JP2013136126A - 研磨パッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の積層研磨パッドは、研磨層と支持層とが接着部材を介して積層されたものであり、前記研磨層は親水性物質を0.5〜5重量%含有しており、前記支持層はクッション層と熱寸法変化率が1.3〜12.6%の樹脂フィルムとが一体成形されたものであり、前記積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように反っており、パッド周端の平均反り量が3〜50mmであることを特徴とする。
【選択図】 図3
Description
研磨層側が凹状になるように反っており、パッド周端の平均反り量が3〜50mmである積層研磨パッドの製造方法、に関する。
研磨層側が凹状になるように反っており、パッド周端の平均反り量が3〜50mmである積層研磨パッドの製造方法、に関する。
研磨層側が凹状になるように反っており、パッド周端の平均反り量が3〜50mmである積層研磨パッドの製造方法、に関する。
まず、研磨層を30〜100℃に加熱する。その後、前記温度に加熱した研磨層と前記支持層のクッション層側とを接着部材を介して圧着して貼り合せる。接着部材としては、一般的な感圧性接着剤を用いてもよく、基材の両面に感圧性接着剤層が設けられた両面テープを用いてもよい。圧着方法としては、例えばロールの間を通過させる方法が挙げられる。貼り合せ後、冷却することにより研磨層が収縮し、研磨層側が凹状になるように反った積層研磨パッドが得られる。支持層を研磨層の大きさに切断する場合は、研磨層を冷却する前、つまり研磨層が収縮して凹状になる前に切断することが好ましい。研磨層が収縮して凹状になった後に切断すると、支持層を研磨層の大きさに合わせて正確に切断することが困難になる。
まず、前記支持層のクッション層上にホットメルト接着剤シートを積層する。
(溶融温度の測定)
ポリエステル系ホットメルト接着剤の溶融温度(融点)は、TOLEDO DSC822(METTLER社製)を用い、昇温速度20℃/minにて測定した。
JIS Z8807−1976に準拠して行った。ポリエステル系ホットメルト接着剤からなる接着剤層を4cm×8.5cmの短冊状(厚み:任意)に切り出したものを比重測定用試料とし、温度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で16時間静置した。測定には比重計(ザルトリウス社製)を用い、比重を測定した。
ASTM−D−1238に準じて150℃、2.16kgの条件で、ポリエステル系ホットメルト接着剤のメルトフローインデックスを測定した。
樹脂フィルムの150℃で30分加熱した後と加熱前との熱寸法変化率は、JIS C 2318に準拠して測定した。
作製した積層研磨パッドを水平なテーブル上に静置し、パッド周端の最も反りが大きい部分から90°毎に合計4ヶ所について、テーブルからの高さ(浮き)を測定した。
研磨装置としてARW−8C1MS(MAT社製)を用い、作製した積層研磨パッドを研磨装置に貼り付けた。ダイヤモンドドレッサー(MMC社製、MECY#100タイプ)を用いて積層研磨パッドのドレス処理を20分間行った。その後、前記積層研磨パッドを用いて、300mmのシリコンウエハに熱酸化膜が1μm堆積したウエハを1分間研磨した(初期研磨)。研磨条件としては、シリカスラリーSS12(キャボット社製)を研磨中に流量200ml/minで供給し、研磨荷重275hPa、研磨定盤回転数60rpm、及びウエハ回転数60rpmとした。そして、ウエハ直径ライン上の3mm間隔の99点(ウエハエッヂから3mmの位置は除外)について研磨前後の膜厚測定値から研磨速度最大値、研磨速度最小値、及び研磨速度平均値を求め、その値を下記式に代入することにより面内均一性(%)を算出した。膜厚測定には、干渉式膜厚測定装置(ナノメトリクス社製)を用いた。その後、前記ダイヤモンドドレッサーを用いて前記積層研磨パッドのドレス処理を5時間行った。その後、前記と同様の方法でウエハを1分間研磨し(5時間後研磨)、面内均一性(%)を算出した。面内均一性の値が小さいほどウエハ表面の均一性が高いことを示す。面内均一性の値が15%以下の場合は○、15%を超える場合は×とした。
面内均一性(%)={(研磨速度最大値−研磨速度最小値)/(研磨速度平均値×2)}×100
(研磨層の作製)
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)100重量部、シリコン系界面活性剤(ゴールドシュミット社製、B8465)3重量部、及びジエチレングリコールジエチルエーテル0.8重量部を重合容器内に加えて混合し、80℃に調整して減圧脱泡した。その後、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激しく約4分間撹拌を行った。そこへ予め120℃に温度調整したMOCA(イハラケミカル社製、キュアミンMT)26重量部を添加した。該混合液を約1分間撹拌した後、パン型のオープンモールド(注型容器)へ流し込んだ。この混合液の流動性がなくなった時点でオーブン内に入れ、100℃で16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。
約80℃に加熱した前記ポリウレタン樹脂発泡体ブロックをスライサー(アミテック社製、VGW−125)を使用してスライスし、ポリウレタン樹脂発泡体シート(比重:0.85、アスカーD硬度:55度)を得た。次に、バフ機(アミテック社製)を使用して厚さ1.27mmになるまで該シートの表面バフ処理をし、厚み精度を整えたシートとした。このバフ処理をしたシートを直径78cmの大きさで打ち抜き、溝加工機(テクノ社製)を用いて表面に溝幅0.25mm、溝ピッチ1.5mm、溝深さ0.45mmの同心円状の溝加工を行って研磨層を作製した。
厚さ50μmのPETフィルム(帝人デュポンフィルム社製、テトロンG2、熱寸法変化率:1.7%)の上に発泡ウレタン組成物を塗布し、硬化させてクッション層(比重:0.5、アスカーC硬度:50度、厚さ:0.8mm)を形成して支持層を作製した。
前記支持層のクッション層上に、結晶性ポリエステル樹脂(東洋紡績(株)社製、バイロンGM420)100重量部、及び1分子中にグリシジル基を2つ以上有するo−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬(株)社製、EOCN4400)5重量部を含むポリエステル系ホットメルト接着剤(融点:142℃、比重:1.22、メルトフローインデックス:21g/10min)からなる接着剤層(厚み100μm)を積層し、赤外ヒーターを用いて接着剤層表面を150℃に加熱して接着剤層を溶融させた。その後、溶融させた接着剤層上にラミネート機を用いて作製した研磨層を積層して積層シートを得て、当該積層シートを50℃のロールの間を通過させて圧着させた。その後、積層シートを研磨層の大きさに裁断した。さらに、支持層のPETフィルム側にラミネート機を使用して感圧式両面テープ(3M社製、442JA)を貼り合わせて積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように反っていた。
ロールの温度を50℃から31℃に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように反っていた。
ロールの温度を50℃から98℃に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように反っていた。
研磨層の作製において、ジエチレングリコールジエチルエーテルの配合量を0.8重量部から6.4重量部に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように反っていた。
支持層の作製において、テトロンG2の代わりに厚さ100μmのPETフィルム(東レ社製、ルミラーH10、熱寸法変化率:1.3%)を用いた以外は実施例1と同様の方法で積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように反っていた。
支持層の作製において、テトロンG2の代わりに厚さ100μmのPETフィルム(東レ社製、ルミラーHT50、熱寸法変化率:12.6%)を用いた以外は実施例1と同様の方法で積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように反っていた。
研磨層の作製において、ジエチレングリコールジエチルエーテルを配合しなかった以外は実施例1と同様の方法で積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように反っていた。
研磨層の作製において、ジエチレングリコールジエチルエーテルの配合量を0.8重量部から15重量部に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように反っていた。
ロールの温度を50℃から23℃に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドはほぼ平坦であった。
ロールの温度を50℃から130℃に変更した以外は実施例1と同様の方法で積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように大きく反っていた。
支持層の作製において、テトロンG2の代わりに厚さ25μmのPENフィルム(帝人デュポンフィルム社製、テオネックスQ51、熱寸法変化率:1.0%)を用いた以外は実施例1と同様の方法で積層研磨パッドを作製した。積層研磨パッドはほぼ平坦であった。
厚さ25μmのPETフィルム(東レ社製、ルミラーHT50、熱寸法変化率:15%)の上に発泡ウレタン組成物を塗布して加熱したところ、PETフィルムが収縮してしまい支持層を作製することができなかった。
2:研磨定盤
3:研磨剤(スラリー)
4:被研磨材(半導体ウエハ)
5:支持台(ポリシングヘッド)
6、7:回転軸
8:空気
9:研磨層
10:支持層
Claims (6)
- 研磨層と支持層とが接着部材を介して積層されている積層研磨パッドにおいて、前記研磨層は親水性物質を0.5〜5重量%含有しており、前記支持層はクッション層と熱寸法変化率が1.3〜12.6%の樹脂フィルムとが一体成形されたものであり、前記積層研磨パッドは研磨層側が凹状になるように反っており、パッド周端の平均反り量が3〜50mmであることを特徴とする積層研磨パッド。
- 親水性物質を0.5〜5重量%含有する研磨層を30〜100℃に加熱する工程、及び加熱した研磨層と、クッション層と熱寸法変化率が1.3〜12.6%の樹脂フィルムとが一体成形された支持層とを接着部材を介して貼り合せる工程を含み、
研磨層側が凹状になるように反っており、パッド周端の平均反り量が3〜50mmである積層研磨パッドの製造方法。 - クッション層と熱寸法変化率が1.3〜12.6%の樹脂フィルムとが一体成形された支持層のクッション層上にホットメルト接着剤シートを積層する工程、積層したホットメルト接着剤シートを加熱してホットメルト接着剤を溶融又は軟化させる工程、溶融又は軟化したホットメルト接着剤上に親水性物質を0.5〜5重量%含有する研磨層を積層して積層シートを作製する工程、積層シートを30〜100℃に加熱したロールの間を通過させて圧着する工程、及び積層シートの溶融又は軟化したホットメルト接着剤を硬化させる工程を含み、
研磨層側が凹状になるように反っており、パッド周端の平均反り量が3〜50mmである積層研磨パッドの製造方法。 - クッション層と熱寸法変化率が1.3〜12.6%の樹脂フィルムとが一体成形された支持層のクッション層上に溶融又は軟化したホットメルト接着剤を塗布する工程、及び溶融又は軟化したホットメルト接着剤上に親水性物質を0.5〜5重量%含有する研磨層を積層して積層シートを作製する工程、積層シートを30〜100℃に加熱したロールの間を通過させて圧着する工程、及び積層シートの溶融又は軟化したホットメルト接着剤を硬化させる工程を含み、
研磨層側が凹状になるように反っており、パッド周端の平均反り量が3〜50mmである積層研磨パッドの製造方法。 - ホットメルト接着剤の溶融温度が130〜170℃である請求項3又は4記載の積層研磨パッドの製造方法。
- 請求項1記載の積層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。
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