JP3849582B2

JP3849582B2 - Polishing pad and multilayer polishing pad

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Publication number: JP3849582B2
Application number: JP2002162142A
Authority: JP
Inventors: 浩司志保; 亨長谷川; 信夫川橋
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2022-06-03
Also published as: JP2004009156A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨パッド及び複層型研磨パッドに関する。更に詳しくは、研磨面側に、特定の形状の溝を有する研磨パッドに関する。本発明は、半導体装置の製造において広く利用される。特に半導体ウェハ等の表面の化学機械研磨等において好適である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、優れた平坦性を有する表面を形成することができる研磨方法として、ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ（ＣＭＰ）が注目されている。ＣＭＰでは研磨パッドと被研磨面とを摺動させながら、研磨パッド表面に砥粒が分散された水系分散体であるスラリーを上方から流下させて研磨が行われる。このＣＭＰにおいては、研磨パッドの性状及び特性等により研磨結果は大きく左右されることが知られている。
【０００３】
この研磨パッドとして、その表面に溝を設けることにより研磨速度及び研磨結果を向上させる技術が、特開平１１−７０４６３号公報、特開平８−２１６０２９号公報及び特開平８−３９４２３号公報等に開示されている。しかし、これらの技術を用いても未だ十分にスクラッチを防止できない場合がある。
また、発泡体を用いずにポアを形成できる研磨パッドとして、特表平８−５００６２２号公報、特開２０００−３４４１６号公報、特開２０００−３３５５２号公報及び特開平２００１−３３４４５５号公報等に開示された技術が知られている。しかし、これらの技術を用いても研磨時にポアが塞がることを抑制できない場合や、ドレッシング後にポアが塞がることを抑制できない場合があり、これにより研磨速度を十分に向上できない場合がある。更に、スラリーを研磨パッド上に十分に均一に分布させられない場合があり、これにより研磨速度を十分に向上させることができず、十分に均質な被研磨面が得られない場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の問題点を解決するものであり、スクラッチの発生を特に効果的に抑制することができる研磨パッド及び複層型研磨パッドを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の研磨パッドは、研磨面側に複数の環状の溝を有し、該溝の内面の表面粗さが２０μｍ以下であり、化学機械研磨に用いることを特徴とする。
また、上記溝が同心円状に配設されている研磨パッドとすることができる。
更に、上記溝は、深さが０．１ｍｍ以上、幅が０．１ｍｍ以上であり、且つ隣り合う溝の間の最小距離が０．０５ｍｍ以上である研磨パッドとすることができる。
また、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、該非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子とを有する研磨パッドとすることができる。
更に、上記溝は、切削及び／又は型成形により形成された研磨パッドとすることができる。
【０００６】
本発明の複層型研磨パッドは、研磨面側に開口し、且つ内面の表面粗さが２０μｍ以下である複数の環状の溝又は複数の環状の貫通孔を有する研磨層と、該研磨層の裏面側に配された支持層とを備え、化学機械研磨に用いることを特徴とする。
また、上記溝又は上記貫通孔は、同心円状に配設されている複層型研磨パッドとすることができる。
更に、上記溝又は上記貫通孔は、深さが０．１ｍｍ以上、幅が０．１ｍｍ以上であり、且つ隣り合う上記溝又は上記貫通孔の間の最小距離が０．０５ｍｍ以上である研磨パッドとすることができる。
また、上記研磨層は、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、該非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子とを有する複層型研磨パッドとすることができる。
更に、上記溝又は上記貫通孔は、切削及び／又は型成形により形成された複層型研磨パッドとすることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
上記「溝」は、研磨パッドの研磨面側に開口する。この溝は、研磨時に供給されるスラリーを保持し、スラリーを研磨面により均一に分配する機能を有する。更に、研磨により生じた摩耗屑や使用済みスラリー等の廃棄物を一時的に滞留させ、この廃棄物を外部へ排出するための排出経路となる機能を有する。
【０００８】
この溝は上記「環状」であればよく、その平面形状は特に限定されないが、例えば、円形、多角形（三角形、四角形、五角形等）、楕円形などとすることができる。また、研磨パッド上に形成されている溝の数は２本以上であれば特に限定されない。更に、これらの溝の配置も特に限定されないが、例えば、各溝が同心状（同心円状等）に配置されたもの（図１参照）、各溝が偏心して配置されたもの（図２参照）、一つの環状の溝で囲まれた研磨面の内側に複数の他の環状の溝が配置されたもの等とすることができる。これらの中でも、各溝が同心状に配置されたものが好ましく、更には、同心円状（複数の円形の溝が同心状に配置された状態）に配置されている研磨パッドがより好ましい。同心状に配置されている研磨パッドは他のものに比べて上記機能に優れる。また、同心円状であることにより、更にこれらの機能に優れ、また、溝の作製もより容易である。
一方、溝の幅方向における断面形状は特に限定されないが、例えば、平坦な側面と底面とにより形成された形状、Ｕ字形状、Ｖ字形状等とすることができる。
【０００９】
この溝の大きさは特に限定されないが、例えば、溝の幅（図３における２２）は０．１ｍｍ以上（より好ましくは０．１〜５ｍｍ、更に好ましくは０．２〜３ｍｍ）であることが好ましい。通常、幅が０．１ｍｍ未満である溝を形成するのは困難となる傾向にある。また、溝の深さは０．１ｍｍ以上（より好ましくは０．１〜２．５ｍｍ、更に好ましくは０．２〜２．０ｍｍ）であることが好ましい。溝の深さが０．１ｍｍ未満では研磨パッドの寿命が過度に短くなるため好ましくない。更に、溝の間隔は、隣り合う溝の間の最小距離（図３における２３）が０．０５ｍｍ以上（より好ましくは０．０５〜１００ｍｍ、更に好ましくは０．１〜１０ｍｍ）であることが好ましい。この最小距離が０．０５ｍｍ未満である溝を形成するのは困難となる傾向にある。また、溝の幅と隣り合う溝の間の距離との和であるピッチ（図３における２１）は０．１５ｍｍ以上（より好ましくは０．１５〜１０５ｍｍ、更に好ましくは０．６〜１３ｍｍ）であることが好ましい。
上記各好ましい範囲は各々の組合せとすることができる。即ち、例えば、幅が０．１ｍｍ以上、深さが０．１ｍｍ以上且つ上記最小距離が０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、幅が０．１〜５ｍｍ、深さが０．１〜２．５ｍｍ且つ上記最小距離が０．１５〜１０５ｍｍであることがより好ましく、幅が０．２〜３ｍｍ、深さが０．２〜２．０ｍｍ且つ上記最小距離が０．６〜１３ｍｍであることが更に好ましい。
【００１０】
また、溝の内面の上記「表面粗さ」は２０μｍ以下（好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、通常０．０５μｍ以上）である。この表面粗さが２０μｍ以下であることにより研磨時のスクラッチを効果的に防止できる。尚、この表面粗さは後述する測定方法による値であり、本発明の研磨パッドの少なくとも使用前におけるものである。
【００１１】
溝の内面の表面粗さが２０μｍ以下ということは、大きな凹凸がない状態である。大きな凹凸がある場合、特に大きな凸部（例えば、溝の形成時に生じる削り残し等からなる）は、研磨中に脱離し、これがスクラッチの原因となる。更に、この脱離した凸部が研磨中の圧力や摩擦熱等により圧縮される等して形成される異物や、脱離した凸部と研磨屑、スラリー中の固形分等とが作用等して形成される異物等によってもスクラッチを生じる場合がある。また、ドレッシング時にもこれらの凸部は脱離して同様な不具合を招く場合がある。
また、表面粗さが２０μｍ以下であるとスクラッチを防止できることに加えて、上記溝としての機能、特に、スラリーを研磨面に分配する機能及び廃棄物を外部へ排出する機能が特に効率よく発揮される。
【００１２】
この表面粗さは、使用前の研磨パッドの表面の異なる３視野について表面粗さを測定できる測定器等を用いて各々平均表面粗さを測定し、得られた３つの平均表面粗さから求めた平均値である。用いる測定器等は特に限定されず、例えば、三次元表面構造解析顕微鏡、走査型レーザー顕微鏡、電子線表面携帯解析装置等の光学式表面粗さ測定器や、触針式表面粗さ計等の接触式表面粗さ測定器を用いることができる。
【００１３】
尚、研磨面にはこれらの環状の溝以外にも、他の形状の溝や凹部を備えることもできる。他の形状の溝としては、例えば、研磨パッドの径方向に平面形状が直線である溝（通常、環状の溝と交差する）を挙げることができる。また、凹部としては、円形や多角形等の平面形状で開口する凹部（ドットパターン）を挙げることができる。
【００１４】
この溝を備える研磨パッドは、研磨パッドとしての機能を発揮できればどのようなものから構成されていてもよい。しかし、研磨パッドとしての機能の中でも、特に、研磨時にスラリーを保持し、研磨屑を一時的に滞留させる等の機能を有するポアが研磨時までに形成されていることが好ましい。このため、水溶性粒子と水溶性粒子が分散された非水溶性マトリックスとを備えるか、又は、空洞が分散して形成された非水溶性マトリクス材（発泡体等）を備えることが好ましい。
このうち、前者は、水溶性粒子が研磨時にスラリー（媒体分と固形分とを含有する）の水系媒体分と接触し、溶解又は膨潤して脱離する。そして、脱離により形成されたポアにスラリーを保持できる。一方、後者は、空洞として予め形成されているポアにスラリーを保持できる。
【００１５】
上記「非水溶性マトリックス」を構成する材料は特に限定されないが、所定の形状及び性状への成形が容易であり、適度な硬度や、適度な弾性等を付与できることなどから、通常、有機材料を用いる。この有機材料としては、熱可塑性樹脂、エラストマー、ゴム（架橋ゴム）及び硬化樹脂（熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等、熱、光等により硬化された樹脂）等を単独又は組み合わせて用いることができる。
【００１６】
このうち、熱可塑性樹脂としては、１，２−ポリブタジエン樹脂、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂｛（メタ）アクリレート系樹脂等｝、ビニルエステル樹脂（アクリル樹脂を除く）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等を挙げることができる。
【００１７】
エラストマーとしては、１，２−ポリブタジエン等のジエン系エラストマー、、ポリオレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、その水素添加ブロック共重合体（ＳＥＢＳ）等のスチレン系エラストマー、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリアミド系エラストマー（ＴＰＡＥ）等の熱可塑性エラストマー、シリコーン樹脂系エラストマー、フッ素樹脂系エラストマー等を挙げることができる。
【００１８】
ゴムとしては、ブタジエン系ゴム（高シスブタジエンゴム、低シスブタジエンゴム等）、イソプレン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、スチレン−イソプレン系ゴム等の共役ジエン系ゴム、アクロルニトリル−ブタジエン系ゴム等のニトリル系ゴム、アクリル系ゴム、エチレン−プロピレン系ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム等のエチレン−α−オレフィン系ゴム及びブチルゴムや、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のその他のゴムを挙げることができる。
硬化樹脂としては、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン−ウレア系樹脂、ウレア系樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール系樹脂、ビニルエステル系樹脂等を挙げることができる。
また、これらの有機材料は、酸無水物基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基等により変性されたものであってもよい。変性により、後述する水溶性粒子や、スラリーとの親和性を調節することができる。
これらの有機材料は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１９】
更に、これらの有機材料は、その一部又は全部が架橋された架橋重合体でもよく、非架橋重合体でもよい。従って、非水溶性マトリックスは、架橋重合体のみからなってもよく、架橋重合体と非架橋重合体との混合物であってもよく、非架橋重合体のみからなってもよい。しかし、架橋重合体を含有する（架橋重合体のみ、又は架橋重合体と非架橋重合体との混合物）ことが好ましい。架橋重合体を含有することにより、上記溝の内面の表面粗さを２０μｍ以下に容易にできると共に、非水溶性マトリックスに弾性回復力が付与され、研磨時に研磨パッドにかかるずり応力による変位を小さく抑えることができる。また、研磨時及びドレッシング時に非水溶性マトリックスが過度に引き延ばされ塑性変形してポアが埋まること、更には、研磨パッド表面が過度に毛羽立つこと等を効果的に抑制できる。従って、ドレッシング時にもポアが効率よく形成され、研磨時のスラリーの保持性の低下が防止でき、更には、毛羽立ちが少なく研磨平坦性を阻害しない。尚、上記架橋を行う方法は特に限定されず、有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物等を用いた化学架橋、電子線照射等による放射線架橋などにより行うことができる。
【００２０】
この架橋重合体としては、上記有機材料の中でも架橋ゴム、硬化樹脂、架橋された熱可塑性樹脂及び架橋されたエラストマー等を用いることができる。更に、これらの中でも、多くのスラリー中に含有される強酸や強アルカリに対して安定であり、且つ吸水による軟化が少ないことから架橋熱可塑性樹脂及び／又は架橋エラストマーが好ましい。また、架橋熱可塑性樹脂及び架橋エラストマーのうちでも、有機過酸化物を用いて架橋されたものが特に好ましく、更には、架橋１，２−ポリブタジエンがより好ましい。これにより表面粗さが２０μｍ以下である溝を容易に形成することができる。
【００２１】
これら架橋重合体の含有量は特に限定されないが、非水溶性マトリックス全体の３０体積％以上（より好ましくは５０体積％以上、更に好ましくは７０体積％以上、１００体積％であってもよい）であることが好ましい。非水溶性マトリックス中の架橋重合体の含有量が３０体積％未満では十分に架橋重合体を含有する効果を発揮させることができない場合がある。
【００２２】
架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスは、ＪＩＳＫ６２５１に準じて非水溶性マトリックスからなる試験片を８０℃において破断させた場合に、破断後に残留する伸び（以下、単に「破断残留伸び」という）が１００％以下とすることができる。即ち、破断した後の標線間合計距離が破断前の標線間距離の２倍以下となる。この破断残留伸びは３０％以下（更に好ましくは１０％以下、とりわけ好ましくは５％以下、通常０％以上）であることがより好ましい。破断残留伸びが１００％を超えると、研磨時及び面更新時に研磨パッド表面から掻き取られた又は引き延ばされた微細片がポアを塞ぎ易くなる傾向にあり好ましくない。尚、この「破断残留伸び」とは、ＪＩＳＫ６２５１「加硫ゴムの引張試験方法」に準じて、試験片形状ダンベル状３号形、引張速度５００ｍｍ／分、試験温度８０℃で引張試験において試験片を破断させた場合に、破断して分割された試験片の各々の標線から破断部までの合計距離から、試験前の標線間距離を差し引いた伸びである。また、実際の研磨においては摺動により発熱するため温度８０℃における試験である。
【００２３】
上記「水溶性粒子」は、研磨パッド中において水系分散体であるスラリーと接触することにより非水溶性マトリックスから脱離する粒子である。この脱離は、スラリー中に含有される水等との接触により溶解することで生じてもよく、この水等を含有して膨潤し、ゲル状となることで生じるものであってもよい。更に、この溶解又は膨潤は水によるものばかりでなく、メタノール等のアルコール系溶剤を含有する水系混合媒体との接触によるものであってもよい。
【００２４】
この水溶性粒子は、ポアを形成する効果以外にも、研磨パッド中においては、研磨パッドの押し込み硬さを大きくする効果を有する。即ち、例えば、水溶性粒子を含有することにより本発明の研磨パッドのショアＤ硬度は３５以上（より好ましくは５０〜９０、更に好ましくは６０〜８５、通常１００以下）にすることができる。ショアＤ硬度が３５以上であると、被研磨体に負荷できる圧力を大きくでき、これに伴い研磨速度を向上させることができる。更に加えて、高い研磨平坦性が得られる。従って、この水溶性粒子は、研磨パッドにおいて十分な押し込み硬さを確保できる中実体であることが特に好ましい。
【００２５】
この水溶性粒子を構成する材料は特に限定されないが、例えば、有機系水溶性粒子及び無機系水溶性粒子を挙げることができる。有機系水溶性粒子としては、糖類（でんぷん、デキストリン及びシクロデキストリン等の多糖類、乳糖、マンニット等）、セルロース類（ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース等）、蛋白質、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキサイド、水溶性の感光性樹脂、スルフォン化ポリイソプレン、スルフォン化ポリイソプレン共重合体等から形成されたものを挙げることができる。更に、無機系水溶性粒子としては、酢酸カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、リン酸カリウム、硝酸マグネシウム等から形成されたものを挙げることができる。これらの水溶性粒子は、上記各材料を単独又は２種以上を組み合わせて用いることができる。更に、所定の材料からなる１種の水溶性粒子であってもよく、異なる材料からなる２種以上の水溶性粒子であってもよい。
【００２６】
また、水溶性粒子の平均粒径は０．１〜５００μｍ（より好ましくは０．５〜１００μｍ）とすることが好ましい。即ち、ポアの大きさは０．１〜５００μｍ（より好ましくは０．５〜１００μｍ）であることが好ましい。水溶性粒子の平均粒径が０．１μｍ未満であると、形成されるポアの大きさが使用する砥粒より小さくなるためスラリーを十分に保持できる研磨パッドが得難くなる傾向にある。一方、５００μｍを超えると、形成されるポアの大きさが過大となり得られる研磨パッドの機械的強度及び研磨速度が低下する傾向にある。
【００２７】
この水溶性粒子の含有量は、非水溶性マトリックスと水溶性粒子との合計を１００体積％とした場合に、水溶性粒子は１０〜９０体積％（より好ましくは１５〜６０体積％、更に好ましくは２０〜４０体積％）であることが好ましい。水溶性粒子の含有量が１０体積％未満であると、得られる研磨パッドにおいてポアが十分に形成されず研磨速度が低下する傾向にある。一方、９０体積％を超えて水溶性粒子を含有する場合は、得られる研磨パッドにおいて研磨パッド内部に存在する水溶性粒子が膨潤又は溶解することを十分に防止でき難くなる傾向にあり、研磨パッドの硬度及び機械的強度を適正な値に保持し難くなる。
【００２８】
また、水溶性粒子は、研磨パッド内において表層に露出した場合にのみ水溶し、研磨パッド内部では吸湿し、更には膨潤しないことが好ましい。このため水溶性粒子は最外部の少なくとも一部に吸湿を抑制する外殻を備えることができる。この外殻は水溶性粒子に物理的に吸着していても、水溶性粒子と化学結合していても、更にはこの両方により水溶性粒子に接していてもよい。このような外殻を形成する材料としては、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリシリケート等を挙げることができる。尚、この外殻は水溶性粒子の一部のみに形成されていても十分に上記効果を得ることができる。
【００２９】
上記非水溶性マトリックスは、水溶性粒子との親和性並びに非水溶性マトリックス中における水溶性粒子の分散性を制御するため、相溶化剤を含有することができる。相溶化剤としては、酸無水物基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、オキサゾリン基及びアミノ基等により変性された重合体、ブロック共重合体、並びにランダム共重合体、更に、種々のノニオン系界面活性剤、カップリング剤等を挙げることができる。
【００３０】
更に、非水溶性マトリックスは、上記相溶化剤以外にも、従来からスラリーに含有されている砥粒、酸化剤、アルカリ金属の水酸化物、酸、ｐＨ調節剤、界面活性剤及びスクラッチ防止剤等の１種又は２種以上を含有することができる。これにより研磨時に水のみを供給して研磨を行うことも可能となる。
上記砥粒としては、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア及びチタニア等からなる粒子を挙げることができる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
上記酸化剤としては、過酸化水素、過酢酸、過安息香酸、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物、過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸化合物、重クロム酸カリウム等の重クロム酸化合物、ヨウ素酸カリウム等のハロゲン酸化合物、硝酸及び硝酸鉄等の硝酸化合物、過塩素酸等の過ハロゲン酸化合物、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、並びにへテロポリ酸等が挙げられる。これらの酸化剤のうちでは、分解生成物が無害である過酸化水素及び有機過酸化物の他、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩が特に好ましい。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
【００３１】
上記アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、及び水酸化セシウム等が挙げられる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
上記酸としては有機酸及び無機酸が挙げられる。このうち有機酸としては、パラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、グルコン酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、マロン酸、ギ酸、シユウ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸及びフタル酸等が挙げられる。また、無機酸としては、硝酸、塩酸及び硫酸等が挙げられる。これら酸は１種又は２種以上を用いることができる。
【００３２】
上記界面活性剤としてはカチオン系界面活性剤及びアニオン系界面活性剤等が挙げられる。このうちアニオン系界面活性剤としては、脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩等を挙げることができる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
【００３３】
上記スクラッチ防止剤としては、ビフェノール、ビピリジル、２−ビニルピリジン及び４−ビニルピリジン、サリチルアルドキシム、ｏ−フェニレンジアミン及びｍ−フェニレンジアミン、カテコール、ｏ−アミノフェノール、チオ尿素、Ｎ−アルキル基含有（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アミノアルキル基含有（メタ）アクリルアミド、７−ヒドロキシ−５−メチル−１，３，４−トリアザインドリジン、５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、フタラジン、メラミン及び３−アミノ−５，６−ジメチル−１，２，４−トリアジン等が挙げられる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
【００３４】
また、非水溶性マトリックスは、上記相溶化剤、上記従来からスラリーに含有されている各種材料以外に、充填剤、軟化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤等の各種の添加剤を含有することができる。このうち充填剤としては炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー等の剛性を向上させる材料、及びシリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア、酸化チタン、酸化ジルコニウム、二酸化マンガン、三酸化二マンガン、炭酸バリウム等の研磨効果を備える材料等を用いてもよい。
【００３５】
本発明の研磨パッドの形状は特に限定されないが、例えば、円盤状、ベルト状、ローラー状等とすることができ、研磨装置に応じて適宜選択することが好ましい。また、使用前における研磨パッドの大きさも特に限定されないが、円盤状の研磨パッドでは、例えば、直径０．５〜５００ｃｍ（更に１．０〜２５０ｃｍ、特に２０〜２００ｃｍ）、厚さ０．１ｍｍを超え且つ１００ｍｍ以下（特に１〜１０ｍｍ）とすることができる。
【００３６】
本発明の研磨パッドの製造方法は特に限定されず、研磨パッドの有する溝の形成方法も特に限定されない。例えば、予め研磨パッドとなる研磨パッド用組成物を得、この組成物を所望の概形に成形した後、切削加工により溝を形成することができる。更に、溝となるパターンが形成された金型を用いて研磨パッド用組成物を金型成形することにより、研磨パッドの概形と共に溝を同時に形成することができる。また、金型成形によると容易に溝の内面の表面粗さを２０μｍ以下にすることができる。尚、研磨パッドが発泡体等の非水溶性マトリックス中に空洞が分散されたものである場合には、通常、非水溶性マトリックスの表面にスキン層が形成され、ポアが形成されないために用いることができない。
【００３７】
また、研磨パッド用組成物を得る方法は特に限定されないが、例えば、所定の有機材料等の必要な材料を混練機等により混練して得ることができる。混練機としては従来より公知のものを用いることができる。例えば、ロール、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機（単軸、多軸）等の混練機を挙げることができる。更に、水溶性粒子を含有する研磨パッドを得るための水溶性粒子を含有する研磨パッド用組成物は、例えば、非水溶性マトリックス、水溶性粒子及びその他の添加剤等を混練して得ることができる。但し、通常、混練時には加工し易いように加熱して混練されるが、この時の温度において水溶性粒子は固体であることが好ましい。固体であることにより、非水溶性マトリックスとの相溶性の大きさに関わらず水溶性粒子を前記の好ましい平均粒径で分散させることができる。
従って、使用する非水溶性マトリックスの加工温度により、水溶性粒子の種類を選択することが好ましい。
【００３８】
本発明の複層型研磨パッドは、（１）研磨面側に開口し且つ内面の表面粗さが２０μｍ以下である複数の環状の溝を有する研磨層と、研磨層の裏面側に配された支持層とを備えるもの、又は、（２）研磨面側に開口し且つ内面の表面粗さが２０μｍ以下である複数の環状の貫通孔を有する研磨層と、研磨層の裏面側に配された支持層とを備えるものである。
【００３９】
このうち、前者の複層型研磨パッドにおける研磨層としては、前記本発明の研磨パッドを適用することができる。
また、支持層としては、研磨層等を研磨層の裏面側で支える層である。この支持層の特性は特に限定されないが、研磨層に比べてより軟質であることが好ましい。より軟質な支持層を備えることにより、研磨層の厚さが薄い（例えば、５ｍｍ以下）場合であっても、研磨時に研磨層が浮き上がることや、研磨層の表面が湾曲すること等を防止でき、安定して研磨を行うことができる。この支持層の硬度は、研磨層の硬度の９０％以下（更には８０％以下、特に７０％以下、通常１０％以上）であることが好ましい。更には、ショアＤ硬度において７０以下（より好ましくは６０以下、更に好ましくは５０以下）であることが好ましい。
【００４０】
また、支持層は、多孔質体（発泡体）であっても、非多孔質体であってもよい。更に、その平面形状は特に限定されず、研磨層と同じであっても異なっていてもよい。この支持層の平面形状としては、例えば、円形、多角形（四角形等）などとすることができる。また、その厚さも特に限定されないが、例えば、０．１〜５ｍｍ（更に好ましくは０．５〜２ｍｍ）とすることができる。
支持層を構成する材料も特に限定されないが、所定の形状及び性状への成形が容易であり、適度な弾性等を付与できることなどから有機材料を用いることが好ましい。有機材料としては、前記研磨パッドにおける非水溶性マトリックスを構成する有機材料を適用することができる。但し、支持層を構成する有機材料は架橋重合体であっても、非架橋重合体であってもよい。
【００４１】
一方、後者の複層型研磨パッドにおける研磨層は、前記本発明の研磨パッドにおける環状の溝が、研磨面側から裏面側まで貫通した環状の貫通孔を備えるものである。この環状の貫通孔の平面形状、配置、断面形状及び大きさ（幅、隣り合う貫通孔間の最小距離及びピッチ）等は前記研磨パッドにおける溝における形状及び大きさを適用できる。尚、環状の貫通孔の大きさのうち深さは、研磨層の厚さ（例えば、前記研磨パッドの厚さを適用できる）と同じである。また、この研磨層は、裏面側で支持層等の他の層と接着又は接合等されることで、環状の貫通孔により分離された研磨層は所定の形状が保持される。また、スラリーが貫通孔を通して研磨に供されずに流出することもない。
また、支持層としては、上記支持層を適用することができる。
【００４２】
これらの本発明の複層型研磨パッドにおいては、上記支持層は１層のみを備えていてもよく、２層以上を備えていてもよい。また、この支持層と研磨層とは直接接して積層されていてもよく、他の層を介して積層されていてもよい。更に、支持層は、研磨層又は他の層に接着剤、接着材（接着テープ等）などにより接着されていてもよく、部分的に溶融されることにより一体的に接合されていもてよい。
【００４３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
［１］研磨パッドの製造
実施例１
架橋されて非水溶性マトリックスとなる１，２−ポリブタジエン（ジェイエスアール株式会社製、商品名「ＪＳＲＲＢ８３０」）８０体積部と、水溶性粒子であるβ−サイクロデキストリン（横浜国際バイオ研究所株式会社製、商品名「デキシーパールβ−１００」、平均粒径２０μｍ）２０体積部とを、１６０℃に調温されたルーダーにより混練し、白色ペレットを得た。その後、有機過酸化物（日本油脂株式会社製、商品名「パークミルＤ−４０」）０．３体積部を配合して、１２０℃にて更に混練し、次いで、混練物を金型内に押出し、１７０℃で１８分加熱し、架橋させて、直径６０ｃｍ、厚さ２．５ｍｍの円盤状の成形体を得た。その後、この成形体の一面側に切削加工機（加藤機械株式会社製）を用いて、幅が０．５ｍｍ、深さが１ｍｍ、ピッチが１．５ｍｍ（隣り合う溝の間の距離は１ｍｍとなる。）である同心円状の溝を形成した（図１参照）。
【００４４】
次いで、３次元表面構造解析顕微鏡（キヤノン株式会社製、型式「ＺｙｇｏＮｅｗＶｉｅｗ５０３２」）を用い、溝の内面の表面粗さを異なる３視野において測定した。その結果、すべての視野における表面粗さの実測値は１．１〜４．８μｍの範囲に収まっており、最大粗さは側面で４．５μｍ、底面で４．８μｍであり、表面粗さは１．８μｍであった。
更に、研磨パッドの断面を光学顕微鏡により拡大し、撮影した写真による説明図を図４に示す。
【００４５】
実施例２
架橋されて非水溶性マトリックスとなる１，２−ポリブタジエン（ジェイエスアール株式会社製、商品名「ＪＳＲＲＢ８４０」）１００体積部と、β−サイクロデキストリン（横浜国際バイオ研究所株式会社製、商品名「デキシーパールβ−１００」）にポリペプチドをコーティングしてなる水溶性粒子（平均粒径２０μｍ）１００体積部とを、１６０℃に調温されたルーダーにより混練し、白色ペレットを得た。その後、この白色ペレットに有機過酸化物（日本油脂株式会社製、商品名「パーヘキシン２５Ｂ」）０．３体積部を配合して、１２０℃にて更に混練して白色ペレットを得た。次いで、有機過酸化物が添加されたこの白色ペレットを金型内に入れ、１９０℃で１０分加熱し、架橋させて、直径６０ｃｍ、厚さ２．５ｍｍの円盤状の成形体を得た。その後、この成形体の一面側に実施例１と同じ切削加工機を用いて、幅が０．５ｍｍ、深さが０．５ｍｍ、ピッチが１．２ｍｍ（隣り合う溝の間の距離は０．７ｍｍとなる。）である同心円状の溝を形成した。
次いで、溝の内面の表面粗さを実施例１と同様に測定した。その結果、すべての視野における表面粗さの実測値は１．０〜４．２μｍの範囲に収まっており、最大粗さは側面で３．９μｍ、底面で４．２μｍであり、表面粗さは１．５μｍであった。
【００４６】
比較例１
幅が０．２５ｍｍ、深さが０．４ｍｍ、ピッチが１．５ｍｍの環状の溝を有する発泡ポリウレタン製の研磨パッド（ロデール・ニッタ株式会社製、商品名「ＩＣ１０００」）の溝の内面の表面粗さを実施例１と同様に測定した。その結果、すべての視野における表面粗さの実測値は２５〜２００μｍの範囲で大きくばらついており、表面粗さは１５０μｍであった。
更に、研磨パッドの断面を光学顕微鏡により拡大して、撮影した写真による説明図を図５に示す。
【００４７】
［２］研磨性能等の評価
実施例１、２及び比較例１の研磨パッドをそれぞれ研磨装置（ＳＦＴ社製、型式「ラップマスターＬＭ−１５」）の定盤上に装着し、定盤の回転数５０ｒｐｍ、３倍に希釈した化学機械研磨用スラリー（ジェイエスアール株式会社製、品名「ＣＭＳ１１０１」）を流量１００ｃｃ／分の条件で、ＳｉＯ_２膜ウェハを２分間研磨し、各々の研磨パッドを用いた場合の、研磨速度、スクラッチの有無、異物の有無及びポアの状態を評価した。各々の測定方法は以下による。
【００４８】
（１）研磨速度：光学式膜厚計により研磨前後の膜厚を測定し、これらの膜厚から算出した。
（２）スクラッチ及び異物の有無：研磨後のシリカ膜ウェハの研磨面を電子顕微鏡により観察して確認した。
スクラッチの有無の評価基準は、○；スクラッチが認められない、×；スクラッチが認められる、である。また、異物の有無の評価基準は、○；異物が認められない、×；異物が認められる、である。
（３）ポアの状態：研磨パッドの表面を＃４００のダイヤモンド砥石で５分間研削してドレッシングし、その後、ドレッシングされた表面のポアの状態を電子顕微鏡により観察した。
評価基準は、○；実質的にすべてのポアが開口している、×；一部のポアが塞がっている、である。
以上、（１）〜（３）の結果を表１に併記する。
【００４９】
【表１】

【００５０】
表面粗さの測定結果から、比較例１の研磨パッドでは、溝の内面は凹凸が激しく、不均質であることが分かる。また、図５によると大きな凸部が認められる。更に、「詳説半導体ＣＭＰ技術」（土井俊郎編著、株式会社工業調査会出版、初版第１刷）の１１４ページに掲載されている図３．６３は、比較例１で用いた研磨パッドと同じ発泡ポリウレタン製の研磨パッド（ロデール・ニッタ株式会社製、商品名「ＩＣ１０００」）の走査型電子顕微鏡による写真である。この写真からも、実施例１による図４に比べて大きな凹凸が溝内に存在していることが分かる。
【００５１】
また、表１の結果より、この研磨パッドにより研磨した被研磨面には、スクラッチ及び異物が認められた。また、ドレッシング後のポアの状態も一部が塞がれ、開口していなかった。特にドレッシングにより塞がれ易い溝の開口部周辺のポアはほとんど塞がっていた。更に、実施例１に対する研磨速度は１／４、また、実施例２に対する研磨速度は１／５と大きく劣っていることが分かる。これは研磨時に異物等によりポアが塞がれていたためであると考えられる。
【００５２】
これに対して、実施例１及び２の研磨パッドでは、溝内部の側面及び底面ともに表面粗さが非常に小さく、平滑である。このことは図４からも確認できる。そのため、被研磨面にはスクラッチがほとんど認められず、異物もほとんど認められなかった。更に、ドレッシング後においてもポアはほとんど完全に開口しており、特に溝の開口部周辺のポアもすべて開口していた。また、研磨速度は比較例１に対して実施例１は４倍、実施例２は５倍も早いものであった。これは、ポアが異物によって塞がれていないためであると考えられる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の研磨パッドによれば、溝内部で発生する異物等によるスクラッチを効果的に抑えられる。
また、溝が特定の深さ、幅及び間隔を有する場合は、スクラッチの発生がより確実に抑えられる。
更に、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、水溶性粒子とを有する場合は、溝の内面の表面粗さを２０μｍ以下に容易に抑えることができ、ドレッシングによってもポアが塞がれず、スラリーが十分に保持され、研磨速度を大きくすることができる。
また、溝が切削及び／又は型成形により形成された場合は、溝内面の表面粗さを容易に小さくすることができ、スクラッチの発生をより十分に抑えることができる。
本発明の複層型研磨パッドによれば、溝内部で発生する異物等によるスクラッチを効果的に抑えられるとともに、パッドの研磨面とウェハ等の被研磨面とを十分に密着させることができ、研磨速度を向上させることもできる。
更に、溝又は貫通孔が特定の深さ、幅及び間隔を有する場合は、スクラッチの発生がより確実に抑えられる。
また、研磨層が架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、水溶性粒子とを有する場合は、研磨層の溝又は貫通孔の内面の表面粗さを２０μｍ以下に容易に抑えることができ、ドレッシングによってもポアが塞がれず、スラリーが十分に保持され、研磨速度を大きくすることができる。
更に、溝又は貫通孔が切削及び／又は型成形により形成された場合は、溝内面の表面粗さを容易に小さくすることができ、スクラッチの発生をより十分に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨パッド及び複層型研磨パッドの一例の模式的な平面図である。
【図２】本発明の研磨パッド及び複層型研磨パッドの一例の模式的な平面図である。
【図３】本発明の研磨パッド及び複層型研磨パッドの溝を含む一部横断面の模式図である。
【図４】実施例１の研磨パッドの一部断面の顕微鏡写真による説明図である。
【図５】比較例１の研磨パッドの一部断面の顕微鏡写真による説明図である。
【符号の説明】
１；研磨パッド又は複層型研磨パッド、１２；環状の溝又は環状の貫通孔、２１；ピッチ、２２；溝又は貫通孔の幅、２３；隣り合う溝の間の距離。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing pad and a multilayer polishing pad. More specifically, the present invention relates to a polishing pad having a groove having a specific shape on the polishing surface side. The present invention is widely used in the manufacture of semiconductor devices. It is particularly suitable for chemical mechanical polishing of the surface of a semiconductor wafer or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, Chemical Mechanical Polishing (CMP) has attracted attention as a polishing method capable of forming a surface having excellent flatness. In CMP, polishing is performed by causing a slurry, which is an aqueous dispersion in which abrasive grains are dispersed on the surface of the polishing pad, to flow down from above while sliding the polishing pad and the surface to be polished. In this CMP, it is known that the polishing result greatly depends on the properties and characteristics of the polishing pad.
[0003]
Techniques for improving the polishing rate and the polishing result by providing grooves on the surface of this polishing pad are disclosed in JP-A-11-70463, JP-A-8-216029, JP-A-8-39423, and the like. Has been. However, even if these techniques are used, scratches may not be sufficiently prevented.
Also, as polishing pads that can form pores without using a foam, JP-A-8-500622, JP-A 2000-34416, JP-A 2000-33552, JP-A 2001-334455, etc. The disclosed technique is known. However, even if these techniques are used, it may not be possible to prevent the pores from being clogged during polishing, or the pores may not be clogged after dressing, and thus the polishing rate may not be sufficiently improved. In addition, the slurry may not be distributed sufficiently uniformly on the polishing pad, and thus the polishing rate cannot be sufficiently improved, and a sufficiently uniform surface to be polished may not be obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a polishing pad and a multilayer polishing pad that can particularly effectively suppress the occurrence of scratches.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The polishing pad of the present invention has a plurality of annular grooves on the polishing surface side, the surface roughness of the inner surface of the grooves is 20 μm or less, and is used for chemical mechanical polishing.
Moreover, it can be set as the polishing pad by which the said groove | channel is arrange | positioned concentrically.
Further, the groove may be a polishing pad having a depth of 0.1 mm or more, a width of 0.1 mm or more, and a minimum distance between adjacent grooves of 0.05 mm or more.
Moreover, it can be set as the polishing pad which has the water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer, and the water-soluble particle disperse | distributed in this water-insoluble matrix.
Furthermore, the groove may be a polishing pad formed by cutting and / or molding.
[0006]
The multilayer polishing pad of the present invention comprises a polishing layer having a plurality of annular grooves or a plurality of annular through-holes that are open on the polishing surface side and whose inner surface has a surface roughness of 20 μm or less; And a support layer disposed on the back surface side, and is used for chemical mechanical polishing.
Further, the groove or the through hole can be a multi-layer polishing pad arranged concentrically.
Further, the groove or the through hole has a depth of 0.1 mm or more, a width of 0.1 mm or more, and a polishing pad having a minimum distance between adjacent grooves or the through holes of 0.05 mm or more. It can be.
The polishing layer can be a multilayer polishing pad having a water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer and water-soluble particles dispersed in the water-insoluble matrix.
Furthermore, the groove or the through hole can be a multilayer polishing pad formed by cutting and / or molding.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail below.
The “groove” opens on the polishing surface side of the polishing pad. This groove has a function of holding the slurry supplied at the time of polishing and distributing the slurry uniformly on the polishing surface. Further, it has a function of serving as a discharge path for temporarily retaining waste such as abrasion waste and used slurry generated by polishing and discharging the waste to the outside.
[0008]
The groove may be any of the above “annular” shapes, and the planar shape thereof is not particularly limited. For example, the groove may be circular, polygonal (triangle, square, pentagon, etc.), elliptical, or the like. Further, the number of grooves formed on the polishing pad is not particularly limited as long as it is two or more. Further, the arrangement of these grooves is not particularly limited. For example, the grooves are arranged concentrically (such as concentric circles) (see FIG. 1), and the grooves are arranged eccentrically (see FIG. 2). In addition, a plurality of other annular grooves may be disposed inside the polishing surface surrounded by one annular groove. Among these, those in which the grooves are arranged concentrically are preferable, and a polishing pad arranged in a concentric shape (a state in which a plurality of circular grooves are arranged concentrically) is more preferable. The polishing pad arranged concentrically is superior to the above in comparison with other polishing pads. Further, by being concentric, these functions are further excellent, and the grooves can be easily produced.
On the other hand, the cross-sectional shape in the width direction of the groove is not particularly limited. For example, it can be a shape formed by a flat side surface and a bottom surface, a U shape, a V shape, or the like.
[0009]
The size of the groove is not particularly limited. For example, the width of the groove (22 in FIG. 3) is 0.1 mm or more (more preferably 0.1 to 5 mm, still more preferably 0.2 to 3 mm). preferable. Usually, it tends to be difficult to form a groove having a width of less than 0.1 mm. Further, the depth of the groove is preferably 0.1 mm or more (more preferably 0.1 to 2.5 mm, still more preferably 0.2 to 2.0 mm). If the depth of the groove is less than 0.1 mm, the life of the polishing pad becomes excessively short, such being undesirable. Further, the gap between the grooves is preferably such that the minimum distance between adjacent grooves (23 in FIG. 3) is 0.05 mm or more (more preferably 0.05 to 100 mm, still more preferably 0.1 to 10 mm). . It tends to be difficult to form a groove whose minimum distance is less than 0.05 mm. Moreover, the pitch (21 in FIG. 3) which is the sum of the width of the groove and the distance between adjacent grooves is 0.15 mm or more (more preferably 0.15 to 105 mm, still more preferably 0.6 to 13 m). m) It is preferable that
Each of the above preferred ranges can be a combination of each. That is, for example, the width is preferably 0.1 mm or more, the depth is 0.1 mm or more, and the minimum distance is 0.05 mm or more, the width is 0.1 to 5 mm, and the depth is 0.1 to 2. More preferably, the minimum distance is 5 mm and the minimum distance is 0.15 to 105 mm, the width is 0.2 to 3 mm, the depth is 0.2 to 2.0 mm, and the minimum distance is 0.6 to 13 mm. Further preferred.
[0010]
Further, the “surface roughness” of the inner surface of the groove is 20 μm or less (preferably 15 μm or less, more preferably 10 μm or less, usually 0.05 μm or more). When the surface roughness is 20 μm or less, scratching during polishing can be effectively prevented. This surface roughness is a value obtained by a measurement method described later, and is at least before use of the polishing pad of the present invention.
[0011]
That the surface roughness of the inner surface of the groove is 20 μm or less is a state where there is no large unevenness. In the case where there are large irregularities, particularly large convex portions (for example, formed by uncut portions that are generated when grooves are formed) are detached during polishing, which causes scratches. In addition, foreign matter formed by the detached convex portion being compressed by pressure or frictional heat during polishing, the detached convex portion and polishing debris, solid content in the slurry, etc. may act. Scratches may also occur due to foreign matters formed in the process. In addition, these convex portions may be detached at the time of dressing to cause the same problem.
In addition to preventing scratches when the surface roughness is 20 μm or less, the function as the groove, in particular, the function of distributing the slurry to the polishing surface and the function of discharging waste to the outside are particularly efficiently exhibited. The
[0012]
This surface roughness is obtained from the three average surface roughness values obtained by measuring the average surface roughness using a measuring instrument capable of measuring the surface roughness for three different fields of view of the surface of the polishing pad before use. Average value. The measuring instrument to be used is not particularly limited, and examples thereof include an optical surface roughness measuring instrument such as a three-dimensional surface structure analysis microscope, a scanning laser microscope, and an electron beam surface portable analyzer, and a stylus type surface roughness meter. A contact-type surface roughness measuring instrument can be used.
[0013]
In addition to these annular grooves, other shapes of grooves and recesses can be provided on the polished surface. Examples of the groove having another shape include a groove whose planar shape is a straight line in the radial direction of the polishing pad (usually intersecting with an annular groove). Moreover, as a recessed part, the recessed part (dot pattern) opened by planar shapes, such as circular and a polygon, can be mentioned.
[0014]
The polishing pad provided with this groove may be composed of any material as long as it can function as a polishing pad. However, among the functions as a polishing pad, in particular, it is preferable that pores having functions such as holding slurry during polishing and temporarily retaining polishing scraps are formed by the time of polishing. For this reason, it is preferable to provide a water-soluble particle and a water-insoluble matrix in which water-soluble particles are dispersed, or a water-insoluble matrix material (such as a foam) formed by dispersing cavities.
Among these, in the former, the water-soluble particles come into contact with the aqueous medium part of the slurry (containing the medium part and the solid part) at the time of polishing, and are dissolved or swollen to be detached. And a slurry can be hold | maintained at the pore formed by detachment | desorption. On the other hand, the latter can hold the slurry in pores that are pre-formed as cavities.
[0015]
The material constituting the “water-insoluble matrix” is not particularly limited. However, an organic material is usually used because it can be easily molded into a predetermined shape and properties, and can have appropriate hardness and appropriate elasticity. Use. As this organic material, a thermoplastic resin, an elastomer, rubber (crosslinked rubber), a cured resin (thermosetting resin, photocurable resin, etc., a resin cured by heat, light, etc.) or the like is used alone or in combination. Can do.
[0016]
Among these, as thermoplastic resins, 1,2-polybutadiene resins, polyolefin resins such as polyethylene, polystyrene resins, polyacrylic resins {(meth) acrylate resins, etc.}, vinyl ester resins (excluding acrylic resins) Fluorine resins such as polyester resins, polyamide resins, polyvinylidene fluoride, polycarbonate resins, polyacetal resins, and the like.
[0017]
Elastomers include diene-based elastomers such as 1,2-polybutadiene, polyolefin-based elastomers (TPO), styrene-butadiene-styrene block copolymers (SBS), and hydrogenated block copolymers (SEBS). Examples thereof include thermoplastic elastomers such as elastomers, thermoplastic polyurethane elastomers (TPU), thermoplastic polyester elastomers (TPEE), and polyamide elastomers (TPAE), silicone resin elastomers, and fluororesin elastomers.
[0018]
Rubbers include butadiene rubber (high cis butadiene rubber, low cis butadiene rubber, etc.), isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, conjugated diene rubber such as styrene-isoprene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, etc. Nitrile rubber, acrylic rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-α-olefin rubber such as ethylene-propylene-diene rubber, and butyl rubber, and other rubbers such as silicone rubber and fluorine rubber. .
Examples of curable resins include urethane resins, epoxy resins, acrylic resins, unsaturated polyester resins, polyurethane-urea resins, urea resins, silicon resins, phenol resins, vinyl ester resins, and the like. it can.
These organic materials may be modified with an acid anhydride group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, or the like. By modification, the affinity with water-soluble particles and slurry described later can be adjusted.
These organic materials may use only 1 type and may use 2 or more types together.
[0019]
Furthermore, these organic materials may be a crosslinked polymer partially or entirely crosslinked, or may be a non-crosslinked polymer. Therefore, the water-insoluble matrix may be composed of only a crosslinked polymer, a mixture of a crosslinked polymer and a non-crosslinked polymer, or may be composed of only a non-crosslinked polymer. However, it is preferable to contain a crosslinked polymer (a crosslinked polymer alone or a mixture of a crosslinked polymer and a non-crosslinked polymer). By containing a crosslinked polymer, the surface roughness of the inner surface of the groove can be easily reduced to 20 μm or less, and an elastic recovery force is imparted to the water-insoluble matrix, thereby reducing displacement due to shear stress applied to the polishing pad during polishing. Can be suppressed. In addition, it is possible to effectively suppress the water-insoluble matrix from being excessively stretched during plasticizing and dressing to be plastically deformed to fill the pores, and the polishing pad surface from becoming excessively fuzzy. Accordingly, pores are efficiently formed even during dressing, and it is possible to prevent a decrease in the retention of the slurry during polishing, and there is little fuzz and does not hinder polishing flatness. The method for performing the crosslinking is not particularly limited, and can be performed by chemical crosslinking using an organic peroxide, sulfur, a sulfur compound or the like, radiation crosslinking by electron beam irradiation, or the like.
[0020]
As the crosslinked polymer, among the above organic materials, a crosslinked rubber, a cured resin, a crosslinked thermoplastic resin, a crosslinked elastomer, and the like can be used. Furthermore, among these, a crosslinked thermoplastic resin and / or a crosslinked elastomer is preferable because it is stable against strong acids and strong alkalis contained in many slurries and is less softened by water absorption. Of the crosslinked thermoplastic resins and crosslinked elastomers, those crosslinked with an organic peroxide are particularly preferred, and crosslinked 1,2-polybutadiene is more preferred. Thereby, the groove | channel whose surface roughness is 20 micrometers or less can be formed easily.
[0021]
The content of these crosslinked polymers is not particularly limited, but is 30% by volume or more (more preferably 50% by volume or more, more preferably 70% by volume or more, 100% by volume) of the entire water-insoluble matrix. Preferably there is. If the content of the crosslinked polymer in the water-insoluble matrix is less than 30% by volume, the effect of sufficiently containing the crosslinked polymer may not be exhibited.
[0022]
The water-insoluble matrix containing a cross-linked polymer is an elongation remaining after fracture (hereinafter simply referred to as “breaking residual elongation”) when a test piece made of a water-insoluble matrix is broken at 80 ° C. in accordance with JIS K 6251. May be 100% or less. That is, the total distance between the marked lines after the fracture is not more than twice the distance between the marked lines before the fracture. The residual elongation at break is more preferably 30% or less (more preferably 10% or less, particularly preferably 5% or less, usually 0% or more). If the residual elongation at break exceeds 100%, the fine pieces scraped or stretched from the surface of the polishing pad during polishing and surface renewal tend to easily block the pores, which is not preferable. This “breaking elongation at break” is the same as that in JIS K 6251 “Tensile test method for vulcanized rubber” in a tensile test at a test piece shape dumbbell shape No. 3, tensile speed 500 mm / min, test temperature 80 ° C. When the test piece is broken, the elongation is obtained by subtracting the distance between the marked lines before the test from the total distance from each marked line to the broken part of the broken and divided test pieces. In actual polishing, since heat is generated by sliding, the test is performed at a temperature of 80 ° C.
[0023]
The “water-soluble particles” are particles that are detached from the water-insoluble matrix by contacting with the slurry that is an aqueous dispersion in the polishing pad. This desorption may be caused by dissolution by contact with water or the like contained in the slurry, or may be caused by swelling and gelation containing this water or the like. Further, this dissolution or swelling may be caused not only by water but also by contact with an aqueous mixed medium containing an alcohol solvent such as methanol.
[0024]
In addition to the effect of forming pores, the water-soluble particles have an effect of increasing the indentation hardness of the polishing pad in the polishing pad. That is, for example, by containing water-soluble particles, the Shore D hardness of the polishing pad of the present invention can be 35 or more (more preferably 50 to 90, still more preferably 60 to 85, usually 100 or less). When the Shore D hardness is 35 or more, the pressure that can be applied to the object to be polished can be increased, and the polishing rate can be improved accordingly. In addition, high polishing flatness can be obtained. Therefore, it is particularly preferable that the water-soluble particles are solid bodies that can ensure sufficient indentation hardness in the polishing pad.
[0025]
The material constituting the water-soluble particles is not particularly limited, and examples thereof include organic water-soluble particles and inorganic water-soluble particles. Organic water-soluble particles include sugars (polysaccharides such as starch, dextrin and cyclodextrin, lactose, mannitol, etc.), celluloses (hydroxypropylcellulose, methylcellulose, etc.), proteins, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid , Polyethylene oxide, water-soluble photosensitive resin, sulfonated polyisoprene, sulfonated polyisoprene copolymer, and the like. Furthermore, examples of the inorganic water-soluble particles include those formed from potassium acetate, potassium nitrate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium chloride, potassium bromide, potassium phosphate, magnesium nitrate, and the like. These water-soluble particles can be used alone or in combination of two or more. Further, it may be one type of water-soluble particles made of a predetermined material, or two or more types of water-soluble particles made of different materials.
[0026]
The average particle size of the water-soluble particles is preferably 0.1 to 500 μm (more preferably 0.5 to 100 μm). That is, the pore size is preferably 0.1 to 500 μm (more preferably 0.5 to 100 μm). If the average particle size of the water-soluble particles is less than 0.1 μm, the size of the pores formed is smaller than the abrasive grains used, so that it is difficult to obtain a polishing pad that can sufficiently hold the slurry. On the other hand, when the thickness exceeds 500 μm, the mechanical strength and polishing rate of the polishing pad that can be obtained are excessively large and the polishing rate tends to decrease.
[0027]
The content of the water-soluble particles is 10 to 90% by volume (more preferably 15 to 60% by volume, still more preferably) when the total of the water-insoluble matrix and the water-soluble particles is 100% by volume. Is preferably 20 to 40% by volume. When the content of the water-soluble particles is less than 10% by volume, pores are not sufficiently formed in the resulting polishing pad, and the polishing rate tends to decrease. On the other hand, when it contains water-soluble particles in excess of 90% by volume, it tends to be difficult to sufficiently prevent the water-soluble particles present inside the polishing pad from swelling or dissolving in the resulting polishing pad. It becomes difficult to maintain the hardness and mechanical strength of the resin at appropriate values.
[0028]
Further, it is preferable that the water-soluble particles are water-soluble only when exposed to the surface layer in the polishing pad, absorb moisture inside the polishing pad, and do not swell. For this reason, water-soluble particle | grains can be equipped with the outer shell which suppresses moisture absorption in at least one part of the outermost part. The outer shell may be physically adsorbed on the water-soluble particles, may be chemically bonded to the water-soluble particles, or may be in contact with the water-soluble particles by both. Examples of the material for forming such an outer shell include epoxy resin, polyimide, polyamide, polysilicate, and the like. Even if the outer shell is formed only on a part of the water-soluble particles, the above effect can be sufficiently obtained.
[0029]
The water-insoluble matrix can contain a compatibilizing agent in order to control the affinity with the water-soluble particles and the dispersibility of the water-soluble particles in the water-insoluble matrix. Examples of compatibilizers include polymers modified with acid anhydride groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, epoxy groups, oxazoline groups, amino groups, block copolymers, random copolymers, and various nonionic types. Surfactants, coupling agents and the like can be mentioned.
[0030]
Furthermore, in addition to the compatibilizing agent, the water-insoluble matrix includes abrasive grains, oxidizing agents, alkali metal hydroxides, acids, pH adjusters, surfactants and anti-scratch agents that have been conventionally contained in slurries. 1 type, or 2 or more types, such as these, can be contained. As a result, polishing can be performed by supplying only water during polishing.
Examples of the abrasive grains include particles made of silica, alumina, ceria, zirconia, titania and the like. These can use 1 type (s) or 2 or more types.
Examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, peracetic acid, perbenzoic acid, organic peroxides such as tert-butyl hydroperoxide, permanganic acid compounds such as potassium permanganate, and dichromic acids such as potassium dichromate. Examples thereof include compounds, halogen acid compounds such as potassium iodate, nitric acid compounds such as nitric acid and iron nitrate, perhalogen acid compounds such as perchloric acid, persulfates such as ammonium persulfate, and heteropolyacids. Of these oxidizing agents, persulfates such as ammonium persulfate are particularly preferred in addition to hydrogen peroxide and organic peroxide, which are harmless to decomposition products. These can use 1 type (s) or 2 or more types.
[0031]
Examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, and cesium hydroxide. These can use 1 type (s) or 2 or more types.
Examples of the acid include organic acids and inorganic acids. Among these, as the organic acid, p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, isoprenesulfonic acid, gluconic acid, lactic acid, citric acid, tartaric acid, malic acid, glycolic acid, malonic acid, formic acid, oxalic acid, succinic acid, fumaric acid , Maleic acid and phthalic acid. Moreover, as an inorganic acid, nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, etc. are mentioned. These acids can be used alone or in combination of two or more.
[0032]
Examples of the surfactant include a cationic surfactant and an anionic surfactant. Among these, examples of the anionic surfactant include fatty acid soaps, carboxylates such as alkyl ether carboxylates, alkylbenzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, sulfonates such as α-olefin sulfonates, and higher alcohol sulfates. Examples include ester salts, sulfate salts such as alkyl ether sulfates, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfates, and phosphate ester salts such as alkyl phosphate esters. These can use 1 type (s) or 2 or more types.
[0033]
As the anti-scratch agent, biphenol, bipyridyl, 2-vinylpyridine and 4-vinylpyridine, salicylaldoxime, o-phenylenediamine and m-phenylenediamine, catechol, o-aminophenol, thiourea, N-alkyl group contained (Meth) acrylamide, N-aminoalkyl group-containing (meth) acrylamide, 7-hydroxy-5-methyl-1,3,4-triazaindolizine, 5-methyl-1H-benzotriazole, phthalazine, melamine and 3- Examples include amino-5,6-dimethyl-1,2,4-triazine. These can use 1 type (s) or 2 or more types.
[0034]
In addition, the water-insoluble matrix includes, in addition to the above-mentioned compatibilizer and various materials conventionally contained in the slurry, fillers, softeners, antioxidants, ultraviolet absorbers, antistatic agents, lubricants, plasticizers, etc. These various additives can be contained. Among these, as fillers, materials such as calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, clay and the like, and silica, alumina, ceria, zirconia, titanium oxide, zirconium oxide, manganese dioxide, dimanganese trioxide, barium carbonate, etc. A material having a polishing effect may be used.
[0035]
The shape of the polishing pad of the present invention is not particularly limited, but can be, for example, a disk shape, a belt shape, a roller shape, or the like, and is preferably selected as appropriate according to the polishing apparatus. Further, the size of the polishing pad before use is not particularly limited, but in the case of a disc-shaped polishing pad, for example, the diameter is 0.5 to 500 cm (further 1.0 to 250 cm, particularly 20 to 200 cm), and the thickness is 0.1 mm. And more than 100 mm (especially 1-10 mm).
[0036]
The method for producing the polishing pad of the present invention is not particularly limited, and the method for forming the groove of the polishing pad is not particularly limited. For example, after obtaining a polishing pad composition to be a polishing pad in advance, the composition can be molded into a desired shape, and then grooves can be formed by cutting. Further, by molding a polishing pad composition using a mold in which a pattern to be a groove is formed, the groove can be formed simultaneously with the rough shape of the polishing pad. Further, according to the mold forming, the surface roughness of the inner surface of the groove can be easily reduced to 20 μm or less. In addition, when the polishing pad is one in which cavities are dispersed in a water-insoluble matrix such as foam, it is usually used because a skin layer is formed on the surface of the water-insoluble matrix and pores are not formed. I can't.
[0037]
The method for obtaining the polishing pad composition is not particularly limited. For example, a necessary material such as a predetermined organic material can be kneaded with a kneader or the like. A conventionally known kneader can be used. Examples thereof include kneaders such as rolls, kneaders, Banbury mixers, and extruders (single screw and multi screw). Furthermore, a polishing pad composition containing water-soluble particles for obtaining a polishing pad containing water-soluble particles can be obtained, for example, by kneading a water-insoluble matrix, water-soluble particles and other additives. it can. However, it is usually kneaded by heating so that it can be easily processed during kneading, but the water-soluble particles are preferably solid at this temperature. By being a solid, water-soluble particles can be dispersed at the preferred average particle diameter regardless of the compatibility with the water-insoluble matrix.
Therefore, it is preferable to select the type of water-soluble particles according to the processing temperature of the water-insoluble matrix used.
[0038]
The multilayer polishing pad of the present invention is (1) a polishing layer having a plurality of annular grooves that are open on the polishing surface side and whose inner surface has a surface roughness of 20 μm or less, and is disposed on the back surface side of the polishing layer. A support layer, or (2) a polishing layer having a plurality of annular through-holes that are open on the polishing surface side and whose inner surface has a surface roughness of 20 μm or less, and is disposed on the back surface side of the polishing layer And a support layer.
[0039]
Among these, the polishing pad of the present invention can be applied as the polishing layer in the former multilayer polishing pad.
Moreover, as a support layer, it is a layer which supports a polishing layer etc. on the back surface side of a polishing layer. The characteristics of the support layer are not particularly limited, but are preferably softer than the polishing layer. By providing a softer support layer, even when the thickness of the polishing layer is thin (for example, 5 mm or less), it is possible to prevent the polishing layer from floating during polishing or the surface of the polishing layer from being curved. Polishing can be performed stably. The support layer preferably has a hardness of 90% or less (more 80% or less, particularly 70% or less, usually 10% or more) of the hardness of the polishing layer. Furthermore, it is preferable that it is 70 or less (more preferably 60 or less, still more preferably 50 or less) in Shore D hardness.
[0040]
The support layer may be a porous body (foam) or a non-porous body. Furthermore, the planar shape is not particularly limited, and may be the same as or different from the polishing layer. The planar shape of the support layer can be, for example, a circle or a polygon (such as a quadrangle). Moreover, although the thickness is not specifically limited, for example, it can be 0.1-5 mm (more preferably 0.5-2 mm).
The material constituting the support layer is not particularly limited, but it is preferable to use an organic material because it can be easily molded into a predetermined shape and properties and can be provided with appropriate elasticity. As the organic material, an organic material constituting a water-insoluble matrix in the polishing pad can be applied. However, the organic material constituting the support layer may be a crosslinked polymer or a non-crosslinked polymer.
[0041]
On the other hand, the polishing layer in the latter multilayer polishing pad is provided with an annular through hole in which the annular groove in the polishing pad of the present invention penetrates from the polishing surface side to the back surface side. The shape and size of the groove in the polishing pad can be applied to the planar shape, arrangement, cross-sectional shape and size (width, minimum distance and pitch between adjacent through holes) of the annular through hole. The depth of the size of the annular through hole is the same as the thickness of the polishing layer (for example, the thickness of the polishing pad can be applied). Further, the polishing layer is bonded or bonded to another layer such as a support layer on the back surface side, so that the polishing layer separated by the annular through-hole maintains a predetermined shape. Further, the slurry does not flow through the through hole without being subjected to polishing.
Moreover, the said support layer is applicable as a support layer.
[0042]
In these multilayer polishing pads of the present invention, the support layer may comprise only one layer or may comprise two or more layers. Further, the support layer and the polishing layer may be laminated in direct contact with each other, or may be laminated via another layer. Furthermore, the support layer may be bonded to the polishing layer or other layers with an adhesive, an adhesive (such as an adhesive tape) or the like, or may be integrally bonded by being partially melted.
[0043]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
[1] Manufacturing of polishing pad
Example 1
80 parts by volume of 1,2-polybutadiene (trade name “JSR RB830”, manufactured by JSR Corporation) that is crosslinked to form a water-insoluble matrix and β-cyclodextrin that is water-soluble particles (Yokohama International Bio-Laboratory Co., Ltd.) 20 parts by volume of a product, “Dexy Pearl β-100”, average particle diameter of 20 μm) was kneaded with a router adjusted to 160 ° C. to obtain white pellets. Then, 0.3 parts by volume of an organic peroxide (Nippon Yushi Co., Ltd., trade name “Park Mill D-40”) was mixed and further kneaded at 120 ° C., and then the kneaded product was extruded into a mold. The mixture was heated at 170 ° C. for 18 minutes and cross-linked to obtain a disk-shaped molded body having a diameter of 60 cm and a thickness of 2.5 mm. Then, using a cutting machine (manufactured by Kato Machine Co., Ltd.) on one surface side of this molded body, the width is 0.5 mm, the depth is 1 mm, and the pitch is 1.5 mm (the distance between adjacent grooves is 1 mm) A concentric groove is formed (see FIG. 1).
[0044]
Subsequently, the surface roughness of the inner surface of the groove was measured in three different visual fields using a three-dimensional surface structure analysis microscope (manufactured by Canon Inc., model “Zygo New View 5032”). As a result, the measured values of the surface roughness in all fields of view are within the range of 1.1 to 4.8 μm, the maximum roughness is 4.5 μm on the side surface and 4.8 μm on the bottom surface, and the surface roughness is It was 1.8 μm.
Furthermore, FIG. 4 shows an explanatory view of a photograph taken by enlarging the cross section of the polishing pad with an optical microscope.
[0045]
Example 2
1,2-polybutadiene (trade name “JSR RB840”, trade name “JSR RB840”) which is crosslinked to form a water-insoluble matrix, and β-cyclodextrin (trade name “Yokohama International Bio-Laboratory”, trade name “ 100 parts by volume of water-soluble particles (average particle size: 20 μm) obtained by coating the polypeptide with Dexy Pearl β-100 ”) were kneaded with a router adjusted to 160 ° C. to obtain white pellets. Thereafter, 0.3 part by volume of an organic peroxide (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., trade name “Perhexine 25B”) was blended with the white pellet, and further kneaded at 120 ° C. to obtain a white pellet. Next, the white pellets to which the organic peroxide had been added were placed in a mold, heated at 190 ° C. for 10 minutes, and cross-linked to obtain a disk-shaped molded body having a diameter of 60 cm and a thickness of 2.5 mm. Thereafter, using the same cutting machine as in Example 1 on one surface side of this molded body, the width was 0.5 mm, the depth was 0.5 mm, and the pitch was 1.2 mm (the distance between adjacent grooves was 0.2 mm). The concentric grooves are 7 mm).
Subsequently, the surface roughness of the inner surface of the groove was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the measured values of the surface roughness in all visual fields are within the range of 1.0 to 4.2 μm, the maximum roughness is 3.9 μm on the side surface and 4.2 μm on the bottom surface, and the surface roughness is It was 1.5 μm.
[0046]
Comparative Example 1
Surface of the inner surface of the groove of a foamed polyurethane polishing pad (trade name “IC1000” manufactured by Rodel Nitta Co., Ltd.) having an annular groove having a width of 0.25 mm, a depth of 0.4 mm, and a pitch of 1.5 mm The roughness was measured in the same manner as in Example 1. As a result, the actual measurement values of the surface roughness in all visual fields varied greatly in the range of 25 to 200 μm, and the surface roughness was 150 μm.
Furthermore, FIG. 5 shows an explanatory view of a photograph taken by enlarging the cross section of the polishing pad with an optical microscope.
[0047]
[2] Evaluation of polishing performance, etc.
The polishing pads of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were each mounted on a surface plate of a polishing apparatus (manufactured by SFT, model “Lapmaster LM-15”), and the platen rotation speed was 50 rpm and diluted 3 times. A slurry for chemical mechanical polishing (manufactured by JSR Corporation, product name “CMS 1101”) under the condition of a flow rate of 100 cc / min. ₂ The film wafer was polished for 2 minutes, and the polishing rate, the presence / absence of scratches, the presence / absence of foreign matter, and the state of pores were evaluated when each polishing pad was used. Each measuring method is as follows.
[0048]
(1) Polishing rate: The film thickness before and after polishing was measured with an optical film thickness meter and calculated from these film thicknesses.
(2) Presence / absence of scratches and foreign matters: The polished surface of the polished silica film wafer was observed and confirmed with an electron microscope.
The evaluation criteria for the presence or absence of a scratch are: O; no scratch is recognized, x; scratch is recognized. In addition, the evaluation criteria for the presence or absence of foreign matter are: ◯: no foreign matter is recognized, x: foreign matter is recognized.
(3) Pore state: The surface of the polishing pad was ground with a # 400 diamond grindstone for 5 minutes for dressing, and then the pore state of the dressed surface was observed with an electron microscope.
Evaluation criteria are: O: substantially all pores are open, x: some pores are blocked.
The results of (1) to (3) are also shown in Table 1.
[0049]
[Table 1]

[0050]
From the measurement result of the surface roughness, it can be seen that in the polishing pad of Comparative Example 1, the inner surface of the groove is severely uneven and uneven. Moreover, according to FIG. 5, a large convex part is recognized. Further, FIG. 3.63 published on page 114 of “Detailed Semiconductor CMP Technology” (edited by Toshiro Doi, published by Industrial Research Institute, Inc., first edition, first edition) is the same foam as the polishing pad used in Comparative Example 1. It is the photograph by the scanning electron microscope of the polishing pad made from polyurethane (The product name "IC1000" by Rodel Nitta Co., Ltd.). Also from this photograph, it can be seen that large irregularities are present in the groove as compared with FIG. 4 according to Example 1.
[0051]
Further, from the results shown in Table 1, scratches and foreign matters were observed on the surface to be polished by the polishing pad. In addition, the state of the pore after dressing was partially blocked and did not open. In particular, the pores around the opening of the groove, which was easily blocked by dressing, were almost blocked. Further, it can be seen that the polishing rate for Example 1 is 1/4, and the polishing rate for Example 2 is 1/5. This is presumably because the pores were blocked by foreign matters during polishing.
[0052]
On the other hand, in the polishing pads of Examples 1 and 2, the side roughness and the bottom surface inside the groove are very small and smooth. This can also be confirmed from FIG. Therefore, almost no scratches were observed on the surface to be polished, and almost no foreign matter was observed. Furthermore, the pores were almost completely opened even after dressing, and all the pores around the opening of the groove were also opened. Further, the polishing rate was 4 times faster in Example 1 and 5 times faster in Example 2 than Comparative Example 1. This is probably because the pores are not blocked by foreign matter.
[0053]
【The invention's effect】
According to the polishing pad of the present invention, scratches due to foreign matters or the like generated inside the groove can be effectively suppressed.
In addition, when the groove has a specific depth, width, and interval, the generation of scratches can be more reliably suppressed.
Furthermore, when having a water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer and water-soluble particles, the surface roughness of the inner surface of the groove can be easily suppressed to 20 μm or less, and the pores are not blocked by dressing, The slurry is sufficiently retained, and the polishing rate can be increased.
Further, when the groove is formed by cutting and / or molding, the surface roughness of the groove inner surface can be easily reduced, and the generation of scratches can be more sufficiently suppressed.
According to the multilayer polishing pad of the present invention, it is possible to effectively suppress scratches due to foreign matter or the like generated inside the groove, and to sufficiently adhere the polishing surface of the pad and the surface to be polished such as a wafer, The polishing rate can also be improved.
Furthermore, when the groove or the through-hole has a specific depth, width, and interval, the occurrence of scratches can be more reliably suppressed.
Further, when the polishing layer has a water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer and water-soluble particles, the surface roughness of the inner surface of the groove or the through hole of the polishing layer can be easily suppressed to 20 μm or less, The pores are not blocked by dressing, the slurry is sufficiently retained, and the polishing rate can be increased.
Furthermore, when the groove or the through hole is formed by cutting and / or molding, the surface roughness of the groove inner surface can be easily reduced, and the generation of scratches can be more sufficiently suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of an example of a polishing pad and a multilayer polishing pad according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of an example of a polishing pad and a multilayer polishing pad according to the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional schematic view including grooves of the polishing pad and the multilayer polishing pad of the present invention.
4 is an explanatory diagram of a partial cross section of the polishing pad of Example 1 with a micrograph. FIG.
5 is an explanatory diagram of a partial cross-section of the polishing pad of Comparative Example 1 with a micrograph. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Polishing pad or multilayer type polishing pad, 12; Annular groove or annular through-hole, 21; Pitch, 22; Width of groove or through-hole, 23; Distance between adjacent grooves.

Claims

A polishing pad comprising a plurality of annular grooves on the polishing surface side, the inner surface of the grooves having a surface roughness of 20 μm or less, and used for chemical mechanical polishing.

The polishing pad according to claim 1, wherein the grooves are arranged concentrically.

The polishing pad according to claim 1 or 2, wherein the groove has a depth of 0.1 mm or more, a width of 0.1 mm or more, and a minimum distance between adjacent grooves of 0.05 mm or more.

The polishing pad according to any one of claims 1 to 3, comprising a water-insoluble matrix containing a cross-linked polymer and water-soluble particles dispersed in the water-insoluble matrix.

The polishing pad according to any one of claims 1 to 4, wherein the groove is formed by cutting and / or molding.

A polishing layer having a plurality of annular grooves or a plurality of annular through-holes that are open on the polishing surface side and whose surface roughness of the inner surface is 20 μm or less, and a support layer disposed on the back side of the polishing layer A multi-layer polishing pad provided for use in chemical mechanical polishing.

The multilayer polishing pad according to claim 6, wherein the groove or the through hole is disposed concentrically.

The groove or the through hole has a depth of 0.1 mm or more and a width of 0.1 mm or more, and a minimum distance between the adjacent grooves or the through holes is 0.05 mm or more. The multilayer polishing pad according to 7.

The multilayer type according to any one of claims 6 to 8, wherein the polishing layer has a water-insoluble matrix containing a crosslinked polymer and water-soluble particles dispersed in the water-insoluble matrix. Polishing pad.

The multilayer polishing pad according to any one of claims 6 to 9, wherein the groove or the through hole is formed by cutting and / or molding.