JP3788729B2

JP3788729B2 - Polishing pad

Info

Publication number: JP3788729B2
Application number: JP2000252832A
Authority: JP
Inventors: 哲生下村; 雅彦中森; 茂駒井; 浩一小野
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: JP2002075933A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板を平坦化するための研磨方法に関するものであり、特に、半導体ウエハ上に微細なパターンが形成されており、該パターンの微小な凹凸を平坦化する研磨工程に使われる研磨パッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体ウエハは仕上げ加工工程や、デバイス化での多層配線プロセスにおいて、いわゆる化学的機械的研磨法（Chemical Mechanical Polishing ）により鏡面研磨や、層間絶縁膜や導電膜の平坦化が行われている。この様な研磨では、ウエハ全面内での研磨量の均一性、凹凸段差の凸部の選択的研磨や、凹凸部の研磨後の平坦性などの特性が求められる。これらの要求に対して研磨パッドとしては、下記に挙げられるような構成の物が従来開発、検討されてきた。
【０００３】
▲１▼弾性ポリウレタン層に研磨層である合成皮革層が積層されたもの（米国特許番号3,504,457）
▲２▼発泡ポリウレタン層にポリウレタン含浸不織布を貼り合わせた構成のもの（特開平6-21028号公報）
▲３▼研磨表面が設けられており、前記研磨表面に隣接し選択した厚さ及び剛性の剛性要素が設けられており、前記剛性要素へ実質的に一様な力を付与するために前記剛性要素に隣接して弾性要素が設けられており、前記剛性要素及び前記弾性要素が前記研磨表面へ弾性的屈曲力を付与して前記研磨表面に制御した屈曲を誘起させ、それが前記加工物の表面の全体的な形状に適合し且つ前記加工物表面の局所的な形状に関して制御した剛性を維持することを特徴とする研磨用パッド。（特開平06-077185号公報）
▲４▼縦弾性係数Ｅ_Aの大きい表層Ａと、縦弾性係数Ｅ_Bの小さい下層Ｂとを有し、両層Ａ，Ｂとの間に上記Ｂ層よりも少なくとも縦弾性係数の大きい中間層Ｍを設けたことを特徴とする研磨布（特開平１０−１５６７２４号公報）
▲５▼研磨層と、研磨層より弾性の高い中間層と、柔らかい下地層の構成で、中間層が分割されているパッド（特開平１１−４８１３１号公報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の各種研磨パッドは次のような問題点を有している。
▲１▼この方式では、全面の均一性に関しては、弾性ポリウレタン層がウエハにかかる荷重を均一にする役目を果たしているが、最表層研磨層に、柔らかい合成皮革を使用しているため、スクラッチ等の問題は無いが、微小領域での平坦化特
性が良くないという問題点がある。
▲２▼ポリウレタンと不織布の積層でも、不織布層が前述▲１▼の弾性ポリウレタン層と同等の役目を果たし、均一性を得ている。また、研磨層も硬質の発泡ポリウレタン層を有している為、合成皮革に比べて平坦化特性も優れているが、近年、微小領域での平坦化特性の要求レベルの向上や、金属膜の研磨においては、要求レベルに達していない。また、硬質ウレタン層の硬度を更に上げる事で平坦化特性の向上を図れるが、この場合、スクラッチの多発を招き実用的ではない
。
▲３▼研磨層、剛性層、弾性層の構造のものは、表層の研磨層でスクラッチの起きない適度の硬度を持たせ、硬度が上げられず劣化する平坦化特性を第２層の剛性層で改善させる構成のものである。これは、前述▲２▼の方式の問題点を解決するものであるが、この場合、研磨層の厚さが0.003インチ以下が指定されており、この厚さでは実際に使用した場合、研磨層も削れてしまい、製品寿命が短い
欠点がある。
▲４▼同方式は、基本的思想は前述▲３▼の方式と同様であり、各層の弾性率の範囲を限定して、より効率的な範囲を得ようとしているが、該方式の中では実質的に何
ら実現する手段がなく、研磨パッドを製作することは困難である。
▲５▼この方式でも、基本的思想は前述▲３▼と同様であるが、ウエハ面内の均一性をより向上するために中間剛性層をある所定の大きさにて分割している。しかし、この分割する工程にコストが掛かり、安価な研磨パッドを供給することは出来
ない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、半導体ウエハ上に微細なパターンが形成されており、該パターンの微小な凹凸を平坦化する研磨工程に使われる研磨パッドにおいて、ウエハ全面内において研磨量の均一性と、微小領域での凹凸平坦化特性という相反する要求に応え、なおかつスクラッチの発生の少ない半導体ウエハ研磨用パッドを提供するものである。
【０００６】
即ち本発明は、表面にパターンが形成され、微細な凹凸がある半導体ウエハを研磨するのに用いる研磨パッドにおいて、該パッドの研磨層である最表面層はアスカーＤ硬度にて４５以上６５未満であるポリウレタン発泡体層であり、該研磨層に隣接して最表面層よりも弾性率が大きい樹脂層（第２層）があり、更に第２層の研磨層とは反対側に前記第２層よりは十分に柔らかい層(第３層)を積層した構成を特徴とする半導体ウエハ研磨用パッドである。最表面層はポリウレタン発泡体を用いることでスラリーを保持し、また、スクラッチを発生しないアスカーＤ硬度にて４５以上６５未満のものが選ばれる。好ましくは、最表面層ポリウレタン発泡体の厚さが、０．２ｍｍ以上１ｍｍ未満である。
【０００７】
本発明の最表面層に用いられる、ポリウレタン樹脂としては、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーと有機ジアミン化合物とからなり、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネートと高分子ポリオールと低分子ポリオールからなる。ポリイソシアネートとしては、一例として２，４−及び／または２，６−ジイソシアナトトルエン、２，２´−、２，４´−及び／または４，４´−ジイソシアナトジフェニルメタン、１，５−ナフタレンジイソシアネ−ト、ｐ−及びｍ−フェニレンジイソシアネ−ト、ダイメリルジイソシアネ−ト、キシリレンジイソシアネ−ト、ジフェニル−４，４´−ジイソシネ−ト、１，３−及び１，４−テトラメチルキシリデンジイソシアネ−ト、テトラメチレンジイソシアネート、１,６−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−１,３−及び１,４ージイソシアネート、１−イソシアナト−３−イソシアナトメチル−３,５,５−トリメチルシクロヘキサン（＝イソホロンジイソシアネート）、ビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）メタン（＝水添ＭＤＩ）、２−及び４−イソシアナトシクロヘキシル−２´−イソシアナトシクロヘキシルメタン、１，３−及び１，４−ビス−（イソシアナトメチル）−シクロヘキサン、ビス−（４−イソシアナト−３−メチルシクロヘキシル）メタン、等が挙げられる。また、高分子ポリオールとしては、例えばヒドロキシ末端ポリエステル、ポリカ−ボネ−ト、ポリエステルカ−ボネ−ト、ポリエ−テル、ポリエ−テルカ−ボネ−ト、ポリエステルアミド等が挙げられるが、これらのうち耐加水分解性の良好なポリエ−テル及びポリカ−ボネ−トが好ましく、価格面と溶融粘度面からはポリエ−テルが特に好ましい。ポリエ−テルポリオ−ルとしては、反応性水素原子を有する出発化合物と、例えば酸化エチレン、酸化プロピレン、酸化ブチレン、酸化スチレン、テトラヒドロフラン、エピクロルヒドリンの様な酸化アルキレン又はこれら酸化アルキレンの混合物との反応生成物が挙げられる。反応性水素原子を有する出発化合物としては、水、ビスフェノ−ルＡ並びにポリエステルポリオ−ルを製造するべく上記した二価アルコ−ルが挙げられる。
【０００８】
更にヒドロキシ基を有するポリカ−ボネ−トとしては、例えば、１，３−プロパンジオ−ル、１，４−ブタンジオ−ル、１，６−ヘキサンジオ−ル、ジエチレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル及び／又はポリテトラメチレングリコ−ルの様なジオ−ルとホスゲン、ジアリルカ−ボネ−ト（例えばジフェニルカ−ボネ−ト）もしくは環式カ−ボネ−ト（例えばプロピレンカ−ボネ−ト）との反応生成物が挙げられる。ポリエステルポリオ−ルとしては、二価アルコ−ルと二塩基性カルボン酸との反応生成物が挙げられるが、耐加水分解性向上の為には、エステル結合間距離が長い方が好ましく、いずれも長鎖成分の組み合わせが望ましい。二価アルコ−ルとしては、特に限定はしないが、例えばエチレングリコ−ル、１，３−及び１，２−プロピレングリコ−ル、１，４−及び１，３−及び２，３−ブチレングリコ−ル、１，６−ヘキサングリコ−ル、１，８−オクタンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、シクロヘキサンジメタノ−ル、１，４−ビス−（ヒドロキシメチル）−シクロヘキサン、２−メチル−１，３−プロパンジオ−ル、３−メチル−１,５−ペンタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオ−ル、ジエチレングリコ−ル、ジプロピレングリコ−ル、トリエチレングリコ−ル、トリプロピレングリコ−ル、ジブチレングリコ−ル等が挙げられる。
【０００９】
二塩基性カルボン酸としては、脂肪族、脂環族、芳香族及び／又は複素環式のものがあるが、生成する末端ＮＣＯプレポリマーを液状又は低溶融粘度とする必要上から、脂肪族や脂環族のものが好ましく、芳香族系を適用する場合は脂肪族や脂環族のものとの併用が好ましい。これらカルボン酸としては、限定はしないが、例えばコハク酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸（o-,m-,p-）、ダイマ−脂肪酸、例えばオレイン酸、等が挙げられる。これらポリエステルポリオールとしては、カルボキシル末端基の一部を有することもできる。例えば、ε−カプロラクトンの様なラクトン、又はε−ヒドロキシカプロン酸の様なヒドロキシカルボン酸のポリエステルも使用することができる。
【００１０】
低分子ポリオ−ルとしては、前述のポリエステルポリオ−ルを製造するのに用いられる二価アルコ−ルが挙げられるが、本発明の低分子ポリオールとは、ジエチレングリコール、１,３−ブチレングリコール、３−メチル−１,５−ペンタンジオール及び１,６−ヘキサメチレングリコールのいずれか１種又はそれらの混合物を用いることが好ましい。本発明以外の低分子ポリオールであるエチレングリコールや１,４−ブチレングリコールを用いると、注型成形時の反応性が速くなり過ぎたり、最終的に得られるポリウレタン研磨材成形物の硬度が高くなりすぎる為、本発明の研磨材としては、脆くなったり又ＩＣ表面に傷がつき易くなる。他方、１,６−ヘキサメチレングリコールよりも長鎖の二価アルコールを用いると、注型成形時の反応性や、最終的に得られるポリウレタン研磨材成形物の硬度が適切なものが得られる場合もあるが、価格的に高くなり過ぎ、実用的ではない。
【００１１】
イソシアネート成分は、注型成形時に必要とされるポットライフに応じて適宜に選定されると共に、生成する末端ＮＣＯプレポリマーを低溶融粘度とすることが必要である為、単独又は２種以上の混合物で適用される。
それらの具体例としては、特に限定はしないが、２，４−及び／または２，６−ジイソシアナトトルエン、２，２´−、２，４´−及び／または４，４´−ジイソシアナトジフェニルメタン、１，５−ナフタレンジイソシアネ−ト、ｐ−及びｍ−フェニレンジイソシアネ−ト、ダイメリルジイソシアネ−ト、キシリレンジイソシアネ−ト、ジフェニル−４，４´−ジイソシネ−ト、１，３−及び１，４−テトラメチルキシリデンジイソシアネ−ト、テトラメチレンジイソシアネート、１,６−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−１,３−及び１,４ージイソシアネート、１−イソシアナト−３−イソシアナトメチル−３,５,５−トリメチルシクロヘキサン（＝イソホロンジイソシアネート）、ビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）メタン（＝水添ＭＤＩ）、２−及び４−イソシアナトシクロヘキシル−２´−イソシアナトシクロヘキシルメタン、１，３−及び１，４−ビス−（イソシアナトメチル）−シクロヘキサン、ビス−（４−イソシアナト−３−メチルシクロヘキシル）メタン、等が挙げられる。本発明で使用される有機ジアミン化合物としては、特に限定は無いが、例えば、３,３'−ジクロロ−４,４'−ジアミノジフェニルメタン、クロロアニリン変性ジクロロジアミノジフェニルメタン、１,２−ビス（２−アミノフェニルチオ）エタン、トリメチレングリコールージ−p−アミノベンゾエート、３,５−ビス（メチルチオ）−２,６−トルエンジアミン等が挙げられる。
【００１２】
また本発明に用いられるポリウレタン樹脂層には発泡状態を制御する目的でシリコーン系界面活性剤を添加することが好ましい。添加する界面活性剤の量は発泡状態を適宜制御できる最低量が好ましいが、好ましくはウレタンポリマー全量に対して20％以下、より好ましくは10％以下、更に好ましくは5％以下0.5％以上が良い。界面活性剤量がこれ以上多い場合、ウレタン樹脂が柔らかくなり平坦化特性が劣化する。また、界面活性剤量がこの範囲よりも少ない場合、良好な発泡状態が得られない。本発明に用いられる、シリコーン系界面活性剤はいかなるものでも良いが、好ましくはジメチルポリシロキサン−ポリオキシアルキル共重合体が良い。
【００１３】
更に、本発明における最表面層であるポリウレタン発泡体に含まれる最適気泡径は平均気泡径が10μｍから50μｍ以下が好ましい。発泡体の平均気泡径がこの範囲である場合は、スラリーの保持性が向上し、その結果、研磨レートが向上する。気泡径がこの範囲を外れた場合、研磨レートは著しく低下する。
本発明では、最表面研磨層に隣接して、最表面層よりも弾性率の高い層が設けられている。この為、研磨層がスクラッチを発生しない柔らかい層であっても、隣接する第2層がその柔らかさを補い、十分な平坦化特性を得ることが出来る。この、最表面研磨層に隣接する最表面層よりも弾性率の高い層としては、好ましくはポリエステルフィルムであることが望ましく、より好ましくは2軸延伸ポリエステルフィルムであることが良い。また、この層の厚さは、0.2ｍｍ以上0.5ｍｍ未満であることが良い。同層の厚さがこの範囲より小さい場合、微小領域での十分な平坦化特性は得られない。また、この範囲より大きい場合、平坦化特性は得られるが、ウエハ全面での均一性が得られない。
【００１４】
さらに、本発明において、この弾性層に用いられるポリエステルフィルムは、好ましくは、その動的弾性率が1GPa以上であることが望ましい。弾性率がこの値より小さい場合、前記の厚みを減らした場合と同様に十分な平坦化特性が得られなくなる。また、本発明で使われる高弾性層の動的弾性率は20℃から80℃の範囲において安定していることが望ましい。CMP工程においては、研磨の摩擦熱や、薬液の反応熱などによって加工表面の温度が上昇することがある、この為、安定的な研磨を得るためには、前記温度範囲内において特性が安定していることが好ましい。本発明では、使用するポリエステルフィルムの厚さを増すために、発泡タイプのポリエステルフィルムを用いても良い。
【００１５】
本発明では、弾性中間層を中心として表面研磨層と相対する第3層に、最表面層、及び中間弾性層と比較して柔らかい層（弾性率の低い）を設けることが必須である。これにより、ウエハ全面に渡っての研磨レートの均一性を維持することが出来る。この第3層には好ましくは、不織布、ポリウレタン含浸不織布または、発泡ポリウレタン、イソプレンゴム系樹脂を用いると良く、特に好ましくはイソプレンゴム系樹脂が好適である。また、これら素材を用いた場合、第3層の好ましい厚さは、0.5ｍｍ以上2ｍｍ以下であり、また、好ましい圧縮率としては、10％以上40％以下である。この層が前記範囲内の場合、微細パターンが形成されたウエハのうねりに対応して、研磨パッドが変形し良好な均一性を得ることが出来る。厚さがこの範囲より薄かったり、圧縮率が小さい場合には、ウエハうねりに対して研磨パッドが追従できず均一性を得ることが出来ない。また、厚みがこの範囲以上であったり、圧縮率がこの範囲よりも大きな場合、十分な荷重がウエハに印可されず安定した研磨レートを得ることが出来ない。
【００１６】
本発明では、最表面層、それに続く第2層及び第3層がそれぞれ、いかなる方法で積層されていても良いが、好ましくは両面テープにて貼り合わされているものが良い。これにより、簡単に積層体を形成することが可能となる。また、この場合、各層の剥離強度が300ｇ/ｃｍ以上が好ましい。剥離強度がこれ以下の場合、ウエハを研磨中に積層された研磨パッドの一部の貼り合わせ部分において剥離してしまう危険性がある。
本発明では、必要に応じて、最表面研磨層にスラリーの保持、供給を行う目的で溝加工、パンチ穴加工、エンボス加工、ヒートフレス等の機械的表面加工を行っても良い。特にこの様な表面加工としては、溝加工、パンチ穴加工及びその組み合わせが好適である。
【００１７】
【実施例】
実施例１
容器にポリエーテル系ウレタンプレポリマー（ユニローヤル社製アジプレンＬ−325）を3000重量部と、整泡剤（ジメチルポリシロキサン・ポリオキシアルキル共重合体東レダウコーニングシリコーン（株）社製 SH192）を370重量部を入れ、攪拌機にて約900rpmで攪拌し発泡溶液を作り、その後、攪拌機を交換し硬化剤（4,4′−メチレン−ビス〔２−クロロアニリン〕を770重量部を攪拌しながら投入する。約１分間攪拌した後、パン型のオープンモールドへ混合液を入れ、オーブンにて1１0℃、6時間ポストキュアを行い、発泡ポリウレタンブロックを製作した。得られた発泡ポリウレタンはアスカーD硬度にて45であり、平均気泡径40μｍであった。
次にこの発泡ポリウレタンブロックを、約50℃に加熱しながらスライサー（アミテック社製 VGW-125）にて厚さ0.3mmにスライスし表面研磨シートを得た。得られた表面研磨シートに両面テープ（積水化学工業社製ダブルタックテープ＃5782）を用いて、弾性率の高い樹脂層である厚さ250μｍの透明ポリエステルフィルム（東洋紡績社製 E5000 動的弾性率 1.5GPa）と貼り合せた。
最下層の柔らかい層としては、3.5デニールのポリエステル繊維を用いた目付け量200ｇ/ｍ²の不織布に、水分散ポリウレタンエマルジョンを30wt％含浸させ、乾燥させたものを用いた。この不織布層は圧縮率は１８％であった。この不織布を、先に製作した研磨層とポリエステルフィルムの積層されたものに、再度両面テープ（積水化学工業社製ダブルタックテープ＃5782）にて貼り合せ、該不織布に更に両面テープ（積水化学工業社製ダブルタックテープ＃5673FW）を貼り合せ、研磨パッドを完成させた。両面テープで貼り合わされた各層の接着強度は600ｇ/ｃｍ以上あった。図1に得られた研磨パッドの構成概略図を示す。なお、圧縮率はＭＡＣサイエンス社製ＴＭＡにて、直径5mmの円筒圧子を用い、２５℃で測定した。
圧縮率（％）＝１００（Ｔ１−Ｔ２）／Ｔ１
Ｔ１：無負荷状態から３０ｋＰａ（３００ｇ／ｃｍ²）の荷重を６０秒間かけた後の厚み。
Ｔ２：Ｔ１の状態から１８０ｋＰａの荷重を６０秒間かけた後の厚み。
【００１８】
得られた研磨パッドを、CMP研磨装置（岡本工作機械社製 SPP-600S）にて酸化膜の堆積したシリコンウエハを用いて研磨特性を評価した。このときスラリーとしては、ｐH11に調整されたシリカスラリー（フジミインコーポレーテット社製 RD97001）を150g/minの流量で流しながら、研磨荷重300ｇ/ｃｍ²、研磨パッド回転数25rpm、ウエハ回転数27rpmにて研磨実験を行った。評価に用いたウエハは、6インチシリコンウエハに熱酸化膜が1μｍ堆積したものを用い、0.5μｍ研磨した時の平均研磨速度を求めた。また、このときにウエハの各面内28点を測定し、ウエハ面内均一性を評価した。ウエハ面内均一性は
均一性＝（最大膜厚−最小膜厚）/（2×平均膜厚）×100で算出した。
平坦化特性の評価では、6インチシリコンウエハに熱酸化膜を0.5μｍ堆積させた後、所定のパターンニングを行った後、ｐ−TEOSにて酸化膜を1μｍ堆積させ、初期段差0.5μｍのパターン付きウエハを製作し、このウエハを前述条件にて研磨を行い、研磨後、各段差を測定し平坦化特性を評価した。平坦化特性としては2つの段差を評価した。1つはローカル段差であり、これは幅500μｍのラインが50μｍのスペースで並んだパターンにおける段差であり、もうひとつは100μｍの等間隔のライン・アンド・スペースにおいて、スペースの底部分の削れ量を調べた。
表1に本実施例にて得られた特性を示すが、研磨レートは高く安定しており、均一性も10％以下と良好で、平坦化特性も極めて優れていることが分かった。
【００１９】
実施例2
実施例１において、表面ポリウレタン研磨層の厚さを0.8ｍｍにスライスした以外は、同様で、製作、評価を行った。評価結果を同じく表１に併記するが、実施例１と同様研磨レートは高く安定しており、均一性も10％以下と良好で、平坦化特性も極めて優れていることが分かった。
実施例３
実施例１において、中間高弾性層が透明ポリエステルフィルムから、厚さ380μｍの発泡ポリエステルフィルム（東洋紡績社製クリスパ動的弾性率 1.2GPｓ）に変更した以外は同様で、製作、評価を行った。評価結果を同じく表１に併記するが、実施例１と同様研磨レートは高く安定しており、均一性も10％以下と良好で、平坦化特性も極めて優れていることが分かった。
【００２０】
実施例４
実施例１において、中間高弾性層の透明ポリエステルフィルムの厚さが200μｍにした以外は、同様で、製作、評価を行った。評価結果を同じく表１に併記するが、実施例１と同様研磨レートは高く安定しており、均一性も10％以下と良好で、平坦化特性も極めて優れていることが分かった。
実施例５
ポリマーとしてスチレン−ブタジエン共重合体を、モノマーとしてラウリルメタクリレートを光開始剤としてベンジルジメチルケタール、可塑剤として液状イソプレン適量配合し、2軸押出機にて溶融混合した後、Ｔダイによりシートとしたのち、UV光を照射して厚さ1mmのゴム状シートを得た。このシートの圧縮率は２０％であった。
実施例１において、最下層の柔らかい層としてポリウレタン含浸不織布の代わりに、このゴム状シートを用いて、実施例１と同様に評価を行った。評価結果を同じく表１に併記するが、実施例１と同様研磨レートは高く安定しており、均一性も10％以下と良好で、平坦化特性も極めて優れていることが分かった。
【００２１】
実施例６
実施例1においてプレポリマーと整泡剤を混合するときの攪拌回転数を840rpmにして攪拌し、それ以外は実施例１と同様に製作、評価を行った。得られたウレタン発泡体の平均気泡径は50μｍであった。評価結果を同じく表１に併記するが、実施例１と同様研磨レートは高く安定しており、均一性も10％以下と良好で、平坦化特性も極めて優れていることが分かった。
比較例１
実施例１において、表面ポリウレタン研磨層の厚さを1.5ｍｍにスライスした以外は、同様で、製作、評価を行った。評価結果を同じく表１に併記するが、均一性がやや悪化し、また、平坦化特性もやや悪化した。
【００２２】
比較例２
実施例１において、表面ポリウレタン研磨層の厚さを0.1ｍｍにスライスした以外は、同様で、製作、評価を行った。評価結果を同じく表１に併記するが、均一性、平坦化特性共に向上したが、ウエハ処理枚数が１０枚程度で、表面ポリウレタン研磨層が磨り減り穴が空いてしまった。
比較例３
実施例１において、中間高弾性層が透明ポリエステルフィルムから、厚さ100μｍのステンレス箔（SUS304 ステンレスシート）に変更した以外は同様で、製作、評価を行った。評価結果を同じく表１に併記するが、平坦化特性は良好であったが、均一性がやや悪い結果となった。
【００２３】
比較例４
実施例１において、プレポリマーと整泡剤を混合するときの攪拌回転数を360rpmにして攪拌し、それ以外は実施例１と同様に製作、評価を行った。得られたウレタン発泡体の平均気泡径は100μｍであった。評価結果を同じく表１に併記するが、平坦性、均一性は実施例１とほぼ同じであるが、研磨レートが小さくなってしまった。
【００２４】
【表１】

【００２５】
【発明の効果】
本発明の研磨パッドを各種の研磨に用いることにより、高い研磨速度を維持しながら、平坦性、均一性共に優れた被研磨物を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨パッドの断面図である
【符号の説明】
１：表面研磨層（発泡ポリウレタン）
２：高弾性層（PET、発泡PET層）
３：柔らかい層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing method for flattening a semiconductor substrate, and in particular, a fine pattern is formed on a semiconductor wafer, and polishing used for a polishing step for flattening fine irregularities of the pattern. It is about a pad.
[0002]
[Prior art]
In general, semiconductor wafers are mirror-polished by so-called chemical mechanical polishing and planarization of interlayer insulating films and conductive films in the finishing process and multilayer wiring process in devices. . In such polishing, characteristics such as uniformity of the polishing amount over the entire surface of the wafer, selective polishing of convex portions of uneven steps, and flatness after polishing of uneven portions are required. In order to meet these requirements, as a polishing pad, the following structures have been developed and studied.
[0003]
(1) A synthetic leather layer as an abrasive layer laminated on an elastic polyurethane layer (US Pat. No. 3,504,457)
(2) Containing a polyurethane-impregnated nonwoven fabric bonded to a foamed polyurethane layer (Japanese Patent Laid-Open No. 6-21028)
(3) A polishing surface is provided, and a rigid element of a selected thickness and rigidity is provided adjacent to the polishing surface, and the rigidity is applied to apply a substantially uniform force to the rigid element. An elastic element is provided adjacent to the element, and the rigid element and the elastic element impart an elastic bending force to the polishing surface to induce a controlled bending on the polishing surface, which is applied to the workpiece. A polishing pad that conforms to the overall shape of the surface and maintains a controlled stiffness with respect to the local shape of the workpiece surface. (Japanese Patent Laid-Open No. 06-077185)
▲ 4 ▼ and large surface A of the longitudinal elastic modulus E _A, and a small lower layer B modulus of longitudinal elasticity E _B, both layers A, large intermediate layer of at least longitudinal elastic modulus than the layer B between the B A polishing cloth provided with M (Japanese Patent Laid-Open No. 10-156724)
(5) A pad in which the intermediate layer is divided by the constitution of the polishing layer, the intermediate layer having higher elasticity than the polishing layer, and the soft underlayer (Japanese Patent Laid-Open No. 11-48131)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The various polishing pads described above have the following problems.
(1) With this method, the elastic polyurethane layer plays the role of making the load applied to the wafer uniform with respect to the uniformity of the entire surface, but since the outermost polishing layer uses soft synthetic leather, scratches, etc. However, there is a problem that the flattening characteristics in a minute region are not good.
(2) In the lamination of polyurethane and non-woven fabric, the non-woven fabric layer plays the same role as the elastic polyurethane layer of (1) described above and obtains uniformity. In addition, since the polishing layer also has a hard foamed polyurethane layer, it has superior planarization characteristics compared to synthetic leather. In polishing, the required level has not been reached. Further, the planarization characteristics can be improved by further increasing the hardness of the hard urethane layer, but in this case, the occurrence of scratches is not practical.
(3) For the structure of the polishing layer, rigid layer, and elastic layer, the surface polishing layer has an appropriate hardness that does not cause scratches, and has a flattening characteristic that deteriorates without increasing the hardness. It is the thing of the structure improved by. This solves the problem of the method {circle around (2)}. In this case, the thickness of the polishing layer is specified to be 0.003 inches or less, and when this thickness is actually used, the polishing layer There is also a drawback that the product life is short.
(4) The basic concept of this system is the same as that of the above-mentioned system (3), and the range of elastic modulus of each layer is limited to obtain a more efficient range. There is virtually no means of realization and it is difficult to make a polishing pad.
{Circle around (5)} In this method, the basic idea is the same as in {circle around (3)} above, but the intermediate rigid layer is divided into a predetermined size in order to further improve the uniformity within the wafer surface. However, this dividing step is costly and an inexpensive polishing pad cannot be supplied.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a fine pattern is formed on a semiconductor wafer, and in a polishing pad used in a polishing process for flattening fine irregularities of the pattern, the uniformity of the polishing amount in the entire surface of the wafer and the fine region The present invention provides a semiconductor wafer polishing pad that meets the conflicting demands of the unevenness flattening characteristics of the semiconductor wafer and that generates little scratches.
[0006]
That is, the present invention provides a polishing pad used for polishing a semiconductor wafer having a pattern formed on its surface and having fine irregularities, and the outermost surface layer as a polishing layer of the pad has an Asker D hardness of 45 or more and less than 65. There is a polyurethane foam layer, a resin layer (second layer) having an elastic modulus larger than that of the outermost surface layer adjacent to the polishing layer, and the second layer on the side opposite to the polishing layer of the second layer The semiconductor wafer polishing pad is characterized by a structure in which a sufficiently softer layer (third layer) is laminated. As the outermost surface layer, a polyurethane foam is used to hold a slurry, and a material having an Asker D hardness of 45 or more and less than 65 that does not generate scratches is selected. Preferably, the thickness of the outermost surface layer polyurethane foam is 0.2 mm or more and less than 1 mm.
[0007]
The polyurethane resin used for the outermost surface layer of the present invention is composed of an isocyanate-terminated urethane prepolymer and an organic diamine compound, and the isocyanate-terminated urethane prepolymer is composed of a polyisocyanate, a high-molecular polyol and a low-molecular polyol. Examples of polyisocyanates include 2,4- and / or 2,6-diisocyanatotoluene, 2,2'-, 2,4'- and / or 4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 1,5 Naphthalene diisocyanate, p- and m-phenylene diisocyanate, dimeryl diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenyl-4,4'-diisocyanate, 1,3- And 1,4-tetramethylxylidene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, cyclohexane-1,3- and 1,4-diisocyanate, 1-isocyanato-3-isocyanate Natomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane (= isophorone diisocyanate), bis- (4 -Isocyanatocyclohexyl) methane (= hydrogenated MDI), 2- and 4-isocyanatocyclohexyl-2'-isocyanatocyclohexylmethane, 1,3- and 1,4-bis- (isocyanatomethyl) -cyclohexane, bis -(4-isocyanato-3-methylcyclohexyl) methane, and the like. Examples of the polymer polyol include hydroxy-terminated polyesters, polycarbonates, polyester carbonates, polyethers, polyether carbonates, polyester amides, etc. Polyethers and polycarbonates having good hydrolyzability are preferred, and polyethers are particularly preferred from the viewpoint of cost and melt viscosity. Polyether polyols include reaction products of starting compounds having reactive hydrogen atoms with alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, tetrahydrofuran, epichlorohydrin or mixtures of these alkylene oxides. Is mentioned. Starting compounds having reactive hydrogen atoms include water, bisphenol A and the divalent alcohols described above to produce polyester polyols.
[0008]
Further, as the polycarbonate having a hydroxy group, for example, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene Diols such as glycol and / or polytetramethylene glycol and phosgene, diallyl carbonate (eg diphenyl carbonate) or cyclic carbonate (eg propylene carbonate) And a reaction product with G). Examples of the polyester polyol include a reaction product of a divalent alcohol and a dibasic carboxylic acid. In order to improve hydrolysis resistance, a longer distance between ester bonds is preferable. A combination of long chain components is desirable. The divalent alcohol is not particularly limited, but examples thereof include ethylene glycol, 1,3- and 1,2-propylene glycol, 1,4- and 1,3- and 2,3-butylene glycol. -L, 1,6-hexane glycol, 1,8-octanediol, neopentyl glycol, cyclohexane dimethanol, 1,4-bis- (hydroxymethyl) -cyclohexane, 2-methyl-1 , 3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol , Tripropylene glycol, dibutylene glycol and the like.
[0009]
As the dibasic carboxylic acid, there are aliphatic, alicyclic, aromatic and / or heterocyclic ones. From the necessity of making the terminal NCO prepolymer to be liquid or low melt viscosity, An alicyclic group is preferred, and in the case of applying an aromatic system, combined use with an aliphatic or alicyclic group is preferred. Examples of these carboxylic acids include, but are not limited to, succinic acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid (o-, m-, p-), dimer-fatty acids such as oleic acid and the like. These polyester polyols may have a part of carboxyl end groups. For example, a lactone such as ε-caprolactone or a polyester of a hydroxycarboxylic acid such as ε-hydroxycaproic acid can be used.
[0010]
Examples of the low molecular polyol include the dihydric alcohol used to produce the polyester polyol described above. The low molecular polyol of the present invention includes diethylene glycol, 1,3-butylene glycol, 3 It is preferable to use any one of methyl-1,5-pentanediol and 1,6-hexamethylene glycol or a mixture thereof. When ethylene glycol or 1,4-butylene glycol, which is a low molecular polyol other than the present invention, is used, the reactivity at the time of cast molding becomes too fast, or the hardness of the finally obtained polyurethane abrasive molding increases. Therefore, the abrasive of the present invention becomes brittle and the IC surface is easily damaged. On the other hand, when a dihydric alcohol having a longer chain than 1,6-hexamethylene glycol is used, the reactivity at the time of casting and the hardness of the polyurethane abrasive molded product finally obtained can be obtained. Although it is too expensive, it is not practical.
[0011]
The isocyanate component is appropriately selected according to the pot life required at the time of cast molding, and the terminal NCO prepolymer to be produced needs to have a low melt viscosity. Applied at.
Specific examples thereof include, but are not limited to, 2,4- and / or 2,6-diisocyanatotoluene, 2,2'-, 2,4'- and / or 4,4'-diisocyanate. Natodiphenylmethane, 1,5-naphthalene diisocyanate, p- and m-phenylene diisocyanate, dimeryl diisocyanate, xylylene diisocyanate, diphenyl-4,4'-diisocyanate 1,3- and 1,4-tetramethylxylidene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, cyclohexane-1,3- and 1,4-diisocyanate, -Isocyanato-3-isocyanatomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane (= isophorone diisocyanate), bis -(4-isocyanatocyclohexyl) methane (= hydrogenated MDI), 2- and 4-isocyanatocyclohexyl-2'-isocyanatocyclohexylmethane, 1,3- and 1,4-bis- (isocyanatomethyl)- And cyclohexane, bis- (4-isocyanato-3-methylcyclohexyl) methane, and the like. The organic diamine compound used in the present invention is not particularly limited. For example, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, chloroaniline-modified dichlorodiaminodiphenylmethane, 1,2-bis (2- Aminophenylthio) ethane, trimethylene glycol-di-p-aminobenzoate, 3,5-bis (methylthio) -2,6-toluenediamine and the like.
[0012]
In addition, a silicone surfactant is preferably added to the polyurethane resin layer used in the present invention for the purpose of controlling the foamed state. The amount of the surfactant to be added is preferably the minimum amount capable of appropriately controlling the foaming state, but is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, still more preferably 5% or less and 0.5% or more based on the total amount of the urethane polymer. . When the amount of the surfactant is larger than this, the urethane resin becomes soft and the planarization characteristics deteriorate. Moreover, when the amount of the surfactant is less than this range, a good foamed state cannot be obtained. Any silicone surfactant may be used in the present invention, but a dimethylpolysiloxane-polyoxyalkyl copolymer is preferred.
[0013]
Furthermore, the optimum cell diameter contained in the polyurethane foam, which is the outermost surface layer in the present invention, preferably has an average cell diameter of 10 μm to 50 μm. When the average cell diameter of the foam is within this range, the retention of the slurry is improved, and as a result, the polishing rate is improved. When the bubble diameter is out of this range, the polishing rate is significantly reduced.
In the present invention, a layer having a higher elastic modulus than the outermost surface layer is provided adjacent to the outermost surface polishing layer. For this reason, even if the polishing layer is a soft layer that does not generate scratches, the adjacent second layer compensates for the softness, and sufficient planarization characteristics can be obtained. The layer having a higher elastic modulus than the outermost surface layer adjacent to the outermost polishing layer is preferably a polyester film, and more preferably a biaxially stretched polyester film. The thickness of this layer is preferably 0.2 mm or more and less than 0.5 mm. When the thickness of the same layer is smaller than this range, sufficient planarization characteristics in a minute region cannot be obtained. If it is larger than this range, planarization characteristics can be obtained, but uniformity over the entire wafer surface cannot be obtained.
[0014]
Furthermore, in the present invention, the polyester film used for the elastic layer preferably has a dynamic elastic modulus of 1 GPa or more. When the elastic modulus is smaller than this value, sufficient flattening characteristics cannot be obtained as in the case where the thickness is reduced. Further, it is desirable that the dynamic elastic modulus of the high elastic layer used in the present invention is stable in the range of 20 ° C to 80 ° C. In the CMP process, the temperature of the processed surface may rise due to frictional heat of polishing or reaction heat of chemicals. For this reason, in order to obtain stable polishing, the characteristics are stable within the above temperature range. It is preferable. In the present invention, in order to increase the thickness of the polyester film to be used, a foam type polyester film may be used.
[0015]
In the present invention, it is essential to provide a softer layer (lower elastic modulus) than the outermost surface layer and the intermediate elastic layer on the third layer facing the surface polishing layer with the elastic intermediate layer as the center. Thereby, the uniformity of the polishing rate over the entire wafer surface can be maintained. The third layer is preferably made of a nonwoven fabric, a polyurethane-impregnated nonwoven fabric, a foamed polyurethane, or an isoprene rubber resin, and particularly preferably an isoprene rubber resin. When these materials are used, the preferred thickness of the third layer is not less than 0.5 mm and not more than 2 mm, and the preferred compression rate is not less than 10% and not more than 40%. When this layer is within the above range, the polishing pad is deformed corresponding to the waviness of the wafer on which the fine pattern is formed, and good uniformity can be obtained. If the thickness is less than this range or the compression ratio is small, the polishing pad cannot follow the waviness of the wafer and uniformity cannot be obtained. If the thickness is greater than or equal to this range or the compression ratio is greater than this range, a sufficient load cannot be applied to the wafer, and a stable polishing rate cannot be obtained.
[0016]
In the present invention, the outermost surface layer, the second layer and the third layer following the outermost layer may be laminated by any method, but preferably those bonded by a double-sided tape. Thereby, it becomes possible to form a laminated body easily. In this case, the peel strength of each layer is preferably 300 g / cm or more. If the peel strength is less than this, there is a risk that the wafer is peeled off at a part of the bonded portion of the polishing pad laminated during polishing.
In the present invention, if necessary, mechanical surface processing such as grooving, punching, embossing, and heat fressing may be performed for the purpose of holding and supplying slurry to the outermost polishing layer. In particular, as such surface processing, groove processing, punch hole processing and a combination thereof are suitable.
[0017]
【Example】
Example 1
3000 parts by weight of a polyether urethane prepolymer (Adiprene L-325 made by Uniroyal) and a foam stabilizer (dimethylpolysiloxane / polyoxyalkyl copolymer Toray Dow Corning Silicone SH192) in a container Add 370 parts by weight, stir at about 900 rpm with a stirrer to make a foamed solution, then replace the stirrer and stir 770 parts by weight of the curing agent (4,4'-methylene-bis [2-chloroaniline]) After stirring for about 1 minute, the mixture was poured into a pan-type open mold and post-cured in an oven at 10 ° C for 6 hours to produce a foamed polyurethane block.The resulting foamed polyurethane has Asker D hardness. And the average bubble diameter was 40 μm.
Next, this foamed polyurethane block was sliced to a thickness of 0.3 mm with a slicer (VGW-125, manufactured by Amitech) while being heated to about 50 ° C. to obtain a surface-polished sheet. Using the double-sided tape (Sekisui Chemical Co., Ltd. double tack tape # 5782) on the surface polishing sheet obtained, a transparent polyester film with a thickness of 250 μm, which is a resin layer with high elastic modulus (E5000 dynamic elastic modulus, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) 1.5GPa).
As the lowermost soft layer, a non-woven fabric having a basis weight of 200 g / m ² using 3.5 denier polyester fibers was impregnated with 30 wt% of a water-dispersed polyurethane emulsion and dried. This nonwoven fabric layer had a compression rate of 18%. This non-woven fabric is laminated with the double-sided tape (Sekisui Chemical Co., Ltd. double-tack tape # 5782) again on the laminate of the polishing layer and the polyester film produced previously, and further double-sided tape (Sekisui Chemical Co., Ltd.). A double-tuck tape # 5673FW) was bonded to complete the polishing pad. The adhesive strength of each layer bonded with the double-sided tape was 600 g / cm or more. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the polishing pad obtained. The compression rate was measured at 25 ° C. using a cylindrical indenter having a diameter of 5 mm with TMA manufactured by MAC Science.
Compression rate (%) = 100 (T1-T2) / T1
T1: Thickness after applying a load of 30 kPa (300 g / cm ² ) from an unloaded state for 60 seconds.
T2: Thickness after applying a load of 180 kPa from the state of T1 for 60 seconds.
[0018]
The polishing characteristics of the obtained polishing pad were evaluated using a silicon wafer on which an oxide film was deposited using a CMP polishing apparatus (SPP-600S manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd.). At this time, as a slurry, while a silica slurry adjusted to pH 11 (RD97001 manufactured by Fujimi Incorporated) was flowed at a flow rate of 150 g / min, a polishing load was 300 g / cm ² , a polishing pad was rotated at 25 rpm, and a wafer was rotated at 27 rpm. A polishing experiment was conducted. The wafer used for the evaluation was a 6-inch silicon wafer deposited with a thermal oxide film of 1 μm, and the average polishing rate when 0.5 μm was polished was determined. At this time, 28 points in each plane of the wafer were measured to evaluate the uniformity within the wafer plane. The wafer in-plane uniformity was calculated as uniformity = (maximum film thickness−minimum film thickness) / (2 × average film thickness) × 100.
In the evaluation of planarization characteristics, after depositing a thermal oxide film of 0.5 μm on a 6-inch silicon wafer, performing a predetermined patterning, depositing an oxide film of 1 μm by p-TEOS, a pattern with an initial step of 0.5 μm An attached wafer was manufactured, this wafer was polished under the above-mentioned conditions, and after polishing, each step was measured to evaluate the planarization characteristics. Two steps were evaluated as the flattening characteristics. One is a local step, which is a step in a pattern in which 500 μm wide lines are arranged in a 50 μm space, and the other is the amount of scraping at the bottom of the space in a 100 μm equally spaced line and space. Examined.
Table 1 shows the characteristics obtained in this example. It was found that the polishing rate was high and stable, the uniformity was as good as 10% or less, and the planarization characteristics were extremely excellent.
[0019]
Example 2
In Example 1, production and evaluation were performed in the same manner except that the thickness of the surface polyurethane polishing layer was sliced to 0.8 mm. The evaluation results are also shown in Table 1. As with Example 1, the polishing rate was high and stable, the uniformity was good at 10% or less, and the flattening characteristics were extremely excellent.
Example 3
Production and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that the intermediate high-elasticity layer was changed from a transparent polyester film to a foamed polyester film having a thickness of 380 μm (Crispa dynamic elastic modulus 1.2 GPs manufactured by Toyobo Co., Ltd.). The evaluation results are also shown in Table 1. As with Example 1, the polishing rate was high and stable, the uniformity was good at 10% or less, and the flattening characteristics were extremely excellent.
[0020]
Example 4
In Example 1, it manufactured similarly and evaluated except the thickness of the transparent polyester film of the intermediate | middle high elastic layer having been 200 micrometers. The evaluation results are also shown in Table 1. As with Example 1, the polishing rate was high and stable, the uniformity was good at 10% or less, and the flattening characteristics were extremely excellent.
Example 5
A styrene-butadiene copolymer as a polymer, lauryl methacrylate as a monomer and benzyl dimethyl ketal as a photoinitiator, and a suitable amount of liquid isoprene as a plasticizer are blended, melt mixed in a twin screw extruder, and then formed into a sheet by a T-die. A rubber-like sheet having a thickness of 1 mm was obtained by irradiation with UV light. The compression ratio of this sheet was 20%.
In Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 by using this rubber-like sheet instead of the polyurethane-impregnated nonwoven fabric as the lowermost soft layer. The evaluation results are also shown in Table 1. As with Example 1, the polishing rate was high and stable, the uniformity was good at 10% or less, and the flattening characteristics were extremely excellent.
[0021]
Example 6
Production and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except that the stirring speed was 840 rpm when mixing the prepolymer and the foam stabilizer in Example 1. The average cell diameter of the obtained urethane foam was 50 μm. The evaluation results are also shown in Table 1. As with Example 1, the polishing rate was high and stable, the uniformity was good at 10% or less, and the flattening characteristics were extremely excellent.
Comparative Example 1
In Example 1, production and evaluation were performed in the same manner except that the thickness of the surface polyurethane polishing layer was sliced to 1.5 mm. The evaluation results are also shown in Table 1, but the uniformity was slightly deteriorated and the planarization characteristics were also slightly deteriorated.
[0022]
Comparative Example 2
In Example 1, production and evaluation were performed in the same manner except that the thickness of the surface polyurethane polishing layer was sliced to 0.1 mm. The evaluation results are also shown in Table 1. Both the uniformity and planarization characteristics were improved, but the number of wafers processed was about 10, and the surface polyurethane polishing layer was polished down and a hole was formed.
Comparative Example 3
In Example 1, production and evaluation were the same except that the intermediate high-elasticity layer was changed from a transparent polyester film to a stainless steel foil (SUS304 stainless steel sheet) having a thickness of 100 μm. The evaluation results are also shown in Table 1. The flattening characteristics were good, but the uniformity was somewhat poor.
[0023]
Comparative Example 4
In Example 1, the prepolymer and the foam stabilizer were mixed and stirred at a rotation speed of 360 rpm, and production and evaluation were performed in the same manner as in Example 1 except for that. The average cell diameter of the obtained urethane foam was 100 μm. The evaluation results are also shown in Table 1. The flatness and uniformity are almost the same as in Example 1, but the polishing rate has been reduced.
[0024]
[Table 1]

[0025]
【The invention's effect】
By using the polishing pad of the present invention for various types of polishing, it is possible to obtain an object to be polished having excellent flatness and uniformity while maintaining a high polishing rate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a polishing pad according to the present invention.
1: Surface polishing layer (foamed polyurethane)
2: High elastic layer (PET, foamed PET layer)
3: Soft layer

Claims

A polishing pad used for polishing a semiconductor wafer having a pattern formed on its surface and having fine irregularities, wherein the outermost surface layer as a polishing layer of the pad is a polyurethane foam layer having an Asker D hardness of 45 or more and less than 65 There is a resin layer (second layer) having an elastic modulus larger than that of the polyurethane foam layer adjacent to the polyurethane foam layer, and the second layer on the side opposite to the polyurethane foam layer of the second layer. A pad for polishing a semiconductor wafer, characterized in that a layer (third layer) having a lower elastic modulus is laminated.

2. The semiconductor wafer polishing pad according to claim 1, wherein the second layer is a polyester film.

2. The semiconductor wafer polishing pad according to claim 1, wherein the third layer is a nonwoven fabric, a polyurethane-impregnated nonwoven fabric, a foamed polyurethane, or an isoprene rubber-based resin.

2. The semiconductor wafer polishing pad according to claim 1, wherein the thickness of the polyurethane foam layer as the outermost surface layer is 0.2 mm or more and less than 1 mm.

3. The semiconductor wafer polishing pad according to claim 2, wherein the polyester film has a thickness of 0.2 mm or more and less than 0.5 mm.

4. The semiconductor wafer polishing pad according to claim 3, wherein the thickness of the third layer is not less than 0.5 mm and not more than 2 mm.

According to claim 2 or claim 5, a semiconductor wafer polishing pad, wherein the dynamic elastic modulus of the polyester film is not less than 1 GPa.

According to claim 3 or claim 6, the semiconductor wafer polishing pad, wherein the compression ratio of the third layer is 10% to 40%.

8. The semiconductor wafer polishing pad according to claim 2, 5, or 7, wherein the polyester film is a foam.

According to claim 1 or claim 4, a semiconductor wafer polishing pad, wherein the average cell diameter of the polyurethane foam layer which is the uppermost surface layer is 50μm or less from 10 [mu] m.

11. The semiconductor wafer polishing pad according to claim 1, wherein the outermost surface layer, the second layer and the third layer following the outermost surface layer are bonded to each other with a double-sided tape.

The pad for polishing a semiconductor wafer according to claim 11, wherein the peel strength in each layer of the double-sided tape is 2.9 N / cm (300 g / cm) or more.