JPH0959395A - 研磨用パッド - Google Patents
研磨用パッドInfo
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- JPH0959395A JPH0959395A JP21373795A JP21373795A JPH0959395A JP H0959395 A JPH0959395 A JP H0959395A JP 21373795 A JP21373795 A JP 21373795A JP 21373795 A JP21373795 A JP 21373795A JP H0959395 A JPH0959395 A JP H0959395A
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- Japan
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- polishing pad
- polishing
- felt
- sheet
- polyurethane
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】使用可能時間を延長して、半導体ウェハー、メ
モリーディスクの研磨に必要なコストを低減し得る研磨
用パッドを提供すること。 【解決手段】ポリウレタンを主体とする微孔質エラスト
マ４が担持されたフェルト状繊維質シート３から成り、
フェルト状繊維質シー卜３中の構成繊維の大半がシート
表面に対して３０〜１５０°配向し、且つ空隙率が３０
〜７０％の範囲で形成されている研磨用パッド１。上記
フェルト状繊維質シートの研磨面に複数の溝５が形成さ
れていることが好ましい。
モリーディスクの研磨に必要なコストを低減し得る研磨
用パッドを提供すること。 【解決手段】ポリウレタンを主体とする微孔質エラスト
マ４が担持されたフェルト状繊維質シート３から成り、
フェルト状繊維質シー卜３中の構成繊維の大半がシート
表面に対して３０〜１５０°配向し、且つ空隙率が３０
〜７０％の範囲で形成されている研磨用パッド１。上記
フェルト状繊維質シートの研磨面に複数の溝５が形成さ
れていることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハー、
メモリーディスク、光学部品レンズ等を研磨するために
用いられる研磨用パッドに関するものである。
メモリーディスク、光学部品レンズ等を研磨するために
用いられる研磨用パッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、集積回路を形成するために基材と
して用いられる半導体ウェハーの鏡面研磨用パッドとし
ては、人工皮革として一般に知られているベロア調及び
スエード調の繊維・樹脂複合材料、及び熱可塑性ポリウ
レタン樹脂含浸湿式凝固処理フェルト状繊維質シートが
広く用いられてきた。
して用いられる半導体ウェハーの鏡面研磨用パッドとし
ては、人工皮革として一般に知られているベロア調及び
スエード調の繊維・樹脂複合材料、及び熱可塑性ポリウ
レタン樹脂含浸湿式凝固処理フェルト状繊維質シートが
広く用いられてきた。
【０００３】近年、特に半導体ウェハー、メモリーディ
スクは、高平坦性等の品質向上に加えて価格低減の要求
が増々厳しくなっている状態にあり、それに伴い研磨用
パッドに関しても従来以上に使用可能時間が長いことが
要求されている。
スクは、高平坦性等の品質向上に加えて価格低減の要求
が増々厳しくなっている状態にあり、それに伴い研磨用
パッドに関しても従来以上に使用可能時間が長いことが
要求されている。
【０００４】ところが、従来から半導体ウェハー等の鏡
面加工工程における一次研磨工程（ストック・リムーバ
ル・プロセス）に用いられている研磨用パッドは、フェ
ルト状繊維質シートに、ポリウレタンを主体とする微孔
質エラストマを担持させて構成されており、その研磨用
パッドの表面には微孔質エラストマ粒子が顕著に存在し
ているため、半導体ウェハー研磨時の研磨屑が目詰まり
し易く、また、その微孔質エラストマ粒子をブラッシン
グ等によって強制的に除去することも困難であり、研磨
用パッドの使用可能時間が短かった。
面加工工程における一次研磨工程（ストック・リムーバ
ル・プロセス）に用いられている研磨用パッドは、フェ
ルト状繊維質シートに、ポリウレタンを主体とする微孔
質エラストマを担持させて構成されており、その研磨用
パッドの表面には微孔質エラストマ粒子が顕著に存在し
ているため、半導体ウェハー研磨時の研磨屑が目詰まり
し易く、また、その微孔質エラストマ粒子をブラッシン
グ等によって強制的に除去することも困難であり、研磨
用パッドの使用可能時間が短かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解消するためになされたものであり、その目的は、使用
可能時間を延長して、半導体ウェハー、メモリーディス
ク等の研磨に必要なコストを低減し得る研磨用パッドを
提供することにある。
解消するためになされたものであり、その目的は、使用
可能時間を延長して、半導体ウェハー、メモリーディス
ク等の研磨に必要なコストを低減し得る研磨用パッドを
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の研磨用パッド
は、ポリウレタンを主体とする微孔質エラストマが担持
されたフェルト状繊維質シートから成り、該フェルト状
繊維質シー卜中の構成繊維の大半がシート表面に対して
３０〜１５０°配向し、且つ空隙率が３０〜７０％の範
囲で形成されていることを特徴とし、そのことにより上
記目的が達成される。
は、ポリウレタンを主体とする微孔質エラストマが担持
されたフェルト状繊維質シートから成り、該フェルト状
繊維質シー卜中の構成繊維の大半がシート表面に対して
３０〜１５０°配向し、且つ空隙率が３０〜７０％の範
囲で形成されていることを特徴とし、そのことにより上
記目的が達成される。
【０００７】上記フェルト状繊維質シートの研磨面に複
数の溝が形成されていることが好ましい。
数の溝が形成されていることが好ましい。
【０００８】本発明の作用は次の通りである。
【０００９】従来の研磨用パッドに使用されるフェルト
状繊維質シートを構成する繊維は該シート表面に対して
比較的平行に形成されていた。そのため、半導体ウェハ
ー研磨時の研磨屑が目詰まりし易いという欠点があっ
た。
状繊維質シートを構成する繊維は該シート表面に対して
比較的平行に形成されていた。そのため、半導体ウェハ
ー研磨時の研磨屑が目詰まりし易いという欠点があっ
た。
【００１０】これに対して、本発明の研磨用パッドによ
ると、ポリウレタンを主体とする微孔質エラストマが担
持されたフェルト状繊維質シート中の構成繊維の大半が
シートの水平方向に対して３０〜１５０°配向し、且つ
表面の空隙率が３０〜７０％の範囲で形成するため、半
導体ウェハー等の鏡面研磨において表面空孔に研磨屑が
着落し、目詰まりの発生を防止することができる。
ると、ポリウレタンを主体とする微孔質エラストマが担
持されたフェルト状繊維質シート中の構成繊維の大半が
シートの水平方向に対して３０〜１５０°配向し、且つ
表面の空隙率が３０〜７０％の範囲で形成するため、半
導体ウェハー等の鏡面研磨において表面空孔に研磨屑が
着落し、目詰まりの発生を防止することができる。
【００１１】すなわち、シート表面に形成された空隙に
より研磨液の流通性に優れ、さらに空隙に研磨屑が着落
やすいため、目詰まりの発生を防止出来、研磨用パッド
の使用可能時間を長期間保持できる。
より研磨液の流通性に優れ、さらに空隙に研磨屑が着落
やすいため、目詰まりの発生を防止出来、研磨用パッド
の使用可能時間を長期間保持できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明で使用されるフェルト状繊
維質シートは、ＤＭＦ、ＭＥＫ、テトラヒドロフラン等
のポリウレタン可溶性の溶剤に対して耐性があり、かつ
研磨時に使用されるｐＨ１０〜１１程度の研磨液に対す
る耐アルカリ性を有するものが好ましく使用され、例え
ば、ナイロン、ポリエステル、アラミド繊維等よりなる
繊維質シートが挙げられる。
維質シートは、ＤＭＦ、ＭＥＫ、テトラヒドロフラン等
のポリウレタン可溶性の溶剤に対して耐性があり、かつ
研磨時に使用されるｐＨ１０〜１１程度の研磨液に対す
る耐アルカリ性を有するものが好ましく使用され、例え
ば、ナイロン、ポリエステル、アラミド繊維等よりなる
繊維質シートが挙げられる。
【００１３】該シートは、シートを構成する繊維の大半
がシート表面（もしくはシートの研磨作用面）に対して
３０〜１５０°配向した状態を形成する不織布が好まし
く、さらに好ましくはバインダーを含まないニードルパ
ンチ不織布である。このような繊維の配向は、通常、ニ
ードルパンチの頻度、構成繊維の長さの調整によって変
更し得る。繊維の配向度が３０°未満または１５０°を
超える場合、研磨時にウエハから発生される研磨屑によ
り目詰まりがし易くなり、使用可能時間が短くなる。
がシート表面（もしくはシートの研磨作用面）に対して
３０〜１５０°配向した状態を形成する不織布が好まし
く、さらに好ましくはバインダーを含まないニードルパ
ンチ不織布である。このような繊維の配向は、通常、ニ
ードルパンチの頻度、構成繊維の長さの調整によって変
更し得る。繊維の配向度が３０°未満または１５０°を
超える場合、研磨時にウエハから発生される研磨屑によ
り目詰まりがし易くなり、使用可能時間が短くなる。
【００１４】なお、繊維の配向度は断面の拡大写真をと
り、分度器等で実測することによって測定することがで
きる。また、シートを構成する繊維の大半が配向すると
は、８０％以上の繊維が配向している状態をいう。
り、分度器等で実測することによって測定することがで
きる。また、シートを構成する繊維の大半が配向すると
は、８０％以上の繊維が配向している状態をいう。
【００１５】該フェルト状繊維質シートの嵩密度は０．
０８ｇ／ｃｍ3〜０．２０ｇ／ｃｍ3の範囲にあるものが
好適である。
０８ｇ／ｃｍ3〜０．２０ｇ／ｃｍ3の範囲にあるものが
好適である。
【００１６】本発明で使用されるポリウレタンを主体と
する微孔質エラストマとは、多数の微孔を有する弾性体
であり、１００％伸び時のモジュラスが１００ｋｇ／ｃ
ｍ2以上のものが好ましい。ここで使用されるポリウレ
タンは一般に人工皮革用として市販されているものがい
ずれも使用でき、例えば、ポリエステル、あるいはポリ
エーテル系のＭＤＩ（メチレンジイソシアネート）ある
いはＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）末端を持つウ
レタンプレポリマー単体、あるいは研磨用パッドの硬度
や圧縮率を調整するために、メラミン樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂等をブレンドしたもの等が挙げられる。ポリ
ウレタンは、３、３'ジクロロ−４、４’ジアミノジフ
ェニルメタン等の２官能性有機アミン硬化剤、さらに必
要であれば、アジピン酸等のジカルボン酸を主体とした
促進剤を含有し得る。これらはＤＭＦ、ＭＥＫ、テトラ
ヒドロフラン等の有機溶剤に溶解させて用いられる。乾
燥の熱効率を考慮する場合には有機溶剤として、ＭＥＫ
等の低沸点のものを用いる事が望ましい。
する微孔質エラストマとは、多数の微孔を有する弾性体
であり、１００％伸び時のモジュラスが１００ｋｇ／ｃ
ｍ2以上のものが好ましい。ここで使用されるポリウレ
タンは一般に人工皮革用として市販されているものがい
ずれも使用でき、例えば、ポリエステル、あるいはポリ
エーテル系のＭＤＩ（メチレンジイソシアネート）ある
いはＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）末端を持つウ
レタンプレポリマー単体、あるいは研磨用パッドの硬度
や圧縮率を調整するために、メラミン樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂等をブレンドしたもの等が挙げられる。ポリ
ウレタンは、３、３'ジクロロ−４、４’ジアミノジフ
ェニルメタン等の２官能性有機アミン硬化剤、さらに必
要であれば、アジピン酸等のジカルボン酸を主体とした
促進剤を含有し得る。これらはＤＭＦ、ＭＥＫ、テトラ
ヒドロフラン等の有機溶剤に溶解させて用いられる。乾
燥の熱効率を考慮する場合には有機溶剤として、ＭＥＫ
等の低沸点のものを用いる事が望ましい。
【００１７】本発明の研磨用パッドの空隙率は３０〜７
０％の範囲であり、好ましくは４０〜６０％である。空
隙率が３０％未満であると研磨効率が悪く、７０％を超
えると作用面の平坦度が低下し、ウエハの平坦度にも悪
影響を及ぼす。
０％の範囲であり、好ましくは４０〜６０％である。空
隙率が３０％未満であると研磨効率が悪く、７０％を超
えると作用面の平坦度が低下し、ウエハの平坦度にも悪
影響を及ぼす。
【００１８】また、本発明の研磨用パッドの厚みは０．
５〜２．０ｍｍが好ましい。また、研磨用パッドの圧縮
率は２．０〜１０．０％の範囲が好ましく、特に好まし
い研磨用パッドの圧縮率は２．５〜７．５％の範囲であ
る。研磨用パッドの厚みが０．５ｍｍ未満または２．０
ｍｍを超えると、研磨機キャリアプレートへの装着の作
業性が悪くなる。また圧縮率が２．０％未満であるとウ
エハ平坦度を満足できず、１０．０％を超えると研磨効
率が悪くなる。
５〜２．０ｍｍが好ましい。また、研磨用パッドの圧縮
率は２．０〜１０．０％の範囲が好ましく、特に好まし
い研磨用パッドの圧縮率は２．５〜７．５％の範囲であ
る。研磨用パッドの厚みが０．５ｍｍ未満または２．０
ｍｍを超えると、研磨機キャリアプレートへの装着の作
業性が悪くなる。また圧縮率が２．０％未満であるとウ
エハ平坦度を満足できず、１０．０％を超えると研磨効
率が悪くなる。
【００１９】本発明の研磨用パッドを製造するための方
法としては、例えば、以下の方法がある。
法としては、例えば、以下の方法がある。
【００２０】（１）フェルト状繊維質シート（シート状
繊維基材）に、上記ポリウレタンのＤＭＦ溶液を含浸さ
せ、湿式凝固、洗浄、乾燥の各工程を経て中間的な複合
基材を作成する。
繊維基材）に、上記ポリウレタンのＤＭＦ溶液を含浸さ
せ、湿式凝固、洗浄、乾燥の各工程を経て中間的な複合
基材を作成する。
【００２１】ここで、複合基材中における樹脂相と繊維
相の重量比率は、樹脂相対繊維相が１対１〜１対５であ
ることが好ましい。本発明の研磨用パッドは、フェルト
状繊維質中の構成繊維の大半がシートの水平方向に対し
て３０〜１５０°に配向しているため、作用面（シート
表面）に対する圧縮弾性が高くなりやすく、それを補完
する意味から樹脂の含浸による硬度の向上で研磨時の圧
縮変形を防止しなければならないためである。
相の重量比率は、樹脂相対繊維相が１対１〜１対５であ
ることが好ましい。本発明の研磨用パッドは、フェルト
状繊維質中の構成繊維の大半がシートの水平方向に対し
て３０〜１５０°に配向しているため、作用面（シート
表面）に対する圧縮弾性が高くなりやすく、それを補完
する意味から樹脂の含浸による硬度の向上で研磨時の圧
縮変形を防止しなければならないためである。
【００２２】たとえば、その重量比率（樹脂相対繊維
相）が１対１を越えるような場合には、複合基材の樹脂
相に存在する湿式凝固による多孔質構造が緻密になりす
ぎ、かなりの空隙が樹脂相で充填されてしまうため、研
磨に使用した場合には研磨液、及び研磨屑の流通が阻害
され、目詰まりが短期に起こってしまうおそれがある。
逆に樹脂相対繊維相の重量比率が１対５を下回る状態で
は、樹脂相は繊維の交絡点、及び外周部をとり囲むだけ
になり、含浸したポリウレタンが乾燥時にシートの下側
となっていた側に局在化してしまう傾向にある。
相）が１対１を越えるような場合には、複合基材の樹脂
相に存在する湿式凝固による多孔質構造が緻密になりす
ぎ、かなりの空隙が樹脂相で充填されてしまうため、研
磨に使用した場合には研磨液、及び研磨屑の流通が阻害
され、目詰まりが短期に起こってしまうおそれがある。
逆に樹脂相対繊維相の重量比率が１対５を下回る状態で
は、樹脂相は繊維の交絡点、及び外周部をとり囲むだけ
になり、含浸したポリウレタンが乾燥時にシートの下側
となっていた側に局在化してしまう傾向にある。
【００２３】従って、この工程では、使用するシート状
繊維基材の嵩密度によって、含浸させるポリウレタンの
ＤＭＦ溶液中の固形分量を調整し、出来上がる複合基材
中における樹脂相対繊維相の比率を１対１〜１対５にす
ることが好ましい。
繊維基材の嵩密度によって、含浸させるポリウレタンの
ＤＭＦ溶液中の固形分量を調整し、出来上がる複合基材
中における樹脂相対繊維相の比率を１対１〜１対５にす
ることが好ましい。
【００２４】（２）次に、上記工程（１）で得られた複
合基材は表裏面近傍にスキン層と呼ばれる緻密な発泡層
を持つため、表裏面側の発泡層をそれぞれ除去し、平坦
度を向上させ、研磨用パッドとして用いる。
合基材は表裏面近傍にスキン層と呼ばれる緻密な発泡層
を持つため、表裏面側の発泡層をそれぞれ除去し、平坦
度を向上させ、研磨用パッドとして用いる。
【００２５】必要に応じて、上記工程（２）で得られた
研磨用パッドの表面（作用面）に複数本の溝を形成する
こともできる。例えば、断面Ｖ字形の溝（深さ０．１〜
１．５ｍｍ）を編み目状に形成することができる。この
ように溝を研磨用パッド表面に形成することにより、研
磨スラリーがウエハ全面に充足されウエハの高平坦化を
促進させることができる。
研磨用パッドの表面（作用面）に複数本の溝を形成する
こともできる。例えば、断面Ｖ字形の溝（深さ０．１〜
１．５ｍｍ）を編み目状に形成することができる。この
ように溝を研磨用パッド表面に形成することにより、研
磨スラリーがウエハ全面に充足されウエハの高平坦化を
促進させることができる。
【００２６】なお、上記工程（２）で得られた研磨用パ
ッドを、さらに熱硬化性ポリウレタン溶液に含浸、乾燥
してもよい。この場合には、空隙率をより所定範囲内に
おさめられるようになる。
ッドを、さらに熱硬化性ポリウレタン溶液に含浸、乾燥
してもよい。この場合には、空隙率をより所定範囲内に
おさめられるようになる。
【００２７】本発明の研磨用パッドとその研磨性能につ
いて、下記の実施例により、さらに詳細に説明するが、
これらの実施例は本発明を何等限定するものではない。
いて、下記の実施例により、さらに詳細に説明するが、
これらの実施例は本発明を何等限定するものではない。
【００２８】
（Ａ）以下の実施例で得られた研磨用パッドの空隙率の
測定法は、次の通りである。
測定法は、次の通りである。
【００２９】研磨用パッド表面の拡大写真をとって空隙
の面積を測定し、単位面積当たりの空隙の面積を計算す
る。
の面積を測定し、単位面積当たりの空隙の面積を計算す
る。
【００３０】（Ｂ）以下の実施例で得られた研磨用パッ
ド（もしくはシート物）の圧縮率の測定法は次の通りで
ある。
ド（もしくはシート物）の圧縮率の測定法は次の通りで
ある。
【００３１】圧縮率＝｛（Ｄ1−Ｄ2）／Ｄ1｝×１００
（％）で計算される。
（％）で計算される。
【００３２】但し、Ｄ1は、作用面に３００ｇf／ｃｍ2
×６０秒間の荷重をかけたときの研磨用パッドの厚みで
あり、Ｄ2は、作用面に１８００ｇf／ｃｍ2×６０秒間
の荷重をかけたときの研磨用パッドの厚みである。
×６０秒間の荷重をかけたときの研磨用パッドの厚みで
あり、Ｄ2は、作用面に１８００ｇf／ｃｍ2×６０秒間
の荷重をかけたときの研磨用パッドの厚みである。
【００３３】（Ｃ）以下の実施例で得られた研磨用パッ
ドを用いたウエハーの研磨試験は次の通りである。
ドを用いたウエハーの研磨試験は次の通りである。
【００３４】不二越機械製Ｍ４Ｓ−ＤＦを用いてウエハ
ーを研磨し、ウェハーはシリコン単結晶Ｐ（１００）ウ
ェハー６インチ径を使用した。研磨条件は表１にまとめ
て記載した。
ーを研磨し、ウェハーはシリコン単結晶Ｐ（１００）ウ
ェハー６インチ径を使用した。研磨条件は表１にまとめ
て記載した。
【００３５】
【表１】
【００３６】研磨後のウェハーの形状精度を光波干渉式
ウェハー平坦度検査機；ニデック製ＦＴ−９０Ａウェハ
ー平坦度検査計を用いて評価した。
ウェハー平坦度検査機；ニデック製ＦＴ−９０Ａウェハ
ー平坦度検査計を用いて評価した。
【００３７】（Ｄ）以下の実施例で使用した配合物１お
よび２の組成は次の通りであった。
よび２の組成は次の通りであった。
【００３８】配合物１ クリスボン８８６７（大日本インキ化学工業（株）） １００．０ｐｈｒ ジメチルホルムアミド（日東化学（株）） ２００．０ｐｈｒ配合物２ ハイプレンＬ−３１５（三井東圧化学（株）） １００．０ｐｈｒ イハラキュアミンＭＴ（イハラケミカル（株）） ２６．９ｐｈｒ ＭＥＫ ５７６．０ｐｈｒ （実施例１）３．０デニール、繊維長５０ｍｍのポリエ
ステル繊維で構成された厚さ４．０ｍｍ、嵩密度０．１
２ｇ／ｃｍ3、目付重量２６０ｇ／ｃｍ2のニードルパン
チ不織布を基材として用いた。繊維の配向度は４７°で
あった。
ステル繊維で構成された厚さ４．０ｍｍ、嵩密度０．１
２ｇ／ｃｍ3、目付重量２６０ｇ／ｃｍ2のニードルパン
チ不織布を基材として用いた。繊維の配向度は４７°で
あった。
【００３９】分子量200,000、１００％モジュラス１２
０ｋｇ／ｃｍ2のポリエステル系ポリウレタンを主成分
とした上記配合物１で、上記基材を十分浸漬含浸した
後、ＤＭＦ対純水の比率が１０対９０（重量比）で且つ
温度３０℃の凝固液に２０分間浸漬後、６０分間純水中
で水洗いし、熱可塑性ポリウレタン樹脂を湿式凝固さ
せ、ポーラス状にフェルト基材を形成した後、ＤＭＦを
完全に純水と置換し、さらに１２０℃の熱風で乾燥し、
厚さ３．６ｍｍ、嵩密度０．２４ｇ／ｃｍ3、目付重量
５２０ｇ／ｃｍ2、ウレタン相対繊維相の重量比０．９
対１の複合基材を得た。 該複合基材の表裏面を６０メ
ッシュのバフロールで研削し、密度の高いスキン層を除
去した。このシート物の圧縮率は１５％であった。
０ｋｇ／ｃｍ2のポリエステル系ポリウレタンを主成分
とした上記配合物１で、上記基材を十分浸漬含浸した
後、ＤＭＦ対純水の比率が１０対９０（重量比）で且つ
温度３０℃の凝固液に２０分間浸漬後、６０分間純水中
で水洗いし、熱可塑性ポリウレタン樹脂を湿式凝固さ
せ、ポーラス状にフェルト基材を形成した後、ＤＭＦを
完全に純水と置換し、さらに１２０℃の熱風で乾燥し、
厚さ３．６ｍｍ、嵩密度０．２４ｇ／ｃｍ3、目付重量
５２０ｇ／ｃｍ2、ウレタン相対繊維相の重量比０．９
対１の複合基材を得た。 該複合基材の表裏面を６０メ
ッシュのバフロールで研削し、密度の高いスキン層を除
去した。このシート物の圧縮率は１５％であった。
【００４０】さらに該シート物を上記配合物２の含浸液
に浸漬含浸後、１２０℃の熱風で２０分間乾燥して溶剤
を除去し、該熱硬化性ポリウレタンを上記複合基材中の
ポリウレタン多孔質相のセル壁を被覆しながら硬化させ
ることにより、研磨用パッドを得た。
に浸漬含浸後、１２０℃の熱風で２０分間乾燥して溶剤
を除去し、該熱硬化性ポリウレタンを上記複合基材中の
ポリウレタン多孔質相のセル壁を被覆しながら硬化させ
ることにより、研磨用パッドを得た。
【００４１】この研磨用パッドの表裏面をさらにバフ処
理して、平坦な作用面を有する図１に示すような研磨用
パッド１を得た。図中、２は研磨用パッド１の作用面、
３はフェルト状繊維質シート、４はエラストマである。
この研磨用パッドは、厚さ１．２７ｍｍ、嵩密度０．３
８ｇ／ｃｍ3、圧縮率４．２％であった。また、研磨用
パッドの空隙率は４４％であった。
理して、平坦な作用面を有する図１に示すような研磨用
パッド１を得た。図中、２は研磨用パッド１の作用面、
３はフェルト状繊維質シート、４はエラストマである。
この研磨用パッドは、厚さ１．２７ｍｍ、嵩密度０．３
８ｇ／ｃｍ3、圧縮率４．２％であった。また、研磨用
パッドの空隙率は４４％であった。
【００４２】本研磨用パッドを用いて研磨したウェハー
の加工精度は、ＴＴＶ：０．７ミクロン、ＬＴＶ：０．
３ミクロンで、研磨用パッドのライフは２０００時間で
あった。
の加工精度は、ＴＴＶ：０．７ミクロン、ＬＴＶ：０．
３ミクロンで、研磨用パッドのライフは２０００時間で
あった。
【００４３】（実施例２）３．０デニール、繊維長６０
ｍｍのポリエステル繊維と３．５デニール、繊維長５０
ｍｍの熱収縮型ポリエステル繊維の比率が８０対２０で
構成された厚さ４．０ｍｍ、嵩密度０．１３ｇ／ｃ
ｍ3、目付重量２６０ｇ／ｃｍ2のニードルパンチ不織布
を基材として用いた。繊維の配向度は６７°であった。
ｍｍのポリエステル繊維と３．５デニール、繊維長５０
ｍｍの熱収縮型ポリエステル繊維の比率が８０対２０で
構成された厚さ４．０ｍｍ、嵩密度０．１３ｇ／ｃ
ｍ3、目付重量２６０ｇ／ｃｍ2のニードルパンチ不織布
を基材として用いた。繊維の配向度は６７°であった。
【００４４】分子量２００，０００、１００％モジュラ
ス１２０ｋｇ／ｃｍ2のポリエステル系ポリウレタンを
主成分とした上記配合物１で、上記基材を十分浸漬含浸
した後、ＤＭＦ対純水の比率が１０対９０（重量比）で
且つ温度３０℃の凝固液に２０分間浸漬後、６０分間純
水中で水洗いし、ポリウレタン樹脂を湿式凝固させ、ポ
ーラス状にフェルト基材を形成した後、ＤＭＦを完全に
純水と置換し、さらに１２０℃の熱風で乾燥し、厚さ
３．６ｍｍ、嵩密度０．２３ｇ／ｃｍ3、目付重量５２
５ｇ／ｃｍ2、ウレタン相対繊維相の重量比０．９対１
の複合基材を得た。
ス１２０ｋｇ／ｃｍ2のポリエステル系ポリウレタンを
主成分とした上記配合物１で、上記基材を十分浸漬含浸
した後、ＤＭＦ対純水の比率が１０対９０（重量比）で
且つ温度３０℃の凝固液に２０分間浸漬後、６０分間純
水中で水洗いし、ポリウレタン樹脂を湿式凝固させ、ポ
ーラス状にフェルト基材を形成した後、ＤＭＦを完全に
純水と置換し、さらに１２０℃の熱風で乾燥し、厚さ
３．６ｍｍ、嵩密度０．２３ｇ／ｃｍ3、目付重量５２
５ｇ／ｃｍ2、ウレタン相対繊維相の重量比０．９対１
の複合基材を得た。
【００４５】該複合基材の表裏面を６０メッシュのバフ
ロールで研削し、密度の高いスキン層を除去した。この
シー卜物の圧縮率は１５％であった。
ロールで研削し、密度の高いスキン層を除去した。この
シー卜物の圧縮率は１５％であった。
【００４６】さらに該シート物を上記配合物２の含浸液
に含浸後、１２０℃の熱風で２０分間乾燥して溶剤を除
去し、該熱硬化性ポリウレタンを上記複合基材中のポリ
ウレタン多孔質相のセル壁を被覆しながら硬化させるこ
とにより、研磨用パッドを得た。
に含浸後、１２０℃の熱風で２０分間乾燥して溶剤を除
去し、該熱硬化性ポリウレタンを上記複合基材中のポリ
ウレタン多孔質相のセル壁を被覆しながら硬化させるこ
とにより、研磨用パッドを得た。
【００４７】この研磨用パッドの表裏面をさらにバフ処
理して得られた平坦な研磨用パッドは、厚さ１．２７ｍ
ｍ、嵩密度０．３８ｇ／ｃｍ3、圧縮率４．４％であっ
た。また、研磨用パッドの空隙率は３８％であった。
理して得られた平坦な研磨用パッドは、厚さ１．２７ｍ
ｍ、嵩密度０．３８ｇ／ｃｍ3、圧縮率４．４％であっ
た。また、研磨用パッドの空隙率は３８％であった。
【００４８】本研磨用パッドを用いて研磨したウェハー
の加工精度は、ＴＴＶ：０．９ミクロン、ＬＴＶ：０．
３ミクロンで、研磨用パッドのライフは１９１９時間で
あった。
の加工精度は、ＴＴＶ：０．９ミクロン、ＬＴＶ：０．
３ミクロンで、研磨用パッドのライフは１９１９時間で
あった。
【００４９】（実施例３）３．０デニール、繊維長５０
ｍｍのポリエステル繊維で構成された厚さ４．０ｍｍ、
嵩密度０．１２ｇ／ｃｍ3、目付重量２６０ｇ／ｃｍ2の
ニードルパンチ不織布を基材として用いた。繊維の配向
度は４７°であった。
ｍｍのポリエステル繊維で構成された厚さ４．０ｍｍ、
嵩密度０．１２ｇ／ｃｍ3、目付重量２６０ｇ／ｃｍ2の
ニードルパンチ不織布を基材として用いた。繊維の配向
度は４７°であった。
【００５０】分子量２００，０００、１００％モジュラ
ス１２０ｋｇ／ｃｍ2のポリエステル系ポリウレタンを
主成分とした上記配合物１で、上記基材を十分浸漬含浸
した後、ＤＭＦ対純水の比率が１０対９０（重量比）で
且つ温度３０℃の凝固液に２０分間浸漬後、６０分間純
水中で水洗いし、ポリウレタン樹脂を湿式凝固させ、ポ
ーラス状にフェルト基材を形成した後、ＤＭＦを完全に
純水と置換し、さらに１２０℃の熱風で乾燥し、厚さ
３．６ｍｍ、嵩密度０．２４ｇ／ｃｍ3、目付重量５２
０ｇ／ｃｍ2、ウレタン相対繊維相の重量比０．９対１
の複合基材を得た。
ス１２０ｋｇ／ｃｍ2のポリエステル系ポリウレタンを
主成分とした上記配合物１で、上記基材を十分浸漬含浸
した後、ＤＭＦ対純水の比率が１０対９０（重量比）で
且つ温度３０℃の凝固液に２０分間浸漬後、６０分間純
水中で水洗いし、ポリウレタン樹脂を湿式凝固させ、ポ
ーラス状にフェルト基材を形成した後、ＤＭＦを完全に
純水と置換し、さらに１２０℃の熱風で乾燥し、厚さ
３．６ｍｍ、嵩密度０．２４ｇ／ｃｍ3、目付重量５２
０ｇ／ｃｍ2、ウレタン相対繊維相の重量比０．９対１
の複合基材を得た。
【００５１】該複合基材の表裏面を６０メッシュのバフ
ロールで研削し、密度の高いスキン層を除去した。この
シー卜物の圧縮率は１５％であった。
ロールで研削し、密度の高いスキン層を除去した。この
シー卜物の圧縮率は１５％であった。
【００５２】さらに該シート物を上記配合物２に含浸
後、１２０℃の熱風で２０分間乾燥して溶剤を除去し、
該熱硬化性ポリウレタンを上記複合基材中のポリウレタ
ン多孔質相のセル壁を被複しながら硬化させることによ
り、研磨用パッドを得た。
後、１２０℃の熱風で２０分間乾燥して溶剤を除去し、
該熱硬化性ポリウレタンを上記複合基材中のポリウレタ
ン多孔質相のセル壁を被複しながら硬化させることによ
り、研磨用パッドを得た。
【００５３】この研磨用パッドの表裏面をさらにバフ処
理して、平坦な作用極を有する図２および３に示すよう
な研磨用パッド１を得た。この研磨用パッド１の表面に
５０ｍｍピッチで幅２ｍｍ、深さ３ｍｍのＶ字溝５を網
目状に形成した。
理して、平坦な作用極を有する図２および３に示すよう
な研磨用パッド１を得た。この研磨用パッド１の表面に
５０ｍｍピッチで幅２ｍｍ、深さ３ｍｍのＶ字溝５を網
目状に形成した。
【００５４】この研磨用パッドは、厚さ１．２７ｍｍ、
嵩密度０．３８ｇ／ｃｍ3、圧縮率４．２％であった。
また、研磨用パッドの空隙率は４４％であった。
嵩密度０．３８ｇ／ｃｍ3、圧縮率４．２％であった。
また、研磨用パッドの空隙率は４４％であった。
【００５５】本研磨用パッドを用いて研磨したウェハー
の加工精度はＴＴＶ：０．５ミクロン、ＬＴＶ：０．２
ミクロンで、研磨パッドのライフは２１００時間であっ
た。 （比較例）３．０デニール、繊維長５０ｍｍのポリエス
テル繊維で構成された厚さ２．５ｍｍ、嵩密度０．１７
５ｇ／ｃｍ3、目付重量３６０ｇ／ｃｍ2のニードルパン
チ不織布を基材として用いた。繊維の配向度は２７°で
あった。
の加工精度はＴＴＶ：０．５ミクロン、ＬＴＶ：０．２
ミクロンで、研磨パッドのライフは２１００時間であっ
た。 （比較例）３．０デニール、繊維長５０ｍｍのポリエス
テル繊維で構成された厚さ２．５ｍｍ、嵩密度０．１７
５ｇ／ｃｍ3、目付重量３６０ｇ／ｃｍ2のニードルパン
チ不織布を基材として用いた。繊維の配向度は２７°で
あった。
【００５６】分子量２００，０００、１００％モジュラ
ス１２０ｋｇ／ｃｍ2のポリエステル系ポリウレタンを
主成分とした上記配合物１で、上記基材を十分浸漬含浸
した後、ＤＭＦ対純水の比率が１０対９０（重量比）で
且つ温度３０℃の凝固液に２０分間浸漬後、６０分間純
水中で水洗いし、ポリウレタン樹脂を湿式凝固させ、ポ
ーラス状にフェルト基材を形成した後、ＤＭＦを完全に
純水と置換し、さらに１２０℃の熱風で乾燥し、厚さ
２．２ｍｍ、嵩密度０．３ｇ／ｃｍ3、目付重量６２０
ｇ／ｃｍ2、ウレタン相対繊維相の重量比０．９対１の
複合基材を得た。
ス１２０ｋｇ／ｃｍ2のポリエステル系ポリウレタンを
主成分とした上記配合物１で、上記基材を十分浸漬含浸
した後、ＤＭＦ対純水の比率が１０対９０（重量比）で
且つ温度３０℃の凝固液に２０分間浸漬後、６０分間純
水中で水洗いし、ポリウレタン樹脂を湿式凝固させ、ポ
ーラス状にフェルト基材を形成した後、ＤＭＦを完全に
純水と置換し、さらに１２０℃の熱風で乾燥し、厚さ
２．２ｍｍ、嵩密度０．３ｇ／ｃｍ3、目付重量６２０
ｇ／ｃｍ2、ウレタン相対繊維相の重量比０．９対１の
複合基材を得た。
【００５７】該複合基材の表裏面を６０メッシュのバフ
ロールで研削し、密度の高いスキン層を除去した。さら
に該シート物を上記配合物２に含浸後、１２０℃の熱風
で２０分間乾燥、溶剤を乾燥除去し、該熱硬化性ポリウ
レタンを上記複合基材中のポリウレタン多孔質相のセル
壁を被覆しながら硬化させることにより、高硬度複合基
材を得た。
ロールで研削し、密度の高いスキン層を除去した。さら
に該シート物を上記配合物２に含浸後、１２０℃の熱風
で２０分間乾燥、溶剤を乾燥除去し、該熱硬化性ポリウ
レタンを上記複合基材中のポリウレタン多孔質相のセル
壁を被覆しながら硬化させることにより、高硬度複合基
材を得た。
【００５８】この複合基材の表裏面をさらにバフ処理し
て得られた平坦な研磨用パッドは、厚さ１．２７ｍｍ、
嵩密度０．４５ｇ／ｃｍ3、圧縮率は４．２％であっ
た。また、研磨用パッドの空隙率は３０％であった。
て得られた平坦な研磨用パッドは、厚さ１．２７ｍｍ、
嵩密度０．４５ｇ／ｃｍ3、圧縮率は４．２％であっ
た。また、研磨用パッドの空隙率は３０％であった。
【００５９】本研磨用パッドを用いて研磨したウェハー
の加工精度はＴＴＶ：１．５ミクロン、ＬＴＶ：１．０
ミクロンで、また研磨パッドのライフは１３００時間で
あった。目標の加工精度は達成出来なかった。
の加工精度はＴＴＶ：１．５ミクロン、ＬＴＶ：１．０
ミクロンで、また研磨パッドのライフは１３００時間で
あった。目標の加工精度は達成出来なかった。
【００６０】以上の結果から、本実施例の研磨用パッド
は、４ＭＤＲＡＭ、あるいは将来の１６ＭＤＲＡＭ用ウ
ェハー製造に適した物性を保有し、ＬＴＶ値が０．３μ
以下で、ＰＵＡ値９５％以上の高平坦性ウェハーの供給
が可能となり、かつ研磨屑等による目詰まりのために研
磨能力が短期に低下する欠点がなく寿命を長くできる研
磨用パッドを提供することが出来た。
は、４ＭＤＲＡＭ、あるいは将来の１６ＭＤＲＡＭ用ウ
ェハー製造に適した物性を保有し、ＬＴＶ値が０．３μ
以下で、ＰＵＡ値９５％以上の高平坦性ウェハーの供給
が可能となり、かつ研磨屑等による目詰まりのために研
磨能力が短期に低下する欠点がなく寿命を長くできる研
磨用パッドを提供することが出来た。
【００６１】
【発明の効果】本発明の研磨用パッドは、ポリウレタン
を主体とする微孔質エラストマが担持されたフェルト状
繊維質シー卜中の構成繊維の大半が研磨作用方向に対し
て３０〜１５０°配向し、且つ空隙率が３０〜７０％以
上の状態を形成しているため、研磨屑による目詰まりが
発生しにくくなり研磨用クロスの使用可能時間が延び、
さらにウェハー表面の高平坦性を達成することができ
る。
を主体とする微孔質エラストマが担持されたフェルト状
繊維質シー卜中の構成繊維の大半が研磨作用方向に対し
て３０〜１５０°配向し、且つ空隙率が３０〜７０％以
上の状態を形成しているため、研磨屑による目詰まりが
発生しにくくなり研磨用クロスの使用可能時間が延び、
さらにウェハー表面の高平坦性を達成することができ
る。
【図１】本発明の研磨用パッドの一実施例の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の研磨用パッドの他の実施例の平面図で
ある。
ある。
【図３】図２で示した研磨用パッドの要部拡大断面図で
ある。
ある。
１ 研磨用パッド ２ 研磨用パッドの作用面 ３ フェルト状繊維質シート ４ エラストマ ５ 溝
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリウレタンを主体とする微孔質エラス
トマが担持されたフェルト状繊維質シートから成り、該
フェルト状繊維質シー卜中の構成繊維の大半がシート表
面に対して３０〜１５０°配向し、且つ空隙率が３０〜
７０％の範囲で形成されていることを特徴とする研磨用
パッド。 - 【請求項２】 前記フェルト状繊維質シートの研磨面に
複数の溝が形成されている請求項１記載の研磨用パッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21373795A JP3149340B2 (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 研磨用パッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21373795A JP3149340B2 (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 研磨用パッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959395A true JPH0959395A (ja) | 1997-03-04 |
| JP3149340B2 JP3149340B2 (ja) | 2001-03-26 |
Family
ID=16644182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21373795A Expired - Lifetime JP3149340B2 (ja) | 1995-08-22 | 1995-08-22 | 研磨用パッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3149340B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6656018B1 (en) | 1999-04-13 | 2003-12-02 | Freudenberg Nonwovens Limited Partnership | Polishing pads useful in chemical mechanical polishing of substrates in the presence of a slurry containing abrasive particles |
| US7357704B2 (en) | 2004-05-11 | 2008-04-15 | Innopad, Inc. | Polishing pad |
| JP2008101039A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Fujibo Holdings Inc | 研磨布の製造方法 |
| WO2009002124A1 (en) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Kolon Industries, Inc | Polishing pad and method of manufacturing the same |
| WO2011027412A1 (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-10 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 保持パッド |
| JP2012056032A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Fujibo Holdings Inc | 発泡シート材 |
| CN117127408A (zh) * | 2023-09-05 | 2023-11-28 | 浙江聚康科技发展有限公司 | 一种化学机械抛光垫用复合材料及其制备方法和应用 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11685013B2 (en) * | 2018-01-24 | 2023-06-27 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Polishing pad for chemical mechanical planarization |
-
1995
- 1995-08-22 JP JP21373795A patent/JP3149340B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6890244B2 (en) | 1999-04-13 | 2005-05-10 | Freudenberg Nonwovens Limited Partnership | Polishing pads useful in chemical mechanical polishing of substrates in the presence of a slurry containing abrasive particles |
| US6656018B1 (en) | 1999-04-13 | 2003-12-02 | Freudenberg Nonwovens Limited Partnership | Polishing pads useful in chemical mechanical polishing of substrates in the presence of a slurry containing abrasive particles |
| US7534163B2 (en) | 2004-05-11 | 2009-05-19 | Innopad, Inc. | Polishing pad |
| US7357704B2 (en) | 2004-05-11 | 2008-04-15 | Innopad, Inc. | Polishing pad |
| JP2008101039A (ja) * | 2006-10-17 | 2008-05-01 | Fujibo Holdings Inc | 研磨布の製造方法 |
| JP2010531241A (ja) * | 2007-06-27 | 2010-09-24 | コーロン インダストリーズ インク | 研磨パッド及びその製造方法 |
| WO2009002124A1 (en) * | 2007-06-27 | 2008-12-31 | Kolon Industries, Inc | Polishing pad and method of manufacturing the same |
| US8308531B2 (en) | 2007-06-27 | 2012-11-13 | Kolon Industries, Inc. | Polishing pad and method of manufacturing the same |
| WO2011027412A1 (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-10 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 保持パッド |
| JP2011051075A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Fujibo Holdings Inc | 保持パッド |
| CN102574267B (zh) * | 2009-09-03 | 2015-03-25 | 富士纺控股公司 | 保持垫 |
| JP2012056032A (ja) * | 2010-09-09 | 2012-03-22 | Fujibo Holdings Inc | 発泡シート材 |
| CN117127408A (zh) * | 2023-09-05 | 2023-11-28 | 浙江聚康科技发展有限公司 | 一种化学机械抛光垫用复合材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3149340B2 (ja) | 2001-03-26 |
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