JP2007531275A

JP2007531275A - 低表面エネルギーｃｍｐパッド

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Publication number: JP2007531275A
Application number: JP2007505002A
Authority: JP
Inventors: プラサド，アバネシュウォー
Original assignee: Cabot Microelectronics Corp
Current assignee: CMC Materials Inc
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2007-11-01
Anticipated expiration: 2025-03-14
Also published as: TW200539986A; KR20060127220A; US20050215179A1; JP4955535B2; US7059936B2; CN100562402C; KR100986935B1; MY136726A; CN1933938A; TWI276507B; WO2005099963A1

Abstract

本発明は、少なくとも１つの親水性繰り返し単位と少なくとも１つの疎水性繰り返し単位とを有するコポリマーを含む研磨パッド基材を提供する。また、本発明は、ポリマー鎖に結合した、少なくとも１つの親水性単位と少なくとも１つの疎水性単位とを有する修飾ポリマーを含む研磨パッド基材を提供する。さらに、本発明は、（i）研磨される加工物を用意し、（ii）その加工物を本発明の研磨パッド基材を含む化学機械研磨システムと接触させ、さらに（iii）その研磨システムにより加工物の表面の少なくとも一部を薄く削って、加工物を研磨することを含む、加工物の研磨方法を提供する。

Description

本発明は化学機械研磨システムに使用するのに適した研磨パッドに関する。

化学機械研磨（ＣＭＰ）プロセスは、半導体ウェーハ、電界放出ディスプレー及び他の多くのマイクロエレクトロニクス加工物の上に平坦な表面を形成する目的で、マイクロエレクトロニクスデバイス製造で使用される。例えば、半導体ウェーハを形成するための半導体デバイス製造には、様々なプロセス層を形成すること、これらの層の部分を選択的に除去もしくはパターニングすること、及び半導体加工物の表面の上側にさらに追加のプロセス層を堆積することが一般的に含まれる。プロセス層には例えば、絶縁層、ゲート酸化物層、導電層及び金属又はガラスの層などが含まれうる。ウェーハプロセスのいくつかの工程では、次の層を堆積するために、プロセス層の一番上の表面は平面的、つまり平坦であることが一般的に望ましい。ＣＭＰはプロセス層を平坦化するために使用され、そこでは次のプロセス工程のためにウェーハを平坦化する目的で、導電性又は絶縁性材料のような堆積した材料が研磨される。

典型的なＣＭＰプロセスでは、ウェーハはＣＭＰツール中のキャリア上に上下逆さまに取り付けられ、力を与えることによりキャリアとウェーハは研磨パッドに向かって下方向に押される。キャリアとウェーハは、ＣＭＰツールの研磨テーブル上にある、回転している研磨パッドの上方で回転する。一般的には、研磨プロセスの最中、研磨組成物（研磨スラリーともいう）を回転するウェーハと回転する研磨パッドの間に導入する。研磨組成物は、一番上のウェーハ層の部分と相互作用し、もしくはその部分を溶解する化学品、及び物理的に層の部分を除去する研磨材料を通常含んでいる。その特定の研磨プロセスが行われるのに望ましければ、ウェーハと研磨パッドの回転は同じ方向であっても反対方向であってもよい。研磨テーブル上の研磨パッドを横切るようにキャリアを振幅させてもよい。

化学機械研磨プロセスで使用される研磨パッドは、ポリマー含浸繊維、マイクロポーラスフィルム、気泡ポリマーフォーム、非孔性ポリマーシート及び焼結した熱可塑性粒子を含む、柔軟かつ剛直なパッド材料を用いて製造される。ポリマー含浸繊維の研磨パッドの実例は、ポリエステル不織布の中に含浸したポリウレタン樹脂を含むパッドである。マイクロポーラス研磨パッドは、基材の上を被覆したマイクロポーラスウレタンフィルムを含み、その基材は含浸繊維パッドであることが多い。これらの研磨パッドは独立気泡の多孔性フィルムである。気泡ポリマーフォームの研磨パッドは、全ての３次元方向に不規則かつ均一に分布した独立気泡構造を含む。非孔性ポリマーシートの研磨パッドは、中実のポリマーシートから作られる研磨面を含み、スラリー粒子を輸送する能力を本質的に有していない（例えば米国特許第５４８９２３３号参照）。これら中実の研磨パッドは、化学機械研磨の最中にスラリーが通過するための経路を設けるために、パッド表面に意図的に切り込まれた大きな及び／又は小さな溝により外面的に変更される。そのような非孔性ポリマー研磨パッドは米国特許第６２０３４０７号に開示されており、そこでは研磨パッドの研磨面は、化学機械研磨における選択性を意図的に改良するような方法で配向させた溝を含んでいる。多孔性の連続気泡構造を含む焼結した研磨パッドは、熱可塑性ポリマー樹脂から調製することができる。例えば、米国特許第６０６２９６８号及び第６１２６５３２号では、熱可塑性樹脂を焼結することにより製造した、連続気泡のマイクロポーラス基材を備えた研磨パッドが開示されている。

上記研磨パッドのいくつかは、それらが意図している用途には適しているが、特に化学機械研磨によって研磨される加工物において、効率的な平坦化を提供する他の研磨パッドが依然として必要とされている。加えて、特に疎水性研磨組成物を一緒に使用するために、低表面エネルギーを有する研磨パッドが必要とされている。

本発明はそのような研磨パッドを提供する。本発明のこれら及び他の利点は、付加的な発明の特徴と併せて、ここに記載する発明の記載から明らかとなる。

本発明は、少なくとも１つの親水性繰り返し単位と少なくとも１つの疎水性繰り返し単位とを有するコポリマーを含む、研磨パッド基材を提供する。また、本発明は、ポリマー鎖に結合した、少なくとも１つの親水性単位と少なくとも１つの疎水性単位とを有するポリマーを含む、研磨パッド基材を提供する。さらに、本発明は、（i）研磨される加工物を用意し、（ii）該加工物を本発明の研磨パッドを含む化学機械研磨システムと接触させ、及び（iii）該研磨システムにより該加工物の表面の少なくとも一部を薄く削って、該加工物を研磨することを含む、加工物の研磨方法を提供する。

研磨パッド基材は、少なくとも１つの親水性繰り返し単位と少なくとも１つの疎水性繰り返し単位とを有するコポリマーを含む。「コポリマー」とは、１つより多い繰り返し単位を含むポリマー鎖を指す。「親水性繰り返し単位」とは、そのような親水性繰り返し単位のみからなるホモポリマーであったならば、その表面エネルギーが３４ｍＮ／ｍより大きいような、コポリマーにおける繰り返しセグメントと定義される。「疎水性繰り返し単位」とは、そのような疎水性繰り返し単位のみからなるホモポリマーであったならば、その表面エネルギーが３４ｍＮ／ｍ以下であるような、コポリマーにおける繰り返しセグメントと定義される。

例えば、コポリマーは以下の構造を有していてもよい。

（Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³及びＸ⁴は同じ又は異なるものであって、親水性繰り返し単位又は疎水性繰り返し単位のいずれかである。Ｐは親水性繰り返し単位であって、Ｎは疎水性繰り返し単位である。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｙ及びｚは０〜１０００００の間から選択される整数である。）

また、研磨パッド基材は、ポリマー鎖に結合した、少なくとも１つの親水性単位と少なくとも１つの疎水性単位とを有するポリマーを含んでもよい。ポリマー鎖に共有結合している親水性単位又は疎水性単位は、ポリマー鎖の繰り返し単位とは異なる構造を好ましくは有している。その少なくとも１つの親水性単位及び少なくとも１つの疎水性単位は、ポリマー鎖中の末端の繰り返し単位に結合していてもよく、ポリマー鎖中の非末端の繰り返し単位に結合していてもよい。「親水性単位」とは、そのような分子のみからなる物質であったならば、その表面エネルギーが３４ｍＮ／ｍより大きいような、ポリマー鎖に結合している分子と定義される。「疎水性単位」とは、そのような分子のみからなる物質であったならば、その表面エネルギーが３４ｍＮ／ｍ以下であるような、ポリマー鎖に結合している分子と定義される。

例えば、ポリマー鎖に結合した、少なくとも１つの親水性単位と少なくとも１つの疎水性単位とを有するポリマーは、以下の構造によって表すことができる。

（（i）Ｘ¹、Ｘ²及びＸ³は前述の意味であり、（ii）Ｕは親水性単位であり、（iii）Ｖは疎水性単位であり、並びに（iv）ａ、ｂ及びｃは０〜１０００００の間から選択される整数である。）

（（i）Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³、Ｘ⁴、Ｘ⁵、Ｘ⁶及びＸ⁷は同じ又は異なるものであって、親水性繰り返し単位又は疎水性繰り返し単位のいずれかであり、（ii）Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は同じ又は異なるものであって、親水性単位又は疎水性単位のいずれかであり、（iii）Ｕは親水性単位であり、（iv）Ｖは疎水性単位であり、並びに（ｖ）ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅは０〜１０００００の間から選択される整数である。）

本発明の研磨パッド基材に使用されるポリマーは、任意の適当なポリマーであってよく、任意の適当なポリマーから調製してもよい。例えば、適したポリマーは、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリカーボネート、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、フルオロカーボン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、これらのコポリマー、及びこれらの混合物からなる群から選択される熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーであってよい。

親水性繰り返し単位及び親水性単位は、任意の適当なそのような単位であってよい。例えば、親水性繰り返し単位および親水性単位は、エステル、エーテル、アクリル酸、アクリルアミド、アミド、イミド、ビニルアルコール、ビニルアセテート、アクリレート、メタクリレート、スルホン、ウレタン、塩化ビニル、エーテルエーテルケトン、カーボネート及びオリゴマー類、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。

疎水性繰り返し単位及び疎水性単位は、任意の適当なそのような単位であってよい。例えば、疎水性繰り返し単位および疎水性単位は、フルオロカーボン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニル、シロキサン、ジメチルシロキサン、ブタジエン、エチレン、オレフィン、スチレン、プロピレン及びオリゴマー類、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。

本発明の研磨パッド基材は任意の適当な表面エネルギーを有していてよく、望ましくは表面エネルギーが３４ｍＮ／ｍ以下（例えば３０ｍＮ／ｍ以下、２６ｍＮ／ｍ以下又は２２ｍＮ／ｍ以下）である。表面エネルギーとは、その表面接触角は依然として０より大きいが、液体組成物の有しうる最低の表面エネルギーのことである。それゆえ、表面エネルギーが３４ｍＮ／ｍ以下のポリマー、コポリマー又は改質ポリマーは、表面エネルギーが４０ｍＮ／ｍ以下（例えば３４ｍＮ／ｍ以下、２８ｍＮ／ｍ以下又は２２ｍＮ／ｍ以下）の（研磨組成物のような）液体組成物でより容易に濡れる。

本発明の研磨パッド基材は、中実の、非孔性研磨パッド基材であってもよい。例えば、研磨パッド基材の密度は、コポリマー又は改質ポリマーの最大理論密度の９０％以上（例えば９３％以上、９５％以上又は９８％以上）であってもよい。

また、本発明の研磨パッド基材は多孔性研磨パッド基材であってもよい。例えば、研磨パッド基材の密度は、コポリマー又は改質ポリマーの最大理論密度の７０％以下（例えば６０％以下、５０％以下又は４０％以下）であってもよい。多孔性研磨パッド基材は任意の適当な気孔率を有していてもよい。例えば、研磨パッド基材の気孔率は７５％以下（例えば７０％以下、６０％以下又は５０％以下）であってもよい。

本発明の研磨パッド基材は単独で用いてもよく、又は必要に応じて他の研磨パッド基材と対にしてもよい。２つの研磨パッド基材を対にした場合、研磨される加工物と接触させることを意図している研磨パッド基材が研磨層として機能し、一方他の研磨パッド基材はサブパッドとして機能する。例えば、本発明の研磨パッド基材は、研磨面を有する従来の研磨パッドと対にされるサブパッドであってもよく、この場合従来の研磨パッドは研磨層として機能する。代わりに、本発明の研磨パッド基材が研磨面を含んで研磨層として機能してもよく、さらにサブパッドとして機能する従来の研磨パッドと対にしてもよい。本発明の研磨パッド基材と組み合わせて研磨層として用いられるのに適した研磨パッドには、本技術分野でその多くがよく知られている、中実又は多孔性のポリウレタンパッドが含まれる。適したサブパッドには、ポリウレタンフォームサブパッド、含浸フェルトサブパッド、マイクロポーラスポリウレタンサブパッド及び焼結ウレタンサブパッドが含まれる。研磨層及び／又はサブパッドは、必要に応じて溝、通路、中空部分、窓、開口などを含む。任意の適当な手段によってサブパッドを研磨層に取り付けてもよい。例えば研磨層とサブパッドは接着剤によって貼り合わされてもよく、溶接又は類似の手法によって取り付けられていてもよい。通常は、ポリエチレンテレフタレートフィルムのような中間の裏地層が、研磨層とサブパッドの間に配置される。本発明の研磨パッド基材を従来の研磨パッドと対にする場合、この複合研磨パッドもまた本発明の研磨パッド基材とみなされる。

研磨層は、研磨材表面に対してパッドを動かすことによるような、バフ研磨又はコンディショニングにより改質することができる。コンディショニングのために好ましい研磨材表面は、好ましくは金属であって、好ましくは１μｍ〜０．５ｍｍの範囲の大きさのダイヤモンドが埋め込まれている円盤である。必要に応じて、コンディショニングをコンディショニング流体、好ましくは研磨粒子を含む水系流体の存在下で行ってもよい。

研磨層は必要に応じて、溝、通路及び／又はせん孔をさらに含む。そのような特徴部は、研磨組成物が研磨層の表面を横断して側面へと輸送されることを促進しうる。溝、通路及び／又はせん孔は任意の適当なパターンであってよく、任意の適当な深さ及び幅を有していてよい。研磨パッド基材は２以上の異なる溝パターン、例えば米国特許第５４８９２３３号に記載されているような大きい溝と小さい溝の組み合わせを有していてもよい。溝は、直線状の溝、傾斜した溝、同心円状の溝、らせん状もしくは円形の溝、又はＸＹ交差パターンの形状であってよく、溝の接続について連続的又は非連続的であってもよい。

本発明の研磨パッド基材は、必要に応じて、１以上の開口、透過領域、又は半透明領域（例えば米国特許第５８９３７９６号に記載されている窓）をさらに含む。そのような開口又は半透明領域（すなわち光透過領域）を含むことは、研磨パッド基材がｉｎ−ｓｉｔｕＣＭＰプロセス監視技術と同時に使用されることになる場合に望ましい。開口は任意の適当な形状であってよく、研磨面上にある過剰の研磨組成物を最少化又は除去するための排液通路と組み合わせて使用されてもよい。光透過領域又は窓は、任意の適当な窓であってよく、本技術分野においてその多くが知られている。例えば、光透過領域には、研磨パッドの開口の中に挿入されるガラス又はポリマー系のプラグが含まれてもよく、又は研磨パッドの残りの部分に使用されているのと同じポリマー材料が含まれてもよい。例えば、光透過領域には、必要に応じて、少なくとも１つの親水性繰り返し単位と少なくとも１つの疎水性繰り返し単位とを有するコポリマーが含まれてもよい。また、光透過領域には、必要に応じて、ポリマー鎖に結合した少なくとも１つの親水性単位と少なくとも１つの疎水性単位とを有するポリマーが含まれてもよい。典型的には、光透過領域の光透過率は、１９０ｎｍ〜１００００ｎｍ（例えば１９０ｎｍ〜３５００ｎｍ、２００ｎｍ〜１０００ｎｍ又は２００ｎｍ〜７８０ｎｍ）の間の１つ以上の波長において、１０％以上（例えば２０％以上又は３０％以上）である。

光透過領域は、任意の適当な構造（例えば結晶化度）、密度及び多孔度を有していてよい。例えば、光透過領域は中実又は多孔性（例えばマイクロポーラス又は平均気孔径が１μｍ未満であるナノポーラス）であってよい。好ましくは、光透過領域は中実、又はほとんど中実（例えば気孔率が３％以下）である。光透過領域は、必要に応じて、ポリマー粒子、無機粒子及びこれらの組み合わせから選択される粒子をさらに含む。光透過領域は必要に応じて気孔を含む。

光透過領域は、必要に応じて、研磨パッド基材の材料が特定波長の光を選択的に伝達することを可能にする色素をさらに含む。色素は不要な波長の光（例えばバックグラウンド光）を除去するように働いて、検出のＳ／Ｎ比を改善する。光透過領域は任意の適当な色素を含んでもよく、又は色素の組み合わせを含んでもよい。適した色素には、ポリメチン色素、ジ−及びトリ−アリールメチン色素、ジアリールメチン色素のアザ類縁体、アザ（１８）アヌレン色素、天然色素、ニトロ色素、ニトロソ色素、アゾ色素、アントラキノン色素、硫化色素などが含まれる。色素の透過スペクトルがｉｎ−ｓｉｔｕ最終点検出に使用される光の波長と一致するか、又は重なることが望ましい。例えば、終点検出（ＥＰＤ）システムの光源が、波長６３３ｎｍの可視光を発生するＨｅＮｅレーザーの場合、色素は波長６３３ｎｍの光を伝達できる赤色色素が好ましい。

本発明の研磨パッド基材は、必要に応じて、粒子、例えば基材に組み込まれている粒子を含む。粒子は、研磨粒子、ポリマー粒子、複合粒子（例えば被覆粒子）、有機粒子、無機粒子、透明粒子、水溶性粒子及びこれらの混合物であってよい。また、ポリマー粒子、複合粒子、有機粒子、無機粒子、透明粒子及び水溶性粒子は、研磨性であってもよく、又は非研磨性であってもよい。

研磨粒子は任意の適当な材料からなっていてよい。例えば研磨粒子は、アルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、ゲルマニア、マグネシア及びこれらが共形成した生成物、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される金属酸化物のような金属酸化物、又はシリコンカーバイド、窒化ホウ素、ダイヤモンド、ガーネットもしくはセラミック研磨材料を含んでもよい。研磨粒子は金属酸化物とセラミックのハイブリッド、又は無機材料と有機材料のハイブリッドであってもよい。また粒子は、ポリスチレン粒子、ポリメチルメタクリレート粒子、液晶ポリマー（ＬＣＰ、例えばナフタレン単位を含む芳香族ポリエステル共重合体）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、粒子状熱可塑性ポリマー（例えば粒子状熱可塑性ポリウレタン）、粒子状架橋ポリマー（例えば粒子状架橋ポリウレタン又はポリエポキシド）又はこれらの組み合わせのようなポリマー粒子であってもよく、その多くが米国特許第５３１４５１２号に記載されている。複合粒子は、コア及び外部コーティングを含む任意の適当な粒子であってよい。例えば複合粒子には、固体のコア（例えば金属酸化物、金属、セラミック又はポリマー）及びポリマーシェル（例えばポリウレタン、ナイロン又はポリエチレン）が含まれてもよい。透明粒子は、フィロシリケート（例えばフッ化雲母のような雲母、及びタルク、カオリナイト、モンモリロナイト、ヘクトライトのようなクレイ）、ガラスファイバー、ガラスビーズ、ダイヤモンド粒子、カーボンファイバーなどであってよい。

本発明の研磨パッド基材は、本技術分野において既知である任意の適当な手段によって製造することができる。例えば、少なくとも１つの親水性繰り返し単位と少なくとも１つの疎水性繰り返し単位とを有するコポリマーを含む粉末成形物を焼結することによるか、又はポリマー鎖に結合した、少なくとも１つの疎水性単位と少なくとも１つの親水性単位とを有するポリマーを含む粉末成形物を焼結することによって、研磨パッド基材を製造することができる。その代わりに、上記コポリマー又は上記ポリマーを押し出すことによって、本発明の研磨パッド基材を製造することもできる。押し出されたコポリマー又はポリマーは、必要に応じて多孔度又は気孔率が増加するように改質してもよい。

本発明の研磨パッド基材は、化学機械研磨（ＣＭＰ）装置と一緒に使用するのに特に適している。典型的には、その装置には、（ａ）使用時に動いており、軌道、直線又は円運動から生じるある速度を有するプラテン、（ｂ）プラテンと接触し、動いているプラテンと一緒に動く本発明の研磨パッド基材、及び（ｃ）研磨する加工物と接触させる予定の研磨パッド表面に接触させ、相対的に動かすことによって研磨される加工物を支持するためのキャリアが含まれる。加工物の少なくとも一部を薄く削って加工物を研磨するためには、加工物を研磨パッド基材に接触するように配置し、その後研磨パッド基材を加工物に対して相対的に動かすことによって加工物の研磨を行い、通常は研磨組成物をパッド基材と加工物の間に用いる。ＣＭＰ装置は任意の適当なＣＭＰ装置であってよく、その多くが本技術分野において既知である。また、本発明の研磨パッド基材は、直線的に研磨するツールにも使用することができる。

本発明の研磨パッド基材を用いて研磨できる適当な加工物には、記憶装置デバイス、ガラス基材、メモリもしくはリジッドディスク、金属（例えば貴金属）、磁気ヘッド、層間誘電体（ＩＬＤ）層、ポリマーフィルム（例えば有機ポリマー）、低及び高誘電率フィルム、強誘電体、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ）、半導体ウェーハ、電界放出ディスプレー及び他のマイクロエレクトロニクス加工物が含まれ、特に、絶縁層（例えば金属酸化物、窒化ケイ素又は低誘電率材料）及び／又は金属含有層（例えば銅、タンタル、タングステン、アルミニウム、ニッケル、チタン、白金、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、銀、金及びこれらの合金、並びにこれらの混合物）を含むマイクロエレクトロニクス加工物が含まれる。「メモリ又はリジッドディスク」とは、電磁気的な形態で情報を保持する任意の磁気ディスク、ハードディスク、リジッドディスク又はメモリディスクを意味する。メモリ又はリジッドディスクは、ニッケル−リンを含む表面を通常有しているが、表面には他の任意の適当な材料が含まれていてもよい。適した金属酸化物絶縁層には、例えばアルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、ゲルマニア、マグネシア及びこれらの組み合わせが含まれる。さらに加工物は、任意の適当な金属複合材を含んでもよく、任意の適当な金属複合材から本質的になっていてもよく、又は任意の適当な金属複合材からなっていてもよい。適した金属複合材には、例えば金属窒化物（例えば窒化タンタル、窒化チタン及び窒化タングステン）、金属カーバイド（例えばシリコンカーバイド及びタングステンカーバイド）、金属シリサイド（例えばタングステンシリサイド及びチタンシリサイド）、ニッケル−リン、アルミニウム−ホウケイ酸塩、ホウケイ酸ガラス、ホスホシリケートガラス（phosphosilicate glass、ＰＳＧ）、ボロホスホシリケートガラス（borophosphosilicate glass、ＢＰＳＧ）、シリコン／ゲルマニウム合金、及びシリコン／ゲルマニウム／炭素合金が含まれる。また、加工物は、任意の適当な半導体基材を含んでもよく、任意の適当な半導体基材から本質的になっていてもよく、又は任意の適当な半導体基材からなっていてもよい。適した半導体基材には、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、シリコン・オン・インシュレータ及びガリウムヒ素が含まれる。好ましくは、加工物は金属層を含み、より好ましくは、銅、タングステン、タンタル、白金、アルミニウム及びこれらの組み合わせからなる群から選択される金属層を含む。さらにより好ましくは金属層は銅を含む。

本発明の研磨パッド基材と一緒に使用できる研磨組成物には、通常液体キャリア（例えば水）、並びに必要に応じて、研磨材（例えばアルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、ゲルマニア、マグネシア及びこれらの組み合わせ）、酸化剤（例えば過酸化水素及び過硫酸アンモニウム）、腐食防止剤（例えばベンゾトリアゾール）、フィルム形成剤（例えばポリアクリル酸及びポリスチレンスルホン酸）、錯形成剤（例えばモノ−、ジ−及びポリ−カルボン酸、ホスホン酸及びスルホン酸）、ｐＨ調整剤（例えば塩酸、硫酸、リン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化アンモニウム）、バッファー剤（例えばリン酸バッファー、酢酸バッファー及び硫酸バッファー）、界面活性剤（例えば非イオン性界面活性剤）及びこれらの塩、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される１種以上の添加剤が含まれる。研磨組成物の成分選択は、研磨される加工物の種類によっていくらか左右される。

ＣＭＰ装置には、本技術分野でその多くが既知であるｉｎ−ｓｉｔｕ研磨最終点検出システムがさらに含まれることが望ましい。加工物の表面から反射した光又は他の放射線を分析することによって、研磨プロセスを検査し監視するための手法は本技術分野において既知である。そのような方法は例えば、米国特許第５１９６３５３号、米国特許第５４３３６５１号、米国特許第５６０９５１１号、米国特許第５６４３０４６号、米国特許第５６５８１８３号、米国特許第５７３０６４２号、米国特許第５８３８４４７号、米国特許第５８７２６３３号、米国特許第５８９３７９６号、米国特許第５９４９９２７号及び米国特許第５９６４６４３号に記載されている。研磨される加工物に関する研磨プロセスの進行を検査し又は監視することにより、研磨最終点を決定すること、すなわちある特定の加工物に関する研磨プロセスをいつ終了するか決定可能であることが望ましい。

Claims

少なくとも１つの親水性繰り返し単位と少なくとも１つの疎水性繰り返し単位とを有するコポリマーを含む、研磨パッド基材。
前記研磨パッドの表面エネルギーが３４ｍＮ／ｍ以下である、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記親水性繰り返し単位が、エステル、エーテル、アクリル酸、アクリルアミド、アミド、イミド、ビニルアルコール、ビニルアセテート、アクリレート、メタクリレート、スルホン、ウレタン、塩化ビニル、エーテルエーテルケトン、カーボネート及びオリゴマー類、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記親水性繰り返し単位がウレタンである、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記疎水性繰り返し単位が、フルオロカーボン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニル、シロキサン、ジメチルシロキサン、ブタジエン、エチレン、オレフィン、スチレン、プロピレン及びオリゴマー類、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記疎水性繰り返し単位がフルオロカーボン又はシロキサンである、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材が、中実の、非孔性研磨パッド基材である、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材の密度が、前記コポリマーの最大理論密度の９０％以上である、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材が多孔性研磨パッド基材である、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材の密度が、前記コポリマーの最大理論密度の７０％以下である、請求項９に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材の気孔率が７５％以下である、請求項９に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材が研磨層である、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記研磨層がさらに溝を含む、請求項１２に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材がサブパッドである、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材がさらに光透過領域を含む、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記光透過領域の光透過率が、１９０ｎｍ〜３５００ｎｍの間の１つ以上の波長において、少なくとも１０％である、請求項１５に記載の研磨パッド基材。
前記光透過領域が前記コポリマーを含む、請求項１５に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材がさらに研磨粒子を含む、請求項１に記載の研磨パッド基材。
前記研磨粒子が、アルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、ゲルマニア、マグネシア及びこれらが共形成した生成物、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される金属酸化物を含む、請求項１８に記載の研磨パッド基材。
（i）研磨される加工物を用意し、
（ii）該加工物を請求項１に記載の前記研磨パッド基材を含む研磨システムと接触させ、さらに
（iii）該研磨システムにより該加工物の表面の少なくとも一部を薄く削って、該加工物を研磨する
ことを含む、加工物の研磨方法。
該加工物が、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、タングステンシリサイド、チタンシリサイド、有機ポリマー、タングステン、銅、チタン、金属酸化物、金属窒化物及びこれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む表面層を含んでなる、請求項２０に記載の方法。
前記研磨システムが、さらに研磨組成物を含む化学機械研磨システムである、請求項２０に記載の方法。
前記方法が、さらにｉｎ−ｓｉｔｕで研磨最終点を検出することを含む、請求項２０に記載の方法。
ポリマー鎖に結合した、少なくとも１つの親水性単位と少なくとも１つの疎水性単位とを有する該ポリマーを含む研磨パッド基材。
前記ポリマーが熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーである、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記熱可塑性ポリマー又は前記熱硬化性ポリマーが、ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセテート、ポリカーボネート、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、フルオロカーボン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン及びこれらのコポリマー類、並びにこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２５に記載の研磨パッド基材。
前記熱可塑性ポリマー又は前記熱硬化性ポリマーが、ポリウレタン及びポリオレフィンからなる群から選択される、請求項２６に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッドの表面エネルギーが３４ｍＮ／ｍ以下である、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記親水性単位が、エステル、エーテル、アクリル酸、アクリルアミド、アミド、イミド、ビニルアルコール、ビニルアセテート、アクリレート、メタクリレート、スルホン、ウレタン、塩化ビニル、エーテルエーテルケトン、カーボネート及びオリゴマー類、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記親水性単位がウレタンである、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記疎水性単位が、フルオロカーボン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニル、シロキサン、ジメチルシロキサン、ブタジエン、エチレン、オレフィン、スチレン、プロピレン及びオリゴマー類、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記疎水性単位がフルオロカーボン又はシロキサンである、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記少なくとも１つの親水性単位と前記少なくとも１つの疎水性単位とが、前記ポリマー鎖の末端の繰り返し単位に結合している、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材が、中実の、非孔性研磨パッド基材である、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材の密度が、前記コポリマーの最大理論密度の９０％以上である、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材が多孔性研磨パッド基材である、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材の密度が、前記ポリマーの最大理論密度の７０％以下である、請求項３６に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材の気孔率が７５％以下である、請求項３６に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材が研磨層である、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記研磨層がさらに溝を含む、請求項３９に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材がサブパッドである、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材がさらに光透過領域を含む、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記光透過領域の光透過率が、１９０ｎｍ〜３５００ｎｍの間の１つ以上の波長において、少なくとも１０％である、請求項４２に記載の研磨パッド基材。
前記光透過領域が、前記ポリマー鎖に結合した、少なくとも１つの親水性単位と少なくとも１つの疎水性単位とを有する前記ポリマーを含む、請求項４２に記載の研磨パッド基材。
前記研磨パッド基材がさらに研磨粒子を含む、請求項２４に記載の研磨パッド基材。
前記研磨粒子が、アルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、ゲルマニア、マグネシア及びこれらが共形成した生成物、並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される金属酸化物を含む、請求項４５に記載の研磨パッド基材。
（i）研磨される加工物を用意し、
（ii）該加工物を請求項２４に記載の前記研磨パッド基材を含む研磨システムと接触させ、さらに
（iii）該研磨システムにより該加工物の表面の少なくとも一部を薄く削って、該加工物を研磨する
ことを含む、基材の研磨方法。
該加工物が、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、タングステンシリサイド、チタンシリサイド、有機ポリマー、タングステン、銅、チタン、金属酸化物、金属窒化物及びこれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む表面層を含んでなる、請求項４７に記載の方法。
前記研磨システムが、さらに研磨組成物を含む化学機械研磨システムである、請求項４７に記載の方法。
前記方法が、さらにｉｎ−ｓｉｔｕで研磨最終点を検出することを含む、請求項４７に記載の方法。