JP2008187113A - Chemical mechanical polishing pad - Google Patents

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Hiroyuki Miyauchi
裕之 宮内
Masahiro Yamamoto
雅浩 山本
Kyohei Shibuya
恭兵 渋谷
Masayuki Motonari
正之 元成
Yukio Hosaka
幸生 保坂
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical mechanical polishing pad excellent in polishing speed and in-plane uniformity of the polished surface in which occurrence of scratch on the polished surface of an article to be polished is suppressed sufficiently. <P>SOLUTION: The chemical mechanical polishing pad is provided, in its polishing surface, with a plurality of groups each consisting of a plurality of grooves extending in parallel and in close proximity to each other from the central part toward the peripheral part. The plurality of groups preferably consists of a group touching other group in the central part on the polishing surface, and a group not touching other group. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、化学機械研磨パッドに関する。   The present invention relates to a chemical mechanical polishing pad.

半導体装置の製造において、優れた平坦性を有する表面を形成することができる研磨方法として、化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing=”CMP”)が採用されている。化学機械研磨は研磨パッドの研磨面と被研磨物の被研磨面とを摺動させながら、化学機械研磨用パッド表面に、化学機械研磨用水系分散体、例えば砥粒が分散された水系分散体を流下させて研磨を行う技術である。この化学機械研磨においては、研磨パッドの性状および特性等により研磨結果が大きく左右されることが知られている。
従来、化学機械研磨では微細な気泡を含有するポリウレタンフォームを研磨パッドとして用い、この樹脂の表面に開口する穴(以下、「ポア」という)にスラリーを保持させて研磨が行われている。このとき、化学機械研磨用パッドの表面(研磨面)に溝を設けることにより研磨速度および研磨結果が向上することが知られている(特許文献1〜3参照。)。
しかし、近年、半導体装置の高性能・小型化に伴い、配線の微細化・多積層化が進んでおり、化学機械研磨および化学機械研磨用パッドへの要求性能が高くなってきている。特許文献1においては詳細に化学研磨用パッドのデザインが記載されているが、研磨速度および研磨後の被研磨面の状態は未だ満足できるものではない。特に、引っ掻き傷状の表面欠陥(以下、「スクラッチ」という。)が発生する場合があり、改善が望まれている。
特開平11−70463号公報 特開平8−216029号公報 特開平8−39423号公報
In the manufacture of semiconductor devices, chemical mechanical polishing (“CMP”) is employed as a polishing method capable of forming a surface having excellent flatness. Chemical mechanical polishing is a chemical mechanical polishing aqueous dispersion, for example, an aqueous dispersion in which abrasive grains are dispersed on the surface of the chemical mechanical polishing pad while sliding the polishing surface of the polishing pad and the polishing surface of the workpiece. This is a technique for polishing by flowing down. In this chemical mechanical polishing, it is known that the polishing result greatly depends on the properties and characteristics of the polishing pad.
Conventionally, in chemical mechanical polishing, a polyurethane foam containing fine bubbles is used as a polishing pad, and polishing is performed by holding a slurry in a hole (hereinafter referred to as “pore”) opened on the surface of the resin. At this time, it is known that the polishing rate and the polishing result are improved by providing grooves on the surface (polishing surface) of the chemical mechanical polishing pad (see Patent Documents 1 to 3).
However, in recent years, along with the high performance and miniaturization of semiconductor devices, the miniaturization and multi-layering of wiring have progressed, and the required performance for chemical mechanical polishing and chemical mechanical polishing pads has increased. Patent Document 1 describes the design of a chemical polishing pad in detail, but the polishing rate and the state of the polished surface after polishing are not yet satisfactory. In particular, scratch-like surface defects (hereinafter referred to as “scratch”) may occur, and improvements are desired.
JP-A-11-70463 JP-A-8-216029 JP-A-8-39423

本発明は、上記の従来の問題点を解決するものであり、本発明の目的は被研磨物の被研磨面におけるスクラッチの発生が十分に抑制され、かつ研磨速度および被研磨面内均一性に優れる化学機械研磨パッドを提供することにある。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and the object of the present invention is to sufficiently suppress the generation of scratches on the surface to be polished of the object to be polished, and to improve the polishing rate and uniformity within the surface to be polished. The object is to provide an excellent chemical mechanical polishing pad.

本発明によれば、本発明の上記目的は、
研磨面に、中心部から周辺部へと向かう方向に互いに近接して平行に伸びる複数本の溝からなる溝群の複数を有する化学機械研磨パッドによって達成される。
According to the present invention, the above object of the present invention is
This is achieved by a chemical mechanical polishing pad having a plurality of groove groups consisting of a plurality of grooves extending in parallel with each other in the direction from the center to the periphery on the polishing surface.

本発明の化学機械研磨パッドは、研磨面ならびに好ましくは該研磨面の裏面である非研磨面およびこれらの面を規定する側面を有する。
本発明の化学機械研磨パッドの研磨面は、中心部から周辺部へと向かう方向に互いに近接して平行に伸びる複数本の溝からなる溝群の複数を有する。
各溝群を構成する各溝は、それぞれが研磨面の中心部から周辺部へと向かう方向に伸びる線である。
上記の「中心部」とは、化学機械研磨パッド面上の重心を中心とした半径50mmの円で囲まれた領域をいう。各溝は、この「中心部」のうちの任意の一点から周辺部へ向かう方向に伸びていればよく、その形状は、例えば直線状若しくは円弧状またはこれらを組み合わせた形状であることができる。
各溝群は、互いに近接して平行に伸びる複数本の溝の組からなる。このとき、ある群に属する複数の溝は、研磨面の中心からの距離が等しい位置から発していてもよく、研磨面の中心からの距離が相異なる位置から発していてもよい。
平行して伸びる二つの隣接する溝間の間隔(二つの溝の最短距離)は、好ましくは3〜100mmであり、より好ましくは10〜50mmである。一組の溝群を構成する溝の数は、好ましくは2〜5本である。より好ましい本数は、研磨面上における溝群の構成により異なる。これについては各構成に関する記載箇所において説明する。
The chemical mechanical polishing pad of the present invention has a polishing surface, and preferably a non-polishing surface which is the back surface of the polishing surface, and side surfaces defining these surfaces.
The polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of the present invention has a plurality of groove groups consisting of a plurality of grooves extending in close proximity to each other in the direction from the central portion toward the peripheral portion.
Each groove constituting each groove group is a line extending in a direction from the center portion to the peripheral portion of the polishing surface.
The “center portion” refers to a region surrounded by a circle with a radius of 50 mm centered on the center of gravity on the surface of the chemical mechanical polishing pad. Each groove only needs to extend in a direction from one arbitrary point of the “center portion” toward the peripheral portion, and the shape thereof may be, for example, a linear shape, an arc shape, or a combination thereof.
Each groove group is composed of a set of a plurality of grooves extending in parallel to each other. At this time, the plurality of grooves belonging to a certain group may originate from a position where the distance from the center of the polishing surface is equal, or may originate from a position where the distance from the center of the polishing surface is different.
The distance between two adjacent grooves extending in parallel (the shortest distance between the two grooves) is preferably 3 to 100 mm, and more preferably 10 to 50 mm. The number of grooves constituting one set of groove groups is preferably 2 to 5. The more preferable number varies depending on the structure of the groove group on the polishing surface. This will be described in the description of each configuration.

本発明の化学機械研磨パッドの研磨面における溝群の数は、好ましくは2〜10組であり、より好ましくは2〜4組である。
各溝群は、他の溝群と接していなくてもよいし、接していてもよいが、互に交差することはない。複数の溝群のうちの2〜4組は上記中心部の領域において他の溝群と接していることが好ましく、2組が互いに接していることがより好ましい。また、複数の溝群のうちの、2〜70組は上記中心部の領域において他の溝群と接していないことが好ましく、8〜30組は他の溝群と接していないことがより好ましい。溝群は、他の溝群と、研磨面の中心部以外の場所で接していてもよい。
溝群の複数がいずれも中心部から発し、周辺部へ伸びる溝からなる溝群である場合には、これら溝群は、中心部の領域において他の溝群と接していない溝群と、中心部の領域において他の溝群と接している溝群とからなることが好ましい。中心部の領域において他の溝群と接していない溝群に属する溝は、パッドの中心から10〜50mmの位置から発し、そこから周辺部へ向かう方向に伸びる溝であることが好ましく、パッドの中心から20〜50mmの位置から発し、そこから周辺部へ向かう方向に伸びる溝であることがより好ましい。
一方、溝群の複数が、中心部から発し周辺部へ向う溝群の複数と、中心部と周辺部との途中から発し周辺部へ向う溝群の複数とからなる場合には、中心部と周辺部との途中から発する溝群に属する溝は、パッドの中心と外周を結ぶ仮想直線上の点であって、パッドの中心から外周へ向かって20〜80%の位置にあたる点から発していることが好ましく、40〜60%の位置にあたる点から発していることがより好ましい。この場合においても、中心部から発し周辺部へ向う溝群の複数は、中心部の領域において他の溝群と接していない溝群と、中心部の領域において他の溝群と接している溝群とからなることが好ましい。
The number of groove groups on the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of the present invention is preferably 2 to 10 sets, and more preferably 2 to 4 sets.
Each groove group may or may not be in contact with other groove groups, but does not intersect each other. Two to four sets of the plurality of groove groups are preferably in contact with other groove groups in the central region, and more preferably two sets are in contact with each other. Of the plurality of groove groups, 2 to 70 sets are preferably not in contact with other groove groups in the central region, and 8 to 30 sets are more preferably not in contact with other groove groups. . The groove group may be in contact with another groove group at a place other than the central portion of the polishing surface.
When a plurality of groove groups are groove groups that are formed from grooves extending from the central portion and extending to the peripheral portion, the groove groups include a groove group that is not in contact with other groove groups in the central region, and a center It is preferable that it consists of a groove group in contact with another groove group in the region of the part. The groove belonging to the groove group that is not in contact with the other groove group in the central region is preferably a groove that starts from a position of 10 to 50 mm from the center of the pad and extends in the direction from the pad to the peripheral portion. It is more preferable that the groove starts from a position 20 to 50 mm from the center and extends in a direction from there to the periphery.
On the other hand, when the plurality of groove groups are composed of a plurality of groove groups that originate from the central part and go to the peripheral part and a plurality of groove groups that originate from the middle of the central part and the peripheral part and go to the peripheral part, Grooves belonging to the groove group originating from the middle of the peripheral portion are points on an imaginary straight line connecting the center and outer periphery of the pad, and are generated from a point corresponding to a position of 20 to 80% from the center of the pad toward the outer periphery. It is preferable that the point is emitted from a point corresponding to a position of 40 to 60%. Even in this case, a plurality of groove groups that start from the central portion and go to the peripheral portion are grooves that are not in contact with other groove groups in the central region, and grooves that are in contact with other groove groups in the central region. It preferably consists of a group.

複数の溝群は、本発明の化学機械研磨パッドの研磨面上で、できるだけ均等に配置されることが好ましい。
一つの溝群を構成する各溝のそれぞれの発する地点の半径上の位置(すなわち各溝の発する地点の研磨面の中心からの距離)は、同じであってもよいし、相異なっていてもよい。
溝群が、研磨面の中心部の領域において他の溝群と接している溝群と、中心部の領域において他の溝群と接していない溝群とからなる場合、各溝群を構成する溝の数は、2または3本であることが好ましい。一方溝群が、研磨面の中心部の領域において他の溝群と接していない溝群のみからなる場合、各溝群を構成する溝の数は、3〜5本であることが好ましいく、3または4本であることがより好ましい。
The plurality of groove groups are preferably arranged as evenly as possible on the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of the present invention.
The position on the radius of each point of each groove constituting one groove group (that is, the distance from the center of the polishing surface of the point where each groove originates) may be the same or different. Good.
When the groove group is composed of a groove group that is in contact with other groove groups in the central region of the polishing surface and a groove group that is not in contact with other groove groups in the central region, each groove group is configured. The number of grooves is preferably 2 or 3. On the other hand, when the groove group consists only of groove groups that are not in contact with other groove groups in the central region of the polishing surface, the number of grooves constituting each groove group is preferably 3 to 5, More preferably, the number is 3 or 4.

各溝群を構成する各溝の幅は0.1mm以上であることが好ましく、より好ましくは0.1〜5mmであり、更に好ましくは0.2〜3mmである。溝の深さは0.1mm以上であることが好ましく、より好ましくは0.1〜2.5mmであり、更に好ましくは0.2〜2.0mmである。溝の断面形状すなわち溝をその長さ方向に垂直な方向に切断した場合の切断面の形状は特に限定されないが、例えば多角形状、U字形状等とすることができる。多角形としては、例えば三角形、四角形、五角形等を挙げることができる。これらのうち、四角形状が好ましい。このような大きさおよび形状の溝の複数からなる溝群を有することにより、被研磨面の研磨速度およびスクラッチ低減効果の双方に優れる化学機械研磨用パッドとすることできる。
個々の溝内部の表面粗さ(Ra)は20μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.05〜15μm以下であり、更に好ましくは0.05〜10μm以下である。この表面粗さを20μm以下とすることにより、化学機械研磨工程の際に被研磨面に発生するスクラッチをより効果的に防止できることとなる。
なお、上記表面粗さ(Ra)は、下記式(1)により定義される。
Ra=Σ|Z−Zav|/N (1)
ただし、上記式において、Nは測定点数であり、Zは粗さ曲面の高さであり、Zavは粗さ曲面の平均高さである。
The width of each groove constituting each groove group is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.1 to 5 mm, and still more preferably 0.2 to 3 mm. The depth of the groove is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.1 to 2.5 mm, and still more preferably 0.2 to 2.0 mm. The cross-sectional shape of the groove, that is, the shape of the cut surface when the groove is cut in the direction perpendicular to the length direction is not particularly limited, and may be, for example, a polygonal shape or a U-shape. Examples of the polygon include a triangle, a quadrangle, and a pentagon. Of these, a rectangular shape is preferable. By having a groove group composed of a plurality of grooves having such a size and shape, a chemical mechanical polishing pad excellent in both the polishing speed of the surface to be polished and the scratch reduction effect can be obtained.
The surface roughness (Ra) inside each groove is preferably 20 μm or less, more preferably 0.05 to 15 μm, and still more preferably 0.05 to 10 μm. By setting the surface roughness to 20 μm or less, scratches generated on the surface to be polished during the chemical mechanical polishing step can be more effectively prevented.
The surface roughness (Ra) is defined by the following formula (1).
Ra = Σ | Z−Zav | / N (1)
In the above formula, N is the number of measurement points, Z is the height of the roughness surface, and Zav is the average height of the roughness surface.

本発明の化学機械研磨パッドの研磨面が有する溝群を構成する溝のそれぞれは、中心部から周辺部へと向かう方向に伸びる破線状の溝であってもよい。ここで、「破線状の溝」とは、複数の線状の凹部が非凹部を介して仮想線上に縦方向に配列した溝を意味する。別のいい方をすれば、線状の凹部および該線状の凹部の延長線上にある非凹部、更にその延長線上にある線状の凹部といった、線状凹部と非凹部との繰り返しにより一本の破線状の溝が構成される。
溝群を構成する溝が破線状の溝である場合、各溝群を構成する溝の数は、2または3本であることが好ましい。
Each of the grooves constituting the groove group included in the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of the present invention may be a broken line-shaped groove extending in a direction from the central portion toward the peripheral portion. Here, the “broken-line groove” means a groove in which a plurality of linear recesses are arranged in a vertical direction on a virtual line via non-recesses. To put it another way, a linear recess and a non-recess on the extension line of the linear recess, and a linear recess on the extension line are repeated by repeating the linear recess and the non-recess. A broken-line groove is formed.
When the grooves constituting the groove group are broken lines, the number of grooves constituting each groove group is preferably two or three.

図1、2および3に、本発明の化学機械研磨パッドの研磨面の有する破線状の溝の複数本の配置の好ましい例を示した。
図1の化学機械研磨パッドでは、研磨面に32組の溝群がそれぞれ11.25°の角度をなして配置されている。図1の溝群は、それぞれ互いに近接して平行に伸びる2本の直線状の溝の組からなっている。それぞれが直線状の溝からなる32組の溝群のうち、2組の溝群は研磨面の中心部で互いに接している。その他の溝群はいずれも他の組と接していない。図1の研磨面の有する溝群のうち、互いに接している2組の溝群と90゜の角度をなして伸びる2組の溝群は中心から幾分後退した位置から発し、これら溝と45°の角度をなして伸びる4組は中心から更に幾分後退した位置から発し、これら溝と22.5゜または67.5゜の角度をなして伸びる8組は中心から更に幾分後退した位置から発し、残余の16組は中心から最も遠い位置から発している。
図2の化学機械研磨パッドでは、研磨面に32組の溝群がそれぞれ11.25°の角度をなして配置されている。図2の溝群は、それぞれ互いに近接して平行に伸びる2本の破線状の溝の組からなっている。それぞれが破線状の溝からなる32組の溝群のうち、2組の溝群は研磨面の中心部で互いに接しており、その他の溝群はいずれも他の組と接していない。図2の研磨面の有する溝群のうち、互いに接している二組は研磨面の中心から発し、これら溝と45°の角度をなして伸びる4組は中心から幾分後退した位置から発し、互いに接している二組と90゜の角度をなして伸びる2組は中心から更に幾分後退した位置から発し、互いに接している二組と22.5゜または67.5゜の角度をなして伸びる8組は中心から更に幾分後退した位置から発し、残余の16組は中心から最も遠い位置から発している。
図3の化学機械研磨パッドでは、研磨面に32組の溝群がそれぞれ11.25°の角度をなして配置されている。図3の溝群は、それぞれ互いに近接して平行に伸びる3本の直線状の溝の組からなっている。それぞれが直線状の溝からなる32組の溝群のうち、2組の溝群は研磨面の中心部で互いに接している。その他の溝群はいずれも他の組と接していない。図1の研磨面の有する溝群のうち、研磨面の中心部で互いに接している2組の溝群と90゜の角度をなして伸びる2組の溝群は中心から幾分後退した位置から発し、これら溝と45°の角度をなして伸びる4組は中心から更に幾分後退した位置から発し、これら溝と22.5゜または67.5゜の角度をなして伸びる8組は中心から更に幾分後退した位置から発し、残余の16組は中心から最も遠い位置から発している。
1, 2 and 3 show preferred examples of the arrangement of a plurality of broken-line grooves on the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of the present invention.
In the chemical mechanical polishing pad of FIG. 1, 32 sets of groove groups are arranged at an angle of 11.25 ° on the polishing surface. The groove group in FIG. 1 is composed of a pair of two linear grooves extending in parallel with each other. Of the 32 sets of groove groups each consisting of a linear groove, the two sets of groove groups are in contact with each other at the center of the polishing surface. None of the other groove groups are in contact with other groups. Of the groove groups of the polishing surface in FIG. 1, two groove groups extending at an angle of 90 ° with the two sets of groove groups in contact with each other originate from a position slightly retracted from the center. Four sets extending at an angle of ° originate from a position that is further retracted from the center, and eight sets extending at an angle of 22.5 ° or 67.5 ° with these grooves are positions that are further retracted from the center. The remaining 16 pairs originate from the position farthest from the center.
In the chemical mechanical polishing pad of FIG. 2, 32 sets of grooves are arranged on the polishing surface at an angle of 11.25 °. The groove group in FIG. 2 includes a pair of two broken-line grooves extending in parallel with each other. Of the 32 groove groups each consisting of a dashed-line groove, the two groove groups are in contact with each other at the center of the polishing surface, and the other groove groups are not in contact with the other groups. In the groove group of the polishing surface in FIG. 2, two sets in contact with each other start from the center of the polishing surface, and four sets extending at an angle of 45 ° with these grooves start from a position slightly retracted from the center, Two pairs extending at an angle of 90 ° with two pairs in contact with each other originate from a position slightly further retracted from the center, and at an angle of 22.5 ° or 67.5 ° with two sets in contact with each other. The 8 pairs that extend are from a position that is further retracted from the center, and the remaining 16 sets start from a position farthest from the center.
In the chemical mechanical polishing pad of FIG. 3, 32 sets of groove groups are arranged at an angle of 11.25 ° on the polishing surface. The groove group in FIG. 3 is composed of a set of three linear grooves extending in parallel with each other. Of the 32 sets of groove groups each consisting of a linear groove, the two sets of groove groups are in contact with each other at the center of the polishing surface. None of the other groove groups are in contact with other groups. Of the groove groups of the polishing surface in FIG. 1, the two groove groups that are in contact with each other at the center of the polishing surface and the two sets of groove groups that extend at an angle of 90 ° are from a position slightly retreated from the center. The four sets that diverge from these grooves and extend at an angle of 45 ° originate from a position that is further retracted from the center, and the eight sets that extend at an angle of 22.5 ° or 67.5 ° from these grooves from the center. Furthermore, it starts from a position somewhat retracted, and the remaining 16 sets start from a position farthest from the center.

本発明の化学機械研磨パッドの研磨面は、上記の如き複数の溝群のほか、同心状に配置された複数の円状溝、螺旋状溝を有していてもよい。
同心に配置された、円状溝の数および螺旋状溝の巻回数は例えば20〜400本であることがでる。これら円状溝および螺旋状溝の好ましい幅、深さ、断面形状および溝内部の表面粗さは、破線状溝について上記したところと同様である。
The polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of the present invention may have a plurality of circular grooves and spiral grooves arranged concentrically in addition to the plurality of groove groups as described above.
The number of circular grooves and the number of turns of the spiral grooves arranged concentrically can be, for example, 20 to 400. The preferable width, depth, cross-sectional shape, and surface roughness inside the groove of the circular groove and the spiral groove are the same as those described above for the broken-line groove.

本発明の化学機械研磨パッドを構成する材料としては、例えば非水溶性部分および該非水溶性部分に分散した水溶性粒子を含有する素材か、または非水溶性部分および該非水溶性部分に分散した空孔を有する素材(例えば発泡体等)とすることができる。
前者の素材において、非水溶性部分を構成する材料としては、有機材料が好ましく用いられる。有機材料としては、例えば熱可塑性樹脂、エラストマー、ゴム、硬化樹脂(熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等を熱、光等によって硬化した樹脂)等を単独でまたは組み合わせて用いることができる。このような有機材料は、架橋重合体のみからなるか、または架橋重合体と非架橋重合体との混合物からなることが好ましい。架橋重合体としては、上記有機材料のうち、架橋ゴム、硬化樹脂、架橋された熱可塑性樹脂および架橋されたエラストマー等を用いることができる。これらの中でも、架橋熱可塑性樹脂または架橋エラストマーが好ましく、架橋1,2−ポリブタジエンがより好ましい。
前者の素材における水溶性粒子としては、例えば有機水溶性粒子および無機水溶性粒子を挙げることができる。有機水溶性粒子の素材としては、例えば糖類、セルロース類、蛋白質、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキサイド、水溶性の感光性樹脂、スルホン化ポリイソプレン、スルホン化イソプレン共重合体等を挙げることができる。無機水溶性粒子の素材としては、例えば酢酸カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、リン酸カリウム、硝酸マグネシウム等を挙げることができる。
これらのうち、糖類が好ましく、特にシクロデキストリンが好ましい。
一方、後者の非水溶性部分および該非水溶性部分に分散した空孔を有する素材を備える化学機械研磨パッドを構成する非水溶性部材としては、例えば、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリエステル、ポリスルホン、ポリビニルアセテート等を挙げることができる。
非水溶性部分中に含有される水溶性粒子または分散する空孔の大きさは、平均値で、好ましくは0.1〜500μm、より好ましくは0.5〜100μmである。
Examples of the material constituting the chemical mechanical polishing pad of the present invention include a water-insoluble portion and a material containing water-soluble particles dispersed in the water-insoluble portion, or a water-insoluble portion and an empty space dispersed in the water-insoluble portion. It can be set as the raw material (for example, foam etc.) which has a hole.
In the former material, an organic material is preferably used as the material constituting the water-insoluble portion. As the organic material, for example, a thermoplastic resin, an elastomer, a rubber, a cured resin (a resin obtained by curing a thermosetting resin, a photocurable resin, or the like by heat, light, or the like) can be used alone or in combination. Such an organic material is preferably composed of only a crosslinked polymer or a mixture of a crosslinked polymer and a non-crosslinked polymer. As the crosslinked polymer, among the above organic materials, a crosslinked rubber, a cured resin, a crosslinked thermoplastic resin, a crosslinked elastomer, and the like can be used. Among these, a crosslinked thermoplastic resin or a crosslinked elastomer is preferable, and a crosslinked 1,2-polybutadiene is more preferable.
Examples of the water-soluble particles in the former material include organic water-soluble particles and inorganic water-soluble particles. Examples of the organic water-soluble particles include saccharides, celluloses, proteins, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polyethylene oxide, water-soluble photosensitive resins, sulfonated polyisoprene, and sulfonated isoprene copolymers. Can be mentioned. Examples of the material for the inorganic water-soluble particles include potassium acetate, potassium nitrate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium chloride, potassium bromide, potassium phosphate, and magnesium nitrate.
Of these, saccharides are preferable, and cyclodextrin is particularly preferable.
On the other hand, as the water-insoluble member constituting the chemical mechanical polishing pad comprising the latter water-insoluble part and a material having pores dispersed in the water-insoluble part, for example, polyurethane, melamine resin, polyester, polysulfone, polyvinyl acetate Etc.
The size of the water-soluble particles or dispersed pores contained in the water-insoluble part is an average value, preferably 0.1 to 500 μm, more preferably 0.5 to 100 μm.

本発明の方法を適用して研磨面に溝を形成することのできる化学機械研磨パッドの形状としては、例えば円柱状、多角柱状等であることができ、円柱状であることが好ましい。
研磨パッドの大きさとしては、例えば円柱状の研磨パッドである場合、その底面(研磨面)の直径が例えば150〜1,200mmであることができ、特に500〜820mmであることができる。研磨パッドの厚さとしては、例えば0.5〜5.0mmであることができ、特に1.0〜3.0mm、就中1.5〜3.0mmであることができる。
本発明の化学機械研磨パッドは、被研磨面のスクラッチ発生を抑制し、且つ高い研磨速度を発現しつつ、極めて高度な被研磨面内均一性を実現することができる。このような優れた効果が発現する理由は詳らかではないが、本発明の化学機械研磨パッドの研磨面が有する特殊な溝構成により、供給される化学機械研磨用水系分散体の流れがスムーズになり、その結果水系分散体の供給、滞留および排出が最適の状態に制御されることに起因するものと推察される。
本発明の化学機械研磨パッドは、市販の化学研磨装置に装着して、公知の方法により化学機械研磨に使用することができる。
The shape of the chemical mechanical polishing pad capable of forming a groove on the polishing surface by applying the method of the present invention can be, for example, a columnar shape, a polygonal columnar shape, etc., preferably a columnar shape.
As the size of the polishing pad, for example, in the case of a cylindrical polishing pad, the diameter of the bottom surface (polishing surface) can be, for example, 150 to 1,200 mm, and particularly 500 to 820 mm. The thickness of the polishing pad can be, for example, 0.5 to 5.0 mm, particularly 1.0 to 3.0 mm, and particularly 1.5 to 3.0 mm.
The chemical mechanical polishing pad of the present invention can realize extremely high uniformity in the polished surface while suppressing the generation of scratches on the polished surface and expressing a high polishing rate. The reason why such an excellent effect appears is not clear, but the flow of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion to be supplied becomes smooth due to the special groove configuration of the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of the present invention. As a result, it is assumed that the supply, retention, and discharge of the aqueous dispersion are controlled to the optimum state.
The chemical mechanical polishing pad of the present invention can be attached to a commercially available chemical polishing apparatus and used for chemical mechanical polishing by a known method.

本発明の化学機械研磨パッドの研磨面が有する溝群の構成の一例。An example of the structure of the groove group which the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of this invention has. 本発明の化学機械研磨パッドの研磨面が有する溝群の構成の一例。An example of the structure of the groove group which the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of this invention has. 本発明の化学機械研磨パッドの研磨面が有する溝群の構成の一例。An example of the structure of the groove group which the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of this invention has. 本発明の化学機械研磨パッドの研磨面が有する溝群の構成の一例。An example of the structure of the groove group which the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of this invention has. 本発明の化学機械研磨パッドの研磨面が有する溝群の構成の一例。An example of the structure of the groove group which the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of this invention has.

Claims (6)

研磨面に、中心部から周辺部へと向かう方向に互いに近接して平行に伸びる複数本の溝からなる溝群の複数を有することを特徴とする、化学機械研磨パッド。   A chemical mechanical polishing pad comprising a plurality of groove groups each having a plurality of grooves extending in parallel with each other on a polishing surface in a direction from a central portion toward a peripheral portion. 各溝群を構成する溝の数が、3〜5本である、請求項1に記載の化学機械研磨パッド。   The chemical mechanical polishing pad according to claim 1, wherein the number of grooves constituting each groove group is 3 to 5. 複数の溝群が、研磨面の中心部において他の溝群と接している溝群と、他の溝群と接していない溝群とからなる、請求項1に記載の化学機械研磨パッド。   2. The chemical mechanical polishing pad according to claim 1, wherein the plurality of groove groups include a groove group in contact with another groove group at a central portion of the polishing surface and a groove group not in contact with the other groove group. 各溝群を構成する溝のそれぞれが、破線状の溝である、請求項1に記載の化学機械研磨パッド。   The chemical mechanical polishing pad according to claim 1, wherein each of the grooves constituting each groove group is a broken-line groove. 各溝群を構成する溝のそれぞれが、直線状の溝である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッド。   The chemical mechanical polishing pad according to any one of claims 1 to 4, wherein each of the grooves constituting each groove group is a linear groove. 研磨面に、さらに同心状に形成された複数の円状溝を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッド。   The chemical mechanical polishing pad according to any one of claims 1 to 5, further comprising a plurality of concentric circular grooves formed on the polishing surface.
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