JP2003165049A - 研磨パッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりも研磨効率が向上し且つ被研磨物の
加工面の傷付きが発生し難い研磨パッドを提供しようと
するもの。 【解決手段】 研磨作業面に略同心円状の溝部２を有
し、前記溝部２の外周側３は円周方向に傾斜され、研磨
回転時の遠心力により前記溝部２の傾斜からスラリーが
流出し易いようにした。この研磨パッドは、その研磨作
業面の溝部２の外周側３は円周方向に傾斜されて研磨回
転時の遠心力によりスラリーが流出し易いようにしたの
で、スラリーと一緒にパッド表面や被研磨物表面に付着
した研磨屑が洗い出され易い。またスラリーが溝部２か
らパッド表面に容易に排出され、砥粒や液が多く存在す
るため研磨能力が高まり研磨レートが向上する。さらに
スラリーが多く排出され、パッドや被研磨物に付着した
研磨屑を洗い流す効果が高くなるので被研磨物にキズが
付き難くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ウエハ等の被研
磨物の平坦化処理を行うときなどに使用される研磨パッ
ド（研磨布）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、化学的機械的研磨加工（ＣＭ
Ｐプロセス）等によりウエハ等の被研磨物の平坦化処理
を行うため研磨パッドが使用されている。

【０００３】図５及び図６に示すように、この研磨パッ
ド21には、新たに供給されたスラリーが被研磨物（図示
せず）との間の研磨作業面に浸入し易くするための複数
本の同心円状で断面矩形状の溝加工が施されており、こ
の溝22から浸入したスラリーにより研磨効率が向上する
という利点がある。

【０００４】しかし、研磨効率が向上する分、削られた
研磨屑などがパッドや被研磨物の表面に残り易くなり、
被研磨物の加工面の傷付きの発生の原因と成り易いとい
う問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこでこの発明は、従
来よりも研磨効率が向上し且つ被研磨物の加工面の傷付
きが発生し難い研磨パッドを提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明では次のような技術的手段を講じている。 この発明の研磨パッドは、研磨作業面に略同心円状
の溝部を有し、前記溝部の外周側は円周方向に傾斜さ
れ、研磨回転時の遠心力により前記溝部の傾斜からスラ
リーが流出し易いようにしたことを特徴とする。

【０００７】この研磨パッドは、その研磨作業面の溝部
の外周側は円周方向に傾斜されて研磨回転時の遠心力に
よりスラリーが流出し易いようにしたので、スラリーと
一緒にパッド表面や被研磨物表面に付着した研磨屑が洗
い出され易い。

【０００８】またスラリーが溝部からパッド表面に容易
に排出され、砥粒や液が多く存在するため研磨能力が高
まり研磨レートが向上する。さらにスラリーが多く排出
され、パッドや被研磨物に付着した研磨屑を洗い流す効
果が高くなるので被研磨物にキズが付き難くなる。 前記溝部の底部を、略角状としたこととしてもよ
い。

【０００９】このように構成すると、溝加工が容易であ
るという利点がある。 前記溝部の底面を、略平面状としたこととしてもよ
い。

【００１０】このように構成すると、十分な量のスラリ
ーを常にパッド表面に排出することができるという利点
がある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。 （実施形態１）この実施形態の研磨パッドは、化学的機
械的研磨加工（ＣＭＰプロセス）によりウエハ等の被研
磨物の平坦化処理を行うためのものである。

【００１２】図１及び図２に示すように、この研磨パッ
ド１は、新たに供給されたスラリーが被研磨物（図示せ
ず）との間の研磨作業面に浸入し易くするため、研磨作
業面に複数本の略同心円状の溝部２を有する。よって、
被研磨物との間にスラリーを円滑に供給することがで
き、溝部２に浸入したスラリーにより研磨効率が向上す
る。

【００１３】また図２に示すように、前記各溝部２の外
周側３は円周方向に傾斜され、研磨回転時の遠心力によ
り前記溝部２の傾斜からスラリーが流出し易いようにし
ている。尚、前記各溝部２の内周側４は垂直方向に形成
している。更に前記溝部２の底部５は、略角状としてい
る。

【００１４】次に、この実施形態の研磨パッドの使用状
態を説明する。

【００１５】研磨パッド１と被研磨物との間に順次スラ
リーが供給されて広がり、研磨作業面には十分な量のス
ラリーが保持される。

【００１６】この研磨パッド１は、その研磨作業面の溝
部２の外周側３は円周方向に傾斜されて研磨回転時の遠
心力によりスラリーが流出し易いようにしたので、スラ
リーと一緒にパッド表面や被研磨物表面に付着した研磨
屑が洗い出され易い。

【００１７】またスラリーが溝部２からパッド表面に容
易に排出され、砥粒や液が多く存在するため研磨能力が
高まり研磨レートが向上するという利点がある。さらに
スラリーが多く排出され、パッドや被研磨物に付着した
研磨屑を洗い流す効果が高くなるので被研磨物にキズが
付き難くなるという利点がある。

【００１８】すなわち従来の研磨パッドのような断面矩
形状の溝部２の形状よりスラリーの排出が容易なため、
パッドや被研磨物表面に付着している研磨屑を洗い流す
機能が高いので被研磨物にキズが入り難いという利点が
ある。特に、銅をＣＭＰ研磨する場合はキズが付き易い
のでこの研磨パッド１は非常に有効である。

【００１９】また溝部２の底部５は略角状としているの
で、溝加工が容易である。 （実施形態２）次に、実施形態２を実施形態１との相違
点を中心に説明する。

【００２０】図３及び図４に示すように、この研磨パッ
ド１は、新たに供給されたスラリーが被研磨物（図示せ
ず）との間の研磨作業面に浸入し易くするため、研磨作
業面に複数本の略同心円状の溝部２を有する。

【００２１】また前記各溝部２の外周側３は円周方向に
傾斜され、研磨回転時の遠心力により前記溝部２の傾斜
からスラリーが流出し易いようにしている。尚、前記各
溝部２の内周側４は垂直方向に形成している。

【００２２】そして前記溝部２の底面６を、略平面状と
している。したがって、溝部２の幅をそれ程大きくしな
くても十分な量のスラリーをパッド表面に排出すること
ができるという利点がある。

【００２３】この研磨パッド１は、半導体製造において
化学的機械的研磨加工（ＣＭＰプロセス）によりウエハ
等の被加工物の平坦化処理を行うときに以外に、シリコ
ンウエハに対する一次研磨、二次研磨、ファイナル研磨
用パッド、アルミ磁気ディスク研磨用パッド、液晶研磨
用パッド等の場合にも用いることができる。被研磨物と
しては以下のものが例示できる。 （１）シリコンとして、具体的にはポリッシュドウエ
ハ、拡散ウエハ、エピウエハがあり、これらの主用途と
してはＩＣ基板、ディスクリートがある。またダミー又
はモニターウエハ、再生ウエハ、バックサイドポリッシ
ュドウエハがあり、これらの主用途としてはテスト用ウ
エハ、パターン付きＩＣがある。さらに、ＳｉＯ₂ 、ポ
リシリコン、金属層間膜があり、これらの主用途として
は上述したＣＭＰがある。 （２）化合物として、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ガリ
ウム燐（ＧａＰ）、インジウム燐（ＩｎＰ）があり、こ
れらの主用途としては可視ＬＥＤ、赤外ＬＥＤ、ＦＥ
Ｔ、ＩＣがある。 （３）酸化物として、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リ
チウム、ＧＧＧがあり、これらの主用途としてはＳＡＷ
フィルターがある。 （４）ガラスとして、ＴＦＴ、ＳＴＮ、ＳＯＧ、フォト
マスク、オプチカルフラットガラス、ＴＶフェイス（テ
レビブラウン管）があり、これらの主用途としてはカラ
ー液晶基板、液晶基板、半導体基板、ステッパー用プリ
ズム、カラーテレビがある。 （５）磁気ディスクとして、アルミニウム、強化ガラ
ス、カーボンがあり、これらの主用途としてはハードデ
ィスクがある。 （６）その他に、サファイヤ、セラミックス、フェライ
ト、ステンレス、水晶、カラーフィルタがあり、これら
の主用途としては半導体基板、電子基板、振動子、カラ
ー液晶がある。

【００２４】

【実施例】次に、この発明の構成をより具体的に説明す
る。 （実施例１）図１及び図２に示すように、厚さ１．２７
ｍｍの研磨パッド１に、溝深さは０．７６ｍｍ、溝幅は
０．５１ｍｍ、溝ピッチは３．０５ｍｍの溝加工を研磨
パッド１の中心から同心円状に多数本（約７０本程度）
施した。また、溝部２の底部５の角度Ｒは４５度とし
た。 （実施例２）図３及び図４に示すように、厚さ１．２７
ｍｍの研磨パッド１に、溝深さは０．７６ｍｍ、溝幅は
０．７ｍｍ、溝ピッチは３．０５ｍｍの溝加工を研磨パ
ッド１の中心から同心円状に多数本（約７０本程度）施
した。

【００２５】また前記溝部２の底面６を略平面状にカッ
トしているが、カットしなかった場合の溝部２の底の角
度Ｒは４５度とした。 （比較例）図５及び図６に示すように、厚さ１．２７ｍ
ｍの研磨パッド１に、溝深さは０．７６ｍｍ、溝幅は
０．５１ｍｍ、溝ピッチは３．０５ｍｍの断面矩形状の
溝加工を研磨パッド１の中心から同心円状に多数本（約
７０本程度）施した。

【００２６】そして前記各研磨パッドを用いて研磨時の
スラリー流量を１００ｍｌ／ｍｉｎ、定盤回転数を６０
ｒｐｍとし、シリコンのウエハ表面の熱酸化膜を加工圧
が７．０ｐｓｉ（ｐｅｒ ｓｑｕａｒｅ ｉｎｃｈ）、
定盤回転速度が８０ｒｐｍ、被研磨物回転速度が４０ｒ
ｐｍ、研磨時間が６０ｓｅｃの条件で研磨した。

【００２７】その結果、研磨速度については実施例１、
２の研磨パッドの研磨レートは比較例の研磨パッドの約
１．５倍であった。

【００２８】また、仕上がり加工面の平坦性について
は、実施例１、２の加工面の傷付きの度合いは比較例の
研磨パッドの約４０％であった。

【００２９】

【発明の効果】この発明は上述のような構成であり、次
の効果を有する。

【００３０】スラリーと一緒にパッド表面や被研磨物表
面に付着した研磨屑が洗い出され易いので、従来よりも
研磨効率が向上し且つ被研磨物の加工面の傷付きが発生
し難い研磨パッドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の研磨パッドの実施形態１を説明する
平面図。

【図２】図１の研磨パッドの溝部を説明する要部拡大断
面斜視図。

【図３】この発明の研磨パッドの実施形態２を説明する
平面図。

【図４】図１の研磨パッドの溝部を説明する要部拡大断
面斜視図。

【図５】従来の研磨パッドを説明する平面図。

【図６】図５の研磨パッドの溝部を説明する要部拡大断
面斜視図。

【符号の説明】 ２ 溝部 ３ 外周側 ５ 底部 ６ 底面

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１２月２１日（２００１．１２．
２１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の研磨パッドの実施形態１を説明する
平面図。

【図２】図１の研磨パッドの溝部を説明する要部拡大断
面斜視図。

【図３】この発明の研磨パッドの実施形態２を説明する
平面図。

【図４】図３の研磨パッドの溝部を説明する要部拡大断
面斜視図。

【図５】従来の研磨パッドを説明する平面図。

【図６】図５の研磨パッドの溝部を説明する要部拡大断
面斜視図。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨作業面に略同心円状の溝部を有し、
   前記溝部の外周側は円周方向に傾斜され、研磨回転時の
   遠心力により前記溝部の傾斜からスラリーが流出し易い
   ようにしたことを特徴とする研磨パッド。
2. 【請求項２】 前記溝部の底部を、略角状とした請求項
   １記載の研磨パッド。
3. 【請求項３】 前記溝部の底面を、略平面状とした請求
   項１記載の研磨パッド。