JP2014188647A - Polishing pad - Google Patents

Polishing pad Download PDF

Info

Publication number
JP2014188647A
JP2014188647A JP2013068379A JP2013068379A JP2014188647A JP 2014188647 A JP2014188647 A JP 2014188647A JP 2013068379 A JP2013068379 A JP 2013068379A JP 2013068379 A JP2013068379 A JP 2013068379A JP 2014188647 A JP2014188647 A JP 2014188647A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
sheet
polishing pad
layer
polished
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013068379A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Kobayashi
勉 小林
Seiji Fukuda
誠司 福田
Ryoji Okuda
良治 奥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2013068379A priority Critical patent/JP2014188647A/en
Publication of JP2014188647A publication Critical patent/JP2014188647A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad which suppresses polishing characteristic change over time due to water absorption and obtains a polishing characteristic that is stable for a long time while suppressing scratches generated on the surface of an article to be polished, and achieving both a high leveling characteristic and excellent in-plane uniformity.SOLUTION: Provided is a polishing pad which comprises a polishing layer constituted by plural sheets, the polishing layer includes at least a first sheet which includes a polishing surface contacting to an article to be polished and a second sheet which is adhered to the opposite surface side to the polishing surface of the first sheet, and a polyethylene terephthalate film of thickness equal to 10 μm or more and equal to 125 μm or less is adhered by an adhesive agent between the first sheet and the second sheet. Values of a type D durometer hardness (D1) of the first sheet and a type D durometer hardness (D2) of the second sheet are equal to 30 or more and equal to 60 or less, and D1<D2.

Description

本発明は、半導体、誘電/金属複合体及び集積回路等において平坦面を形成するのに使用される研磨パッドに関するものである。   The present invention relates to a polishing pad used to form a flat surface in semiconductors, dielectric / metal composites, integrated circuits, and the like.

半導体メモリに代表される大規模集積回路(LSI)は、年々集積化が進んでおり、それに伴い大規模集積回路の製造技術も高密度化が進んでいる。さらに、この高密度化に伴い、半導体デバイス製造箇所の積層数も増加している。その積層数の増加により、従来は問題とならなかった積層により生じるウェハ主面の凹凸が問題となっている。このため、積層により生じる凹凸に起因する露光時の焦点深度不足を補う目的で、あるいはスルーホール部の平坦化による配線密度を向上させる目的で、化学的機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)技術を用いたウェハの平坦化が半導体製造では使われている。   Large scale integrated circuits (LSIs) typified by semiconductor memories have been integrated year by year, and accordingly, the manufacturing technology of large scale integrated circuits has also been increased in density. Furthermore, with this increase in density, the number of stacked semiconductor device manufacturing locations has also increased. Due to the increase in the number of stacked layers, unevenness of the main surface of the wafer caused by stacking, which has not been a problem in the past, has become a problem. For this reason, chemical mechanical polishing (CMP) technology is used to compensate for insufficient depth of focus at the time of exposure due to unevenness caused by lamination or to improve wiring density by flattening the through-hole portion. The planarization of the used wafer is used in semiconductor manufacturing.

一般にCMP装置は、被研磨物であるウェハを保持する研磨ヘッド、被研磨物の研磨処理をおこなうための研磨パッド、前記研磨パッドを保持する研磨定盤から構成されている。そして、ウェハの研磨処理は研磨剤(砥粒)と薬液からなる研磨スラリーを用いて、ウェハと研磨パッドを相対運動させることにより、ウェハ表面の層の突出した部分を除去し、ウェハ表面の層を平坦化するものである。   In general, a CMP apparatus includes a polishing head that holds a wafer that is an object to be polished, a polishing pad that performs polishing of the object to be polished, and a polishing surface plate that holds the polishing pad. Then, the wafer polishing process uses a polishing slurry composed of an abrasive (abrasive grains) and a chemical solution to move the wafer and the polishing pad relative to each other, thereby removing the protruding portion of the wafer surface layer. Is flattened.

ウェハ表面の平坦化には研磨パッドが硬質であることが効果的であるが、研磨パッドが硬質であると、研磨パッドがウェハのうねりに追従せず、ウェハ面内を均一に研磨できないため、ウェハのうねりに研磨パッドを追従させるために、研磨層の下に柔らかいクッション層を設ける研磨パッドの技術が開示され、平坦性と均一性の両立をはかっている(特許文献1、特許文献2参照)。   It is effective that the polishing pad is hard to flatten the wafer surface, but if the polishing pad is hard, the polishing pad does not follow the waviness of the wafer and the wafer surface cannot be uniformly polished. In order to make the polishing pad follow the waviness of the wafer, a technique of a polishing pad in which a soft cushion layer is provided under the polishing layer is disclosed, and both flatness and uniformity are achieved (see Patent Document 1 and Patent Document 2). ).

しかしながら、このような研磨パッドでは、研磨層の表面が硬すぎて被研磨物にスクラッチと呼ばれる研磨傷が発生し、製品の歩留まりが低下して問題となっていた。さらには、研磨パッドの使用時間の累積に伴い、研磨スラリーや洗浄水が研磨層に浸透することで研磨パッドの弾性特性が変化して、狙った研磨結果が得られなくなる問題があった。   However, in such a polishing pad, the surface of the polishing layer is too hard, and polishing scratches called scratches are generated on the object to be polished, resulting in a problem that the yield of products is lowered. Furthermore, as the polishing pad is used for a long time, the polishing slurry and the cleaning water penetrate into the polishing layer, so that the elastic characteristics of the polishing pad change, and a target polishing result cannot be obtained.

平坦性と均一性の両立をはかりながら、スクラッチを抑制する技術として、研磨層の研磨面側に硬度の低い材料を配置し、研磨面と反対側には硬度の高い材料を配置する技術が開示されている(特許文献3参照)。   Disclosed is a technology that places a low hardness material on the polishing surface side of the polishing layer and a high hardness material on the opposite side of the polishing surface as a technology to suppress scratching while achieving both flatness and uniformity. (See Patent Document 3).

研磨パッドの吸水を抑制する技術としては、研磨パッドの層間に液体の浸透を防止する止水層を設ける技術が開示されている(特許文献4、特許文献5参照)。他の技術として、研磨層への液体の浸透を防ぐため、研磨層の一部に防水性材料を設ける技術も開示されている(特許文献6参照)。さらには吸水率の低い中間層を研磨層とクッション層の間に設ける技術も開示されている(特許文献7参照)。   As a technique for suppressing the water absorption of the polishing pad, a technique is disclosed in which a water stop layer for preventing liquid penetration is provided between the layers of the polishing pad (see Patent Document 4 and Patent Document 5). As another technique, a technique of providing a waterproof material in a part of the polishing layer in order to prevent liquid from penetrating into the polishing layer is also disclosed (see Patent Document 6). Furthermore, a technique for providing an intermediate layer having a low water absorption between the polishing layer and the cushion layer is also disclosed (see Patent Document 7).

特開平10−138123号公報JP 10-138123 A 特開2004−106177号公報JP 2004-106177 A 特開2012−89599号公報JP 2012-89599 A 特開2009−95944号公報JP 2009-95944 A 特開2009−95945号公報JP 2009-95945 A 特開平11−156701号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-156701 特開2011−200984号公報JP 2011-200904 A

特許文献3に記載の技術は、研磨パッドの使用初期には意図した効果を発揮するものの、使用時間の累積に伴い、研磨スラリーや洗浄水が研磨層に浸透して、経時で研磨パッドの機械特性が変化してしまい、研磨特性が変化する問題までは解決できていなかった。   Although the technique described in Patent Document 3 exhibits the intended effect in the initial use of the polishing pad, the polishing slurry and cleaning water penetrate into the polishing layer as the usage time accumulates, and the polishing pad machine over time. The problem that the characteristics change and the polishing characteristics change cannot be solved.

特許文献4および特許文献5に記載の技術は、層間での液体の浸透の防止には着目しているものの、研磨層への浸透は考慮しておらず、経時での研磨特性の変化は防ぐことが出来なかった。   Although the techniques described in Patent Document 4 and Patent Document 5 focus on prevention of liquid penetration between layers, they do not consider penetration into the polishing layer, and prevent changes in polishing characteristics over time. I couldn't.

特許文献6に記載の技術は、経時での吸水による機械特性の変化は防止しているものの、文献記載のポリエチレンシートは両面テープや接着剤の接着性が悪く、研磨中に研磨パッドが層間剥離して使えなくなる問題があった。さらには、研磨層材料や防水性材料の機械特性が研磨パッドに与える影響までは考慮されておらず、被研磨物表面に発生するスクラッチや被研磨物の平坦性について、満足のいく研磨特性が得られるものでは無かった。   Although the technology described in Patent Document 6 prevents changes in mechanical properties due to water absorption over time, the polyethylene sheet described in the document has poor adhesive properties of double-sided tape and adhesive, and the polishing pad is delaminated during polishing. Then there was a problem that made it unusable. Furthermore, the influence of the mechanical properties of the polishing layer material and waterproof material on the polishing pad is not taken into account, and there are satisfactory polishing properties for scratches generated on the surface of the object to be polished and the flatness of the object to be polished. It was not obtained.

特許文献7に記載の技術は、研磨層とは異なる吸水率の低い材料を用いなければならず、材料選択の幅が狭くなるため、必要な研磨特性に応じた研磨パッドの設計が困難であった。   The technique described in Patent Document 7 requires the use of a material having a low water absorption rate that is different from that of the polishing layer, and narrows the range of material selection, making it difficult to design a polishing pad according to the required polishing characteristics. It was.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、被研磨物表面に発生するスクラッチの抑制と高い平坦化特性および良好な面内均一性を達成させながら、吸水による経時の研磨特性変化も抑制し、長時間にわたり安定した研磨特性を得られる研磨パッドを提供するものである。さらには、研磨層が吸水性の材料であっても適用することが出来、必要とする研磨特性に応じた研磨パッドの設計が容易となる技術を提供するものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and while suppressing scratches generated on the surface of an object to be polished and achieving high planarization characteristics and good in-plane uniformity, polishing characteristics change over time due to water absorption. It is an object of the present invention to provide a polishing pad that can suppress and obtain stable polishing characteristics over a long period of time. Furthermore, the present invention provides a technique that can be applied even when the polishing layer is a water-absorbing material, and that facilitates the design of a polishing pad according to the required polishing characteristics.

本発明は、上記課題を解決するために、次の手段を採用するものである。すなわち、複数のシートから形成される研磨層を備えた研磨パッドであって、
前記研磨層は、被研磨物と接触する研磨面を持つ第1シートと、前記第1シートの研磨面とは反対の面側に積層される第2シートとを少なくとも有し、
前記第1シートと前記第2シートの間には厚み10μm以上125μm以下のポリエチレンテレフタレートフィルムが接着剤で接合されており、
前記第1シートのタイプDデュロメーター硬度(D1)および前記第2シートのタイプDデュロメーター硬度(D2)の値が30以上60以下で、かつ、D1<D2であることを特徴とするものである。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems. That is, a polishing pad comprising a polishing layer formed from a plurality of sheets,
The polishing layer has at least a first sheet having a polishing surface that comes into contact with an object to be polished, and a second sheet laminated on a surface opposite to the polishing surface of the first sheet,
A polyethylene terephthalate film having a thickness of 10 μm or more and 125 μm or less is bonded with an adhesive between the first sheet and the second sheet,
The values of the type D durometer hardness (D1) of the first sheet and the type D durometer hardness (D2) of the second sheet are 30 or more and 60 or less, and D1 <D2.

本発明により、ウェハの平坦化や、ウェハ上に形成される絶縁層の表面や金属配線の表面を平坦化する工程において、被研磨物表面に発生するスクラッチの抑制と高い平坦化特性および良好な面内均一性を達成させながら、吸水による経時の研磨特性変化も抑制し、長時間にわたり安定した研磨特性を得られる研磨パッドを提供することができる。   According to the present invention, in the process of flattening the wafer, the surface of the insulating layer formed on the wafer and the surface of the metal wiring, suppression of scratches generated on the surface of the object to be polished, high flattening characteristics and good While achieving in-plane uniformity, it is possible to provide a polishing pad that suppresses changes in polishing characteristics over time due to water absorption and can obtain stable polishing characteristics over a long period of time.

本発明に係る研磨パッドの断面図Sectional drawing of the polishing pad which concerns on this invention

本発明の研磨パッドは、研磨層が複数のシートから形成され、被研磨物と接触する研磨面を持つ第1シートと、第1シートの研磨面とは反対の面側に積層される第2シートとを少なくとも有する。   In the polishing pad of the present invention, the polishing layer is formed of a plurality of sheets, the first sheet having a polishing surface that comes into contact with the object to be polished, and the second layer laminated on the surface side opposite to the polishing surface of the first sheet. And at least a sheet.

前記第1シートのタイプDデュロメーター硬度(D1)および前記第2シートのタイプDデュロメーター硬度(D2)は30以上60以下であり、かつ、D1<D2である。被研磨物と接触する第1シートの硬度が60を超えると、被研磨物にスクラッチが多く発生するので好ましくない。30未満の場合、スクラッチ抑制には効果があるものの、被研磨物の段差解消性が悪化するため好ましくない。第2シートの硬度D2が30未満の場合、段差解消性が悪化するため好ましくなく、60を超えると、被研磨物のうねりへの追従性が悪化し、均一な研磨が出来なくなるので好ましくない。被研磨物に接触する面の硬度は低く、被研磨物と接触しない側の硬度が高い方が、被研磨物のスクラッチを抑制しつつも被研磨物表面の凹凸を平坦化することができるため、硬度D1と硬度D2の関係はD1<D2とすることが好ましい。D1>D2では被研磨物表面のスクラッチを抑制する効果が小さく、平坦化特性も悪化するため好ましくない。   The type D durometer hardness (D1) of the first sheet and the type D durometer hardness (D2) of the second sheet are 30 or more and 60 or less, and D1 <D2. If the hardness of the first sheet in contact with the object to be polished exceeds 60, many scratches are generated on the object to be polished, which is not preferable. If it is less than 30, although there is an effect in suppressing scratches, it is not preferable because the level difference elimination property of the workpiece is deteriorated. When the hardness D2 of the second sheet is less than 30, it is not preferable because the step resolving property is deteriorated, and when it exceeds 60, the followability to waviness of the object to be polished is deteriorated and uniform polishing cannot be performed. The hardness of the surface in contact with the object to be polished is low, and the higher the hardness on the side not in contact with the object to be polished can flatten the unevenness of the surface of the object to be polished while suppressing scratching of the object to be polished. The relationship between the hardness D1 and the hardness D2 is preferably D1 <D2. D1> D2 is not preferable because the effect of suppressing scratches on the surface of the object to be polished is small and the planarization characteristics are also deteriorated.

本発明において、タイプDデュロメーター硬度の測定はJIS K6253−1997に準拠して行った。試験片を3cm×3cm(厚み:任意)の大きさに切り出し、温度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で24時間静置した。測定時には、試験片を重ね合わせ、厚み6mm以上とした。硬度計(高分子計器社製、アスカーD型硬度計)を用い、同一試験片の異なる3箇所を測定し、その平均値をタイプDデュロメーター硬度とした。   In the present invention, type D durometer hardness was measured according to JIS K6253-1997. The test piece was cut into a size of 3 cm × 3 cm (thickness: arbitrary) and allowed to stand for 24 hours in an environment of a temperature of 23 ° C. ± 2 ° C. and a humidity of 50% ± 5%. At the time of measurement, the test pieces were overlapped to a thickness of 6 mm or more. Using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., Asker D-type hardness meter), three different locations of the same test piece were measured, and the average value was defined as Type D durometer hardness.

本発明の研磨層の第1シートおよび第2シートの厚みは0.5mm以上3.0mm以下であることが好ましい。厚みが0.5mm未満では研磨パッドの寿命が短くなるため好ましくない。厚みが3.0mm以上の場合、研磨層の第1シートが吸水することによる機械特性の変化が大きくなり、本発明の効果が得られない場合があるので好ましくない。   The thickness of the first sheet and the second sheet of the polishing layer of the present invention is preferably 0.5 mm or more and 3.0 mm or less. A thickness of less than 0.5 mm is not preferable because the life of the polishing pad is shortened. A thickness of 3.0 mm or more is not preferable because the change in mechanical properties due to water absorption by the first sheet of the polishing layer becomes large, and the effects of the present invention may not be obtained.

本発明の研磨パッドは、研磨層の第1シートと第2シートの間に、厚み10μm以上125μm以下のポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルム)を接着剤で接合させる。PETフィルムは研磨スラリーや洗浄水等の液体の浸透を防ぐことが出来、研磨層の第1シートに浸透してきた液体を、研磨層の第2シートへ浸透することを防ぐことが出来る。また、PETフィルムは吸水率が低いため、PETフィルム自体が吸水することによる研磨パッドの機械特性の変化を生じさせない。さらには接着剤との接着性も良好であるため、好ましい材料である。   In the polishing pad of the present invention, a polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET film) having a thickness of 10 μm or more and 125 μm or less is bonded between the first sheet and the second sheet of the polishing layer with an adhesive. The PET film can prevent the penetration of liquid such as polishing slurry and washing water, and can prevent the liquid that has penetrated the first sheet of the polishing layer from penetrating into the second sheet of the polishing layer. Further, since the PET film has a low water absorption rate, the PET film itself does not change the mechanical properties of the polishing pad due to water absorption. Furthermore, since the adhesiveness with an adhesive agent is also favorable, it is a preferable material.

PETフィルムの厚みは10μm以上125μm以下である。PETフィルムの厚みが10μm未満では研磨層への貼り合わせ時に空気を噛み込みやすいため好ましくない。125μmを超えるとPETフィルムが研磨パッドの機械特性に与える影響が大きくなりすぎ、研磨パッドが被研磨物が持つうねりに追従し難くなり、被研磨物の面内を均一に研磨できなくなるため好ましくない。より好ましいPETフィルムの厚みは20μm以上50μm以下である。   The thickness of the PET film is 10 μm or more and 125 μm or less. If the thickness of the PET film is less than 10 μm, it is not preferable because air is easily taken in at the time of bonding to the polishing layer. If it exceeds 125 μm, the influence of the PET film on the mechanical properties of the polishing pad becomes too great, and it becomes difficult for the polishing pad to follow the waviness of the object to be polished, and it becomes impossible to uniformly polish the surface of the object to be polished. . A more preferable thickness of the PET film is 20 μm or more and 50 μm or less.

PETフィルムと接着剤との接着性を向上させるため、表面を易接着処理したPETフィルムを用いることも出来る。易接着処理の主な例として、コロナ処理や易接着コーティングがあげられるがこれに限定されるわけではない。   In order to improve the adhesion between the PET film and the adhesive, it is also possible to use a PET film whose surface is easily adhered. Examples of the easy adhesion treatment include, but are not limited to, corona treatment and easy adhesion coating.

PETフィルムと研磨層の第1シートおよび第2シートとの接合は、接着剤の他、両面テープも用いることが出来るが、両面テープは接着剤に比べ接着力が劣ることや、研磨スラリーや洗浄水が浸透することによる成分の溶出、両面テープの粘着剤が研磨パッドの機械特性に与える影響等の理由から、接着剤を用いて貼り合わせることが好ましい。   For bonding the PET film to the first sheet and the second sheet of the polishing layer, a double-sided tape can be used in addition to the adhesive. For reasons such as elution of components due to water permeation and the influence of the adhesive of the double-sided tape on the mechanical properties of the polishing pad, it is preferable to use an adhesive.

接着剤としては、水溶性接着剤、ゴム系接着剤、エポキシ系接着剤、シアノアクリル系接着剤、ビニール系接着剤、シリコーンゴム系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、ホットメルト接着剤などが挙げられるが、ウレタン樹脂系の反応性ホットメルト接着剤が、接着力や塗工性、硬化後の機械特性の点から好ましく用いられる。   Adhesives include water-soluble adhesives, rubber adhesives, epoxy adhesives, cyanoacrylic adhesives, vinyl adhesives, silicone rubber adhesives, urethane resin adhesives, hot melt adhesives, etc. However, a urethane resin-based reactive hot melt adhesive is preferably used from the viewpoints of adhesive strength, coatability, and mechanical properties after curing.

接着剤の好ましい厚みとしては、30μm以上100μm以下である。30μm未満では、研磨層表面の気泡等による凹凸の影響を受け、充分な接着力が得られないことがある。100μm超過では、塗りむらが発生しやすくなり、研磨パッドの厚み均一性に影響を与えることがあるので好ましくない。接着剤の塗布方法は、ロールコーターが広い面積を均一に塗布することが出来るので好ましい。接着剤により被着体同士を貼り合わせた後、充分に接着させるため、被着体を加圧することが好ましく、ロールプレスによる加圧が、工程の生産性や均一な加圧な点から好ましい。   A preferable thickness of the adhesive is 30 μm or more and 100 μm or less. If it is less than 30 μm, sufficient adhesion may not be obtained due to the influence of irregularities due to bubbles or the like on the surface of the polishing layer. If the thickness exceeds 100 μm, uneven coating tends to occur, which may affect the thickness uniformity of the polishing pad, which is not preferable. The method of applying the adhesive is preferable because the roll coater can uniformly apply a wide area. After adhering the adherends to each other with an adhesive, it is preferable to pressurize the adherends in order to sufficiently bond them, and pressurization by a roll press is preferable from the viewpoint of productivity and uniform pressurization.

本発明の研磨パッドにおける、研磨層の第1シートおよび第2シートとPETフィルムの貼り合わせ手順の具体例として、研磨層の第1シートの研磨面とは反対面に接着剤を塗布して、PETフィルムを貼り合わせ、さらにPETフィルムの表面に接着剤を塗布して、研磨層の第2シートを貼り合わせる手順が挙げられる。   In the polishing pad of the present invention, as a specific example of the bonding procedure of the first sheet and the second sheet of the polishing layer and the PET film, an adhesive is applied to the surface opposite to the polishing surface of the first sheet of the polishing layer, There is a procedure in which a PET film is bonded, an adhesive is applied to the surface of the PET film, and a second sheet of the polishing layer is bonded.

本発明の研磨パッドは、研磨層の研磨面とは反対の面側に、クッション層を積層することで、被研磨物を均一に研磨することができる。研磨層より軟質なクッション層を積層することにより、被研磨物が持つうねりに研磨パッドが追従しやすくなり、被研磨物全体をより均一に研磨できるようになる。クッション層の材質としては、発泡ポリウレタンに代表される発泡体樹脂、ネオプレンゴムやウレタンゴムに代表されるエラストマー、不織布やフェルト等の他、樹脂を含浸させた不織布やフェルトをあげられるが、これらに限られるわけでは無い。この中でもウレタン樹脂を含む材料は、耐久性に優れているため、特に好ましく用いられる。クッション層の硬度は研磨層の第1シートおよび第2シートよりも小さいことが、被研磨物への追従性が良くなるため好ましい。   The polishing pad of this invention can grind | polish a to-be-polished object uniformly by laminating | stacking a cushion layer on the surface opposite to the polishing surface of a polishing layer. By laminating a softer cushion layer than the polishing layer, the polishing pad can easily follow the waviness of the object to be polished, and the entire object can be polished more uniformly. Examples of the material of the cushion layer include foam resins represented by polyurethane foam, elastomers represented by neoprene rubber and urethane rubber, nonwoven fabrics and felts, and nonwoven fabrics and felts impregnated with resins. It is not limited. Among these, a material containing a urethane resin is particularly preferably used because of its excellent durability. It is preferable that the hardness of the cushion layer is smaller than that of the first sheet and the second sheet of the polishing layer because the followability to the object to be polished is improved.

研磨層とクッション層の貼り合わせは両面テープまたは接着剤で行うことが出来るが、PETフィルムと研磨層との貼り合わせと同じく、ウレタン樹脂系の反応性ホットメルト接着剤を用いることが接着力や塗工性、硬化後の機械特性の点から好ましい。   The bonding of the polishing layer and the cushion layer can be performed with a double-sided tape or an adhesive, but as with the bonding of the PET film and the polishing layer, it is possible to use a urethane resin-based reactive hot-melt adhesive. It is preferable from the viewpoints of coatability and mechanical properties after curing.

本発明の研磨パッドの研磨層の第1シートおよび第2シートは同じ成分を持つ材料から構成されることが、研磨層としての特性を得やすいため好ましい。同じ成分を持つ材料であれば、各成分の含有比率は異なっていても構わない。例えば、各成分の含有比率を適宜調整することで、材料の硬度を必要な研磨特性に応じて調整することが出来る。   It is preferable that the first sheet and the second sheet of the polishing layer of the polishing pad of the present invention are composed of materials having the same components because the characteristics as the polishing layer are easily obtained. As long as the materials have the same components, the content ratio of each component may be different. For example, by appropriately adjusting the content ratio of each component, the hardness of the material can be adjusted according to the required polishing characteristics.

本発明の研磨パッドの研磨層として好ましいものは、ポリウレタンとビニル化合物から重合される重合体を含有し、独立気泡を有するパッドである。ポリウレタンは、独立気泡を形成しやすく靱性が高いが、硬度を高くは出来ない。またビニル化合物からの重合体だけでは、硬度を高めることはできるが、独立気泡を有する均質な研磨パッドを得ることが困難であった。ポリウレタンとビニル化合物から重合されている重合体が含有されていることにより、独立気泡を含み、靱性と硬度の高い研磨パッドとすることができた。さらにはポリウレタンとビニル化合物の含有比率を適宜調整することにより、研磨層の硬度を調整することもできる。   What is preferable as a polishing layer of the polishing pad of the present invention is a pad containing a polymer polymerized from polyurethane and a vinyl compound and having closed cells. Polyurethane is easy to form closed cells and has high toughness, but the hardness cannot be increased. Moreover, although the hardness can be increased only with the polymer from the vinyl compound, it has been difficult to obtain a homogeneous polishing pad having closed cells. By containing a polymer polymerized from polyurethane and a vinyl compound, it was possible to obtain a polishing pad containing closed cells and having high toughness and hardness. Furthermore, the hardness of the polishing layer can be adjusted by appropriately adjusting the content ratio of the polyurethane and the vinyl compound.

本発明におけるビニル化合物は、重合性の炭素炭素二重結合を有する化合物である。具体的にはメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、n−ラウリルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジプロピル、マレイン酸、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド、アクリロニトリル、アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等が挙げられる。これらのモノマーは単独であっても2種以上を混合しても使用できる。   The vinyl compound in the present invention is a compound having a polymerizable carbon-carbon double bond. Specifically, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isodecyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl Methacrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dipropyl fumarate, maleic acid, maleic Dimethyl acid, diethyl maleate, dipropyl maleate, phenylmaleimide, Hexyl maleimide, isopropyl maleimide, acrylonitrile, acrylamide, vinyl chloride, vinylidene chloride, styrene, alpha-methyl styrene, divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and the like. These monomers can be used alone or in combination of two or more.

上述したビニル化合物の中で、CH2=CR1COOR2(R1:メチル基、エチル基、R2:メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基)が好ましい。中でもメチルメタクリレート,エチルメタクリレート,n−ブチルメタクリレート,イソブチルメタクリレートが、ポリウレタンへの独立気泡の形成が容易な点、モノマーの含浸性が良好な点、重合硬化が容易な点、重合硬化されたポリウレタンとビニル化合物から重合される重合体を含有している発泡構造体の硬度が高く平坦化特性が良好な点で好ましい。   Among the vinyl compounds described above, CH2 = CR1COOR2 (R1: methyl group, ethyl group, R2: methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group) is preferable. Among them, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate are easy to form closed cells in polyurethane, good in impregnation of monomers, easy to cure by polymerization, A foamed structure containing a polymer polymerized from a vinyl compound is preferable in that it has high hardness and good flattening characteristics.

これらのビニル化合物の重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、イソプロピルパーオキシジカーボネート等のラジカル開始剤を使用することができる。また、酸化還元系の重合開始剤、例えばパーオキサイドとアミン類の組合せを使用することもできる。これらの重合開始剤は、単独のみならず、2種以上を混合しても使用できる。   Examples of polymerization initiators for these vinyl compounds include azobisisobutyronitrile, azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), azobiscyclohexanecarbonitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, isopropyl peroxydicarbonate, and the like. A radical initiator can be used. A redox polymerization initiator, for example, a combination of a peroxide and an amine can also be used. These polymerization initiators can be used not only alone but also by mixing two or more.

ビニル化合物のポリウレタン中への含浸方法としては、モノマーが入った容器中にポリウレタンを浸漬し、含浸させる方法が挙げられる。なお、その際、含浸速度を速める目的で、加熱、加圧、減圧、攪拌、振盪、超音波振動等の処理を施すことも好ましい。   As a method for impregnating a vinyl compound into polyurethane, a method in which polyurethane is immersed in a container containing a monomer and impregnated can be mentioned. In this case, it is also preferable to perform treatments such as heating, pressurization, decompression, stirring, shaking, and ultrasonic vibration for the purpose of increasing the impregnation rate.

ビニル化合物のポリウレタン中への含浸量は、使用するモノマーおよびポリウレタンの種類や、製造される研磨パッドの特性により定められるべきものであり、一概にはいえないが、例えばビニル化合物を使用した場合においては、重合硬化した発泡構造体中のビニル化合物から得られる重合体とポリウレタンの含有比率が重量比で30/70〜80/20であることが好ましい。ビニル化合物から得られる重合体の含有比率が重量比で30/70に満たない場合は、研磨層の硬度が低くなりすぎるため好ましくない場合がある。また、含有比率が80/20を越える場合は、研磨層の硬度が高くなりすぎるため好ましくない場合がある。   The amount of vinyl compound impregnated in polyurethane should be determined by the type of monomer and polyurethane used and the characteristics of the polishing pad to be produced. The content ratio of the polymer obtained from the vinyl compound in the polymerized and cured foam structure and polyurethane is preferably 30/70 to 80/20 by weight. When the content ratio of the polymer obtained from the vinyl compound is less than 30/70 by weight, the hardness of the polishing layer becomes too low, which may not be preferable. On the other hand, when the content ratio exceeds 80/20, the hardness of the polishing layer becomes too high, which may not be preferable.

なお、重合硬化したポリウレタン中のビニル化合物から得られる重合体およびポリウレタンの含有率は熱分解ガスクロマトグラフィ/質量分析手法により測定することができる。本手法で使用できる装置としては、熱分解装置としてダブルショットパイロライザー“PY−2010D”(フロンティア・ラボ社製)を、ガスクロマトグラフ・質量分析装置として、“TRIO−1”(VG社製)を挙げることができる。   In addition, the polymer obtained from the vinyl compound in the polymerization-cured polyurethane and the polyurethane content can be measured by a pyrolysis gas chromatography / mass spectrometry method. As an apparatus that can be used in this method, a double shot pyrolyzer “PY-2010D” (manufactured by Frontier Laboratories) is used as a thermal decomposition apparatus, and “TRIO-1” (manufactured by VG) is used as a gas chromatograph / mass spectrometer. Can be mentioned.

本発明でポリウレタンとビニル重合体は、ポリウレタンの相とビニル化合物から重合される重合体の相とが分離された状態で含有されていないことが好ましい。定量的に表現すると、研磨パッドをスポットの大きさが50μmの顕微赤外分光装置で観察した赤外スペクトルがポリウレタンの赤外吸収ピークとビニル化合物から重合される重合体の赤外吸収ピークを有しており、色々な箇所の赤外スペクトルがほぼ同一であることである。ここで使用される顕微赤外分光装置として、SPECTRA−TECH社製のIRμsを挙げることができる。   In the present invention, the polyurethane and the vinyl polymer are preferably not contained in a state where the polyurethane phase and the polymer phase polymerized from the vinyl compound are separated. Expressed quantitatively, the infrared spectrum of the polishing pad observed with a micro-infrared spectrometer having a spot size of 50 μm has an infrared absorption peak of polyurethane and an infrared absorption peak of a polymer polymerized from a vinyl compound. In other words, the infrared spectra at various points are almost the same. As a micro-infrared spectrometer used here, IRμs manufactured by SPECTRA-TECH can be mentioned.

なお、製造される研磨パッドの特性改良を目的として、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、安定剤、染料等の各種添加剤が添加されていても良い。   Various additives such as abrasives, antistatic agents, lubricants, stabilizers, and dyes may be added for the purpose of improving the characteristics of the manufactured polishing pad.

本発明の研磨層は、密度が0.3〜1.1g/cmの範囲にあることが好ましい。密度が0.3g/cmに満たない場合、局所的な段差解消性が不良となる場合がある。密度が1.1g/cmを越える場合は、スクラッチが発生しやすくなる。さらに好ましい密度は、0.6〜0.9g/cm、また、さらに好ましい密度は0.65〜0.85g/cmの範囲である。 The polishing layer of the present invention preferably has a density in the range of 0.3 to 1.1 g / cm 3 . When the density is less than 0.3 g / cm 3 , local level difference resolution may be poor. When the density exceeds 1.1 g / cm 3 , scratches are likely to occur. A more preferable density is 0.6 to 0.9 g / cm 3 , and a more preferable density is 0.65 to 0.85 g / cm 3 .

本発明の研磨層の密度は、ハーバード型ピクノメーター(JIS R−3503基準)を用い、水を媒体に測定した値である。   The density of the polishing layer of the present invention is a value measured using a Harvard pycnometer (JIS R-3503 standard) and water as a medium.

本発明の研磨パッドの研磨層表面には、スラリーの供給、排出や被研磨物の研磨パッドへの吸着防止等を目的として、格子形状、ディンプル形状、スパイラル形状、同心円形状等、通常の研磨パッドがとり得る溝(グルーブ)が形成されて使用される。   The polishing layer surface of the polishing pad of the present invention is a normal polishing pad having a lattice shape, a dimple shape, a spiral shape, a concentric shape, etc. for the purpose of supplying and discharging slurry and preventing adsorption of an object to be polished to the polishing pad. A groove that can be removed is formed and used.

本発明の研磨層は、平均気泡径が20〜100μmであることが好ましい。平均気泡径が20μmに満たない場合は、研磨層表面の研磨スラリー保持性が低下するため、好ましくない。平均気泡径が100μmを超えると、気泡内に異物が堆積しやすく、被研磨物にスクラッチが発生しやすくなる場合があるため好ましくない。さらに好ましい平均気泡径は30μm以上60μm以下である。   The polishing layer of the present invention preferably has an average cell diameter of 20 to 100 μm. When the average cell diameter is less than 20 μm, the retention of the polishing slurry on the surface of the polishing layer is lowered, which is not preferable. When the average bubble diameter exceeds 100 μm, foreign substances are likely to be accumulated in the bubbles, and scratches may be easily generated on the object to be polished, which is not preferable. A more preferable average bubble diameter is 30 μm or more and 60 μm or less.

平均気泡径はサンプル断面をキーエンス製VK−8500の超深度顕微鏡にて倍率400倍で観察したときに一視野内に観察される気泡のうち、視野端部に欠損した円状に観察される気泡を除く円状気泡を画像処理装置にて断面面積から円相当径を測定し、算出した数平均値を平均気泡径とした。   The average bubble diameter is a bubble observed in a circular shape lacking at the edge of the field among the bubbles observed in one field of view when the sample cross section is observed with a VK-8500 ultra-deep microscope made by Keyence at a magnification of 400 times. The circle-equivalent diameter was measured from the cross-sectional area of the circular bubbles excluding, and the calculated number average value was defined as the average bubble diameter.

本発明の研磨パッドを用いて、スラリーとしてシリカ系スラリー、酸化アルミニウム系スラリー、酸化セリウム系スラリー等を用いて半導体ウェハ上での絶縁膜の凹凸や金属配線の凹凸を局所的に平坦化することができたり、グローバル段差を小さくしたり、ディッシングを抑えたりできる。スラリーの具体例として、キャボット社製のCMP用CAB−O−SPERSE(登録商標) SC−1、CMP用CAB−O−SPERSE(登録商標) SC−112、CMP用SEMI−SPERSE(登録商標) AM100、CMP用SEMI−SPERSE(登録商標) AM100C、CMP用SEMI−SPERSE(登録商標) 12、CMP用SEMI−SPERSE(登録商標) 25、CMP用SEMI−SPERSE(登録商標) W2000、CMP用SEMI−SPERSE(登録商標) W−A400等を挙げることができるが、これらに限られるわけではない。   Using the polishing pad of the present invention, the unevenness of the insulating film and the unevenness of the metal wiring on the semiconductor wafer are locally planarized using silica-based slurry, aluminum oxide-based slurry, cerium oxide-based slurry, etc. as the slurry. Can be reduced, global steps can be reduced, and dishing can be suppressed. As specific examples of the slurry, CAB-O-SPERSE (registered trademark) SC-1 for CMP, CAB-O-SPERSE (registered trademark) SC-112 for CMP, SEMI-SPERSE (registered trademark) AM100 for CMP manufactured by Cabot Corporation. , SEMI-SPERSE (registered trademark) AM100C for CMP, SEMI-SPERSE (registered trademark) 12 for CMP, SEMI-SPERSE (registered trademark) 25 for CMP, SEMI-SPERSE (registered trademark) W2000 for CMP, SEMI-SPERSE for CMP (Registered trademark) W-A400 and the like can be mentioned, but are not limited thereto.

本発明の研磨パッドの対象は、例えば半導体ウェハの上に形成された絶縁層または金属配線の表面であるが、絶縁層としては、金属配線の層間絶縁膜や金属配線の下層絶縁膜や素子分離に使用されるシャロートレンチアイソレーションを挙げることができ、金属配線としては、アルミ、タングステン、銅等であり、構造的にダマシン、デュアルダマシン、プラグなどがある。銅を金属配線とした場合には、窒化珪素等のバリアメタルも研磨対象となる。絶縁膜は、現在酸化シリコンが主流であるが、遅延時間の問題で低誘電率絶縁膜が用いられる様になる。本発明の研磨パッドでは、スクラッチがはいりにくい状態で研磨しながら研磨状態を良好に測定することが可能である。半導体ウェハ以外に磁気ヘッド、ハードディスク、サファイヤ等の研磨に用いることもできる。   The object of the polishing pad of the present invention is, for example, the surface of an insulating layer or metal wiring formed on a semiconductor wafer. As the insulating layer, an interlayer insulating film of metal wiring, a lower insulating film of metal wiring or element isolation The metal wiring is aluminum, tungsten, copper or the like, and there are structurally damascene, dual damascene, plug, and the like. When copper is used as the metal wiring, a barrier metal such as silicon nitride is also subject to polishing. As the insulating film, silicon oxide is mainly used at present, but a low dielectric constant insulating film is used due to the problem of delay time. With the polishing pad of the present invention, it is possible to satisfactorily measure the polishing state while polishing in a state where scratches are difficult to enter. In addition to semiconductor wafers, it can also be used for polishing magnetic heads, hard disks, sapphire, and the like.

本発明の研磨パッドは、ガラス、半導体、誘電/金属複合体及び集積回路等に平坦面を形成するのに好適に使用される。   The polishing pad of the present invention is suitably used for forming a flat surface on glass, semiconductors, dielectric / metal composites, integrated circuits and the like.

以下、実施例によって、さらに本発明の詳細を説明する。しかし、本実施例により本発明が限定して解釈される訳ではない。なお、測定は以下のとおりに行った。
<面内均一性の測定>
ウェハの最外周2mmを除いて、直径方向に1mm間隔で研磨前後のウェハの膜厚を測定し、研磨時間で除して各点の研磨レートを算出した。求めた研磨レートの値から、以下の式に従って面内均一性を算出した。
Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to examples. However, the present invention is not construed as being limited by this embodiment. The measurement was performed as follows.
<Measurement of in-plane uniformity>
The wafer thickness before and after polishing was measured at intervals of 1 mm in the diameter direction except for the outermost circumference of 2 mm, and the polishing rate at each point was calculated by dividing by the polishing time. In-plane uniformity was calculated from the determined polishing rate according to the following formula.

面内均一性(%)={(面内の最大研磨レート)−(面内の最小研磨レート)}/(平均研磨レート)×100。25%以下を合格とした。
<スクラッチの測定>
KLA−Tencol社製欠陥検査装置商品名“SP−1”で0.18μm以上のスクラッチを測定した。50個以下を合格とした。
<段差解消性の測定>
初期段差800nmのテストパターン付ウェハの、300μm幅の凹部の研磨量が400nmの時の、300μm幅の凹部と300μm幅の凸部の残り段差を測定した。450nm以下を合格とした。
<マイクロゴムA硬度測定>
大きさ3cm×3cmに切り出した試験片を温度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で24時間静置した。高分子計器(株)製マイクロゴム硬度計MD−1を用いて、試料1枚の中で異なる3点を測定し、算出した平均値をマイクロゴムA硬度とした。
実施例1
ポリプロピレングリコール30重量部とジフェニルメタンジイソシアネート40重量部と水0.5重量部とトリエチルアミン0.3重量部とシリコーン整泡剤1.7重量部とオクチル酸スズ0.09重量部をRIM成型機で混合して、金型に吐出して加圧成型を行い、厚み2.6mmの独立気泡の発泡ポリウレタンシート(マイクロゴムA硬度:42,密度:0.76g/cm3 、独立気泡の平均気泡径:34μm)を作製した。
In-plane uniformity (%) = {(maximum in-plane polishing rate) − (minimum in-plane polishing rate)} / (average polishing rate) × 100.
<Measurement of scratch>
A scratch of 0.18 μm or more was measured with a product name “SP-1” manufactured by KLA-Tencol. 50 or less was regarded as acceptable.
<Measurement of step resolution>
When the polishing amount of the 300 μm-wide concave portion of the wafer with a test pattern having an initial step of 800 nm was 400 nm, the remaining steps of the 300 μm-wide concave portion and the 300 μm-wide convex portion were measured. 450 nm or less was regarded as acceptable.
<Micro rubber A hardness measurement>
A test piece cut into a size of 3 cm × 3 cm was left to stand for 24 hours in an environment of a temperature of 23 ° C. ± 2 ° C. and a humidity of 50% ± 5%. Using a micro rubber hardness meter MD-1 manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., three different points were measured in one sample, and the calculated average value was defined as micro rubber A hardness.
Example 1
30 parts by weight of polypropylene glycol, 40 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate, 0.5 parts by weight of water, 0.3 parts by weight of triethylamine, 1.7 parts by weight of a silicone foam stabilizer and 0.09 parts by weight of tin octylate are mixed in a RIM molding machine. The foamed polyurethane sheet having a thickness of 2.6 mm (micro rubber A hardness: 42, density: 0.76 g / cm 3 , average cell diameter of closed cells: 34 μm).

前記発泡ポリウレタンシートを、アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を添加したメチルメタクリレートに浸漬し、前記発泡ポリウレタンシートの重量が浸漬前の1.7倍となったものを65℃で6時間、120℃で3時間加熱することにより重合硬化させた。このようにして得られた硬質発泡シートを厚み1.00mmに加工することにより研磨層の第1シートを作製した。   The foamed polyurethane sheet was immersed in methyl methacrylate to which 0.2 parts by weight of azobisisobutyronitrile was added, and the foamed polyurethane sheet was 1.7 times the weight before immersion at 65 ° C. for 6 hours. The polymer was cured by heating at 120 ° C. for 3 hours. The hard foam sheet thus obtained was processed into a thickness of 1.00 mm to produce a first sheet of the polishing layer.

第1シート中のメチルメタクリレート含有率は41重量%であった。また第1シートのタイプDデュロメーター硬度は48、密度は0.77g/cm、独立気泡の平均気泡径は42μmであった。 The methyl methacrylate content in the first sheet was 41% by weight. The type D durometer hardness of the first sheet was 48, the density was 0.77 g / cm 3 , and the average cell diameter of closed cells was 42 μm.

同様に、前記発泡ポリウレタンシートを、アゾビスイソブチロニトリル0.2重量部を添加したメチルメタクリレートに浸漬し、前記発泡ポリウレタンシートの重量が浸漬前の1.9倍となったものを65℃で6時間、120℃で3時間加熱することにより重合硬化させた。このようにして得られた硬質発泡シートを厚み1.00mmに加工することにより研磨層の第2シートを作製した。第2シート中のメチルメタクリレート含有率は46重量%であった。また第2シートのタイプDデュロメーター硬度は54、密度は0.77g/cm、独立気泡の平均気泡径は42μmであった。 Similarly, the foamed polyurethane sheet was immersed in methyl methacrylate to which 0.2 parts by weight of azobisisobutyronitrile was added, and the foamed polyurethane sheet was 1.9 times the weight before immersion at 65 ° C. For 6 hours at 120 ° C. for 3 hours for polymerization and curing. The hard foam sheet thus obtained was processed into a thickness of 1.00 mm to produce a second sheet of the polishing layer. The methyl methacrylate content in the second sheet was 46% by weight. The type D durometer hardness of the second sheet was 54, the density was 0.77 g / cm 3 , and the average cell diameter of closed cells was 42 μm.

作成した研磨層の第1シートの研磨面とは反対側の面に、ウレタン樹脂系の反応性ホットメルト接着剤を厚み50μmとなるように、ロールコーターを用いて塗布した後、厚み50μmのポリエステルテレフタレートフィルム(PETフィルム)を貼り合わせ、ロールプレスで加圧し積層体とした。貼り合わせた研磨シートの第1シートとPETフィルムの積層体を24時間放置した後、PETフィルムの表面にウレタン樹脂系の反応性ホットメルト接着剤を厚み50μmとなるように、ロールコーターを用いて塗布した後、研磨層の第2シートを貼り合わせ、ロールプレスで加圧し積層体とした。貼り合わせた研磨シートの第1シートとPETフィルムと第2シートの積層体を24時間放置した後、第2シートに、ウレタン樹脂系の反応性ホットメルト接着剤を厚み50μmとなるように、ロールコーターを用いて塗布した後、厚み0.3mm、タイプDデュロメーター硬度40のウレタンゴムシートを貼り付け、ロールプレスで加圧し積層体とした。作成した積層体をさらに24時間放置した後、ウレタンゴムシートに裏面テープとして、積水化学工業(株)製両面テープ#5604TDXを貼り付け、図1に示す積層体を作製した。この積層体表面にXY格子溝(溝幅1.0mm、溝ピッチ15mm、溝深さ0.8mm)を加工し、直径508mmの円形に加工して研磨パッドとした。   After applying the urethane resin reactive hot melt adhesive to the surface of the prepared polishing layer opposite to the polishing surface of the first sheet using a roll coater so as to have a thickness of 50 μm, polyester having a thickness of 50 μm A terephthalate film (PET film) was bonded and pressed with a roll press to form a laminate. After the laminated body of the first sheet of the bonded abrasive sheet and the PET film is allowed to stand for 24 hours, a roll coater is used so that the urethane resin reactive hot melt adhesive has a thickness of 50 μm on the surface of the PET film. After the application, the second sheet of the polishing layer was bonded and pressed with a roll press to obtain a laminate. The laminated body of the first sheet, the PET film, and the second sheet of the bonded abrasive sheet is allowed to stand for 24 hours, and then the urethane sheet-based reactive hot melt adhesive is rolled on the second sheet so as to have a thickness of 50 μm. After coating using a coater, a urethane rubber sheet having a thickness of 0.3 mm and a type D durometer hardness of 40 was attached and pressed with a roll press to form a laminate. The prepared laminate was further left for 24 hours, and then a double-sided tape # 5604TDX manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was applied as a back surface tape to the urethane rubber sheet to produce the laminate shown in FIG. An XY lattice groove (groove width of 1.0 mm, groove pitch of 15 mm, groove depth of 0.8 mm) was processed on the surface of the laminate, and processed into a circular shape having a diameter of 508 mm to obtain a polishing pad.

このようにして製造した研磨パッドを研磨機(アプライドマテリアルズ製”Mirra3400(登録商標)”)の定盤に貼り付けた。Kinik製ドレッサーでディスク荷重4lbf、プラテン回転数76rpm、ディスク回転数85rpm、純水200ml/分の条件で20分間ブレークインをした後、リテナーリング圧力=4.0psi、インナーチューブ圧力=6.0psi、メンブレン圧力=4.0psi、プラテン回転数=76rpm、研磨ヘッド回転数=78rpm、スラリー(キャボット社製、SS−25)を純水で2倍希釈したものを150ml/分の流量で流し、研磨時間1分の条件で酸化膜の8インチウェハを300枚連続研磨した。   The polishing pad produced in this way was attached to a surface plate of a polishing machine (“Mirra 3400 (registered trademark)” manufactured by Applied Materials). After a break-in with Kinik dresser for 20 minutes under conditions of disk load 4 lbf, platen rotation speed 76 rpm, disk rotation speed 85 rpm, pure water 200 ml / min, retainer ring pressure = 4.0 psi, inner tube pressure = 6.0 psi, Membrane pressure = 4.0 psi, platen rotation speed = 76 rpm, polishing head rotation speed = 78 rpm, slurry (Cabot Corp., SS-25) diluted twice with pure water is flowed at a flow rate of 150 ml / min, polishing time 300 8-inch wafers of oxide films were continuously polished under the conditions of 1 minute.

研磨パッド使用初期の研磨特性として、15枚目のウェハの面内均一性、16枚目のウェハのスクラッチ、17枚目のウェハの段差解消性を測定した。研磨パッドの吸水による経時変化の確認のため、使用終期の研磨特性として299枚目のウェハの面内均一性、300枚目のウェハの段差解消性を測定した。   As the polishing characteristics at the initial stage of using the polishing pad, the in-plane uniformity of the 15th wafer, the scratch of the 16th wafer, and the step resolution of the 17th wafer were measured. In order to confirm the change with time due to water absorption of the polishing pad, the in-plane uniformity of the 299th wafer and the level difference elimination property of the 300th wafer were measured as polishing characteristics at the end of use.

使用初期の研磨特性は、面内均一性が18%、スクラッチが25個、段差解消性が400nmでいずれの項目も合格であった。使用終期の研磨特性は面内均一性が18%、段差解消性が390nmであり、使用初期終期とも、いずれの項目も合格であった。
実施例2〜6、比較例1〜11
研磨層の第1シートおよび第2シートの硬度が、表1に記載となるように発泡ポリウレタンシートへのメチルメタクリレートの含浸量を調整したシートを用い、研磨層の第1シートおよび第2シートの間に設けるシートを表1に記載の材質および厚みを用いたこと以外は、実施例1と同様に研磨パッドを作成し、評価を行った。実施例1〜6はいずれも研磨層の第1シートおよび第2シートの硬度が30以上60以下で有り、かつ、硬度D1<硬度D2であるため、スクラッチおよび段差解消性は問題ない値であった。また、研磨層の第1シートおよび第2シートの間が厚み10μm以上125μm以下のPETフィルムであるため、面内均一性も合格で、使用終期に至るまで吸水の影響による研磨特性の変化は見られなかった。また、接着剤との接着性も良好で、使用中に層間剥離が生じること無く研磨が出来た。
As for the polishing characteristics at the initial stage of use, in-plane uniformity was 18%, 25 scratches, and step resolution was 400 nm. As for the polishing characteristics at the end of use, in-plane uniformity was 18%, and the level difference elimination property was 390 nm.
Examples 2-6, Comparative Examples 1-11
Using the sheet in which the amount of methyl methacrylate impregnated into the polyurethane foam sheet was adjusted so that the hardness of the first sheet and the second sheet of the polishing layer was as shown in Table 1, the first sheet and the second sheet of the polishing layer were used. A polishing pad was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the material and thickness described in Table 1 were used for the sheet provided therebetween. In each of Examples 1 to 6, since the hardness of the first sheet and the second sheet of the polishing layer is 30 or more and 60 or less, and hardness D1 <hardness D2, scratches and level difference elimination are values with no problem. It was. Further, since the space between the first sheet and the second sheet of the polishing layer is a PET film having a thickness of 10 μm or more and 125 μm or less, the in-plane uniformity is also acceptable, and the change in the polishing characteristics due to the effect of water absorption until the end of use is observed. I couldn't. Also, the adhesiveness with the adhesive was good, and polishing was possible without delamination during use.

これに対して、比較例1では、研磨層を単一のシートで作成したため、使用初期では問題なかったが、経時で水分が研磨層全体に浸透し、研磨特性が変化したため、使用終期の研磨特性が不合格となった。   On the other hand, in Comparative Example 1, since the polishing layer was formed with a single sheet, there was no problem in the initial stage of use, but moisture penetrated the entire polishing layer over time, and the polishing characteristics changed. The property was rejected.

比較例2で作製した研磨パッドは、研磨層の第1シートと第2シートの硬度が同じため、段差解消性に問題がある結果となった。   The polishing pad produced in Comparative Example 2 had a problem in step resolution since the hardness of the first sheet and the second sheet of the polishing layer was the same.

比較例3で作製した研磨パッドは、研磨層の第1シートと第2シートの硬度の関係が硬度D1>硬度D2であるため、段差解消性に問題がある結果となった。   The polishing pad produced in Comparative Example 3 had a problem in the step resolution because the relationship between the hardness of the first sheet and the second sheet of the polishing layer was hardness D1> hardness D2.

比較例4で作製した研磨パッドは、研磨層の第1シートと第2シートの硬度が60以上であるため、スクラッチが非常に多い結果であった。   The polishing pad produced in Comparative Example 4 had very many scratches because the hardness of the first sheet and the second sheet of the polishing layer was 60 or more.

比較例5で作製した研磨パッドは、研磨層の第1シートと第2シートの硬度が30以下であるため、段差解消性が不合格であった。   The polishing pad produced in Comparative Example 5 failed in step resolution because the hardness of the first sheet and the second sheet of the polishing layer was 30 or less.

比較例6で作製した研磨パッドは、PETフィルムの厚みが厚すぎるため、被研磨物に対する研磨パッドの追従性が悪化してしまい、面内均一性が不合格であった。   Since the polishing pad produced in Comparative Example 6 had a PET film that was too thick, the followability of the polishing pad to the object to be polished was deteriorated and the in-plane uniformity was unacceptable.

比較例7で作製した研磨パッドは、PETフィルムの厚みが薄すぎたため、貼り合わせ時に空気の噛み込みが多く生じて研磨パッド表面に凹凸が発生し、スクラッチが増える結果となった。   In the polishing pad produced in Comparative Example 7, since the PET film was too thin, air was often caught during bonding, resulting in unevenness on the polishing pad surface, resulting in an increase in scratches.

比較例8、11で作製した研磨パッドは、研磨層の第1シートと第2シートの間に厚み100μmのポリエチレンシート、フッ素樹脂シートを設けたところ、接着剤の接着性が悪く、研磨中にポリエチレンシートのところで層間剥離が生じ、予定していた研磨評価が完了出来なかった。   In the polishing pads prepared in Comparative Examples 8 and 11, a polyethylene sheet having a thickness of 100 μm and a fluororesin sheet were provided between the first sheet and the second sheet of the polishing layer. Delamination occurred at the polyethylene sheet, and the planned polishing evaluation could not be completed.

比較例9と10で作製した研磨パッドは、研磨層の第1シートと第2シートの間にPETフィルム以外のシートを設けたところ、研磨パッドの機械特性が不適当となり、使用初期の段階から面内均一性及び段差解消性が不合格であった。   In the polishing pads prepared in Comparative Examples 9 and 10, when a sheet other than the PET film was provided between the first sheet and the second sheet of the polishing layer, the mechanical properties of the polishing pad became inappropriate, and the initial stage of use was In-plane uniformity and level difference elimination were unacceptable.

Figure 2014188647
Figure 2014188647

1:研磨層の第1シート
2:研磨層の第2シート
3:ポリエステルテレフタレートフィルム
4:クッション層
5:接着剤
6:裏面テープ
7:研磨層
8:研磨パッド
1: First sheet of polishing layer 2: Second sheet of polishing layer 3: Polyester terephthalate film 4: Cushion layer 5: Adhesive 6: Back tape 7: Polishing layer 8: Polishing pad

Claims (2)

複数のシートから形成される研磨層を備えた研磨パッドであって、
前記研磨層は、被研磨物と接触する研磨面を持つ第1シートと、前記第1シートの研磨面とは反対の面側に積層される第2シートとを少なくとも有し、
前記第1シートと前記第2シートの間には厚み10μm以上125μm以下のポリエチレンテレフタレートフィルムが接着剤で接合されており、
前記第1シートのタイプDデュロメーター硬度(D1)および前記第2シートのタイプDデュロメーター硬度(D2)の値が30以上60以下で、かつ、D1<D2であることを特徴とする研磨パッド。
A polishing pad comprising a polishing layer formed from a plurality of sheets,
The polishing layer has at least a first sheet having a polishing surface that comes into contact with an object to be polished, and a second sheet laminated on a surface opposite to the polishing surface of the first sheet,
A polyethylene terephthalate film having a thickness of 10 μm or more and 125 μm or less is bonded with an adhesive between the first sheet and the second sheet,
A polishing pad, wherein the value of the type D durometer hardness (D1) of the first sheet and the type D durometer hardness (D2) of the second sheet is 30 or more and 60 or less, and D1 <D2.
前記研磨層の研磨面とは反対の面側に、クッション層が積層されている請求項1に記載の研磨パッド The polishing pad according to claim 1, wherein a cushion layer is laminated on a surface of the polishing layer opposite to the polishing surface.
JP2013068379A 2013-03-28 2013-03-28 Polishing pad Pending JP2014188647A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013068379A JP2014188647A (en) 2013-03-28 2013-03-28 Polishing pad

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013068379A JP2014188647A (en) 2013-03-28 2013-03-28 Polishing pad

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014188647A true JP2014188647A (en) 2014-10-06

Family

ID=51835508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013068379A Pending JP2014188647A (en) 2013-03-28 2013-03-28 Polishing pad

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014188647A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015178289A1 (en) * 2014-05-21 2015-11-26 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad and method for manufacturing same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015178289A1 (en) * 2014-05-21 2015-11-26 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad and method for manufacturing same
JPWO2015178289A1 (en) * 2014-05-21 2017-04-20 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013039181A1 (en) Polishing pad
JP5223336B2 (en) Polishing pad and polishing apparatus
WO2012111502A1 (en) Polishing pad
JP2013018056A (en) Polishing pad
TW201000262A (en) Polishing pad
JP2006339570A (en) Polishing pad and polishing apparatus
WO2013011921A1 (en) Polishing pad
WO2013039203A1 (en) Polishing pad
JP2006339573A (en) Polishing pad and polishing unit
WO2013103142A1 (en) Polishing pad
JP2014188647A (en) Polishing pad
WO2013011922A1 (en) Polishing pad
JP2009148876A (en) Polishing pad and polishing method using it
JP5292958B2 (en) Polishing pad
WO2013129426A1 (en) Polishing pad
JP2006035367A (en) Polishing pad and polishing device
JP2011200984A (en) Polishing pad
JP2004014744A (en) Polishing pad, polishing apparatus, and polishing process using the same
JP5454153B2 (en) Polishing method and semiconductor device manufacturing method
JP2007150337A (en) Polishing method
JP2007116194A (en) Polishing method
JP2007105836A (en) Polishing pad and polishing device
JP2009147307A (en) Polishing method
JP2006339571A (en) Polishing pad and polishing unit
JP2006060031A (en) Polishing pad and polishing device