認められず、また研磨パッドの変形は小さいも
のであった。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、精密研磨、特にＣＭＰ
に好適に使用でき、砥粒スラリーの保持が良好であり、
また研磨速度が大きいにもかかわらず研磨精度が良好
で、しかも洗浄性、耐薬品性にも優れる研磨パッドを提
供することができる。
に好適に使用でき、砥粒スラリーの保持が良好であり、
また研磨速度が大きいにもかかわらず研磨精度が良好
で、しかも洗浄性、耐薬品性にも優れる研磨パッドを提
供することができる。
【図１】本発明の実施例で使用した研磨装置の概略側面
図である。
図である。
１ 上部シャフト ２ 上部プレート ３ 下部シャフト ４ 下部プレート ５ 被研磨物 ６ 研磨パッド ７ 砥粒スラリー供給装置 ８ 砥粒スラリー ９ バッキング材
───────────────────────────────────────────────────── 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） // Ｄ０１Ｆ 6/12 Ｄ０１Ｆ 6/12 Ａ (72)発明者 南野 悦男 大阪府摂津市西一津屋１番１号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者 石割 和夫 大阪府摂津市西一津屋１番１号 ダイキン 工業株式会社淀川製作所内 (72)発明者 土肥 俊郎 埼玉県所沢市美原町３−2970−53 Ｆターム(参考） 3C058 AA09 CA04 CA06 CB02 CB03 CB05 DA12 DA17 3C063 AA10 AB07 BB01 BB03 EE26 FF23 4L035 BB03 BB44 CC20 DD19 DD20 FF01
Claims (6)
- 【請求項１】 未焼成ポリテトラフルオロエチレンの糸
状または繊維化物の抄造物を焼成してなる焼成ポリテト
ラフルオロエチレン板状体からなる研磨パッド。 - 【請求項２】 未焼成ポリテトラフルオロエチレンの繊
維化物が、平均繊維長１００〜５０００μｍで平均形態
係数１０以上のフィブリル化繊維である請求項１記載の
研磨パッド。 - 【請求項３】 未焼成ポリテトラフルオロエチレンの繊
維化物が、押出し助剤を加えたポリテトラフルオロエチ
レンのコロイド状粒子を細いノズルから押出してロッド
状またはチューブ状とし、任意の長さに切断したのち、
摩擦力を加えることによりフィブリル化して得られるフ
ィブリル化繊維である請求項１記載の研磨パッド。 - 【請求項４】 未焼成ポリテトラフルオロエチレンの糸
状物が、湿式紡糸法で得られた糸状物である請求項１記
載の研磨パッド。 - 【請求項５】 焼成ポリテトラフルオロエチレン板状体
表面の少なくとも一部に無機微粒子が存在している請求
項１〜４のいずれかに記載の研磨パッド。 - 【請求項６】 無機微粒子がシリカ微粒子、アルミナ微
粒子、酸化セリウム微粒子、二酸化マンガン微粒子、酸
化ジルコニウム微粒子またはこれらの混合微粒子である
請求項５記載の研磨パッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000352493A JP2002154051A (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 研磨パッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000352493A JP2002154051A (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 研磨パッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002154051A true JP2002154051A (ja) | 2002-05-28 |
Family
ID=18825380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000352493A Pending JP2002154051A (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 研磨パッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002154051A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112059898A (zh) * | 2019-06-10 | 2020-12-11 | 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 | 阳离子氟聚合物复合抛光垫 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS458165B1 (ja) * | 1965-10-26 | 1970-03-24 | ||
| JPS6288557U (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-06 | ||
| JPH03218690A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-26 | Tomoegawa Paper Co Ltd | プリント基板基材シート |
| JPH05285825A (ja) * | 1992-02-12 | 1993-11-02 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 研磨装置及びこれを用いた研磨方法 |
| JPH11114792A (ja) * | 1997-10-07 | 1999-04-27 | Canon Inc | 研磨装置 |
| JP2000228391A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-08-15 | Canon Inc | 半導体基板の精密研磨方法および装置 |
-
2000
- 2000-11-20 JP JP2000352493A patent/JP2002154051A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS458165B1 (ja) * | 1965-10-26 | 1970-03-24 | ||
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| CN112059898A (zh) * | 2019-06-10 | 2020-12-11 | 罗门哈斯电子材料Cmp控股股份有限公司 | 阳离子氟聚合物复合抛光垫 |
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