TW200302151A - Polishing pad, process for producing the same, and method of polishing - Google Patents

Polishing pad, process for producing the same, and method of polishing Download PDF

Info

Publication number
TW200302151A
TW200302151A TW091137726A TW91137726A TW200302151A TW 200302151 A TW200302151 A TW 200302151A TW 091137726 A TW091137726 A TW 091137726A TW 91137726 A TW91137726 A TW 91137726A TW 200302151 A TW200302151 A TW 200302151A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
honing
pad
cloth
fibers
honing pad
Prior art date
Application number
TW091137726A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI225813B (en
Inventor
Shoichi Furukawa
Atsushi Nakamura
Original Assignee
Asahi Chemical Ind
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Ind filed Critical Asahi Chemical Ind
Publication of TW200302151A publication Critical patent/TW200302151A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI225813B publication Critical patent/TWI225813B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/24Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11Lapping tools
    • B24B37/20Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/26Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/28Resins or natural or synthetic macromolecular compounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

200302151 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1 ) 技術領域 本發明係有關以化學機械硏磨法使製作半導體積體電 路用的晶圓表面之凹凸平坦化的步驟所使用之硏磨墊及其 製法,與使用該墊之硏磨方法者。 背景技術 於製造半導體積體電路的步驟,在晶圓表面上形成導 電性膜後,藉由微影及蝕刻形成佈線圖案之步驟或於該佈 線圖案之上形成層間絕緣膜之步驟存在著。藉由此等步驟 ’於晶圓表面上發生內導電體及絕緣體而成的凹凸。近年 ’以半導體積體電路之高密度化爲目的雖然進展著佈線圖 案之微細化或多層化,惟爲確保於微影步驟之焦點深度而 使晶圓表面之凹凸平坦化的技術亦成爲重要的。 至於使製作半導體積體電路用的晶圓表面之凹凸平坦 化的方法,現在以化學機械硏磨(以下稱作「CMP」)法 正被主要使用著。CMP法係採用硏磨粒已分散於淤漿狀的 加工液(以下稱作「淤漿」),合倂由加工液而成的化學 作用及由硏磨粒而成的機械作用並硏磨的方法。 以CMP法使用的硏磨裝置,係主要由壓板、晶圓載具 頭、淤漿供給噴嘴、修整器所構成的。硏磨墊係予貼合至 該壓板上,製作半導體積體電路用之晶圓係予安裝於晶圓 載具頭。在CMP法之硏磨步驟,若將經予安裝於晶圓載具 頭之晶圓的被硏磨面受擠壓至硏磨墊之硏磨面上,同時 壓板及該晶圓載具頭旋轉,使經予供給至硏磨面上的派 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) -5 - I---5*--·---φ-批衣----τ--II----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) rm ...... HI In I ---- - 1..... I j I —I 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200302151 ΑΊ B7 五、發明説明(2 ) 漿夾入被硏磨面及被硏磨面之間並進行。 在硏磨步驟中或先於硏磨步驟之前,通常主要以黏貼 有鑽石的修整器進行硏磨墊之調理處理。於硏磨步驟中 進行時,調理處理係以去除硏磨墊之硏磨面的表層去除 硏磨屑,達成使淸淨的硏磨墊表面復活的角色。又先於 硏磨步驟之前進行的情形,調理處理係於硏磨面之表面 上亦達成可形成有助於淤漿之運送的細紋理(數// m級) 之角色。 淤漿係依經予硏磨的材料或製程之不同而異,惟一般 以過氧化氫 (H2〇2)或硝酸鐵 (Fe (N〇3) 〇等氧化劑, 溶解劑等溶液之加工液100〜80 重量% 及二氧化矽 (Si〇〇 、二氧化鈽 (Ce〇2)、氧化鋁 (Al2〇3)等硏磨粒〇 〜2 0重量%而成。於已採用汲發之硏磨步驟,會合倂弓丨 起由加工液中的氧化劑、溶解劑等的溶解、脆化等化學研: 磨作用爲硏磨粒之物理作用。 於C Μ P法之硏磨步驟,對硏磨墊之第一要求係硏磨速 度需高。爲得較高的硏磨速度,硏磨墊之硏磨面係沿硏磨 墊之硏磨面爲晶圓之被硏磨面之切面的全面上,可有效白勺 由淤漿供給噴嘴運送且保持經予供給至硏磨面上,又有可 排出在硏磨部位上發生的硏磨生成物或硏磨墊屑之構造的 必要。爲此目的,於習用技術之硏磨墊,除沿同心圓狀或 螺旋狀的溝槽等之硏磨墊全面的凹凸構造(數百// m級) 外,歸因於製造步驟之氣泡等的局部凹凸構造(數十// m 級)會存在。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -6- 1 . mu —-I- I - m 1 --1 I -j- - - ! i t ϋϋ ---In 一 口V - -- - -li- In m ---: . -- i (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 200302151 ___ B7 五、發明説明(3 ) 第二要求係硏磨墊之壽命需長,亦即不交換硏磨墊下 可硏磨的晶圓之片數需多。因此,構成硏磨墊之材料有耐 磨耗性較高的必要。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第三要求係平坦化能力需高。尤其於金屬鑲嵌佈線之 鍍銅佈線之硏磨步驟,有硏磨具有1 OOnm以上厚度之銅佈 線之必要,故於電漿製程爲消除由溝槽經予轉印至電鍍表 面上的凹凸,較高的平坦化性能乃被要求著。於由所謂銅 層間絕緣膜、阻絕層(bardeO金屬之不同的材料而成的被 硏磨面之硏磨,被稱作調理磨損之平坦化不良雖會容易發 生,但硏磨墊本身之均勻性高,且需使用硏磨面較難變形 ,有抑制平坦性不良的必要。 向來即爲人所知的CMP用硏磨墊,係可分類成採用具 獨立發泡構造之樹脂的硏磨墊,採用具有連續發泡構造之 樹脂的硏磨墊,採用具有無發泡構造之樹脂的硏磨墊或貼 合此等的二層構造之硏磨墊。 • 至於已採用具有獨立發泡構造之樹脂的硏磨墊,次由 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 聚胺酯之發泡體而成的硏磨墊係爲人所知的。該硏磨墊係 通常依批次式反應經予製成塊狀胺酯發泡體後,藉由將該 塊狀發泡體切成板片狀的步驟予以製造。該硏磨墊係具有 源自經予切成局部的凹凸構造之氣泡的半球狀凹痕(數十 // m級),故通常藉由切削加工形成沿溝槽等的硏磨墊全 面的凹構造予以使用。 然而,在該硏磨墊之製造步驟,欲沿反應容器整體確 保反應溫度之均勻性、發泡倍率之均勻性一事係較困難的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2】0X 297公釐) ~ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200302151 A7 ____ B7_ •五、發明説明(4 ) ,欲沿硏磨墊整體製造均勻的製品一事係較困難的。又, 該硏磨墊因淤漿成分或在硏磨作用已發生的生成物由於容 易堆積於上述的半球狀凹部,而具有在較短的硏磨時間容 易引起塞孔的缺點。因此,爲保持較高的硏磨速度,乃生 成有頻繁的以修整器削除硏磨墊表面之塞孔部分的必要。 因此,於硏磨步驟中有需較長的合計修整時間之問題,硏 磨墊之壽命較短的問題。亦即,由此種聚胺酯之發泡體而 成的硏磨墊,係不限於上述三硏磨墊所被要求的性能(亦 即較高的硏磨速度、耐磨耗性、平坦化性能)可予經常滿 .足者。 至於採用具有連續發泡構造之樹脂的硏磨墊,以於聚 酯製之氈狀纖維板片使浸漬聚酯之硏磨墊爲代表性者(例 如參考美國專利第4,927,43 1號詳細說明書)。該硏磨 墊係使經予溶解於二甲基甲醯胺、甲乙基酮、四氫呋喃等 溶劑內的熱硬化性聚胺酯浸漬於氈狀纖維板片內,藉由乾 燥供溶劑蒸發後,藉由加熱使聚胺酯硬化之步驟予以製造 。該硏磨墊係具有源自毛氈的連續氣泡(數十〜200 // m 級程度)作爲局部的凹凸構造。又淤漿係通過該連續氣泡 並滲入硏磨墊整體,藉由利用被硏磨面之壓力而滲出的機 構予以移送,故在不形成沿硏磨墊全面之溝槽等之下使用 亦係可能的。 然而,該硏磨墊之製造步驟係以乾燥步驟,熱反應步 驟爲主,由於成爲被置於反應組成物較易凝集的狀態’欲 均勻的保持硏磨墊材料之組成,物性至微觀的水準爲止係 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) I II ----裝----„---訂------I-----*— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 200302151 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(5 ) 較困難的。又固具有源自連續發泡構造之壓縮性,具有平 坦化性能低劣的問題點。再者,氈狀纖維板片之纖維間的 間隙係以連續氣泡存在,以晶圓硏磨發生的硏磨屑會糾纏 於該纖維內,較常生成利痕至被硏磨製品上的情形。因此 ’於此種聚酯製之氈狀纖維板片內使浸漬聚胺酯的硏磨墊 ’在硏磨速度及平坦化性能之點上未能獲得令人滿意的結 至於已採用具有無發泡構造之樹脂的硏磨墊,有聚胺 酯等固態均聚物被提出著(參閱美國專利第5,489,233號 說明書)。又,以已使用聚胺酯系聚合物之光硬化樹脂製 作的無發泡構造之樹脂之硏磨墊亦正予提出著(參閱美國 專利第5,965,460號說明書)。該硏磨墊係與前述二種硏 磨墊不同,不具有本質的凹凸構造,藉由調理處理等須設 置局部的凹凸構造(紋理:數# m級)。又藉由切削加工 形成沿溝槽等的硏磨墊全面上的凹凸構造(數百// m級) 並予使用。且已採用具有以前述的光硬化樹脂製作的無發 泡構造之樹脂的硏磨墊時,藉由微影法製作溝槽等凹凸構 造一事亦係可能的。 然而,已採用具有上述無發泡構造之樹脂的硏磨墊, 由於僅具有由調理處理等引起的表面之凹凸,未能獲得足 夠的淤漿保持力,有硏磨速度較低的問題點。加上亦有硏 磨墊之壽命較短的問題。 又,使凹凸形成於已採用具有上述無發泡構造之樹脂 的硏磨墊之表面上並爲使淤漿保持力提高’亦提出有對構 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I# 項再填· 裝· 、11 4 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -9 · 200302151 A7 B7 五、發明説明(6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成硏磨墊之光硬化樹脂可添加聚合物塡充劑,氧化Ig,Z 氧化矽,中空陶瓷中空球,中空玻璃珠等塡充劑(參閱_ 國專利弟6’ 036’ 579號說明書)。然而’即使添加爐充 劑至樹脂,各塡充劑係獨立的分散於硏磨墊中,藉由硏_ 由硏磨面可予去除,故使硏磨面之耐磨耗性提高的效集少^ ,未能期待硏磨墊之長壽命化。如此,藉由已採用具有無 發泡構造之樹脂的硏磨墊,去除歸因於已採用具有獨立發 泡,連續發泡構造之樹脂的硏磨墊之製造的缺點即使係可* 能的,亦非爲可同時滿足對上述三個硏磨墊之要求性能者 〇 發明之揭示 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本發明,與習用的硏磨墊比較,可得較高的硏磨速 度,而且可提供硏磨之均勻性高,且壽命較長的硏磨墊( 亦即可予提供能同時滿足上述三個要求性能之任一者的研 磨墊)。尤其可提供適於前述的金屬鑲嵌佈線之銅佈線圖 案或鋁佈線圖案等較厚的導電體圖案之硏磨的平坦化能力 較高的硏磨墊。又於本發明,採用上述的硏磨墊硏磨經予 形成於製作半導體積體電路用晶圓之表面上的銅或鋁而成 之佈線圖案的方法。再者,於本發明係可提供製作半導體 積體電路用晶圓之表面硏磨所用的上述之硏磨墊之製法。 亦即,本發明之第一形態,係提供含有可塡埋布帛及 布帛之構成纖維間的間隙之非多孔質之樹脂的硏磨墊者。 於本發明之硏磨墊,至於上述布帛,以由聚酯纖維、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 200302151 Μ Β7 五、發明説明(7 ) 丙烯腈纖維、聚醯胺纖維、絲、羊毛及纖維素而成的群體 選擇的至少一種爲構成纖維之非織物較宜採用。又在2 1°C 8 0 % R Η之水分率爲1 〇 %以上的纖維而成之布帛較宜採 用。兩者,由乾燥時之抗拉強度3 g /D以上的纖維而成的 布帛較宜採用。 至於上述樹脂,宜爲使含有由親水性光聚合性單體、 親水性光聚合性聚合物及寡聚物而成之群體選出的至少 一種之感光性樹脂組成物經予光硬化的光源化樹脂。 本發明之第二形態,係提供以由布帛經予強化的非多 孔質之光硬化樹脂而成的硏磨墊及淤漿硏磨的方法者。 於本發明之方法,至於上述布帛以在21 °C 80% RH 之水分率1 0%以上之纖維而成的布帛或乾燥時之抗拉強 度3g /D以上的纖維而成之布帛係較宜採用。又以具有異 形率1.2以上的截面形狀之纖維而成的布帛亦係較宜使用 〇 本發明之第三形態,係提供以使感光性樹脂組成物浸 漬於由布帛而成的基材內之後,照射紫外線或可見光至 該樹脂組成物並使硬化爲特徵的硏磨墊之製法者。 爲消除已採用具有先前技術之發泡構造的樹脂之硏磨 墊之氣泡的大小或密度分布之不均勻性或伴隨該硏磨墊 之壓縮性的不均勻性爲原因而發生的硏磨之不均句性, 宜爲採用具有無發泡構造之樹脂的硏磨墊。然而已採用 先前技術之無發泡構造之樹脂的硏磨墊,縱然加有塡充 劑,亦爲硏磨速度低且耐磨耗性缺乏者。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -11 · mi n m nn «mu tn mu mu HI ϋϋ -II、一 tin mi 1 . - n - 1 I, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 200302151 A7 B7 五、發明説明(8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此,本發明之發明人爲解決上述問題點,乃考慮組 合由布帛而成的基材及具有無發泡構造之樹脂。於已揭 示前述的固態均聚物(無發泡構造)而成的硏磨墊之美 國專利第5,489,2 3 3號內,爲抑制硏磨之分散性,有於 蓬鬆物質中原本存在的不均勻性係較不合適的記載。又 於已揭示由光硬化樹脂(無發泡構造)而成之研磨墊的 美國專利第6,036,579號說明書內,有塡充劑以不加入 較佳,惟若加入時,以聚合物塡充劑可添加平均尺度1〜 lOOOnm之微粒子塡充劑之內容的記載。因此,若依此等 揭不時,加入布帛等,則由爲感光性樹脂組成物之感光而 用的確保透明性之觀點亦不致考慮等等,但慮及以反應 條件及使用的感光性樹脂組成之最適化係可解決,以至 完成本發明。 實施發明而採的最佳形態 . 以下詳細說明本發明。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 第1圖係表示本發明之硏磨墊之一實施形態的截面模 式圖,各該模式圖係表示硏磨墊之厚度方向的截面,圖中 ,1係硏磨面,2係經予形成於硏磨墊整體上的溝槽部( 數百// m級)。於硏磨步驟,將硏磨面1頂住晶圓之被磨 面並予使用。溝槽部2係爲移送淤漿至硏磨面而用的部 位。硏磨墊本身亦依晶圓硏磨而磨耗,惟通常若該溝槽 部2磨耗至消失爲止時,則淤漿之移送效率降低,故在溝 槽部2消失以前交換成新硏磨墊。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2]0X 297公釐) _ 12 _ 200302151 A7 B7 五、發明説明(9 ) 本發明之硏磨墊係由布帛形成的基材及塡埋基材之構 成纖維間的間隙之非多孔質樹脂而成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之硏磨墊係以已採用具有獨立發泡構造之樹脂 的硏磨墊或已採用具有連續發泡構造之樹脂的硏磨墊般 並非爲多孔質,不發生源自氣泡之分布或壓縮性的硏磨 之不均勻性。又本發明之硏磨墊與已採用具有習用的無 發泡構造之樹脂的硏磨墊不同,藉由採用由沿硏磨墊整 體連續的布帛而成之基材,由硏磨墊整體成爲強韌的構 造’磨耗受抑制,可使以一片硏磨墊可硏磨的晶圓之片數 增力口。 再者,將該基材作成吸水率較高者,藉由組合成及/或 組合吸水率較高的光硬化樹脂至基材上,提高硏磨步驟所 用的淤漿之保持能力,因此可提高硏磨速度。尤其如後述 般主要採用由化學作用硏磨的淤漿時,此種吸水率之提高 可在淤漿之保持能力方面發揮效果。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,已露出於硏磨墊之硏磨面的一部分之布帛表面的 數十// m級之凹凸構造(此凹凸構造係歸因於布帛本身的 構造),係有助於淚發之有效的移送及保持,使達成較局 的硏磨速度成爲可能。尤其如後述般主要採用由機械作用 硏磨的淤漿時,此種凹凸構造係在淤漿之移送、保持能力 方面可發揮效果。又如此藉由採用歸因於布帛本身的構造 之凹凸構造,欲迴避對上述氣泡之塞孔或硏磨屑對連續氣 泡之糾纏引起的刮痕類問題即成爲可能。 於本發明之硏磨墊被使用作基材之布帛,不論織物或 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 200302151 A7 B7 五、發明説明(10 ) 非織物均可,惟以非織物較宜採用。非織物之製作方法, 已知有浸漬接著法、針軋法、紡黏法、針黏法或濕式的噴 水法等。至於本發明所使用的布帛,爲提高且均勻的保持 硏磨速度,宜爲高密度且均質者。至於較宜者之一例,可 舉出以噴水法生產的非織物。又藉由模壓等壓縮以其他方 法製作的非織物並予高密度化者亦較宜。 又,至於該基材之構成纖維,可採用聚酯纖維、丙烯 腈纖維、聚醯胺纖維等化學合成纖維、纖維素、羊毛、絲 等天然纖維。其中亦以由抗拉強度較高的纖維而成的布帛 、親水性較高的纖維而成的布帛、或由多孔質、異形截面 或極細的纖維而成的非織物較宜使用。尤其在此等基材之 內,以耐綸非織物、嫘縈非織物、多孔質纖維而成的非織 物由硏磨速度之面係可較宜採用。 於本發明之硏磨方法,於爲硏磨前述的金屬鑲嵌佈線 所使用的銅而用的淤漿,採用氧化鋁作爲硏磨粒,主要利 用機械作用硏磨的淤漿,及使用膠態二氧化矽爲硏磨粒, 主要利用氧化反應或形成錯合物等的化學作用硏磨的淤漿 之二種型式者較宜使用。於主要使用由化學作用硏磨的淤 漿時,硏磨之平坦性,例如欲減少被稱作凹狀扭曲硏磨之 被硏磨面端部的銅佈線之凹陷、或被稱作沖蝕之銅佈線密 度較高的部分之凹陷亦係可能的。 尤其,於本發明之基材之中,由抗拉強度優越的纖維 而成之布帛,爲主要由機械作用硏磨的淤漿會發揮優越的 硏磨性能。此爲由硏磨面呈部分突出的纖維本身(前述的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2】0X 297公釐) 1·= - -= f - - - - -----1 I -- - n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、\u 口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200302151 A7 ______B7 五、發明説明(11 ) ---8 . 1! III - - H* - -ii .....I— 士I--- I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 硏磨面之數十// m級之凹凸)作用成硏磨材,同時由於負 載較難變形’故可被視作硏磨粒可有效的頂住被硏磨面所 致。尤其於乾燥時以具有3g /D以上的抗拉強度之纖維爲宜 ’以具有4 · 5 g/D以上的抗拉強度之纖維爲較宜。至於此種 纖維之例子,以丙烯腈纖維、耐綸纖維或聚酯纖維之一部 分符合。此纖維之抗拉強度(基於nS L1013 (化學纖維長 纖紗試驗方法)規定的測定方法而得者。 又,由吸水率較高的纖維而成的布帛,係於主要由化 學作用硏磨的淤漿方面,發揮優越的硏磨能力。此可被視 作而露出於硏磨面之一部分的纖維會汲取於淤漿之加工液 並供給至被硏磨面所致。尤其在21 °C 80% RH之條件下以 具有1 0 %以上的水分率之纖維爲宜,以具有1 5 %以上的 水分率之纖維爲較宜。至於此種纖維之例,以螺.縈等纖維 素纖維較合適。此纖維之水分率係基於]IS L1013 (化學纖 維長纖紗試驗方法)規定的測定方法而得者。 •曹 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又即成爲於21 °C 80% RH之條件下的水分率未滿10% 之纖維時,採用截面上具有空孔之多孔質的纖維,或表面 上有切痕,裂縫之纖維而成的布帛之硏磨墊於硏磨時,於 主要由化學作用硏磨的淤漿方面會發揮優越的硏磨能力。 此爲已露出硏磨面之纖維,係在調理處理或由於晶圓之負 載而予壓碎成細粒、汲取淤漿之加工液、或用作補充硏磨 粒之不足的位置而作用。截面係非爲圓形之異形,故對採 用由面積較大的纖維而成的布帛時,亦可期待同樣的效果 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 200302151 A 7 B7 五、發明説明(12 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 異形之程度係以下述方法所測定的異形率予以定義。 首先以切刀切斷布帛並露出纖維之截面。其次以光學式顯 微鏡或電子影微鏡拍攝截面照相。於該截面照相,求取構 成布帛之纖維一條的截面之周邊長度s (於纖維之截面具有 1個以上的空孔部時,以各空孔部之周長之和加算成S者) 。若多數描繪通過該纖維之截面的重心之直線時,以由該 截面之周邊切取的線部分之長度的最大値及最小値之平均 的1 /2爲假想半徑a。以外周長度爲S之圓的半徑爲b (可 以b= S/2 7Γ求取)。構成布帛之各各纖維之形狀難具有相 同的傾向,惟各自僅有少許差異,故由上述截面照相之中 選擇任意的五條纖維,加上對各自的纖維計算b/a並求取 其平均値。將此値定義成異形率。異形率較1大的纖維 雖係異形,惟本發明係爲異形率1.2以上之纖維而成的布 帛爲宜,以1.4以上之纖維而成的布帛爲較宜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述基材(布帛)係使浸漬感光性樹脂組成物後,照 射紫外線或可見光並使該樹脂組成物硬化,故在基材單 體即使爲不透明,實際上若可得以使浸漬感光性樹脂組 成物之狀態可足夠的引起光硬化反應之程度的透明性者 時,則可使用於本發明。 本發明所使用的樹脂,雖需爲非多孔質的樹脂,惟宜 爲非多孔質的光硬化樹脂(感光性樹脂經光硬化而得) 。使用熱硬化樹脂並製造本發明之非多孔質的硏磨墊時 ,有由於源自熱分布等的硬化後之殘留應力使硏磨墊翹 曲的情形。對此,使用光硬化樹脂時,感光性樹脂組成物 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 200302151 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 kl ____________ B7__五、發明説明(13 ) 之光硬化反應與熱硬化比較可在短時間進行,故較難發 生翹曲的問題。又,與熱硬化比較,由於可均勻的進行反 應結果,反應生成物之光硬化樹脂即成爲較熱硬化樹脂 具有均句的組成。 又於CMP製程,爲利用光學方法監視硏磨量,有於 硏磨墊之一部分硏磨面上設置開口並插入透明構件(以下 稱作窗) (例如參閱美國專利第5,893,796號說明書) 。於使用本發明之較佳態樣的布帛及光硬化樹脂時,可使 上述附有窗之硏磨墊的製造步驟簡略化。亦即,使重複擦 拭相當於開口部之部分的布帛浸漬感光性樹脂組成物,藉 由光照射使硬化,欲使該窗及硏磨墊成形成一體物係有可 的。 該光硬化樹脂係對感光性樹脂組成物照射紫外線或可 .見光線並使硬化者,該感光性樹脂組成物係至少包含光聚 合性聚合物或寡聚物,及光聚合性單體中之至少一種。於 本發明爲提高硏磨墊之吸水率,宜爲採用含有親水性光聚 合性聚合物或寡聚體、親水性光聚合性單體中至少一種感 光性樹脂組成物。 至於上述光聚合性聚合物或寡聚體,可舉出不飽和聚 酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯 '聚 丁二燒(甲基.)丙烯酸酯、聚環氧基(甲基)丙烯酸酯等 〇 尤其’爲得高吸水率之光硬化樹脂,至於感光性樹脂 ’組成物之構成成分宜爲於終端或側鏈上具有羥基、羧基、 本纸張尺度i用中關家榡準(CNS ) A4規格(21〇>< 297公楚)· —---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} J0 項再填丄 裝· 噃 200302151 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(14 ) 『雜酸基者。例如可舉出如不飽和聚酯般於聚合物鏈之終端 或側鏈上具有羥基或羧基者,可使不飽和聚酯聚合物之羥 基鍵結以具有乙烯性不飽和基之單異氰酸酯,僅殘存羧基 之聚合物或寡聚體爲例。 至於上述光聚合性單體,以於終端或側鏈上具有至少 一個以上的乙烯性不飽和基之化合物爲宜。乙烯性不飽和 基係指於兩烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基、烯丙基等所 含者。具體而言,可舉出具有甲基丙烯酸月桂酯、N- (3-二甲基胺基丙基)(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸羥乙 酉曰、(甲基)丙傭酸經丙基酉旨、(甲基)丙稀酸乙醋、(甲 基)丙烯酸丙酯等多種乙烯不飽和基一種的化合物、二( 甲基)丙烯乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二 (甲基)丙烯酸1,4- 丁二醇酯 '二(甲基)丙烯酸ι,6-已二醇酯、二(甲基)丙烯酸三羥甲醋、二(甲基)丙燦 酸丙三醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、聚乙二醇 #200二(甲基)丙儲酸酯、聚乙二醇#4〇〇二(甲基)丙嫌 酸酯、二(甲基)丙烯酸1,3 - 丁二醇酯、二(甲基)丙 烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,10-癸二醇酯、雙 酚A之環氧乙烷加成物之二(甲基)丙烯酸酯、三烯丙基 三聚異氰酸酯、三聚異氰酸環氧乙院改質二(甲基)丙嫌 酸酯、三聚異氰酸環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、環 氧乙烷改質三羥甲丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(甲基) 丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、六( 甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸i,9_壬 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I---*-----------——1T-----——«---1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200302151 A7 -------- B7 五、發明説明(15 ) 二醇醋、季戊四醇之三莫耳環氧乙烷加成物之三(甲基) 丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸寡丙二醇酯、聚二(甲基) 丙烯酸四亞甲二醇酯等的多官能單體。 此等的光聚合性單體之中,爲提高光硬化樹脂之吸水 ¥ 尤且爲伸院一醇系及伸院醚系者或分子內含經基之光 聚合性單體。 或亦宜爲於分子內含有使三(甲基)丙烯酸季戊四醇 酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙 酯、(甲基)丙烯酸2 -經丁酯等(甲基)丙烯酸經酯類與 單異氰酸酯反應而得的胺酯基之光聚合性單體。 又亦宜爲於分子內含有使含有羥基之化合物與具有乙 烯性不飽和基之單氰酸酯反應而得的胺酯基之光聚合性單 體。 至於具體的例子,可舉出藉由使聚(環氧丙烷)聚醇 、共聚(環氧乙院-環氧丙院)二醇、聚四亞甲@迷二醇等 聚醚多六醇、聚己內酯多元醇等聚酯系多元醇、1,心丁 二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、聚丁二烯多元醇等 直鏈狀多元醇、三羥甲基丙烷、新戊二醇、甲基戊二醇、 丙烯酸酯系多元醇酚樹脂多元醇、環氧基多元醇、聚酯聚 醚多元醇、丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯基加成、及/或分散聚 醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇 、二丙二醇、已內酯二醇、羥乙氧基化雙酚A、經乙氧基 化雙醇S、單官能醇類飽和、不飽和聚酯等含羥基之化合 物與具有乙烯性不飽和基之單氰酸酯反應而得的光聚合个生 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)~~~
In m ' m I I m. I —1 -- I - — m I - ―士^I - = = —1---------- HI -- 1"""* ____m_____n . . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 200302151 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(16 ) 單體。 x ’組合此等的含有羥基之化合物之任一者或此等之 中的多數可予使用。又,3,3-二氯-4,4-二胺基苯基甲 i:完等二胺類,亦可與此等含有羥基之化合物組合可予使用 ° i ’各該含有羥基之化合物,係於分子內具有複數的羥 基爲宜。 至於上述的單氰酸酯,宜爲2-異氰酸酯乙基甲基丙烯 酸酯、異氰酸苯基酯、3_異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等。 其中2-異氰酸酯乙基甲基丙烯酸酯係具有作用作光或熱硬 化之結合點的乙烯性不飽和基,藉由調整2_異氰酸酯乙基 甲基丙烯酸酯及不具有乙烯性不飽和基本身以外的單氰酸 酯之混合比例,亦可控制硏磨墊之硬度。 對於此,於採用使二異氰酸酯之單側的異氰酸酯基與 含羥基之化合物反應而得的單異氰酸酯時,光硬化後的樹 脂之凝集變強,故並不合適。此事係意指使用於硏磨時容 易發生直徑較大的硏磨屑,對硏磨的對象引起刮痕之可能 性有變高的情形。 於本發明較宜使用的感光性樹脂組成物,對光聚合性 聚合物或寡聚體20〜95重量% ,宜爲配合使用光聚合性 單體80〜5重量% 。較宜爲光聚合性聚合物或寡聚體爲 3〇〜80重量% ,光聚合性單體爲70〜20重量% 。尤宜 爲配合成於伸烷二醇系、伸烷醚系或分子內含有羥基、羧 基、磷酸基之至少一種的親水性光聚合性聚合物或寡聚體 或親水性光聚合性單體20重量%以上。. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -20 - I -I. -I - I - · !----1 1:1¾ - i I- -I ! 111一二· - - ; .....- - ....... ,11^ - - ·. I- - - · j -1» (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 200302151 A7 _____B7 五、發明説明(17 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 與本發明有關的感光性樹脂組成物,通常添加光聚合 引發劑而使用的。至於該光聚合引發劑,例如可舉出:二 苯酮類、苯乙酮類、α -二酮類、偶姻類、偶姻醚類、苄 烷基酮醛類、多核醌、二苯并硫喃類、醯基膦類等。具體 而言宜爲二苯酮、氯二苯酮、苯乙酮、苯偶醯、二乙醯基 '苯偶姻、六甲基丁酮醇、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚 、苄基二乙基酮醛、苄基二異丙基酮醛、蒽醌、1,4-萘 醌、2-氯蒽醌、二苯并硫喃、2-氯二苯并硫喃、氧化醯 基膦等。此等可單獨使用或組合使用。 又,光聚合引發劑,對上述光聚合性聚合物或寡聚體 與光聚合性單體之合計量100重量分,宜爲採用添加1〜 20重量分。於本發明,藉由布帛之存在由於光之透過性 降低,宜爲使用光靈敏度較高的光引發劑。 再者,於相關的感光性樹脂組成物內,在不損及本發 明效果之範圍可適宜添加其他添加物。 ' 本發明之硏磨墊,係於前述布帛內,藉由塗佈或浸沾 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 法使浸漬上述感光性樹脂組成物後,照射固應該樹脂組成 物之感光性的波長之紫外線或可見光並使該樹脂組成物硬 化成光硬化樹脂而得。 於本發明之硏磨墊的非多孔質之樹脂,係指空孔率在 1 0%以下的樹脂。空孔率係如下予以定義。由應測定空孔 率之對象物進行1 0點採樣,薄切該試樣片並露出截面,以 光學顯微鏡或電子顯微鏡拍攝60倍之照相。光影像處理等 試求取樣片之縱1 mm、橫1 mm之截面積中的空孔之面積比 本紙張尺度適用"中國國家標準(CMS ) A4規格(210><297公慶1 ~ 200302151 A7 ___ _B7 五、發明説明(18 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’以1 〇點的平均値定義作空孔率。在此,如本發明般於硏 磨墊含有布帛部分及樹脂部分構成時之硏磨墊之空孔率, 係指對去除硏磨墊內的布帛之部分予以計算的空孔率(空 ?L之面積/硏磨墊內已去除布帛的部分之面積(樹脂之面積 +空孔之面積))者。本發明之硏磨墊所使用的樹脂,係 非多孔質,縱使在浸漬至布帛之步驟混入的氣泡存在,硏 磨墊之空孔率在10%以下者。爲保持硏磨速度及硏磨之均 勻性’硏磨墊之空孔率宜爲5 %以下,較宜爲2 %以下。 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 本發明之硏磨墊如上述係採用非多孔質之樹脂者,如 採用具有習用技術之連續發泡構造之樹脂的硏磨墊,通過 連續氣泡並不可保持,移送淤漿。然而,藉由使用布帛作 爲基材,可負擔於晶圓表面上有效的保持且移送淤漿之能 力。亦即,如前述般,不論採用主要藉由化學作用硏磨的 淤漿時,抑或採用藉由主要藉由機械作用硏磨的淤漿時, 藉由布帛之特性或構造,欲於晶圓表面可有效的保持且移 送淤漿一事係成爲可能的。再者,用作基材之布帛係除已 露出於硏磨面之部分以幾乎塡埋於樹脂之狀態供硏磨,故 硏磨面之起毛現象可予抑制至最小限度。因此,欲滿足選 擇的硏磨晶圓表面上之突起部分並予平坦化的CMP硏磨墊 之基本性能一事係成爲可能的。 於本發明之硏磨墊的布帛及樹脂之比例,係依樹脂之 種類、布帛之種類、構造,予以構成至成以下所定義的布 帛之面積比5〜80%爲宜,以予以構成至成10〜60%爲 較宜。由硏磨墊之硏磨所使用的部分進行1 〇點取樣。薄片 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2]0Χ297公釐) 200302151 A7 B7 五、發明説明(19 ) 該試樣片並露出截面,以光學顯微鏡或電子顯微鏡拍攝60 倍之照相,以影像處理等求取縱1 m m、橫 1 m m之硏磨墊中 所占的布帛之面積比率(% ),將1 0點平均的値定義成布 帛之面積比。 使用作基材之布帛的纖維係細微且低密度的,布帛之 面積比未滿5 %時,欲得足夠的硏磨速度係較難的,並不 合適的。又布帛之面積比超過80%時,樹脂之浸漬係成爲 困難’成爲未能獲得空孔率較低的非多孔質之樹脂,故並 不合適。 於本發明之硏磨墊較佳的形態,如前述般,藉由採用 吸水率較高的光硬化樹脂及/或吸水率較高的布帛(尤其主 要藉由化學作用使用硏磨的淤漿被指必要的),硏磨所用 的部分之吸水率較高,保持激漿之能力變高。於本發明之 較佳的態樣之硏磨墊之吸水率爲1〜1 5 % ,較宜爲2〜1 0 % ’更宜爲4〜10% 。吸水率在1%以下的硏磨墊,係淤漿 ' 之保持能力不足,未能得足夠的硏磨性能。又,在1 5%以 上的吸水率’使硏磨墊之強度降低,平坦化能力降低且生 成硏磨墊之磨耗變快等的不合適。且在此的吸水率係如下 所述般予以求取。亦即,(1)切削硏磨墊之兩面並使布帛 露出於表面’作爲測定試樣。(2)在50 °C真空乾燥上述 試樣1小時,測定重量(A) 。 (3)在23 °C浸漬於24小 時水中並使試樣吸水後,拭除該試樣之表面,取其水滴, 測定重量(B) 。 (4)以吸水率={ (B- 1) /A] χΙΟΟ (% ) 求取試樣之吸水率。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公襲) :23 - " ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、\u 口 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200302151 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ΑΊ ____Β7_五、發明説明(20 ) 於如上述而得的硏磨墊,藉由切削在硏磨面上經予形 成有第1圖所示的溝槽部2。代表性的溝槽之深度爲200〜 1 000 // m程度,溝槽寬度爲100〜500 μ m程度,溝槽及溝 槽之間距爲1〜5mm程度。 採用本發明之硏磨墊並進行晶圓之硏磨之際,首先將 已形成的溝槽之硏磨墊貼合至CMP硏磨裝置之壓板上。其 次利用修整器對硏磨面表面進行調理處理(細緻的紋理之 製作)之同時使構成布帛之纖維露出至表面上。另一方面 ,安裝晶圓至晶圓載具頭上。邊使晶圓載具頭及壓板旋轉 ,邊捺押晶圓至硏磨墊上的狀態,由淤漿供給噴嘴供給淤 漿至硏磨面,可進行硏磨。 此時爲採用主要藉由化學作用硏磨的淤漿時,若使用 由水分率較高的纖維而成之布帛、或異形率較高的纖維而 .成之布帛時,可得較高的硏磨速度爲宜。又於採用主要藉 由機械作用硏磨的淤漿時,若使用由乾燥時之抗拉強度較 高的纖維而成之布帛時,則可得較高的硏磨速度,較宜者 係如_述般。 可使硏磨速度降低時,對硏磨面進行調理處理並出現 新的硏磨面予以使用。硏磨面係利用硏磨製程及調理處理 會磨耗,故在上述溝槽之殘留部變無之前則將硏磨墊交換 成新硏磨墊。 且,因應需要,於本發明之硏磨墊的單面上貼合其他 材料使用作二層構成之硏磨墊亦係可能的。此時需使用本 *發明之硏磨墊之側爲硏磨面,可得本發明之功效。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) H~' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 1 二 I! - - 1 1 ...... - 1- - - : ·ν - · -♦-裝- 訂 200302151 A7 _一_ 五、發明説明(21 ) 圖式之簡單說明 第1圖爲本發明之硏磨墊的一實施形態之截面模式圖 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 實施例 以下利用實施例具體的說明本發明,惟本發明並未受 此等所限定者。 實施例1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使於由乾燥時之抗拉強度3· lg /D,異形率1.5,水分率 1.2%之多孔質的丙烯腈纖維而成的厚度1mm之非織物( 旭化成股份有限公司)製造「Shnelia」而成的布帛浸漬以 含有不飽和聚酯系寡聚體65重量% ,含有羥基之單官能 單體17重量% ,其他單體16重量% ,光聚合引發劑2 重量%之感光性樹脂組成物,藉由兩面照射紫外線,製作 厚度1.5mm,直徑50cm之硏磨墊。布帛之面積比爲35% ,吸水率5 · 6 % ,空孔率(就硏磨墊內之去除布帛的部分 予以計算的値)爲2.0% 。 在切削加工設置淤漿移送用之溝槽部於本硏磨墊後, 安裝CMP硏磨裝置,使用氧化鋁硏磨粒之淤漿,測定矽晶 圓上的銅膜之平均硏磨速度時,可得最大5 2 0 n m /分鐘之硏 磨速度。又測定硏磨墊之磨耗量時,在100號之金剛鑽尺 度之修整條件下爲〇. 5 // m /分鐘。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 200302151 . A7 B7 五、發明説明(22 ) 實施例2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 使於由乾燥時之抗拉強度2· lg /D,異形率1.2,水分率 21.3%之嫘縈纖維而成的厚度1mm之非織物(旭化成股份 有限公司製造「Cordon RO260T」)而成的布帛浸漬以與實 施例1相同的感光性樹脂組成物,由兩面照射紫外線,製 作厚度1.5mm,直徑50cm之硏磨墊。布帛之面積比爲13% ,吸水率7.3%空孔率(就硏磨墊內之去除布帛的部分予 以計算的値)爲0.1% 。 在切削加工設置淤漿移送用之溝槽部於本硏磨墊後, 安裝CMP硏磨裝置,使用二氧化矽硏磨粒之淤漿,測定矽 晶圓上的銅膜之平均硏磨速度時,可得最大660nm/分鐘之 硏磨速度。又測定硏磨墊之磨耗量時,在1 00號之金剛鑽 尺度之修整條件下爲0.5// m/分鐘。 實施例3 以下述步驟進行感光性樹脂組成物之製作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (A)於以由二乙二醇1莫耳分,己二酸〇.5莫耳分,富 馬酸0.5莫耳分之比例藉由正常的聚縮合反應合成的分子量 24 00之不飽和聚酯內,添加胺酯化觸媒之二-N- 丁基月桂 酸錫後’以對上述聚酯之重量比攪拌6.3%之2-異氰酸酯 甲基丙烯酸乙酯,同時滴下並進行胺酯化處理。且上述胺 酯化觸媒’係對2-異氰酸酯甲基丙烯酸乙酯添加至以重量 比計成爲5%之比例。 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 200302151 A7 B7 五、發明説明(23 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (B) 於3-甲基-1,5-戊二醇內添加胺酯化觸媒之二_ N- 丁基月桂酸錫後,以對上述二醇1莫耳分攪泮2莫耳分 (以重量比計2.6倍量)之2-異氰酸酯甲基丙烯酸乙酯同 時滴下並進行胺酯化處理。且上述胺酯化觸媒,係對2_異 氰酸酯甲基丙烯酸乙酯添加至以重量比計成爲5%之比例 〇 (C) 於己內酯二醇內添加胺酯化觸媒之二N- 丁基月 桂酸錫後,以對上述二醇1莫耳分攪拌2莫耳分(以重量 比計2.56倍量)之2-異氰酸酯甲基丙烯酸乙酯同時滴下 並進行胺酯化處理。且上述胺酯化觸媒,係對2-異氰酸酯 甲基丙烯酸乙酯添加至以重量比計成爲5 %之比例。 以重量比計以1/1/1/0.2之比例混合反應已完畢的(A) ’ (B) ’ (C)之胺酯化處理化合物及⑴)三烯丙基三 聚氰酸酯,於其中各對(A) , (B) , (〇 , (D)之合 計量,以重量比2%及0.38%添加光聚合引發劑之2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、聚合抑制劑2,6-二-第三丁 基-4-甲基酚,製備黏稠液體之感光性樹脂組成物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使於由重疊由乾燥時之抗拉強度4.9g/D,異形率1.0, 水分率5.2%之耐綸纖維而成的厚度〇.6mm之非織物(旭 化成股份有限公司製造「Cordon LO170T」)及〇.6mm厚之 丙烯腈纖維非織物(旭化成股份有限公司製造的「Sharelia 」)並予模壓者而成之布帛內,浸漬以先前步驟製備的感 光性樹脂組成物,藉由兩面照射紫外線,利用UV交聯法製 備厚度1.5mm,直徑50cm之硏磨墊。 本纸浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 200302151 Μ —___ Β7_ 五、發明説明Ρ4 ) - - I - - y - - -- -1 I —_ n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以耐綸纖維非織物爲硏磨面,於硏磨所用的部分之布 帛的面積比爲42% ,吸水率爲2.1% ,空孔率(對硏磨墊 內的去除布帛之部分予以計算的値)爲1.3% 。在切削加 工設置淤漿移送用之溝槽部於本硏磨墊後,安裝CMP硏磨 裝置,使用與實施例丨同樣的氧化鋁硏磨粒之淤漿,測定 矽晶圓上的銅膜之平均硏磨速度時,可得最大640nm/分鐘 之硏磨速度。又測定硏磨墊之磨耗量時,在1 00號之金剛 鑽尺度之修整條件下爲0.1 // m/分鐘。 比較例1 除無布帛的狀態下單獨採用感光性樹脂組成物外,餘 以與實施例1相同條件,製作於硏磨面上設置淤漿移送用 之溝槽的厚度1.5mm,直徑50cm之硏磨墊。該光硬化樹脂 之吸水率爲3.0% 。 以與實施例1相同的條件下,測定晶圓之平均硏磨速 度時,爲25Onm/分鐘。以與實施例1相同的修整條件下, 測定硏磨墊之磨耗量時,爲3 // m/分鐘。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 比較例2 除混有尿素添加劑取代由布帛而成的基材外,以與實 施例1完全相同的條件,製作設置淤漿移送用之溝槽於硏 磨面上的厚度1.5mm,直徑50cm之硏磨墊。 以與實施例1相同的硏磨條件下,測定晶圓上的銅膜 之平均硏磨速度時’爲2 1 011 m /分鐘。以與實施例1相同的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 200302151 A7 _ B7 五、發明説明(25 ) 修整條件下,測定硏磨墊之磨耗量,爲3 μ m/分鐘。 比較例3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 採用使於由聚酯纖維而成的氈狀內浸漬胺酯彈性體之 具有連續發泡構造的空孔率75% (對硏磨墊內之已去除布帛 的部分予以計算的値)之樹脂之硏磨墊,以與實施例1相 同的硏磨條件下測定晶圓之平均硏磨速度時,爲240nm/分 鐘。 比較例4 除以在不使感光性樹脂組成物浸漬入嫘縈纖維非織物 (旭化成股份有限公司)製造的「Cordon R0260T」之單獨用 作硏磨墊,不設置淤漿移送用的溝槽外,餘以與實施例2 相同的二氧化矽系淤漿之硏磨條件下,求取晶圓上的銅膜 之平均硏磨速度時,爲320nm/分鐘。 產業上之可利用性 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 若依本發明時,因可提供耐磨耗性優越,硏磨速度及 硏磨均勻性優越的硏磨墊,故可使製作半導體積體電路用 晶圓之硏磨步驟所需的時間大幅縮短。又若依本發明時, 即使含有經予形成於製作半導體積體電路用晶圓之表面的 *銅或鋁之佈線(例如金屬鑲嵌佈線之銅佈線圖案或鋁佈線 圖案等較厚的導電體圖案)、或二氧化矽等的絕緣體之圖 案,亦可提供於較合適使用的 SIT (Shallow Trench 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐1 H 一 200302151 A7 B7五、發明説明(26 ) Isolation)等平坦面經予要求時的硏磨墊。 I--Λ------.裝----„----訂----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(2】0X297公釐)

Claims (1)

  1. 200302151 A8 B8 C8 ___ _ D8 六、申請專利範圍 彳 — 1. 一種硏磨墊,係製作半導體積體電路用晶圓之表面 硏磨所用的硏磨墊,含有可塡埋布帛及布帛之構成纖維間 的間隙之非多孔質之樹脂而成。 2. 如申請專利範圍第1項之硏磨墊,其中前述係由聚 酯纖維、丙烯腈纖維、聚醯胺纖維、絲、羊毛及纖維素而 成的群體選擇的至少一種爲構成纖維之非織物。 3. 如申請專利範圍第1或2項之硏磨墊,其中前述樹 脂係使含有由親水性光聚合性單體、親水性光聚合性聚合 物及寡聚物而成之群體選出的至少一種之感光性樹脂組成 物經予光硬化的光硬化樹脂。 4. 如申請專利範圍第2或3項之硏磨墊,係採用由21 °C 80% RH之水分率10%以上的纖維而成的布帛。 5·如申請專利範圍第2或3項之硏磨墊,係採用由乾 燥時之抗拉強度3 g /D以上的纖維而成的布帛。 6· —種硏磨方法,係硏磨含有經予形成於製作半導體 積體電路用晶圓之表面上的銅或鋁之佈線的方法,採用含 有可塡埋布帛及布帛之構成纖維間的間隙之非多孔質之樹 脂而成的硏磨墊及淤墊而成。 7 ·如申請專利範圍第6項之硏磨方法,其中前述布帛 係由21 °C 80% RH之水分率10% ·以上的纖維而成之布帛 〇 8. 如申請專利翁圍第6項之硏磨方法,其中前述布帛 係採用由乾燥時之抗拉強度3g /D以上的纖維而成的布帛。 9. 如申請專利範圍第6項之硏磨方法,其中前述布帛 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 1^—^---€裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 200302151 A8 B8 C8 D8 _ 々、申請專利範圍 2 係由具有異形率1.2以上的截面形狀之纖維而成的布帛。 1 0. —種硏磨墊之製法,其特徵在於製作半導體積體 電路用晶圓之表面硏磨所用的硏磨墊之製法,彳吏感、光丨生樹 脂組成物浸漬於由布帛而成的基材後,對旨亥樹β旨卩召_ @外 線或可具光線並使硬化而成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -32、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐)
TW091137726A 2001-12-28 2002-12-27 Polishing pad, process for producing the same, and method of polishing TWI225813B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001400250 2001-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200302151A true TW200302151A (en) 2003-08-01
TWI225813B TWI225813B (en) 2005-01-01

Family

ID=19189589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW091137726A TWI225813B (en) 2001-12-28 2002-12-27 Polishing pad, process for producing the same, and method of polishing

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20050107007A1 (zh)
EP (1) EP1467403A1 (zh)
JP (1) JPWO2003058698A1 (zh)
KR (1) KR20040066193A (zh)
CN (1) CN1610962A (zh)
AU (1) AU2002361109A1 (zh)
TW (1) TWI225813B (zh)
WO (1) WO2003058698A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI748192B (zh) * 2019-06-04 2021-12-01 中國砂輪企業股份有限公司 具有纖維研磨層的化學機械研磨拋光墊修整器及製作方法

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6863774B2 (en) * 2001-03-08 2005-03-08 Raytech Innovative Solutions, Inc. Polishing pad for use in chemical-mechanical planarization of semiconductor wafers and method of making same
JP4625252B2 (ja) * 2003-12-19 2011-02-02 東洋ゴム工業株式会社 Cmp用研磨パッド、及びそれを用いた研磨方法
US20050153634A1 (en) * 2004-01-09 2005-07-14 Cabot Microelectronics Corporation Negative poisson's ratio material-containing CMP polishing pad
US20070111644A1 (en) * 2005-09-27 2007-05-17 Spencer Preston Thick perforated polishing pad and method for making same
FR2896179B1 (fr) * 2006-01-17 2009-08-07 Gekatex Soc Par Actions Simpli Utilisation d'un systeme tridimensionnel a structure souple.
TWI409136B (zh) * 2006-07-19 2013-09-21 Innopad Inc 表面具微溝槽之化學機械平坦化墊
TWI432285B (zh) * 2007-02-01 2014-04-01 Kuraray Co 研磨墊及研磨墊之製法
TWI465315B (zh) * 2008-11-12 2014-12-21 Bestac Advanced Material Co Ltd 可導電之拋光墊及其製造方法
EP2517828A1 (en) * 2009-12-22 2012-10-31 JSR Corporation Pad for chemical mechanical polishing and method of chemical mechanical polishing using same
JP5719030B2 (ja) * 2011-09-30 2015-05-13 Hoya株式会社 研磨パッドおよび該研磨パッドを用いたガラス基板の製造方法
US10722997B2 (en) 2012-04-02 2020-07-28 Thomas West, Inc. Multilayer polishing pads made by the methods for centrifugal casting of polymer polish pads
US10022842B2 (en) 2012-04-02 2018-07-17 Thomas West, Inc. Method and systems to control optical transmissivity of a polish pad material
US11090778B2 (en) * 2012-04-02 2021-08-17 Thomas West, Inc. Methods and systems for centrifugal casting of polymer polish pads and polishing pads made by the methods
CN103753382B (zh) * 2014-01-06 2016-04-27 成都时代立夫科技有限公司 一种抛光垫及其制备方法
KR101600393B1 (ko) * 2015-05-20 2016-03-07 에프엔에스테크 주식회사 연마 패드 및 이의 제조 방법
CN106826540A (zh) * 2017-02-15 2017-06-13 蓝思科技(长沙)有限公司 一种光固型树脂研磨垫及其制备方法
CN111805413A (zh) * 2020-07-23 2020-10-23 中国科学院微电子研究所 化学机械研磨方法
US11679531B2 (en) 2021-10-13 2023-06-20 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pad and preparation thereof

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4927432A (en) * 1986-03-25 1990-05-22 Rodel, Inc. Pad material for grinding, lapping and polishing
CA2036247A1 (en) * 1990-03-29 1991-09-30 Jeffrey L. Berger Nonwoven surface finishing articles reinforced with a polymer backing layer and method of making same
US5489233A (en) * 1994-04-08 1996-02-06 Rodel, Inc. Polishing pads and methods for their use
WO1998030356A1 (en) * 1997-01-13 1998-07-16 Rodel, Inc. Polymeric polishing pad having photolithographically induced surface pattern(s) and methods relating thereto
US5965460A (en) * 1997-01-29 1999-10-12 Mac Dermid, Incorporated Polyurethane composition with (meth)acrylate end groups useful in the manufacture of polishing pads
JPH1190836A (ja) * 1997-09-16 1999-04-06 Kanebo Ltd 研磨布
JP2000301449A (ja) * 1999-04-16 2000-10-31 Okamoto Machine Tool Works Ltd ウエハ研磨用パッド

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI748192B (zh) * 2019-06-04 2021-12-01 中國砂輪企業股份有限公司 具有纖維研磨層的化學機械研磨拋光墊修整器及製作方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040066193A (ko) 2004-07-23
CN1610962A (zh) 2005-04-27
EP1467403A1 (en) 2004-10-13
TWI225813B (en) 2005-01-01
AU2002361109A1 (en) 2003-07-24
US20050107007A1 (en) 2005-05-19
JPWO2003058698A1 (ja) 2005-05-19
WO2003058698A1 (fr) 2003-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW200302151A (en) Polishing pad, process for producing the same, and method of polishing
KR100892924B1 (ko) 연마 패드
JP4775881B2 (ja) 研磨パッド
JP5620141B2 (ja) 研磨パッド
KR100898303B1 (ko) 연마용 패드
TW201130656A (en) Polishing pad and method of making the same
JP2009224384A (ja) 研磨パッド及び半導体デバイスの製造方法
JP4845347B2 (ja) 研磨パッドおよびその製造方法
JP5255286B2 (ja) 研磨パッド
JP2005166712A (ja) Cmp用研磨パッド、及び研磨方法
CN115958545A (zh) 化学机械抛光垫及其制备
JP2002001648A (ja) 研磨用パッドおよびそれを用いた研磨装置及び研磨方法
JP2007067143A (ja) 研磨パッド用感光性樹脂組成物
JP2005019886A (ja) 研磨パッドとその製法
JP2006114666A (ja) 研磨パッド、その製造方法、およびそれを用いた研磨方法
JP2002075934A (ja) 研磨用パッドおよび研磨装置ならびに研磨方法
JP2002158197A (ja) 研磨用パッドおよびそれを用いた研磨装置ならびに研磨方法
JP4968875B2 (ja) 研磨パッド
JP3489828B1 (ja) 研磨シート用ポリウレタン発泡体の製造方法、ポリウレタン発泡体、研磨シート、及び研磨パッド
TW412462B (en) Method of manufacturing a memory disk or a semiconductor device, and polishing pad
JP2003045830A (ja) 半導体用研磨パッド及びこれを用いた研磨装置、該装置を用いた半導体デバイスの製造方法
JP2002066907A (ja) 研磨用パッドおよび研磨装置ならびに研磨方法
JP2009235229A (ja) 相互侵入高分子網目構造体、研磨パッドおよび相互侵入高分子網目構造体の製造方法