JP4570286B2 - 研磨パッド - Google Patents
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、電子部品等の被研磨部材の研磨加工に使用される研磨パッドに関し、特にＣＭＰ（ケミカル−メカニカル ポリシング）技術を用いた研磨装置において、ウエハ表面を研磨しながらウエハ表面の研磨レート（研磨によるウエハの除去量）の終点検出を測定するために、レーザー光又は可視光が通過するための透明な窓部材が一部に設けられた研磨パッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多層集積回路の製造中に、半導体ウエハの形態において、集積回路構造の平坦化をすることが望ましい。
【０００３】
平坦化は、通常ＣＭＰ技術、すなわち、ケミカル−メカニカル ポリシングにより、研磨パッドを装着した円形の回転板を有する下側定盤と、該研磨パッド上にウエハを押し付ける上側定盤と、研磨パッドの上にスラリーを供給する手段とを有する研磨装置を用いて行われる。
【０００４】
このＣＭＰ技術を用いた研磨装置において、ウエハ表面の研磨をしながら、ウエハの研磨レートを測定する方式がとられている。その測定方法は、研磨パッドの裏側（定盤側）から、レーザー光を被研磨面に照射して行うため、研磨パッドの一部にレーザー光が通過するための透明な窓部材が必要となる。
【０００５】
ところで、パッド本体の表面でのスラリーの分散性を良くするために、パッド本体の表面にはパーフォレートと呼ばれる微細な貫通孔を全面に亘って形成することがある。そのような場合、窓部材に貫通孔が形成されるとスラリーがその貫通 孔を通って漏れたり、また貫通孔に溜まったスラリーが、研磨レート測定の際のノイズの原因となってウエハの研磨レートの測定精度が低下するという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の実状に着目してなされたものであって、その目的とするところは、窓部材の貫通孔内にスラリーが溜まるのを抑えて、研磨レートの検出精度が低下しないようにした研磨パッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の研磨パッドは、円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、該パッド本体の略全面に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔 に透明樹脂部材が充填されており、そのことにより上記目的が達成される。
請求項２記載の研磨パッドは、円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、該パッド本体の略全面および窓部材に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔に透明樹脂部材が充填されている。
【０００８】
一つの実施態様では、前記透明樹脂部材が、前記窓部材を形成する樹脂と同質の樹脂で形成されている。
【０００９】
請求項４記載の研磨パッドは、円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、該パッド本体の略全面に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔を閉鎖するよう窓部材に透明樹脂フィルムが接着されており、そのことにより上記目的が達成される。
請求項５記載の研磨パッドは、円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、該パッド本体の略全面および窓部材に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔を閉鎖するよう窓部材に透明樹脂フィルムが接着されている。
【００１０】
一つの実施態様では、前記透明樹脂フィルムが、前記窓部材を形成する樹脂と同質の樹脂からなる。
【００１１】
本発明の作用は次の通りである。
【００１２】
本発明の研磨パッドは、研磨パッド本体の略全面に貫通孔が形成されていることにより、スラリーの保持性と排出性を適正にでき、研磨レートを増加しながら研磨の均一性を向上することができる。しかも、窓部材に形成された貫通孔には透明樹脂部材が充填されまたは透明樹脂フィルムが接着されていることにより、貫通孔にスラリー等が溜まって研磨レートの測定精度を低下させることもない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１および図２に示すように、研磨パッド１００は、パッド本体１０と、該パッド本体１０の一部に一体に形成された透明な窓部材２とを有する。パッド本体１０は、通常は微細な気泡を有する樹脂層にて形成されている。
【００１５】
研磨パッド１００は、さらに、パッド本体１０の裏面に感圧接着剤層１２を介して発泡層等からなる下地層１３が積層されている。さらに、この下地層１３の裏面に感圧接着剤層１４を介して離型シート（図示せず）が積層される。離型シートを剥がして、感圧接着剤層１４を定盤に貼付けることにより研磨パッド１００は使用される。
【００１６】
パッド本体１０は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル等の一種または２種以上から、公知の注型法、押し出し成形法等によって製造することができる。通常は、これらの樹脂のうち、熱可塑性樹脂を用い、注型法、押し出し成形法によって製造されるが、熱硬化性樹脂を用いて加熱硬化させることで製造して得てもよい。
【００１７】
窓部材２を形成する樹脂としては、上記したパッド本体１０を形成するのに使用した樹脂に加えて、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルサルホン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンなどの透明樹脂を使用することができる。これらを注型あるいは押出し成形し、所望とするサイズや厚さにカットすることによって窓部材２を形成することができる。
【００１８】
パッド本体１０には、上記したように貫通孔３が略全面に亘って形成されている。この貫通孔３の内径は１〜３ｍｍが好ましい。また、その貫通孔３の密度は２〜５個／ｃｍ2が好ましい。窓部材２に形成された貫通孔には、透明な樹脂が充填されている。その透明樹脂部材４としては、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルサルホン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等があげられる。また、窓部材２を形成する樹脂と同質の樹脂を貫通孔３内に充填して硬化させることで透明樹脂部材４を形成してもよい。
【００１９】
このように、貫通孔３に透明樹脂部材４を充填して貫通孔３を封止することにより、スラリーが貫通孔３内へ浸入することを防止すると共に、レーザー光が貫通孔３を通過する際のノイズの原因となることを防止することができる。
【００２０】
また、パッド本体１０の表面に複数の溝を、従来より公知の方法で形成してもよい。溝の形状やサイズあるいはパターンは目的に応じて変更することができる。例えば、同心円状の複数の溝であり得る。
【００２１】
次に、研磨パッドの製造方法の一例を説明する。
【００２２】
窓部材２を形成する透明部材のブロックをモールドの中に配置し、モールドの中にパッド本体１０を形成する不透明樹脂を注入成型して成型物を得た後、スライスしてパッドシートが得られる。あるいは、一枚毎に研磨パッドを製造する場合には、窓部材２をモールドの中に配置し、モールドの中にパッド本体１０を形成する不透明樹脂を注入成型して成型物を得、パッドシートを得てもよい。
【００２３】
このようにして得たパッド本体１０の全面に、打ち抜き機によって貫通孔３を形成する。
【００２４】
次に、この研磨パッド本体１０に感圧接着剤層１２、下地層１３、感圧接着剤層１４、離型シートを順次積層して研磨パッド１００が作成される。上記下地層１３には、窓部材２に相当する位置において開口部１１が形成されている。
【００２５】
本発明の研磨パッド１００の表面には多数の貫通孔３を有しており、ウエハ等の被加工物１０と研磨パッド１との間に供給された研磨スラリーが均一分散され、均一研磨が行えると共に、研磨レートの測定精度を低下させることもない。
【００２６】
なお、上記実施例では、窓部材２に樹脂を充填するようにしたが、透明樹脂フィルム５を、この貫通孔３を塞ぐように窓部材２の表面および／または窓部材２裏面に接着してもよい。この透明樹脂フィルム５としては、上記した透明樹脂部材４で用いたものを使用でき、また窓部材２を形成した樹脂と同質の樹脂で形成するのが好ましい。例えば、窓部材２をポリウレタンで形成した場合には、ポリウレタンフィルムを使用し、窓部材２をポリエステルで形成した場合にはポリエステルフィルムを使用するのがよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、窓部材の貫通孔内にスラリーが溜まるのを抑えて、研磨レートの検出精度が低下することがない。また、従来のように、窓部材を避けてパッド本体の表面をパーフォレート加工する必要がなく、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨パッドの一実施例の断面図である。
【図２】図１に示す研磨パッドの平面図である。
【図３】図２に示す研磨パッドの貫通孔部分の拡大断面図である。
【図４】図２に示す研磨パッドの貫通孔部分の拡大断面図である。
【図５】本発明の研磨パッドの他の実施例の貫通孔部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
２ 窓部材
３ 貫通孔
４ 透明樹脂部材
５ 樹脂フィルム
１０ パッド本体
１００ 研磨パッド
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、電子部品等の被研磨部材の研磨加工に使用される研磨パッドに関し、特にＣＭＰ（ケミカル−メカニカル ポリシング）技術を用いた研磨装置において、ウエハ表面を研磨しながらウエハ表面の研磨レート（研磨によるウエハの除去量）の終点検出を測定するために、レーザー光又は可視光が通過するための透明な窓部材が一部に設けられた研磨パッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
多層集積回路の製造中に、半導体ウエハの形態において、集積回路構造の平坦化をすることが望ましい。
【０００３】
平坦化は、通常ＣＭＰ技術、すなわち、ケミカル−メカニカル ポリシングにより、研磨パッドを装着した円形の回転板を有する下側定盤と、該研磨パッド上にウエハを押し付ける上側定盤と、研磨パッドの上にスラリーを供給する手段とを有する研磨装置を用いて行われる。
【０００４】
このＣＭＰ技術を用いた研磨装置において、ウエハ表面の研磨をしながら、ウエハの研磨レートを測定する方式がとられている。その測定方法は、研磨パッドの裏側（定盤側）から、レーザー光を被研磨面に照射して行うため、研磨パッドの一部にレーザー光が通過するための透明な窓部材が必要となる。
【０００５】
ところで、パッド本体の表面でのスラリーの分散性を良くするために、パッド本体の表面にはパーフォレートと呼ばれる微細な貫通孔を全面に亘って形成することがある。そのような場合、窓部材に貫通孔が形成されるとスラリーがその貫通 孔を通って漏れたり、また貫通孔に溜まったスラリーが、研磨レート測定の際のノイズの原因となってウエハの研磨レートの測定精度が低下するという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の実状に着目してなされたものであって、その目的とするところは、窓部材の貫通孔内にスラリーが溜まるのを抑えて、研磨レートの検出精度が低下しないようにした研磨パッドを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の研磨パッドは、円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、該パッド本体の略全面に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔 に透明樹脂部材が充填されており、そのことにより上記目的が達成される。
請求項２記載の研磨パッドは、円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、該パッド本体の略全面および窓部材に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔に透明樹脂部材が充填されている。
【０００８】
一つの実施態様では、前記透明樹脂部材が、前記窓部材を形成する樹脂と同質の樹脂で形成されている。
【０００９】
請求項４記載の研磨パッドは、円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、該パッド本体の略全面に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔を閉鎖するよう窓部材に透明樹脂フィルムが接着されており、そのことにより上記目的が達成される。
請求項５記載の研磨パッドは、円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、該パッド本体の略全面および窓部材に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔を閉鎖するよう窓部材に透明樹脂フィルムが接着されている。
【００１０】
一つの実施態様では、前記透明樹脂フィルムが、前記窓部材を形成する樹脂と同質の樹脂からなる。
【００１１】
本発明の作用は次の通りである。
【００１２】
本発明の研磨パッドは、研磨パッド本体の略全面に貫通孔が形成されていることにより、スラリーの保持性と排出性を適正にでき、研磨レートを増加しながら研磨の均一性を向上することができる。しかも、窓部材に形成された貫通孔には透明樹脂部材が充填されまたは透明樹脂フィルムが接着されていることにより、貫通孔にスラリー等が溜まって研磨レートの測定精度を低下させることもない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１および図２に示すように、研磨パッド１００は、パッド本体１０と、該パッド本体１０の一部に一体に形成された透明な窓部材２とを有する。パッド本体１０は、通常は微細な気泡を有する樹脂層にて形成されている。
【００１５】
研磨パッド１００は、さらに、パッド本体１０の裏面に感圧接着剤層１２を介して発泡層等からなる下地層１３が積層されている。さらに、この下地層１３の裏面に感圧接着剤層１４を介して離型シート（図示せず）が積層される。離型シートを剥がして、感圧接着剤層１４を定盤に貼付けることにより研磨パッド１００は使用される。
【００１６】
パッド本体１０は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル等の一種または２種以上から、公知の注型法、押し出し成形法等によって製造することができる。通常は、これらの樹脂のうち、熱可塑性樹脂を用い、注型法、押し出し成形法によって製造されるが、熱硬化性樹脂を用いて加熱硬化させることで製造して得てもよい。
【００１７】
窓部材２を形成する樹脂としては、上記したパッド本体１０を形成するのに使用した樹脂に加えて、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルサルホン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレンなどの透明樹脂を使用することができる。これらを注型あるいは押出し成形し、所望とするサイズや厚さにカットすることによって窓部材２を形成することができる。
【００１８】
パッド本体１０には、上記したように貫通孔３が略全面に亘って形成されている。この貫通孔３の内径は１〜３ｍｍが好ましい。また、その貫通孔３の密度は２〜５個／ｃｍ2が好ましい。窓部材２に形成された貫通孔には、透明な樹脂が充填されている。その透明樹脂部材４としては、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルサルホン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン等があげられる。また、窓部材２を形成する樹脂と同質の樹脂を貫通孔３内に充填して硬化させることで透明樹脂部材４を形成してもよい。
【００１９】
このように、貫通孔３に透明樹脂部材４を充填して貫通孔３を封止することにより、スラリーが貫通孔３内へ浸入することを防止すると共に、レーザー光が貫通孔３を通過する際のノイズの原因となることを防止することができる。
【００２０】
また、パッド本体１０の表面に複数の溝を、従来より公知の方法で形成してもよい。溝の形状やサイズあるいはパターンは目的に応じて変更することができる。例えば、同心円状の複数の溝であり得る。
【００２１】
次に、研磨パッドの製造方法の一例を説明する。
【００２２】
窓部材２を形成する透明部材のブロックをモールドの中に配置し、モールドの中にパッド本体１０を形成する不透明樹脂を注入成型して成型物を得た後、スライスしてパッドシートが得られる。あるいは、一枚毎に研磨パッドを製造する場合には、窓部材２をモールドの中に配置し、モールドの中にパッド本体１０を形成する不透明樹脂を注入成型して成型物を得、パッドシートを得てもよい。
【００２３】
このようにして得たパッド本体１０の全面に、打ち抜き機によって貫通孔３を形成する。
【００２４】
次に、この研磨パッド本体１０に感圧接着剤層１２、下地層１３、感圧接着剤層１４、離型シートを順次積層して研磨パッド１００が作成される。上記下地層１３には、窓部材２に相当する位置において開口部１１が形成されている。
【００２５】
本発明の研磨パッド１００の表面には多数の貫通孔３を有しており、ウエハ等の被加工物１０と研磨パッド１との間に供給された研磨スラリーが均一分散され、均一研磨が行えると共に、研磨レートの測定精度を低下させることもない。
【００２６】
なお、上記実施例では、窓部材２に樹脂を充填するようにしたが、透明樹脂フィルム５を、この貫通孔３を塞ぐように窓部材２の表面および／または窓部材２裏面に接着してもよい。この透明樹脂フィルム５としては、上記した透明樹脂部材４で用いたものを使用でき、また窓部材２を形成した樹脂と同質の樹脂で形成するのが好ましい。例えば、窓部材２をポリウレタンで形成した場合には、ポリウレタンフィルムを使用し、窓部材２をポリエステルで形成した場合にはポリエステルフィルムを使用するのがよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、窓部材の貫通孔内にスラリーが溜まるのを抑えて、研磨レートの検出精度が低下することがない。また、従来のように、窓部材を避けてパッド本体の表面をパーフォレート加工する必要がなく、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研磨パッドの一実施例の断面図である。
【図２】図１に示す研磨パッドの平面図である。
【図３】図２に示す研磨パッドの貫通孔部分の拡大断面図である。
【図４】図２に示す研磨パッドの貫通孔部分の拡大断面図である。
【図５】本発明の研磨パッドの他の実施例の貫通孔部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
２ 窓部材
３ 貫通孔
４ 透明樹脂部材
５ 樹脂フィルム
１０ パッド本体
１００ 研磨パッド
Claims (6)
- 円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、
該パッド本体の略全面に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔に透明樹脂部材が充填されている研磨パッド。 - 円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、
該パッド本体の略全面および窓部材に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔に透明樹脂部材が充填されている研磨パッド。 - 前記透明樹脂部材が、前記窓部材を形成する樹脂と同質の樹脂で形成されている請求項１または２に記載の研磨パッド。
- 円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、
該パッド本体の略全面に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔を閉鎖するよう窓部材に透明樹脂フィルムが接着されている研磨パッド。 - 円板状のパッド本体と、該パッド本体の一部に形成された透明な窓部材と、を有する研磨パッドであって、
該パッド本体の略全面および窓部材に多数の貫通孔が形成され、該窓部材に形成された貫通孔を閉鎖するよう窓部材に透明樹脂フィルムが接着されている研磨パッド。 - 記透明樹脂フィルムが、前記窓部材を形成する樹脂と同質の樹脂で形成されている請求項４または５に記載の研磨パッド。
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| JP2001202630A JP4570286B2 (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 研磨パッド |
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Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202630A JP4570286B2 (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | 研磨パッド |
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