JP2015208854A - 化学機械研磨パッド - Google Patents
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Description
本発明の化学機械研磨パッドは、高い研磨速度を維持しながらも、低欠陥研磨性能と十分に相関する物性の所望のバランスと、ダイアモンドコンディショニングディスクを使用するミクロテキスチャの形成を容易にするためのコンディショニング性との両方を示す研磨層を有する。したがって、本発明の研磨層によって可能になる性質のバランスは、例えば、半導体装置の電気的完全性を損ないかねないマイクロスクラッチ欠陥を創造することによってウェーハ表面を損傷することなく、効率的な速度で半導体ウェーハを研磨する能力を提供する。
TEOS300-RR/ショアD硬度=(TEOS300-RR)÷ショアD硬度
式中、TEOS300-RRは、以下の研磨実施例に記載される手順に従って計測される研磨層のÅ/min単位のTEOS除去速度であり、ショアD硬度は、ASTM D2240に従って計測される研磨層の硬さである。
G′30/90比=G′30÷G′90
式中、研磨層のG′30及びG′90は、ASTM D5279−13に従って、それぞれ30℃及び90℃で計測される。
表2に提供される組成詳細に従って研磨層を作製した。具体的には、51℃で、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーと硬化剤系の成分との制御された混合によってポリウレタンケーキを調製した。MBOCAを除くすべての原料を51℃の予備混合温度に維持した。MBOCAは、116℃の予備混合温度に維持した。イソシアネート末端ウレタンプレポリマーと硬化剤系との比は、イソシアネート末端ウレタンプレポリマー中の未反応イソシアネート(NCO)基に対する硬化剤系の硬化剤中の活性水素基(すなわち、−OH基と−NH2基との合計)の比によって決まる化学量論比が表2に記される比になるように設定した。
表4に記載されているように、実施例に従って作製した研磨層を使用して、化学機械研磨パッドを作製した。そして、これらの研磨層を溝削り加工して、ピッチ70ミル(1.78mm)、幅20ミル(0.51mm)及び深さ30ミル(0.76mm)の寸法を有する複数の同心円形の溝を含む溝パターンを研磨面に提供した。そして、研磨層をフォームサブパッド層(Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.から市販されているFSP350)に貼り合わせた。
Claims (10)
- 研磨面を有する研磨層を含み、前記研磨層が、
8.5〜9.5重量%の未反応NCO基を有するイソシアネート末端ウレタンプレポリマーと、
2,500〜100,000の数平均分子量MNを有し、1分子あたり平均3〜10個のヒドロキシル基を有する高分子量ポリオール硬化剤10〜60重量%、及び
二官能硬化剤40〜90重量%
を含む硬化剤系と
を含む成分の反応生成物を含む、化学機械研磨パッド。 - 前記研磨面が、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つからなる群より選択される基材を研磨するように適合されている、請求項1記載の化学機械研磨パッド。
- 前記硬化剤系が複数の反応性水素基を有し、前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマーが複数の未反応NCO基を有し、前記未反応NCO基に対する前記反応性水素基の化学量論比が0.85〜1.15である、請求項1記載の化学機械研磨パッド。
- 前記研磨層が、0.6g/cm3よりも高い密度、40〜60のショアD硬度、125〜300%の破断点伸び、1.5〜4のG′30/90比、100〜300(MPa)の引張弾性率、4〜10μm/minの湿式切削速度、及び≧28の、ショアD硬度に対する300mmTEOS除去速度の比(TEOS300-RR/ショアD硬度)を示す、請求項1記載の化学機械研磨パッド。
- 前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマーが8.95〜9.25の未反応NCO基を有する、請求項4記載の化学機械研磨パッド。
- 前記研磨面が、その中に形成されたらせん溝パターンを有する、請求項2記載の化学機械研磨パッド。
- 請求項1記載の化学機械研磨パッドを製造する方法であって、
8.5〜9.5重量%の未反応NCO基を有するイソシアネート末端ウレタンプレポリマーを提供する工程、
2,500〜100,000の数平均分子量MNを有し、1分子あたり平均3〜10個のヒドロキシル基を有する高分子量ポリオール硬化剤10〜60重量%、及び
二官能硬化剤40〜90重量%
を含む硬化剤系を提供する工程、
前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマーと前記硬化剤系とを合わせて混合物を形成する工程、
前記混合物を反応させて生成物を形成する工程、
前記生成物から研磨層を形成する工程、及び
前記研磨層を用いて化学機械研磨パッドを形成する工程
を含む方法。 - 複数の微小エレメントを提供する工程
をさらに含み、前記複数の微小エレメントが前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマー及び前記硬化剤系と合わされて前記混合物を形成する、請求項7記載の方法。 - 基材を研磨する方法であって、
プラテンを有する化学機械研磨装置を提供する工程、
少なくとも一つの基材を提供する工程、
請求項1記載の化学機械研磨パッドを提供する工程、
前記化学機械研磨パッドを前記プラテンの上に設置する工程、
場合によっては、前記研磨面と前記基材との間の界面に研磨媒体を提供する工程、及び
前記研磨面と前記基材との間に動的接触を生じさせて、少なくともいくらかの材料を前記基材から除去する工程
を含む方法。 - 前記少なくとも一つの基材が、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つからなる群より選択される、請求項9記載の方法。
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