JP2005538571A5

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Publication number: JP2005538571A5
Application number: JP2004539871A
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Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2008-05-29

Description

Polishing pad with window for planarization

本発明は、研磨パッドに関する。特に、本発明の研磨パッドは、窓を含み得る。本発明の研磨パッドは、研磨品に有用であり得、特にマイクロエレクトロニクスデバイス（例え
ば、半導体ウェーハ）の化学機械的研磨または平坦化に有用であり得る。研磨パッドの窓は、少なくとも部分的に透明であり、従って、プラテン貫通型（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｔｈｅ−ｐｌａｔｅｎ）ウェーハ計測学に備えられるツールの研磨または平坦化に特に有用であり得る。 The present invention relates to a polishing pad. In particular, the polishing pad of the present invention may include a window. The polishing pad of the present invention may be useful for abrasive articles, and may be particularly useful for chemical mechanical polishing or planarization of microelectronic devices (eg, semiconductor wafers). The window of the polishing pad is at least partially transparent, and thus can be particularly useful for polishing or planarizing tools provided for through-the-platen wafer metrology.

一般に、マイクロエレクトロニクスデバイスの非平坦表面を研磨または平坦化して本質的に平坦な表面にすることは、非平坦表面を、制御された反復運動を使用して、研磨パッドの作業表面で研ぐことを含む。研磨スラリーは、研磨されるべき物品の粗い表面と、研磨パッドの作業表面との間に挟まれ得る。 In general, polishing or planarizing a non-planar surface of a microelectronic device to an essentially flat surface means that the non-planar surface is sharpened on the working surface of the polishing pad using controlled repetitive motion. Including. The polishing slurry can be sandwiched between the rough surface of the article to be polished and the working surface of the polishing pad.

マイクロエレクトロニクスデバイス（例えば、半導体ウェーハ）の製造は一般に、例えば、ケイ素またはヒ化ガリウムを含むウェーハ上の複数の集積回路の形成を含む。この集積回路は、材料（例えば、導電性材料、絶縁材料、および半導性材料）のパターン化された層が基板の上に形成される一連のプロセス工程によって形成され得る。１ウェーハあたりの集積回路密度を最大にするために、半導体ウェーハ生産プロセスの全体にわたって様々な段階で本質的に平坦な研磨基板を有することが望ましい。従って、半導体ウェーハ生産は、少なくとも１つの、より代表的には複数の研磨工程を含み得、この研磨工程は、１以上の研磨パッドを用い得る。 The manufacture of microelectronic devices (eg, semiconductor wafers) generally involves the formation of a plurality of integrated circuits on a wafer containing, for example, silicon or gallium arsenide. The integrated circuit may be formed by a series of process steps in which a patterned layer of material (eg, conductive material, insulating material, and semiconductive material) is formed on the substrate. In order to maximize the integrated circuit density per wafer, it is desirable to have an essentially flat polishing substrate at various stages throughout the semiconductor wafer production process. Thus, semiconductor wafer production can include at least one, and more typically a plurality of polishing steps, which can use one or more polishing pads.

化学機械的研磨（ＣＭＰ）プロセスは、マイクロエレクトロニクス基板を研磨パッドと接触して配置する工程；このマイクロエレクトロニクスデバイスの裏面に力を付与しながら、このパッドを回転させる工程；および一般に「スラリー」といわれる、研磨剤を含有する化学的に反応性の溶液を、研磨の間にこのパッドに適用する工程を包含し得る。ＣＭＰ研磨スラリーは、研磨剤材料（例えば、シリカ、アルミナ、セリアまたはそれらの混合物）を含み得る。スラリーがデバイス／パッド界面に提供されているので、この基板に対する、パッドの回転した動きは、研磨プロセスを容易にし得る。一般に、研磨は、所望のフィルム厚さが除去されるまでこのような様式で継続され得る。 A chemical mechanical polishing (CMP) process involves placing a microelectronic substrate in contact with a polishing pad; rotating the pad while applying force to the backside of the microelectronic device; and commonly referred to as a “slurry”. A step of applying a chemically reactive solution containing an abrasive to the pad during polishing may be included. The CMP polishing slurry can include an abrasive material such as silica, alumina, ceria or mixtures thereof. Because slurry is provided at the device / pad interface, the rotational movement of the pad relative to the substrate can facilitate the polishing process. In general, polishing can be continued in this manner until the desired film thickness is removed.

研磨パッドおよび研磨剤ならびに他の添加物の選択に依存して、このＣＭＰプロセスは、所望の研磨速度において、表面の不完全さ、欠陥、腐食および侵食を減らすかまたは最小にしながらも、効果的な研磨を提供し得る。 Depending on the choice of polishing pads and abrasives and other additives, this CMP process is effective at reducing or minimizing surface imperfections, defects, corrosion and erosion at the desired polishing rate. Smooth polishing can be provided.

研磨または平坦化の特徴は、パッド毎に、そして、所定のパッドの作動寿命の全体にわたって変動し得る。パッドの研磨特徴におけるバリエーションは、役に立たない、不十分に研磨されたかまたは平坦化された基板をもたらし得る。従って、研磨または平坦化の特徴におけるパッド毎のバリエーションが低下した研磨パッドを開発することが当該分野で望ましい。パッドの作動寿命の全体にわたって研磨または平坦化の特徴におけるバリエーションが低下した研磨パッドを開発することがさらに望ましい。 The polishing or planarization characteristics can vary from pad to pad and throughout the operational life of a given pad. Variations in the polishing characteristics of the pad can result in a useless, poorly polished or planarized substrate. Accordingly, it is desirable in the art to develop polishing pads that have reduced pad-to-pad variations in polishing or planarization characteristics. It is further desirable to develop a polishing pad that has reduced variations in polishing or planarization characteristics over the entire operational life of the pad.

ウェーハをツール内にこのパッドと接触した状態で保持しながらも、平坦化プロセスの進捗を測定する能力を有する平坦化ツールは、当該分野で公知である。平坦化プロセスの間、マイクロエレクトロニクスデバイスを平坦化することの進捗を測定することは、当該分野において、「インサイチュ計測学」と呼ばれ得る。米国特許第５，９６４，６４３号および同第６，１５９，０７３号；および欧州特許第１，１０８，５０１号は、研磨ツールまたは平坦化ツール、およびインサイチュ計測学システムを記載する。一般に、インサイチュ計測学は、ツールのプラテンに位置する少なくとも部分的に透明な窓を通して光のビームを導く工程を含み得、光のビームは、ウェーハの表面から反射されて、プラテンの窓を通って検出器に戻され得る。この研磨パッドは、計測学システムで使用する波長に対して少なくとも部分的に透明な窓を含み得、そしてプラテンの窓と本質的に整列され得る
。 Planarization tools are known in the art that have the ability to measure the progress of the planarization process while holding the wafer in contact with the pad in the tool. Measuring the progress of planarizing a microelectronic device during the planarization process may be referred to in the art as “in situ metrology”. US Pat. Nos. 5,964,643 and 6,159,073; and European Patent No. 1,108,501 describe polishing or planarizing tools and in situ metrology systems. In general, in situ metrology can include directing a beam of light through an at least partially transparent window located on the platen of the tool, where the beam of light is reflected from the surface of the wafer and passes through the platen window. It can be returned to the detector. The polishing pad may include a window that is at least partially transparent to the wavelength used in the metrology system and may be essentially aligned with the platen window.

従って、インサイチュ計測学に有用な窓領域を含む研磨パッドを開発することが望ましい。パッドの作動寿命全体にわたって窓が適切な透明度を提供することがさらに望ましい。 Accordingly, it is desirable to develop a polishing pad that includes a window region useful for in situ metrology. It is further desirable that the window provide adequate transparency throughout the operational life of the pad.

研磨表面と同一平面上にある窓を有する公知のパッドに関する１つの欠点は、パッド表面より遅い速度での窓部分の摩耗を含み得る。同一平面上にある窓を有する公知のパッドに関するさらなる欠点は、研磨プロセスまたは平坦化プロセスの間のスラリー中の研磨剤粒子とのその接触の結果として、窓を引っ掻くことを含み得る。引っ掻かれた窓によって、通常、窓の透明度が低下し得、そして計測信号の減衰が引き起こされ得る。 One drawback associated with known pads having windows that are flush with the polishing surface may include wear of the window portion at a slower rate than the pad surface. A further drawback associated with known pads having coplanar windows can include scratching the windows as a result of their contact with abrasive particles in the slurry during the polishing or planarization process. Scratched windows typically can reduce the transparency of the window and can cause attenuation of the measurement signal.

本発明は、窓を有する研磨パッドを含む。非限定的な実施形態では、この研磨パッドは、第１層および第２層を含み得る。この第１層は、パッドの作業表面または研磨層として機能し得る。この第２層の少なくとも一部分は、研磨ツールの計測学機器によって使われる波長に対して少なくとも部分的に透明な窓を含み得る。さらに、この第１層は、第１層の重量の合計を基準として少なくとも２重量パーセントの研磨スラリーを吸収し得る。 The present invention includes a polishing pad having a window. In a non-limiting embodiment, the polishing pad can include a first layer and a second layer. This first layer can function as the working surface or polishing layer of the pad. At least a portion of this second layer may include a window that is at least partially transparent to the wavelength used by the metrology tool of the polishing tool. Further, the first layer can absorb at least 2 weight percent of the abrasive slurry, based on the total weight of the first layer.

本発明の研磨パッドは、第１層および第２層を含み得る。この第１層は、パッドの研磨表面または作業表面として機能し得、その結果、第１層は、研磨されるべき基板および研磨スラリーと少なくとも部分的に相互作用し得る。非限定的な実施形態では、この第１層は、多孔性であり得、そして研磨スラリーを浸透させ得る。非限定的な実施形態では、この第２層は、実質的に非多孔性であり、研磨スラリーを実質的に浸透させえない。 The polishing pad of the present invention can include a first layer and a second layer. This first layer can function as the polishing surface or working surface of the pad, so that the first layer can interact at least partially with the substrate to be polished and the polishing slurry. In a non-limiting embodiment, the first layer can be porous and can be infiltrated with the polishing slurry. In a non-limiting embodiment, the second layer is substantially non-porous and cannot substantially penetrate the polishing slurry.

本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、用語「実質的に非多孔性」とは、液体、気体および細菌の通過に対してほぼ不浸透性であることを意味する。巨視的なスケールでは、実質的に非多孔性の材料は、孔を、あったとしてもほとんど示さない。本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、用語「多孔性」とは、孔を有することを意味し、用語「孔」とは、物質が通過する微細な開口部をいう。 As used herein and in the claims, the term “substantially non-porous” means substantially impermeable to the passage of liquids, gases and bacteria. On a macroscopic scale, a substantially non-porous material exhibits few, if any, pores. As used herein and in the claims, the term “porous” means having a pore, and the term “pore” refers to a fine opening through which a substance passes .

本発明の広範な範囲を示す数字の範囲およびパラメーターは近似値であるにもかかわらず、具体的実施例に示される数字の値は、できる限り正確に報告される。しかし、任意の数字の値は、それらのそれぞれの試験測定値に見出される標準偏差から必ず生じる特定の誤差を固有に含む。 Although the numerical ranges and parameters representing the broad scope of the present invention are approximate, the numerical values shown in the specific examples are reported as accurately as possible. Any numerical value, however, inherently contains certain errors necessarily resulting from the standard deviation found in their respective testing measurements.

この第１層は、当該分野で公知の種々の材料を含み得る。この第１層を構成する適切な材料の非限定的な例としては、以下が挙げられ得るが、これらに限定されない：米国特許第６，４７７，９２６Ｂ１号に記載される通りの粒子状ポリマーおよび架橋ポリマーバインダー；米国特許出願第１０／３１７，９８２号に記載される通りの粒子状ポリマーおよび有機ポリマーバインダー；米国特許第６，０６２，９６８号、同第６，１１７，０００号および同第６，１２６，５３２号に記載される通りの熱可塑性樹脂の焼結粒子；ならびに米国特許第６，２３１，４３４Ｂ１号、同第６，３２５，７０３Ｂ２号、同第６，１０６，７５４号および同第６，０１７，２６５号に記載される通りの熱可塑性ポリマーの圧力焼結粉末圧縮物。この第１層を構成する適切な材料のさらなる非限定的な例としては、米国特許第５，９００，１６４号および同第５，５７８，３６２号に記載された通りの、複数のポリマー微量要素を含浸させたポリマーマトリクスであって、各ポリマー微量要素がその中に空隙空間を有し得る、ポリマーマトリクスが挙げられ得る。 This first layer may comprise various materials known in the art. Non-limiting examples of suitable materials making up this first layer may include, but are not limited to: particulate polymers as described in US Pat. No. 6,477,926 B1 and Cross-linked polymer binder; particulate polymer and organic polymer binder as described in US patent application Ser. No. 10 / 317,982; US Pat. Nos. 6,062,968, 6,117,000, and 6 , 126,532; sintered particles of thermoplastic resins as described in US Pat. Nos. 6,231,434 B1, 6,325,703 B2, 6,106,754 and Pressure sintered powder compacts of thermoplastic polymers as described in US Pat. No. 6,017,265. Further non-limiting examples of suitable materials that make up this first layer include a plurality of polymeric trace elements as described in US Pat. Nos. 5,900,164 and 5,578,362. May be mentioned, wherein each polymer microelement may have a void space therein.

この第１層の厚さは、変動し得る。代替の非限定的な実施形態において、この第１層は、少なくとも０．０２０インチまたは少なくとも０．０４０インチ；あるいは０．１５０インチ以下または０．０８０インチ以下の厚さを有し得る。 The thickness of this first layer can vary. In alternative non-limiting embodiments, the first layer can have a thickness of at least 0.020 inches or at least 0.040 inches; alternatively 0.150 inches or less or 0.080 inches or less.

別の非限定的な実施形態において、研磨スラリーがこの第１層によって少なくとも部分的に吸収され得るように、この第１層は、孔を含み得る。孔の数は、変動し得る。代替の非限定的な実施形態において、この第１層は、この第１層の体積の合計を基準として少なくとも２体積パーセントの、またはこの第１層の体積の合計を基準として５０体積パーセント以下の、またはこの第１層の体積の合計を基準として２〜５０体積パーセントの間隙率（これは、孔体積パーセントとして表される）を有し得る。 In another non-limiting embodiment, the first layer can include pores so that the abrasive slurry can be at least partially absorbed by the first layer. The number of holes can vary. In an alternative non-limiting embodiment, the first layer is at least 2 volume percent based on the total volume of the first layer, or 50 volume percent or less based on the total volume of the first layer. Or have a porosity of 2 to 50 volume percent (which is expressed as a pore volume percent) based on the total volume of the first layer.

研磨パッド層の孔体積パーセントは、当該分野で公知の種々の技術を使用して決定され得る。非限定的な実施形態では、以下の表現は、孔体積パーセントを算出するために用いられ得る：
１００×（パッド層の密度）×（パッド層の孔体積）。 The pore volume percentage of the polishing pad layer can be determined using various techniques known in the art. In a non-limiting embodiment, the following expression can be used to calculate the pore volume percentage:
100 × (pad layer density) × (pad layer pore volume).

密度は、１立方センチメートルあたりのグラムという単位で表現され得、そして当該分野で公知の種々の従来法によって決定され得る。非限定的な実施形態では、密度は、ＡＳＴＭＤ１６２２−８８に従って決定され得る。孔体積は、１グラムあたりの立方センチメートルという単位で表現され得、そして当該分野で公知の種々の従来法および器具によって決定され得る。非限定的な実施形態では、孔体積は、ＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓからのＡｕｔｏｐｏｒｅＩＩＩ水銀多孔度測定器を用いてＡＳＴＭＤ４２８４−８８における水銀多孔度測定法に従って測定され得る。さらなる非限定的な実施形態では、孔体積測定は、以下の条件下でなされ得る：１４０°の接触角；４８０ダイン／ｃｍの水銀表面張力；および５０マイクロメートル水銀真空下での研磨パッド層サンプルの脱気。 Density can be expressed in units of grams per cubic centimeter and can be determined by various conventional methods known in the art. In a non-limiting embodiment, the density can be determined according to ASTM D1622-88. The pore volume can be expressed in units of cubic centimeters per gram and can be determined by various conventional methods and instruments known in the art. In a non-limiting embodiment, pore volume can be measured according to mercury porosimetry in ASTM D 4284-88 using an Autopore III mercury porosimeter from Micromeritics. In a further non-limiting embodiment, pore volume measurements can be made under the following conditions: 140 ° contact angle; 480 dynes / cm mercury surface tension; and polishing pad layer sample under 50 micrometer mercury vacuum Degassing.

非限定的な実施形態では、この第１層がスラリーを吸収し得るように、この第１層は、少なくとも部分的に開いた構造を有し得る。代替の非限定的な実施形態では、この第１層は、この第１層の重量の合計を基準として、少なくとも２重量パーセントの、または５０重量パーセント以下の、または２重量パーセント〜５０重量パーセントの研磨スラリーを吸収し得る。 In a non-limiting embodiment, the first layer can have an at least partially open structure so that the first layer can absorb the slurry. In an alternative non-limiting embodiment, the first layer is at least 2 weight percent, or 50 weight percent or less, or 2 weight percent to 50 weight percent, based on the total weight of the first layer. The abrasive slurry can be absorbed.

本発明の別の非限定的な実施形態では、この研磨パッドの第１層は、第２層より大きい圧縮率を有し得る。本明細書中で用いられる場合、用語「圧縮率」とは、体積圧縮率パーセントの測定値をいう。さらなる非限定的な実施形態では、第１層の体積圧縮率パーセントは、２０ｐｓｉの荷重が付与された場合、少なくとも０．３パーセント；または３パーセント以下；または０．３〜３パーセントであり得る
パッド層の体積圧縮率パーセントは、当該分野で公知の種々の方法を使用して決定され得る。非限定的な実施形態では、パッド層の体積圧縮率パーセントは、以下の表現を使用して決定され得る。 In another non-limiting embodiment of the present invention, the first layer of the polishing pad can have a greater compressibility than the second layer. As used herein, the term “compressibility” refers to a measure of percent volumetric compressibility. In a further non-limiting embodiment, the percent volume compressibility of the first layer can be at least 0.3 percent; or 3 percent or less; or 0.3 to 3 percent when a 20 psi load is applied. The percent volume compressibility of the layer can be determined using various methods known in the art. In a non-limiting embodiment, the percent volume compressibility of the pad layer can be determined using the following expression:

非限定的な実施形態では、パッド層の面積は、パッド層に荷重が加えられた場合に変化しない；従って、体積圧縮率についての上記の式は、以下の式により、パッド層の厚さに関して表現され得る。 In a non-limiting embodiment, the area of the pad layer does not change when a load is applied to the pad layer; thus, the above equation for volume compressibility is related to the thickness of the pad layer by the following equation: Can be expressed.

パッド層の厚さは、種々の公知の方法を使用して決定され得る。非限定的な実施形態では、パッド層の厚さは、荷重（例えば、較正されたおもりであるがこれに限定されない）をパッドサンプル上に配置し、そして荷重の結果として、パッド層の厚さの変化を測定することによって決定され得る。さらなる非限定的な実施形態では、ＭｉｔｕｔｏｙｏＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｄｉｃａｔｏｒ，ＭｏｄｅｌＩＤ−Ｃ１１２ＥＢが用いられ得る。このインジケータは、その下にパッド層が配置されている平坦な接触部と一端ではまり得る、スピンドルまたはねじ切りされたロッドを備えている。このスピンドルは、指定された荷重を接触領域に付与するためのデバイス（例えば、較正されたおもりを受ける天秤皿であるがこれに限定されない）と他端ではまり得る。このインジケータは、荷重を付与することから生じているパッド層の変位を示す。このインジケータの表示は、代表的に、インチまたはミリメートルを表す。このＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｄｉｃａｔｏｒは、スタンド（例えば、ＭｉｔｕｔｏｙｏＰｒｅｃｉｓｉｏｎＧｒａｎｉｔｅＳｔａｎｄ）に載置されて、測定値をとりながらの安定性が提供され得る。このパッド層の側面寸法は、任意の端からの少なくとも０．５インチの測定を許容するに充分であり得る。このパッド層の表面は、試験パッド層と平坦な接触部との間の均一な接触を許容するために充分な領域を通じて平坦かつ平行であり得る。試験されるべきパッド層は、平坦な接触部の下に配置され得る。パッド層の厚さは、荷重を付与する前に測定され得る。較正された分銅は、特定の得られる荷重のために天秤皿に加えられ得る。次いで、このパッド層は、指定された荷重の下で圧縮され得る。このインジケータは、この指定された荷重の下でのパッド層の厚さ／高さを示し得る。この荷重を付与する前のパッド層の厚さから、この指定された荷重の下でのパッド層の厚さを差し引いたものは、パッド層の変位を決定するために用いられ得る。非限定的な実施形態では、２０ｐｓｉの荷重が、このパッド層に付与され得る。測定は、標準化された温度（例えば、室温）においてなされ得る。非限定的な実施形態では、測定は、２２℃＋／−２℃の温度で行われ得る。 The thickness of the pad layer can be determined using various known methods. In a non-limiting embodiment, the thickness of the pad layer is determined by placing a load (eg, but not limited to a calibrated weight) on the pad sample and, as a result of the load, the thickness of the pad layer. Can be determined by measuring the change in. In a further non-limiting embodiment, a Mitutoyo Electronic Indicator, Model ID-C 112EB may be used. The indicator comprises a spindle or threaded rod that can fit at one end with a flat contact with a pad layer disposed underneath. The spindle can be fitted at the other end with a device (eg, but not limited to a weighing pan that receives a calibrated weight) for applying a specified load to the contact area. This indicator indicates the displacement of the pad layer resulting from applying a load. The indicator display typically represents inches or millimeters. This Electronic Indicator can be placed on a stand (eg, Mitutoyo Precision Granite Stand) to provide stability while taking measurements. The side dimension of the pad layer may be sufficient to allow a measurement of at least 0.5 inches from any edge. The surface of the pad layer can be flat and parallel through sufficient area to allow uniform contact between the test pad layer and the flat contact. The pad layer to be tested can be placed under a flat contact. The thickness of the pad layer can be measured before applying the load. A calibrated weight can be added to the balance pan for a particular resulting load. The pad layer can then be compressed under a specified load. This indicator may indicate the thickness / height of the pad layer under this specified load. The thickness of the pad layer before applying this load minus the thickness of the pad layer under this specified load can be used to determine the displacement of the pad layer. In a non-limiting embodiment, a 20 psi load can be applied to the pad layer. Measurements can be made at a standardized temperature (eg, room temperature). In a non-limiting embodiment, the measurement can be performed at a temperature of 22 ° C. + / − 2 ° C.

代替の非限定的な実施形態では、パッド層の厚さを測定する上記の方法は、積層されたパッドアセンブリ、または積層されたパッドアセンブリを構成する層に付与され得る。 In an alternative non-limiting embodiment, the above method of measuring the thickness of the pad layer can be applied to the laminated pad assembly or to the layers that make up the laminated pad assembly.

非限定的な実施形態では、体積圧縮率パーセントを測定するための手順は、接触部を花崗岩ベース上に配置し、そしてゼロと読み取るようにインジケータを調整することを包含し得る。次いで、この接触部を上昇させ得、そして標本を、標本の任意の縁部から少なくとも０．５インチ離れたところで接触部の縁部と接触させながら、花崗岩スタンド上に配置し得る。この接触部は、標本上に下げられ得、そして標本の厚さの測定が、５＋／−１秒後にされ得る。標本も接触部も移動させることなく、充分な重量がこの皿に加えられて、接触部によって標本へと付与される２０ｐｓｉの値からを引き起こし得る。荷重下での標本の厚さの測定値の読み取りは、１５＋／−１秒後になされ得る。この測定手順は、２０ｐｓｉの圧縮力を用いて、標本上の少なくとも０．２５インチ離れた異なる位置で５回の測定を行って、繰り返され得る。 In a non-limiting embodiment, the procedure for measuring percent volume compressibility can include placing the contact on a granite base and adjusting the indicator to read zero. The contact can then be raised and the specimen can be placed on the granite stand while in contact with the edge of the contact at least 0.5 inches away from any edge of the specimen. This contact can be lowered onto the specimen and the specimen thickness can be measured after 5 +/− 1 seconds. Sufficient weight can be added to the pan without moving the specimen or the contact, causing from the 20 psi value applied to the specimen by the contact. A reading of the thickness measurement of the specimen under load can be made after 15 +/− 1 seconds. This measurement procedure can be repeated with 5 measurements at different locations on the specimen at least 0.25 inches apart using a compression force of 20 psi.

非限定的な実施形態では、第１層の柔らかさが決定され得る。本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、用語「柔らかさ」とは、材料のＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓをいう。一般に、材料が柔らかければ柔らかいほど、ＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓ値は低下する。代替の非限定的な実施形態では、この第１層は、少なくとも８５、または９９以下、または８５〜９９のＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓを有し得る
。このＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓ値は、当該分野で公知の種々の方法および機器を用いて決定され得る。非限定的な実施形態では、ＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓは、最大インジケータを有するＳｈｏｒｅ「ＴｙｐｅＡ」Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ（ＰＣＴＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ＬｏｓＡｎｇｅｌｅｓ，ＣＡから入手可能）を用いて、ＡＳＴＭＤ２２４０に記載される手順に従って決定され得る。非限定的な実施形態では、ＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓについての試験方法は、指定された条件下での試験材料へと実質的に押し込められる特定の型の圧子の貫入を含み得る。この実施形態では、ＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓは、貫入深さと逆に関連し得、そして試験材料の弾性率および粘弾性挙動に依存し得る。 In a non-limiting embodiment, the softness of the first layer can be determined. As used herein and in the claims, the term “soft” refers to the material's Shore A Hardness. In general, the softer the material, the lower the Shore A Hardness value. In alternative non-limiting embodiments, the first layer can have a Shore A Hardness of at least 85, or 99 or less, or 85-99. The Shore A Hardness value can be determined using various methods and equipment known in the art. In a non-limiting embodiment, Shore A Hardness is determined according to the procedure described in ASTM D 2240 using a Shore “Type A” Durometer (available from PCT Instruments, Los Angeles, Calif.) With a maximum indicator. obtain. In a non-limiting embodiment, the test method for Shore A Hardness may include a specific type of indenter penetration that is substantially pushed into the test material under specified conditions. In this embodiment, Shore A Hardness can be inversely related to penetration depth and can depend on the modulus and viscoelastic behavior of the test material.

非限定的な実施形態では、この第１層は、作業表面または研磨表面に溝またはパターンを含み得る。溝および／またはパターンの種類は、変動し得、そして当該分野で公知の様々な種類の溝および／またはパターンを含み得る。溝およびパターンを作製するためのプロセスはまた、変動し得、そして当該分野で公知の様々な従来法を含み得る。 In a non-limiting embodiment, the first layer can include grooves or patterns on the work surface or polishing surface. The type of groove and / or pattern can vary and can include various types of grooves and / or patterns known in the art. The process for creating the grooves and patterns can also vary and can include various conventional methods known in the art.

本発明の研磨パッドは、第２層をさらに含む。非限定的な実施形態では、この第２層は、第１層の少なくとも一部分に接続され得る。さらなる非限定的な実施形態では、この第１層は、この第２層の少なくとも一部分に接続され得、そしてこの第２層は、必要に応じた第３層の少なくとも一部分に接続され得る。 The polishing pad of the present invention further includes a second layer. In a non-limiting embodiment, this second layer can be connected to at least a portion of the first layer. In a further non-limiting embodiment, the first layer can be connected to at least a portion of the second layer, and the second layer can be connected to at least a portion of the third layer as desired.

第２層は、当該分野で公知の種々の材料を含み得る。この第２層は、実質的に非体積圧縮性のポリマーならびに金属フィルムおよび金属箔から選択され得る。本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、「実質的に非体積圧縮性の」とは、２０ｐｓｉの荷重を付与した場合に体積が１％未満減少し得ることを意味する。非限定的な実施形態では、荷重を付与するための方法および体積の減少を測定するための方法は、本明細書中に以前に記載されており、これを用いることができる。 The second layer can include various materials known in the art. This second layer may be selected from substantially non-volume compressible polymers and metal films and foils. As used herein and in the claims, “substantially non-volume compressible” means that the volume can be reduced by less than 1% when a 20 psi load is applied. In a non-limiting embodiment, methods for applying loads and methods for measuring volume reduction have been previously described herein and can be used.

実質的に非体積圧縮性のポリマーの非限定的な例としては、以下が挙げられ得る：ポリオレフィン（例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンおよびポリプロピレンであるがこれらに限定されない）；ポリ塩化ビニル；セルロースベースのポリマー（例えば、酢酸セルロースおよび酪酸セルロースであるがこれらに限定されない）；アクリル；ポリエステルおよびコポリエステル（例えば、ＰＥＴおよびＰＥＴＧであるがこれらに限定されない）；ポリカーボネート；ポリアミド（例えば、ナイロン６／６およびナイロン６／１２であるがこれらに限定されない）；および高性能プラスチック（例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリイミドおよびポリエーテルイミドであるがこれらに限定されない）；ならびにそれらの混合物。 Non-limiting examples of substantially non-volume compressible polymers may include the following: polyolefins such as, but not limited to, low density polyethylene, high density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene and polypropylene Polyvinyl chloride; cellulose-based polymers (such as but not limited to cellulose acetate and cellulose butyrate); acrylics; polyesters and copolyesters (such as but not limited to PET and PETG); polycarbonates; polyamides; (E.g., but not limited to nylon 6/6 and nylon 6/12); and high performance plastics (e.g., polyetheretherketone, polyphenylene oxide, polysulfone, polyimide and polyether). Although imide but not limited to); and mixtures thereof.

金属フィルムの非限定的な例としては、アルミニウム、銅、黄銅、ニッケル、ステンレス鋼およびこれらの組合せが挙げられ得るが、これらに限定されない。 Non-limiting examples of metal films can include, but are not limited to, aluminum, copper, brass, nickel, stainless steel, and combinations thereof.

この第２層の厚さは、変動し得る。代替の非限定的な実施形態では、この第２層は、少なくとも０．０００５または少なくとも０．００１０；あるい０．０６５０インチ以下または０．００３０インチ以下の厚さを有し得る。 The thickness of this second layer can vary. In an alternative non-limiting embodiment, the second layer can have a thickness of at least 0.0005 or at least 0.0010; or 0.0650 inches or less or 0.0030 inches or less.

非限定的な実施形態では、この第２層は、研磨パッドと研磨されるべき基板の表面との間の接触部の均質性を上昇または増大させるために可撓性であり得る。第２層についての材料を選択する際の考慮すべき事項は、研磨されるべきデバイスの巨視的な輪郭または長期の表面に第１層が実質的に適合するように、研磨パッドの作業表面に対して適合した支持を材料が提供し得る能力であり得る。この能力を有する材料は、本発明において第２層
として使用されることが所望され得る。 In a non-limiting embodiment, this second layer can be flexible to increase or increase the homogeneity of the contact between the polishing pad and the surface of the substrate to be polished. Considerations when selecting the material for the second layer include the work surface of the polishing pad so that the first layer substantially conforms to the macroscopic contour or long-term surface of the device to be polished. It may be the ability of the material to provide a suitable support for it. A material with this capability may be desired to be used as the second layer in the present invention.

第２層の可撓性は、変動し得る。可撓性は、当該分野で公知の種々の従来技術を使用して決定され得る。本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、用語「可撓性」（Ｆ）とは、第２層の厚さの三乗（ｔ^３）と第２層材料の曲げ率（Ｅ）との逆の関係、すなわち、Ｆ＝１／ｔ^３Ｅをいう。代替の非限定的な実施形態では、この第２層の可撓性は、少なくとも０．５ｉｎ^−１ｌｂ^−１；または少なくとも１００ｉｎ^−１ｌｂ^−１；あるいは１ｉｎ^−１ｌｂ^−１〜１００ｉｎ^−１ｌｂ^−１であり得る。 The flexibility of the second layer can vary. Flexibility can be determined using various conventional techniques known in the art. As used herein and in the claims, the term “flexibility” (F) means the cube of the thickness of the second layer (t ³ ) and the bending rate (E) of the second layer material. In other words, F = 1 / t ³ E. In alternative non-limiting embodiments, the flexibility of the second layer is at least 0.5 in ^-1 lb ^-1 ; or at least 100 in ^-1 lb ^-1 ; or 1 in ^-1 lb ^{-1 to} 100 in ^-1. It may be lb- ¹ .

非限定的な実施形態では、この第２層は、研磨パッドが、研磨されるべき物品の表面に実質的に適合するのを可能にする圧縮性を有し得る。マイクロエレクトロニクス基板（例えば、半導体ウェーハ）の表面は、製造プロセスの結果として、「波状の」輪郭を有し得る。研磨パッドが基板表面の「波状」輪郭に適切に適合することができない場合、研磨性能の均一性が崩壊し得ることが意図される。例えば、パッドが「波状の」の端部に実質的に適合するが、「波状」部分と実質的に適合できず、「波状」部分の中間部分と接触する場合、「波状」部分の末端のみが研磨され得るかまたは平坦化され得、そしてこの中間部分は、実質的に未研磨または未平坦化のままになり得る。 In a non-limiting embodiment, this second layer can have compressibility that allows the polishing pad to substantially conform to the surface of the article to be polished. The surface of a microelectronic substrate (eg, a semiconductor wafer) can have a “wavy” profile as a result of the manufacturing process. It is contemplated that the uniformity of the polishing performance can be disrupted if the polishing pad cannot adequately conform to the “wavy” contour of the substrate surface. For example, if the pad is substantially compatible with the “wavy” end, but is not substantially compatible with the “wavy” portion and contacts the middle portion of the “wavy” portion, only the end of the “wavy” portion Can be polished or planarized, and the intermediate portion can remain substantially unpolished or unplanarized.

第２層の圧縮性は、変動し得る。上記で記載した通り、用語「圧縮率」とは、体積圧縮率パーセントの測定値をいう。代替の非限定的な実施形態では、この第２層の体積圧縮率パーセントは、少なくとも１パーセント；または３パーセント以下；あるいは１〜３パーセントであり得る。この体積圧縮率パーセントは、当該分野で公知の種々の従来法を使用して決定され得る。非限定的な実施形態では、この体積圧縮率パーセントは、本明細書中で上記にて記載した通りに決定される。 The compressibility of the second layer can vary. As described above, the term “compressibility” refers to a measurement of percent volumetric compressibility. In alternative non-limiting embodiments, the volumetric compressibility percentage of the second layer can be at least 1 percent; or 3 percent or less; or 1-3 percent. This percent volume compressibility can be determined using various conventional methods known in the art. In a non-limiting embodiment, this volume compressibility percentage is determined as described herein above.

別の非限定的な実施形態では、この第２層は、第１層によって経験される圧縮力を、より大きな面積の必要に応じた第３層上に分散させ得る。非限定的な実施形態では、この第２層は、実質的に非体積圧縮性である。 In another non-limiting embodiment, this second layer can distribute the compressive force experienced by the first layer onto the third layer as needed for a larger area. In a non-limiting embodiment, this second layer is substantially non-volume compressible.

別の非限定的な実施形態では、この第２層は、第２層に少なくとも部分的に接続している、第１層と必要に応じた第３層との間の流体輸送に対する実質的な障壁として機能し得る。従って、第２層を構成する材料を選択する際の考慮すべき事項は、第１層から必要に応じた第３層への研磨スラリーの輸送をこの材料が実質的に減少させるか、最小化するか、または本質的に妨げる能力であり得る。非限定的な実施形態では、必要に応じた第３層が研磨スラリーで飽和されないように、この第２層は、研磨スラリーに対して実質的に不浸透性であり得る。 In another non-limiting embodiment, the second layer is substantially free of fluid transport between the first layer and the optional third layer, which is at least partially connected to the second layer. Can act as a barrier. Thus, considerations when selecting the material that makes up the second layer include that the material substantially reduces or minimizes the transport of polishing slurry from the first layer to the third layer as needed. Can be the ability to do or essentially prevent. In a non-limiting embodiment, the second layer can be substantially impermeable to the polishing slurry so that the optional third layer is not saturated with the polishing slurry.

代替の非限定的な実施形態では、研磨スラリーが第１層および第２層を透過して必要に応じた第３層を湿らせるように、この第２層は、穿孔が開けられ得る。さらなる非限定的な実施形態では、この必要に応じた第３層は、研磨スラリーで実質的に飽和され得る。第２層における穿孔は、当業者に公知の種々の技術（例えば、パンチング、打ち抜き、レーザー切断または水ジェット切断であるがこれらに限定されない）によって形成され得る。穴のサイズ、数および穿孔の配置は、変動し得る。非限定的な実施形態では、穿孔穴直径は、千鳥型の穴パターンで１平方インチ当り少なくとも２６穴について少なくとも１／１６インチであり得る。 In an alternative non-limiting embodiment, the second layer can be perforated so that the polishing slurry penetrates the first and second layers and wets the third layer as needed. In a further non-limiting embodiment, this optional third layer can be substantially saturated with the abrasive slurry. The perforations in the second layer can be formed by various techniques known to those skilled in the art, such as but not limited to punching, punching, laser cutting or water jet cutting. The size, number of holes and the placement of the perforations can vary. In a non-limiting embodiment, the perforated hole diameter can be at least 1/16 inch for at least 26 holes per square inch in a staggered hole pattern.

非限定的な実施形態では、この第１層は、積層されたパッドアセンブリを生産するために、第２層の少なくとも一部分に接続され得る。本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、用語「に接続される」とは、１以上の介在材料を一緒に連結するかまたは直接的もしくは間接的に関連を持って配置することを意味する。非限定的な実施形態で
は、この第１層の開口部がこの第２層の少なくとも部分的に透明な窓と少なくとも部分的に整列され得るように、この第１層および第２層は、少なくとも部分的に接続される。 In a non-limiting embodiment, this first layer can be connected to at least a portion of the second layer to produce a stacked pad assembly. As used herein and in the claims, the term “connected to” means that one or more intervening materials are linked together or placed directly or indirectly in association. To do. In a non-limiting embodiment, the first layer and the second layer are at least such that the opening in the first layer can be at least partially aligned with the at least partially transparent window of the second layer. Partially connected.

非限定的な実施形態では、この研磨パッドの第１層は、接着剤を使用して、第２層の少なくとも一部分に接続され得る。パッド層が使用の間、本質的に適所にあり続けるように、本発明において使用するための適切な接着剤は、充分な耐剥離性を提供し得る。さらに、この接着剤は、研磨プロセスまたは平坦化プロセスの間に存在する変位応力に十分に耐えるように、さらに、使用の間の化学分解および水分分解（ｍｏｉｓｔｕｒｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）に十分に耐え得るように、選択され得る。この接着剤は、当業者に公知の従来技術を使用して適用され得る。非限定的な実施形態では、この接着剤は、互いを向いて平行である、第１層の下側表面および／または第２層の上側表面に適用され得る。 In a non-limiting embodiment, the first layer of the polishing pad can be connected to at least a portion of the second layer using an adhesive. A suitable adhesive for use in the present invention may provide sufficient peel resistance so that the pad layer remains essentially in place during use. In addition, the adhesive is sufficiently resistant to displacement stresses present during the polishing or planarization process, and is also sufficiently resistant to chemical and moisture degradation during use. Can be selected. This adhesive can be applied using conventional techniques known to those skilled in the art. In a non-limiting embodiment, the adhesive can be applied to the lower surface of the first layer and / or the upper surface of the second layer, which are parallel to each other.

この接着剤は、当該分野で公知の多種多様な接着物質（例えば、コンタクト接着剤、感圧性接着剤、構造用接着剤、ホットメルト接着剤、熱可塑性接着剤、および硬化性接着剤（例えば、熱硬化性接着剤）であるがこれらに限定されない）から選択され得る。構造用接着剤の非限定的な例は、ポリウレタン接着剤およびエポキシ樹脂接着剤（例えば、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルに基づく接着剤）から選択され得る。感圧性接着剤の非限定的な例としては、エラストマーポリマーおよび粘着性付与性樹脂が挙げられ得る。 The adhesive may be a wide variety of adhesive materials known in the art (eg, contact adhesives, pressure sensitive adhesives, structural adhesives, hot melt adhesives, thermoplastic adhesives, and curable adhesives (eg, Thermosetting adhesives), but not limited thereto. Non-limiting examples of structural adhesives may be selected from polyurethane adhesives and epoxy resin adhesives (eg, adhesives based on diglycidyl ether of bisphenol A). Non-limiting examples of pressure sensitive adhesives can include elastomeric polymers and tackifying resins.

このエラストマーポリマーは、天然ゴム、ブチルゴム、塩化ゴム、ポリイソブチレン、ポリ（ビニルアルキルエーテル）、アルキド接着剤、アクリル（例えば、２‐エチルヘキシルアクリレートおよびアクリル酸のコポリマーに基づくアクリル）、ブロックコポリマー（例えば、スチレン−ブタジエン−スチレン）およびそれらの混合物から選択され得る。非限定的な実施形態では、感圧性接着剤は、有機溶媒（例えば、トルエンまたはヘキサン）を使用して、または水に基づくエマルジョンもしくは溶融物から、基板に適用され得る。本明細書中で用いられる場合、「ホットメルト接着剤」とは、加熱されて溶融し得、次いで基板に液体として適用され得る、不揮発性熱可塑性材料から構成される接着剤をいう。ホットメルト接着剤の非限定的な例は、エチレン−ビニル酢酸コポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、エチレン−アクリル酸エチルコポリマー、ポリエステル、ポリアミド（例えば、ジアミンとダイマー酸（ｄｉｍｅｒａｃｉｄ）との反応から形成されたポリアミド）およびポリウレタンから選択され得る。 The elastomeric polymer may be natural rubber, butyl rubber, chlorinated rubber, polyisobutylene, poly (vinyl alkyl ether), alkyd adhesive, acrylic (eg acrylic based on a copolymer of 2-ethylhexyl acrylate and acrylic acid), block copolymer (eg Styrene-butadiene-styrene) and mixtures thereof. In a non-limiting embodiment, the pressure sensitive adhesive can be applied to the substrate using an organic solvent (eg, toluene or hexane) or from a water based emulsion or melt. As used herein, “hot melt adhesive” refers to an adhesive composed of a non-volatile thermoplastic material that can be heated to melt and then applied as a liquid to a substrate. Non-limiting examples of hot melt adhesives are formed from the reaction of ethylene-vinyl acetate copolymer, styrene-butadiene copolymer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, polyester, polyamide (eg, diamine and dimer acid). Polyamides) and polyurethanes.

本発明の非限定的な実施形態では、この第１層は、開口部を含み得る。さらなる非限定的な実施形態では、第２層の少なくとも一部分は、平坦化機器の計測器によって用いられる波長に対して少なくとも部分的に透明である窓を含み得る。この第１層における開口部および／または第２層における窓の、サイズ、形状および配置は、計測器ならびにこのパッドを研磨および／または平坦化するために用いられる研磨装置に依存し得る。この開口部は、当該分野で公知の種々の従来法によって生成され得る。代替の非限定的な実施形態では、この開口部は、パンチング、打ち抜き、レーザー切断または水ジェット切断によって作製され得る。さらなる非限定的な実施形態では、この開口部は、この第１層を成形することにより形成され得る。代替の非限定的な実施形態では、この開口部は、適切なサイズおよび形状のダイを取り付けたＮＡＥＦＭｏｄｅｌＢダイプレス（これは、ＭＳＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＣｏｍｐａｎｙ，ＳｔｏｎｙＢｒｏｏｋ，ＮＹから市販される）を使用して、第１層中にダイ切断され得る。 In a non-limiting embodiment of the invention, this first layer can include an opening. In a further non-limiting embodiment, at least a portion of the second layer can include a window that is at least partially transparent to the wavelength used by the instrumentation of the planarization instrument. The size, shape and arrangement of the openings in the first layer and / or the windows in the second layer may depend on the instrument and the polishing apparatus used to polish and / or planarize the pad. This opening may be created by various conventional methods known in the art. In alternative non-limiting embodiments, the opening can be made by punching, punching, laser cutting or water jet cutting. In a further non-limiting embodiment, the opening can be formed by molding the first layer. In an alternative non-limiting embodiment, this opening is made using a NAEF Model B die press (commercially available from MS Instruments Company, Stoney Brook, NY) fitted with a suitably sized and shaped die. Can be die cut into the first layer.

非限定的な実施形態では、この第１層における開口部は、第１層と第２層とを一緒に積層する前および／またはこれらを少なくとも部分的に接続する前に生成され得る。 In a non-limiting embodiment, the opening in the first layer can be created before laminating the first layer and the second layer together and / or before at least partially connecting them.

この第２層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な窓を含み得る。非限定的
な実施形態では、この第２層は、少なくとも部分的に透明な材料を含み得る。別の非限定的な実施形態では、この第２層は、実質的に不透明な材料を含み得る；開口部は、この第２層の一部分を取り除くために、第２層中に切断され得る；少なくとも部分的に透明な材料は、この第２層における開口部に挿入され得る。この開口部は、本明細書中で上記に記載されている種々の方法を使用して作製され得る。非限定的な例では、この第２層は、金属箔を含み得る；開口部は、金属箔一部分を取り除くために、金属箔中に切断され得る；ポリエステル片は、開口部に実質的に対応するサイズおよび形状に切断され得る；このポリエステルは、少なくとも部分的に透明な窓を形成するために、金属箔における開口部に取り付けられ得る。 At least a portion of the second layer may include an at least partially transparent window. In a non-limiting embodiment, this second layer can comprise an at least partially transparent material. In another non-limiting embodiment, the second layer can include a substantially opaque material; the opening can be cut into the second layer to remove a portion of the second layer; An at least partially transparent material can be inserted into the opening in this second layer. This opening can be made using the various methods described hereinabove. In a non-limiting example, this second layer can include a metal foil; the opening can be cut into the metal foil to remove a portion of the metal foil; the polyester piece substantially corresponds to the opening. The polyester can be attached to openings in the metal foil to form at least partially transparent windows.

非限定的な実施形態では、この第２層は、接着剤アセンブリを含み得る。この接着剤アセンブリは、第２層を上側の接着剤層と下側の接着剤層との間に配置することを包含し得る。非限定的な実施形態では、接着剤アセンブリの上側の接着剤層は、第１層の下側表面と少なくとも部分的に接続し得る。接着剤アセンブリの下側の接着剤層は、必要に応じた第３層の上側表面に少なくとも部分的に接続し得る。接着剤アセンブリの第２層は、研磨パッドの第２層に関する上記の適切な材料から選択され得る。接着剤アセンブリの上側接着剤層および下側接着剤層は、本明細書において上記で言及した接着剤の非限定的な例から選択され得る。非限定的な実施形態では、上側接着剤層および下側接着剤層は、各々、コンタクト接着剤であり得る。接着剤アセンブリは、当該分野において両面テープまたは二重被覆テープと称され得る。市販の接着剤アセンブリの非限定的な例としては、３Ｍ，ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＴａｐｅａｎｄＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓＤｉｖｉｓｉｏｎからの接着剤アセンブリが挙げられる。 In a non-limiting embodiment, this second layer can include an adhesive assembly. The adhesive assembly may include placing a second layer between the upper adhesive layer and the lower adhesive layer. In a non-limiting embodiment, the upper adhesive layer of the adhesive assembly can be at least partially connected to the lower surface of the first layer. The lower adhesive layer of the adhesive assembly may be at least partially connected to the upper surface of the third layer as required. The second layer of the adhesive assembly may be selected from the appropriate materials described above for the second layer of the polishing pad. The upper and lower adhesive layers of the adhesive assembly may be selected from the non-limiting examples of adhesives referred to herein above. In a non-limiting embodiment, the upper adhesive layer and the lower adhesive layer can each be a contact adhesive. The adhesive assembly may be referred to in the art as a double-sided tape or a double coated tape. Non-limiting examples of commercially available adhesive assemblies include the adhesive assemblies from 3M, Industrial Tape and Specialties Division.

さらなる非限定的な実施形態では、接着剤層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な中間層の少なくとも一部分を露出させ、それにより、第２層において少なくとも部分的に透明な窓が形成されるように、接着剤アセンブリの第２層から取り除かれ得る。代替の非限定的な実施形態では、接着剤の除去は、層を積層する前に、または層を積層した後に、実行され得る。この除去プロセスは、溶媒もしくは界面活性剤溶液中での接着剤の溶解、またはこの第２層からの接着剤の物理的剥離が挙げられるがこれらに限定されない、当業者に公知の種々の方法を包含し得る。非限定的な実施形態では、接着剤を物理的に剥離することは、この接着剤を、この接着剤が実質的に接着する材料に接着させ、次いでこの材料をこの第２層から引っ張り、それにより接着剤がこの材料とともに除去されることを含み得る。 In a further non-limiting embodiment, at least a portion of the adhesive layer exposes at least a portion of the at least partially transparent intermediate layer, thereby forming an at least partially transparent window in the second layer. As such, it can be removed from the second layer of the adhesive assembly. In an alternative non-limiting embodiment, the removal of the adhesive can be performed before or after laminating the layers. This removal process includes various methods known to those skilled in the art including, but not limited to, dissolution of the adhesive in a solvent or surfactant solution, or physical release of the adhesive from the second layer. Can be included. In a non-limiting embodiment, physically peeling the adhesive causes the adhesive to adhere to the material to which the adhesive substantially adheres, and then pulls the material from the second layer, Can include removing the adhesive with the material.

さらなる非限定的な実施形態では、この第２層の窓は、パッドの第１層の厚さと等しい距離で、パッドの研磨表面の下に凹み得る。 In a further non-limiting embodiment, the second layer window may be recessed below the polishing surface of the pad by a distance equal to the thickness of the first layer of the pad.

別の非限定的な実施形態では、このパッドアセンブリは、第２層の窓の上側および／または底側の少なくとも一部分の上にコーティングを含み得る。このコーティングには、接着剤の代わりに、または接着剤の除去後に、接着剤とともに少なくとも部分的に適用され得る。このコーティングは、層を積層する前に、または層が積層された後に、少なくとも部分的に適用され得る。このコーティングは、例えば、以下の特性のうちのいずれか１つを提供し得る：窓領域の改善された透明度、改善された耐摩耗性、改善された穿孔耐性。非限定的な実施形態では、このコーティングは、樹脂フィルム、またはキャスト内（ｃａｓｔ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ）樹脂コーティングを含み得る。 In another non-limiting embodiment, the pad assembly can include a coating on at least a portion of the upper and / or bottom side of the second layer window. This coating can be applied at least in part with the adhesive instead of or after removal of the adhesive. This coating may be applied at least in part before or after the layers are laminated. This coating may provide, for example, any one of the following properties: improved transparency of window area, improved wear resistance, improved puncture resistance. In a non-limiting embodiment, the coating can include a resin film or a cast-in-place resin coating.

本発明において使用するために適切な樹脂フィルムの非限定的な例としては、第２層についての上記の材料が挙げられ得る。代替の非限定的な実施形態では、コーティングについて選択される樹脂フィルムは、第２のパッド層を構成する材料と同一材料または異なる材料であり得る。この樹脂フィルムは、当業者に公知の任意の手段（例えば、パッド積層
体接着剤について上記に列挙した接着方法および接着材料）によって、第２層の窓領域に少なくとも部分的に接着され得る。非限定的な実施形態では、このコーティングは、第２層について使用する材料と同一であり得る樹脂フィルムの層であり得る。このコーティングは、パッド積層体のアセンブリの後、少なくとも部分的に適用され得る。このコーティングは、第２層の窓領域の上側表面および下側表面の両方に少なくとも部分的に適用され得、そして接着剤は、積層体接着剤として用いられるコンタクト接着剤を用いて少なくとも部分的に接着され得る。 Non-limiting examples of resin films suitable for use in the present invention can include the materials described above for the second layer. In an alternative non-limiting embodiment, the resin film selected for the coating can be the same material or a different material as the material comprising the second pad layer. The resin film can be at least partially adhered to the window region of the second layer by any means known to those skilled in the art, such as the adhesion methods and adhesive materials listed above for the pad laminate adhesive. In a non-limiting embodiment, the coating can be a layer of resin film that can be the same as the material used for the second layer. This coating may be applied at least in part after assembly of the pad laminate. This coating may be applied at least partially to both the upper and lower surfaces of the window area of the second layer, and the adhesive is at least partially using a contact adhesive used as a laminate adhesive. Can be glued.

非限定的な実施形態では、このコーティングは、キャスト内樹脂コーティングであり得、このコーティングは、液体として、溶媒溶液、溶媒分散物もしくは水性ラテックスとして；溶融物として、または反応してコーティングを形成し得る樹脂前駆体のブレンドとして、適用され得る。この液体の適用は、噴霧、詰め込みおよび流し込みを含め、種々の公知の方法によって達成され得る。コーティングについて適切な材料の非限定的な例としては、以下が挙げられる：熱可塑性アクリル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂（例えば、尿素−ホルムアルデヒドで架橋したヒドロキシル官能化アクリルラテックスまたはメラミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂で架橋したヒドロキシル官能性アクリル樹脂、またはカルボジイミドもしくはポリイミンもしくはエポキシ樹脂で架橋したカルボキシ官能性アクリルラテックス）；ウレタンシステム（例えば、ポリイソシアネートで架橋されたヒドロキシ官能性アクリル樹脂、水分硬化したイソシアネート末端樹脂）；メラミン−ホルムアルデヒド樹脂で架橋したカルバメート官能性アクリル樹脂；エポキシ樹脂（例えば、ビスフェノールＡエポキシ樹脂で架橋したポリアミド樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂で架橋したフェノール樹脂）；ポリエステル樹脂（例えば、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂またはポリイソシアネートまたはエポキシ架橋剤で架橋したヒドロキシル末端ポリエステル）。 In a non-limiting embodiment, the coating can be an in-cast resin coating, the coating being as a liquid, as a solvent solution, solvent dispersion or aqueous latex; as a melt or reacting to form a coating. The resulting resin precursor blend can be applied. This liquid application can be accomplished by various known methods, including spraying, stuffing and pouring. Non-limiting examples of suitable materials for the coating include: thermoplastic acrylic resins, thermosetting acrylic resins (eg, hydroxyl functionalized acrylic latex or melamine-formaldehyde resin crosslinked with urea-formaldehyde, epoxy Resin-crosslinked hydroxyl-functional acrylic resin, or carboxy-functional acrylic latex crosslinked with carbodiimide or polyimine or epoxy resin; urethane system (eg, polyisocyanate-crosslinked hydroxy-functional acrylic resin, moisture-cured isocyanate-terminated resin) ); Carbamate functional acrylic resin crosslinked with melamine-formaldehyde resin; epoxy resin (eg, polyamide resin, bis crosslinked with bisphenol A epoxy resin) Phenol A epoxy resin cross-linked with phenolic resin); polyester resins (e.g., melamine - formaldehyde resins or hydroxyl-terminated polyesters crosslinked with polyisocyanates or epoxy crosslinking agent).

非限定的な実施形態では、このコーティングは、水性アクリルラテックスであり得、これは、パッドアセンブリの積層の後に適用され得る。このコーティングは、第２層の窓領域の上側表面および下側表面に少なくとも部分的に適用され得る。このコーティングの適用は、窓領域からの接着剤の除去後に実施され得る。 In a non-limiting embodiment, the coating can be an aqueous acrylic latex, which can be applied after lamination of the pad assembly. This coating may be applied at least partially to the upper and lower surfaces of the window area of the second layer. This coating application can be performed after removal of the adhesive from the window area.

本発明の窓パッドは、当該分野で公知の種々の研磨機器とともに用いられ得る。非限定的な実施形態では、ＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓＩｎｃ，ＳａｎｔａＣｌａｒａＣＡにて製造されるＭｉｒｒａ研磨機が用いられ得、ここで、開口部の形状は矩形であり、０．５インチ×２インチのサイズを有し、半径方向に配向された長軸に沿って配置され、そしてこのパッドの中心から４インチ離れて集中する。Ｍｉｒｒａ研磨機用のプラテンは、直径が２０インチである。この研磨機について使用するためのパッドは、上記の領域に位置する窓を有する直系２０インチの円を含み得る。 The window pad of the present invention can be used with various polishing equipment known in the art. In a non-limiting embodiment, a Mirra polisher manufactured by Applied Materials Inc, Santa Clara CA can be used, where the shape of the opening is rectangular and has a size of 0.5 inch x 2 inch. And located along a radially oriented major axis and concentrated 4 inches away from the center of the pad. The platen for the Mirra polisher is 20 inches in diameter. A pad for use with this polisher may include a straight 20 inch circle with a window located in the above region.

さらなる非限定的な実施形態では、ＬａｍＲｅｓｅａｒｃｈＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｆｒｅｍｏｎｔ，ＣＡから市販されるＴｅｒｅｓ研磨機が用いられ得る。この研磨機は、円形のプラテンの代わりに連続ベルトを使用する。この研磨機用のパッドは、１２インチ幅で９３．２５インチの円周の連続ベルトであり得、これは、適切にサイズ合わせされた、Ｔｅｒｅｓ研磨機の計測窓と整列して配置される窓領域を有し、これは、その結果、第２層における少なくとも部分的に透明な窓と少なくとも部分的に整列され得る。 In a further non-limiting embodiment, a Teres polisher commercially available from Lam Research Corporation, Fremont, CA can be used. This polisher uses a continuous belt instead of a circular platen. The polishing machine pad may be a 12 inch wide, 93.25 inch circumferential continuous belt, which is a suitably sized window aligned with the Teres polishing machine measurement window. Having a region, which can consequently be at least partially aligned with an at least partially transparent window in the second layer.

本明細書中で上記にて同定した通り、本発明の研磨パッドは、さらなる必要に応じた層を含み得る。このさらなる層は、第１層における開口部および第２層における少なくとも部分的に透明な窓と実質的に整列された開口部を含み得る。 As identified hereinabove, the polishing pad of the present invention can include additional optional layers. This further layer may include an opening substantially aligned with the opening in the first layer and the at least partially transparent window in the second layer.

非限定的な実施形態では、本発明の研磨パッドは、第３層を含み得る。この第３層は、
研磨草地のプラテンに取り付けられ得るパッドの底側層として機能し得る。 In a non-limiting embodiment, the polishing pad of the present invention can include a third layer. This third layer is
It can serve as the bottom layer of a pad that can be attached to a platen of abrasive grass.

非限定的な実施形態では、この第３層は、第１層よりも柔らかい材料を含み得る。本明細書中で用いられる場合、用語「柔らかさ」とは、材料のＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓをいう。この材料が柔らかければ柔らかいほど、ＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓ値は低下する。従って、本発明においては、第３層のＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓ値は、第１層のＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓ値より下であり得る。非限定的な実施形態では、この第３層は、少なくとも１５のＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓを有し得る。代替の非限定的な実施形態では、この第３層のＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓは、少なくとも４５、または７５以下、あるいは４５〜７５であり得る。ＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓは、当該分野で公知の種々の従来法を用いて決定され得る。非限定的な実施形態では、ＳｈｏｒｅＡＨａｒｄｎｅｓｓは、本明細書中の上記の通りに決定され得る。 In a non-limiting embodiment, this third layer can comprise a softer material than the first layer. As used herein, the term “soft” refers to the material's Shore A Hardness. The softer this material, the lower the Shore A Hardness value. Therefore, in the present invention, the Shore A Hardness value of the third layer may be lower than the Shore A Hardness value of the first layer. In a non-limiting embodiment, this third layer can have at least 15 Shore A Hardness. In an alternative non-limiting embodiment, the third layer's Shore A Hardness can be at least 45, or 75 or less, or 45-75. Shore A Hardness can be determined using various conventional methods known in the art. In a non-limiting embodiment, Shore A Hardness can be determined as described herein above.

非限定的な実施形態では、この第３層は、研磨パッドと研磨を受けている基板の表面との間の接触の均一性を増大させるために用いられ得る。 In a non-limiting embodiment, this third layer can be used to increase the uniformity of contact between the polishing pad and the surface of the substrate undergoing polishing.

本発明の非限定的な実施形態では、研磨パッドの第３層を構成する材料は、第１層を構成する材料よりも大きな圧縮率を有し得る。上記で記載した通り、用語「圧縮率」とは、体積圧縮率パーセントの測定値をいう。従って、この第３層の体積圧縮率パーセントは、第１層の体積圧縮率パーセントよりも大きい。非限定的な実施形態では、この第３層の体積圧縮率パーセントは、２０ｐｓｉの荷重が付与された場合に、２０パーセント未満であり得る。代替の非限定的な実施形態では、この第３層の体積圧縮率パーセントは、２０ｐｓｉの荷重が付与された場合に、１０パーセント未満であり得るか、または２０ｐｓｉの荷重が付与された場合に、５パーセント未満であり得る。上記で同定された通り、体積圧縮率パーセントは、当該分野で公知の種々の従来法によって決定され得る。非限定的な実施形態では、体積圧縮率パーセントは、本明細書中で上記にて記載した通りに決定され得る。 In a non-limiting embodiment of the present invention, the material comprising the third layer of the polishing pad can have a greater compressibility than the material comprising the first layer. As described above, the term “compressibility” refers to a measurement of percent volumetric compressibility. Accordingly, the volume compressibility percentage of the third layer is greater than the volume compressibility percentage of the first layer. In a non-limiting embodiment, the volumetric compressibility percentage of this third layer can be less than 20 percent when a 20 psi load is applied. In an alternative non-limiting embodiment, the volume compressibility percentage of this third layer can be less than 10 percent when a 20 psi load is applied, or when a 20 psi load is applied. It can be less than 5 percent. As identified above, the percent volume compressibility can be determined by various conventional methods known in the art. In a non-limiting embodiment, the percent volume compressibility can be determined as described herein above.

この第３層の厚さは、変動し得る。一般に、この第３層の厚さは、このパッドが厚すぎないようにすべきである。厚すぎるパッドは、平坦化機器に配置することおよびそこから取り外すことが困難であり得る。従って、代替の非限定的な実施形態では、この第１層の厚さは、少なくとも０．０４０インチ、もしくは少なくとも０．０４５インチ；または０．１００以下、もしくは０．０８０インチ以下、あるいは０．０６５インチ以下であり得る。 The thickness of this third layer can vary. In general, the thickness of this third layer should be such that the pad is not too thick. Pads that are too thick can be difficult to place and remove from the planarization equipment. Thus, in alternative non-limiting embodiments, the thickness of the first layer is at least 0.040 inches, or at least 0.045 inches; or 0.100 or less, or 0.080 inches or less, or. 065 inches or less.

この部分層（ｓｕｂｌａｙｅｒ）は、当該分野で公知の多種多様な材料を含み得る。適切な材料としては、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、発泡体シートおよびそれらの組み合わせが挙げられ得る。この部分層の材料は、発泡または吹き込みされて、多孔性構造体が生成され得る。この多孔性構造体は、開放セル、閉鎖セル、またはそれらの組み合わせであり得る。合成ゴムの非限定的な例としては、ネオプレンゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、エチレン‐プロピレンゴム、ブチルゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ＥＰＤＭポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、エチレンおよびエチル酢酸ビニルのコポリマー、ネオプレン／ビニルニトリルゴム、ネオプレン／ＥＰＤＭ／ＳＢＲゴム、およびこれらの組合せが挙げられ得る。熱可塑性エラストマーの非限定的な例としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン（例えば、ポリエーテルおよびポリエステルをベースとしたポリウレタン）およびそれらのコポリマーが挙げられ得る。発泡体シートの非限定的な例としては、エチレン酢酸ビニルシートおよびポリエチレン発泡体シート（例えば、ＳｅｎｔｉｎｅｌＰｒｏｄｕｃｔｓ，Ｈｙａｎｎｉｓ，ＮＪから市販される発泡体シートであるがこれに限定されない）；ポリ
ウレタン発泡体シート（例えば、Ｉｌｌｂｒｕｃｋ，Ｉｎｃ．，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮから市販される発泡体シートであるがこれに限定されない）；ならびにポリウレタン発泡体シートおよびポリオレフィン発泡体シート（例えば、ＲｏｇｅｒｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｗｏｏｄｓｔｏｃｋ，ＣＴから入手可能である発泡体シートであるがこれらに限定されない）が挙げられ得る。 This sublayer may comprise a wide variety of materials known in the art. Suitable materials can include natural rubber, synthetic rubber, thermoplastic elastomers, foam sheets and combinations thereof. This partial layer material can be foamed or blown to produce a porous structure. The porous structure can be an open cell, a closed cell, or a combination thereof. Non-limiting examples of synthetic rubbers include neoprene rubber, silicone rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene rubber, butyl rubber, polybutadiene rubber, polyisoprene rubber, EPDM polymer, styrene-butadiene copolymer, ethylene and ethyl vinyl acetate copolymer, There may be mentioned neoprene / vinyl nitrile rubber, neoprene / EPDM / SBR rubber, and combinations thereof. Non-limiting examples of thermoplastic elastomers can include polyolefins, polyesters, polyamides, polyurethanes (eg, polyurethanes based on polyethers and polyesters) and copolymers thereof. Non-limiting examples of foam sheets include ethylene vinyl acetate sheets and polyethylene foam sheets (eg, but not limited to foam sheets commercially available from Sentinel Products, Hyannis, NJ); polyurethane foam sheets (E.g., but not limited to foam sheets commercially available from Illbruck, Inc., Minneapolis, MN); and polyurethane foam sheets and polyolefin foam sheets (e.g., available from Rogers Corporation, Woodstock, CT). A foam sheet, but not limited thereto).

さらなる非限定的な実施形態では、この部分層は、樹脂を含浸させた、不織繊維マットまたは網目のある繊維マット、ならびにこれらの組み合わせ（例えば、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維またはアクリル繊維であるがこれらに限定されない）を含み得る。この繊維は、繊維マットにおいて、短繊維であっても、実質的に連続していてもよい。非限定的な例としては、米国特許第４，７２８，５５２号に記載される通りの、ポリウレタンを含浸させた不織布（例えば、ポリウレタン含浸フェルト）が挙げられ得るがこれに限定されない。市販の不織サブパッドの非限定的な例は、Ｒｏｄｅｌ，Ｉｎｃ．ＮｅｗａｒｋＤＥからのＳｕｂａ^ＴＭＩＶであり得る。 In a further non-limiting embodiment, the partial layer is made of a non-woven or mesh fiber mat impregnated with resin, and combinations thereof (for example, polyolefin fibers, polyester fibers, polyamide fibers or acrylic fibers). Including, but not limited to). The fibers may be short fibers or substantially continuous in the fiber mat. Non-limiting examples can include, but are not limited to, nonwovens impregnated with polyurethane (eg, polyurethane impregnated felt) as described in US Pat. No. 4,728,552. Non-limiting examples of commercially available nonwoven subpads can be found in Rodel, Inc. Suba ^™ IV from Newark DE.

本発明では、この必要に応じた第３層は、開口部を含み得る。代替の非限定的な実施形態では、この開口部は、当該分野で公知の任意の適切な手段（例えば、第１層における開口部に関して上記で同定した手段）によって生成され得る。さらに、上記で同定した通り、この開口部のサイズ、形状および位置は、用いられる計測機器および研磨装置に依存し得る。 In the present invention, this optional third layer may include an opening. In alternative non-limiting embodiments, the opening can be created by any suitable means known in the art, such as the means identified above with respect to the opening in the first layer. Furthermore, as identified above, the size, shape and position of this opening may depend on the instrumentation and polishing equipment used.

非限定的な実施形態では、この第３層は、この第２層に少なくとも部分的に接続し得、そして平坦化機械の基部に接触し得る。この第３層は、この第１層の開口部およびこの第２層の少なくとも部分的に透明な領域または窓領域と少なくとも部分的に整列される開口部を含み得る。 In a non-limiting embodiment, the third layer can be at least partially connected to the second layer and can contact the base of the planarization machine. The third layer may include an opening in the first layer and an opening that is at least partially aligned with the at least partially transparent or window region of the second layer.

代替の非限定的な実施形態では、この研磨パッドの第１層は、接着剤を用いて、この第２層の少なくとも一部分に接続され得、そしてこの第２層は第３層の少なくとも一部分に接続され得る。適切な接着剤としては、本明細書中で上記に記載した接着剤が挙げられ得る。 In an alternative non-limiting embodiment, the first layer of the polishing pad can be connected to at least a portion of the second layer using an adhesive, and the second layer is attached to at least a portion of the third layer. Can be connected. Suitable adhesives can include the adhesives described hereinabove.

さらなる非限定的な実施形態では、本発明の研磨パッドは、第１層、第２層および第３層を含み得る。この第１層および第３層は、各々、開口部を含む。この第１層および第３層の開口部は、互いに少なくとも部分的に整列され得る。この第２層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な窓を含み得る。この窓は、コンタクト接着剤を用いて両側で少なくとも部分的にコーティングされ得、そしてこれらの層は、一緒に圧力がかけられて、積層されたパッドアセンブリが形成され得る。次いで、この接着剤は、接着剤が実質的に接着する材料を用いて、この第２層の窓領域の上側表面および下側表面から物理的に剥離され得る。接着剤が実質的に接着する材料の非限定的な例は、Ｔｅｓｌｉｎ（登録商標）ＳＰ−１０００（ＰＰＧＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡから市販される合成シート材料）である。 In a further non-limiting embodiment, the polishing pad of the present invention can include a first layer, a second layer, and a third layer. Each of the first layer and the third layer includes an opening. The first and third layer openings may be at least partially aligned with each other. At least a portion of the second layer may include an at least partially transparent window. The window can be at least partially coated on both sides with a contact adhesive and the layers can be pressed together to form a laminated pad assembly. The adhesive can then be physically peeled from the upper and lower surfaces of the window region of the second layer using a material to which the adhesive substantially adheres. A non-limiting example of a material to which the adhesive substantially adheres is Teslin® SP-100 0 (a synthetic sheet material commercially available from PPG Industries, Inc, Pittsburgh, PA).

本発明の研磨パッドは、当該分野で公知の研磨スラリー（例えば、研磨スラリー）と組み合わせて用いられ得る。本発明のパッドについて使用するための適切なスラリーの非限定的な例としては、両方とも２００１年６月１４日に出願されて係属中の、出願番号第０９／８８２，５４８号および同第０９／８８２，５４９号を有する米国特許出願に開示されるスラリーが挙げられるがこれらに限定されない。非限定的な実施形態では、この研磨スラリーは、パッドの第１層と研磨されるべき基板との間に配置され得る。研磨プロセスまたは平坦化プロセスは、この研磨パッドを、研磨されるべき基板に対して動かす工程を包含し得る。種々の研磨スラリーは、当該分野で公知である。本発明における使用のため
の適切なスラリーの非限定的な例としては、研磨剤粒子を含むスラリーが挙げられる。このスラリーにおいて用いられ得る研磨剤としては、粒子状酸化セリウム、粒子状アルミナ、粒子状シリカなどが挙げられる。半導体基板の研磨において使用するための市販のスラリーの例としては、Ｒｏｄｅｌ，Ｉｎｃ．ＮｅｗａｒｋＤＥから入手可能なＩＬＤ１２００およびＩＬＤ１３００、ならびにＣａｂｏｔＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＭａｔｅｒｉａｌｓＤｉｖｉｓｉｏｎ，Ａｕｒｏｒａ，ＩＬから入手可能なＳｅｍｉ−ＳｐｅｒｓｅＡＭ１００およびＳｅｍｉ−Ｓｐｅｒｓｅ１２が挙げられるがこれらに限定されない。 The polishing pad of the present invention can be used in combination with a polishing slurry known in the art (for example, polishing slurry). Non-limiting examples of suitable slurries for use with the pads of the present invention include both pending application Nos. 09 / 882,548 and 09, both filed on June 14, 2001. Slurry, as disclosed in US patent application having / 882,549. In a non-limiting embodiment, the polishing slurry can be disposed between the first layer of pads and the substrate to be polished. A polishing or planarization process can include moving the polishing pad relative to the substrate to be polished. Various polishing slurries are known in the art. Non-limiting examples of suitable slurries for use in the present invention include slurries containing abrasive particles. Abrasives that can be used in this slurry include particulate cerium oxide, particulate alumina, particulate silica, and the like. Examples of commercially available slurries for use in polishing semiconductor substrates include Rodel, Inc. These include, but are not limited to, ILD1200 and ILD1300 available from Newark DE, and Semi-Sparse AM100 and Semi-Sparse12 available from Cabot Microelectronics Materials Division, Aurora, IL.

非限定的な実施形態では、本発明の研磨パッドは、非平坦表面を有する物品を平坦化するための装置について利用され得る。この平坦化装置は、この物品を支持するための保持手段；パッドを移動させるための動力手段；ならびにこのパッドおよび保持手段の移動が、スラリーとパッドの平坦化表面とを接触させてこの物品の非平坦表面を平坦化させるための、他のものに関する保持手段を備え得る。さらなる非限定的な実施形態では、この平坦化装置は、このパッドの表面を研磨または平坦化するための、更新手段を備え得る。適切な更新手段の非限定的な例としては、このパッドの作業表面を研磨する研磨ディスクを備えた機械的アームを備える。 In a non-limiting embodiment, the polishing pad of the present invention can be utilized for an apparatus for planarizing an article having a non-flat surface. The flattening device includes a holding means for supporting the article; a power means for moving the pad; and movement of the pad and holding means to bring the slurry and the flattening surface of the pad into contact with each other. There may be provided retaining means relative to others for planarizing the non-planar surface. In a further non-limiting embodiment, the planarization device can comprise updating means for polishing or planarizing the surface of the pad. Non-limiting examples of suitable updating means include a mechanical arm with an abrasive disc that polishes the working surface of the pad.

代替の非限定的な実施形態では、この平坦化装置は、研磨または平坦化される物品のインサイチュ計測学を行うための装置を備え得る。商業的な研磨装置または平坦化装置は、装置製造業者（例えば、ＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，ＬＡＭＲｅｓｅａｒｃｈ，ＳｐｅｅｄＦａｍ−ＩＰＥＣ、およびＥｂａｒａＣｏｒｐ．）から利用される。 In an alternative non-limiting embodiment, the planarization device can comprise an apparatus for performing in situ metrology of an article to be polished or planarized. Commercial polishing or planarization equipment is available from equipment manufacturers (eg, Applied Materials, LAM Research, SpeedFam-IPEC, and Ebara Corp.).

非限定的な実施形態では、本発明のパッドは、円筒形の金属ベース上に配置され得；そして接着剤の層を用いてベースの少なくとも一部分に接続され得る。適切な接着剤は、多種多様な公知の接着剤を含み得る。さらなる非限定的な例では、このパッドは、研磨されるべき物品のインサイチュ計測を実施する手段を備える研磨装置または平坦化装置の、円筒形の金属ベースまたはプラテン上に配置され得る。このパッドは、その窓がこのプラテンの計測窓と整列され得るように配置され得る。 In a non-limiting embodiment, the pad of the present invention can be disposed on a cylindrical metal base; and can be connected to at least a portion of the base using a layer of adhesive. Suitable adhesives can include a wide variety of known adhesives. In a further non-limiting example, the pad can be placed on a cylindrical metal base or platen of a polishing or planarizing device comprising means for performing in situ measurements of the article to be polished. The pad may be positioned so that the window can be aligned with the measurement window of the platen.

（実施例１）
窓を有する研磨パッドを、以下の通りに調製した：
１．第１層を、以下に記載される配合表Ａに従って調製した。 (Example 1)
A polishing pad with a window was prepared as follows:
1. The first layer was prepared according to Recipe A described below.

２．^１／_２インチ×２インチの矩形穴を、直定規およびメス型万能ナイフを用いて第１層中で切りとった。 2. ^A _1/2 inch by 2 inch rectangular hole was cut in the first layer using a straight ruler and a female universal knife.

３．第２層を、ＨｉｇｈＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＤｏｕｂｌｅＣｏａｔｅｄＴａｐｅ９５００ＰＣ（３ＭＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＴａｐｅａｎｄＳｐｅｃｉａｌｔｉｅｓＤｉｖｉｓｉｏｎから市販される）を用いて形成した。このテープの接着剤層を、第１層の下側に接着させ、その結果、この第１層における矩形開口部が、このテープによって実質的に覆われた。 3. The second layer was formed using High Performance Double Coated Tape 9500PC (commercially available from 3M Industrial Tape and Specialties Division). The adhesive layer of the tape was adhered to the underside of the first layer, so that the rectangular openings in the first layer were substantially covered by the tape.

４．第３層を、ＲｏｇｅｒｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販される、ＰＯＲＯＮ４７０１−５０の商標名を有するポリウレタン発泡体の０．０６０インチの厚さのシートを用いて形成した。^１／_２インチ×２インチの矩形の穴を、直定規およびメス型万能ナイフを用いて第３層中に切りとった。 4). The third layer was formed using a 0.060 inch thick sheet of polyurethane foam having the trade name PORON 4701-50, commercially available from Rogers Corporation. ^A _1/2 inch × 2 inch rectangular hole was cut into the third layer using a straight ruler and a female universal knife.

５．剥離紙を第２層から取り除いて、これにより露出した接着フィルムにこの第３層を
適用することにより、この第３層を第２層に接着させた。この第３層を、この第１層および第３層における矩形開口部が実質的に整列されるように配置した。 5. The release paper was removed from the second layer, and the third layer was applied to the adhesive film exposed thereby, thereby adhering the third layer to the second layer. The third layer was placed so that the rectangular openings in the first and third layers were substantially aligned.

６．次いで、３層積層体アセンブリを、カレンダーロールセットを通して一緒に押さえつけ、そして通過させた。 6). The three-layer laminate assembly was then pressed together and passed through a calendar roll set.

７．この第２層の上側および下側における接着剤の一部分を除去することにより、窓を形成した。この接着剤を、ＴｅｓｌｉｎＳＰ−１０００（ＰＰＧＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから市販される）の^１／_２インチ×２インチの矩形片と接触させ、この片を手で押し付けて、この接着剤とＴｅｓｌｉｎＳＰ−１０００との間の良好な接触を確実にし、次いでＴｅｓｌｉｎＳＰ−１０００を剥がすことにより除去した。この接着剤は、ＴｅｓｌｉｎＳＰ−１０００に選択的に接着し、窓の実質的に透明なフィルムは接着剤なしのままにした。 7). A window was formed by removing a portion of the adhesive on the upper and lower sides of this second layer. The adhesive, Teslin SP-1000 is contacted with a rectangular piece of ^_1/2 inches × 2 inches (PPG Industries, commercially available from Incorporated), against the piece by hand, Teslin SP-1000 and the adhesive And then removed by peeling off the Teslin SP-1000. This adhesive selectively adhered to Teslin SP-1000, leaving the substantially transparent film of the window free of adhesive.

得られたパッド積層体は、^１／_２インチ×２インチのサイズを有する矩形の窓を有した。 The resulting pad laminate had a rectangular window having a size of ^_1/2 inches × 2 inches.

パッドの第１層についての配合表Ａ：
（工程１）
粒子状架橋ポリウレタンを、表Ａに列挙した成分を用いて調製した。 Recipe A for the first layer of the pad:
(Process 1)
A particulate crosslinked polyurethane was prepared using the components listed in Table A.

（ａ）メチレンビス（クロロジエチルアナリン）（ｍｅｔｈｙｌｅｎｅｂｉｓ（ｃｈｌｏｒｏｄｉｅｔｈｙｌａｎａｌｉｎｅ））と記載するＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から得たＬＯＮＺＡＣＵＲＥＭＣＤＥＡジアミン硬化剤。 (A) Air Products and Chemicals, Inc., described as methylenebis (chlorodiethylanaline). LONZACURE MCDEA diamine curing agent obtained from

（ｂ）ＢＡＳＦＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得た、ＰＬＵＲＯＮＩＣＦ１０８界面活性剤。 (B) PLURONIC F108 surfactant obtained from BASF Corporation.

（ｃ）トルエンジイソシアネートとポリ（テトラメチレングリコール）とのイソシアネート官能性反応産物と記載するＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から得た、ＡＲＩＴＨＡＮＥＰＨＰ−７５Ｄプレポリマー。 (C) Air Products and Chemicals, Inc., described as an isocyanate-functional reaction product of toluene diisocyanate and poly (tetramethylene glycol). Arithane PHP-75D prepolymer obtained from

充填物１を、開いた容器に添加し、そして容器の内容物が３５℃の温度に到達するまで、攪拌しながらホットプレート上で温めた。これらの成分が実質的に均質な溶液を形成するまで、攪拌をこの温度で続けた。次いで、この容器をホットプレートから取り外した。
充填物２を、水浴を用いて５５℃の温度まで温め、次いで充填物１に添加した。内容物を、モーター駆動式インペラーを用いて均質になるまで、３分間にわたって混合した。次いで、容器の内容物を、脱イオン水を同時に激しく攪拌しながら、４０℃の温度の１０キログラムの脱イオン水中に迅速に注いだ。容器の内容物の添加が完了したら、脱イオン水の激しい混合を、さらに６０分間続けた。湿った粒子状架橋ポリウレタンを、２つの篩の積層体を用いて分類した。上の篩は、５０メッシュ（３００ミクロンの篩開口部）のメッシュサイズを有し、そして下の篩は、１４０メッシュ（１０５ミクロンの篩開口部）のメッシュサイズを有した。１４０メッシュからの単離された粒子状架橋ポリウレタンを、８０℃の温度のオーブン中で一晩乾燥させた。 Fill 1 was added to the open container and warmed on a hot plate with stirring until the contents of the container reached a temperature of 35 ° C. Stirring was continued at this temperature until these components formed a substantially homogeneous solution. The container was then removed from the hot plate.
Fill 2 was warmed to a temperature of 55 ° C. using a water bath and then added to Fill 1. The contents were mixed for 3 minutes using a motor driven impeller until homogeneous. The contents of the vessel were then quickly poured into 10 kilograms of deionized water at a temperature of 40 ° C. while vigorously stirring the deionized water simultaneously. Once the addition of the contents of the vessel was complete, vigorous mixing of deionized water was continued for another 60 minutes. Wet particulate crosslinked polyurethane was classified using a laminate of two sieves. The upper sieve had a mesh size of 50 mesh (300 micron sieve opening) and the lower sieve had a mesh size of 140 mesh (105 micron sieve opening). Isolated particulate crosslinked polyurethane from 140 mesh was dried in an oven at a temperature of 80 ° C. overnight.

（工程２）
粒子状架橋ポリウレタンおよび架橋ポリウレタンバインダーを含む研磨パッドを、以下の表Ｂにまとめた成分を用いて調製した。 (Process 2)
A polishing pad containing particulate crosslinked polyurethane and crosslinked polyurethane binder was prepared using the components summarized in Table B below.

（ｄ）ヘキサメチレンジイソシアネートに基づく多官能性脂肪族イソシアネート樹脂と記載する、ＢａｙｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＣｏａｔｉｎｇｓａｎｄＣｏｌｏｒａｎｔｓＤｉｖｉｓｉｏｎから得たＤＥＳＭＯＤＵＲＮ３３００脂肪族ポリイソシアネート。 (D) DESMODUR N 3300 aliphatic polyisocyanate obtained from Bayer Corporation, Coatings and Colorants Division, described as a polyfunctional aliphatic isocyanate resin based on hexamethylene diisocyanate.

（ｅ）ＴｈｅＬｕｂｒｉｚｏｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得た、ＬａｎｃｏＰＰ１３６２Ｄ微粉化された修飾ポリプロピレンワックス。 (E) Lanco PP1362D micronized modified polypropylene wax obtained from The Lubrizol Corporation.

充填物２を、モーター駆動式ステンレス鋼製インペラーを用いて、実質的に均質になるまで混合した。次いで、この充填物２の実質的に均質な混合物を、適切な容器中で充填物１と合わせ、そしてモーター駆動式ミキサーによって一緒に混合した。次いで、充填物１と充填物２との組み合わせの１０４０グラム部を、２６インチ×２６インチの平らな型に導入した。この型を室温の一対のローラーに通して、０．１００インチの厚さのシートを形成した。このシートを２５℃の温度および８０％の相対湿度にて１８時間、続いて１３０℃の温度にて１時間硬化させた。２２．５インチの直径を有する円形のパッドをこのシートから切り取り、次いでフライス盤を用いてこのパッドの上側表面と下側表面とを並行にした。 Fill 2 was mixed using a motor driven stainless steel impeller until substantially homogeneous. This substantially homogeneous mixture of Fill 2 was then combined with Fill 1 in a suitable container and mixed together by a motor driven mixer. Then, 1040 grams of the combination of Fill 1 and Fill 2 was introduced into a 26 "x 26" flat mold. This mold was passed through a pair of rollers at room temperature to form a 0.100 inch thick sheet. The sheet was cured at a temperature of 25 ° C. and 80% relative humidity for 18 hours, followed by a temperature of 130 ° C. for 1 hour. A circular pad having a diameter of 22.5 inches was cut from the sheet and then the upper and lower surfaces of the pad were paralleled using a milling machine.

得られたパッドを、実施例１において第１層として用いた。 The obtained pad was used as the first layer in Example 1.

Claims

Polishing pad, the following:
a. Have a opening, it serves as a polishing surface of the pad, a first layer; and b. A second layer, wherein at least a portion of the second layer comprises a second layer comprising an at least partially transparent window, wherein the first layer is at least partially on the second layer. A polishing pad connected and wherein the first layer has a porosity of at least 2 volume percent based on the sum of the volumes of the first layer.

The polishing pad according to claim 1 , wherein the first layer has a porosity of 50% by volume or less based on the total volume of the first layer.

Polishing pad, the following:
a. Have a opening, it serves as a polishing surface of the pad, a first layer; and b. A second layer, wherein at least a portion of the second layer comprises a second layer comprising an at least partially transparent window, wherein the first layer is at least partially on the second layer. A polishing pad connected and wherein the first layer has a greater volumetric compressibility percentage than the second layer.

The polishing pad of claim 3 , wherein the first layer has a percent volume compressibility of at least 0.3% when applied with a load of 137.89 kPa ( 20 psi ) .

The polishing pad of claim 4 , wherein the first layer has a percent volume compressibility of 3% or less when a load of 137.89 kPa ( 20 psi ) is applied.

The polishing pad according to claim 3 , wherein the second layer is non- volume compressible.

The first layer is impregnated with particulate polymer and cross-linked polymer binder; particulate polymer and organic polymer binder; sintered particles of thermoplastic resin; pressure sintered powder compact of thermoplastic polymer; 4. A polishing pad according to claim 1 or 3 , wherein the polishing pad is selected from a polymer matrix, or a combination thereof, wherein the polymer matrix can each have a void space therein.

The polishing pad of claim 1 , wherein the first layer has a thickness of at least 0.51 mm ( 0.020 inches ) .

It said first layer has a 3.81 mm (0.150 inch) thick or less, the polishing pad according to claim 8.

The polishing pad according to claim 1 or 3 , wherein the second layer is selected from non- volume compressible polymers and metal films and metal foils.

4. A polishing pad according to claim 1 or 3 , wherein the second layer is selected from polyolefins; cellulose-based polymers; acrylics; polyesters and copolyesters; polycarbonates; polyamides; high performance plastics;

The second layer is low density polyethylene, high density polyethylene, ultra high molecular weight polyethylene or polypropylene; cellulose acetate or cellulose butyrate; PET or PETG; nylon 6/6 or nylon 6/12; polyetheretherketone, polyphenylene oxide, polysulfone The polishing pad according to claim 1 , wherein the polishing pad is selected from: a polyimide, a polyetherimide, or a mixture thereof.

The polishing pad of claim 1 , wherein the second layer has a thickness of at least 0.0127 mm ( 0.0005 ) inches.

The polishing pad of claim 13 , wherein the second layer has a thickness of 1.650 mm ( 0.0650 inches ) or less.

The polishing pad according to claim 1 or 3 , wherein the first layer and the second layer are at least partially connected by an adhesive substance.

The adhesive material is selected from contact adhesives, pressure sensitive adhesives, structural adhesives, hot melt adhesives, thermoplastic adhesives, curable adhesives, thermosetting adhesives and combinations thereof. 4. The polishing pad according to 1 or 3 .

The polishing pad of claim 1 or 3 , wherein the opening in the first layer is at least partially aligned with the window in the second layer.

Wherein further comprising a third layer which is at least partially connected to the second layer, said third layer having an opening, a polishing pad according to claim 1 or 3.

The polishing pad of claim 18 , wherein the third layer is selected from natural rubber, synthetic rubber, thermoplastic elastomer, foam sheet, and combinations thereof.

It said third layer has a thickness of at least 1.02 mm (0.04 inches), a polishing pad according to claim 18.

It said third layer has a 2.54 mm (0.100 inch) thick or less, the polishing pad according to claim 20.

The polishing pad of claim 18 , wherein the first layer, the second layer, and the third layer are at least partially connected by an adhesive material.

The polishing pad of claim 18 , wherein the opening in the first layer, the window in the second layer, and the opening in the third layer are at least partially aligned.

The polishing pad of claim 3 , wherein at least a portion of the window comprises a coating.

25. A polishing pad according to claim 24 , wherein the coating comprises a resin coating.

26. The polishing pad of claim 25 , wherein the resin coating is selected from a thermoplastic acrylic resin, a thermosetting acrylic resin, a urethane system, an epoxy resin, a polyester resin, or a mixture thereof.

The polishing pad of claim 3 , wherein the first layer comprises a groove on a polishing surface.

The polishing pad of claim 3 , wherein the first layer comprises a pattern on a polishing surface.

The polishing pad according to any one of claims 18 to 23 , wherein the third layer is softer than the first layer .

A method of preparing a polishing pad comprising the steps of at least partially connecting a first layer having an opening to a second layer, wherein at least a portion of the second layer is at least partially transparent. comprises a window, and the first layer, based on the total volume of the first layer have a porosity of at least 2 percent by volume, the first layer functions as a polishing surface of the pad, Method.

A method of preparing a polishing pad comprising the steps of at least partially connecting a first layer having an opening to a second layer, wherein at least a portion of the second layer is at least partially transparent. is such includes a window, and said first layer, have a percentage greater volume compressibility than the second layer, the first layer functions as a polishing surface of the pad, the method.

32. A method according to any one of claims 30 to 31 , further comprising the step of at least partially connecting a third layer having an opening to the second layer.

32. A method according to claim 30 or 31 , wherein the first layer and the second layer are at least partially connected by an adhesive material.