JP2003019658A - 研磨パッド - Google Patents

研磨パッド

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    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/205—Lapping pads for working plane surfaces provided with a window for inspecting the surface of the work being lapped

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨パッド本体の全面に多数の貫通孔を形成
して、ウエハ面内の平坦化と研磨レートを向上し、かつ
貫通孔内にスラリーが溜まるのを防止しながら、生産性
を向上する研磨パッドを提供する。 【解決手段】 円板状のパッド本体１０と、パッド本体
１０の一部に形成された透明な窓部材２と、を有する研
磨パッドである。パッド本体１０の略全面に多数の貫通
孔３が形成され、窓部材２に形成された貫通孔３に透明
樹脂部材４が充填されている。透明樹脂部材４は、窓部
材２を形成する樹脂と同質の樹脂で形成されるのが良
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、特にＣＭＰ（ケミカル−メカニカル ポリシング）
技術を用いた研磨装置において、ウエハ表面を研磨しな
がらウエハ表面の研磨レート（研磨によるウエハの除去
量）の終点検出を測定するために、レーザー光又は可視
光が通過するための透明な窓部材が一部に設けられた研
磨パッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】多層集積回路の製造中に、半導体ウエハ
の形態において、集積回路構造の平坦化をすることが望
ましい。
【０００３】平坦化は、通常ＣＭＰ技術、すなわち、ケ
ミカル−メカニカル ポリシングにより、研磨パッドを
装着した円形の回転板を有する下側定盤と、該研磨パッ
ド上にウエハを押し付ける上側定盤と、研磨パッドの上
にスラリーを供給する手段とを有する研磨装置を用いて
行われる。
【０００４】このＣＭＰ技術を用いた研磨装置におい
て、ウエハ表面の研磨をしながら、ウエハの研磨レート
を測定する方式がとられている。その測定方法は、研磨
パッドの裏側（定盤側）から、レーザー光を被研磨面に
照射して行うため、研磨パッドの一部にレーザー光が通
過するための透明な窓部材が必要となる。
【０００５】ところで、パッド本体の表面でのスラリー
の分散性を良くするために、パッド本体の表面にはパー
フォレートと呼ばれる微細な貫通孔を全面に亘って形成
することがある。そのような場合、窓部材に貫通孔が形
成されるとスラリーがその貫通孔を通って漏れたり、ま
た貫通孔に溜まったスラリーが、研磨レート測定の際の
ノイズの原因となってウエハの研磨レートの測定精度が
低下するという問題がある。そこで、従来では、窓部材
を避けてパッド本体の表面をパーフォレート加工してお
り、生産性が低下するという欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の実状に
着目してなされたものであって、その目的とするところ
は、従来のように窓部材を避けてパッド本体の表面をパ
ーフォレート加工する必要がない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、円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形
成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであっ
て、該パッド本体の略全面に多数の貫通孔が形成され、
該窓部材に形成された貫通孔に透明樹脂部材が充填され
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、前記透明樹脂部材
が、前記窓部材を形成する樹脂と同質の樹脂で形成され
ている。
【０００９】請求項３記載の研磨パッドは、円板状のパ
ッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓
部材と、を有する研磨パッドであって、該パッド本体の
略全面に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成され
た貫通孔を閉鎖するよう窓部材に透明樹脂フィルムが接
着されており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１０】一つの実施態様では、前記透明樹脂フィル
ムが、前記窓部材を形成する樹脂と同質の樹脂からな
る。
【００１１】本発明の作用は次の通りである。
【００１２】本発明の研磨パッドは、研磨パッド本体の
略全面に貫通孔が形成されていることにより、スラリー
の保持性と排出性を適正にでき、研磨レートを増加しな
がら研磨の均一性を向上することができる。しかも、窓
部材に形成された貫通孔には透明樹脂部材が充填されま
たは透明樹脂フィルムが接着されていることにより、貫
通孔にスラリー等が溜まって研磨レートの測定精度を低
下させることもない。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】図１および図２に示すように、研磨パッド
１００は、パッド本体１０と、該パッド本体１０の一部
に一体に形成された透明な窓部材２とを有する。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。
【００１５】研磨パッド１００は、さらに、パッド本体
１０の裏面に感圧接着剤層１２を介して発泡層等からな
る下地層１３が積層されている。さらに、この下地層１
３の裏面に感圧接着剤層１４を介して離型シート（図示
せず）が積層される。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１００
は使用される。
【００１６】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、これ
らの樹脂のうち、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。
【００１７】窓部材２を形成する樹脂としては、上記し
たパッド本体１０を形成するのに使用した樹脂に加え
て、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエー
テルサルホン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリテト
ラフルオロエチレンなどの透明樹脂を使用することがで
きる。これらを注型あるいは押出し成形し、所望とする
サイズや厚さにカットすることによって窓部材２を形成
することができる。
【００１８】パッド本体１０には、上記したように貫通
孔３が略全面に亘って形成されている。この貫通孔３の
内径は１〜３ｍｍが好ましい。また、その貫通孔３の密
度は２〜５個／ｃｍ2が好ましい。窓部材２に形成され
た貫通孔には、透明な樹脂が充填されている。その透明
樹脂部材４としては、ポリウレタン、ポリエステル、ア
クリル樹脂、ポリカーボネート、ナイロン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルサルホン、
ポリエチレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチ
レン等があげられる。また、窓部材２を形成する樹脂と
同質の樹脂を貫通孔３内に充填して硬化させることで透
明樹脂部材４を形成してもよい。
【００１９】このように、貫通孔３に透明樹脂部材４を
充填して貫通孔３を封止することにより、スラリーが貫
通孔３内へ浸入することを防止すると共に、レーザー光
が貫通孔３を通過する際のノイズの原因となることを防
止することができる。
【００２０】また、パッド本体１０の表面に複数の溝
を、従来より公知の方法で形成してもよい。溝の形状や
サイズあるいはパターンは目的に応じて変更することが
できる。例えば、同心円状の複数の溝であり得る。
【００２１】次に、研磨パッドの製造方法の一例を説明
する。
【００２２】窓部材２を形成する透明部材のブロックを
モールドの中に配置し、モールドの中にパッド本体１０
を形成する不透明樹脂を注入成型して成型物を得た後、
スライスしてパッドシートが得られる。あるいは、一枚
毎に研磨パッドを製造する場合には、窓部材２をモール
ドの中に配置し、モールドの中にパッド本体１０を形成
する不透明樹脂を注入成型して成型物を得、パッドシー
トを得てもよい。
【００２３】このようにして得たパッド本体１０の全面
に、打ち抜き機によって貫通孔３を形成する。
【００２４】次に、この研磨パッド本体１０に感圧接着
剤層１２、下地層１３、感圧接着剤層１４、離型シート
を順次積層して研磨パッド１００が作成される。上記下
地層１３には、窓部材２に相当する位置において開口部
１１が形成されている。
【００２５】本発明の研磨パッド１００の表面には多数
の貫通孔３を有しており、ウエハ等の被加工物１０と研
磨パッド１との間に供給された研磨スラリーが均一分散
され、均一研磨が行えると共に、研磨レートの測定精度
を低下させることもない。
【００２６】なお、上記実施例では、窓部材２に樹脂を
充填するようにしたが、透明樹脂フィルム５を、この貫
通孔３を塞ぐように窓部材２の表面および／または窓部
材２裏面に接着してもよい。この透明樹脂フィルム５と
しては、上記した透明樹脂部材４で用いたものを使用で
き、また窓部材２を形成した樹脂と同質の樹脂で形成す
るのが好ましい。例えば、窓部材２をポリウレタンで形
成した場合には、ポリウレタンフィルムを使用し、窓部
材２をポリエステルで形成した場合にはポリエステルフ
ィルムを使用するのがよい。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、窓部材の貫通孔内にス
ラリーが溜まるのを抑えて、研磨レートの検出精度が低
下することがない。また、従来のように、窓部材を避け
てパッド本体の表面をパーフォレート加工する必要がな
く、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨パッドの一実施例の断面図であ
る。
【図２】図１に示す研磨パッドの平面図である。
【図３】図２に示す研磨パッドの貫通孔部分の拡大断面
図である。
【図４】図２に示す研磨パッドの貫通孔部分の拡大断面
図である。
【図５】本発明の研磨パッドの他の実施例の貫通孔部分
の拡大断面図である。
【符号の説明】
２ 窓部材 ３ 貫通孔 ４ 透明樹脂部材 ５ 樹脂フィルム １０ パッド本体 １００ 研磨パッド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 円板状のパッド本体と、該パッド本体の
    一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッド
    であって、 該パッド本体の略全面に多数の貫通孔が形成され、該窓
    部材に形成された貫通孔に透明樹脂部材が充填されてい
    る研磨パッド。
  2. 【請求項２】 前記透明樹脂部材が、前記窓部材を形成
    する樹脂と同質の樹脂で形成されている請求項１に記載
    の研磨パッド。
  3. 【請求項３】 円板状のパッド本体と、該パッド本体の
    一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッド
    であって、 該パッド本体の略全面に多数の貫通孔が形成され、該窓
    部材に形成された貫通孔を閉鎖するよう窓部材に透明樹
    脂フィルムが接着されている研磨パッド。
  4. 【請求項４】 前記透明樹脂フィルムが、前記窓部材を
    形成する樹脂と同質の樹脂で形成されている請求項３に
    記載の研磨パッド。
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