JP2015188986A - polishing pad - Google Patents

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博仁 宮坂
Hirohito Miyasaka
博仁 宮坂
哲平 立野
Teppei Tateno
哲平 立野
香枝 喜樂
Yoshie Kiraku
香枝 喜樂
立馬 松岡
Ryuma Matsuoka
立馬 松岡
卓 佐伯
Taku Saeki
卓 佐伯
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad capable of restraining a scratch without impairing a polishing rate, and also having a high dress characteristic.SOLUTION: A polishing pad 7 is made of polyurethane, and Shore D hardness is 10°-40°, and a difference between a rate of the area of a dress surface in a polishing surface 15 to the area of the polishing surface 15 before dress processing by a dress processing device 11 and a rate of the area of the dress surface in the polishing surface 15 to the area of the polishing surface 15 after the dress processing, is 20-35%.

Description

本発明は、研磨パッドに関し、特に、ドレス性の高い研磨パッドに関する。   The present invention relates to a polishing pad, and more particularly to a polishing pad with high dressability.

従来から、半導体ウェハや液晶ディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、磁気ディスク用ガラス基板等の被研磨物の表面を研磨して平坦化する方法として、化学的機械的研磨法(CMP法)が用いられている。CMP法を用いて被研磨物を研磨する際は、研磨パッドを被研磨物に押し当て、両者の間に研磨スラリーを供給しながら研磨パッドと被研磨物とを回転させる。研磨スラリーは、研磨パッドの回転に伴う遠心力によって、中心側から外側に向かって流れ、最終的には研磨パッドの外側に排出される。   Conventionally, a chemical mechanical polishing method (CMP method) has been used as a method for polishing and flattening the surface of an object to be polished such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display, a glass substrate for a photomask, and a glass substrate for a magnetic disk Is used. When polishing an object to be polished using the CMP method, the polishing pad is pressed against the object to be polished, and the polishing pad and the object to be polished are rotated while supplying the polishing slurry between them. The polishing slurry flows from the center side to the outside by centrifugal force accompanying the rotation of the polishing pad, and is finally discharged to the outside of the polishing pad.

研磨パッドとしては、研磨時の要求に応じて様々な硬さのものが用いられており、高い研磨レート・平坦性を実現したい場合には、硬質研磨パッドを用い、スクラッチ(研磨傷)を抑制したい場合には軟質研磨パッドを用いることが一般的である。また、研磨パッドを一定期間使用すると研磨パッドの表面に目詰まりが生じるため、研磨パッドの研磨面にドレス(目立て)処理を施す必要があるが、一般的に軟質よりも硬質のパッドのほうがドレス処理が施し易い(ドレス性が高い)。例えば特許文献1ではショアD硬度が50°〜60°のポリウレタン発泡樹脂体からなる研磨パッドの研磨面にドレス処理を施すことにより、研磨パッドの研磨面を目立てすることで、研磨レートを回復させている。一方、特許文献2ではショアD硬度が30度程度で、特定の引張破断強度および引張破断伸率をもつポリウレタン樹脂含有研磨パッドが高いドレス速度を有することを見出している。   As the polishing pad, various hardnesses are used according to the requirements at the time of polishing. If you want to achieve a high polishing rate and flatness, use a hard polishing pad to suppress scratches (polishing scratches). If desired, a soft polishing pad is generally used. Also, if the polishing pad is used for a certain period of time, the surface of the polishing pad will be clogged, so it is necessary to apply a dressing (sharpening) treatment to the polishing surface of the polishing pad. Easy to process (high dressing). For example, in Patent Document 1, the polishing rate is recovered by dressing the polishing surface of a polishing pad made of a polyurethane foam resin body having a Shore D hardness of 50 ° to 60 ° to make the polishing surface of the polishing pad conspicuous. ing. On the other hand, Patent Document 2 has found that a polyurethane resin-containing polishing pad having a Shore D hardness of about 30 degrees and a specific tensile breaking strength and tensile breaking elongation has a high dressing speed.

特開2006−297582JP 2006-297582 A 特開2013−89767JP2013-89767

しかしながら、特許文献1のようにショアD硬度が50°程度のポリウレタン発泡樹脂体からなる研磨パッドを用いた場合では、高い研磨レート・平坦性を実現することができる反面、前述のように被研磨物にスクラッチが発生する可能性が高くなる。また、特許文献2のように特定の引張破断強度と引張破断伸率からなる研磨パッドが高いドレス速度を有する旨が開示されているが、硬度が低く、十分な平坦性が得られているとは言い難い。またドレスの掛かり具合という意味でのドレス性に関する言及はなされていない。   However, when using a polishing pad made of a polyurethane foam resin body having a Shore D hardness of about 50 ° as in Patent Document 1, a high polishing rate and flatness can be realized, but as described above, There is a high possibility that scratches will occur on objects. Further, as disclosed in Patent Document 2, it is disclosed that a polishing pad having a specific tensile breaking strength and tensile breaking elongation has a high dressing speed, but has low hardness and sufficient flatness is obtained. Is hard to say. There is no mention of dressing in terms of how the dress is applied.

従って、スクラッチを抑制し、高いドレス性で高い研磨レート・平坦性を実現できる研磨パッドに対する要請が存在する。   Accordingly, there is a need for a polishing pad that can suppress scratches and achieve high polishing rate and flatness with high dressability.

そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、高いドレス性を有し、研磨レートを損なうことなくスクラッチを抑制することができる研磨パッドを提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a polishing pad that has high dressability and can suppress scratches without impairing the polishing rate. .

上述した課題を解決するために、本発明は、ポリウレタン製の研磨パッドであってショアD硬度40°以下、10°以上であり、ドレス処理前の研磨面の面積に対する、研磨面内のドレス面の面積の割合と、ドレス処理後の研磨面の面積に対する、研磨面内のドレス面の面積の割合との差が、20〜35%である。   In order to solve the above-described problems, the present invention is a polishing pad made of polyurethane having a Shore D hardness of 40 ° or less and 10 ° or more, and the dress surface in the polishing surface with respect to the area of the polishing surface before dressing treatment The difference between the ratio of the area and the ratio of the area of the dress surface in the polished surface to the area of the polished surface after dressing is 20 to 35%.

このように構成された本発明によれば、従来から用いられているショアD硬度50°以上の硬質研磨パッドと同等のドレス性を保ちながら、軟質研磨パッドよりも高い研磨レートを実現することができる。   According to the present invention configured as described above, it is possible to achieve a higher polishing rate than a soft polishing pad while maintaining a dressing property equivalent to a hard polishing pad having a Shore D hardness of 50 ° or more that has been conventionally used. it can.

また、上記研磨パッドは、ポリウレタン結合含有イソシアネート化合物を含むプレポリマーと硬化剤との反応により成形されていることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said polishing pad is shape | molded by reaction of the prepolymer containing a polyurethane bond containing isocyanate compound, and a hardening | curing agent.

以上のように、本発明によれば、研磨パッドのショアD硬度40°以下、10°以上とすることによりスクラッチを抑制することができ、さらにドレス処理前の研磨面の面積に対する、研磨面内の未ドレス面の面積の割合と、ドレス処理後の研磨面の面積に対する、研磨面内の未ドレス面の面積の割合との差を、20〜35%とすることにより高いドレス性を有し、それによって高い研磨レートを確保することができる研磨パッドが提供できる。   As described above, according to the present invention, scratches can be suppressed by setting the Shore D hardness of the polishing pad to 40 ° or less and 10 ° or more. A high dressing property is obtained by setting the difference between the ratio of the area of the undressed surface and the ratio of the area of the undressed surface within the polished surface to the area of the polished surface after the dressing treatment is 20 to 35%. Thus, a polishing pad that can ensure a high polishing rate can be provided.

本発明の実施形態による研磨パッドが適用されている両面研磨装置を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a double-side polishing apparatus to which a polishing pad according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の実施例及び比較例による研磨パッドの研磨面の写真及びそれらを二値化処理した画像を示すものである。2 shows photographs of polishing surfaces of polishing pads according to examples and comparative examples of the present invention and images obtained by binarizing them. 本発明の実施例及び比較例による研磨パッドの研磨レートを示すグラフである。It is a graph which shows the polishing rate of the polishing pad by the Example and comparative example of this invention.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態による研磨パッドについて説明する。図1は、本発明の実施形態による研磨パッドが適用されている研磨装置を示す断面図である。   Hereinafter, a polishing pad according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a polishing apparatus to which a polishing pad according to an embodiment of the present invention is applied.

先ず、図1に示すように、研磨装置1は、CMP法により被研磨物3の面を平坦化するものである。研磨装置1は、回転軸周りに回転する研磨定盤5と、研磨定盤5の上面に固定された研磨パッド7と、被研磨物3を保持するための保持定盤9とを備えている。研磨装置1では、研磨定盤5の面に研磨パッド7をセットし、研磨パッド7と保持定盤9の間に、被研磨物3が配置される。また、研磨装置1は、研磨パッド7の研磨面の改質を行うためのドレス処理装置11を備えている。   First, as shown in FIG. 1, a polishing apparatus 1 is for flattening a surface of an object to be polished 3 by a CMP method. The polishing apparatus 1 includes a polishing surface plate 5 that rotates about a rotation axis, a polishing pad 7 that is fixed to the upper surface of the polishing surface plate 5, and a holding surface plate 9 that holds the workpiece 3. . In the polishing apparatus 1, the polishing pad 7 is set on the surface of the polishing surface plate 5, and the workpiece 3 is disposed between the polishing pad 7 and the holding surface plate 9. Further, the polishing apparatus 1 includes a dressing apparatus 11 for modifying the polishing surface of the polishing pad 7.

このような研磨装置1は、研磨スラリー供給装置13から研磨パッド7の研磨面15の中心近傍に研磨スラリーを供給しながら、研磨定盤5をシャフト17周りに回転させながら、保持定盤9を中心周りに回転させることによって、保持定盤9によって保持された被研磨物3の研磨パッド7と接触している面を平坦化するようになっている。   In such a polishing apparatus 1, the holding surface plate 9 is rotated while rotating the polishing surface plate 5 around the shaft 17 while supplying the polishing slurry from the polishing slurry supply device 13 to the vicinity of the center of the polishing surface 15 of the polishing pad 7. By rotating around the center, the surface of the workpiece 3 held by the holding surface plate 9 that is in contact with the polishing pad 7 is flattened.

研磨定盤5は、金属製(またはセラミック製)であり、円板形状を有している。研磨定盤5の一方の面は、研磨パッド7が貼り付けられる貼付面を構成しており、この貼付面は、実質的に平らである。研磨定盤5は、その中心を通る一本のシャフト17に固定されており、このシャフト17を回転させることによってシャフト17周りに回転する。   The polishing surface plate 5 is made of metal (or made of ceramic) and has a disk shape. One surface of the polishing surface plate 5 constitutes an affixing surface to which the polishing pad 7 is affixed, and this affixing surface is substantially flat. The polishing surface plate 5 is fixed to a single shaft 17 passing through the center thereof, and rotates around the shaft 17 by rotating the shaft 17.

保持定盤9は、被研磨物3よりも大きい直径を有し、固い定盤に、例えば軟質プラスチック製の保持パッドを貼り付けて構成されている。保持定盤9は、その中心を通る一本のシャフト19に固定されており、このシャフト19を回転させることによって、研磨面15上で、シャフト17周りに回転する。   The holding surface plate 9 has a diameter larger than that of the workpiece 3 and is configured by attaching a holding pad made of, for example, soft plastic to a hard surface plate. The holding surface plate 9 is fixed to a single shaft 19 passing through the center thereof, and rotates around the shaft 17 on the polishing surface 15 by rotating the shaft 19.

研磨パッド7は、例えばイソシアネート基含有化合物を含むプレポリマーと硬化剤との反応により硬化して成形されるプレポリマー法により製造される、ショアD硬度が10°以上、40°以下のポリウレタン製のパッドであり、内部に無数の気泡を有している。この気泡は、研磨パッド7の研磨面15に向けて開孔している。また、研磨パッド7は、研磨定盤5とほぼ同一の外径を有する円形とされる。そして研磨パッド7の一方の面が研磨面15を構成している。また、研磨パッド7は、研磨定盤5に対して着脱可能に貼り付けられている。   The polishing pad 7 is made of a polyurethane having a Shore D hardness of 10 ° or more and 40 ° or less, which is manufactured by a prepolymer method in which a curing is performed by a reaction between a prepolymer containing an isocyanate group-containing compound and a curing agent, for example. It is a pad and has countless bubbles inside. The bubbles are opened toward the polishing surface 15 of the polishing pad 7. Further, the polishing pad 7 is a circle having substantially the same outer diameter as the polishing surface plate 5. One surface of the polishing pad 7 constitutes a polishing surface 15. The polishing pad 7 is detachably attached to the polishing surface plate 5.

このような研磨パッド7の製造方法は、例えば少なくともウレタン結合含有イソシアネート化合物、活性水素化合物(鎖延長剤)を準備する準備工程;少なくとも、ポリウレタン結合含有イソシアネート化合物、活性水素化合物を混合して成形体成形用の混合液を得る混合工程;成形体成形用混合液からポリウレタンポリウレア樹脂成形体を成形する成形体成形工程;及びポリウレタンポリウレア樹脂成形体から、被研磨物を研磨加工するための研磨表面を有する研磨層を形成する研磨層形成工程、を含む。   The method for producing such a polishing pad 7 includes, for example, a preparation step of preparing at least a urethane bond-containing isocyanate compound and an active hydrogen compound (chain extender); at least a polyurethane bond-containing isocyanate compound and an active hydrogen compound are mixed to form a molded body A mixing step for obtaining a liquid mixture for molding; a molding step for molding a polyurethane polyurea resin molded body from the liquid mixture for molding; and a polishing surface for polishing an object to be polished from the polyurethane polyurea resin molded body. A polishing layer forming step of forming a polishing layer.

<準備工程>
本実施形態による研磨パッドを製造するためには、ポリウレタンポリウレア樹脂成形体の原料として、少なくとも、ウレタン結合含有イソシアネート化合物、活性水素化合物が用いられる。更に、異なる活性水素化合物を上記成分とともに用いてもよく、また樹脂成形体中に発泡物を含ませる目的で、微小中空球体や水などを用いてもよい。また、上述した成分の他に、充填剤、軟化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、整泡剤、触媒などの各種の添加材を添加してもよい。
<Preparation process>
In order to manufacture the polishing pad according to the present embodiment, at least a urethane bond-containing isocyanate compound and an active hydrogen compound are used as raw materials for the polyurethane polyurea resin molded article. Further, different active hydrogen compounds may be used together with the above components, and for the purpose of including a foamed product in the resin molded body, a fine hollow sphere, water, or the like may be used. In addition to the components described above, various additives such as fillers, softeners, antioxidants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, lubricants, plasticizers, foam stabilizers, and catalysts may be added.

以下、各成分について説明する。   Hereinafter, each component will be described.

[ウレタン結合含有イソシアネート化合物]
ウレタン結合含有イソシアネート化合物としては、市販されているものを用いてもよく、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とを反応させて合成したものを用いてもよい。本発明で使用するウレタン結合含有イソシアネート化合物のNCO当量は500〜600が好ましい。
[Urethane bond-containing isocyanate compound]
As a urethane bond containing isocyanate compound, what is marketed may be used and what was synthesize | combined by making a polyisocyanate compound and a polyol compound react may be used. The NCO equivalent of the urethane bond-containing isocyanate compound used in the present invention is preferably 500 to 600.

[活性水素化合物]
研磨パッド7の製造のために用いられる活性水素化合物としては、例えばポリアミン化合物が挙げられる。ポリアミン化合物とは、分子内に2つ以上のアミノ基を有する化合物を意味する。ポリアミン化合物は、鎖伸長剤として作用し、一部はポリイソシアネート化合物と反応してハードセグメントを形成しつつ、一部はウレタン結合含有イソシアネート化合物(ソフトセグメント部)の主鎖末端側と結合して、ポリマー鎖を更に伸長させることが出来る。これにより、ハードセグメントとソフトセグメントのブロックコポリマーを有するポリウレタンポリウレア樹脂が生成される。ポリアミン化合物としては、脂肪族や芳香族のポリアミン化合物、特に、ジアミン化合物を使用することができ、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジアミン、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン(メチレンビス−o−クロロアニリン)(以下、MOCAと略記する。)、MOCAと同様の構造を有するポリアミン化合物等を挙げることができる。また、ポリアミン化合物が水酸基を有していてもよく、このようなアミン系化合物として、例えば、2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ−2−2ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等を挙げることができる。ポリアミン化合物としては、ジアミン化合物を用いることが好ましく、MOCA、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンを用いることがより好ましく、MOCAを用いることが特に好ましい。
[Active hydrogen compounds]
Examples of the active hydrogen compound used for manufacturing the polishing pad 7 include a polyamine compound. The polyamine compound means a compound having two or more amino groups in the molecule. The polyamine compound acts as a chain extender, partly reacts with the polyisocyanate compound to form a hard segment, and partly binds to the main chain terminal side of the urethane bond-containing isocyanate compound (soft segment part). The polymer chain can be further extended. Thereby, the polyurethane polyurea resin which has the block copolymer of a hard segment and a soft segment is produced | generated. As the polyamine compound, an aliphatic or aromatic polyamine compound, in particular, a diamine compound can be used. For example, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, dicyclohexylmethane-4,4′-diamine, 3 , 3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane (methylenebis-o-chloroaniline) (hereinafter abbreviated as MOCA), polyamine compounds having the same structure as MOCA, and the like. Further, the polyamine compound may have a hydroxyl group, and examples of such amine compounds include 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, and di-2-hydroxy. Examples include ethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, and di-2-hydroxypropylethylenediamine. As the polyamine compound, a diamine compound is preferably used, MOCA, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone is more preferably used, and MOCA is particularly preferably used.

活性水素化合物として使用するポリアミン化合物は、単独で用いてもよく、複数のポリアミン化合物を組み合わせてもよい。また、研磨パッド7を製造するときに使用するウレタン結合含有イソシアネート化合物の当量に対する活性水素化合物の当量比をR値としたとき、そのR値は0.8〜1.1であることが好ましい。   The polyamine compound used as the active hydrogen compound may be used alone, or a plurality of polyamine compounds may be combined. Moreover, when the equivalent ratio of the active hydrogen compound to the equivalent of the urethane bond-containing isocyanate compound used when the polishing pad 7 is produced is defined as an R value, the R value is preferably 0.8 to 1.1.

ポリアミン化合物は、他の成分と混合し易くするため、及び/又は後の成形体成形工程における気泡径の均一性を向上させるために、必要により加熱した状態で減圧下脱泡することが好ましい。減圧下での脱泡方法としては、ポリウレタンポリウレアの製造において公知の方法を用いればよく、例えば、真空ポンプを用いて0.1MPa以下の真空度で脱泡することができる。鎖伸長剤として固体の化合物を用いる場合は、加熱により溶融させつつ、減圧下脱泡することができる。   The polyamine compound is preferably degassed under reduced pressure in a heated state as necessary in order to facilitate mixing with other components and / or to improve the uniformity of the bubble diameter in the subsequent molding step. As a defoaming method under reduced pressure, a known method may be used in the production of polyurethane polyurea. For example, defoaming can be performed at a vacuum degree of 0.1 MPa or less using a vacuum pump. When a solid compound is used as the chain extender, it can be degassed under reduced pressure while being melted by heating.

<混合工程>
混合工程では、準備工程で得られた、ウレタン結合含有イソシアネート化合物(プレポリマー)、活性水素化合物を混合機内に供給して攪拌・混合する。混合工程は、上記各成分の流動性を確保できる状態で行われる。
<Mixing process>
In the mixing step, the urethane bond-containing isocyanate compound (prepolymer) and the active hydrogen compound obtained in the preparation step are supplied into the mixer and stirred and mixed. A mixing process is performed in the state which can ensure the fluidity | liquidity of said each component.

<成形体成形工程>
成形体成形工程では、混合工程で調製された成形体成形用混合液を50〜100℃の型枠内に流し込み、硬化させることによりポリウレタンポリウレア樹脂成形体を成形する。このとき、プレポリマー、活性水素化合物が反応してポリウレタンポリウレア樹脂を形成することにより混合液は硬化する。
<Molded body forming process>
In the molded body molding step, the polyurethane polyurea resin molded body is molded by pouring the molded body molding mixed solution prepared in the mixing step into a mold at 50 to 100 ° C. and curing the mixture. At this time, the prepolymer and the active hydrogen compound react to form a polyurethane polyurea resin, whereby the mixed solution is cured.

<研磨層形成工程>
前記成形体成形工程により得られたポリウレタンポリウレア樹脂成形体は、シート状にスライスされてポリウレタンポリウレアシートを形成する。
<Polishing layer forming step>
The polyurethane polyurea resin molded body obtained by the molded body molding step is sliced into a sheet to form a polyurethane polyurea sheet.

このようにして得られたポリウレタンポリウレアシートを有する研磨層は、その後、研磨層の研磨面とは反対側の面に両面テープが貼り付けられ、所定形状、好ましくは円板状にカットされて、研磨パッド7を得ることができる。両面テープは、当技術分野において公知の両面テープの中から任意に選択したものを用いることが出来る。   The polishing layer having the polyurethane polyurea sheet thus obtained is then affixed with a double-sided tape on the surface opposite to the polishing surface of the polishing layer, and is cut into a predetermined shape, preferably a disc shape, A polishing pad 7 can be obtained. As the double-sided tape, one arbitrarily selected from double-sided tapes known in the art can be used.

また、研磨パッド7は、研磨層のみからなる単層構造であってもよく、研磨層の研磨面とは反対側の面に他の層(下層、支持層)を貼り合わせた複層からなっていてもよい。他の層の特性は特に限定されるものではないが、研磨層の反対側の面に研磨層よりも軟らかい層が貼り合わされていることが好ましい。研磨層よりも軟らかい層が設けられることにより、研磨平坦性がさらに向上する。   The polishing pad 7 may have a single-layer structure composed of only the polishing layer, and is composed of a multilayer in which another layer (lower layer, support layer) is bonded to the surface opposite to the polishing surface of the polishing layer. It may be. Although the characteristics of the other layers are not particularly limited, it is preferable that a layer softer than the polishing layer is bonded to the opposite surface of the polishing layer. By providing a softer layer than the polishing layer, polishing flatness is further improved.

研磨パッド7が、多層構造を有する場合には、複数の層同士を両面テープや接着剤などを用いて、必要により加圧しながら接着・固定すればよい。この際用いられる両面テープや接着剤に特に制限はなく、当技術分野において公知のものの中から任意に選択して使用することが出来る。   When the polishing pad 7 has a multilayer structure, a plurality of layers may be bonded and fixed using a double-sided tape, an adhesive, or the like while being pressurized as necessary. There is no restriction | limiting in particular in the double-sided tape and adhesive used at this time, It can select and use arbitrarily from what is known in this technical field.

さらに、本発明の研磨パッドは、必要に応じて、研磨層の表面及び/又は裏面を研削処理したり、溝加工やパンチング加工を表面に施したりしてもよく、基材及び/又は粘着層を研磨層と貼り合わせてもよく、光透過部を備えてもよい。研削処理の方法に特に制限はなく、公知の方法により研削することができる。具体的には、サンドペーパーやダイアモンド電着ロールによる研削が挙げられる。溝加工及びパンチング加工によって形成される溝、又は孔の形状に特に制限はなく、例えば、格子型、同心円型、放射型などの形状が挙げられる。   Furthermore, the polishing pad of the present invention may be ground and / or grooved or punched on the surface and / or the back surface of the polishing layer as necessary. May be bonded to the polishing layer, and a light transmission part may be provided. There is no restriction | limiting in particular in the method of a grinding process, It can grind by a well-known method. Specifically, grinding with sandpaper or a diamond electrodeposition roll can be mentioned. There is no particular limitation on the shape of the groove or hole formed by the groove processing and punching processing, and examples thereof include a lattice shape, a concentric circular shape, and a radial shape.

このようにして製造された研磨パッド7は、特定の範囲のドレス性を有しており、ショアD硬度が硬質研磨パッドほど高くないにも関わらず、ドレス性は、硬質研磨パッドに劣らないものである。ここで、ドレス性とは、ドレス処理を行う前後の研磨面に対してドレス面、即ちドレス処理が施されている面が占める面積の割合の変化量をいう。そして、一般的には、硬質な研磨パッドほどドレス性が高く、即ち、ドレス処理を施したときのドレス面の増加量が多く、軟質な研磨パッドほどドレス性が低い、即ち、ドレス処理を施したときのドレス面の増加量が少ない。これに対して、本実施形態による研磨パッド7は、一般的に知られているショアD硬度50°以上の硬質研磨パッドよりも柔らかいにも関わらず、ドレス性は、硬質研磨パッドに劣らないものである。   The polishing pad 7 thus manufactured has a dressing property within a specific range, and the dressing property is not inferior to that of the hard polishing pad even though the Shore D hardness is not as high as that of the hard polishing pad. It is. Here, the dressing property refers to the amount of change in the ratio of the area occupied by the dress surface, that is, the surface subjected to the dressing process, with respect to the polished surface before and after performing the dressing process. In general, the harder the polishing pad, the higher the dressing property, that is, the more the dress surface increases when the dressing process is performed, and the softer the polishing pad, the lower the dressing property, ie, the dressing process. The amount of increase in the dressing surface is small. On the other hand, although the polishing pad 7 according to the present embodiment is softer than the generally known hard polishing pad having a Shore D hardness of 50 ° or more, the dressability is not inferior to that of the hard polishing pad. It is.

ドレス性を測定する方法としては、様々な方法が考えられ、例えばドレス処理前後の研磨面のCCD画像を二値化処理する方法がある。例えば、新品ではない、使用中の研磨パッドを例に挙げて説明すると、使用中の研磨パッドの研磨面のCCD画像を撮像して撮像画像を二値化処理すると、画像中の研磨面を、直前の使用までで摩耗した部分と、これには該当しない部分、例えば直前の使用前にドレス処理が施され直前の使用で摩耗に寄与しなかった部分との二色に分類することができる。本明細書では、前者を「摩耗面」といい、後者を「ドレス面」という。そして研磨パッドのドレス性を測定するためには、ドレス処理前後の研磨面の画像を各々二値化処理し、二値化処理したドレス処理前後の研磨面の画像を比較して研磨面中のドレス面の増加量を測定する。   Various methods are conceivable as a method for measuring the dressing property. For example, there is a method of binarizing the CCD image of the polished surface before and after the dressing process. For example, a polishing pad that is not new and used as an example will be described. Taking a CCD image of a polishing surface of a polishing pad that is in use and binarizing the captured image, the polishing surface in the image is It can be classified into two colors: a portion worn until just before use, and a portion not corresponding to this, for example, a portion that was dressed before the last use and did not contribute to wear after the last use. In the present specification, the former is referred to as “wear surface” and the latter is referred to as “dress surface”. And in order to measure the dressing property of the polishing pad, each of the images of the polished surface before and after the dressing process is binarized, and the images of the polished surface before and after the binarized dressing process are compared, Measure the increase in dressing surface.

発明者等の実験によれば、上記ドレス性の測定方法に基づいて、従来から用いられていたショアD硬度50°のポリウレタン製の硬質研磨パッドのドレス性を測定したところ、ドレス処理前後のドレス面の増加量は、約30%であった。一方で、同等の測定条件でショアD硬度が35°のポリウレタン製の軟質研磨パッドのドレス性を測定したところ、ドレス処理前後のドレス面の増加量は、約9%であった。これらに対して、上述した方法によって研磨パッドを製造することにより、ショアD硬度が10°〜40°の範囲であり、ドレス面の増加量が、20〜35%の研磨パッドを得ることができる。   According to the experiments by the inventors, the dressing property of a polyurethane hard polishing pad having a Shore D hardness of 50 °, which has been conventionally used, was measured based on the above dressing measurement method. The amount of surface increase was about 30%. On the other hand, when the dressability of a polyurethane soft polishing pad having a Shore D hardness of 35 ° was measured under the same measurement conditions, the amount of increase in the dress surface before and after the dressing was about 9%. On the other hand, by manufacturing a polishing pad by the above-described method, a polishing pad having a Shore D hardness in the range of 10 ° to 40 ° and an increase in the dress surface of 20 to 35% can be obtained. .

従って、本発明の実施形態によれば、硬質研磨パッドと同等のドレス性を有しながら、硬質研磨パッドよりもショアD硬度が低い研磨パッドを提供することができる。そして、このような研磨パッドは、研磨レートが損われたものではなく、スクラッチを抑制することができ、かつドレス性に優れたものである。   Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a polishing pad having a Shore D hardness lower than that of the hard polishing pad while having dressability equivalent to that of the hard polishing pad. And such a polishing pad does not impair the polishing rate, can suppress scratches, and is excellent in dressability.

以下、本発明の実施例について詳述する。   Examples of the present invention will be described in detail below.

実施例では、以下の表1に示す四種類(実施例1及び2、並びに比較例1及び2)のプレポリマーを準備し、各々のプレポリマーと硬化剤(MOCA(商品名:パンデックスE(DIC社製)))とを混合し、所定の型枠に流し込み硬化させたのち、得られた成形体をスライスしてシートを作製し、研磨パッドを得た。そして、得られた研磨パッドについて、ドレス処理を10分間施し、ドレス処理前後の研磨面をレーザーCCDで撮像した。レーザーCCD画像はKEYENCE社製VK−X200(倍率:対眼×10 接眼×20、測定ピッチ:6μm、明るさ:6207)を用いた。その後、撮像画像を二値化処理して、ドレス面の増加量を測定した。二値化処理は解析ソフトWinRoof ver 6.5(測定範囲:1mm×1.4mm、メディアン:フィルター5*5、コントラスト:75、自動二値化:判別分析法 しきい値88)を用いた。   In Examples, four types of prepolymers shown in Table 1 below (Examples 1 and 2, and Comparative Examples 1 and 2) were prepared, and each prepolymer and curing agent (MOCA (trade name: Pandex E ( DIC)))) was mixed, poured into a predetermined mold and cured, and then the resulting molded body was sliced to produce a sheet to obtain a polishing pad. The resulting polishing pad was dressed for 10 minutes, and the polished surface before and after the dressing was imaged with a laser CCD. For the laser CCD image, VK-X200 (magnification: eye × 10 eyepiece × 20, measurement pitch: 6 μm, brightness: 6207) manufactured by KEYENCE was used. Thereafter, the picked-up image was binarized and the amount of increase in the dress surface was measured. For binarization processing, analysis software WinRof ver 6.5 (measurement range: 1 mm × 1.4 mm, median: filter 5 * 5, contrast: 75, automatic binarization: discriminant analysis threshold value 88) was used.

スクラッチの評価では、25枚の基板を研磨し、研磨加工後の21〜25枚目の基板5枚について、ウェハ表面検査装置(KLAテンコール社製、Surfscan SP1DLS)の高感度測定モードにて測定し、基板表面におけるスクラッチの有無を評価した。表1は各実施例および各比較例における研磨パッドのドレス性の測定結果であり、図2は実施例1及び2、並びに比較例1及び2にかかる研磨パッドの研磨面の撮像画像およびそれを二値化処理した画像である。   In the scratch evaluation, 25 substrates were polished, and the 21st to 25th substrates after polishing were measured in a high-sensitivity measurement mode of a wafer surface inspection apparatus (Surfscan SP1DLS, manufactured by KLA Tencor). The presence or absence of scratches on the substrate surface was evaluated. Table 1 shows the measurement results of the dressing property of the polishing pad in each Example and each Comparative Example, and FIG. 2 shows the captured images of the polishing surface of the polishing pad according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, and the results. This is a binarized image.

Figure 2015188986
*スクラッチの有無は、無(0枚)を○、有(1枚以上)を×として評価した。
Figure 2015188986
* The presence or absence of scratches was evaluated as “No” (0 sheets) and “Yes” (1 sheet or more) as “X”.

上記表1のドレス性を示す研磨パッドについて各々の研磨レートの測定結果を図3に示す。なお、研磨レートの測定条件は以下の通りである。
・使用研磨機::荏原製作所社製、F−REX300
・回転数:(定盤)70rpm、(トップリング)71rpm
・研磨圧力:220hPa
・研磨剤:キャボット社製、品番:SS25(SS25原液:純水=1:1の混合液を使用)
・研磨剤温度:30℃
・研磨剤吐出量:200ml/min
・使用ワーク(被研磨物):12インチφシリコンウェハ上にテトラエトキシシランをCVDで絶縁膜1μmの厚さになるように形成した基板
・研磨時間:60秒間/各回
・ドレス:10分
FIG. 3 shows the measurement results of the respective polishing rates for the polishing pad showing the dressability shown in Table 1 above. The measurement conditions for the polishing rate are as follows.
-Polishing machine used: F-REX300 manufactured by Ebara Corporation
・ Rotation speed: (Surface plate) 70 rpm, (Top ring) 71 rpm
・ Polishing pressure: 220 hPa
・ Abrasive: manufactured by Cabot, product number: SS25 (SS25 undiluted solution: pure water = 1: 1 mixture)
・ Abrasive temperature: 30 ℃
・ Abrasive discharge rate: 200ml / min
Workpiece (object to be polished): Substrate in which tetraethoxysilane is formed on a 12-inch φ silicon wafer by CVD to a thickness of 1 μm of insulating film Polishing time: 60 seconds / each time Dress: 10 minutes

上記表1から明らかなように、実施例1及び2の研磨パッドのドレス性は、比較例1にかかる硬質な研磨パッドとほぼ同等であり、比較例2の軟質な研磨パッドよりも優れている。ドレス性に優れた実施例1や2の研磨パッドは、図3から明らかなようにドレス性の低い比較例2の研磨パッドよりも研磨レートが優れている。   As is apparent from Table 1 above, the dressability of the polishing pads of Examples 1 and 2 is almost the same as that of the hard polishing pad according to Comparative Example 1, and is superior to the soft polishing pad of Comparative Example 2. . As is apparent from FIG. 3, the polishing pads of Examples 1 and 2 having excellent dressing properties have a polishing rate superior to that of Comparative Example 2 having low dressing properties.

1 研磨装置
3 被研磨物
7 研磨パッド
1 Polishing device 3 Object 7 Polishing pad

Claims (2)

ポリウレタン製の研磨パッドであって
ショアD硬度40°以下、10°以上であり、ドレス処理前の研磨面の面積に対する、研磨面内のドレス面の面積の割合と、ドレス処理後の研磨面の面積に対する、研磨面内のドレス面の面積の割合との差が、20〜35%である、研磨パッド。
A polishing pad made of polyurethane having a Shore D hardness of 40 ° or less and 10 ° or more, and the ratio of the area of the dress surface in the polishing surface to the area of the polishing surface before the dressing, and the polishing surface after the dressing The polishing pad whose difference with the ratio of the area of the dress surface in a polishing surface with respect to an area is 20 to 35%.
上記研磨パッドは、ウレタン結合含有イソシアネートを含むプレポリマーと活性水素化合物との反応により成形されている、請求項1に記載の研磨パッド。   The said polishing pad is a polishing pad of Claim 1 shape | molded by reaction of the prepolymer containing urethane bond containing isocyanate and an active hydrogen compound.
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