JP4931133B2 - 研磨パッド - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハなどの被研磨体表面の凹凸をケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）で平坦化する際に使用される研磨パッドに関し、詳しくは、研磨状況等を光学的手段により検知するための窓を有する研磨パッド、及び該研磨パッドを用いた半導体デバイスの製造方法に関する。

半導体装置を製造する際には、半導体ウエハ（以下、ウエハともいう）表面に導電性膜を形成し、フォトリソグラフィー、エッチング等をすることにより配線層を形成する形成する工程や、配線層の上に層間絶縁膜を形成する工程等が行われ、これらの工程によってウエハ表面に金属等の導電体や絶縁体からなる凹凸が生じる。近年、半導体集積回路の高密度化を目的として配線の微細化や多層配線化が進んでいるが、これに伴い、ウエハ表面の凹凸を平坦化する技術が重要となってきた。

ウエハ表面の凹凸を平坦化する方法としては、一般的にＣＭＰ法が採用されている。ＣＭＰは、ウエハの被研磨面を研磨パッドの研磨面に押し付けた状態で、砥粒が分散されたスラリー状の研磨剤（以下、スラリーという）を用いて研磨する技術である。

ＣＭＰで一般的に使用する研磨装置は、例えば、図１に示すように、研磨パッド１を支持する研磨定盤２と、被研磨体（ウエハなど）４を支持する支持台（ポリシングヘッド）５とウエハの均一加圧を行うためのバッキング材と、研磨剤３の供給機構を備えている。研磨パッド１は、例えば、両面テープで貼り付けることにより、研磨定盤２に装着される。研磨定盤２と支持台５とは、それぞれに支持された研磨パッド１と被研磨体４が対向するように配置され、それぞれに回転軸６、７を備えている。また、支持台５側には、被研磨体４を研磨パッド１に押し付けるための加圧機構が設けてある。

このようなＣＭＰを行う上で、ウエハ表面平坦度の判定の問題がある。すなわち、希望の表面特性や平面状態に到達した時点を検知する必要がある。従来、酸化膜の膜厚や研磨速度等に関しては、テストウエハを定期的に処理し、結果を確認してから製品となるウエハを研磨処理することが行われてきた。

しかし、この方法では、テストウエハを処理する時間とコストが無駄になり、また、あらかじめ加工が全く施されていないテストウエハと製品ウエハでは、ＣＭＰ特有のローディング効果により、研磨結果が異なり、製品ウエハを実際に加工してみないと、加工結果の正確な予想が困難である。

そのため、最近では上記の問題点を解消するために、ＣＭＰプロセス時に、その場で、希望の表面特性や厚さが得られた時点を検出できる方法が望まれている。このような検知については様々な方法が用いられているが、測定精度や非接触測定における空間分解能の点から光学的検知手段が主流となりつつある。

光学的検知手段とは、具体的には光ビームを窓（光透過領域）を通して研磨パッド越しにウエハに照射して、その反射によって発生する干渉信号をモニターすることによって研磨の終点を検知する方法である。

このような方法では、ウエハの表面層の厚さの変化をモニターして、表面凹凸の近似的な深さを知ることによって終点が決定される。このような厚さの変化が凹凸の深さに等しくなった時点で、ＣＭＰプロセスを終了させる。また、このような光学的手段による研磨の終点検知法およびその方法に用いられる研磨パッドについては様々なものが提案されてきた。

例えば、固体で均質な１９０ｎｍから３５００ｎｍの波長光を透過する透明なポリマーシートを少なくとも一部分に有する研磨パッドが開示されている（特許文献１）。また、段付の透明プラグが挿入された研磨パッドが開示されている（特許文献２、３）。

また、透光性部材が非水溶性マトリックス材と、該非水溶性マトリックス材中に分散された水溶性粒子とを含有してなり、４００〜８００ｎｍの光線透過率が０．１％以上である研磨パッドが開示されている（特許文献４、特許文献５）。いずれも終点検知用の窓として用いることが開示されている。

しかし、従来の窓付き研磨パッドは、使用するにつれてドレッサーやスラリーによって窓表面が傷つき、次第に光透過率が低下する傾向にある。そのため、初期の光透過率（光反射率）に対応したプログラムにより終点検知を行うと、研磨パッドの使用中期から終盤にかけて光透過率の低下に伴う終点検出エラーが発生するという問題があった。

特表平１１−５１２９７７号公報 特開平９−７９８５号公報 特開平１０−８３９７７号公報 特開２００２−３２４７６９号公報 特開２００２−３２４７７０号公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、使用初期から終盤まで光透過率の低下に伴う終点検出エラーが発生することのない研磨パッドを提供すること、及び該研磨パッドを用いた半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上述のような現状に鑑み鋭意研究を重ねた結果、研磨パッド用の光透過領域として、下記の光透過領域を用いることにより、上記課題を解決できることを見出した。

すなわち、本発明は、研磨領域及び光透過領域を含む研磨層を有する研磨パッドにおいて、前記光透過領域の研磨面側の表面は粗面化処理されており、かつ前記光透過領域は、使用前の波長６００ｎｍでの光透過率が４０〜６０％であることを特徴とする研磨パッド、に関する。

本発明者らは、光透過領域の研磨面側の表面に予め粗面化処理を施しておくことにより、使用時における光透過領域の光透過率の変化を抑制できることを見出した。本発明の研磨パッドを用いると、初期の光透過率（光反射率）に対応したプログラムにより終点検知を行う場合であっても、研磨パッドの使用初期から終盤まで光透過率の変化に伴う終点検出エラーが発生することがない。

また、前記光透過領域は、使用前の波長６００ｎｍでの光透過率が４０〜６０％であることが必要である。使用前の波長６００ｎｍでの光透過率が４０％未満の場合には、使用初期から終点検出に支障をきたす。一方、６０％を超える場合には、粗面化処理が不十分であるため、使用時における光透過領域の光透過率の変化を抑制できない。

前記光透過領域の研磨面側の表面は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１〜２．２μｍであることが好ましい。算術平均粗さ（Ｒａ）が１μｍ未満の場合には、使用初期から終盤までの光透過率の変化が大きくなって終点検出エラーが発生しやすくなる。一方、２．２μｍを超える場合には、光の散乱により光透過領域の光透過率が低くなるため、使用初期から終点検出に支障をきたす傾向にある。

また、本発明は、前記研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む半導体デバイスの製造方法、に関する。

本発明の研磨パッドは、研磨領域および光透過領域を少なくとも有し、前記光透過領域の研磨面側の表面は、粗面化処理されている。

光透過領域の主原料は特に制限されないが、研磨を行っている状態で高精度の光学終点検知を可能とし、波長６００ｎｍでの光透過率が７５％以上である材料を用いることが好ましく、より好ましくは８０％以上の材料である。材料自体の光透過率が低い場合、使用に伴い光透過領域の光透過率が低下するため終点検出に支障がでる恐れがある。材料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、及びアクリル樹脂などの熱硬化性樹脂；ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース系樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ハロゲン系樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、ポリスチレン、及びオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）などの熱可塑性樹脂；紫外線や電子線などの光により硬化する光硬化性樹脂、及び感光性樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。光硬化性樹脂を使用する場合には、光重合開始剤を併用することが好ましい。これらのうち、所望の光透過率が得られ、成形性がよく硬度の調整も容易な熱可塑性ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。

光透過領域の片面を粗面化する方法としては、例えば、１）樹脂シートの片面にサンドブラスト処理、シボ処理（エンボス処理）、エッチング処理、コロナ放電処理、又はレーザー照射処理等を行う方法、２）シボ加工した金型を用いて射出成形又はモールド成形する方法、３）樹脂シートを押出成形する際に片面にパターンを形成する方法、４）所定の表面形状のメタルロール、ゴムロール、又はエンボスロールを用いて樹脂シートの片面にパターンを形成する方法、及び５）サンドペーパーなどの研磨材を用いてバフィングする方法などが挙げられる。

粗面化処理面の形状は特に制限されず、例えば、連続パターン、非連続パターン、線形パターン、非線形パターン、シボ模様、及び梨子地模様などが挙げられる。特に、シボ模様であることが好ましい。

粗面化処理面の算術平均粗さ（Ｒａ）は１〜２．２μｍであることが好ましく、より好ましくは１．１〜１．９μｍである。なお、粗面化処理を行っていない研磨定盤側の光透過領域表面の算術平均粗さ（Ｒａ）は通常０．３μｍ程度である。

また、前記光透過領域は、使用前の波長６００ｎｍでの光透過率が４０〜５５％であることが好ましい。

光透過領域の形状は特に制限されるものではないが、研磨領域の開口部と同様の形状、大きさにすることが好ましい。

光透過領域の厚さは特に制限されるものではないが、研磨領域の厚みと同一厚さ、またはそれ以下にすることが好ましい。光透過領域が研磨領域より厚い場合には、研磨中に突き出た部分によりウエハを傷つける恐れがある。

研磨領域の形成材料は、研磨層の材料として通常用いられるものであれば特に制限なく使用できるが、本発明においては微細発泡体を用いることが好ましい。例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ハロゲン系樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、ポリスチレン、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、エポキシ樹脂、及び感光性樹脂などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。

ポリウレタン樹脂は耐摩耗性に優れ、原料組成を種々変えることにより所望の物性を有するポリマーを容易に得ることができるため、研磨領域の形成材料として特に好ましい材料である。

ポリウレタン樹脂を微細発泡させる方法は特に制限されないが、例えば中空ビーズを添加する方法、機械的発泡法、及び化学的発泡法等により発泡させる方法などが挙げられる。なお、各方法を併用してもよいが、特にポリアルキルシロキサンとポリエーテルとの共重合体であるシリコン系界面活性剤を使用した機械的発泡法が好ましい。該シリコン系界面活性剤としては、ＳＨ−１９２、Ｌ−５３４０（東レダウコーニングシリコーン製）等が好適な化合物として例示される。

研磨領域に用いられる独立気泡タイプのポリウレタン発泡体を製造する方法の例について以下に説明する。かかるポリウレタン発泡体の製造方法は、以下の工程を有する。
１）イソシアネート末端プレポリマーの気泡分散液を作製する発泡工程
イソシアネート末端プレポリマーにシリコン系界面活性剤を添加し、非反応性気体の存在下で撹拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散液とする。前記プレポリマーが常温で固体の場合には適宜の温度に予熱し、溶融して使用する。
２）硬化剤（鎖延長剤）混合工程
上記の気泡分散液に鎖延長剤を添加、混合、撹拌して発泡反応液とする。
３）注型工程
上記の発泡反応液をモールドに流し込む。
４）硬化工程
モールドに流し込まれた発泡反応液を加熱し、反応硬化させる。

微細気泡を形成するために使用される非反応性気体としては、可燃性でないものが好ましく、具体的には窒素、酸素、炭酸ガス、ヘリウムやアルゴン等の希ガスやこれらの混合気体が例示され、乾燥して水分を除去した空気の使用がコスト的にも最も好ましい。

非反応性気体を微細気泡状にしてシリコン系界面活性剤を含むイソシアネート末端プレポリマーに分散させる撹拌装置としては、公知の撹拌装置を特に限定なく使用可能であり、具体的にはホモジナイザー、ディゾルバー、２軸遊星型ミキサー（プラネタリーミキサー）等が例示される。撹拌装置の撹拌翼の形状も特に限定されないが、ホイッパー型の撹拌翼を使用すると微細気泡が得られるため好ましい。

前記ポリウレタン発泡体の製造方法においては、発泡反応液を型に流し込んで流動しなくなるまで反応した発泡体を、加熱、ポストキュアすることは、発泡体の物理的特性を向上させる効果があり、極めて好適である。金型に発泡反応液を流し込んで直ちに加熱オーブン中に入れてポストキュアを行う条件としてもよく、そのような条件下でもすぐに反応成分に熱が伝達されないので、気泡径が大きくなることはない。硬化反応は、常圧で行うと気泡形状が安定するため好ましい。

前記ポリウレタン樹脂の製造において、第３級アミン系、有機スズ系等の公知のポリウレタン反応を促進する触媒を使用してもかまわない。触媒の種類、添加量は、混合工程後、所定形状の型に流し込む流動時間を考慮して選択する。

前記ポリウレタン発泡体の製造は、容器に各成分を計量して投入し、撹拌するバッチ方式であっても、また撹拌装置に各成分と非反応性気体を連続して供給して撹拌し、気泡分散液を送り出して成形品を製造する連続生産方式であってもよい。

研磨領域は、以上のようにして作製されたポリウレタン発泡体を、所定のサイズに裁断して製造される。

微細発泡体からなる研磨領域は、被研磨体と接触する研磨側表面に、スラリーを保持・更新するための溝が設けられていることが好ましい。該研磨領域は、微細発泡体により形成されているため研磨表面に多くの開口を有し、スラリーを保持する働きを持っているが、更なるスラリーの保持性とスラリーの更新を効率よく行うため、また被研磨体との吸着による被研磨体の破壊を防ぐためにも、研磨側表面に溝を有することが好ましい。溝は、スラリーを保持・更新する表面形状であれば特に限定されるものではなく、例えば、ＸＹ格子溝、同心円状溝、貫通孔、貫通していない穴、多角柱、円柱、螺旋状溝、偏心円状溝、放射状溝、及びこれらの溝を組み合わせたものが挙げられる。また、溝ピッチ、溝幅、溝深さ等も特に制限されず適宜選択して形成される。さらに、これらの溝は規則性のあるものが一般的であるが、スラリーの保持・更新性を望ましいものにするため、ある範囲ごとに溝ピッチ、溝幅、溝深さ等を変化させることも可能である。

前記溝の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、所定サイズのバイトのような治具を用い機械切削する方法、所定の表面形状を有した金型に樹脂を流しこみ硬化させる方法、所定の表面形状を有したプレス板で樹脂をプレスして形成する方法、フォトリソグラフィを用いて形成する方法、印刷手法を用いて形成する方法、及び炭酸ガスレーザーなどを用いたレーザー光により形成する方法などが挙げられる。

研磨領域の厚みは特に限定されるものではないが、０．８〜４ｍｍ程度である。前記厚みの研磨領域を作製する方法としては、前記ポリウレタン発泡体のブロックをバンドソー方式やカンナ方式のスライサーを用いて所定厚みにする方法、所定厚みのキャビティーを持った金型に樹脂を流し込み硬化させる方法、及びコーティング技術やシート成形技術を用いた方法などが挙げられる。

研磨領域及び光透過領域を含む研磨層を有する研磨パッドの製造方法は特に制限されず、種々の方法が考えられるが、具体的な例を以下に説明する。なお、下記具体例ではクッション層を設けた研磨パッドについて記載しているが、クッション層を設けない研磨パッドであってもよい。

まず１つめの例は、図２に示すように、所定の大きさに開口した研磨領域９を両面テープ１０と貼り合わせ、その下に研磨領域９の開口部に合わせるように、所定の大きさに開口したクッション層１１を貼り合わせる。次に、クッション層１１に離型紙１３のついた両面テープ１２を貼りあわせ、研磨領域９の開口部に光透過領域８をはめ込み、貼り合わせる方法である。ここで、光透過領域８の粗面化処理面が研磨面側になるようにはめ込むことが必要である。以下の具体例でも同様である。

２つめの具体例としては、図３に示すように、所定の大きさに開口した研磨領域９を両面テープ１０と貼り合わせ、その下にクッション層１１を貼り合わせる。その後、研磨領域９の開口部に合わせるように、両面テープ１０、及びクッション層１１を所定の大きさに開口する。次に、クッション層１１に離型紙１３のついた両面テープ１２を貼りあわせ、研磨領域９の開口部に光透過領域８をはめ込み、貼り合わせる方法である。

３つめの具体例としては、図４に示すように、所定の大きさに開口した研磨領域９を両面テープ１０と貼り合わせ、その下にクッション層１１を貼り合わせる。次に、クッション層１１の反対面に離型紙１３のついた両面テープ１２を貼りあわせ、その後、研磨領域９の開口部に合わせるように、両面テープ１０から離型紙１３まで所定の大きさに開口する。研磨領域９の開口部に光透過領域８をはめ込み、貼り合わせる方法である。なおこの場合、光透過領域８の反対側が開放された状態になり、埃等がたまる可能性があるため、それを塞ぐ部材１４を取り付けることが好ましい。

４つめの具体例としては、図５に示すように、離型紙１３のついた両面テープ１２を貼り合わせたクッション層１１を所定の大きさに開口する。次に所定の大きさに開口した研磨領域９を両面テープ１０と貼り合わせ、これらを開口部が合うように貼りあわせる。そして研磨領域９の開口部に光透過領域８をはめ込み、貼り合わせる方法である。なおこの場合、研磨領域の反対側が開放された状態になり、埃等がたまる可能性があるため、それを塞ぐ部材１４を取り付けることが好ましい。

前記研磨パッドの作成方法において、研磨領域やクッション層などを開口する手段は特に制限されるものではないが、例えば、切削能力をもつ治具をプレスして開口する方法、炭酸レーザーなどによるレーザーを利用する方法、及びバイトのような治具にて研削する方法などが挙げられる。なお、研磨領域の開口部の大きさ及び形状は特に制限されない。

前記クッション層は、研磨領域（研磨層）の特性を補うものである。クッション層は、ＣＭＰにおいて、トレードオフの関係にあるプラナリティとユニフォーミティの両者を両立させるために必要なものである。プラナリティとは、パターン形成時に発生する微小凹凸のあるウエハを研磨した時のパターン部の平坦性をいい、ユニフォーミティとは、ウエハ全体の均一性をいう。研磨層の特性によって、プラナリティを改善し、クッション層の特性によってユニフォーミティを改善することを行う。本発明の研磨パッドにおいては、クッション層は研磨層より柔らかいものを用いることが好ましい。

前記クッション層の形成材料は特に制限されないが、例えば、ポリエステル不織布、ナイロン不織布、アクリル不織布などの繊維不織布、ポリウレタンを含浸したポリエステル不織布のような樹脂含浸不織布、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの高分子樹脂発泡体、ブタジエンゴム、イソプレンゴムなどのゴム性樹脂、及び感光性樹脂などが挙げられる。

研磨領域９に用いられる研磨層とクッション層１１とを貼り合わせる手段としては、例えば、研磨領域とクッション層を両面テープで挟み、プレスする方法が挙げられる。

両面テープは、不織布やフィルム等の基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を有するものである。クッション層へのスラリーの浸透等を防ぐことを考慮すると、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は金属イオン含有量が少ないため好ましい。また、研磨領域とクッション層は組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、各層の接着力を適正化することも可能である。

クッション層１１と両面テープ１２とを貼り合わせる手段としては、クッション層に両面テープをプレスして接着する方法が挙げられる。

両面テープは、上述と同様に不織布やフィルム等の基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を有するものである。研磨パッドの使用後に、プラテンから剥がすことを考慮すると、基材にフィルムを用いるとテープ残り等を解消することができるため好ましい。また、接着層の組成は、上述と同様である。

前記部材１４は、開口部を塞ぐものであれば特に制限されるものではない。但し、研磨を行う際には、剥離可能なものでなければならない。

半導体デバイスは、前記研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を経て製造される。半導体ウエハとは、一般にシリコンウエハ上に配線金属及び酸化膜を積層したものである。半導体ウエハの研磨方法、研磨装置は特に制限されず、例えば、図１に示すように研磨パッド１を支持する研磨定盤２と、半導体ウエハ４を支持する支持台５（ポリシングヘッド）とウエハへの均一加圧を行うためのバッキング材と、研磨剤３の供給機構を備えた研磨装置などを用いて行われる。研磨パッド１は、例えば、両面テープで貼り付けることにより、研磨定盤２に装着される。研磨定盤２と支持台５とは、それぞれに支持された研磨パッド１と半導体ウエハ４が対向するように配置され、それぞれに回転軸６、７を備えている。また、支持台５側には、半導体ウエハ４を研磨パッド１に押し付けるための加圧機構が設けてある。研磨に際しては、研磨定盤２と支持台５とを回転させつつ半導体ウエハ４を研磨パッド１に押し付け、酸性スラリーを供給しながら研磨を行う。酸性スラリーの流量、研磨荷重、研磨定盤回転数、及びウエハ回転数は特に制限されず、適宜調整して行う。

これにより半導体ウエハ４の表面の突出した部分が除去されて平坦状に研磨される。その後、ダイシング、ボンディング、パッケージング等することにより半導体デバイスが製造される。半導体デバイスは、演算処理装置やメモリー等に用いられる。

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定した。

〔算術平均粗さ（Ｒａ）の測定〕
ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に準拠して、光透過領域の粗面化処理面及び未処理面の算術平均粗さを測定した。

〔粗面化処理前後の光透過領域の光透過率の測定〕
粗面化処理前の光透過領域を１０ｍｍ×５０ｍｍ（厚み：１．２５ｍｍ）の大きさに切り出して光透過率測定用試料とした。該試料を超純水が充填されたガラスセル（光路長１０ｍｍ×光路幅１０ｍｍ×高さ４５ｍｍ、相互理化学硝子製作所製）に入れ、分光光度計（島津製作所製、ＵＶ−１６００ＰＣ）を用いて、測定波長６００ｎｍで測定した。得られた光透過率の測定結果をＬａｍｂｅｒｔ−Ｂｅｅｒの法則を用いて、厚み１ｍｍの光透過率に換算した。また、粗面化処理後の光透過領域を用いて前記と同様の方法で光透過率を測定した。

〔光透過率の変化率の測定〕
使用前の光透過領域の波長６００ｎｍでの光透過率をＡ、ウエハ（８インチのシリコンウエハに熱酸化膜を１μｍ製膜したもの）を１枚につき1分研磨し、これを繰り返して５００枚研磨した後の光透過領域の波長６００ｎｍでの光透過率をＢとし、下記式にて変化率を算出した。変化率は３０％以下であることが好ましい。なお、光透過率は前記と同様の方法で測定した。また、研磨装置としてはＳＰＰ６００Ｓ（岡本工作機械社製）を用いた。研磨条件としては、スラリーとして、シリカスラリー（ＳＳ１２ キャボット社製）を研磨中に流量１５０ｍｌ／ｍｉｎ添加した。研磨荷重は３５０ｇ／ｃｍ^２、研磨定盤回転数は３５ｒｐｍ、ウエハ回転数は３０ｒｐｍとした。
変化率（％）＝〔（Ａ−Ｂ）／Ａ〕×１００

実施例１
〔光透過領域の作製〕
熱可塑性ポリウレタン（日本ポリウレタン社製、ミラクトランＥ５６７）を用い、片面に＃１００のサンドブラスト処理を施した金型を用いてインジェクション成形にて光透過領域（縦５６．５ｍｍ、横１９．５ｍｍ、厚さ１．２５ｍｍ）を作製した。

〔研磨領域の作製〕
反応容器内に、ポリエーテル系プレポリマー（ユニロイヤル社製、アジプレンＬ−３２５、ＮＣＯ濃度：２．２２ｍｅｑ／ｇ）１００重量部、及びシリコン系界面活性剤（東レダウコーニングシリコーン社製、ＳＨ−１９２）３重量部を混合し、温度を８０℃に調整した。撹拌翼を用いて、回転数９００ｒｐｍで反応系内に気泡を取り込むように約４分間激しく撹拌を行った。そこへ予め１２０℃で溶融した４，４’−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）（イハラケミカル社製、イハラキュアミンＭＴ）２６重量部を添加した。その後、約１分間撹拌を続けてパン型のオープンモールドへ反応溶液を流し込んだ。この反応溶液の流動性がなくなった時点でオーブン内に入れ、１１０℃で６時間ポストキュアを行い、ポリウレタン発泡体ブロックを得た。このポリウレタン発泡体ブロックをバンドソータイプのスライサー（フェッケン社製）を用いてスライスし、ポリウレタン発泡体シートを得た。次にこのシートをバフ機（アミテック社製）を使用して、所定の厚さに表面バフをし、厚み精度を整えたシートとした（シート厚み：１．２７ｍｍ）。このバフ処理をしたシートを所定の直径（６１ｃｍ）に打ち抜き、溝加工機（東邦鋼機社製）を用いて表面に溝幅０．２５ｍｍ、溝ピッチ１．５０ｍｍ、溝深さ０．４０ｍｍの同心円状の溝加工を行った。このシートの溝加工面と反対側の面にラミ機を使用して、両面テープ（積水化学工業社製、ダブルタックテープ）を貼り、その後、この溝加工したシートの所定位置に光透過領域をはめ込むための開口部Ａ（５７ｍｍ×２０ｍｍ）を打ち抜いて両面テープ付き研磨領域を作製した。

〔研磨パッドの作製〕
表面をバフがけし、コロナ処理したポリエチレンフォーム（東レ社製、トーレペフ、厚さ：０．８ｍｍ）からなるクッション層を、作製した両面テープ付き研磨領域の粘着面にラミ機を用いて貼り合わせた。次に、クッション層表面に両面テープを貼り合わせた。そして、光透過領域をはめ込むために打ち抜いた穴部分のうち、５１ｍｍ×１４ｍｍの大きさでクッション層を打ち抜き、開口部Ｂを形成した。そして、作製した光透過領域を粗面化処理面が上面（研磨面側）になるように開口部Ａ内にはめ込んで研磨パッドを作製した。

実施例２
光透過領域の作製において、片面に＃１００のサンドブラスト処理を施した金型の代わりに、片面に＃２２０のサンドブラスト処理を施した金型を用いた以外は実施例１と同様の方法で光透過領域を作製した。該光透過領域を用いた以外は実施例１と同様の方法で研磨パッドを作製した。

実施例３
熱可塑性ポリウレタン（日本ポリウレタン社製、ミラクトランＥ５６７）を用い、金型を用いてインジェクション成形にて光透過領域（縦５６．５ｍｍ、横１９．５ｍｍ、厚さ１．２５ｍｍ）を作製した。その後、＃４００のサンドペーパーを備えたベルトサンダーを用いて光透過領域の片面をバフ掛けした。該光透過領域を用いた以外は実施例１と同様の方法で研磨パッドを作製した。

比較例１
熱可塑性ポリウレタン（日本ポリウレタン社製、ミラクトランＥ５６７）を用い、金型を用いてインジェクション成形にて光透過領域（縦５６．５ｍｍ、横１９．５ｍｍ、厚さ１．２５ｍｍ）を作製した。該光透過領域を用いた以外は実施例１と同様の方法で研磨パッドを作製した。

比較例２
ポリエーテル系プレポリマー（ユニロイヤル社製、アジプレンＬ−３２５）と、４，４’−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）（イハラケミカル社製、イハラキュアミンＭＴ）とをＮＣＯ ＩＮＤＥＸ１．１０にて混合し、約１分間撹拌した。そして、パン型のオープンモールドへ反応溶液を流し込んだ。この反応溶液の流動性がなくなった時点でオーブン内に入れ、１１０℃で６時間ポストキュアを行い、ポリウレタン樹脂ブロックを得た。このポリウレタン樹脂ブロックをバンドソータイプのスライサー（フェッケン社製）を用いてスライスし、ポリウレタン樹脂シート（厚さ１．２５ｍｍ）を得た。次にこのシートを縦５６．５ｍｍ、横１９．５ｍｍの大きさに打ち抜いて光透過領域を作製した。該光透過領域を用いた以外は実施例１と同様の方法で研磨パッドを作製した。

比較例３
熱可塑性ポリウレタン（日本ポリウレタン社製、ミラクトランＥ５６７）を用い、片面にシボ加工処理（アヤマダイ社、タイプＡＨＯ−１０１２処理）を施した金型を用いてインジェクション成形にて光透過領域（縦５６．５ｍｍ、横１９．５ｍｍ、厚さ１．２５ｍｍ）を作製した。該光透過領域を用いた以外は実施例１と同様の方法で研磨パッドを作製した。

比較例４
熱可塑性ポリウレタン（日本ポリウレタン社製、ミラクトランＥ５６７）を用い、両面に＃２２０のサンドブラスト処理を施した金型を用いてインジェクション成形にて光透過領域（縦５６．５ｍｍ、横１９．５ｍｍ、厚さ１．２５ｍｍ）を作製した。該光透過領域を用いた以外は実施例１と同様の方法で研磨パッドを作製した。

ＣＭＰ研磨で使用する従来の研磨装置の一例を示す概略構成図 本発明の研磨パッドの一例を示す概略断面図 本発明の研磨パッドの他の一例を示す概略断面図 本発明の研磨パッドの他の一例を示す概略断面図 本発明の研磨パッドの他の一例を示す概略断面図 本発明の終点検出装置を有するＣＭＰ研磨装置の一例を示す概略構成図

符号の説明

１：研磨パッド
２：研磨定盤
３：研磨剤（スラリー）
４：被研磨体（ウエハ）
５：支持台（ポリシングヘッド）
６、７：回転軸
８：光透過領域
９：研磨領域
１０、１２：両面テープ
１１：クッション層
１３：離型紙（フィルム）
１４：開口部を塞ぐ部材
１５：レーザー干渉計
１６：レーザービーム

Claims (3)

1. 研磨領域及び前記研磨領域とは異なる光透過領域を含む研磨層を有する研磨パッドにおいて、前記光透過領域の研磨面側の表面は粗面化処理されており、かつ前記光透過領域は、使用前の波長６００ｎｍでの光透過率が４０〜６０％であることを特徴とする研磨パッド。
2. 前記光透過領域の研磨面側の表面は、算術平均粗さ（Ｒａ）が１〜２．２μｍである請求項１記載の研磨パッド。
3. 請求項１又は２に記載の研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む半導体デバイスの製造方法。

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