JP2004009156A - Polishing pad and multiple layer type polishing pad - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad for chemical mechanical polishing having a recessed part of a specified shape on a polishing surface side and capable of restraining a scratch on a polished surface. <P>SOLUTION: This polishing pad has a plurality of ring grooves on the polishing surface side, and surface roughness of an inner surface of the groove is less than 20μm and in particular less than 10μm. Additionally depth of this groove is more than 0.1mm and in particular more than 0.2∼2.0mm, width is more than 0.1mm and in particular 2.0∼3.0mm and it is favorable that minimal distance between the adjacent grooves is more than 0.05mm and in particular 0.1∼10mm. Furthermore, it is favorable that this polishing pad has a non-water soluble matrix material containing a bridged polymer such as bridged 1, 2-polybutadiene and a non-water soluble particulate made of polysaccharide dispersed in this non water soluble matrix material. Additionally, this polishing pad can be made into a multi-layer type polishing pad on the back surface side of which a flexible supporting layer made of a resin foaming body etc. is arranged. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨パッド及び複層型研磨パッドに関する。更に詳しくは、研磨面側に、特定の形状の溝を有する研磨パッドに関する。本発明は、半導体装置の製造において広く利用される。特に半導体ウェハ等の表面の化学機械研磨等において好適である。
【0002】
【従来の技術】
近年、優れた平坦性を有する表面を形成することができる研磨方法として、Chemical Mechanical Polishing(CMP)が注目されている。CMPでは研磨パッドと被研磨面とを摺動させながら、研磨パッド表面に砥粒が分散された水系分散体であるスラリーを上方から流下させて研磨が行われる。このCMPにおいては、研磨パッドの性状及び特性等により研磨結果は大きく左右されることが知られている。
【0003】
この研磨パッドとして、その表面に溝を設けることにより研磨速度及び研磨結果を向上させる技術が、特開平11−70463号公報、特開平8−216029号公報及び特開平8−39423号公報等に開示されている。しかし、これらの技術を用いても未だ十分にスクラッチを防止できない場合がある。
また、発泡体を用いずにポアを形成できる研磨パッドとして、特表平8−500622号公報、特開2000−34416号公報、特開2000−33552号公報及び特開平2001−334455号公報等に開示された技術が知られている。しかし、これらの技術を用いても研磨時にポアが塞がることを抑制できない場合や、ドレッシング後にポアが塞がることを抑制できない場合があり、これにより研磨速度を十分に向上できない場合がある。更に、スラリーを研磨パッド上に十分に均一に分布させられない場合があり、これにより研磨速度を十分に向上させることができず、十分に均質な被研磨面が得られない場合がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の問題点を解決するものであり、スクラッチの発生を特に効果的に抑制することができる研磨パッド及び複層型研磨パッドを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の研磨パッドは、研磨面側に複数の環状の溝を有し、該溝の内面の表面粗さが20μm以下であり、化学機械研磨に用いることを特徴とする。
また、上記溝が同心円状に配設されている研磨パッドとすることができる。
更に、上記溝は、深さが0.1mm以上、幅が0.1mm以上であり、且つ隣り合う溝の間の最小距離が0.05mm以上である研磨パッドとすることができる。
また、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、該非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子とを有する研磨パッドとすることができる。
更に、上記溝は、切削及び/又は型成形により形成された研磨パッドとすることができる。
【0006】
本発明の複層型研磨パッドは、研磨面側に開口し、且つ内面の表面粗さが20μm以下である複数の環状の溝又は複数の環状の貫通孔を有する研磨層と、該研磨層の裏面側に配された支持層とを備え、化学機械研磨に用いることを特徴とする。
また、上記溝又は上記貫通孔は、同心円状に配設されている複層型研磨パッドとすることができる。
更に、上記溝又は上記貫通孔は、深さが0.1mm以上、幅が0.1mm以上であり、且つ隣り合う上記溝又は上記貫通孔の間の最小距離が0.05mm以上である研磨パッドとすることができる。
また、上記研磨層は、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、該非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子とを有する複層型研磨パッドとすることができる。
更に、上記溝又は上記貫通孔は、切削及び/又は型成形により形成された複層型研磨パッドとすることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
上記「溝」は、研磨パッドの研磨面側に開口する。この溝は、研磨時に供給されるスラリーを保持し、スラリーを研磨面により均一に分配する機能を有する。更に、研磨により生じた摩耗屑や使用済みスラリー等の廃棄物を一時的に滞留させ、この廃棄物を外部へ排出するための排出経路となる機能を有する。
【0008】
この溝は上記「環状」であればよく、その平面形状は特に限定されないが、例えば、円形、多角形(三角形、四角形、五角形等)、楕円形などとすることができる。また、研磨パッド上に形成されている溝の数は2本以上であれば特に限定されない。更に、これらの溝の配置も特に限定されないが、例えば、各溝が同心状(同心円状等)に配置されたもの(図1参照)、各溝が偏心して配置されたもの(図2参照)、一つの環状の溝で囲まれた研磨面の内側に複数の他の環状の溝が配置されたもの等とすることができる。これらの中でも、各溝が同心状に配置されたものが好ましく、更には、同心円状(複数の円形の溝が同心状に配置された状態)に配置されている研磨パッドがより好ましい。同心状に配置されている研磨パッドは他のものに比べて上記機能に優れる。また、同心円状であることにより、更にこれらの機能に優れ、また、溝の作製もより容易である。
一方、溝の幅方向における断面形状は特に限定されないが、例えば、平坦な側面と底面とにより形成された形状、U字形状、V字形状等とすることができる。
【0009】
この溝の大きさは特に限定されないが、例えば、溝の幅(図3における22)は0.1mm以上(より好ましくは0.1〜5mm、更に好ましくは0.2〜3mm)であることが好ましい。通常、幅が0.1mm未満である溝を形成するのは困難となる傾向にある。また、溝の深さは0.1mm以上(より好ましくは0.1〜2.5mm、更に好ましくは0.2〜2.0mm)であることが好ましい。溝の深さが0.1mm未満では研磨パッドの寿命が過度に短くなるため好ましくない。更に、溝の間隔は、隣り合う溝の間の最小距離(図3における23)が0.05mm以上(より好ましくは0.05〜100mm、更に好ましくは0.1〜10mm)であることが好ましい。この最小距離が0.05mm未満である溝を形成するのは困難となる傾向にある。また、溝の幅と隣り合う溝の間の距離との和であるピッチ(図3における21)は0.15mm以上(より好ましくは0.15〜105mm、更に好ましくは0.6〜13mm、特に好ましくは0.5〜2.2)であることが好ましい。
上記各好ましい範囲は各々の組合せとすることができる。即ち、例えば、幅が0.1mm以上、深さが0.1mm以上且つ上記最小距離が0.05mm以上であることが好ましく、幅が0.1〜5mm、深さが0.1〜2.5mm且つ上記最小距離が0.15〜105mmであることがより好ましく、幅が0.2〜3mm、深さが0.2〜2.0mm且つ上記最小距離が0.6〜13mmであることが更に好ましい。
【0010】
また、溝の内面の上記「表面粗さ」は20μm以下(好ましくは15μm以下、より好ましくは10μm以下、通常0.05μm以上)である。この表面粗さが20μm以下であることにより研磨時のスクラッチを効果的に防止できる。尚、この表面粗さは後述する測定方法による値であり、本発明の研磨パッドの少なくとも使用前におけるものである。
【0011】
溝の内面の表面粗さが20μm以下ということは、大きな凹凸がない状態である。大きな凹凸がある場合、特に大きな凸部(例えば、溝の形成時に生じる削り残し等からなる)は、研磨中に脱離し、これがスクラッチの原因となる。更に、この脱離した凸部が研磨中の圧力や摩擦熱等により圧縮される等して形成される異物や、脱離した凸部と研磨屑、スラリー中の固形分等とが作用等して形成される異物等によってもスクラッチを生じる場合がある。また、ドレッシング時にもこれらの凸部は脱離して同様な不具合を招く場合がある。
また、表面粗さが20μm以下であるとスクラッチを防止できることに加えて、上記溝としての機能、特に、スラリーを研磨面に分配する機能及び廃棄物を外部へ排出する機能が特に効率よく発揮される。
【0012】
この表面粗さは、使用前の研磨パッドの表面の異なる3視野について表面粗さを測定できる測定器等を用いて各々平均表面粗さを測定し、得られた3つの平均表面粗さから求めた平均値である。用いる測定器等は特に限定されず、例えば、三次元表面構造解析顕微鏡、走査型レーザー顕微鏡、電子線表面携帯解析装置等の光学式表面粗さ測定器や、触針式表面粗さ計等の接触式表面粗さ測定器を用いることができる。
【0013】
尚、研磨面にはこれらの環状の溝以外にも、他の形状の溝や凹部を備えることもできる。他の形状の溝としては、例えば、研磨パッドの径方向に平面形状が直線である溝(通常、環状の溝と交差する)を挙げることができる。また、凹部としては、円形や多角形等の平面形状で開口する凹部(ドットパターン)を挙げることができる。
【0014】
この溝を備える研磨パッドは、研磨パッドとしての機能を発揮できればどのようなものから構成されていてもよい。しかし、研磨パッドとしての機能の中でも、特に、研磨時にスラリーを保持し、研磨屑を一時的に滞留させる等の機能を有するポアが研磨時までに形成されていることが好ましい。このため、水溶性粒子と水溶性粒子が分散された非水溶性マトリックスとを備えるか、又は、空洞が分散して形成された非水溶性マトリクス材(発泡体等)を備えることが好ましい。このうち、前者は、水溶性粒子が研磨時にスラリー(媒体分と固形分とを含有する)の水系媒体分と接触し、溶解又は膨潤して脱離する。そして、脱離により形成されたポアにスラリーを保持できる。一方、後者は、空洞として予め形成されているポアにスラリーを保持できる。
【0015】
上記「非水溶性マトリックス」を構成する材料は特に限定されないが、所定の形状及び性状への成形が容易であり、適度な硬度や、適度な弾性等を付与できることなどから、通常、有機材料を用いる。この有機材料としては、熱可塑性樹脂、エラストマー、ゴム(架橋ゴム)及び硬化樹脂(熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等、熱、光等により硬化された樹脂)等を単独又は組み合わせて用いることができる。
【0016】
このうち、熱可塑性樹脂としては、1,2−ポリブタジエン樹脂、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂{(メタ)アクリレート系樹脂等}、ビニルエステル樹脂(アクリル樹脂を除く)、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等を挙げることができる。
【0017】
エラストマーとしては、1,2−ポリブタジエン等のジエン系エラストマー、、ポリオレフィン系エラストマー(TPO)、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、その水素添加ブロック共重合体(SEBS)等のスチレン系エラストマー、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー(TPU)、熱可塑性ポリエステル系エラストマー(TPEE)、ポリアミド系エラストマー(TPAE)等の熱可塑性エラストマー、シリコーン樹脂系エラストマー、フッ素樹脂系エラストマー等を挙げることができる。
【0018】
ゴムとしては、ブタジエン系ゴム(高シスブタジエンゴム、低シスブタジエンゴム等)、イソプレン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、スチレン−イソプレン系ゴム等の共役ジエン系ゴム、アクロルニトリル−ブタジエン系ゴム等のニトリル系ゴム、アクリル系ゴム、エチレン−プロピレン系ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム等のエチレン−α−オレフィン系ゴム及びブチルゴムや、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のその他のゴムを挙げることができる。
硬化樹脂としては、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン−ウレア系樹脂、ウレア系樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール系樹脂、ビニルエステル系樹脂等を挙げることができる。
また、これらの有機材料は、酸無水物基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基等により変性されたものであってもよい。変性により、後述する水溶性粒子や、スラリーとの親和性を調節することができる。
これらの有機材料は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
【0019】
更に、これらの有機材料は、その一部又は全部が架橋された架橋重合体でもよく、非架橋重合体でもよい。従って、非水溶性マトリックスは、架橋重合体のみからなってもよく、架橋重合体と非架橋重合体との混合物であってもよく、非架橋重合体のみからなってもよい。しかし、架橋重合体を含有する(架橋重合体のみ、又は架橋重合体と非架橋重合体との混合物)ことが好ましい。架橋重合体を含有することにより、上記溝の内面の表面粗さを20μm以下に容易にできると共に、非水溶性マトリックスに弾性回復力が付与され、研磨時に研磨パッドにかかるずり応力による変位を小さく抑えることができる。また、研磨時及びドレッシング時に非水溶性マトリックスが過度に引き延ばされ塑性変形してポアが埋まること、更には、研磨パッド表面が過度に毛羽立つこと等を効果的に抑制できる。従って、ドレッシング時にもポアが効率よく形成され、研磨時のスラリーの保持性の低下が防止でき、更には、毛羽立ちが少なく研磨平坦性を阻害しない。尚、上記架橋を行う方法は特に限定されず、有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物等を用いた化学架橋、電子線照射等による放射線架橋などにより行うことができる。
【0020】
この架橋重合体としては、上記有機材料の中でも架橋ゴム、硬化樹脂、架橋された熱可塑性樹脂及び架橋されたエラストマー等を用いることができる。更に、これらの中でも、多くのスラリー中に含有される強酸や強アルカリに対して安定であり、且つ吸水による軟化が少ないことから架橋熱可塑性樹脂及び/又は架橋エラストマーが好ましい。また、架橋熱可塑性樹脂及び架橋エラストマーのうちでも、有機過酸化物を用いて架橋されたものが特に好ましく、更には、架橋1,2−ポリブタジエンがより好ましい。これにより表面粗さが20μm以下である溝を容易に形成することができる。
【0021】
これら架橋重合体の含有量は特に限定されないが、非水溶性マトリックス全体の30体積%以上(より好ましくは50体積%以上、更に好ましくは70体積%以上、100体積%であってもよい)であることが好ましい。非水溶性マトリックス中の架橋重合体の含有量が30体積%未満では十分に架橋重合体を含有する効果を発揮させることができない場合がある。
【0022】
架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスは、JIS K 6251に準じて非水溶性マトリックスからなる試験片を80℃において破断させた場合に、破断後に残留する伸び(以下、単に「破断残留伸び」という)が100%以下とすることができる。即ち、破断した後の標線間合計距離が破断前の標線間距離の2倍以下となる。この破断残留伸びは30%以下(更に好ましくは10%以下、とりわけ好ましくは5%以下、通常0%以上)であることがより好ましい。破断残留伸びが100%を超えると、研磨時及び面更新時に研磨パッド表面から掻き取られた又は引き延ばされた微細片がポアを塞ぎ易くなる傾向にあり好ましくない。尚、この「破断残留伸び」とは、JIS K 6251「加硫ゴムの引張試験方法」に準じて、試験片形状ダンベル状3号形、引張速度500mm/分、試験温度80℃で引張試験において試験片を破断させた場合に、破断して分割された試験片の各々の標線から破断部までの合計距離から、試験前の標線間距離を差し引いた伸びである。また、実際の研磨においては摺動により発熱するため温度80℃における試験である。
【0023】
上記「水溶性粒子」は、研磨パッド中において水系分散体であるスラリーと接触することにより非水溶性マトリックスから脱離する粒子である。この脱離は、スラリー中に含有される水等との接触により溶解することで生じてもよく、この水等を含有して膨潤し、ゲル状となることで生じるものであってもよい。更に、この溶解又は膨潤は水によるものばかりでなく、メタノール等のアルコール系溶剤を含有する水系混合媒体との接触によるものであってもよい。
【0024】
この水溶性粒子は、ポアを形成する効果以外にも、研磨パッド中においては、研磨パッドの押し込み硬さを大きくする効果を有する。即ち、例えば、水溶性粒子を含有することにより本発明の研磨パッドのショアD硬度は35以上(より好ましくは50〜90、更に好ましくは60〜85、通常100以下)にすることができる。ショアD硬度が35以上であると、被研磨体に負荷できる圧力を大きくでき、これに伴い研磨速度を向上させることができる。更に加えて、高い研磨平坦性が得られる。従って、この水溶性粒子は、研磨パッドにおいて十分な押し込み硬さを確保できる中実体であることが特に好ましい。
【0025】
この水溶性粒子を構成する材料は特に限定されないが、例えば、有機系水溶性粒子及び無機系水溶性粒子を挙げることができる。有機系水溶性粒子としては、糖類(でんぷん、デキストリン及びシクロデキストリン等の多糖類、乳糖、マンニット等)、セルロース類(ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース等)、蛋白質、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキサイド、水溶性の感光性樹脂、スルフォン化ポリイソプレン、スルフォン化ポリイソプレン共重合体等から形成されたものを挙げることができる。更に、無機系水溶性粒子としては、酢酸カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、リン酸カリウム、硝酸マグネシウム等から形成されたものを挙げることができる。これらの水溶性粒子は、上記各材料を単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。更に、所定の材料からなる1種の水溶性粒子であってもよく、異なる材料からなる2種以上の水溶性粒子であってもよい。
【0026】
また、水溶性粒子の平均粒径は0.1〜500μm(より好ましくは0.5〜100μm)とすることが好ましい。即ち、ポアの大きさは0.1〜500μm(より好ましくは0.5〜100μm)であることが好ましい。水溶性粒子の平均粒径が0.1μm未満であると、形成されるポアの大きさが使用する砥粒より小さくなるためスラリーを十分に保持できる研磨パッドが得難くなる傾向にある。一方、500μmを超えると、形成されるポアの大きさが過大となり得られる研磨パッドの機械的強度及び研磨速度が低下する傾向にある。
【0027】
この水溶性粒子の含有量は、非水溶性マトリックスと水溶性粒子との合計を100体積%とした場合に、水溶性粒子は10〜90体積%(より好ましくは15〜60体積%、更に好ましくは20〜40体積%)であることが好ましい。水溶性粒子の含有量が10体積%未満であると、得られる研磨パッドにおいてポアが十分に形成されず研磨速度が低下する傾向にある。一方、90体積%を超えて水溶性粒子を含有する場合は、得られる研磨パッドにおいて研磨パッド内部に存在する水溶性粒子が膨潤又は溶解することを十分に防止でき難くなる傾向にあり、研磨パッドの硬度及び機械的強度を適正な値に保持し難くなる。
【0028】
また、水溶性粒子は、研磨パッド内において表層に露出した場合にのみ水溶し、研磨パッド内部では吸湿し、更には膨潤しないことが好ましい。このため水溶性粒子は最外部の少なくとも一部に吸湿を抑制する外殻を備えることができる。この外殻は水溶性粒子に物理的に吸着していても、水溶性粒子と化学結合していても、更にはこの両方により水溶性粒子に接していてもよい。このような外殻を形成する材料としては、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリシリケート等を挙げることができる。尚、この外殻は水溶性粒子の一部のみに形成されていても十分に上記効果を得ることができる。
【0029】
上記非水溶性マトリックスは、水溶性粒子との親和性並びに非水溶性マトリックス中における水溶性粒子の分散性を制御するため、相溶化剤を含有することができる。相溶化剤としては、酸無水物基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、オキサゾリン基及びアミノ基等により変性された重合体、ブロック共重合体、並びにランダム共重合体、更に、種々のノニオン系界面活性剤、カップリング剤等を挙げることができる。
【0030】
更に、非水溶性マトリックスは、上記相溶化剤以外にも、従来からスラリーに含有されている砥粒、酸化剤、アルカリ金属の水酸化物、酸、pH調節剤、界面活性剤及びスクラッチ防止剤等の1種又は2種以上を含有することができる。これにより研磨時に水のみを供給して研磨を行うことも可能となる。
上記砥粒としては、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア及びチタニア等からなる粒子を挙げることができる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
上記酸化剤としては、過酸化水素、過酢酸、過安息香酸、tert−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物、過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸化合物、重クロム酸カリウム等の重クロム酸化合物、ヨウ素酸カリウム等のハロゲン酸化合物、硝酸及び硝酸鉄等の硝酸化合物、過塩素酸等の過ハロゲン酸化合物、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、並びにへテロポリ酸等が挙げられる。これらの酸化剤のうちでは、分解生成物が無害である過酸化水素及び有機過酸化物の他、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩が特に好ましい。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0031】
上記アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、及び水酸化セシウム等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
上記酸としては有機酸及び無機酸が挙げられる。このうち有機酸としては、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、グルコン酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、マロン酸、ギ酸、シユウ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸及びフタル酸等が挙げられる。また、無機酸としては、硝酸、塩酸及び硫酸等が挙げられる。これら酸は1種又は2種以上を用いることができる。
【0032】
上記界面活性剤としてはカチオン系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤等が挙げられる。このうちアニオン系界面活性剤としては、脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩等を挙げることができる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0033】
上記スクラッチ防止剤としては、ビフェノール、ビピリジル、2−ビニルピリジン及び4−ビニルピリジン、サリチルアルドキシム、o−フェニレンジアミン及びm−フェニレンジアミン、カテコール、o−アミノフェノール、チオ尿素、N−アルキル基含有(メタ)アクリルアミド、N−アミノアルキル基含有(メタ)アクリルアミド、7−ヒドロキシ−5−メチル−1,3,4−トリアザインドリジン、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、フタラジン、メラミン及び3−アミノ−5,6−ジメチル−1,2,4−トリアジン等が挙げられる。これらは1種又は2種以上を用いることができる。
【0034】
また、非水溶性マトリックスは、上記相溶化剤、上記従来からスラリーに含有されている各種材料以外に、充填剤、軟化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤等の各種の添加剤を含有することができる。このうち充填剤としては炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー等の剛性を向上させる材料、及びシリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア、酸化チタン、酸化ジルコニウム、二酸化マンガン、三酸化二マンガン、炭酸バリウム等の研磨効果を備える材料等を用いてもよい。
【0035】
本発明の研磨パッドの形状は特に限定されないが、例えば、円盤状、ベルト状、ローラー状等とすることができ、研磨装置に応じて適宜選択することが好ましい。また、使用前における研磨パッドの大きさも特に限定されないが、円盤状の研磨パッドでは、例えば、直径0.5〜500cm(更に1.0〜250cm、特に20〜200cm)、厚さ0.1mmを超え且つ100mm以下(特に1〜10mm)とすることができる。
【0036】
本発明の研磨パッドの製造方法は特に限定されず、研磨パッドの有する溝の形成方法も特に限定されない。例えば、予め研磨パッドとなる研磨パッド用組成物を得、この組成物を所望の概形に成形した後、切削加工により溝を形成することができる。更に、溝となるパターンが形成された金型を用いて研磨パッド用組成物を金型成形することにより、研磨パッドの概形と共に溝を同時に形成することができる。また、金型成形によると容易に溝の内面の表面粗さを20μm以下にすることができる。尚、研磨パッドが発泡体等の非水溶性マトリックス中に空洞が分散されたものである場合には、通常、非水溶性マトリックスの表面にスキン層が形成され、ポアが形成されないために用いることができない。
【0037】
また、研磨パッド用組成物を得る方法は特に限定されないが、例えば、所定の有機材料等の必要な材料を混練機等により混練して得ることができる。混練機としては従来より公知のものを用いることができる。例えば、ロール、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機(単軸、多軸)等の混練機を挙げることができる。更に、水溶性粒子を含有する研磨パッドを得るための水溶性粒子を含有する研磨パッド用組成物は、例えば、非水溶性マトリックス、水溶性粒子及びその他の添加剤等を混練して得ることができる。但し、通常、混練時には加工し易いように加熱して混練されるが、この時の温度において水溶性粒子は固体であることが好ましい。固体であることにより、非水溶性マトリックスとの相溶性の大きさに関わらず水溶性粒子を前記の好ましい平均粒径で分散させることができる。
従って、使用する非水溶性マトリックスの加工温度により、水溶性粒子の種類を選択することが好ましい。
【0038】
本発明の複層型研磨パッドは、(1)研磨面側に開口し且つ内面の表面粗さが20μm以下である複数の環状の溝を有する研磨層と、研磨層の裏面側に配された支持層とを備えるもの、又は、(2)研磨面側に開口し且つ内面の表面粗さが20μm以下である複数の環状の貫通孔を有する研磨層と、研磨層の裏面側に配された支持層とを備えるものである。
【0039】
このうち、前者の複層型研磨パッドにおける研磨層としては、前記本発明の研磨パッドを適用することができる。
また、支持層としては、研磨層等を研磨層の裏面側で支える層である。この支持層の特性は特に限定されないが、研磨層に比べてより軟質であることが好ましい。より軟質な支持層を備えることにより、研磨層の厚さが薄い(例えば、5mm以下)場合であっても、研磨時に研磨層が浮き上がることや、研磨層の表面が湾曲すること等を防止でき、安定して研磨を行うことができる。この支持層の硬度は、研磨層の硬度の90%以下(更には80%以下、特に70%以下、通常10%以上)であることが好ましい。更には、ショアD硬度において70以下(より好ましくは60以下、更に好ましくは50以下)であることが好ましい。
【0040】
また、支持層は、多孔質体(発泡体)であっても、非多孔質体であってもよい。更に、その平面形状は特に限定されず、研磨層と同じであっても異なっていてもよい。この支持層の平面形状としては、例えば、円形、多角形(四角形等)などとすることができる。また、その厚さも特に限定されないが、例えば、0.1〜5mm(更に好ましくは0.5〜2mm)とすることができる。
支持層を構成する材料も特に限定されないが、所定の形状及び性状への成形が容易であり、適度な弾性等を付与できることなどから有機材料を用いることが好ましい。有機材料としては、前記研磨パッドにおける非水溶性マトリックスを構成する有機材料を適用することができる。但し、支持層を構成する有機材料は架橋重合体であっても、非架橋重合体であってもよい。
【0041】
一方、後者の複層型研磨パッドにおける研磨層は、前記本発明の研磨パッドにおける環状の溝が、研磨面側から裏面側まで貫通した環状の貫通孔を備えるものである。この環状の貫通孔の平面形状、配置、断面形状及び大きさ(幅、隣り合う貫通孔間の最小距離及びピッチ)等は前記研磨パッドにおける溝における形状及び大きさを適用できる。尚、環状の貫通孔の大きさのうち深さは、研磨層の厚さ(例えば、前記研磨パッドの厚さを適用できる)と同じである。また、この研磨層は、裏面側で支持層等の他の層と接着又は接合等されることで、環状の貫通孔により分離された研磨層は所定の形状が保持される。また、スラリーが貫通孔を通して研磨に供されずに流出することもない。
また、支持層としては、上記支持層を適用することができる。
【0042】
これらの本発明の複層型研磨パッドにおいては、上記支持層は1層のみを備えていてもよく、2層以上を備えていてもよい。また、この支持層と研磨層とは直接接して積層されていてもよく、他の層を介して積層されていてもよい。更に、支持層は、研磨層又は他の層に接着剤、接着材(接着テープ等)などにより接着されていてもよく、部分的に溶融されることにより一体的に接合されていもてよい。
【0043】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
[1]研磨パッドの製造
実施例1
架橋されて非水溶性マトリックスとなる1,2−ポリブタジエン(ジェイエスアール株式会社製、商品名「JSR RB830」)80体積部と、水溶性粒子であるβ−サイクロデキストリン(横浜国際バイオ研究所株式会社製、商品名「デキシーパールβ−100」、平均粒径20μm)20体積部とを、160℃に調温されたルーダーにより混練し、白色ペレットを得た。その後、有機過酸化物(日本油脂株式会社製、商品名「パークミルD−40」)0.3体積部を配合して、120℃にて更に混練し、次いで、混練物を金型内に押出し、170℃で18分加熱し、架橋させて、直径60cm、厚さ2.5mmの円盤状の成形体を得た。その後、この成形体の一面側に切削加工機(加藤機械株式会社製)を用いて、幅が0.5mm、深さが1mm、ピッチが1.5mm(隣り合う溝の間の距離は1mmとなる。)である同心円状の溝を形成した(図1参照)。
【0044】
次いで、3次元表面構造解析顕微鏡(キヤノン株式会社製、型式「Zygo New View 5032」)を用い、溝の内面の表面粗さを異なる3視野において測定した。その結果、すべての視野における表面粗さの実測値は1.1〜4.8μmの範囲に収まっており、最大粗さは側面で4.5μm、底面で4.8μmであり、表面粗さは1.8μmであった。
更に、研磨パッドの断面を光学顕微鏡により拡大し、撮影した写真による説明図を図4に示す。
【0045】
実施例2
架橋されて非水溶性マトリックスとなる1,2−ポリブタジエン(ジェイエスアール株式会社製、商品名「JSR RB840」)100体積部と、β−サイクロデキストリン(横浜国際バイオ研究所株式会社製、商品名「デキシーパールβ−100」)にポリペプチドをコーティングしてなる水溶性粒子(平均粒径20μm)100体積部とを、160℃に調温されたルーダーにより混練し、白色ペレットを得た。その後、この白色ペレットに有機過酸化物(日本油脂株式会社製、商品名「パーヘキシン25B」)0.3体積部を配合して、120℃にて更に混練して白色ペレットを得た。次いで、有機過酸化物が添加されたこの白色ペレットを金型内に入れ、190℃で10分加熱し、架橋させて、直径60cm、厚さ2.5mmの円盤状の成形体を得た。その後、この成形体の一面側に実施例1と同じ切削加工機を用いて、幅が0.5mm、深さが0.5mm、ピッチが1.2mm(隣り合う溝の間の距離は0.7mmとなる。)である同心円状の溝を形成した。
次いで、溝の内面の表面粗さを実施例1と同様に測定した。その結果、すべての視野における表面粗さの実測値は1.0〜4.2μmの範囲に収まっており、最大粗さは側面で3.9μm、底面で4.2μmであり、表面粗さは1.5μmであった。
【0046】
比較例1
幅が0.25mm、深さが0.4mm、ピッチが1.5mmの環状の溝を有する発泡ポリウレタン製の研磨パッド(ロデール・ニッタ株式会社製、商品名「IC1000」)の溝の内面の表面粗さを実施例1と同様に測定した。その結果、すべての視野における表面粗さの実測値は25〜200μmの範囲で大きくばらついており、表面粗さは150μmであった。
更に、研磨パッドの断面を光学顕微鏡により拡大して、撮影した写真による説明図を図5に示す。
【0047】
[2]研磨性能等の評価
実施例1、2及び比較例1の研磨パッドをそれぞれ研磨装置(SFT社製、型式「ラップマスター LM−15」)の定盤上に装着し、定盤の回転数50rpm、3倍に希釈した化学機械研磨用スラリー(ジェイエスアール株式会社製、品名「CMS 1101」)を流量100cc/分の条件で、SiO膜ウェハを2分間研磨し、各々の研磨パッドを用いた場合の、研磨速度、スクラッチの有無、異物の有無及びポアの状態を評価した。各々の測定方法は以下による。
【0048】
(1)研磨速度:光学式膜厚計により研磨前後の膜厚を測定し、これらの膜厚から算出した。
(2)スクラッチ及び異物の有無:研磨後のシリカ膜ウェハの研磨面を電子顕微鏡により観察して確認した。
スクラッチの有無の評価基準は、○;スクラッチが認められない、×;スクラッチが認められる、である。また、異物の有無の評価基準は、○;異物が認められない、×;異物が認められる、である。
(3)ポアの状態:研磨パッドの表面を#400のダイヤモンド砥石で5分間研削してドレッシングし、その後、ドレッシングされた表面のポアの状態を電子顕微鏡により観察した。
評価基準は、○;実質的にすべてのポアが開口している、×;一部のポアが塞がっている、である。
以上、(1)〜(3)の結果を表1に併記する。
【0049】
【表1】

Figure 2004009156
【0050】
表面粗さの測定結果から、比較例1の研磨パッドでは、溝の内面は凹凸が激しく、不均質であることが分かる。また、図5によると大きな凸部が認められる。更に、「詳説 半導体CMP技術」(土井俊郎編著、株式会社工業調査会出版、初版第1刷)の114ページに掲載されている図3.63は、比較例1で用いた研磨パッドと同じ発泡ポリウレタン製の研磨パッド(ロデール・ニッタ株式会社製、商品名「IC1000」)の走査型電子顕微鏡による写真である。この写真からも、実施例1による図4に比べて大きな凹凸が溝内に存在していることが分かる。
【0051】
また、表1の結果より、この研磨パッドにより研磨した被研磨面には、スクラッチ及び異物が認められた。また、ドレッシング後のポアの状態も一部が塞がれ、開口していなかった。特にドレッシングにより塞がれ易い溝の開口部周辺のポアはほとんど塞がっていた。更に、実施例1に対する研磨速度は1/4、また、実施例2に対する研磨速度は1/5と大きく劣っていることが分かる。これは研磨時に異物等によりポアが塞がれていたためであると考えられる。
【0052】
これに対して、実施例1及び2の研磨パッドでは、溝内部の側面及び底面ともに表面粗さが非常に小さく、平滑である。このことは図4からも確認できる。そのため、被研磨面にはスクラッチがほとんど認められず、異物もほとんど認められなかった。更に、ドレッシング後においてもポアはほとんど完全に開口しており、特に溝の開口部周辺のポアもすべて開口していた。また、研磨速度は比較例1に対して実施例1は4倍、実施例2は5倍も早いものであった。これは、ポアが異物によって塞がれていないためであると考えられる。
【0053】
【発明の効果】
本発明の研磨パッドによれば、溝内部で発生する異物等によるスクラッチを効果的に抑えられる。
また、溝が特定の深さ、幅及び間隔を有する場合は、スクラッチの発生がより確実に抑えられる。
更に、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、水溶性粒子とを有する場合は、溝の内面の表面粗さを20μm以下に容易に抑えることができ、ドレッシングによってもポアが塞がれず、スラリーが十分に保持され、研磨速度を大きくすることができる。
また、溝が切削及び/又は型成形により形成された場合は、溝内面の表面粗さを容易に小さくすることができ、スクラッチの発生をより十分に抑えることができる。
本発明の複層型研磨パッドによれば、溝内部で発生する異物等によるスクラッチを効果的に抑えられるとともに、パッドの研磨面とウェハ等の被研磨面とを十分に密着させることができ、研磨速度を向上させることもできる。
更に、溝又は貫通孔が特定の深さ、幅及び間隔を有する場合は、スクラッチの発生がより確実に抑えられる。
また、研磨層が架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、水溶性粒子とを有する場合は、研磨層の溝又は貫通孔の内面の表面粗さを20μm以下に容易に抑えることができ、ドレッシングによってもポアが塞がれず、スラリーが十分に保持され、研磨速度を大きくすることができる。
更に、溝又は貫通孔が切削及び/又は型成形により形成された場合は、溝内面の表面粗さを容易に小さくすることができ、スクラッチの発生をより十分に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の研磨パッド及び複層型研磨パッドの一例の模式的な平面図である。
【図2】本発明の研磨パッド及び複層型研磨パッドの一例の模式的な平面図である。
【図3】本発明の研磨パッド及び複層型研磨パッドの溝を含む一部横断面の模式図である。
【図4】実施例1の研磨パッドの一部断面の顕微鏡写真による説明図である。
【図5】比較例1の研磨パッドの一部断面の顕微鏡写真による説明図である。
【符号の説明】
1;研磨パッド又は複層型研磨パッド、12;環状の溝又は環状の貫通孔、21;ピッチ、22;溝又は貫通孔の幅、23;隣り合う溝の間の距離。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing pad and a multilayer polishing pad. More specifically, the present invention relates to a polishing pad having a groove of a specific shape on a polishing surface side. The present invention is widely used in the manufacture of semiconductor devices. Particularly, it is suitable for chemical mechanical polishing of the surface of a semiconductor wafer or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a polishing method capable of forming a surface having excellent flatness, chemical mechanical polishing (CMP) has attracted attention. In CMP, polishing is performed by sliding a slurry, which is an aqueous dispersion in which abrasive grains are dispersed on the polishing pad surface, from above while sliding the polishing pad and the surface to be polished. In this CMP, it is known that a polishing result is greatly affected by properties and characteristics of a polishing pad.
[0003]
Techniques for improving the polishing rate and the polishing result by providing grooves on the surface of the polishing pad are disclosed in JP-A-11-70463, JP-A-8-216029, JP-A-8-39423, and the like. Have been. However, there are cases where scratches cannot be sufficiently prevented even by using these techniques.
Further, as a polishing pad capable of forming pores without using a foam, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-500622, JP-A-2000-34416, JP-A-2000-33552, JP-A-2001-334455, etc. The disclosed technology is known. However, even if these techniques are used, it may not be possible to prevent the pores from being clogged during polishing, or it may not be possible to prevent the pores from being clogged after dressing, which may not be able to sufficiently improve the polishing rate. Further, the slurry may not be sufficiently uniformly distributed on the polishing pad in some cases, whereby the polishing rate cannot be sufficiently improved, and a sufficiently uniform surface to be polished may not be obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the conventional problems described above, and an object of the present invention is to provide a polishing pad and a multilayer polishing pad that can particularly effectively suppress the occurrence of scratches.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The polishing pad of the present invention has a plurality of annular grooves on the polishing surface side, and the inner surface of the grooves has a surface roughness of 20 μm or less, and is used for chemical mechanical polishing.
Further, the polishing pad can be a polishing pad in which the grooves are arranged concentrically.
Further, the groove may be a polishing pad having a depth of at least 0.1 mm, a width of at least 0.1 mm, and a minimum distance between adjacent grooves of at least 0.05 mm.
Further, a polishing pad having a water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer and water-soluble particles dispersed in the water-insoluble matrix can be obtained.
Further, the groove may be a polishing pad formed by cutting and / or molding.
[0006]
The multilayer polishing pad of the present invention has a polishing layer having a plurality of annular grooves or a plurality of annular through holes which are open to the polishing surface side and whose inner surface has a surface roughness of 20 μm or less; And a support layer disposed on the back surface side, wherein the support layer is used for chemical mechanical polishing.
Further, the groove or the through-hole may be a multi-layered polishing pad arranged concentrically.
Further, the groove or the through hole has a depth of at least 0.1 mm, a width of at least 0.1 mm, and a minimum distance between adjacent grooves or the through holes of at least 0.05 mm. It can be.
Further, the polishing layer can be a multilayer polishing pad having a water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer and water-soluble particles dispersed in the water-insoluble matrix.
Further, the groove or the through hole may be a multi-layer polishing pad formed by cutting and / or molding.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The “groove” is opened on the polishing surface side of the polishing pad. This groove has a function of holding the slurry supplied during polishing and distributing the slurry more evenly to the polishing surface. Further, it has a function of temporarily retaining waste such as wear debris and used slurry generated by polishing, and serving as a discharge path for discharging the waste to the outside.
[0008]
The planar shape of the groove is not particularly limited, and may be, for example, a circle, a polygon (a triangle, a square, a pentagon, etc.), an ellipse, or the like. The number of grooves formed on the polishing pad is not particularly limited as long as it is two or more. Further, the arrangement of these grooves is not particularly limited. For example, those in which each groove is arranged concentrically (concentrically or the like) (see FIG. 1) and those in which each groove is arranged eccentrically (see FIG. 2) One in which a plurality of other annular grooves are arranged inside the polishing surface surrounded by one annular groove can be used. Among these, the one in which each groove is arranged concentrically is preferable, and the polishing pad in which the grooves are arranged concentrically (a state in which a plurality of circular grooves are arranged concentrically) is more preferable. A polishing pad arranged concentrically has an excellent function as compared with other polishing pads. In addition, the concentric shape further enhances these functions, and facilitates the formation of the groove.
On the other hand, the cross-sectional shape of the groove in the width direction is not particularly limited.
[0009]
Although the size of the groove is not particularly limited, for example, the width of the groove (22 in FIG. 3) may be 0.1 mm or more (more preferably 0.1 to 5 mm, further preferably 0.2 to 3 mm). preferable. Usually, it tends to be difficult to form a groove having a width of less than 0.1 mm. Also, the depth of the groove is preferably 0.1 mm or more (more preferably 0.1 to 2.5 mm, more preferably 0.2 to 2.0 mm). If the depth of the groove is less than 0.1 mm, the life of the polishing pad becomes excessively short, which is not preferable. Further, the interval between the grooves is preferably such that the minimum distance (23 in FIG. 3) between the adjacent grooves is 0.05 mm or more (more preferably 0.05 to 100 mm, further preferably 0.1 to 10 mm). . It tends to be difficult to form a groove whose minimum distance is less than 0.05 mm. The pitch (21 in FIG. 3) which is the sum of the width of the groove and the distance between adjacent grooves is 0.15 mm or more (more preferably 0.15 to 105 mm, further preferably 0.6 to 13 mm, particularly It is preferably from 0.5 to 2.2).
Each of the above preferred ranges can be a combination of each. That is, for example, it is preferable that the width is 0.1 mm or more, the depth is 0.1 mm or more, and the minimum distance is 0.05 mm or more, and the width is 0.1 to 5 mm and the depth is 0.1 to 2. It is more preferable that the minimum distance is 5 mm and the minimum distance is 0.15 to 105 mm, the width is 0.2 to 3 mm, the depth is 0.2 to 2.0 mm, and the minimum distance is 0.6 to 13 mm. More preferred.
[0010]
The “surface roughness” of the inner surface of the groove is 20 μm or less (preferably 15 μm or less, more preferably 10 μm or less, and usually 0.05 μm or more). When the surface roughness is 20 μm or less, scratches during polishing can be effectively prevented. The surface roughness is a value measured by a measuring method described later, and is at least before the polishing pad of the present invention is used.
[0011]
When the surface roughness of the inner surface of the groove is 20 μm or less, there is no large unevenness. When there are large irregularities, particularly large convex portions (for example, formed of uncut portions generated during the formation of grooves) are detached during polishing, which causes scratches. Further, foreign matter formed by compression of the detached convex portion due to pressure, frictional heat, or the like during polishing, and the detached convex portion and polishing debris, solid content in the slurry, etc. act. In some cases, scratches may also occur due to foreign matter or the like that is formed. Also, at the time of dressing, these projections may come off and cause similar problems.
When the surface roughness is 20 μm or less, scratches can be prevented, and in addition, the function as the grooves, particularly, the function of distributing the slurry to the polishing surface and the function of discharging waste to the outside are exhibited particularly efficiently. You.
[0012]
The surface roughness was determined from the three average surface roughnesses obtained by measuring the average surface roughness using a measuring instrument or the like capable of measuring the surface roughness in three different visual fields on the surface of the polishing pad before use. Average value. The measuring instrument used is not particularly limited. For example, a three-dimensional surface structure analysis microscope, a scanning laser microscope, an optical surface roughness measuring instrument such as an electron beam surface portable analyzer, a stylus type surface roughness meter, etc. A contact surface roughness meter can be used.
[0013]
Note that, in addition to these annular grooves, grooves and recesses of other shapes may be provided on the polishing surface. Examples of the groove having another shape include, for example, a groove whose planar shape is linear in the radial direction of the polishing pad (usually intersecting with an annular groove). Examples of the concave portion include a concave portion (dot pattern) that is opened in a planar shape such as a circle or a polygon.
[0014]
The polishing pad having the groove may be made of any material as long as it can function as a polishing pad. However, among the functions as a polishing pad, it is particularly preferable that pores having a function of retaining slurry at the time of polishing and temporarily retaining polishing wastes be formed by the time of polishing. For this reason, it is preferable to provide a water-soluble particle and a water-insoluble matrix in which the water-soluble particles are dispersed, or a water-insoluble matrix material (foam or the like) in which cavities are dispersed. Among them, in the former, the water-soluble particles come into contact with the aqueous medium portion of the slurry (containing the medium portion and the solid portion) at the time of polishing, and dissolve or swell to be eliminated. Then, the slurry can be held in the pores formed by the desorption. On the other hand, the latter can hold the slurry in pores that are preformed as cavities.
[0015]
The material constituting the `` water-insoluble matrix '' is not particularly limited, but is usually formed of an organic material because it can be easily formed into a predetermined shape and properties, and can have appropriate hardness and appropriate elasticity. Used. As the organic material, a thermoplastic resin, an elastomer, a rubber (crosslinked rubber), a cured resin (a thermosetting resin, a photocurable resin, etc., a resin cured by heat, light, or the like) or the like may be used alone or in combination. Can be.
[0016]
Among them, as the thermoplastic resin, 1,2-polybutadiene resin, polyolefin resin such as polyethylene, polystyrene resin, polyacrylic resin {(meth) acrylate resin, etc.}, vinyl ester resin (excluding acrylic resin) , A polyester resin, a polyamide resin, a fluororesin such as polyvinylidene fluoride, a polycarbonate resin, a polyacetal resin, and the like.
[0017]
Examples of the elastomer include diene elastomers such as 1,2-polybutadiene, styrene elastomers such as polyolefin elastomer (TPO), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), and hydrogenated block copolymer (SEBS) thereof. Examples include thermoplastic elastomers such as elastomers, thermoplastic polyurethane elastomers (TPU), thermoplastic polyester elastomers (TPEE), and polyamide elastomers (TPAE), silicone resin elastomers, and fluororesin elastomers.
[0018]
Examples of the rubber include conjugated diene rubbers such as butadiene rubber (high cis butadiene rubber, low cis butadiene rubber, etc.), isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, styrene-isoprene rubber, and acrylonitrile-butadiene rubber. Other rubbers such as nitrile rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-α-olefin rubber such as ethylene-propylene-diene rubber and butyl rubber, and silicone rubber and fluorine rubber can be mentioned. .
Examples of the cured resin include urethane resins, epoxy resins, acrylic resins, unsaturated polyester resins, polyurethane-urea resins, urea resins, silicon resins, phenol resins, and vinyl ester resins. it can.
These organic materials may be modified with an acid anhydride group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, or the like. By the modification, the affinity with the water-soluble particles and the slurry described below can be adjusted.
These organic materials may be used alone or in combination of two or more.
[0019]
Further, these organic materials may be a crosslinked polymer in which a part or all thereof is crosslinked, or may be a non-crosslinked polymer. Therefore, the water-insoluble matrix may be composed of only a crosslinked polymer, may be a mixture of a crosslinked polymer and a noncrosslinked polymer, or may be composed of only a noncrosslinked polymer. However, it is preferable to contain a crosslinked polymer (only a crosslinked polymer or a mixture of a crosslinked polymer and a non-crosslinked polymer). By containing the cross-linked polymer, the surface roughness of the inner surface of the groove can be easily reduced to 20 μm or less, and the water-insoluble matrix is provided with an elastic recovery force, and the displacement due to shear stress applied to the polishing pad during polishing is reduced. Can be suppressed. In addition, it is possible to effectively prevent the water-insoluble matrix from being excessively stretched during the polishing and the dressing, resulting in plastic deformation and filling of the pores, and the polishing pad surface being excessively fuzzed. Therefore, pores are efficiently formed even during dressing, and the retention of slurry during polishing can be prevented from lowering. In addition, there is little fluffing and the polishing flatness is not impaired. The method for performing the above-mentioned crosslinking is not particularly limited, and the crosslinking can be performed by chemical crosslinking using an organic peroxide, sulfur, a sulfur compound or the like, radiation crosslinking by electron beam irradiation or the like.
[0020]
As the crosslinked polymer, among the above organic materials, a crosslinked rubber, a cured resin, a crosslinked thermoplastic resin, a crosslinked elastomer, and the like can be used. Further, among these, crosslinked thermoplastic resins and / or crosslinked elastomers are preferable because they are stable to strong acids and strong alkalis contained in many slurries and have little softening due to water absorption. Among the crosslinked thermoplastic resins and crosslinked elastomers, those crosslinked using an organic peroxide are particularly preferable, and crosslinked 1,2-polybutadiene is more preferable. Thus, a groove having a surface roughness of 20 μm or less can be easily formed.
[0021]
Although the content of these crosslinked polymers is not particularly limited, it is 30% by volume or more (more preferably 50% by volume or more, even more preferably 70% by volume or more, or 100% by volume) of the whole water-insoluble matrix. Preferably, there is. When the content of the crosslinked polymer in the water-insoluble matrix is less than 30% by volume, the effect of containing the crosslinked polymer may not be sufficiently exhibited.
[0022]
The water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer is an elongation remaining after breaking when a test piece made of the water-insoluble matrix is broken at 80 ° C. in accordance with JIS K6251 (hereinafter simply referred to as “residual elongation at break”). ) Can be set to 100% or less. That is, the total distance between the marked lines after breaking is not more than twice the distance between the marked lines before breaking. This residual elongation at break is more preferably at most 30% (more preferably at most 10%, particularly preferably at most 5%, usually at least 0%). When the residual elongation at break exceeds 100%, fine pieces scraped or elongated from the polishing pad surface during polishing and surface renewal tend to easily block the pores, which is not preferable. The “residual elongation at break” refers to a dumbbell-shaped No. 3 test piece in accordance with JIS K 6251 “Tensile test method for vulcanized rubber”, a tensile speed of 500 mm / min, and a tensile test at a test temperature of 80 ° C. When the test piece is broken, the elongation is obtained by subtracting the distance between the mark lines before the test from the total distance from each mark line to the fracture portion of the test piece divided by breaking. Further, in actual polishing, heat is generated by sliding, so that the test is performed at a temperature of 80 ° C.
[0023]
The “water-soluble particles” are particles that are released from the water-insoluble matrix by coming into contact with a slurry that is an aqueous dispersion in the polishing pad. This desorption may be caused by dissolving by contact with water or the like contained in the slurry, or may be caused by swelling and gelation containing the water or the like. Further, the dissolution or swelling may be caused not only by water but also by contact with an aqueous mixed medium containing an alcoholic solvent such as methanol.
[0024]
The water-soluble particles have the effect of increasing the indentation hardness of the polishing pad in the polishing pad, in addition to the effect of forming pores. That is, for example, the polishing pad of the present invention can have a Shore D hardness of 35 or more (more preferably 50 to 90, further preferably 60 to 85, usually 100 or less) by containing water-soluble particles. When the Shore D hardness is 35 or more, the pressure that can be applied to the object to be polished can be increased, and accordingly, the polishing rate can be improved. In addition, high polishing flatness is obtained. Therefore, it is particularly preferable that the water-soluble particles are solid bodies capable of securing sufficient indentation hardness in the polishing pad.
[0025]
The material constituting the water-soluble particles is not particularly limited, and examples thereof include organic water-soluble particles and inorganic water-soluble particles. Organic water-soluble particles include sugars (polysaccharides such as starch, dextrin and cyclodextrin, lactose, mannitol, etc.), celluloses (hydroxypropylcellulose, methylcellulose, etc.), proteins, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid And polyethylene oxide, water-soluble photosensitive resin, sulfonated polyisoprene, sulfonated polyisoprene copolymer and the like. Further, examples of the inorganic water-soluble particles include those formed from potassium acetate, potassium nitrate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium chloride, potassium bromide, potassium phosphate, magnesium nitrate, and the like. These water-soluble particles can be used alone or in combination of two or more. Furthermore, one kind of water-soluble particles made of a predetermined material may be used, or two or more kinds of water-soluble particles made of different materials may be used.
[0026]
Further, the average particle size of the water-soluble particles is preferably 0.1 to 500 μm (more preferably 0.5 to 100 μm). That is, the pore size is preferably 0.1 to 500 μm (more preferably 0.5 to 100 μm). If the average particle size of the water-soluble particles is less than 0.1 μm, the size of the pores formed will be smaller than the abrasive grains used, and it tends to be difficult to obtain a polishing pad that can sufficiently hold the slurry. On the other hand, if it exceeds 500 μm, the size of the formed pores becomes excessive, and the mechanical strength and polishing rate of the obtained polishing pad tend to decrease.
[0027]
As for the content of the water-soluble particles, when the total of the water-insoluble matrix and the water-soluble particles is 100% by volume, the water-soluble particles are 10 to 90% by volume (more preferably 15 to 60% by volume, still more preferably). Is preferably 20 to 40% by volume). When the content of the water-soluble particles is less than 10% by volume, pores are not sufficiently formed in the obtained polishing pad, and the polishing rate tends to decrease. On the other hand, when the content of the water-soluble particles exceeds 90% by volume, it tends to be difficult to sufficiently prevent swelling or dissolution of the water-soluble particles present inside the polishing pad in the obtained polishing pad. It is difficult to maintain the hardness and the mechanical strength at appropriate values.
[0028]
It is preferable that the water-soluble particles are water-soluble only when exposed to the surface layer in the polishing pad, absorb moisture inside the polishing pad, and do not swell. For this reason, the water-soluble particles can have an outer shell that suppresses moisture absorption at least at a part of the outermost part. This outer shell may be physically adsorbed to the water-soluble particles, may be chemically bonded to the water-soluble particles, or may be in contact with the water-soluble particles by both. Examples of a material forming such an outer shell include epoxy resin, polyimide, polyamide, and polysilicate. The above effect can be sufficiently obtained even if this outer shell is formed only in a part of the water-soluble particles.
[0029]
The water-insoluble matrix may contain a compatibilizer in order to control the affinity with the water-soluble particles and the dispersibility of the water-soluble particles in the water-insoluble matrix. Examples of the compatibilizer include polymers modified with acid anhydride groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, epoxy groups, oxazoline groups and amino groups, block copolymers, random copolymers, and various nonionics. Surfactants, coupling agents and the like can be mentioned.
[0030]
Further, the water-insoluble matrix is, in addition to the above-mentioned compatibilizer, abrasive grains, oxidizing agents, alkali metal hydroxides, acids, pH adjusters, surfactants and anti-scratch agents conventionally contained in the slurry. And the like, or one or more thereof. Thus, it becomes possible to perform polishing by supplying only water during polishing.
Examples of the abrasive grains include particles made of silica, alumina, ceria, zirconia, titania, and the like. One or more of these can be used.
Examples of the oxidizing agent include organic peroxides such as hydrogen peroxide, peracetic acid, perbenzoic acid, and tert-butyl hydroperoxide; permanganate compounds such as potassium permanganate; and dichromic acids such as potassium dichromate. Compounds, halogen acid compounds such as potassium iodate, nitric acid compounds such as nitric acid and iron nitrate, perhalic acid compounds such as perchloric acid, persulfates such as ammonium persulfate, and heteropoly acids. Among these oxidizing agents, hydrogen peroxide and organic peroxides whose decomposition products are harmless, and persulfates such as ammonium persulfate are particularly preferable. One or more of these can be used.
[0031]
Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, and cesium hydroxide. One or more of these can be used.
Examples of the acid include an organic acid and an inorganic acid. Among them, organic acids include paratoluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, isoprenesulfonic acid, gluconic acid, lactic acid, citric acid, tartaric acid, malic acid, glycolic acid, malonic acid, formic acid, oxalic acid, succinic acid, fumaric acid , Maleic acid and phthalic acid. In addition, examples of the inorganic acid include nitric acid, hydrochloric acid, and sulfuric acid. One or more of these acids can be used.
[0032]
Examples of the surfactant include a cationic surfactant and an anionic surfactant. Among them, examples of the anionic surfactant include fatty acid soap, carboxylate such as alkyl ether carboxylate, sulfonate such as alkylbenzene sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, α-olefin sulfonate, and higher alcohol sulfate. Examples thereof include sulfates such as ester salts, alkyl ether sulfates, and polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, and phosphate esters such as alkyl phosphate esters. One or more of these can be used.
[0033]
Examples of the scratch inhibitor include biphenol, bipyridyl, 2-vinylpyridine and 4-vinylpyridine, salicylaldoxime, o-phenylenediamine and m-phenylenediamine, catechol, o-aminophenol, thiourea, and N-alkyl group-containing. (Meth) acrylamide, N-aminoalkyl group-containing (meth) acrylamide, 7-hydroxy-5-methyl-1,3,4-triazaindolizine, 5-methyl-1H-benzotriazole, phthalazine, melamine and 3- Amino-5,6-dimethyl-1,2,4-triazine and the like. One or more of these can be used.
[0034]
In addition, the water-insoluble matrix includes, in addition to the compatibilizer and the various materials conventionally included in the slurry, a filler, a softener, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, a lubricant, a plasticizer, and the like. Can be contained. Among them, fillers such as calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, clay and other materials for improving rigidity, and silica, alumina, ceria, zirconia, titanium oxide, zirconium oxide, manganese dioxide, manganese trioxide, barium carbonate, etc. A material having a polishing effect or the like may be used.
[0035]
The shape of the polishing pad of the present invention is not particularly limited, but may be, for example, a disk shape, a belt shape, a roller shape, or the like, and is preferably appropriately selected according to a polishing apparatus. Also, the size of the polishing pad before use is not particularly limited. For a disk-shaped polishing pad, for example, the diameter is 0.5 to 500 cm (further 1.0 to 250 cm, particularly 20 to 200 cm) and the thickness is 0.1 mm. It can be more than 100 mm or less (especially 1 to 10 mm).
[0036]
The method for manufacturing the polishing pad of the present invention is not particularly limited, and the method for forming the groove of the polishing pad is not particularly limited. For example, a composition for a polishing pad to be a polishing pad is obtained in advance, the composition is formed into a desired general shape, and then a groove can be formed by cutting. Further, by forming the composition for a polishing pad by use of a mold having a pattern in which a groove is formed, the groove can be formed simultaneously with the general shape of the polishing pad. Further, the surface roughness of the inner surface of the groove can be easily reduced to 20 μm or less according to the die molding. In addition, when the polishing pad is one in which cavities are dispersed in a water-insoluble matrix such as a foam, it is usually used because a skin layer is formed on the surface of the water-insoluble matrix and pores are not formed. Can not.
[0037]
The method for obtaining the polishing pad composition is not particularly limited. For example, the polishing pad composition can be obtained by kneading necessary materials such as a predetermined organic material using a kneader or the like. A conventionally known kneader can be used. For example, kneading machines such as rolls, kneaders, Banbury mixers, and extruders (single-screw, multi-screw) can be used. Further, a polishing pad composition containing water-soluble particles for obtaining a polishing pad containing water-soluble particles can be obtained by, for example, kneading a water-insoluble matrix, water-soluble particles, and other additives. it can. However, usually, at the time of kneading, the mixture is heated and kneaded so as to be easily processed. At this temperature, the water-soluble particles are preferably solid. By being solid, water-soluble particles can be dispersed at the above-mentioned preferred average particle size regardless of the degree of compatibility with the water-insoluble matrix.
Therefore, it is preferable to select the type of water-soluble particles according to the processing temperature of the water-insoluble matrix used.
[0038]
The multilayer polishing pad of the present invention comprises: (1) a polishing layer having a plurality of annular grooves having an opening on the polishing surface side and an inner surface having a surface roughness of 20 μm or less, and a rear surface side of the polishing layer. A polishing layer having a support layer, or (2) a polishing layer having a plurality of annular through holes opened on the polishing surface side and having an inner surface roughness of 20 μm or less, and disposed on the back side of the polishing layer. And a support layer.
[0039]
Among these, the polishing pad of the present invention can be applied as the polishing layer in the former multilayer polishing pad.
The support layer is a layer that supports the polishing layer or the like on the back surface side of the polishing layer. The characteristics of the support layer are not particularly limited, but are preferably softer than the polishing layer. By providing a softer support layer, even when the thickness of the polishing layer is small (for example, 5 mm or less), it is possible to prevent the polishing layer from floating during polishing, or prevent the surface of the polishing layer from being curved. Polishing can be performed stably. The hardness of the support layer is preferably 90% or less (more preferably 80% or less, particularly 70% or less, usually 10% or more) of the hardness of the polishing layer. Further, the Shore D hardness is preferably 70 or less (more preferably 60 or less, further preferably 50 or less).
[0040]
Further, the support layer may be a porous body (foam) or a non-porous body. Further, the planar shape is not particularly limited, and may be the same as or different from the polishing layer. The planar shape of the support layer can be, for example, a circle, a polygon (a square or the like), or the like. The thickness is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 to 5 mm (more preferably, 0.5 to 2 mm).
The material constituting the support layer is not particularly limited, but it is preferable to use an organic material because it can be easily formed into a predetermined shape and property and can impart appropriate elasticity and the like. As the organic material, an organic material constituting a water-insoluble matrix in the polishing pad can be used. However, the organic material constituting the support layer may be a crosslinked polymer or a non-crosslinked polymer.
[0041]
On the other hand, the polishing layer in the latter multi-layer type polishing pad is one in which the annular groove in the polishing pad of the present invention has an annular through hole penetrating from the polishing surface side to the back surface side. The shape and size of the groove in the polishing pad can be applied to the planar shape, arrangement, cross-sectional shape, size (width, minimum distance and pitch between adjacent through holes) of the annular through hole, and the like. The depth of the size of the annular through hole is the same as the thickness of the polishing layer (for example, the thickness of the polishing pad can be applied). Further, the polishing layer is bonded or bonded to another layer such as a support layer on the back surface side, so that the polishing layer separated by the annular through hole maintains a predetermined shape. Further, the slurry does not flow out through the through-holes without being subjected to polishing.
In addition, the above-described support layer can be used as the support layer.
[0042]
In these multilayer polishing pads of the present invention, the support layer may include only one layer, or may include two or more layers. Further, the support layer and the polishing layer may be laminated in direct contact with each other, or may be laminated via another layer. Further, the support layer may be bonded to the polishing layer or another layer with an adhesive, an adhesive (adhesive tape or the like), or may be integrally joined by being partially melted.
[0043]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
[1] Manufacturing of polishing pad
Example 1
80 parts by volume of 1,2-polybutadiene (trade name “JSR RB830” manufactured by JSR Corporation) to be crosslinked to form a water-insoluble matrix, and β-cyclodextrin as a water-soluble particle (Yokohama International Bio-Institute, Ltd.) And 20 parts by volume (trade name: Dexy Pearl β-100, average particle size: 20 μm) were kneaded with a ruder adjusted to 160 ° C. to obtain white pellets. Thereafter, 0.3 parts by volume of an organic peroxide (trade name “Park Mill D-40” manufactured by NOF CORPORATION) is compounded, and further kneaded at 120 ° C. Then, the kneaded material is extruded into a mold. The mixture was heated at 170 ° C. for 18 minutes and crosslinked to obtain a disk-shaped molded body having a diameter of 60 cm and a thickness of 2.5 mm. Then, using a cutting machine (manufactured by Kato Machinery Co., Ltd.) on one side of this molded body, the width is 0.5 mm, the depth is 1 mm, and the pitch is 1.5 mm (the distance between adjacent grooves is 1 mm). ) Was formed (see FIG. 1).
[0044]
Next, the surface roughness of the inner surface of the groove was measured in three different visual fields using a three-dimensional surface structure analysis microscope (manufactured by Canon Inc., model “Zygo New View 5032”). As a result, the actual measured values of the surface roughness in all visual fields were within the range of 1.1 to 4.8 μm, the maximum roughness was 4.5 μm on the side surface and 4.8 μm on the bottom surface, and the surface roughness was It was 1.8 μm.
Further, FIG. 4 shows an explanatory diagram of a photograph taken by enlarging a cross section of the polishing pad with an optical microscope and photographing it.
[0045]
Example 2
100 parts by volume of 1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Corporation, trade name "JSR RB840") which is crosslinked to form a water-insoluble matrix, and β-cyclodextrin (trade name, manufactured by Yokohama International Bio Research Institute Co., Ltd.) 100 parts by volume of water-soluble particles (average particle size: 20 μm) obtained by coating Dexie Pearl β-100 ”) with a polypeptide were kneaded by a ruder adjusted to 160 ° C. to obtain white pellets. Thereafter, 0.3 parts by volume of an organic peroxide (trade name “Perhexin 25B” manufactured by NOF CORPORATION) was added to the white pellets, and the mixture was further kneaded at 120 ° C. to obtain white pellets. Next, the white pellet to which the organic peroxide was added was placed in a mold, heated at 190 ° C. for 10 minutes, and crosslinked to obtain a disk-shaped molded body having a diameter of 60 cm and a thickness of 2.5 mm. Then, using the same cutting machine as in Example 1 on one surface side of the molded body, the width was 0.5 mm, the depth was 0.5 mm, and the pitch was 1.2 mm (the distance between adjacent grooves was 0.1 mm). 7 mm).
Next, the surface roughness of the inner surface of the groove was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the actual measured values of the surface roughness in all the visual fields were within the range of 1.0 to 4.2 μm, the maximum roughness was 3.9 μm on the side surface and 4.2 μm on the bottom surface, and the surface roughness was It was 1.5 μm.
[0046]
Comparative Example 1
Surface of the inner surface of the groove of a polishing pad made of foamed polyurethane (made by Rodel Nitta Co., Ltd., trade name: “IC1000”) having an annular groove having a width of 0.25 mm, a depth of 0.4 mm, and a pitch of 1.5 mm. The roughness was measured as in Example 1. As a result, the measured values of the surface roughness in all visual fields varied widely in the range of 25 to 200 μm, and the surface roughness was 150 μm.
Further, FIG. 5 is an explanatory diagram of a photograph taken by enlarging a cross section of the polishing pad by an optical microscope and photographing the cross section.
[0047]
[2] Evaluation of polishing performance, etc.
The polishing pads of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were respectively mounted on a surface plate of a polishing apparatus (manufactured by SFT, model "Lapmaster LM-15"), and the rotation speed of the surface plate was reduced to 50 rpm and tripled. A slurry for chemical mechanical polishing (trade name “CMS 1101” manufactured by JSR Co., Ltd.) was treated with SiO 2 The film wafer was polished for 2 minutes, and when each polishing pad was used, the polishing rate, the presence or absence of scratches, the presence or absence of foreign matter, and the state of pores were evaluated. Each measuring method is as follows.
[0048]
(1) Polishing rate: The film thickness before and after polishing was measured by an optical film thickness meter, and calculated from these film thicknesses.
(2) Presence or absence of scratches and foreign substances: The polished surface of the polished silica film wafer was observed and observed with an electron microscope.
The evaluation criteria for the presence or absence of scratches are as follows: ;: no scratch is observed, ×: scratch is observed. The evaluation criteria for the presence or absence of foreign matter are as follows: ○: no foreign matter is recognized, x: foreign matter is recognized.
(3) Pore condition: The surface of the polishing pad was ground with a # 400 diamond grindstone for 5 minutes and dressed, and the pore condition of the dressed surface was observed with an electron microscope.
The evaluation criteria are: ○: substantially all pores are open, ×: some pores are closed.
As described above, the results of (1) to (3) are also shown in Table 1.
[0049]
[Table 1]
Figure 2004009156
[0050]
From the measurement results of the surface roughness, it can be seen that, in the polishing pad of Comparative Example 1, the inner surface of the groove had severe irregularities and was uneven. Further, according to FIG. 5, a large convex portion is recognized. Further, FIG. 3.63 shown on page 114 of “Detailed Explanation Semiconductor CMP Technology” (edited by Toshiro Doi, published by the Industrial Research Institute, First Edition) shows the same foam as the polishing pad used in Comparative Example 1. It is a photograph by a scanning electron microscope of a polishing pad made of polyurethane (trade name “IC1000” manufactured by Rodale Nitta Co., Ltd.). From this photograph, it can be seen that larger irregularities exist in the groove than in FIG. 4 according to Example 1.
[0051]
Further, from the results shown in Table 1, scratches and foreign substances were observed on the surface to be polished by the polishing pad. Also, the state of the pores after dressing was partially closed and not open. In particular, the pores around the opening of the groove which was easily closed by the dressing were almost completely closed. Further, it can be seen that the polishing rate for Example 1 is 1/4, and the polishing rate for Example 2 is 1/5, which is significantly inferior. This is presumably because pores were blocked by foreign matter during polishing.
[0052]
On the other hand, the polishing pads of Examples 1 and 2 have extremely small surface roughness on both the side surfaces and the bottom surface inside the groove, and are smooth. This can be confirmed from FIG. Therefore, almost no scratch was observed on the surface to be polished, and almost no foreign matter was observed. Further, even after the dressing, the pores were almost completely opened, and in particular, all the pores around the opening of the groove were also opened. The polishing rate of Example 1 was 4 times and that of Example 2 was 5 times faster than Comparative Example 1. This is considered to be because the pore was not blocked by the foreign matter.
[0053]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the polishing pad of this invention, the scratch by the foreign material etc. which generate | occur | produce inside a groove | channel can be suppressed effectively.
In addition, when the groove has a specific depth, width, and interval, the occurrence of scratches is more reliably suppressed.
Furthermore, when having a water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer and water-soluble particles, the surface roughness of the inner surface of the groove can be easily suppressed to 20 μm or less, and the pores are not closed even by dressing, The slurry is sufficiently held, and the polishing rate can be increased.
When the groove is formed by cutting and / or molding, the surface roughness of the inner surface of the groove can be easily reduced, and the occurrence of scratches can be suppressed more sufficiently.
According to the multilayer polishing pad of the present invention, scratches due to foreign matter and the like generated inside the groove can be effectively suppressed, and the polished surface of the pad and the surface to be polished such as a wafer can be sufficiently adhered to each other. The polishing rate can be improved.
Further, when the groove or the through hole has a specific depth, width, and interval, generation of scratches can be more reliably suppressed.
Further, when the polishing layer has a water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer and water-soluble particles, the surface roughness of the inner surface of the grooves or through holes of the polishing layer can be easily suppressed to 20 μm or less, The pores are not closed by the dressing, the slurry is sufficiently held, and the polishing rate can be increased.
Furthermore, when the groove or the through hole is formed by cutting and / or molding, the surface roughness of the inner surface of the groove can be easily reduced, and the occurrence of scratches can be suppressed more sufficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an example of a polishing pad and a multilayer polishing pad of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of an example of the polishing pad and the multilayer polishing pad of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a partial cross section including a groove of the polishing pad and the multilayer polishing pad of the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view of a partial cross section of the polishing pad of Example 1 by a micrograph.
FIG. 5 is an explanatory diagram by a micrograph of a partial cross section of the polishing pad of Comparative Example 1.
[Explanation of symbols]
1; polishing pad or multilayer polishing pad; 12; annular groove or annular through-hole; 21; pitch; 22; width of groove or through-hole; 23; distance between adjacent grooves.

Claims (10)

研磨面側に複数の環状の溝を有し、該溝の内面の表面粗さが20μm以下であり、化学機械研磨に用いることを特徴とする研磨パッド。A polishing pad having a plurality of annular grooves on the polishing surface side, wherein the inner surface of the grooves has a surface roughness of 20 μm or less and is used for chemical mechanical polishing. 上記溝が同心円状に配設されている請求項1に記載の研磨パッド。The polishing pad according to claim 1, wherein the grooves are arranged concentrically. 上記溝は、深さが0.1mm以上、幅が0.1mm以上であり、且つ隣り合う溝の間の最小距離が0.05mm以上である請求項1又は2に記載の研磨パッド。The polishing pad according to claim 1, wherein the groove has a depth of at least 0.1 mm, a width of at least 0.1 mm, and a minimum distance between adjacent grooves of at least 0.05 mm. 架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、該非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子とを有する請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載の研磨パッド。The polishing pad according to any one of claims 1 to 3, comprising a water-insoluble matrix containing a cross-linked polymer, and water-soluble particles dispersed in the water-insoluble matrix. 上記溝は、切削及び/又は型成形により形成された請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載の研磨パッド。The polishing pad according to claim 1, wherein the groove is formed by cutting and / or molding. 研磨面側に開口し、且つ内面の表面粗さが20μm以下である複数の環状の溝又は複数の環状の貫通孔を有する研磨層と、該研磨層の裏面側に配された支持層とを備え、化学機械研磨に用いることを特徴とする複層型研磨パッド。A polishing layer having a plurality of annular grooves or a plurality of annular through-holes that are opened on the polishing surface side and whose inner surface has a surface roughness of 20 μm or less, and a support layer disposed on the back side of the polishing layer. A multilayer polishing pad, comprising: a polishing pad for use in chemical mechanical polishing. 上記溝又は上記貫通孔は、同心円状に配設されている請求項6に記載の複層型研磨パッド。The multi-layer polishing pad according to claim 6, wherein the grooves or the through holes are arranged concentrically. 上記溝又は上記貫通孔は、深さが0.1mm以上、幅が0.1mm以上であり、且つ隣り合う上記溝又は上記貫通孔の間の最小距離が0.05mm以上である請求項6又は7に記載の複層型研磨パッド。The groove or the through hole has a depth of 0.1 mm or more, a width of 0.1 mm or more, and a minimum distance between adjacent grooves or the through holes is 0.05 mm or more. 8. The multilayer polishing pad according to 7. 上記研磨層は、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、該非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子とを有する請求項6乃至8のうちのいずれか1項に記載の複層型研磨パッド。The multilayer type according to any one of claims 6 to 8, wherein the polishing layer has a water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer and water-soluble particles dispersed in the water-insoluble matrix. Polishing pad. 上記溝又は上記貫通孔は、切削及び/又は型成形により形成された請求項6乃至9のうちのいずれか1項に記載の複層型研磨パッド。The multilayer polishing pad according to any one of claims 6 to 9, wherein the groove or the through hole is formed by cutting and / or molding.
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