JP4686912B2 - Polishing pad - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨用パッドに関するものであり、さらに、シリコンなど半導体基板上に形成される絶縁層の表面や金属配線の表面を機械的に平坦化する工程で使用される研磨パッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体メモリに代表される大規模集積回路(LSI)は、年々集積化が進んでおり、それに伴い大規模集積回路の製造技術も高密度化が進んでいる。さらに、この高密度化に伴い、半導体デバイス製造箇所の積層数も増加している。その積層数の増加により、従来は問題とならなかった積層にすることによって生ずる半導体ウェハ主面の凹凸が問題となっている。その結果、例えば日経マイクロデバイス1994年7月号50〜57頁記載のように、積層することによって生じる凹凸に起因する露光時の焦点深度不足を補う目的で、あるいはスルーホール部の平坦化による配線密度を向上させる目的で、化学機械研磨技術を用いた半導体ウェハの平坦化が検討されている。
【0003】
一般に化学機械研磨装置は、被処理物である半導体ウェハを保持する研磨ヘッド、被処理物の研磨処理をおこなうための研磨パッド、前記研磨パッドを保持する研磨定盤から構成されている。そして、半導体ウェハの研磨処理は研磨剤と薬液からなるスラリーを用いて、半導体ウェハと研磨パッドを相対運動させることにより、半導体ウェハ表面の層の突出した部分が除去されてウェハ表面の層を滑らかにするものである。半導体ウェハと研磨パッドの相対速度及び荷重にほぼ比例している。そのため、半導体ウェハの各部分を均一に研磨加工するためには、半導体ウェハにかかる荷重を均一にする必要がある。
【0004】
半導体ウェハの主面に形成された絶縁層等を研磨加工する場合、研磨パッドが柔らかいと、局所的な平坦性は悪くなってしまう。この様なことから現在はショアA硬度で90度以上の発泡ポリウレタンシートが使用されている。しかしながら、高硬度発泡ポリウレタンパッドは、絶縁層等の凹凸の密度が異なる部分では平坦性の程度が異なりグローバル段差が生じるという問題点やダマシンによる金属配線の幅が広いところではディッシング(金属配線の中央部が縁部より高さが低くなる)が生じるという問題点やダスト、スクラッチが多いという問題点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、シリコン基板の上に形成された絶縁層または金属配線の表面を機械的に平坦化するための研磨パッドにおいて、グローバル段差が小さく、金属配線でのディッシングが起こりにくく、ダスト、スクラッチが少ない研磨パッドを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための手段として、本発明は以下の構成からなる。
(1)水の接触角が75度以上80度以下であり、親水性ビニル化合物から重合される重合体を含む素材で形成され、かつマイクロゴムA硬度が80度以上である研磨パッド。
(2)独立気泡を有する事を特徴とする(1)記載の研磨パッド。
(3)密度が0.6〜0.95(g/cm3)の範囲である事を特徴とする(2)記載の研磨パッド。
(4)ポリウレタンとビニル化合物から重合される重合体を含有することを特徴とする(1)記載の研磨パッド。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について説明する。
【0008】
まず本発明でいうマイクロゴムA硬度について説明する。この硬度は高分子計器(株)製マイクロゴム硬度計MD−1で評価した値をさす。マイクロゴム硬度計MD−1は、従来の硬度計では測定が困難であった薄物・小物の試料の硬さ測定を実現するもので、スプリング式ゴム硬度計(デュロメータ)A型の約1/5の縮小モデルとして、設計・製作されているためその測定値は、スプリング式ゴム硬度計A型の硬度と一致した値が得られる。マイクロゴム硬度計MD−1は、押針寸法が直径0.16mm円柱形で高さが0.5mmの大きさのものである。荷重方式は、片持ばり形板バネで、ばね荷重は、0ポイントで2.24mN、100ポイントで33.85mNである。針の降下速度は10〜30mm/secの範囲をステッピングモータで制御して測定する。通常の研磨パッドは、研磨層または硬質層の厚みが5mmを切るので、スプリング式ゴム硬度計A型では薄すぎる為に評価できないので、該マイクロゴム硬度計MD−1で評価できる。
【0009】
本発明の研磨パッドは、マイクロゴムA硬度で80度以上、好ましくは85度以上が必要である。マイクロゴムA硬度が80度を満たない場合は、半導体基板の局所的凹凸の平坦性が不良となるので好ましくない。
【0010】
本発明の研磨パッドの素材は、水の接触角が75度以上80度以下であることが必要である。研磨パッドの素材の水の接触角は、表面の粗さが大きく影響するので、研磨パッドの素材を表面が仕上げられた金板に挟み込んで高温でプレスして、素材試験片の表面の平均粗さRaが2μm以下にして測定する必要がある。測定方法は、協和界面科学株式会社製contactangle meterを使用して、水平に置いた素材試験片の上で、針先に形成した直径2mm以下の水滴を近づけていき、素材試験片と接触させて水滴を付着させる。この水滴の接触角を付属の顕微鏡によって観測する。研磨パッドの素材の水の接触角が80度を越える場合、ダスト・スクラッチが多くなり、グローバル平坦性の不良、またはメタルのディッシングが生じやすく好ましくない。好ましくは素材の水の接触角が78度以下である。
【0011】
この様な研磨パッドとして独立気泡を有していることがダスト・スクラッチの低減、グローバル平坦性の向上、メタルのディッシングが抑制できるので好ましい。この独立気泡径は、平均気泡径で200μm以下であることが半導体基板の局所的な凹凸の平坦性が良好であることから好ましい。独立気泡径のさらに好ましい平均気泡径は100μm以下、さらに好ましい平均気泡径は50μm以下である。
本発明の研磨パッドは、密度が0.6〜0.95(g/cm3)の範囲にあることが好ましい。密度が0.6(g/cm3)に満たない場合、局所的な凹凸の平坦性が不良となり、グローバル段差が大きくなるので好ましくない。密度が0.95(g/cm3)を越える場合は、スクラッチが発生しやすくなるので好ましくない。さらに好ましい密度は、0.65〜0.9(g/cm3)の範囲である。また、さらに好ましい密度は0.7〜0.85(g/cm3)の範囲である。
【0012】
本発明の研磨パッドの具体例として、マイクロゴムA硬度が80度以上で、ポリウレタンとビニル化合物および親水性ビニル化合物から重合される重合体を一体化して含有し、かつ独立気泡を有する研磨パッドを挙げることができる。本発明の研磨パッドは親水性ビニル化合物から重合される重合体を含むことが必要である。このポリウレタンとは、ポリイソシアネートの重付加反応または重合反応に基づき合成される高分子である。ポリイソシアネートの対称として用いられる化合物は、含活性水素化合物、すなわち、二つ以上のポリヒドロキシ、あるいはアミノ基含有化合物である。ポリイソシアネートとして、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなど挙げることができるがこれに限定されるわけではない。ポリヒドロキシとしてポリオールが代表的であるが、ポリオールとしてポリエーテルポリオール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、エポキシ樹脂変性ポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、シリコーンポリオール等が挙げられる。この中で、ポリイソシアネートとしてトリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリオールとして、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールとの組み合わせで得られるポリウレタンが成形性に優れ、汎用的に使用されているので好ましい。
【0013】
このビニル化合物とは、炭素炭素二重結合のビニル基を有する化合物である。具体的にはメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、メチル(α−エチル)アクリレート、エチル(α−エチル)アクリレート、プロピル(α−エチル)アクリレート、ブチル(α−エチル)アクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、n−ラウリルメタクリレート、、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、アクリロニトリル、アクリルアミド、塩化ビニル、スチレン、α−メチルスチレン、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−フェニルマレイミド等が挙げられる。その中で好ましいビニル化合物は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、メチル(α−エチル)アクリレート、エチル(α−エチル)アクリレート、プロピル(α−エチル)アクリレート、ブチル(α−エチル)アクリレートである。この親水性ビニル化合物とは炭素炭素二重結合のビニル結合と親水性基を有する化合物である。具体的には2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、メタクリル酸、フマル酸、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジプロピル、マレイン酸、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル等が挙げられる。ここでのビニル化合物および親水性ビニル化合物から重合される重合体とは、上記ビニル化合物および親水性ビニル化合物を重合して得られる重合体であり、具体的にはポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリプロピルメタクリレート、ポリ(n−ブチルメタクリレート)、ポリイソブチルメタクリレート、ポリメチル(α−エチル)アクリレート、ポリエチル(α−エチル)アクリレート、ポリプロピル(α−エチル)アクリレート、ポリブチル(α−エチル)アクリレート、ポリ(2−エチルヘキシルメタクリレート)、ポリイソデシルメタクリレート、ポリ(n−ラウリルメタクリレート)、ポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリ(2−ヒドロキシプロピルメタクリレート)、ポリ(2−ヒドロキシエチルアクリレート)、ポリ(2−ヒドロキシプロピルアクリレート)、ポリ(2−ヒドロキシブチルメタクリレート)、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリジエチルアミノエチルメタクリレート、ポリメタクリル酸、ポリグリシジルメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリフマル酸、ポリフマル酸ジメチル、ポリフマル酸ジエチル、ポリフマル酸ジプロピル、ポリマレイン酸、ポリマレイン酸ジメチル、ポリマレイン酸ジエチル、ポリマレイン酸ジプロピル、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ(α−メチルスチレン)、ポリ(N−メチルマレイミド)、ポリ(N−エチルマレイミド)、ポリ(N−イソプロピルマレイミド)、ポリ(N−フェニルマレイミド)等が挙げられる。ここでのビニル化合物から重合される重合体の含有率が30重量%以上90重量%以下であることが好ましい。含有率が30重量%を満たない場合は、研磨パッドの硬度が低くなるので好ましくない。含有率が90重量%を越える場合は、パッドの有している弾力性が損なわれるので好ましくない。研磨パッド中のポリウレタンまたはビニル化合物および親水性ビニル化合物から重合される重合体の含有率は、研磨パッドを熱分解ガスクロマトグラフィ/質量分析手法で測定することが可能である。本手法で使用できる装置は、熱分解装置としてダブルショットパイロライザー“PY−2010D”(フロンティア・ラボ社製)を、ガスクロマトグラフ/質量分析装置として“TRIO−1”(VG社製)を挙げることができる。
【0014】
ここでのポリウレタンとビニル化合物および親水性ビニル化合物から重合される重合体が一体化して含有されるとは、ポリウレタンの相とビニル化合物および親水性ビニル化合物から重合される重合体の相とが分離された状態で含有されていないという意味であるが、定量的に表現すると、パッドの中で研磨機能を本質的に有する層の色々な箇所をスポットの大きさが50μmの顕微赤外分光装置で観察した赤外スペクトルがポリウレタンの赤外吸収ピークとビニル化合物および親水性ビニル化合物から重合される重合体の赤外吸収ピークを有しており、色々な箇所の赤外スペクトルがほぼ同一であることである。ここで使用される顕微赤外分光装置として、SPECTRA−TECH社製の“IRμs”を挙げることができる。
【0015】
この様な研磨パッドの作成方法として、好ましい方法は、あらかじめ平均気泡径が200μm以下の独立気泡を有し、かつ密度が0.5〜0.95(g/cm3)の範囲にある発泡ポリウレタンシートにビニル化合物および親水性ビニル化合物を膨潤させた後、発泡ポリウレタンシート内でビニル化合物および親水性ビニル化合物を重合させる方法は、独立気泡を有した構造でポリウレタンとビニル化合物および親水性ビニル化合物から重合される重合体が一体化して含有される研磨パッドを作成でき、得られた研磨パッドで局所的な凹凸の平坦性やグローバル段差を小さくできるので好ましい。さらに好ましい方法は、あらかじめ平均気泡径が100μm以下の独立気泡を有し、かつ密度が0.6〜0.9(g/cm3)の範囲にある発泡ポリウレタンシートにビニル化合物および親水性ビニル化合物を膨潤させた後、発泡ポリウレタンシート内でビニル化合物および親水性ビニル化合物を重合させる方法は、独立気泡を有した構造でポリウレタンとビニル化合物および親水性ビニル化合物から重合される重合体が一体化して含有される研磨パッドを作成でき、得られた研磨パッドで局所的な凹凸の平坦性やグローバル段差を小さくできるので好ましい。ここでの発泡ポリウレタンシートは硬度と気泡径と発泡倍率によって、ポリイソシアネートとポリオールおよび触媒、整泡剤、発泡剤の組み合わせや最適量を決める必要がある。発泡ポリウレタンシートとしては、前述のポリウレタンを発泡させたものが好ましく使用される。
【0016】
ビニル化合物および親水性ビニル化合物を発泡ポリウレタンシートに膨潤させた後、発泡ポリウレタンシート内でビニル化合物および親水性ビニル化合物を重合させる方法として、光分解性ラジカル開始剤と共にビニル化合物および親水性ビニル化合物を膨潤させた後、光を露光して重合させる方法や、熱分解性ラジカル開始剤と共にビニル化合物および親水性ビニル化合物を膨潤させた後、熱を加えて重合させる方法や、ビニル化合物および親水性ビニル化合物を膨潤させた後、電子線や放射線を放射して重合させる方法が挙げられる。
【0017】
ここでの研磨パッドには、砥粒が含有されている場合もあり得る。砥粒としては、シリカ系研磨剤、酸化アルミニウム系研磨剤、酸化セリウム系研磨剤等が挙げられる。砥粒含有の本発明の研磨パッドの作成方法は、上記記載の発泡ポリウレタンシートにあらかじめ砥粒を含有させておき、上記方法でビニル化合物および親水性ビニル化合物を砥粒含有発泡ポリウレタンシートに膨潤させた後、砥粒発泡ポリウレタンシート内でビニル化合物および親水性ビニル化合物を重合させる方法として、光分解性ラジカル開始剤と共にビニル化合物および親水性ビニル化合物を膨潤させた後、光を露光して重合させる方法や、熱分解性ラジカル開始剤と共にビニル化合物および親水性ビニル化合物を膨潤させた後、熱を加えて重合させる方法や、ビニル化合物および親水性ビニル化合物を膨潤させた後、電子線や放射線を放射して重合させる方法が挙げられる。
【0018】
本発明で得られた研磨パッドは、クッション性を有するクッションシートと積層して複合研磨パッドとして使用することも可能である。半導体基板は局所的な凹凸とは別にもう少し大きなうねりが存在しており、このうねりを吸収する層として硬い研磨パッドの下(研磨定盤側)にクッションシートをおいて研磨する場合が多い。
【0019】
本発明の研磨パッドを用いて、スラリーとしてシリカ系スラリー、酸化アルミニウム系スラリー、酸化セリウム系スラリー等を用いて半導体ウェハ上での絶縁膜の凹凸や金属配線の凹凸を局所的に平坦化することができたり、グローバル段差を小さくしたり、ディッシングを抑えたりできる。スラリーの具体例として、キャッボ社製のCMP用CAB−O−SPERESE SC−1、CMP用CAB−O−SPERSE SC−112、CMP用SEMI−SPERSE AM100、CMP用SEMI−SPERSE AM100C、CMP用SEMI−SPERSE 12、CMP用SEMI−SPERSE 25、CMP用SEMI−SPERSE W2000、CMP用SEMI−SPERSE W−A400等を挙げることができるが、これらに限られるわけではない。
【0020】
本発明の研磨パッドの対象は、半導体ウェハの上に形成された絶縁層または金属配線の表面であるが、絶縁層としては、金属配線の層間絶縁膜や金属配線の下層絶縁膜や素子分離に使用されるシャロートレンチアイソレーションを挙げることができ、金属配線としては、アルミ、タングステン、銅等であり、構造的にダマシン、デュアルダマシン、プラグなどがある。銅を金属配線とした場合には、窒化珪素等のバリアメタルも研磨対象となる。絶縁膜は、現在酸化シリコンが主流であるが、遅延時間の問題で低誘電率絶縁膜が用いられる様になる。低誘電率絶縁膜は、酸化シリコンに比べて柔らかく、脆い性質があるが、本発明研磨パッドでは、スクラッチが比較的に入れにくい状態で研磨が可能である。半導体ウェハ以外に磁気ヘッド、ハードディスク、サファイヤ等の研磨に用いることもできる。
【0021】
本発明の研磨パッドの表面形状は、ハイドロプレーン現象を抑える為に、溝切り形状、ディンプル形状、スパイラル形状、同心円形状等、通常の研磨パッドがとり得る形状にして使用される。研磨パッドは、ディスク状で使用されるが、研磨機によっては、ベルト状として用いることも可能である。
【0022】
本発明の研磨パッドを研磨機の研磨定盤(プラテン)に固着させる。ウェハーはウェハー保持試料台(キャリアー)に真空チャック方式により固定される。研磨定盤を回転させ、同方向でウェハー保持試料台を回転させて、研磨パッドに押しつける。この時に、研磨パッドと半導体ウェハの間にスラリーが入り込む様な位置からスラリーを供給する。スラリーの供給量は、研磨パッドの1cm2面積あたり0.005〜0.15(cc/分)が最適な範囲である。スラリーの供給量が0.005(cc/分)を下回る場合は、スラリーの潤滑効果が十分得られない為、半導体ウェハ表面にスクラッチが発生したり、半導体ウェハが研磨パッド上で円滑に回転が起きにくいので面内均一性が損なわれるので好ましくない。スラリーの供給量が0.15(cc/分)を越える場合は、半導体ウェハと研磨パッド表面との間にスラリーの液膜が生じやすくなり、平坦化特性が悪くなるので好ましくない。研磨定盤の回転速度は半導体ウェハの中心位置での研磨定盤の線速度が2000〜5000(cm/分)の範囲にあることが好ましい。研磨定盤の線速度が2000(cm/分)を下回る場合は、平坦化速度が遅くなるので好ましくない。研磨定盤の線速度が5000(cm/分)を越える場合はスクラッチが発生しやすいので好ましくない。押し付け圧は、ウェーハ保持試料台に加える力を制御することによりおこなう。押し付圧として低圧する事によって高いグローバル平坦性が得られる事から、0.01〜0.04MPaが好ましい。しかしながら、研磨機によっては、高速・低圧定盤方式も開発されており、上記研磨条件以外でも使用できないわけではない。
【0023】
本発明の研磨パッドは、研磨の前に表面をダイヤモンド砥粒を電着で取り付けたコンディショナーでドレッシングすることが通常をおこなわれる。ドレッシングの仕方として、研磨前におこなうバッチドレッシングと研磨と同時におこなうインサイチュウドレッシングのどちらでおこなうことも可能である。
【0024】
本発明の目的は、シリコン基板の上に形成された絶縁層または金属配線の表面を機械的に平坦化するための研磨パッドにおいて、グローバル段差が小さく、金属配線でのディッシングが起こりにくく、ダスト、スクラッチが少ない研磨パッドを提供するものである。
【0025】
【実施例】
以下、実施例にそってさらに本発明の詳細を説明する。本実施例において各特性は以下の方法で測定した。
1.マイクロゴムA硬度:高分子計器(株)(所在地:京都市上京区下立売室町西入)のマイクロゴム硬度計“MD−1”で測定する。
【0026】
マイクロゴム硬度計“MD−1”の構成は下記のとおりである。
1.1センサ部
(1)荷重方式:片持ばり形板バネ
(2)ばね荷重:0ポイント/2.24gf。100ポイント/33.85gf
(3)ばね荷重誤差:±0.32gf
(4)押針寸法:直径:0.16mm円柱形。 高さ0.5mm
(5)変位検出方式:歪ゲージ式
(6)加圧脚寸法:外径4mm 内径1.5mm
1.2センサ駆動部
(1)駆動方式:ステッピングモータによる上下駆動。エアダンパによる降下速度制御
(2)上下動ストローク:12mm
(3)降下速度:10〜30mm/sec
(4)高さ調整範囲:0〜67mm(試料テーブルとセンサ加圧面の距離)
1.3試料台
(1)試料台寸法:直径 80mm
(2)微動機構:XYテーブルおよびマイクロメータヘッドによる微動。ストローク:X軸、Y軸とも15mm
(3)レベル調整器:レベル調整用本体脚および丸型水準器
2.動的引張貯蔵弾性率:株式会社 ユービーエム(所在地:)の動的粘弾性測定装置”Rheogel E−4000”で測定する。
【0027】
動的粘弾性測定装置”Rheogel E−4000”の構成は下記のとおりである。
2.1本体機構部
(1)加振器:電磁透導されるムービングコイルの外側、内側に円柱状の強力な磁石を数多く取り付け、効率良く加振出来るようになっているコンパクトな電動型加振器である。
(2)動力計:水晶圧電素子のピエゾ効果を利用したセンサーである。測定範囲が広く、剛性が大きく測定応力に対してほとんどセンサー自身が歪まない。この為一般のロードセルの様にセンサー自身の歪が大きいと起こる位相のずれや高弾性時の試料の歪測定の誤差が小さくなっている。
(3)変位計:渦電流式の非接触変位計である。0.1μm以下の分解能がある。
2.2制御計測部
パソコンとの通信、本体機構部の駆動制御等をおこなう。
2.3コンピューターシステム(パソコン、CRT、プリンター)
読み込まれたデータの計算・記録及び制御信号の発生・データ処理をおこなう。データは市販の表計算・グラフィックスソフトを利用することができる。
2.4測定冶具
引張用冶具を使用した。
3.ダスト・スクラッチ評価用テストウェハ:酸化膜付き4インチシリコンウェハ(酸化膜厚:1μm)を使用する。
4.グローバル段差評価用テストウェハ:酸化膜付き4インチシリコンウェハ(酸化膜厚:2μm)に10mm角のダイを配置する。フォトレジストを使用してマスク露光をおこない、RIEによって10mm角のダイの中に20μm幅、高さ0.7μmのラインと230μmのスペースで左半分にラインアンドスペースで配置し、230μm幅、高さ0.7μmのラインを20μのスペースで右半分にラインアンドスペースで配置する。この様にしてグローバル段差評価用テストウェハを用意した。
5.タングステン配線ディッシング評価用テストウェーハ:酸化膜付き4インチシリコンウェーハ(酸化膜厚:2μm)に100μm幅で深さが0.7μmの溝をスペースが100μm間隔で形成する。この上にスパッタ法でタングステンを厚み2μm形成して、タングステン配線ディッシング評価用テストウェーハを作成した。
6.研磨パッドと研磨機:厚み1.2mm、直径38cmの円形の研磨層を作製し、表面に幅2.0mm、深さ0.5mm、ピッチ15mmのいわゆるX−Yグルーブ加工(格子状溝加工)を施した。この研磨パッドを研磨機(ラップマスターSFT社製、L/M―15E)の定盤にクッッション層として、ロデール社製“Suba400”を貼り、その上に両面接着テープ(3M社製、“442J”)で貼り付けた。旭ダイヤモンド工業(株)のコンディショナー(“CMP−M”、直径14.2cm)を用い、押しつけ圧力0.04MPa、定盤回転数25rpm、コンディショナー回転数25rpmで同方向に回転させ、純水を10cc/分で供給しながら5分間研磨パッドのコンディショニングを行った。研磨機に純水を100cc/分流しながら研磨パッド上を2分間洗浄し次に、グローバル段差評価用テストウェハを研磨機に設置し、説明書記載使用濃度のキャボット社製スラリー(“SC−1”)を所定供給量で研磨パッド上に供給しながら、押しつけ圧力は0.01MPa〜0.04MPaの所定の圧力にし、定盤回転数45rpm(ウェハの中心での線速度は3000(cm/分))、半導体ウェハ保持試料台を回転数45rpmで同方向に回転させ、所定時間研磨を実施した。半導体ウェハ表面を乾かさないようにし、すぐさま純水をかけながら、ポリビニルアルコールスポンジでウェハ表面を洗浄し、乾燥圧縮空気を吹き付けて乾燥した。グローバル段差評価用テストウェハのセンタ10mmダイ中の20μmラインと230μラインの酸化膜厚みを大日本スクリーン社製ラムダエース(“VM−2000”)を用いて測定し、それぞれの厚みの差をグローバル段差として評価した。
また、上記と同じコンジショニングを行い、タングステン配線ディシング評価用テストウェハを研磨機に設置し、説明書記載使用濃度のキャボット社製スラリー(“SEMI―SPERSE W―A400”)とキャボット社製酸化剤(“SEMI―SPERSE FE―400”)を1:1で混合したスラリー溶液を所定供給量で研磨パッド上に供給しながら、押しつけ圧力は0.01MPa〜0.04MPaの所定の圧力にし、定盤回転数45rpm(ウェハの中心での線速度は3000(cm/分))、半導体ウェハ保持試料台を回転数45rpmで同方向に回転させ、所定時間研磨を実施した。半導体ウェハ表面を乾かさないようにし、すぐさま純水をかけながら、ポリビニルアルコールスポンジでウェハ表面を洗浄し、乾燥圧縮空気を吹き付けて乾燥した。タングステン表面のディッシング状態をキーエンス社製超深度形状測定顕微鏡“VK―8500”で測定した。また、上記と同じコンジショニングを行い、ダスト・スクラッチ評価用テストウェハを研磨機に設置し、説明書記載使用濃度のキャボット社製スラリー(“SC−1”)を所定供給量で研磨パッド上に供給しながら、押しつけ圧力は0.01MPa〜0.04MPaの所定の圧力にし、定盤回転数45rpm(ウェハの中心での線速度は3000(cm/分))、半導体ウェハ保持試料台を回転数45rpmで同方向に回転させ、所定時間研磨を実施した。半導体ウェハ表面を乾かさないようにし、すぐさま純水をかけながら、ポリビニルアルコールスポンジでウェハ表面を洗浄し、自然状態に放置して乾燥をおこない、トップコン社製ゴミ検査装置WM−3で0.5μm以上のダストを検査し、その後マイクロスコープでスクラッチを検査した。
【0028】
実施例1
ポリプロピレングリコール100重量部とジフェニルメタンジイソシアネート80重量部と水0.6重量部とアミン系触媒1.4重量部とシリコン整泡剤1.0重量部をRIM成形機で混合して、金型に吐出して加圧成型をおこない厚み4.2mmの発泡ポリウレタンシート(マイクロゴムA硬度=49度、密度:0.83(g/cm3)、独立気泡平均径:29μm)を作成した。該発泡ポリウレタンシートをアゾビスイソブチルニトリル0.1重量部を添加したメチルメタアクリレート90重量部/メタクリル酸10重量部に65分間浸漬する。メチルメタアクリレート/メタクリル酸が膨潤した発泡ポリウレタンシートをガラス板に挟み込んで65℃で6時間加熱後、100℃で3時間加熱する。加熱後ガラス板から取り外して、50℃で真空乾燥をおこなう。得られた硬質発泡シートを両面研削して厚みが1.2mmの研磨パッドを作成する。得られた研磨パッドのマイクロゴムA硬度は90度、密度:0.81(g/cm3)、独立気泡平均径:39μm、素材の水の接触角:77度であった。研磨パッドの中のポリメチルメタアクリレート/ポリメタクリル酸含有率は51重量%であった。クッション層“Suba400”を該研磨パッドと貼り合わせして複合研磨パッドを作成した。グローバル段差評価用テストウェハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、スラリー“SC−1”を35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。グローバル段差評価用テストウェハの20μm幅配線領域と230μm幅配線領域のグローバル段差は0.2μmになった研磨時間は4.5分であった。また、タングステン配線ディッシング評価用テストウェーハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、キャボット社製タングステン用スラリーを35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。酸化膜表面が露出した時のタングステン配線(100μm幅)中央部のディッシング深さは0.03μmであった。ダスト・スクラッチ評価用テストウェハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、スラリー“SC−1”を35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。ダスト数は6個とスクラッチは0個と少なかった。
【0029】
実施例2
ポリプロピレングリコール100重量部とエチレングリコール8重量部とジフェニルメタンジイソシアネート95重量部と水0.3重量部とアミン系触媒1.0重量部とシリコン整泡剤1.0重量部をRIM成形機で混合して、金型に吐出して加圧成型をおこない厚み5.0mmの発泡ポリウレタンシート(マイクロゴムA硬度=43度、密度:0.75、独立気泡平均径:29μm)を作成した。該発泡ポリウレタンシートをアゾビスイソブチルニトリル0.1重量部を添加したメチルメタアクリレート95重量部/2−ヒドロキシエチルメタクリレート5重量部に70分間浸漬する。メチルメタアクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレートが膨潤した発泡ポリウレタンシートをガラス板に挟み込んで65℃で6時間加熱後、100℃で3時間加熱する。加熱後ガラス板から取り外して、50℃で真空乾燥をおこなう。得られた硬質発泡シートを両面研削して厚みが1.2mmの研磨パッドを作成する。得られた研磨パッドのマイクロゴムA硬度は91度、密度:0.75(g/cm3)、独立気泡平均径:39μm、素材の水の接触角:75度であった。研磨パッドの中のポリメチルメタアクリレート/2−ヒドロキシエチルメタクリレート含有率は65重量%であった。クッション層“Suba400”を該研磨パッドと貼り合わせして複合研磨パッドを作成した。グローバル段差評価用テストウェハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、スラリー“SC−1”を35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。グローバル段差評価用テストウェハの20μm幅配線領域と230μm幅配線領域のグローバル段差は0.2μmになった研磨時間は3.5分であった。また、タングステン配線ディッシング評価用テストウェーハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、キャボット社製タングステン用スラリーを35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。酸化膜表面が露出した時のタングステン配線(100μm幅)中央部のディッシング深さは0.03μmであった。ダスト・スクラッチ評価用テストウェハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、スラリー“SC−1”を35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。ダスト数は7個とスクラッチは0個と少なかった。
【0030】
比較例1
ポリエーテル系ウレタンポリマ(ユニローヤル社製アジプレンL−325)78重量部と4、4’−メチレン−ビス2−クロロアニリン20重量部をRIM成形機で混合しさらに中空高分子微小球体(エクスパセル551 DE)1.8重量部を混合して金型に吐出して加圧成型をおこない厚み2.2mmの発泡ポリウレタンシート(マイクロゴムA硬度=95度、密度=0.75(g/cm3)、独立気泡平均径=30μm、素材の水の接触角:81度)を作成した。クッション層“Suba400”を該研磨パッドと貼り合わせして複合研磨パッドを作成した。グローバル段差評価用テストウェハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、スラリー“SC−1”を35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。グローバル段差評価用テストウェハの20μm幅配線領域と230μm幅配線領域のグローバル段差は0.2μmになった研磨時間は7分であった。また、タングステン配線ディッシング評価用テストウェーハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、キャボット社製タングステン用スラリーを35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。酸化膜表面が露出した時のタングステン配線(100μm幅)中央部のディッシング深さは0.13μmであった。ダスト・スクラッチ評価用テストウェハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、スラリー“SC−1”を35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。ダスト数は20個とスクラッチは1個であった。
【0031】
比較例2
ポリエーテル系ウレタンポリマ(ユニローヤル社製アジプレンL−325)78重量部と4、4’−メチレン−ビス2−クロロアニリン20重量部と水0.3重量部をRIM成形機で混合し金型に吐出して加圧成型をおこない厚み5mmの発泡ポリウレタンシート(マイクロゴムA硬度=95度、密度=0.75(g/cm3)、独立気泡平均径=140μm、素材の水の接触角:81度)を作成した。クッション層“Suba400”を該研磨パッドと貼り合わせして複合研磨パッドを作成した。グローバル段差評価用テストウェハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、スラリー“SC−1”を35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。グローバル段差評価用テストウェハの20μm幅配線領域と230μm幅配線領域のグローバル段差は0.25μmになった研磨時間は7分であった。また、タングステン配線ディッシング評価用テストウェーハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、キャボット社製タングステン用スラリーを35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。酸化膜表面が露出した時のタングステン配線(100μm幅)中央部のディッシング深さは0.15μmであった。ダスト・スクラッチ評価用テストウェハを研磨機の研磨ヘッドに取り付けて45rpmで回転させ、該複合研磨パッドを研磨機のプラテンに固着させ45rpmで研磨ヘッドの回転方向と同じ方向に回転させ、スラリー“SC−1”を35cc/分(研磨パッド1cm2面積あたり0.031cc/分)で供給しながら研磨圧力0.04MPaで研磨を実施した。ダスト数は60個とスクラッチは10個であった。
【0032】
【発明の効果】
本発明では、シリコン基板の上に形成された絶縁層または金属配線の表面を機械的に平坦化するための研磨パッドにおいて、グローバル段差が小さく、金属配線でのディッシングが起こりにくく、ダストやスクラッチの発生が少ない研磨パッドを提供できた。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing pad, and further relates to a polishing pad used in a step of mechanically flattening the surface of an insulating layer such as silicon formed on a semiconductor substrate or the surface of a metal wiring.
[0002]
[Prior art]
Large scale integrated circuits (LSIs) typified by semiconductor memories have been integrated year by year, and accordingly, the manufacturing technology of large scale integrated circuits has also been increased in density. Furthermore, with this increase in density, the number of stacked semiconductor device manufacturing locations has also increased. Due to the increase in the number of stacked layers, unevenness of the main surface of the semiconductor wafer caused by stacking that has not been a problem in the past has become a problem. As a result, for example, as described in pages 50 to 57 of the Nikkei Microdevice, July 1994, for the purpose of making up for insufficient depth of focus at the time of exposure due to unevenness caused by stacking, or wiring by flattening the through hole portion In order to improve the density, planarization of a semiconductor wafer using a chemical mechanical polishing technique has been studied.
[0003]
In general, a chemical mechanical polishing apparatus includes a polishing head that holds a semiconductor wafer that is an object to be processed, a polishing pad that performs polishing of the object to be processed, and a polishing surface plate that holds the polishing pad. Then, the polishing process of the semiconductor wafer uses a slurry made of an abrasive and a chemical solution to move the semiconductor wafer and the polishing pad relative to each other, thereby removing the protruding portion of the layer on the surface of the semiconductor wafer and smoothing the layer on the wafer surface. It is to make. It is approximately proportional to the relative speed and load between the semiconductor wafer and the polishing pad. Therefore, in order to polish each part of the semiconductor wafer uniformly, it is necessary to make the load applied to the semiconductor wafer uniform.
[0004]
When polishing an insulating layer or the like formed on the main surface of a semiconductor wafer, if the polishing pad is soft, local flatness is deteriorated. For this reason, polyurethane foam sheets having a Shore A hardness of 90 degrees or more are currently used. However, the high hardness polyurethane foam pad has a problem in that the level of flatness is different at portions where the unevenness density of the insulating layer or the like is different, and a global level difference is generated. There is a problem that the height of the portion is lower than that of the edge) and a problem that there are many dusts and scratches.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to provide a polishing pad for mechanically flattening the surface of an insulating layer or metal wiring formed on a silicon substrate. The object is to provide a polishing pad with less scratches.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the problems, the present invention has the following configuration.
(1) The contact angle of water 75 degrees or more Below 80 degrees Including polymers polymerized from hydrophilic vinyl compounds A polishing pad made of a material and having a micro rubber A hardness of 80 degrees or more.
(2) The polishing pad according to (1), which has closed cells.
(3) Density is 0.6-0.95 (g / cm Three The polishing pad according to (2), which is in the range of
(4) The polishing pad according to (1), comprising a polymer polymerized from polyurethane and a vinyl compound.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the invention will be described.
[0008]
First, the micro rubber A hardness referred to in the present invention will be described. This hardness refers to a value evaluated with a micro rubber hardness meter MD-1 manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. The micro rubber hardness meter MD-1 realizes the hardness measurement of thin and small samples, which is difficult to measure with a conventional hardness meter, and is about 1/5 of a spring type rubber hardness meter (durometer) A type. Since the model is designed and manufactured as a reduced model, the measured value is consistent with the hardness of the spring type rubber hardness tester A type. The micro rubber hardness tester MD-1 has a cylindrical size with a push needle size of 0.16 mm and a height of 0.5 mm. The load system is a cantilever leaf spring, and the spring load is 2.24 mN at 0 point and 33.85 mN at 100 point. The needle lowering speed is measured by controlling the range of 10 to 30 mm / sec with a stepping motor. Since the thickness of the polishing layer or hard layer of a normal polishing pad is less than 5 mm, the spring type rubber hardness tester A type is too thin to be evaluated, and therefore can be evaluated with the micro rubber hardness tester MD-1.
[0009]
The polishing pad of the present invention requires a micro rubber A hardness of 80 degrees or more, preferably 85 degrees or more. When the micro rubber A hardness is less than 80 degrees, the flatness of the local unevenness of the semiconductor substrate becomes poor, which is not preferable.
[0010]
The material of the polishing pad of the present invention has a water contact angle of 75 degrees or more Must be 80 degrees or less is necessary . The water contact angle of the polishing pad material is greatly affected by the roughness of the surface, so the polishing pad material is sandwiched in a metal plate with a finished surface and pressed at a high temperature to obtain an average roughness on the surface of the material specimen. It is necessary to measure with Ra of 2 μm or less. The measuring method uses a contact meter made by Kyowa Interface Science Co., Ltd., and a water drop with a diameter of 2 mm or less formed on the needle tip is approached on a horizontally placed material test piece and brought into contact with the material test piece. Adhere water drops. The contact angle of the water droplet is observed with an attached microscope. When the water contact angle of the material of the polishing pad exceeds 80 degrees, dust scratches increase, resulting in poor global flatness or metal dishing. The water contact angle of the material is preferably 78 degrees or less.
[0011]
Such a polishing pad preferably has closed cells because dust scratches can be reduced, global flatness can be improved, and metal dishing can be suppressed. The closed cell diameter is preferably 200 μm or less in terms of average cell diameter because the flatness of local irregularities of the semiconductor substrate is good. A more preferable average bubble diameter of the closed cell diameter is 100 μm or less, and a more preferable average bubble diameter is 50 μm or less.
The polishing pad of the present invention has a density of 0.6 to 0.95 (g / cm Three ) Is preferable. Density is 0.6 (g / cm Three ) Is not preferable because the flatness of the local unevenness becomes poor and the global level difference becomes large. Density is 0.95 (g / cm Three If it exceeds), scratches are likely to occur, which is not preferable. Further preferred density is 0.65 to 0.9 (g / cm Three ). Further, a more preferable density is 0.7 to 0.85 (g / cm Three ).
[0012]
As a specific example of the polishing pad of the present invention, a polishing pad having a micro rubber A hardness of 80 degrees or more, containing a polymer polymerized from polyurethane, a vinyl compound and a hydrophilic vinyl compound, and having closed cells. Can be mentioned. The polishing pad of the present invention needs to contain a polymer polymerized from a hydrophilic vinyl compound. The polyurethane is a polymer synthesized based on polyisocyanate polyaddition reaction or polymerization reaction. The compound used as the symmetry of the polyisocyanate is an active hydrogen-containing compound, that is, two or more polyhydroxy or amino group-containing compounds. Examples of the polyisocyanate include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, tolidine diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate, but are not limited thereto. The polyhydroxy is typically a polyol, and examples of the polyol include polyether polyol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, epoxy resin-modified polyol, polyester polyol, acrylic polyol, polybutadiene polyol, and silicone polyol. Of these, polyurethane obtained by combining tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate as the polyisocyanate, and polypropylene glycol and polytetramethylene ether glycol as the polyol is preferable because it has excellent moldability and is widely used.
[0013]
This vinyl compound is a compound having a vinyl group having a carbon-carbon double bond. Specifically, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methyl (α-ethyl) acrylate, ethyl (α-ethyl) acrylate, propyl (α-ethyl) acrylate, butyl (α-ethyl) ) Acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isodecyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, acrylonitrile, acrylamide, vinyl chloride, styrene, α-methylstyrene, N -Methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-isopropylmaleimide, N-phenylmaleimide, etc. It is done. Among them, preferred vinyl compounds are methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, methyl (α-ethyl) acrylate, ethyl (α-ethyl) acrylate, propyl (α-ethyl) acrylate, butyl. (Α-ethyl) acrylate. This hydrophilic vinyl compound is a compound having a vinyl bond of a carbon-carbon double bond and a hydrophilic group. Specifically, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, methacrylic acid, fumaric acid, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, fumaric acid Examples include dipropyl, maleic acid, dimethyl maleate, diethyl maleate, and dipropyl maleate. The polymer polymerized from the vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound herein is a polymer obtained by polymerizing the vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound, specifically, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, Polypropyl methacrylate, poly (n-butyl methacrylate), polyisobutyl methacrylate, polymethyl (α-ethyl) acrylate, polyethyl (α-ethyl) acrylate, polypropyl (α-ethyl) acrylate, polybutyl (α-ethyl) acrylate, poly (2-ethylhexyl methacrylate), polyisodecyl methacrylate, poly (n-lauryl methacrylate), poly (2-hydroxyethyl methacrylate), poly (2-hydroxypropyl methacrylate), poly (2-hydroxy Chill acrylate), poly (2-hydroxypropyl acrylate), poly (2-hydroxybutyl methacrylate), polydimethylaminoethyl methacrylate, polydiethylaminoethyl methacrylate, polymethacrylic acid, polyglycidyl methacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polyfumaric acid, polyfumarate Dimethyl acid, diethyl polyfumarate, dipropyl polyfumarate, polymaleic acid, dimethyl polymaleate, diethyl polymaleate, dipropyl polymaleate, polyacrylonitrile, polyacrylamide, polyvinyl chloride, polystyrene, poly (α-methylstyrene), poly (N- Methyl maleimide), poly (N-ethylmaleimide), poly (N-isopropylmaleimide), poly (N-phenylmale) Bromide), and the like. Here, the content of the polymer polymerized from the vinyl compound is preferably 30% by weight or more and 90% by weight or less. When the content is less than 30% by weight, the hardness of the polishing pad is lowered, which is not preferable. When the content exceeds 90% by weight, the elasticity of the pad is impaired, which is not preferable. The content of the polymer polymerized from the polyurethane or vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound in the polishing pad can be measured by a pyrolysis gas chromatography / mass spectrometry technique. The apparatus that can be used in this method is a double shot pyrolyzer “PY-2010D” (manufactured by Frontier Laboratories) as a thermal decomposition apparatus, and “TRIO-1” (manufactured by VG) as a gas chromatograph / mass spectrometer. Can do.
[0014]
Here, the polymer polymerized from polyurethane, a vinyl compound and a hydrophilic vinyl compound is contained in an integrated manner, and the phase of polyurethane and the polymer polymerized from the vinyl compound and hydrophilic vinyl compound are separated. However, when expressed quantitatively, various places of the layer having essentially the polishing function in the pad can be expressed by a micro infrared spectroscope having a spot size of 50 μm. The observed infrared spectrum has an infrared absorption peak of polyurethane and an infrared absorption peak of a polymer polymerized from a vinyl compound and a hydrophilic vinyl compound, and the infrared spectra at various places are almost the same. It is. As a micro infrared spectrometer used here, “IR μs” manufactured by SPECTRA-TECH can be mentioned.
[0015]
As a method for producing such a polishing pad, a preferable method is to have closed cells having an average cell diameter of 200 μm or less in advance and a density of 0.5 to 0.95 (g / cm Three The method of polymerizing the vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound in the foamed polyurethane sheet after swelling the vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound in the foamed polyurethane sheet in the range of) is a structure having closed cells with polyurethane and vinyl. A polishing pad in which a polymer polymerized from a compound and a hydrophilic vinyl compound is integrated can be prepared, and the obtained polishing pad is preferable because local unevenness flatness and global steps can be reduced. A more preferable method has closed cells having an average cell diameter of 100 μm or less in advance and a density of 0.6 to 0.9 (g / cm Three The method of polymerizing the vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound in the foamed polyurethane sheet after swelling the vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound in the foamed polyurethane sheet in the range of) is a structure having closed cells with polyurethane and vinyl. A polishing pad in which a polymer polymerized from a compound and a hydrophilic vinyl compound is integrated can be prepared, and the obtained polishing pad is preferable because local unevenness flatness and global steps can be reduced. The foamed polyurethane sheet here needs to determine the combination and optimum amount of polyisocyanate, polyol, catalyst, foam stabilizer, and foaming agent according to the hardness, the cell diameter and the foaming ratio. As the foamed polyurethane sheet, those obtained by foaming the aforementioned polyurethane are preferably used.
[0016]
As a method of polymerizing a vinyl compound and a hydrophilic vinyl compound in a foamed polyurethane sheet after swelling the vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound in the foamed polyurethane sheet, a vinyl compound and a hydrophilic vinyl compound are combined with a photodegradable radical initiator. Method of polymerizing by exposing to light after swelling, method of polymerizing by applying heat after swelling vinyl compound and hydrophilic vinyl compound together with thermally decomposable radical initiator, vinyl compound and hydrophilic vinyl An example is a method in which a compound is swollen and then polymerized by emitting an electron beam or radiation.
[0017]
The polishing pad here may contain abrasive grains. Examples of the abrasive grains include silica-based abrasives, aluminum oxide-based abrasives, cerium oxide-based abrasives, and the like. The method for preparing the polishing pad of the present invention containing abrasive grains is obtained by previously containing abrasive grains in the above-mentioned foamed polyurethane sheet, and then swelling the vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound in the abrasive grain-containing foamed polyurethane sheet by the above method. Then, as a method of polymerizing the vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound in the abrasive foamed polyurethane sheet, the vinyl compound and the hydrophilic vinyl compound are swollen together with the photodegradable radical initiator, and then exposed to light to polymerize. After swelling the vinyl compound and hydrophilic vinyl compound together with the thermal decomposable radical initiator, polymerizing by applying heat, or swelling the vinyl compound and hydrophilic vinyl compound, The method of irradiating and polymerizing is mentioned.
[0018]
The polishing pad obtained in the present invention can be laminated with a cushion sheet having cushioning properties and used as a composite polishing pad. A semiconductor substrate has a slightly larger undulation apart from local unevenness and is often polished by placing a cushion sheet under a hard polishing pad (on the polishing surface plate side) as a layer that absorbs this undulation.
[0019]
Using the polishing pad of the present invention, the unevenness of the insulating film and the unevenness of the metal wiring on the semiconductor wafer are locally planarized using silica-based slurry, aluminum oxide-based slurry, cerium oxide-based slurry, etc. as the slurry. Can be reduced, global steps can be reduced, and dishing can be suppressed. Specific examples of the slurry include CAB-O-SPERSE SC-1 for CMP, CAB-O-SPERSE SC-112 for CMP, SEMI-SPERSE AM100 for CMP, SEMI-SPERSE AM100C for CMP, and SEMI- for CMP. Examples include, but are not limited to, SPERSE 12, SEMI-SPERSE 25 for CMP, SEMI-SPERSE W2000 for CMP, SEMI-SPERSE W-A400 for CMP, and the like.
[0020]
The object of the polishing pad of the present invention is the surface of an insulating layer or metal wiring formed on a semiconductor wafer. As the insulating layer, an interlayer insulating film of metal wiring, a lower insulating film of metal wiring or element isolation is used. Examples of the shallow trench isolation used include aluminum, tungsten, and copper, and damascene, dual damascene, and plug are structurally used. When copper is used as the metal wiring, a barrier metal such as silicon nitride is also subject to polishing. As the insulating film, silicon oxide is mainly used at present, but a low dielectric constant insulating film is used due to the problem of delay time. Although the low dielectric constant insulating film is softer and more brittle than silicon oxide, the polishing pad of the present invention can be polished in a state where scratches are relatively difficult to enter. In addition to semiconductor wafers, it can also be used for polishing magnetic heads, hard disks, sapphire, and the like.
[0021]
In order to suppress the hydroplane phenomenon, the surface shape of the polishing pad of the present invention is used in a shape that can be taken by a normal polishing pad, such as a grooving shape, a dimple shape, a spiral shape, or a concentric circular shape. The polishing pad is used in the form of a disk, but depending on the polishing machine, it may be used as a belt.
[0022]
The polishing pad of the present invention is fixed to a polishing platen (platen) of a polishing machine. The wafer is fixed to a wafer holding sample stage (carrier) by a vacuum chuck method. Rotate the polishing platen, rotate the wafer holding sample stage in the same direction, and press it against the polishing pad. At this time, the slurry is supplied from a position where the slurry enters between the polishing pad and the semiconductor wafer. The optimum supply amount of the slurry is 0.005 to 0.15 (cc / min) per 1 cm 2 area of the polishing pad. When the supply amount of the slurry is less than 0.005 (cc / min), since the lubrication effect of the slurry cannot be sufficiently obtained, scratches are generated on the surface of the semiconductor wafer or the semiconductor wafer is smoothly rotated on the polishing pad. Since it does not occur easily, in-plane uniformity is impaired. When the supply amount of the slurry exceeds 0.15 (cc / min), a liquid film of the slurry is likely to be generated between the semiconductor wafer and the surface of the polishing pad, and the planarization characteristics are deteriorated. The rotational speed of the polishing platen is preferably such that the linear velocity of the polishing platen at the center position of the semiconductor wafer is in the range of 2000 to 5000 (cm / min). When the linear velocity of the polishing platen is less than 2000 (cm / min), the flattening rate becomes slow, which is not preferable. When the linear velocity of the polishing platen exceeds 5000 (cm / min), scratches are likely to occur, which is not preferable. The pressing pressure is performed by controlling the force applied to the wafer holding sample stage. Since high global flatness is obtained by reducing the pressing pressure, 0.01 to 0.04 MPa is preferable. However, depending on the polishing machine, a high-speed and low-pressure surface plate method has been developed, and it cannot be used except for the above polishing conditions.
[0023]
The polishing pad of the present invention is usually dressed with a conditioner having diamond abrasive grains attached by electrodeposition on the surface before polishing. As the dressing method, either batch dressing performed before polishing or in-situ dressing performed simultaneously with polishing can be performed.
[0024]
The object of the present invention is to provide a polishing pad for mechanically flattening the surface of an insulating layer or metal wiring formed on a silicon substrate. A polishing pad with less scratches is provided.
[0025]
【Example】
Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to examples. In this example, each characteristic was measured by the following method.
1. Micro rubber A hardness: Measured with a micro rubber hardness meter “MD-1” of Kobunshi Keiki Co., Ltd.
[0026]
The configuration of the micro rubber hardness tester “MD-1” is as follows.
1.1 Sensor unit
(1) Load method: Cantilevered leaf spring
(2) Spring load: 0 point / 2.24 gf. 100 points / 33.85 gf
(3) Spring load error: ± 0.32 gf
(4) Needle size: Diameter: 0.16 mm cylindrical shape. 0.5mm height
(5) Displacement detection method: Strain gauge method
(6) Pressure leg dimensions: Outer diameter 4mm Inner diameter 1.5mm
1.2 Sensor drive unit
(1) Driving method: vertical driving by a stepping motor. Descent speed control by air damper
(2) Vertical movement stroke: 12mm
(3) Descent speed: 10-30mm / sec
(4) Height adjustment range: 0 to 67 mm (distance between sample table and sensor pressing surface)
1.3 Sample stage
(1) Sample stage dimensions: Diameter 80mm
(2) Fine movement mechanism: Fine movement by an XY table and a micrometer head. Stroke: 15mm for both X and Y axes
(3) Level adjuster: Level adjustment body legs and round level
2. Dynamic tensile storage elastic modulus: Measured with a dynamic viscoelasticity measuring device “Rheogel E-4000” of UBM Co., Ltd. (location :).
[0027]
The configuration of the dynamic viscoelasticity measuring apparatus “Rheogel E-4000” is as follows.
2.1 Main body mechanism
(1) Exciter: A compact electric exciter that can be vibrated efficiently by attaching a large number of powerful cylindrical magnets to the outside and inside of a moving coil that is electromagnetically conductive.
(2) Dynamometer: A sensor that uses the piezoelectric effect of a crystal piezoelectric element. The measuring range is wide, the rigidity is large, and the sensor itself hardly distorts against the measuring stress. For this reason, as in the case of a general load cell, the phase shift that occurs when the strain of the sensor itself is large and the error in measuring the strain of the sample during high elasticity are small.
(3) Displacement meter: An eddy current non-contact displacement meter. There is a resolution of 0.1 μm or less.
2.2 Control measurement unit
It communicates with a personal computer and controls the drive of the main unit mechanism.
2.3 Computer system (PC, CRT, printer)
Calculation and recording of the read data, generation of control signals and data processing are performed. Commercially available spreadsheet / graphics software can be used for the data.
2.4 Measuring jig
A tensioning jig was used.
3. Dust / scratch evaluation test wafer: 4 inch silicon wafer with oxide film (oxide film thickness: 1 μm) is used.
4). Test wafer for global level difference: A 10 mm square die is placed on a 4-inch silicon wafer with oxide film (oxide film thickness: 2 μm). Mask exposure using photoresist, 20μm width, 0.7μm height and 230μm space in a 10mm square die by RIE, line and space on the left half, 230μm width, height A 0.7 μm line is arranged on the right half in a line and space with a space of 20 μm. In this way, a test wafer for global level difference evaluation was prepared.
5. Test wafer for evaluating tungsten wiring dishing: Grooves having a width of 100 μm and a depth of 0.7 μm are formed at intervals of 100 μm on a 4-inch silicon wafer with an oxide film (oxide film thickness: 2 μm). A tungsten wafer having a thickness of 2 μm was formed thereon by sputtering to produce a test wafer for evaluating tungsten wiring dishing.
6). Polishing pad and polishing machine: A circular polishing layer having a thickness of 1.2 mm and a diameter of 38 cm is produced, and a so-called XY groove processing (lattice groove processing) having a width of 2.0 mm, a depth of 0.5 mm, and a pitch of 15 mm on the surface Was given. As a cushion layer, the polishing pad (Lupmaster SFT, manufactured by L / M-15E) is used as a cushion layer, and Rodale's “Suba400” is applied to the polishing pad. Double-sided adhesive tape (3M, manufactured by “442J”) ) Using Asahi Diamond Industrial Co., Ltd. conditioner (CMP-M, diameter 14.2 cm), rotating in the same direction at a pressing pressure of 0.04 MPa, a platen rotation speed of 25 rpm, and a conditioner rotation speed of 25 rpm, 10 cc of pure water The polishing pad was conditioned for 5 minutes while being fed at / min. The polishing pad was washed for 2 minutes while flowing pure water at 100 cc / min into the polishing machine. Next, a test wafer for global step evaluation was installed in the polishing machine, and a slurry ("SC-1 ") Is supplied onto the polishing pad at a predetermined supply amount, the pressing pressure is set to a predetermined pressure of 0.01 MPa to 0.04 MPa, the platen rotation speed is 45 rpm (the linear velocity at the center of the wafer is 3000 cm / min) )), The semiconductor wafer holding sample stage was rotated in the same direction at a rotation speed of 45 rpm, and polishing was performed for a predetermined time. The surface of the semiconductor wafer was not dried, and the surface of the wafer was washed with a polyvinyl alcohol sponge while applying pure water immediately, and dried by blowing dry compressed air. The oxide film thickness of the 20μm line and 230μ line in the center 10mm die of the test wafer for global level difference measurement is measured using Lambda Ace (“VM-2000”) manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd. As evaluated.
In addition, the same conditioning as described above was performed, a test wafer for evaluating tungsten wiring dishing was set in a polishing machine, and a cabot slurry (“SEMI-SPERSE W-A400”) having a use concentration described in the instruction manual and an oxidizing agent manufactured by Cabot. (SEMI-SPERSE FE-400) mixed at 1: 1 while supplying a predetermined amount of slurry solution onto the polishing pad, the pressing pressure is set to a predetermined pressure of 0.01 MPa to 0.04 MPa, and a surface plate The semiconductor wafer holding sample stage was rotated in the same direction at a rotation speed of 45 rpm (linear velocity at the center of the wafer was 3000 (cm / min)) and the rotation speed was 45 rpm, and polishing was performed for a predetermined time. The surface of the semiconductor wafer was not dried, and the surface of the wafer was washed with a polyvinyl alcohol sponge while applying pure water immediately, and dried by blowing dry compressed air. The dishing state of the tungsten surface was measured with an ultra-deep shape measuring microscope “VK-8500” manufactured by Keyence Corporation. In addition, the same conditioning as described above is performed, a test wafer for dust / scratch evaluation is placed in a polishing machine, and a slurry ("SC-1") having a concentration of use described in the manual is applied onto the polishing pad at a predetermined supply amount. While supplying, the pressing pressure is set to a predetermined pressure of 0.01 MPa to 0.04 MPa, the rotation speed of the platen is 45 rpm (the linear velocity at the center of the wafer is 3000 (cm / min)), and the semiconductor wafer holding sample stage is rotated. It was rotated in the same direction at 45 rpm and polished for a predetermined time. Do not dry the surface of the semiconductor wafer, clean the wafer surface with polyvinyl alcohol sponge while applying pure water immediately, leave it in a natural state, and dry it. The above dust was inspected, and then the scratch was inspected with a microscope.
[0028]
Example 1
100 parts by weight of polypropylene glycol, 80 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate, 0.6 parts by weight of water, 1.4 parts by weight of an amine catalyst and 1.0 part by weight of a silicone foam stabilizer are mixed in a RIM molding machine and discharged into a mold. Then, pressure molding is performed and a foamed polyurethane sheet having a thickness of 4.2 mm (micro rubber A hardness = 49 degrees, density: 0.83 (g / cm Three ), Closed cell average diameter: 29 μm). The foamed polyurethane sheet is immersed in 90 parts by weight of methyl methacrylate and 10 parts by weight of methacrylic acid to which 0.1 parts by weight of azobisisobutylnitrile has been added for 65 minutes. A polyurethane foam sheet swelled with methyl methacrylate / methacrylic acid is sandwiched between glass plates, heated at 65 ° C. for 6 hours, and then heated at 100 ° C. for 3 hours. Remove from the glass plate after heating and vacuum dry at 50 ° C. The obtained hard foam sheet is ground on both sides to prepare a polishing pad having a thickness of 1.2 mm. The resulting polishing pad has a micro rubber A hardness of 90 degrees and a density of 0.81 (g / cm Three ), Closed cell average diameter: 39 μm, water contact angle of the material: 77 degrees. The polymethyl methacrylate / polymethacrylic acid content in the polishing pad was 51% by weight. A cushion layer “Suba400” was bonded to the polishing pad to form a composite polishing pad. A test wafer for global level difference evaluation is attached to a polishing head of a polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to a platen of the polishing machine and rotated at 45 rpm in the same direction as the polishing head. 1 "35cc / min (Polishing pad 1cm 2 Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying at a rate of 0.031 cc / min per area. The polishing time when the global step between the 20 μm wide wiring region and the 230 μm wide wiring region of the test wafer for global step evaluation was 0.2 μm was 4.5 minutes. Further, a tungsten wafer dishing evaluation test wafer is attached to a polishing head of a polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to a platen of the polishing machine and rotated at 45 rpm in the same direction as the rotation direction of the polishing head. 35cc / min of tungsten slurry (1cm polishing pad) 2 Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying at a rate of 0.031 cc / min per area. The dishing depth at the center of the tungsten wiring (100 μm width) when the oxide film surface was exposed was 0.03 μm. The test wafer for dust / scratch evaluation is attached to the polishing head of the polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to the platen of the polishing machine and rotated in the same direction as the rotation direction of the polishing head at 45 rpm. -1 "35 cc / min (polishing pad 1 cm 2 Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying at a rate of 0.031 cc / min per area. The number of dust was 6 and scratches were 0.
[0029]
Example 2
100 parts by weight of polypropylene glycol, 8 parts by weight of ethylene glycol, 95 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate, 0.3 parts by weight of water, 1.0 part by weight of an amine-based catalyst and 1.0 part by weight of a silicon foam stabilizer are mixed with a RIM molding machine. The foamed polyurethane sheet (micro rubber A hardness = 43 degrees, density: 0.75, closed cell average diameter: 29 μm) having a thickness of 5.0 mm was prepared by discharging into a mold and performing pressure molding. The foamed polyurethane sheet is immersed for 70 minutes in 95 parts by weight of methyl methacrylate and 5 parts by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate to which 0.1 part by weight of azobisisobutylnitrile has been added. A foamed polyurethane sheet swelled with methyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate is sandwiched between glass plates, heated at 65 ° C. for 6 hours, and then heated at 100 ° C. for 3 hours. Remove from the glass plate after heating and vacuum dry at 50 ° C. The obtained hard foam sheet is ground on both sides to prepare a polishing pad having a thickness of 1.2 mm. The resulting polishing pad has a micro rubber A hardness of 91 degrees and a density of 0.75 (g / cm Three ), Closed cell average diameter: 39 μm, water contact angle of material: 75 degrees. The polymethyl methacrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate content in the polishing pad was 65% by weight. A cushion layer “Suba400” was bonded to the polishing pad to form a composite polishing pad. A test wafer for global level difference evaluation is attached to a polishing head of a polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to a platen of the polishing machine and rotated at 45 rpm in the same direction as the polishing head. 1 "35cc / min (Polishing pad 1cm 2 Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying at a rate of 0.031 cc / min per area. The global step difference between the 20 μm wide wiring region and the 230 μm wide wiring region of the test wafer for global step evaluation was 0.2 μm, and the polishing time was 3.5 minutes. Further, a tungsten wafer dishing evaluation test wafer is attached to a polishing head of a polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to a platen of the polishing machine and rotated at 45 rpm in the same direction as the rotation direction of the polishing head. Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying a tungsten slurry manufactured by the company at 35 cc / min (0.031 cc / min per 1 cm 2 area of the polishing pad). The dishing depth at the center of the tungsten wiring (100 μm width) when the oxide film surface was exposed was 0.03 μm. The test wafer for dust / scratch evaluation is attached to the polishing head of the polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to the platen of the polishing machine and rotated in the same direction as the rotation direction of the polishing head at 45 rpm. -1 "35 cc / min (polishing pad 1 cm 2 Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying at a rate of 0.031 cc / min per area. The number of dust was 7 and the number of scratches was 0.
[0030]
Comparative Example 1
78 parts by weight of a polyether-based urethane polymer (Adiprene L-325 manufactured by Uniroyal) and 20 parts by weight of 4,4′-methylene-bis2-chloroaniline were mixed with a RIM molding machine, and hollow polymer microspheres (Expercel 551) were mixed. DE) 1.8 parts by weight are mixed and discharged into a mold and subjected to pressure molding, and a foamed polyurethane sheet having a thickness of 2.2 mm (micro rubber A hardness = 95 degrees, density = 0.75 (g / cm Three ), Closed cell average diameter = 30 μm, water contact angle of material: 81 degrees). A cushion layer “Suba400” was bonded to the polishing pad to form a composite polishing pad. A test wafer for global level difference evaluation is attached to a polishing head of a polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to a platen of the polishing machine and rotated at 45 rpm in the same direction as the polishing head. 1 "35cc / min (Polishing pad 1cm 2 Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying at a rate of 0.031 cc / min per area. The polishing time when the global step between the 20 μm wide wiring region and the 230 μm wide wiring region of the test wafer for global step evaluation was 0.2 μm was 7 minutes. Further, a tungsten wafer dishing evaluation test wafer is attached to a polishing head of a polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to a platen of the polishing machine and rotated at 45 rpm in the same direction as the rotation direction of the polishing head. Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying a tungsten slurry manufactured by the company at 35 cc / min (0.031 cc / min per 1 cm 2 area of the polishing pad). The dishing depth at the center of the tungsten wiring (100 μm width) when the oxide film surface was exposed was 0.13 μm. The test wafer for dust / scratch evaluation is attached to the polishing head of the polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to the platen of the polishing machine and rotated in the same direction as the rotation direction of the polishing head at 45 rpm. -1 "35 cc / min (polishing pad 1 cm 2 Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying at a rate of 0.031 cc / min per area. The number of dust was 20 and the number of scratches was 1.
[0031]
Comparative Example 2
78 parts by weight of a polyether-based urethane polymer (Adiprene L-325 manufactured by Uniroyal), 20 parts by weight of 4,4′-methylene-bis-2-chloroaniline and 0.3 parts by weight of water are mixed with a RIM molding machine. 5mm thick foamed polyurethane sheet (micro rubber A hardness = 95 degrees, density = 0.75 (g / cm Three ), Average closed cell diameter = 140 μm, water contact angle of material: 81 degrees). A cushion layer “Suba400” was bonded to the polishing pad to form a composite polishing pad. A test wafer for global level difference evaluation is attached to a polishing head of a polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to a platen of the polishing machine and rotated at 45 rpm in the same direction as the polishing head. 1 "35cc / min (Polishing pad 1cm 2 Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying at a rate of 0.031 cc / min per area. The global level difference between the 20 μm wide wiring region and the 230 μm wide wiring region of the test wafer for global step evaluation was 0.25 μm, and the polishing time was 7 minutes. Further, a tungsten wafer dishing evaluation test wafer is attached to a polishing head of a polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to a platen of the polishing machine and rotated at 45 rpm in the same direction as the rotation direction of the polishing head. Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying a tungsten slurry manufactured by the company at 35 cc / min (0.031 cc / min per 1 cm 2 area of the polishing pad). The dishing depth of the central portion of the tungsten wiring (100 μm width) when the oxide film surface was exposed was 0.15 μm. The test wafer for dust / scratch evaluation is attached to the polishing head of the polishing machine and rotated at 45 rpm. The composite polishing pad is fixed to the platen of the polishing machine and rotated in the same direction as the rotation direction of the polishing head at 45 rpm. -1 "35 cc / min (polishing pad 1 cm 2 Polishing was performed at a polishing pressure of 0.04 MPa while supplying at a rate of 0.031 cc / min per area. The number of dust was 60 and the number of scratches was 10.
[0032]
【The invention's effect】
In the present invention, in the polishing pad for mechanically flattening the surface of the insulating layer or metal wiring formed on the silicon substrate, the global step is small, and dishing in the metal wiring is unlikely to occur. It was possible to provide a polishing pad with less generation.

Claims (4)

水の接触角が75度以上80度以下であり、親水性ビニル化合物から重合される重合体を含む素材で形成され、かつマイクロゴムA硬度が80度以上である研磨パッド。80 ° der less contact angle of 75 degrees or more of water is, is formed of a material comprising a polymer polymerized from a hydrophilic vinyl compounds, and the polishing pad is micro rubber A hardness of 80 degrees or more. 独立気泡を有する事を特徴とする請求項1記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the polishing pad has closed cells. 密度が0.6〜0.95(g/cm3)の範囲である事を特徴とする請求項2記載の研磨パッド。The polishing pad according to claim 2, wherein the density is in the range of 0.6 to 0.95 (g / cm 3 ). ポリウレタンとビニル化合物から重合される重合体を含有することを特徴とする請求項1記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, further comprising a polymer polymerized from polyurethane and a vinyl compound.
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