JP2007229811A - Polishing pad - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad capable of preventing slurry leakage between a polishing area and a light-transmitting area when it is used for a long time, a manufacturing method thereof, and a semiconductor device using the polishing pad. <P>SOLUTION: This polishing pad includes a polishing layer 11 having a polishing area 9 and a light-transmitting area 8. In this pad, the polishing area is fused to the light-transmitting area via a laser processing part 13. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウエハ表面の凹凸をケミカルメカニカルポリシング(CMP)で平坦化する際に使用される研磨パッドに関し、詳しくは、研磨状況等を光学的手段により検知するための窓(光透過領域)を有する研磨パッド及びその製造方法、該研磨パッドを用いた半導体デバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to a polishing pad used when planarizing unevenness on a wafer surface by chemical mechanical polishing (CMP), and more specifically, a window (light transmission region) for detecting a polishing state or the like by optical means. The present invention relates to a polishing pad having the same, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a semiconductor device using the polishing pad.

半導体装置を製造する際には、ウエハ表面に導電性膜を形成し、フォトリソグラフィー、エッチング等をすることにより配線層を形成する工程や、配線層の上に層間絶縁膜を形成する工程等が行われ、これらの工程によってウエハ表面に金属等の導電体や絶縁体からなる凹凸が生じる。近年、半導体集積回路の高密度化を目的として配線の微細化や多層配線化が進んでいるが、これに伴い、ウエハ表面の凹凸を平坦化する技術が重要となってきた。   When manufacturing a semiconductor device, a process of forming a conductive layer on the wafer surface and forming a wiring layer by photolithography, etching, or the like, a process of forming an interlayer insulating film on the wiring layer, etc. These steps are performed, and irregularities made of a conductor such as metal or an insulator are generated on the wafer surface. In recent years, miniaturization of wiring and multilayer wiring have been advanced for the purpose of increasing the density of semiconductor integrated circuits, and along with this, technology for flattening the irregularities on the wafer surface has become important.

ウエハ表面の凹凸を平坦化する方法としては、一般的にCMP法が採用されている。CMPは、ウエハの被研磨面を研磨パッドの研磨面に押し付けた状態で、砥粒が分散されたスラリー状の研磨剤(以下、スラリーという)を用いて研磨する技術である。   As a method for flattening the irregularities on the wafer surface, a CMP method is generally employed. CMP is a technique of polishing using a slurry-like abrasive (hereinafter referred to as slurry) in which abrasive grains are dispersed in a state where the surface to be polished of a wafer is pressed against the polishing surface of a polishing pad.

CMPで一般的に使用する研磨装置は、例えば、図1に示すように、研磨パッド1を支持する研磨定盤2と、被研磨対象物(ウエハ)4を支持する支持台(ポリシングヘッド)5とウエハの均一加圧を行うためのバッキング材と、研磨剤の供給機構を備えている。研磨パッド1は、例えば、両面テープで貼り付けることにより、研磨定盤2に装着される。研磨定盤2と支持台5とは、それぞれに支持された研磨パッド1と被研磨対象物4が対向するように配置され、それぞれに回転軸6、7を備えている。また、支持台5には、被研磨対象物4を研磨パッド1に押し付けるための加圧機構が設けてある。   As shown in FIG. 1, for example, a polishing apparatus generally used in CMP includes a polishing surface plate 2 that supports a polishing pad 1 and a support base (polishing head) 5 that supports an object to be polished (wafer) 4. And a backing material for uniformly pressing the wafer, and an abrasive supply mechanism. The polishing pad 1 is attached to the polishing surface plate 2 by attaching it with a double-sided tape, for example. The polishing surface plate 2 and the support base 5 are disposed so that the polishing pad 1 and the object to be polished 4 supported on each of the polishing surface plate 2 and the support base 5 are opposed to each other, and are provided with rotating shafts 6 and 7 respectively. The support 5 is provided with a pressurizing mechanism for pressing the object 4 to be polished against the polishing pad 1.

このようなCMPを行う上で、ウエハ表面の平坦度の判定の問題がある。すなわち、希望の表面特性や平面状態に到達した時点を検知する必要がある。従来、酸化膜の膜厚や研磨速度等に関しては、テストウエハを定期的に処理し、結果を確認してから製品となるウエハを研磨処理することが行われてきた。   When performing such CMP, there is a problem of determining the flatness of the wafer surface. In other words, it is necessary to detect when the desired surface characteristics or planar state is reached. Conventionally, with regard to the thickness of the oxide film, the polishing rate, and the like, a test wafer is periodically processed, and after confirming the result, a product wafer is polished.

しかし、この方法では、テストウエハを処理する時間とコストが無駄になり、また、あらかじめ加工が全く施されていないテストウエハと製品ウエハでは、CMP特有のローディング効果により、研磨結果が異なり、製品ウエハを実際に加工してみないと、加工結果の正確な予想が困難である。   However, in this method, the time and cost for processing the test wafer are wasted, and the polishing result differs between the test wafer and the product wafer that have not been processed in advance due to the loading effect peculiar to CMP. If it is not actually processed, it is difficult to accurately predict the processing result.

そのため、最近では上記の問題点を解消するために、CMPプロセス時に、その場で、希望の表面特性や厚さが得られた時点を検出できる方法が望まれている。このような検知については、様々な方法が用いられているが、測定精度や非接触測定における空間分解能の点から、回転定盤内にレーザー光による膜厚モニタ機構を組み込んだ光学的検知方法(特許文献1、特許文献2)が主流となりつつある。   Therefore, recently, in order to solve the above-mentioned problems, there is a demand for a method capable of detecting a point in time when desired surface characteristics and thickness are obtained in the CMP process. Various methods are used for such detection. From the viewpoint of measurement accuracy and spatial resolution in non-contact measurement, an optical detection method in which a film thickness monitoring mechanism using a laser beam is incorporated in a rotating surface plate ( Patent Documents 1 and 2) are becoming mainstream.

前記光学的検知手段とは、具体的には光ビームを窓(光透過領域)を通して研磨パッド越しにウエハに照射して、その反射によって発生する干渉信号をモニタすることによって研磨の終点を検知する方法である。   Specifically, the optical detection means detects a polishing end point by irradiating a wafer with a light beam through a window (light transmission region) through a polishing pad and monitoring an interference signal generated by the reflection. Is the method.

このような方法では、ウエハの表面層の厚さの変化をモニタして、表面凹凸の近似的な深さを知ることによって終点が決定される。このような厚さの変化が凹凸の深さに等しくなった時点で、CMPプロセスを終了させる。また、このような光学的手段による研磨の終点検知法およびその方法に用いられる研磨パッドについては様々なものが提案されてきた。   In such a method, the end point is determined by monitoring the change in the thickness of the surface layer of the wafer and knowing the approximate depth of the surface irregularities. When such a change in thickness becomes equal to the depth of the unevenness, the CMP process is terminated. Various methods have been proposed for the polishing end point detection method using such optical means and the polishing pad used in the method.

例えば、固体で均質な190nmから3500nmの波長光を透過する透明なポリマーシートを少なくとも一部分に有する研磨パッドが開示されている(特許文献3)。また、段付の透明プラグが挿入された研磨パッドが開示されている(特許文献4)。また、ポリシング面と同一面である透明プラグを有する研磨パッドが開示されている(特許文献5)。しかし、透明プラグが挿入された研磨パッドは、透明プラグが設けられていない研磨パッドと比べてウエハの面内均一性などの研磨特性が悪くなるという問題があった。   For example, a polishing pad having at least a part of a transparent polymer sheet that transmits solid and homogeneous light having a wavelength of 190 nm to 3500 nm is disclosed (Patent Document 3). Further, a polishing pad in which a stepped transparent plug is inserted is disclosed (Patent Document 4). Also, a polishing pad having a transparent plug that is the same surface as the polishing surface is disclosed (Patent Document 5). However, the polishing pad in which the transparent plug is inserted has a problem that the polishing characteristics such as in-plane uniformity of the wafer are deteriorated as compared with the polishing pad in which the transparent plug is not provided.

一方、スラリーが研磨領域と光透過領域との境界(継ぎ目)から漏れ出さないための提案(特許文献6、7)もなされている。しかし、これら透明な漏れ防止シートを設けた場合でも、スラリーが研磨領域と光透過領域との境界(継ぎ目)から研磨層下部に漏れ出し、この漏れ防止シート上にスラリーが堆積して光学的終点検知に問題が生じる。   On the other hand, proposals (Patent Documents 6 and 7) have been made to prevent the slurry from leaking from the boundary (seam) between the polishing region and the light transmission region. However, even when these transparent leakage prevention sheets are provided, the slurry leaks from the boundary (seam) between the polishing region and the light transmission region to the lower part of the polishing layer, and the slurry accumulates on the leakage prevention sheet to cause an optical end point. Problems with detection.

今後、半導体製造における高集積化・超小型化において、集積回路の配線幅はますます小さくなっていくことが予想され、その際には高精度の光学的終点検知が必要となるが、従来の終点検知用窓は、上記スラリー漏れの問題を十分に解決できていない。   In the future, with high integration and ultra-miniaturization in semiconductor manufacturing, it is expected that the wiring width of integrated circuits will become smaller, and in that case, highly accurate optical end point detection will be required. The end point detection window cannot sufficiently solve the problem of slurry leakage.

米国特許第5069002号明細書US Pat. No. 5,069,002 米国特許第5081421号明細書US Pat. No. 5,081,421 特表平11−512977号公報Japanese National Patent Publication No. 11-512977 特開平9−7985号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-7985 特開平10−83977号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-83977 特開2001−291686号公報JP 2001-291686 A 特表2003−510826号公報Japanese translation of PCT publication No. 2003-510826

本発明は、長期間使用した場合であっても研磨領域と光透過領域との間からのスラリー漏れを防止することができる研磨パッド及びその製造方法、並びに該研磨パッドを用いた半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention relates to a polishing pad capable of preventing slurry leakage from between a polishing region and a light transmission region even when used for a long period of time, a method for manufacturing the same, and manufacturing a semiconductor device using the polishing pad. It aims to provide a method.

本発明者は、上述のような現状に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、研磨領域と光透過領域との隙間に不透水性弾性部材を設けることにより上記課題を解決できることを見出した。   In light of the above-described present situation, the present inventor has found that the above-described problems can be solved by providing a water-impermeable elastic member in the gap between the polishing region and the light transmission region as a result of extensive research.

本発明の研磨パッドは、研磨領域及び光透過領域を有する研磨層を含む研磨パッドにおいて、前記研磨領域と光透過領域とがレーザー加工部を介して溶着していることを特徴とする。   The polishing pad of the present invention is characterized in that in the polishing pad including a polishing layer having a polishing region and a light transmission region, the polishing region and the light transmission region are welded via a laser processing portion.

従来の光透過領域が挿入された研磨パッドは、スラリー漏れを防止するために研磨領域の開口部にできるだけ隙間が発生しないようはめ込まれている。しかし、CMPでは、研磨パッドとウエハなどの被研磨対象物とが共に自転・公転し、加圧下での摩擦によって研磨が実行される。研磨中においては、光透過領域および研磨領域に種々(特に、水平方向)の力が働いているため、両部材の境界で引き剥がし状態が常に生じている。従来の研磨パッドは両部材の境界で剥がれやすく、境界に隙間が生じてスラリー漏れが発生すると考えられる。このスラリー漏れが光終点検出部における曇りなどの光学的問題を起こし、終点検出精度を低下又は不能にすると考えられる。   A conventional polishing pad in which a light transmission region is inserted is fitted so that a gap is not generated as much as possible in the opening of the polishing region in order to prevent slurry leakage. However, in CMP, a polishing pad and an object to be polished such as a wafer rotate and revolve together, and polishing is performed by friction under pressure. During polishing, various forces (particularly in the horizontal direction) are acting on the light transmission region and the polishing region, so that a peeling state always occurs at the boundary between both members. It is considered that the conventional polishing pad is easily peeled off at the boundary between the two members, and a gap is generated at the boundary to cause slurry leakage. This slurry leakage is considered to cause optical problems such as fogging in the light end point detection unit, thereby reducing or disabling the end point detection accuracy.

一方、本発明の研磨パッドは、研磨領域と光透過領域とがレーザー加工部を介して溶着して一体化しているため、研磨中に光透過領域と研磨領域とを引き剥がす力が働いた場合でも、それに耐え得る十分な抵抗力を有する。そのため、研磨領域と光透過領域と界面で隙間や剥がれが生じ難く、効果的にスラリー漏れを防止することができる。   On the other hand, in the polishing pad of the present invention, since the polishing region and the light transmission region are welded and integrated through the laser processing portion, a force to peel off the light transmission region and the polishing region is applied during polishing. But it has enough resistance to withstand it. Therefore, a gap or peeling hardly occurs at the interface between the polishing region and the light transmission region, and slurry leakage can be effectively prevented.

本発明は、研磨領域と開口部Aとを有する研磨層の前記開口部A内に光透過領域を設ける工程、研磨領域と光透過領域の界面にレーザー光を照射して、該研磨領域を溶融させてレーザー加工部を形成し、該レーザー加工部を介して研磨領域と光透過領域とを溶着させる工程を含む研磨パッドの製造方法、に関する。   The present invention includes a step of providing a light transmission region in the opening A of a polishing layer having a polishing region and an opening A, and irradiating the interface between the polishing region and the light transmission region with laser light to melt the polishing region. The present invention relates to a method for manufacturing a polishing pad, which includes a step of forming a laser processed portion and welding a polishing region and a light transmission region through the laser processing portion.

別の本発明は、研磨領域及び光透過領域を有する研磨層と、光透過領域よりも小さい開口部Bを有するクッション層とが、前記光透過領域と前記開口部Bとが重なるように積層されており、かつ前記光透過領域の周端部と前記クッション層とがレーザー加工部を介して溶着している研磨パッド、に関する。   In another aspect of the present invention, a polishing layer having a polishing region and a light transmission region, and a cushion layer having an opening B smaller than the light transmission region are laminated so that the light transmission region and the opening B overlap. In addition, the present invention relates to a polishing pad in which a peripheral end portion of the light transmission region and the cushion layer are welded via a laser processing portion.

別の本発明の研磨パッドは、光透過領域の周端部とクッション層とがレーザー加工部を介して溶着して一体化しているため、研磨中に光透過領域と研磨領域との隙間からスラリーが浸入しても溶着部分で効果的にスラリー漏れを防止することができる。   In another polishing pad of the present invention, since the peripheral end portion of the light transmission region and the cushion layer are integrated by welding through the laser processing portion, the slurry is removed from the gap between the light transmission region and the polishing region during polishing. Even if the liquid enters, slurry leakage can be effectively prevented at the welded portion.

また、本発明は、研磨領域と開口部Aとを有する研磨層にクッション層を積層する工程、前記開口部A内のクッション層の一部を除去し、クッション層に光透過領域よりも小さい開口部Bを形成する工程、前記開口部B上かつ前記開口部A内に光透過領域を設ける工程、及びレーザー光を照射して光透過領域の周端部に接触しているクッション層又は接着部材を溶融させてレーザー加工部を形成し、該レーザー加工部を介して光透過領域の周端部とクッション層とを溶着させる工程を含む研磨パッドの製造方法、に関する。   The present invention also includes a step of laminating a cushion layer on a polishing layer having a polishing region and an opening A, removing a part of the cushion layer in the opening A, and opening the cushion layer smaller than the light transmission region. A step of forming a portion B, a step of providing a light transmission region on the opening B and in the opening A, and a cushion layer or an adhesive member that is in contact with the peripheral end portion of the light transmission region by irradiation with laser light The present invention relates to a method of manufacturing a polishing pad, which includes a step of melting a layer to form a laser processing portion and welding a peripheral end portion of a light transmission region and a cushion layer through the laser processing portion.

また、本発明は、研磨領域と開口部Aとを有する研磨層と、光透過領域よりも小さい開口部Bを有するクッション層とを、開口部Aと開口部Bが重なるように積層する工程、前記開口部B上かつ前記開口部A内に光透過領域を設ける工程、及びレーザー光を照射して光透過領域の周端部に接触しているクッション層又は接着部材を溶融させてレーザー加工部を形成し、該レーザー加工部を介して光透過領域の周端部とクッション層とを溶着させる工程を含む研磨パッドの製造方法、に関する。   The present invention also includes a step of laminating a polishing layer having a polishing region and an opening A, and a cushion layer having an opening B smaller than the light transmission region so that the opening A and the opening B overlap. A step of providing a light transmitting region on the opening B and in the opening A, and a laser processing unit by irradiating a laser beam to melt a cushion layer or an adhesive member that is in contact with the peripheral end of the light transmitting region And a method of manufacturing a polishing pad including a step of welding a peripheral end portion of a light transmission region and a cushion layer through the laser processing portion.

また、本発明は、前記記載の研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む半導体デバイスの製造方法、に関する。   The present invention also relates to a method for manufacturing a semiconductor device including a step of polishing a surface of a semiconductor wafer using the polishing pad described above.

本発明の研磨パッドは、研磨領域及び光透過領域を有する研磨層を含み、前記研磨領域と光透過領域とがレーザー加工部を介して溶着していることを特徴とする。   The polishing pad of the present invention includes a polishing layer having a polishing region and a light transmission region, and the polishing region and the light transmission region are welded via a laser processing portion.

また、別の本発明の研磨パッドは、研磨領域及び光透過領域を有する研磨層と、光透過領域よりも小さい開口部Bを有するクッション層とが、前記光透過領域と前記開口部Bとが重なるように積層されており、かつ前記光透過領域の周端部と前記クッション層とがレーザー加工部を介して溶着していることを特徴とする。   In another polishing pad of the present invention, a polishing layer having a polishing region and a light transmission region, and a cushion layer having an opening B smaller than the light transmission region, the light transmission region and the opening B are It is laminated so that it may overlap, and the peripheral edge part of the above-mentioned light transmission field and the above-mentioned cushion layer are welded via a laser processing part.

光透過領域の形成材料は特に制限されないが、高精度の光学的終点検知のために、波長400〜700nmの全領域における光透過率が50%以上である材料を用いることが好ましい。また、使用するレーザー光を十分透過する材料であることが好ましい。そのような材料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ハロゲン系樹脂(ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど)、ポリスチレン、オレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、及びエポキシ樹脂などが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、研磨領域に用いられる形成材料や研磨領域の物性に類似する材料を用いることが好ましい。特に、研磨中のドレッシング痕による光透過領域の光散乱を抑制できる耐摩耗性の高いポリウレタン樹脂が望ましい。   The material for forming the light transmission region is not particularly limited, but it is preferable to use a material having a light transmittance of 50% or more in the entire region having a wavelength of 400 to 700 nm for highly accurate optical end point detection. Moreover, it is preferable that it is a material which permeate | transmits the laser beam to be used sufficiently. Examples of such materials include polyurethane resins, polyester resins, polyamide resins, acrylic resins, polycarbonate resins, halogen resins (polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), polystyrene, olefin resins (polyethylene). And polypropylene), and epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more. It is preferable to use a material similar to the forming material used for the polishing region and the physical properties of the polishing region. In particular, a highly abrasion-resistant polyurethane resin that can suppress light scattering in the light transmission region due to dressing marks during polishing is desirable.

前記ポリウレタン樹脂は、イソシアネート成分、ポリオール成分(高分子量ポリオール、低分子量ポリオールなど)、及び鎖延長剤等からなるものである。   The polyurethane resin is composed of an isocyanate component, a polyol component (high molecular weight polyol, low molecular weight polyol, etc.), a chain extender and the like.

イソシアネート成分としては、ポリウレタンの分野において公知の化合物を特に限定なく使用できる。イソシアネート成分としては、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート;エチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート;1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネートが挙げられる。これらは1種で用いても、2種以上を混合しても差し支えない。   As the isocyanate component, a known compound in the field of polyurethane can be used without particular limitation. As the isocyanate component, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, aromatic diisocyanates such as p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate; ethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, etc. Aliphatic diisocyanate; 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate Isocyanate, alicyclic diisocyanates such as norbornane diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.

イソシアネート成分としては、上記ジイソシアネート化合物の他に、3官能以上の多官能ポリイソシアネート化合物も使用可能である。多官能のイソシアネート化合物としては、デスモジュール−N(バイエル社製)や商品名デュラネート(旭化成工業社製)として一連のジイソシアネートアダクト体化合物が市販されている。   As the isocyanate component, a trifunctional or higher polyfunctional polyisocyanate compound can be used in addition to the diisocyanate compound. As a polyfunctional isocyanate compound, a series of diisocyanate adduct compounds are commercially available as Desmodur-N (manufactured by Bayer) or trade name Duranate (manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.).

高分子量ポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコールに代表されるポリエーテルポリオール、ポリブチレンアジペートに代表されるポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカプロラクトンのようなポリエステルグリコールとアルキレンカーボネートとの反応物などで例示されるポリエステルポリカーボネートポリオール、エチレンカーボネートを多価アルコールと反応させ、次いで得られた反応混合物を有機ジカルボン酸と反応させたポリエステルポリカーボネートポリオール、及びポリヒドキシル化合物とアリールカーボネートとのエステル交換反応により得られるポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the high molecular weight polyol include polyether polyols typified by polytetramethylene ether glycol, polyester polyols typified by polybutylene adipate, polycaprolactone polyol, and a reaction product of a polyester glycol such as polycaprolactone and alkylene carbonate. Polyester polycarbonate polyol, polyester polycarbonate polyol obtained by reacting ethylene carbonate with polyhydric alcohol and then reacting the resulting reaction mixture with organic dicarboxylic acid, and polycarbonate polyol obtained by transesterification reaction between polyhydroxyl compound and aryl carbonate Etc. These may be used alone or in combination of two or more.

また、ポリオールとして上述した高分子量ポリオールの他に、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等の低分子量ポリオールを併用してもよい。   In addition to the high molecular weight polyols described above as polyols, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1, Low molecular weight polyols such as 4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, and 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene may be used in combination.

鎖延長剤としては、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等の低分子量ポリオール、あるいは2,4−トルエンジアミン、2,6−トルエンジアミン、3 ,5 −ジエチル−2 ,4 −トルエンジアミン、4,4’−ジ−sec−ブチルージアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’,3,3’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−メチレン−ビスーメチルアンスラニレート、4,4’−メチレン−ビスーアンスラニリックアシッド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、4,4’−メチレン−ビス(3−クロロ−2,6−ジエチルアミン)、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジエチルジフェニルメタン、1,2−ビス(2−アミノフェニルチオ)エタン、トリメチレングリコールージ−p−アミノベンゾエート、3,5−ビス(メチルチオ)−2,4−トルエンジアミン等に例示されるポリアミン類を挙げることができる。これらは1種で用いても、2種以上を混合しても差し支えない。   Chain extenders include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 3 -Low molecular weight polyols such as methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, 2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine, 3 , 5-diethyl-2,4-toluenediamine, 4,4′-di-sec-butyl-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, 2, , 2 ′, 3,3′-tetrachloro-4,4′-diaminodi Phenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5,5′-dimethyldiphenylmethane, 3,3′-diethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-methylene-bis-methylanthrani 4,4′-methylene-bis-anthranilic acid, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, 4,4′-methylene-bis (3 -Chloro-2,6-diethylamine), 3,3'-dichloro-4,4'-diamino-5,5'-diethyldiphenylmethane, 1,2-bis (2-aminophenylthio) ethane, trimethylene glycol di -Polyamines exemplified by p-aminobenzoate, 3,5-bis (methylthio) -2,4-toluenediamine be able to. These may be used alone or in combination of two or more.

前記ポリウレタン樹脂におけるイソシアネート成分、ポリオール成分、及び鎖延長剤の比は、各々の分子量やこれらから製造される光透過領域の所望物性などにより適宜変更できる。   The ratio of the isocyanate component, the polyol component, and the chain extender in the polyurethane resin can be appropriately changed depending on the molecular weight of each and the desired physical properties of the light transmission region produced therefrom.

前記ポリウレタン樹脂は、溶融法、溶液法など公知のウレタン化技術を応用して製造することができるが、コスト、作業環境などを考慮した場合、溶融法で製造することが好ましい。   The polyurethane resin can be manufactured by applying a known urethanization technique such as a melting method or a solution method, but it is preferable to manufacture the polyurethane resin by a melting method in consideration of cost, working environment, and the like.

前記ポリウレタン樹脂の重合手順としては、プレポリマー法、ワンショット法のどちらでも可能であるが、研磨時のポリウレタン樹脂の安定性及び透明性の観点から、事前にイソシアネート成分とポリオール成分からイソシアネート末端プレポリマーを合成しておき、これに鎖延長剤を反応させるプレポリマー法が好ましい。また、前記プレポリマーのNCO重量%は2〜8重量%程度であることが好ましく、さらに好ましくは3〜7重量%程度である。NCO重量%が2重量%未満の場合には、反応硬化に時間がかかりすぎて生産性が低下する傾向にあり、一方NCO重量%が8重量%を超える場合には、反応速度が速くなり過ぎて空気の巻き込み等が発生し、ポリウレタン樹脂の透明性や光透過率等の物理特性が悪くなる傾向にある。   As the polymerization procedure of the polyurethane resin, either a prepolymer method or a one-shot method is possible, but from the viewpoint of stability and transparency of the polyurethane resin at the time of polishing, an isocyanate-terminated prepolymer is first prepared from an isocyanate component and a polyol component. A prepolymer method is preferred in which a polymer is synthesized and a chain extender is reacted therewith. Moreover, it is preferable that the NCO weight% of the said prepolymer is about 2 to 8 weight%, More preferably, it is about 3 to 7 weight%. If the NCO wt% is less than 2 wt%, the reaction curing tends to take too much time and the productivity tends to decrease. On the other hand, if the NCO wt% exceeds 8 wt%, the reaction rate becomes too fast. As a result, air entrainment or the like occurs, and physical properties such as transparency and light transmittance of the polyurethane resin tend to deteriorate.

光透過領域の作製方法は特に制限されず、公知の方法により作製できる。例えば、前記方法により製造したポリウレタン樹脂のブロックをバンドソー方式やカンナ方式のスライサーを用いて所定厚みにする方法や所定厚みのキャビティーを持った金型に樹脂を流し込み硬化させる方法や、コーティング技術やシート成形技術を用いた方法などが用いられる。   The method for producing the light transmission region is not particularly limited, and can be produced by a known method. For example, a polyurethane resin block produced by the above method can be made to have a predetermined thickness using a band saw type or canna type slicer, a method of pouring the resin into a mold having a cavity of a predetermined thickness, a coating technique, A method using a sheet forming technique is used.

光透過領域の形状は特に制限されるものではないが、研磨領域の開口部Aと同様の形状、大きさにすることが好ましい。   The shape of the light transmission region is not particularly limited, but is preferably the same shape and size as the opening A of the polishing region.

光透過領域の厚さは特に制限されるものではないが、研磨領域の厚みと同一厚さ、またはそれ以下にすることが好ましい。光透過領域が研磨領域より厚い場合には、研磨中に突き出た部分によりウエハを傷つける恐れがある。   The thickness of the light transmission region is not particularly limited, but is preferably equal to or less than the thickness of the polishing region. If the light transmission region is thicker than the polishing region, the wafer may be damaged by the protruding portion during polishing.

研磨領域の形成材料は、研磨層の材料として通常用いられるものであれば特に制限なく使用できるが、本発明においては微細発泡体を用いることが好ましい。例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ハロゲン系樹脂(ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど)、ポリスチレン、オレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、エポキシ樹脂、及び感光性樹脂などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。なお、研磨領域の形成材料は、光透過領域と同組成でも異なる組成であってもよい。   The material for forming the polishing region can be used without particular limitation as long as it is normally used as the material for the polishing layer, but in the present invention, it is preferable to use a fine foam. For example, polyurethane resin, polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, polycarbonate resin, halogen resin (polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), polystyrene, olefin resin (polyethylene, polypropylene, etc.), epoxy resin And photosensitive resin. These may be used alone or in combination of two or more. The material for forming the polishing region may be the same composition as or different from the light transmission region.

ポリウレタン樹脂は耐摩耗性に優れ、原料組成を種々変えることにより所望の物性を有するポリマーを容易に得ることができるため、研磨領域の形成材料として特に好ましい材料である。ポリウレタン樹脂は、イソシアネート成分、ポリオール成分、及び鎖延長剤からなるものである。   Polyurethane resin is particularly preferable as a material for forming a polishing region because it has excellent wear resistance and a polymer having desired physical properties can be easily obtained by variously changing the raw material composition. The polyurethane resin is composed of an isocyanate component, a polyol component, and a chain extender.

使用するイソシアネート成分は特に制限されず、例えば前記のイソシアネートが挙げられる。   The isocyanate component to be used is not particularly limited, and examples thereof include the above isocyanates.

使用するポリオール成分は特に制限されず、例えば前記の高分子量ポリオールが挙げられる。なお、高分子量ポリオールの数平均分子量は、特に限定されるものではないが、得られるポリウレタンの弾性特性等の観点から500〜2000であることが好ましい。数平均分子量が500未満であると、これを用いたポリウレタンは十分な弾性特性を有さず、脆いポリマーとなる。そのためこのポリウレタンから製造される研磨パッドは硬くなりすぎ、被研磨対象物の研磨面のスクラッチの原因となる。また、摩耗しやすくなるため、パッド寿命の観点からも好ましくない。一方、数平均分子量が2000を超えると、これを用いたポリウレタンは軟らかくなるため、このポリウレタンから製造される研磨パッドは平坦化特性に劣る傾向にある。   The polyol component to be used is not particularly limited, and examples thereof include the high molecular weight polyols described above. The number average molecular weight of the high molecular weight polyol is not particularly limited, but is preferably 500 to 2000 from the viewpoint of the elastic properties of the resulting polyurethane. If the number average molecular weight is less than 500, a polyurethane using the number average molecular weight does not have sufficient elastic properties and becomes a brittle polymer. Therefore, the polishing pad manufactured from this polyurethane becomes too hard and causes scratches on the polishing surface of the object to be polished. Moreover, since it becomes easy to wear, it is not preferable from the viewpoint of the pad life. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 2000, polyurethane using the same becomes soft, so that a polishing pad produced from this polyurethane tends to have poor planarization characteristics.

また、ポリオール成分としては、上述した高分子量ポリオールの他に、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン等の低分子量ポリオールを併用することもできる。   Moreover, as a polyol component, in addition to the above-described high molecular weight polyol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol 1,4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene and other low molecular weight polyols can be used in combination.

また、ポリオール成分中の高分子量ポリオールと低分子量ポリオールの比は、これらから製造される研磨領域に要求される特性により決められる。   Further, the ratio of the high molecular weight polyol to the low molecular weight polyol in the polyol component is determined by the characteristics required for the polishing region produced therefrom.

鎖延長剤としては、4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)、2,6−ジクロロ−p−フェニレンジアミン、4,4’−メチレンビス(2,3−ジクロロアニリン)等に例示されるポリアミン類、あるいは、上述した低分子量ポリオールを挙げることができる。これらは1種で用いても、2種以上を併用してもよい。   Examples of chain extenders include polyamines exemplified by 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline), 2,6-dichloro-p-phenylenediamine, 4,4′-methylenebis (2,3-dichloroaniline) and the like. Or the low molecular weight polyols mentioned above. These may be used alone or in combination of two or more.

前記ポリウレタン樹脂における有機イソシアネート、ポリオール、及び鎖延長剤の比は、各々の分子量やこれらから製造される研磨領域の所望物性などにより種々変え得る。研磨特性に優れる研磨領域を得るためには、ポリオールと鎖延長剤の合計官能基(水酸基+アミノ基)数に対する有機イソシアネートのイソシアネート基数は0.95〜1.15であることが好ましく、さらに好ましくは0.99〜1.10である。   The ratio of the organic isocyanate, polyol, and chain extender in the polyurethane resin can be variously changed depending on the molecular weight of each and the desired physical properties of the polishing region produced therefrom. In order to obtain a polishing region having excellent polishing characteristics, the number of isocyanate groups of the organic isocyanate relative to the total number of functional groups (hydroxyl group + amino group) of the polyol and the chain extender is preferably 0.95 to 1.15, and more preferably Is 0.99 to 1.10.

前記ポリウレタン樹脂は、前記記載の方法と同様の方法により製造することができる。なお、必要に応じてポリウレタン樹脂に酸化防止剤等の安定剤、界面活性剤、滑剤、顔料、充填剤、帯電防止剤、その他の添加剤を添加してもよい。   The polyurethane resin can be produced by the same method as described above. If necessary, stabilizers such as antioxidants, surfactants, lubricants, pigments, fillers, antistatic agents, and other additives may be added to the polyurethane resin.

前記ポリウレタン樹脂を微細発泡させる方法は特に制限されないが、例えば中空ビーズを添加する方法、機械的発泡法、及び化学的発泡法等により発泡させる方法などが挙げられる。なお、各方法を併用してもよいが、特にポリアルキルシロキサンとポリエーテルとの共重合体であって活性水素基を有しないシリコン系界面活性剤を使用した機械的発泡法が好ましい。該シリコン系界面活性剤としては、SH−192(東レダウコーニングシリコーン製)、L−5340(日本ユニカ製)等が好適な化合物として例示される。   The method of finely foaming the polyurethane resin is not particularly limited, and examples thereof include a method of adding hollow beads, a method of foaming by a mechanical foaming method, a chemical foaming method, and the like. In addition, although each method may be used together, the mechanical foaming method using the silicone type surfactant which is a copolymer of polyalkylsiloxane and polyether and does not have an active hydrogen group is particularly preferable. Examples of the silicon-based surfactant include SH-192 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone), L-5340 (manufactured by Nippon Unica), and the like.

研磨領域に用いられる独立気泡タイプのポリウレタン発泡体を製造する方法の例について以下に説明する。かかるポリウレタン発泡体の製造方法は、以下の工程を有する。
1)イソシアネート末端プレポリマーの気泡分散液を作製する撹拌工程
イソシアネート末端プレポリマーにシリコン系界面活性剤を添加し、非反応性気体と撹拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散液とする。イソシアネート末端プレポリマーが常温で固体の場合には適宜の温度に予熱し、溶融して使用する。
2)硬化剤(鎖延長剤)混合工程
上記の気泡分散液に鎖延長剤を添加し、混合撹拌する。
3)硬化工程
鎖延長剤を混合したイソシアネート末端プレポリマーを注型し、加熱硬化させる。
An example of a method for producing a closed cell type polyurethane foam used in the polishing region will be described below. The manufacturing method of this polyurethane foam has the following processes.
1) Stirring step for producing a cell dispersion of isocyanate-terminated prepolymer A silicon-based surfactant is added to the isocyanate-terminated prepolymer and stirred with a non-reactive gas to disperse the non-reactive gas as fine bubbles, thereby dispersing the cell. Use liquid. When the isocyanate-terminated prepolymer is solid at room temperature, it is preheated to an appropriate temperature and melted before use.
2) Curing Agent (Chain Extender) Mixing Step A chain extender is added to the above cell dispersion and mixed and stirred.
3) Curing step An isocyanate-terminated prepolymer mixed with a chain extender is cast and cured by heating.

微細気泡を形成するために使用される非反応性気体としては、可燃性でないものが好ましく、具体的には窒素、酸素、炭酸ガス、ヘリウムやアルゴン等の希ガスやこれらの混合気体が例示され、乾燥して水分を除去した空気の使用がコスト的にも最も好ましい。   As the non-reactive gas used to form the fine bubbles, non-flammable gases are preferable, and specific examples include nitrogen, oxygen, carbon dioxide, rare gases such as helium and argon, and mixed gases thereof. The use of air that has been dried to remove moisture is most preferable in terms of cost.

非反応性気体を微細気泡状にしてシリコン系界面活性剤を含むイソシアネート末端プレポリマーに分散させる撹拌装置としては、公知の撹拌装置を特に限定なく使用可能であり、具体的にはホモジナイザー、ディゾルバー、2軸遊星型ミキサー(プラネタリーミキサー)等が例示される。撹拌装置の撹拌翼の形状も特に限定されないが、ホイッパー型の撹拌翼の使用すると微細気泡が得られるため好ましい。   As a stirring device for making non-reactive gas into fine bubbles and dispersing it in an isocyanate-terminated prepolymer containing a silicon-based surfactant, a known stirring device can be used without particular limitation. Specifically, a homogenizer, a dissolver, A two-axis planetary mixer (planetary mixer) is exemplified. The shape of the stirring blade of the stirring device is not particularly limited, but it is preferable to use a whipper-type stirring blade because fine bubbles can be obtained.

なお、撹拌工程において気泡分散液を作成する撹拌と、混合工程における鎖延長剤を添加して混合する撹拌は、異なる撹拌装置を使用することも好ましい態様である。特に混合工程における撹拌は気泡を形成する撹拌でなくてもよく、大きな気泡を巻き込まない撹拌装置の使用が好ましい。このような撹拌装置としては、遊星型ミキサーが好適である。撹拌工程と混合工程の撹拌装置を同一の撹拌装置を使用しても支障はなく、必要に応じて撹拌翼の回転速度を調整する等の撹拌条件の調整を行って使用することも好適である。   In addition, it is also a preferable aspect to use a different stirring apparatus for the stirring which produces a bubble dispersion liquid in the stirring process, and the stirring which adds and mixes the chain extender in a mixing process. In particular, the stirring in the mixing step may not be stirring that forms bubbles, and it is preferable to use a stirring device that does not involve large bubbles. As such an agitator, a planetary mixer is suitable. There is no problem even if the same stirring device is used as the stirring device for the stirring step and the mixing step, and it is also preferable to adjust the stirring conditions such as adjusting the rotation speed of the stirring blade as necessary. .

前記ポリウレタン微細発泡体の製造方法においては、気泡分散液を型に流し込んで流動しなくなるまで反応した発泡体を、加熱、ポストキュアすることは、発泡体の物理的特性を向上させる効果があり、極めて好適である。金型に気泡分散液を流し込んで直ちに加熱オーブン中に入れてポストキュアを行う条件としてもよく、そのような条件下でもすぐに反応成分に熱が伝達されないので、気泡径が大きくなることはない。硬化反応は、常圧で行うと気泡形状が安定するため好ましい。   In the method for producing the polyurethane fine foam, heating and post-curing the foam that has reacted until the foam dispersion does not flow by pouring the cell dispersion into the mold has the effect of improving the physical properties of the foam, Very suitable. The bubble dispersion may be poured into the mold and immediately placed in a heating oven for post-cure. Under such conditions, heat is not immediately transferred to the reaction components, so the bubble diameter does not increase. . The curing reaction is preferably performed at normal pressure because the bubble shape is stable.

前記ポリウレタン樹脂の製造において、第3級アミン系、有機スズ系等の公知のポリウレタン反応を促進する触媒を使用してもかまわない。触媒の種類、添加量は、混合工程後、所定形状の型に流し込む流動時間を考慮して選択する。   In the production of the polyurethane resin, a catalyst that promotes a known polyurethane reaction such as tertiary amine or organotin may be used. The type and addition amount of the catalyst are selected in consideration of the flow time for pouring into a mold having a predetermined shape after the mixing step.

前記ポリウレタン発泡体の製造は、容器に各成分を計量して投入し、撹拌するバッチ方式であっても、また撹拌装置に各成分と非反応性気体を連続して供給して撹拌し、気泡分散液を送り出して成形品を製造する連続生産方式であってもよい。   The polyurethane foam can be produced in a batch system in which each component is weighed into a container and stirred. Alternatively, each component and a non-reactive gas are continuously supplied to a stirrer and stirred to produce bubbles. It may be a continuous production method in which a dispersion is sent out to produce a molded product.

研磨層となる研磨領域は、以上のようにして作製されたポリウレタン発泡体を、所定のサイズに裁断して製造される。   The polishing area to be the polishing layer is manufactured by cutting the polyurethane foam prepared as described above into a predetermined size.

微細発泡体からなる研磨領域は、被研磨対象物と接触する研磨側表面に、スラリーを保持・更新するための溝が設けられていることが好ましい。該研磨領域は、微細発泡体により形成されているため研磨表面に多くの開口を有し、スラリーを保持する働きを持っているが、更なるスラリーの保持性とスラリーの更新を効率よく行うため、また被研磨対象物との吸着による被研磨対象物の破壊を防ぐためにも、研磨側表面に溝を有することが好ましい。溝は、スラリーを保持・更新する表面形状であれば特に限定されるものではなく、例えば、XY格子溝、同心円状溝、貫通孔、貫通していない穴、多角柱、円柱、螺旋状溝、偏心円状溝、放射状溝、及びこれらの溝を組み合わせたものが挙げられる。また、溝ピッチ、溝幅、溝深さ等も特に制限されず適宜選択して形成される。さらに、これらの溝は規則性のあるものが一般的であるが、スラリーの保持・更新性を望ましいものにするため、ある範囲ごとに溝ピッチ、溝幅、溝深さ等を変化させることも可能である。   It is preferable that the polishing area | region which consists of a fine foam is provided with the groove | channel for hold | maintaining and renewing a slurry in the grinding | polishing side surface which contacts a to-be-polished object. Since the polishing region is formed of a fine foam, it has a large number of openings on the polishing surface and has a function of holding the slurry. However, in order to efficiently further maintain the slurry and renew the slurry. In order to prevent destruction of the object to be polished due to adsorption with the object to be polished, it is preferable to have a groove on the surface on the polishing side. The groove is not particularly limited as long as it is a surface shape that holds and renews the slurry. For example, XY lattice grooves, concentric circular grooves, through holes, non-through holes, polygonal columns, cylinders, spiral grooves, Examples include eccentric circular grooves, radial grooves, and combinations of these grooves. Further, the groove pitch, groove width, groove depth and the like are not particularly limited and are appropriately selected and formed. In addition, these grooves are generally regular, but the groove pitch, groove width, groove depth, etc. may be changed for each range to make the slurry retention and renewability desirable. Is possible.

前記溝の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、所定サイズのバイトのような治具を用い機械切削する方法、所定の表面形状を有した金型に樹脂を流しこみ硬化させる方法、所定の表面形状を有したプレス板で樹脂をプレスして形成する方法、フォトリソグラフィを用いて形成する方法、印刷手法を用いて形成する方法、及び炭酸ガスレーザーなどを用いたレーザー光により形成する方法などが挙げられる。   The method of forming the groove is not particularly limited. For example, a method of machine cutting using a jig such as a tool of a predetermined size, a method of pouring and curing a resin in a mold having a predetermined surface shape , A method of pressing a resin with a press plate having a predetermined surface shape, a method of forming using photolithography, a method of forming using a printing technique, and a laser beam using a carbon dioxide gas laser, etc. The method of doing is mentioned.

研磨領域の厚みは特に限定されるものではないが、0.8〜2.0mm程度である。前記厚みの研磨領域を作製する方法としては、前記微細発泡体のブロックをバンドソー方式やカンナ方式のスライサーを用いて所定厚みにする方法、所定厚みのキャビティーを持った金型に樹脂を流し込み硬化させる方法、及びコーティング技術やシート成形技術を用いた方法などが挙げられる。   Although the thickness of a grinding | polishing area | region is not specifically limited, It is about 0.8-2.0 mm. As a method of producing the polishing region of the thickness, a method of making the block of the fine foam a predetermined thickness using a band saw type or a canna type slicer, pouring resin into a mold having a cavity of a predetermined thickness, and curing And a method using a coating technique or a sheet forming technique.

本発明の研磨パッドの製造方法は特に制限されず種々の方法が考えられるが、具体的な例を以下に説明する。   The manufacturing method of the polishing pad of the present invention is not particularly limited, and various methods can be considered. Specific examples will be described below.

図2は本発明の研磨パッドの一例を示す概略構成図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of the polishing pad of the present invention.

まず、研磨領域9と開口部A(10)とを有する研磨層11の開口部A内に光透過領域8をはめ込む。その後、研磨表面側及び/又は研磨裏面側から研磨領域と光透過領域の界面にレーザー光12を照射して、界面の研磨領域を溶融させてレーザー加工部13を形成し、該レーザー加工部を介して研磨領域と光透過領域とを溶着させる。   First, the light transmission region 8 is fitted into the opening A of the polishing layer 11 having the polishing region 9 and the opening A (10). After that, the laser beam 12 is irradiated from the polishing surface side and / or the polishing back surface side to the interface between the polishing region and the light transmission region to melt the polishing region at the interface to form the laser processing part 13, The polishing region and the light transmission region are welded to each other.

前記研磨パッドの製造方法において、研磨領域を開口する手段は特に制限されるものではないが、例えば、切削能力をもつ治具をプレスして開口する方法、炭酸レーザーなどのレーザーを用いて切断する方法、及びバイトのような治具にて研削する方法などが挙げられる。なお、開口部Aの大きさや形状は特に制限されない。   In the manufacturing method of the polishing pad, means for opening the polishing region is not particularly limited. For example, a method of pressing and opening a jig having a cutting ability, or cutting using a laser such as a carbonic acid laser. And a method of grinding with a jig such as a tool. The size and shape of the opening A are not particularly limited.

レーザー加工部を形成するために用いるレーザーは、研磨領域を溶融させることができ、レーザー加工部を介して研磨領域と光透過領域とを溶着させることができるレーザーであれば特に制限されず、例えば、紫外光吸収による熱的加工が可能で、紫外線を放射するレーザー、及び赤外光吸収による熱的加工が可能で、赤外線を放射するレーザーなどが挙げられる。具体的には、発振波長248nmのKrFエキシマレーザー、YAGレーザーの第四高調波(波長266nm)、及びYAGレーザーの基本波(波長1064nm)などが挙げられる。   The laser used for forming the laser processed portion is not particularly limited as long as it can melt the polishing region and can weld the polishing region and the light transmitting region through the laser processing portion. In addition, a laser that can be thermally processed by absorbing ultraviolet light and emitting ultraviolet light, a laser that can be thermally processed by absorbing infrared light and emitting infrared light, and the like can be given. Specific examples include a KrF excimer laser having an oscillation wavelength of 248 nm, a fourth harmonic of a YAG laser (wavelength 266 nm), and a fundamental wave of a YAG laser (wavelength 1064 nm).

レーザー光の照射条件は特に制限されないが、レーザー出力0.1〜50W、走査速度10〜200mm/sec、スポット径0.1〜3mmであることが好ましい。   The irradiation conditions of the laser beam are not particularly limited, but it is preferable that the laser output is 0.1 to 50 W, the scanning speed is 10 to 200 mm / sec, and the spot diameter is 0.1 to 3 mm.

レーザー加工部は、スラリー漏れを完全に防止する観点から、光透過領域の全周囲に設ける必要がある。また、レーザー加工部は、研磨表面側、研磨裏面側又は両面のいずれに設けてもよいが、研磨に影響を与えないようにするために研磨裏面側に設けることが好ましい。   The laser processing part needs to be provided around the entire light transmission region from the viewpoint of completely preventing slurry leakage. The laser processing portion may be provided on any of the polishing surface side, the polishing back surface side, or both surfaces, but it is preferable to provide the laser processing portion on the polishing back surface side so as not to affect the polishing.

得られた研磨層はそれ単独で研磨パッドとして用いてもよく、研磨層の研磨裏面側にクッション層を貼り合わせて積層タイプの研磨パッドとしてもよい。なお、クッション層には、光透過領域の位置に合わせて開口部を設けておく。クッション層を開口する手段は前記と同様である。   The obtained polishing layer may be used alone as a polishing pad, or a cushioning layer may be bonded to the polishing back surface side of the polishing layer to form a laminated type polishing pad. The cushion layer is provided with an opening in accordance with the position of the light transmission region. The means for opening the cushion layer is the same as described above.

図3は別の本発明の研磨パッドの一例を示す概略構成図である。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an example of another polishing pad of the present invention.

1つめの具体例として、まず、研磨領域9と、光透過領域8を設けるための開口部A(10)とを有する研磨層11にクッション層14を貼り合わせる。次に、開口部A内のクッション層の一部を除去し、クッション層に光透過領域よりも小さい開口部B(15)を形成する。次に、開口部B上かつ前記開口部A内に光透過領域8をはめ込む。その後、研磨表面側からレーザー光12を照射して光透過領域の周端部に接触しているクッション層又は接着部材を溶融させてレーザー加工部13を形成し、該レーザー加工部を介して光透過領域の周端部とクッション層とを溶着させる。   As a first specific example, a cushion layer 14 is first bonded to a polishing layer 11 having a polishing region 9 and an opening A (10) for providing a light transmission region 8. Next, a part of the cushion layer in the opening A is removed, and an opening B (15) smaller than the light transmission region is formed in the cushion layer. Next, the light transmission region 8 is fitted on the opening B and in the opening A. Then, the laser beam 12 is irradiated from the polishing surface side to melt the cushion layer or the adhesive member that is in contact with the peripheral end portion of the light transmission region to form the laser processing portion 13, and light is transmitted through the laser processing portion. The peripheral edge part of a permeation | transmission area | region and a cushion layer are welded.

2つめの具体例として、まず、研磨領域9と、光透過領域8を設けるための開口部A(10)とを有する研磨層11と、前記光透過領域よりも小さい開口部B(15)を有するクッション層14とを、開口部Aと開口部Bが重なるように貼り合わせる。次に、開口部B上かつ前記開口部A内に光透過領域をはめ込む。その後、研磨表面側からレーザー光12を照射して光透過領域の周端部に接触しているクッション層又は接着部材を溶融させてレーザー加工部13を形成し、該レーザー加工部を介して光透過領域の周端部とクッション層とを溶着させる。   As a second specific example, first, a polishing layer 11 having a polishing region 9 and an opening A (10) for providing a light transmission region 8, and an opening B (15) smaller than the light transmission region are provided. The cushion layer 14 is pasted so that the opening A and the opening B overlap. Next, a light transmission region is fitted on the opening B and in the opening A. Then, the laser beam 12 is irradiated from the polishing surface side to melt the cushion layer or the adhesive member that is in contact with the peripheral end portion of the light transmission region to form the laser processing portion 13, and light is transmitted through the laser processing portion. The peripheral edge part of a permeation | transmission area | region and a cushion layer are welded.

レーザー加工部を形成するために用いるレーザーは、光透過領域に吸収されにくく、クッション層又は接着部材(両面テープ又は接着層)を溶融させることができ、レーザー加工部を介して光透過領域の周端部とクッション層とを溶着させることができるレーザーであれば特に制限されず、例えば、上記のレーザーが挙げられる。特に光透過領域に吸収されにくい赤外線レーザーを用いることが好ましい。レーザー光の照射条件は上記と同様である。   The laser used to form the laser processed portion is not easily absorbed by the light transmitting region, can melt the cushion layer or the adhesive member (double-sided tape or adhesive layer), and the periphery of the light transmitting region through the laser processed portion. If it is a laser which can weld an edge part and a cushion layer, it will not restrict | limit in particular, For example, said laser is mentioned. In particular, it is preferable to use an infrared laser that is not easily absorbed by the light transmission region. The laser light irradiation conditions are the same as described above.

レーザー加工部は、スラリー漏れを完全に防止する観点から、光透過領域の全周端部に設ける必要がある。また、レーザー光は、図3に示すように、光透過領域の裏面と開口部Bの断面が接触する部分に向けて研磨裏面側から照射してもよい。また、レーザー光は、研磨表面側と研磨裏面側から同時に照射してもよい。   From the viewpoint of completely preventing slurry leakage, the laser processing portion needs to be provided at the entire peripheral end portion of the light transmission region. Moreover, as shown in FIG. 3, you may irradiate a laser beam from the grinding | polishing back surface side toward the part which the back surface of a light transmissive area | region and the cross section of the opening part B contact. Moreover, you may irradiate a laser beam simultaneously from the grinding | polishing surface side and a grinding | polishing back surface side.

前記研磨パッドの作成方法において、クッション層を溶融させてレーザー加工部を形成する場合には、光透過領域とクッション層とが接触する部分には接着部材(両面テープ又は接着層)を設けない方法も取りうる。その場合には、レーザー光照射時に光透過領域の周端部とクッション層を密着させておくことが好ましい。それにより、レーザー加工部を光透過領域とクッション層の両方に密着させることができ、光透過領域の周端部とクッション層とをより強固に溶着させることができる。密着させる方法は特に制限されないが、例えば、光透過領域上にレーザー光を透過する部材(ガラス板など)を設置して上から圧力を加える方法が挙げられる。   In the method for creating the polishing pad, when the laser processing part is formed by melting the cushion layer, a method in which an adhesive member (double-sided tape or adhesive layer) is not provided in a portion where the light transmission region and the cushion layer are in contact with each other Can also be taken. In that case, it is preferable that the peripheral end portion of the light transmission region and the cushion layer are brought into close contact with each other at the time of laser light irradiation. Thereby, the laser processed part can be adhered to both the light transmission region and the cushion layer, and the peripheral end portion of the light transmission region and the cushion layer can be welded more firmly. Although the method of making it adhere | attach is not restrict | limited in particular, For example, the method of installing a member (glass plate etc.) which permeate | transmits a laser beam on a light transmissive area | region, and applying a pressure from the top is mentioned.

前記クッション層は、研磨層の特性を補うものである。クッション層は、CMPにおいて、トレードオフの関係にあるプラナリティとユニフォーミティの両者を両立させるために必要なものである。プラナリティとは、パターン形成時に発生する微小凹凸のある被研磨対象物を研磨した時のパターン部の平坦性をいい、ユニフォーミティとは、被研磨対象物全体の均一性をいう。研磨層の特性によって、プラナリティを改善し、クッション層の特性によってユニフォーミティを改善することを行う。本発明の研磨パッドにおいては、クッション層は研磨層より柔らかいものを用いることが好ましい。   The cushion layer supplements the characteristics of the polishing layer. The cushion layer is necessary in order to achieve both planarity and uniformity in a trade-off relationship in CMP. Planarity refers to the flatness of a pattern portion when an object to be polished having minute irregularities generated during pattern formation is polished, and uniformity refers to the uniformity of the entire object to be polished. The planarity is improved by the characteristics of the polishing layer, and the uniformity is improved by the characteristics of the cushion layer. In the polishing pad of the present invention, the cushion layer is preferably softer than the polishing layer.

前記クッション層の形成材料は特に制限されないが、例えば、ポリエステル不織布、ナイロン不織布、アクリル不織布などの繊維不織布、ポリウレタンを含浸したポリエステル不織布のような樹脂含浸不織布、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの高分子樹脂発泡体、ブタジエンゴム、イソプレンゴムなどのゴム性樹脂、及び感光性樹脂などが挙げられる。   A material for forming the cushion layer is not particularly limited. For example, a fiber nonwoven fabric such as a polyester nonwoven fabric, a nylon nonwoven fabric, and an acrylic nonwoven fabric, a resin-impregnated nonwoven fabric such as a polyester nonwoven fabric impregnated with polyurethane, a polymer resin such as polyurethane foam and polyethylene foam Examples thereof include rubber resins such as foam, butadiene rubber and isoprene rubber, and photosensitive resins.

研磨層(研磨領域)とクッション層とを貼り合わせる手段としては、例えば、研磨層とクッション層を両面テープで挟みプレスする方法、又はゴム系接着剤やアクリル系接着剤などの接着剤を塗布する方法が挙げられる。   As a means for bonding the polishing layer (polishing region) and the cushion layer, for example, a method of sandwiching and pressing the polishing layer and the cushion layer with a double-sided tape, or an adhesive such as a rubber adhesive or an acrylic adhesive is applied. A method is mentioned.

両面テープは、不織布やフィルム等の基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を有するものである。接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は金属イオン含有量が少ないため好ましい。また、研磨領域とクッション層は組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、各層の接着力を適正化することも可能である。   The double-sided tape has a general configuration in which adhesive layers are provided on both sides of a substrate such as a nonwoven fabric or a film. Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low. In addition, since the composition of the polishing region and the cushion layer may be different, the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive force of each layer can be optimized.

クッション層の他面側には、プラテンに貼り合わせるための両面テープが設けられていてもよい。クッション層と両面テープとを貼り合わせる手段としては、クッション層に両面テープをプレスして接着する方法が挙げられる。   On the other side of the cushion layer, a double-sided tape for bonding to the platen may be provided. Examples of means for attaching the cushion layer and the double-sided tape include a method of pressing and bonding the double-sided tape to the cushion layer.

該両面テープは、上述と同様に不織布やフィルム等の基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を有するものである。研磨パッドの使用後に、プラテンから剥がすことを考慮すると、基材にフィルムを用いるとテープ残り等を解消することができるため好ましい。また、接着層の組成は、上述と同様である。   The double-sided tape has a general configuration in which an adhesive layer is provided on both surfaces of a base material such as a nonwoven fabric or a film as described above. In consideration of peeling from the platen after using the polishing pad, it is preferable to use a film as the base material because the tape residue and the like can be eliminated. The composition of the adhesive layer is the same as described above.

半導体デバイスは、前記研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を経て製造される。半導体ウエハとは、一般にシリコンウエハ上に配線金属及び酸化膜を積層したものである。半導体ウエハの研磨方法、研磨装置は特に制限されず、例えば、図1に示すように研磨パッド1を支持する研磨定盤2と、半導体ウエハ4を支持する支持台(ポリシングヘッド)5とウエハへの均一加圧を行うためのバッキング材と、研磨剤3の供給機構を備えた研磨装置などを用いて行われる。研磨パッド1は、例えば、両面テープで貼り付けることにより、研磨定盤2に装着される。研磨定盤2と支持台5とは、それぞれに支持された研磨パッド1と半導体ウエハ4が対向するように配置され、それぞれに回転軸6、7を備えている。また、支持台5側には、半導体ウエハ4を研磨パッド1に押し付けるための加圧機構が設けてある。研磨に際しては、研磨定盤2と支持台5とを回転させつつ半導体ウエハ4を研磨パッド1に押し付け、スラリーを供給しながら研磨を行う。スラリーの流量、研磨荷重、研磨定盤回転数、及びウエハ回転数は特に制限されず、適宜調整して行う。   The semiconductor device is manufactured through a step of polishing the surface of the semiconductor wafer using the polishing pad. A semiconductor wafer is generally a laminate of a wiring metal and an oxide film on a silicon wafer. The method and apparatus for polishing the semiconductor wafer are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, a polishing surface plate 2 that supports the polishing pad 1, a support table (polishing head) 5 that supports the semiconductor wafer 4, and the wafer. This is performed using a backing material for performing uniform pressurization and a polishing apparatus equipped with a polishing agent 3 supply mechanism. The polishing pad 1 is attached to the polishing surface plate 2 by attaching it with a double-sided tape, for example. The polishing surface plate 2 and the support base 5 are disposed so that the polishing pad 1 and the semiconductor wafer 4 supported on each of the polishing surface plate 2 and the support table 5 face each other, and are provided with rotating shafts 6 and 7 respectively. Further, a pressurizing mechanism for pressing the semiconductor wafer 4 against the polishing pad 1 is provided on the support base 5 side. In polishing, the semiconductor wafer 4 is pressed against the polishing pad 1 while rotating the polishing surface plate 2 and the support base 5, and polishing is performed while supplying slurry. The flow rate of the slurry, the polishing load, the polishing platen rotation speed, and the wafer rotation speed are not particularly limited and are appropriately adjusted.

これにより半導体ウエハ4の表面の突出した部分が除去されて平坦状に研磨される。その後、ダイシング、ボンディング、パッケージング等することにより半導体デバイスが製造される。半導体デバイスは、演算処理装置やメモリー等に用いられる。   As a result, the protruding portion of the surface of the semiconductor wafer 4 is removed and polished flat. Thereafter, a semiconductor device is manufactured by dicing, bonding, packaging, or the like. The semiconductor device is used for an arithmetic processing device, a memory, and the like.

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定した。   Examples and the like specifically showing the configuration and effects of the present invention will be described below. The evaluation items in Examples and the like were measured as follows.

(水漏れ評価)
研磨装置としてSPP600S(岡本工作機械社製)を用い、作製した研磨パッドを用いて、水漏れ評価を行った。8インチのダミーウエハを30分間連続研磨し、その後、研磨パッド裏面側の光透過領域のはめこみ部分を目視にて観察し、水漏れの有無を確認した。研磨条件としては、アルカリ性スラリーとしてシリカスラリー(SS12、キャボット マイクロエレクトロニクス社製)を研磨中に流量150ml/minにて添加し、研磨荷重350g/cm、研磨定盤回転数35rpm、及びウエハ回転数30rpmとした。また、ウエハの研磨は、♯100ドレッサーを用いて研磨パッド表面のドレッシングを行いながら実施した。ドレッシング条件は、ドレス荷重80g/cm、ドレッサー回転数35rpmとした。
(Water leakage evaluation)
SPP600S (manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd.) was used as a polishing apparatus, and water leakage was evaluated using the prepared polishing pad. An 8-inch dummy wafer was continuously polished for 30 minutes, and then the inset portion of the light transmission region on the back surface side of the polishing pad was visually observed to confirm the presence or absence of water leakage. As polishing conditions, silica slurry (SS12, manufactured by Cabot Microelectronics) was added as an alkaline slurry at a flow rate of 150 ml / min during polishing, polishing load 350 g / cm 2 , polishing platen rotation speed 35 rpm, and wafer rotation speed. 30 rpm. The wafer was polished while dressing the surface of the polishing pad using a # 100 dresser. The dressing conditions were a dress load of 80 g / cm 2 and a dresser rotational speed of 35 rpm.

〔光透過領域の作製〕
アジピン酸とヘキサンジオールとエチレングリコールからなるポリエステルポリオール(数平均分子量2400)128重量部、及び1,4−ブタンジオール30重量部を混合し、70℃に温調した。この混合液に、予め70℃に温調した4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート100重量部を加え、約1分間撹拌した。そして、100℃に保温した容器中に該混合液を流し込み、100℃で8時間ポストキュアを行ってポリウレタン樹脂を作製した。作製したポリウレタン樹脂を用い、インジェクション成型にて光透過領域(縦56mm、横20mm、厚さ1.25mm)を作製した。
[Production of light transmission region]
A polyester polyol (number average molecular weight 2400) 128 parts by weight composed of adipic acid, hexanediol and ethylene glycol and 30 parts by weight of 1,4-butanediol were mixed, and the temperature was adjusted to 70 ° C. To this mixed solution, 100 parts by weight of 4,4′-diphenylmethane diisocyanate previously adjusted to 70 ° C. was added and stirred for about 1 minute. Then, the mixed solution was poured into a container kept at 100 ° C. and post-cured at 100 ° C. for 8 hours to produce a polyurethane resin. Using the produced polyurethane resin, a light transmission region (length 56 mm, width 20 mm, thickness 1.25 mm) was prepared by injection molding.

〔研磨領域の作製〕
製造例1
反応容器内に、ポリエーテル系プレポリマー(ユニロイヤル社製、アジプレンL−325、NCO濃度:2.22meq/g)100重量部、及びシリコン系界面活性剤(東レ・ダウシリコーン社製、SH192)3重量部を混合し、温度を80℃に調整した。撹拌翼を用いて、回転数900rpmで反応系内に気泡を取り込むように約4分間激しく撹拌を行った。そこへ予め120℃で溶融した4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)(イハラケミカル社製、イハラキュアミンMT)26重量部を添加した。その後、約1分間撹拌を続けてパン型のオープンモールドへ反応溶液を流し込んだ。この反応溶液の流動性がなくなった時点でオーブン内に入れ、110℃で6時間ポストキュアを行いポリウレタン樹脂発泡体ブロックを得た。このポリウレタン樹脂発泡体ブロックをバンドソータイプのスライサー(フェッケン社製)を用いてスライスし、ポリウレタン樹脂発泡体シートを得た。次にこのシートをバフ機(アミテック社製)を使用して、所定の厚さに表面バフをし、厚み精度を整えたシートとした(シート厚み:1.27mm)。このバフ処理をしたシートを所定の直径(61cm)に打ち抜き、溝加工機(東邦鋼機社製)を用いて表面に溝幅0.25mm、溝ピッチ1.50mm、溝深さ0.40mmの同心円状の溝加工を行って研磨領域を作製した。
[Production of polishing area]
Production Example 1
In the reaction vessel, 100 parts by weight of a polyether-based prepolymer (Uniroy Corporation, Adiprene L-325, NCO concentration: 2.22 meq / g), and a silicone-based surfactant (Toray Dow Silicone, SH192) 3 parts by weight were mixed and the temperature was adjusted to 80 ° C. Using a stirring blade, the mixture was vigorously stirred for about 4 minutes so that bubbles were taken into the reaction system at 900 rpm. 26 parts by weight of 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (Ihara Chemical amine, manufactured by Ihara Chemical Co.) previously melted at 120 ° C. was added thereto. Thereafter, stirring was continued for about 1 minute, and the reaction solution was poured into a pan-shaped open mold. When the reaction solution lost its fluidity, it was put in an oven and post-cured at 110 ° C. for 6 hours to obtain a polyurethane resin foam block. This polyurethane resin foam block was sliced using a band saw type slicer (manufactured by Fecken) to obtain a polyurethane resin foam sheet. Next, this sheet was subjected to surface buffing to a predetermined thickness using a buffing machine (manufactured by Amitech Co., Ltd.) to obtain a sheet with adjusted thickness accuracy (sheet thickness: 1.27 mm). This buffed sheet is punched into a predetermined diameter (61 cm), and a groove processing machine (manufactured by Toho Koki Co., Ltd.) is used to make a groove width of 0.25 mm, groove pitch of 1.50 mm, and groove depth of 0.40 mm. A polished region was prepared by performing concentric groove processing.

〔研磨パッドの作製〕
実施例1
作製した研磨領域の溝加工面と反対側の面にラミ機を使用して、両面テープ(積水化学工業社製、ダブルタックテープ)を貼り合わせた。その後、研磨領域の所定位置に光透過領域をはめ込むための開口部A(56mm×20mm)を打ち抜いて両面テープ付き研磨領域を作製した。
表面をバフがけし、コロナ処理したポリエチレンフォーム(東レ社製、トーレペフ、厚さ:0.8mm)からなるクッション層を、両面テープ付き研磨領域の粘着面にラミ機を用いて貼り合わせた。次に、クッション層表面に両面テープを貼り合わせた。そして、光透過領域をはめ込むために打ち抜いた穴部分のうち、50mm×14mmの大きさでクッション層を打ち抜き、開口部Bを形成した。そして、作製した光透過領域を開口部A内にはめ込んだ。その後、光透過領域上にガラス板を設置して圧力を掛けつつ、研磨表面側から光透過領域の周端部(幅:3mm)に赤外線レーザー光をレーザー出力6W、平均走査速度50mm/sec、及びスポット径1mmの条件で照射し、光透過領域の裏面側の周端部に接触するクッション層を溶融させてレーザー加工部を形成し、該レーザー加工部を介して光透過領域の周端部とクッション層とを溶着させて研磨パッドを作製した。水漏れ評価を行ったところ、はめこみ部分でのスラリー漏れは全く認められなかった。
[Production of polishing pad]
Example 1
A double-sided tape (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., double tack tape) was attached to the surface opposite to the grooved surface of the produced polishing region using a laminator. Thereafter, an opening A (56 mm × 20 mm) for fitting the light transmission region into a predetermined position of the polishing region was punched out to prepare a polishing region with a double-sided tape.
A cushion layer made of polyethylene foam (Toray Industries Inc., TORAYPEF, thickness: 0.8 mm) buffed and corona-treated on the surface was bonded to the adhesive surface of the polishing area with double-sided tape using a laminator. Next, a double-sided tape was bonded to the cushion layer surface. And the cushion layer was punched out by the magnitude | size of 50 mm x 14 mm among the hole parts punched out in order to insert the light transmissive area | region, and the opening part B was formed. Then, the produced light transmission region was fitted in the opening A. Then, while placing a glass plate on the light transmission region and applying pressure, infrared laser light is output from the polishing surface side to the peripheral end (width: 3 mm) of the light transmission region with a laser output of 6 W, an average scanning speed of 50 mm / sec, And a spot diameter of 1 mm, and a laser processing part is formed by melting a cushion layer in contact with the peripheral end part on the back surface side of the light transmission region, and the peripheral end part of the light transmission region through the laser processing part And a cushion layer were welded to prepare a polishing pad. As a result of water leakage evaluation, no slurry leakage was found at the inset portion.

実施例2
作製した研磨領域の所定位置に光透過領域をはめ込むための開口部A(56mm×20mm)を打ち抜き、作製した光透過領域を開口部A内にはめ込んだ。その後、研磨領域と光透過領域の界面に赤外線レーザー光をレーザー出力6W、平均走査速度50mm/sec、及びスポット径1mmの条件で照射し、該研磨領域を溶融させてレーザー加工部を形成し、該レーザー加工部を介して研磨領域と光透過領域とを溶着させて研磨パッドを作製した。水漏れ評価を行ったところ、はめこみ部分でのスラリー漏れは全く認められなかった。
Example 2
An opening A (56 mm × 20 mm) for fitting the light transmission region into a predetermined position of the produced polishing region was punched out, and the produced light transmission region was fitted into the opening A. Thereafter, an infrared laser beam is irradiated on the interface between the polishing region and the light transmission region under conditions of a laser output of 6 W, an average scanning speed of 50 mm / sec, and a spot diameter of 1 mm, and the polishing region is melted to form a laser processing portion. A polishing region and a light transmission region were welded through the laser processing part to prepare a polishing pad. As a result of water leakage evaluation, no slurry leakage was found at the inset portion.

比較例1
作製した研磨領域の所定位置に光透過領域をはめ込むための開口部A(56mm×20mm)を打ち抜いて開口部Aを有する研磨領域を作製した。また、表面をバフがけし、コロナ処理したポリエチレンフォーム(東レ社製、トーレペフ、厚さ:0.8mm)からなるクッション層の片面に両面テープ(積水化学工業社製、ダブルタックテープ)を貼り合わせた。次に、クッション層の粘着面に開口部Aを有する研磨領域を貼り合わせた。そして、光透過領域をはめ込むために打ち抜いた穴部分のうち、50mm×14mmの大きさでクッション層を打ち抜き、開口部Bを形成した。そして、作製した光透過領域を開口部A内にはめ込んで研磨パッドを作製した。水漏れ評価を行ったところ、はめこみ部分でのスラリー漏れが認められた。
Comparative Example 1
An opening A (56 mm × 20 mm) for fitting the light transmission region into a predetermined position of the prepared polishing region was punched out to prepare a polishing region having the opening A. Also, a double-sided tape (Sekisui Chemical Co., Ltd., double tack tape) is bonded to one side of a cushion layer made of polyethylene foam (Toray Industries, Toraypef, thickness: 0.8 mm) buffed and corona-treated. It was. Next, a polishing region having an opening A was bonded to the adhesive surface of the cushion layer. And the cushion layer was punched out by the magnitude | size of 50 mm x 14 mm among the hole parts punched out in order to insert the light transmissive area | region, and the opening part B was formed. And the produced light transmission area | region was inserted in the opening part A, and the polishing pad was produced. When water leakage evaluation was performed, slurry leakage at the inset portion was observed.

CMP研磨で使用する従来の研磨装置の一例を示す概略構成図Schematic configuration diagram showing an example of a conventional polishing apparatus used in CMP polishing 本発明の研磨パッドの一例を示す概略断面図Schematic sectional view showing an example of the polishing pad of the present invention 本発明の他の研磨パッドの一例を示す概略断面図Schematic sectional view showing an example of another polishing pad of the present invention 本発明の終点検出装置を有するCMP研磨装置の一例を示す概略構成図Schematic configuration diagram showing an example of a CMP polishing apparatus having an end point detection apparatus of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

1:研磨パッド
2:定盤
3:研磨剤(スラリー)
4:被研磨対象物(ウエハ)
5:被研磨対象物(ウエハ)支持台(ポリシングヘッド)
6、7:回転軸
8:光透過領域
9:研磨領域
10:開口部A
11:研磨層
12:レーザー光
13:レーザー加工部
14:クッション層
15:開口部B
16:レーザー干渉計
17:レーザービーム
1: Polishing pad 2: Surface plate 3: Abrasive (slurry)
4: Object to be polished (wafer)
5: Object to be polished (wafer) support stand (polishing head)
6, 7: Rotating shaft 8: Light transmission region 9: Polishing region 10: Opening A
11: Polishing layer 12: Laser beam 13: Laser processing part 14: Cushion layer 15: Opening B
16: Laser interferometer 17: Laser beam

Claims (6)

研磨領域及び光透過領域を有する研磨層を含む研磨パッドにおいて、前記研磨領域と光透過領域とがレーザー加工部を介して溶着していることを特徴とする研磨パッド。 A polishing pad comprising a polishing layer having a polishing region and a light transmission region, wherein the polishing region and the light transmission region are welded via a laser processing section. 研磨領域と開口部Aとを有する研磨層の前記開口部A内に光透過領域を設ける工程、研磨領域と光透過領域の界面にレーザー光を照射して、該研磨領域を溶融させてレーザー加工部を形成し、該レーザー加工部を介して研磨領域と光透過領域とを溶着させる工程を含む研磨パッドの製造方法。 A step of providing a light transmission region in the opening A of a polishing layer having a polishing region and an opening A, laser irradiation is performed on the interface between the polishing region and the light transmission region, and the polishing region is melted to perform laser processing. A method for producing a polishing pad, comprising a step of forming a portion and welding a polishing region and a light transmission region through the laser processing portion. 研磨領域及び光透過領域を有する研磨層と、光透過領域よりも小さい開口部Bを有するクッション層とが、前記光透過領域と前記開口部Bとが重なるように積層されており、かつ前記光透過領域の周端部と前記クッション層とがレーザー加工部を介して溶着している研磨パッド。 A polishing layer having a polishing region and a light transmission region, and a cushion layer having an opening B smaller than the light transmission region are laminated so that the light transmission region and the opening B overlap, and the light A polishing pad in which a peripheral end portion of a transmission region and the cushion layer are welded via a laser processing portion. 研磨領域と開口部Aとを有する研磨層にクッション層を積層する工程、前記開口部A内のクッション層の一部を除去し、クッション層に光透過領域よりも小さい開口部Bを形成する工程、前記開口部B上かつ前記開口部A内に光透過領域を設ける工程、及びレーザー光を照射して光透過領域の周端部に接触しているクッション層又は接着部材を溶融させてレーザー加工部を形成し、該レーザー加工部を介して光透過領域の周端部とクッション層とを溶着させる工程を含む研磨パッドの製造方法。 A step of laminating a cushion layer on a polishing layer having a polishing region and an opening A, a step of removing a part of the cushion layer in the opening A, and forming an opening B smaller than the light transmission region in the cushion layer , A step of providing a light transmission region on the opening B and in the opening A, and laser processing by irradiating a laser beam to melt a cushion layer or an adhesive member that is in contact with a peripheral end portion of the light transmission region A polishing pad including a step of forming a portion and welding the peripheral end portion of the light transmission region and the cushion layer through the laser processing portion. 研磨領域と開口部Aとを有する研磨層と、光透過領域よりも小さい開口部Bを有するクッション層とを、開口部Aと開口部Bが重なるように積層する工程、前記開口部B上かつ前記開口部A内に光透過領域を設ける工程、及びレーザー光を照射して光透過領域の周端部に接触しているクッション層又は接着部材を溶融させてレーザー加工部を形成し、該レーザー加工部を介して光透過領域の周端部とクッション層とを溶着させる工程を含む研磨パッドの製造方法。 A step of laminating a polishing layer having a polishing region and an opening A and a cushion layer having an opening B smaller than the light transmission region so that the opening A and the opening B overlap with each other; A step of providing a light transmitting region in the opening A, and a laser processing unit is formed by irradiating a laser beam to melt a cushion layer or an adhesive member in contact with a peripheral end portion of the light transmitting region; A method for manufacturing a polishing pad, comprising a step of welding a peripheral end portion of a light transmission region and a cushion layer through a processed portion. 請求項1又は3記載の研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む半導体デバイスの製造方法。
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of polishing a surface of a semiconductor wafer using the polishing pad according to claim 1.
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