TW201130871A

TW201130871A - Pad for chemical mechanical polishing and method of chemical mechanical polishing using same

Info

Publication number: TW201130871A
Application number: TW099144979A
Authority: TW
Inventors: Katsutaka Yokoi; Ayako Maekawa; Hirotaka Shida; Satoshi Kamo; Shinji Tonsho; Keiichi Satou; Naoki Nishiguchi; Hiroyuki Tano
Original assignee: Jsr Corp
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-09-16
Also published as: US20120322348A1; KR20120112476A; EP2517828A1; WO2011077999A1; TWI507435B

Description

201130871 六、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於一種化學機械硏磨墊及使用該化學機械硏磨墊之化學機械硏磨方法。【先前技術】過去，硏磨玻璃或半導體元件用之硏磨墊可使用於不織布中含浸有聚胺基甲酸酯溶液而獲得之多孔質不織布或聚胺基甲酸酯成形物。尤其，作爲適用於使半導體基板表面平坦化之化學機械硏磨方法（Chemical Mechanical Polishing，以下亦稱爲「CMP」）中之化學機械硏磨墊檢討如以下所例示之聚胺基甲酸酯製之硏磨墊。例如，特表平8-500622號公報中敘述將塡料狀之成分分散於聚胺基甲酸酯中而成之硏磨墊，特開 2000-1 7252號公報或日本專利第3 9563 64號公報中敘述使用發泡聚胺基甲酸酯而成之硏磨墊，特開2007-284625號公報中敘述調整多元醇或異氰酸酯之使用量並調節胺基甲酸酯樹脂之交聯度，藉此控制物性値而成之硏磨墊，特開 2003 -332277號公報中敘述控制硏磨層之極表面之特性之硏磨墊等。【發明內容】 [發明欲解決之課題] 然而，使用該等過去之材料的化學機械硏磨墊由於係 -5- 201130871 爲了改善CMP中之被硏磨面之平坦性，尤其是大多著眼於硏磨層之高彈性率化，故並未針對硏磨層之比重與硬度之關係充分進行討論。例如，日本專利第39563 64號公報中所述之硏磨墊係藉由使硏磨層成爲多孔質構造而實現高彈性率化。該硏磨墊之構成硏磨層之材質本身之硬度雖高，但由於其多孔質構造故而硏磨層比重低，且爲了利用其多孔質構造之緩衝效果而追隨被硏磨面之凹凸使其容易造成變形，故CMP 中之被硏磨面之平坦性易變得不足。另一方面，正因爲單單提高硏磨層之比重因而不追隨被硏磨面之凹凸，而使硏磨層變硬，則因進入到被硏磨面與硏磨層之間之硏磨屑或硏磨墊屑而容易使硏磨缺陷（刮痕）增大。因此，本發明之數種樣態係爲解決上述課題，而提供可同時改善CMP中之被硏磨面之平坦性與降低硏磨缺陷（刮痕）之化學機械硏磨墊，以及使用該化學機械硏磨墊之化學機械硏磨方法。 [解決課題之手段] 本發明係爲解決上述課題之一部分而完成者，可以如下樣態或適用例實現。 [適用例1] 本發明之化學機械硏磨墊之一樣態之特徵爲 -6- 201130871 具有由含有熱塑性聚胺基甲酸酯之組成物形成之硏磨層，且前述硏磨層之比重爲1.15以上1.30以下，且前述硏磨層之Duro D硬度爲50D以上、80D以下。 [適用例2] 如適用例1之化學機械硏磨墊，其中前述硏磨層拉伸時之殘留變形爲2%以上、1 0%以下。 [適用例3] 如適用例1之化學機械硏磨墊，其中前述硏磨層浸漬在2 3 °C之水中2 4小時時之體積變化率舄〇 8 %以上、5 . 〇 % 以下。 [適用例4] 如適用例1之化學機械硏磨墊，其中前述硏磨層浸漬在23°c之水中4小時時之表面硬度璨2N/mm2以上、 10N/mm2 以下。 [適用例5] 如適用例1之化學機械硏磨墊’其中前述熱塑性聚胺基甲酸酯含有源自由脂環式異氰酸酯及芳香族異氰酸醋所選出之至少一種之重複單位。 201130871 [適用例6] 如適用例1之化學機械硏磨墊，其中前述組成物進而包含水溶性粒子。 [適闱例7] 本發明之化學機械硏磨方法之一樣態，其特徵爲使用如適用例1至適用例6中任一項之化學機械硏磨墊進行化學機械硏磨。 [發明效果] 本發明之化學機械硏磨墊係由含有熱塑性聚胺基甲酸酯之組成物形成，且藉由具備具有特定範圍之比重及硬度之硏磨層，可同時改善CMP中之被硏磨面之平坦性與降低硏磨缺陷（刮痕）。【實施方式】以下針對本發明之較佳實施形態加以詳細說明。本發明中所謂「潤濕狀態」意指將硏磨層浸漬於2 3 °C之水中4 小時時之狀態。又，本發明書中，僅稱「硬度」時係指 Duor D硬度’僅稱「表面硬度」時係指萬能硬度 (universa丨 hardness)(HU: N/mm2)。再者，硏磨層之潤濕狀態中之表面硬度亦如後述實施例所示，表示施加一定壓力時之萬能硬度（HU : N/mm2)。 201130871 1.化學機械硏磨墊本實施形態之化學機械硏磨墊之構成只要是至少一面上具備硏磨層即無特別限制。又，本發明中，所謂「硏磨層」係指在進行化學機械硏磨時具有與被硏磨物接觸之面 (以下稱爲「硏磨面」）之單層。亦即，本發明在硏磨層與支撐層之間亦可包含不具有硏磨面之其他層，但該其他層由於不具有硏磨面故非「硏磨層」。前述硏磨層係由含有熱塑性聚胺基甲酸酯之組成物利用後述之製造方法形成。又，前述硏磨層之比重爲1.15以上、1.30以下，且Duro D硬度爲5 0D以上、8 0D以下。以下針對本實施形態之化學機械硏磨墊加以詳細說明。 1 . 1 硏磨層構成本實施形態之化學機械硏磨墊之硏磨層係由含有熱塑性聚胺基甲酸酯之組成物（以下亦簡稱爲「組成物」）利用後述之製造方法所形成。一般，含有聚胺基甲酸酯之硏磨層分類成發泡類與非發泡類。非發泡類之硏磨層之情況，就其構造而言，比重或硬度均比發泡類大，隨之而來的是硏磨層對於被硏磨面 (晶圓等表面）凹凸之彈性變形變小。結果，有被硏磨面之平坦性變好之傾向。相反地，硏磨層之硬度於發泡類較大 ’故有因硏磨屑或硏磨墊屑進入被硏磨面與硏磨層之間而使硏磨缺陷（刮痕等）發生增大之傾向。另一方面，發泡類之硏磨層時，就其構造而言有比重 201130871 或硬度變小之傾向。據此，以柔軟硏磨層之表面捕被硏磨面（晶圓等之表面）與硏磨層間之硏磨屑或硏，可避免對被硏磨面因強制抵壓而接觸硏磨屑或硏，故可降低硏磨缺陷之發生。相反地，由於硏磨層硏磨面之凹凸之彈性變形變大，故有被硏磨面之平差之傾向。就上述而言，所謂改善被硏磨面（晶圓面）之平坦性與降低硏磨缺陷（刮痕等）被認爲是相性。然而，本發明人等發現藉由使用含有熱塑性聚酸酯之組成物製備硏磨層，且控制該硏磨層之比重，於過去技術上認爲困難的被硏磨面（晶圓等之表性提高以及硏磨缺陷（刮痕等）減低可兩者兼具。 1.1.1. 組成物 1.1.1.1. 熱塑性聚胺基甲酸酯依據含有熱塑性聚胺基甲酸酯之組成物，可性優異之硏磨層。藉由以柔軟的硏磨層表面捕集硏磨面與硏磨面之間之硏磨屑或硏磨墊屑，可防強制抵壓接觸於被硏磨面，故被認爲可抑制硏磨生。相對於此，使用熱交聯性聚胺基甲酸酯（熱胺基甲酸酯）製備含有經交聯之聚胺基甲酸酯之，難以對硏磨層賦予足夠之柔軟性，故難以抑制之發生。再者，含有使熱交聯性聚胺基甲酸酯交聯而集進入磨墊屑磨墊屑追隨被坦性變等之表反的特 :胺基甲 :及硬度面）平坦備柔軟入於被該等以陷之發化性聚磨層時磨缺陷固結合 -10- 201130871 分子鏈之聚胺基甲酸酯之硏磨層，相較於使用熱塑基甲酸酯製作之硏磨層，具有與水接觸亦難以膨潤，於溼潤狀態下之表面硬度仍未下降。因此，硏磨經交聯之聚胺基甲酸酯時，成爲以表面硬度高之硏面捕集進入於被硏磨面與硏磨面之間之硏磨屑或硏，將該等以強制抵壓而與被硏磨面接觸，故無法抑缺陷之發生。前述組成物所含之熱塑性聚胺基甲酸酯較好含由脂環式異氰酸酯與芳香族異氰酸酯所選出之至少重複單位。由含有具有該化學構造之熱塑性聚胺基之組成物製備之硏磨層結晶性之控制容易，故使控層之比重或硬度等變得容易。前述脂環式異氰酸酯列舉爲例如異佛爾酮二異 (IPDI)、降冰片烯二異氰酸酯、氫化4,4’-二苯基甲氰酸酯（氫化MDI)等。該等脂環式異氰酸酯可單獨種，亦可倂用兩種以上。前述芳香族異氰酸酯列舉爲例如2,4-甲苯二異、2，6 -甲苯二異氰酸酯、2，2’-二苯基甲烷二異氰 2，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二酯、萘二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、對-苯二異、間-苯二異氰酸酯、對-二甲苯二異氰酸酯等芳香氰酸酯類。該等中，就與羥基之反應控制較容易之言’較好爲2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰 4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯。該等芳香族異氰酸酯性聚胺之性質層含有磨層表磨墊屑制硏磨有源自一種之甲酸酯制硏磨氰酸酯烷二異使用一氰酸酯酸酯、異氰酸氰酸酯族二異觀點而酸酯、可單獨 -11 - 201130871 使用一種，亦可倂用兩種以上。前述組成物所含之熱塑性聚胺基甲酸酯亦可倂用脂環式異氰酸酯及芳香族異氰酸酯，亦可倂用該等以外之其他異氰酸酯。其他異氰酸酯列舉爲例如伸乙基二異氰酸酯、 2,2,4-三甲基六伸甲基二異氰酸酯、1，6-六伸甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯類。再者，前述組成物中所含熱塑性聚胺基甲酸酯更好含有源自脂環式異氰酸酯之重複單位。藉由含有源自脂環式異氰酸酯之重複單位，使前述熱塑性聚胺基甲酸酯展現適度之硬度，同時可更適當地控制濕潤狀態之表面硬度，且由於柔軟性更大，故適合於本發明之實施。又，前述組成物中所含之熱塑性聚胺基甲酸酯較好進而含有源自由聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚烯烴多元醇所選出之至少一種之重複單位。藉由包含源自前述例示之多元醇類之重複單位，有進一步改善熱塑性聚胺基甲酸酯之耐水性之傾向。且，前述組成物中所含之熱塑性聚胺基甲酸酯亦可包含源自鏈延長劑之重複單位》前述鏈延長劑列舉爲例如乙二醇、丙二醇、1，3-丙二醇、1,3-丁二醇 ' 1,4-丁二醇' 1，5-戊二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,4-雙（2-羥基乙氧基）苯等低分子量二價醇。該等中，就與異氰酸酯基之反應控制容易之觀點而言，較好爲乙二醇、丙二醇、 1，3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1，5-戊二醇、1,6- -12- 201130871 己二醇，更好爲1，4 - 丁二醇。前述組成物中所含之熱塑性聚胺基甲酸酯相對於熱塑性聚胺基甲酸酯100質量份，較好含有2〜60質量份之源自由脂環式異氰酸酯及芳香族異氰酸酯所選出之至少一種重複單位，更好含有3〜55質量份。藉由以前述範圍含有源自由脂環式異氰酸酯及芳香族異氰酸酯所選出之至少一種重複單位，可使熱塑性聚胺基甲酸酯展現適當之硬度，同時可適當地控制潤濕狀態之表面硬度，且由於柔軟性變大，故適用於本發明之實施。前述組成物中所含之熱塑性聚胺基甲酸酯之製造方法並無特別限制，可依據一般聚胺基甲酸酯之製造方法（例如，過去習知之總括法或預聚物法等）製造。 1-1.1.2吸水性高分子化合物前述組成物可進而含有熱塑性聚胺基甲酸酯以外之高分子化合物。可添加於前述組成物中之其他高分子化合物較好爲吸水率成爲3〜3，000%之高分子化合物（以下亦簡稱爲「吸水性高分子化合物」）。藉由添加吸水性高分子化合物可賦予硏磨層適度之吸水性，可容易地控制因吸水造成膨潤而產生之硏磨層之體積變化。吸水性高分子化合物中，更好爲含有由醚鍵、酯鍵及醯胺鍵選出之至少一種鍵的吸水性高分子化合物。含有醚鍵之吸水性高分子化合物列舉爲例如聚氧乙烯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酚醚、聚醚酯醯胺、聚

S -13- 201130871 醚醯胺醯亞胺、聚丙二醇、聚氧丙烯丁基醚、聚氧丙油醚、聚氧丙烯山梨糖醇、氧乙烯-表氯醇共聚物、基聚乙二醇（甲基）丙烯酸酯共聚物、聚氧伸乙烯月桂、聚氧乙烯十鯨蠟基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯鯨蠟基醚、聚氧乙烯聚氧丙二醇、聚氧乙烯聚氧丙烯醚、聚氧乙烯聚氧丙烯己二醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯甲基丙烷'聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚、含有醚鍵之單烯烴之共聚物、含有氯之聚醚、聚乙縮醛樹脂'烷基糖苷、聚氧乙烯脂肪酸胺等。含有酯鍵之吸水性高分子化合物列舉爲例如聚氧脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯 '聚烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、丙烯酸酯共 (丙烯酸橡膠）等。前述聚氧乙烯脂肪酸酯列舉爲例如脂酸聚乙二醇、聚乙二醇月桂酸酯、聚乙二醇單油酸聚乙二醇二硬脂酸酯等。含有醯胺鍵之吸水性高分子化合物列舉爲例如脂烷醇醯胺、改質聚醯胺樹脂等。吸水性高分子化合物之分子量以凝膠滲透層析儀之聚苯乙烯換算之重量平均分子量，較好爲 1,000,000 > 更好爲 5,000~500,000 ° 又本發明中之吸水性高分子化合物之吸水率可依 JIS K625 8」，以下述方法求得。首先，將高分子化成形爲厚度2mm之薄片狀，接著將切割成2cmx2cm 者浸漬在23 °C之水中24小時。測定浸漬前於空氣中烯甘甲氧基酸油基丁基三羥體與葡萄乙烯氧乙聚物單硬酯、肪酸測定 500〜據「合物大小之質 -14- 201130871 量（Ml)與浸漬後於空氣中之質量（M3)，以量變化率，並以此作爲吸水率》吸水率（％) = ((Μ 3 - Μ 1) / Μ 1) X 1 0 0 …（1) 前述組成物含有吸水性高分子化合物两子含量，相對於熱塑性聚胺基甲酸酯及吸7> 物之合計量100質量份，較好爲1質量份份以下，更好爲3質量份以上、1 5質量份質量份以上、1 〇質量份以下。吸水性高分量在前述範圍內時，可容易地將潤濕狀態之整於 0.8%以上、5.0%以下之範圍。因此，變化率在前述範圍時，由於吸水使硏磨層表適度故使被硏磨面之平坦性變好，同時可丨刮痕）。 1 . 1 . 1 . 3 .水溶性粒子前述組成物液可進一步含有水溶性粒子子在組成物中較好以均勻分散之狀態存在。成物，獲得水溶性粒子呈均勻分散狀態之硏前述水溶性粒子使用之目的爲藉由與由所成之硏磨用水分散液（以下亦稱爲「漿液溶性粒子自硏磨層表面游離，因而形成可保孔（孔洞）。據此，不使用具有氣泡構造之聚下式（1)求得質 F該吸水性高分 :性高分子化合以上、2 0質量 4下，最好爲5 子化合物之含 :體積變化率調硏磨層之體積 :面之軟化變得泽低硏磨缺陷（。該水溶性粒藉由使用該組磨層。硏磨粒與藥液 !)接觸，使水持該漿液之空胺基甲酸酯發 -15- 201130871 泡體，而藉由使用水溶性粒子在硏磨層表面形成空孔，使漿液之保持更爲良好。又，由於在硏磨層之表面形成空孔，故可控制潤濕狀態之表面硬度。而且，藉由使用比重大的粒子可使硏磨層之比重變大。含有熱塑性聚胺基甲酸酯之組成物含有水溶性粒子時，就下述各點而言係較佳：（1)藉由使水溶性粒子作爲如塡料之補強劑而作用，由於可減小前述硏磨層之彈性變形，故可改善被硏磨面之平坦性，（2)由於爲非發泡類之硏磨層故機械強度優異，進而（3)由於不需使用均一控制發泡微胞構造之精緻技術，故生產性優異。前述水溶性粒子並無特別限制，列舉有有機水溶性粒子及無機水溶性粒子。具體而言，列舉爲如水溶性高分子之溶解於水中之物質，以及如吸水性樹脂之藉由與水接觸而膨潤或凝膠化且可自硏磨層表面游離之物質》構成前述有機水溶性粒子之材料列舉爲例如糖類（澱粉、糊精及環糊精等多糖類、乳糖、甘露糖醇等）、纖維素類（羥基丙基纖維素' 甲基纖維素等）、蛋白質、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚環氧乙烷、磺化聚異戊間二烯、磺化異戊間二烯共聚物等。構成前述無機水溶性粒子之材料列舉爲例如乙酸鉀、硝酸鉀 '碳酸鉀、碳酸氫鉀、溴化鉀、磷酸鉀、硫酸鉀、硫酸鎂、硝酸鈣等。構成前述水溶性粒子之材料，構成有機水溶性粒子或無機水溶性粒子之材料可單獨使用一種，亦可倂用兩種以 -16- 201130871 上。又，就可使硏磨層之硬度與其他機械強度成爲適當値之觀點而言，水溶性粒子以實心較好。前述組成物中之水溶性粒子之含量，相對於熱塑性聚胺基甲酸酯100質量份，較好爲3〜150質量份。水溶性粒子之含量在上述範圍內時，在化學機械硏磨中顯示高的硏磨速度，且可製造具有適當硬度及其他機械強度之硏磨層〇前述水溶性粒子之平均粒徑較好爲0.5〜200μιη。由使水溶性粒子自化學機械硏磨墊之硏磨層表面游離而形成之空孔之大小較好爲0 1〜500μιη，更好爲0.5〜200μηι。水溶性粒子之平均粒徑在前述範圍內時，顯示高的硏磨速度，且可製造具有機械強度優異之硏磨層之化學機械硏磨墊。 1.1.2.比重本實施形態之化學機械硏磨墊所具備之硏磨層之比重爲1 . 1 5以上、1 . 3 0以下，較好爲1 · 1 8以上、1 · 2 7以下。硏磨層之比重在前述範圍內時，由於硏磨層之硬度變適度故可使被硏磨面之平坦性變好，同時硏磨層對於被硏磨面之凹凸之彈性變形（追隨性）變適度故可降低硏磨缺陷（刮痕）。硏磨層之比重未達前述範圍時，硏磨層之硬度太低，使被硏磨面之平坦性變差故而不佳。又，硏磨層之比重超過前述範圍時，硏磨層之硬度太高，而增大硏磨缺陷（刮痕）故而不佳。又，考慮目前已知之聚胺基甲酸酯之比重以及硏磨層 201130871 之適度硬度之均衡時，硏磨層之比重上限爲1.30以下。爲了製備比重超過1.30之硏磨層，有必要於硏磨層中含有胺基甲酸酯以外之比重大的材料。例如，可將如二氧化矽或氧化鋁之比重大之材料作爲塡料混合於胺基甲酸酯中，製作比重超過1 .3 0之硏磨層》然而，該情況下，由於利用混合塡料增大硏磨層之硬度，使被硏磨面之刮痕大幅惡化故無法發揮如本發明之硏磨層之作用效果。本發明中，硏磨層之比重可依據「JIS Z8807」之方法測定。具體而言，將已知重量之試料置入加入水之Le Chatelier比重瓶中，由試料造成之液面上升得知試料之體積，自試料之質量與體積求得比重。再者，本實施形態之化學機械硏磨墊所具備之硏磨層就成爲前述範圍之比重之觀點而言，較好爲非發泡類。又，本發明中，所謂非發泡類意指實質上未含氣泡之硏磨層。僅只於參考，目前市售之具備發泡類之硏磨層之胺基甲酸酯墊，例如ROHM&HAAS公司製造之「IC 1 000」等之一般市售硏磨墊之比重爲0.40〜0.90左右》 1.1.3· Duro D 硬度本實施形態之化學機械硏磨墊所具備之硏磨層之 Duro D硬度爲50D以上、80D以下，較好爲55D以上、 80D以下，更好爲55D以上、75D以下，最好爲60D以上、70D以下。圖1A及圖1B爲說明硏磨層中之Duro D硬度之槪念 • 18- 201130871 的模式圖。模擬圖1A所示之硏磨步驟，自上方對硏磨層 1 〇施加荷重時，如圖1Β所示硏磨層10撓曲。所謂Duro D硬度爲顯示該種硏磨步驟中施加荷重時之硏磨層10之巨觀撓曲程度之指標。該硬度亦可由後述之測定方法獲得理解。因此，硏磨層之Duro D硬度在前述範圍時，由於硏磨層之Duro D硬度適中使被硏磨面之平坦性變良好，同時由於硏磨層對被硏磨面之凹凸的之彈性變形（追隨性）適中故可降低硏磨缺陷（刮痕）。硏磨層之Duro D硬度未在前述範圍時，由於被硏磨面之平坦性惡化故較不佳。又，硏磨層之Duro D硬度超過前述範圍時，硏磨層缺陷（刮痕）增大故而不佳。本發明中，被硏磨層之 Duro D硬度可依據「JIS K625 3」之方法測定。具體而言，將試驗片放至於平坦堅固之面上，將D型硬度計（Durometer)之加壓板平行地維持在試驗片表面上，且使壓針相對於試驗片之表面成直角之方式保持D型硬度計，以未賦予衝擊之方式使加壓板接觸試驗片。壓針前端係在距離試驗片端1 2mm以上之位置測定。使加壓板接觸試驗片後，於1 5秒後進行讀取。測定點數係在距離6mm以上之位置處測定5次，以其中間値作爲Duro D硬度。 1.1.4.拉伸時之殘留變形本實施形態之化學機械硏磨墊具備之硏磨層拉伸時之殘留變形較好爲2 %以上、1 0 %以下，更好爲2 %以上、9 % 5 -19- 201130871 以下。 —般而言，於硏磨層表面設有細微孔及/或凹部，硏磨屑或硏磨墊屑緩慢累積於其中引起阻塞使硏磨特性劣化。因此，藉由以鑽石之硏磨石修整（以下亦稱爲「鑽石調整」），趼削成爲阻塞狀態之硏磨層表面，自表面露出下一個與初期狀態相同之面並使用。該鑽石調整時會因硏磨層表面之毛邊而出現硏磨墊屑。圖2爲說明硏磨層拉伸時殘留變形之槪念的模式圖。圖3A至圖3E爲說明硏磨層拉伸時之殘留變形槪念的圖2 中區域I之擴大圖。如圖2所示，鑽石調整時利用修整機 (dresser) 20以圖2之箭頭方向旋轉而硏削硏磨層10之表面。如圖3A至圖3B所示，修整硏磨層10時，硏磨層10 表面之一部分在修整機20上拉伸而伸長。因此，如圖3C 所示，因切斷硏磨層10表面之一部份而發生硏磨墊屑 l〇a。另一方面，如圖3D所示，未切斷之伸長部分l〇b由於硏磨層之彈性而恢復至原先狀態時收縮，但如圖3E所示，對應於硏磨層之殘留變形而產生毛邊部10b’。如此硏磨層拉伸時之殘留變形爲顯示鑽石調整時硏磨層表面之毛邊程度之指標。硏磨層拉伸時之殘留變形在前述範圍內時，會降低因鑽石調整之硏磨墊屑發生或硏磨層表面之毛邊。且，可減小硏磨層對被硏磨面（晶圓等之表面）凹凸之變形。據此，可改善被硏磨面之平坦性，同時降低硏磨缺陷的發生。硏磨層拉伸時之殘留變形未達2%時，硏磨層之表面經鑽石 -20- 201130871 調整時會使產生之硏磨墊屑增加，此會於硏磨步驟中混入而有增大硏磨缺陷之情況故不適合。另一方面，硏磨層拉伸時之殘留變形超過1 〇%時，硏磨層之表面經鑽石調整時之硏磨層表面之毛邊增加，硏磨層對於被硏磨面凹凸之變形變大，而有被硏磨面之平坦性惡化之情形故而不佳。再者，本發明中，硏磨層拉伸時之殘留變形可依據「 JIS K6 27 0」之方法測定。試驗裝置係由保持試驗片之一端之固定測之治具、保持試驗片另一端進行往復運動之治具、以一定頻率及一定振幅使治具往復之驅動裝置 '顯示治具往復運動次數之計數器等所構成。具體之測定方法爲將兩片啞鈴型試驗片安裝於治具上並驅動試驗裝置，重複次數1 X 1 〇3次後停止。於對1個試驗片施加應力之位置停止，測定1分鐘後之試驗片標線間距離。再者，反覆1 〇〇次後，再對另一個試驗片進行同樣測定。試驗頻率通常在 1〜5 Hz之範圍進行。由試驗前之標線間距離I。、於重複拉伸後未產生變形之狀態時之標線間距離In，由下述式（2) 算出拉伸時之殘留變形（％)。拉伸時之殘留變形（％) = ((In-I〇)/Mx 100 ...(2) 又，測定時之溫度及濕度係以「JIS K6250」之「6.1 試驗室之標準溫度」及「6.2.試驗室之標準濕度」爲準。亦即，試驗室之標準溫度設爲23 t，容許誤差設爲±2 °C 。試驗室之標準濕度以相對濕度設爲50%，容許誤差設爲 -21 - 201130871 士 1 0 % 〇 1.1.5.體積變化率本實施形態之化學機械硏磨墊所具備之硏磨層較好爲將硏磨層浸漬於23 °c·之水中24小時時之體積變化率爲 0.8%以上、5%以下，更好爲1%以上、3%以下。圖4A及圖4B爲說明硏磨層中之體積變化率槪念之模式圖。化學機械硏磨墊係經常暴露於硏磨作業中之漿液中。因此，如圖4A所示之吸水前以特定尺寸或形狀製作之硏磨層1 〇之凹部30，如圖4B所示因吸水而膨潤，尤其是凹部30之尺寸或形狀，毛邊之程度等會產生變化。浸漬於水中時之體積變化率在前述範圍時，因吸水而膨潤使硏磨層表面適度軟化，故可降低刮痕之發生。體積變化率未達前述範圍時，因吸水造成之膨潤較小使硏磨層表面之軟化不足，故無法充分發揮降低刮痕產生之效果。體積變化率超過前述範圍時，因吸水造成之膨潤過大，雖可降低刮痕之發生，但被硏磨物之平坦性變差。尤其是在硏磨面上形成凹部圖形時，因吸水造成之膨潤過大時使凹部圖型之形狀或尺寸隨著硏磨時間而變化’會有無法獲得安定之硏磨特性之情況。因此’硏磨層表面雖較好由於軟化而膨潤，但過度膨潤由於引起硏磨表面之變形故較不佳。再者，本發明之硏磨層之體積變化率係依據「JIS Κ6258」，利用以下方法測定。首先’將成形成厚度 2.8mm之硏磨層切割成2 c m x 2 c m之大小，將其浸漬於 -22- 201130871 2 3 °C之水中24小時。測定浸漬前之空氣中質量（Ml)與浸漬前之水中質量（M2)，浸漬後之空氣中質量（M3)與浸漬後之水中質量（M 4)，以下式（3)計算出體積變化率。體積變化率（％) = (((Μ3-Μ4)-(Μ1-Μ2))/(Μ1-Μ2))χ100 …（3) 1 .1.6.潤濕狀態之表面硬度本實施形態之化學機械硏磨墊所具備之硏磨層之潤濕狀態下之表面硬度較好爲2N/mm2以上、10N/mm2以下，更好爲3N/mm2以上、9N/mm2以下，最好爲4N/mm2以上、8N/mm2以下。硏磨層之潤濕狀態.下之表面硬度爲表示實際使用CMP時之硏磨層之表面硬度之指標。圖5A及圖 5B爲說明硏磨層表面硬度之態念之模式圖。如圖5A所示，將微小尺寸之探針40朝硏磨層1 0之表面壓入。此時，如圖5B所示，探針40正下方之硏磨層10朝探針40之周圍壓出而變形。因此，所謂表面硬度爲表示硏磨層之極表面之變形或撓曲程度之指標。亦即，如圖1A及圖1 B所示之毫米單位之硬度測定法的前述Duro D硬度爲相對於表示硏磨層整體之巨觀硬度之數據所獲得，如圖5A及圖 5B所示之硏磨層之潤濕狀態下之表.面硬度測定係以表示硏磨層之極表面之巨觀硬度之數據所獲得。實際使用 CMP時之硏磨層壓入深度自5微米至50微米。因此，爲了判斷如此硏磨層之極表面之柔軟性較好利用硏磨層之潤

S -23- 201130871 濕狀態之表面硬度加以判斷。硏磨層之潤濕狀態之表面硬度在前述範圍時，由於硏磨層之極表面之柔軟性變爲適中故可減低硏磨缺陷（刮痕）。硏磨層之潤濕狀態下之表面硬度未達上述範圍時，被硏磨面之平坦性惡化故不佳。另外，硏磨層之潤濕狀態下之表靣硬度超過前述範圍時，有硏磨缺陷（刮痕）增大之情況故較不佳。再者，本發明中，硏磨層之潤濕狀態下之表面硬度係表示針對浸漬於23 °C之水中4小時之硏磨層，使用FISCHER公司製造之奈米壓痕試驗機（Nano Indenter)(製品名：HM2000)，測定以 3 00mN 壓下時之萬能硬度（HU)。硏磨層之形狀及凹部硏磨層之平面形狀並無特別限制，例如可爲圓形。硏磨層之平面型狀爲圓形狀時，其大小較好爲直徑 150mm~1200 mm，更好爲直徑 500mm〜1000mm。硏磨層之厚度較好爲〇.5mm〜5.0mm，更好爲1.0mm〜4.0mm，最好爲 1.5mm〜3.5 mm。於硏磨面亦可形成多數凹部。前述凹部係爲了在 CMP之際保持所供給之漿液，且將其均勻分配至硏磨面上，同時具有使硏磨屑、硏磨墊屑及使用過之漿液等之廢棄物暫時滯留，成爲排出於外部用之路徑之功能。凹部之深度較好爲 0.1mm 以上，更好爲 1 .0mm〜2_5mm，最好爲 0.2 m m〜2 · 0 mm。凹部之寬度較好爲 0.1mm 以上’更好爲 0.1mm〜5.0mm ，最好爲 -24 - 201130871 0.2mni~3.0mm。硏磨面中，鄰接之凹部之間隔較好爲 0.05mm 以上，更好爲 0.05mm~100 mm，最好爲 0.1 mm〜10mm。另外，凹部之寬度與鄰接之凹部間之距離的和（即間距）較好爲 0.15mm 以上，更好爲 0.15mm〜105mm，最好爲 0.6mm〜13mm。凹部爲可以前述範圍之一定間隔設置而形成者。藉由形成具有前述範圍之形狀之凹部，使被硏磨面之刮痕降低效果優異，可容易地製造壽命長之化學機械硏磨墊。前述各較佳範圍可爲各種組合。亦即，較好例如深度 0 · 1 m m以上，寬度0 · 1 m m以上，間隔0 · 0 5 m m以上，更好爲深度 0.1mm〜2.5mm ，寬度 0.1mm~5.0mm ，間隔 0.05m~l 00mm ，最好爲深度 0.2mm~2.0mm ，寬度 0.2mm~3.0mm，間隔 0.1mm〜10mm。用以加工前述凹部之工具可使用特開2006- 1 678 1 1號公報、特開200 1 -1 8 1 64號公報，特開2008- 1 83657號公報等所述之形狀的多刃工具。使用之工具之切削刃亦可具有由鑽石，或Ti、Cr、Zr、V等週期表第4、5、6族金屬所選出之至少一種金屬元素與由氮、碳及氧所選出之至少一種非金屬元素所構成之塗佈層。而且塗佈層不限於僅設一層，亦可設置材料不同之複數層。該塗佈層之膜厚較好爲0.1~5 μπι，更好爲1.5〜4μιη。塗佈層之成膜可依據工具材質、塗佈材質等適當選擇使用電弧離子電鍍裝置等習知之技術。 -25- 201130871 1.1.8.製造方法本實施形態中使用之硏磨層係藉由使含有前述熱塑性聚胺基甲酸酯組成物成型而獲得。組成物之混練可利用習知之混練機等進行。混練機列舉爲例如輥、捏合機、班伯里混練機、擠出機（單軸、多軸）等。自組成物使硏磨層成型之方法只要可在12 0〜2 3 0 °C下使可塑化之前述組成物藉由壓製成形、擠出成型或射出成形，且藉由可塑化•薄片化之方法成型即可。藉由適當調整該成型條件可控制比重或硬度。如此成型後，亦可藉由切削加工於硏磨面上形成凹部。又，亦可藉由使用形成成爲凹部之圖型之模具使上述組成物經模具成型，與硏磨層之槪略形狀一起同時形成凹部 1.2.支撐層本實施形態之化學機械硏磨墊有僅以前述硏磨層構成之情況，但亦可在前述硏磨層之與硏磨面爲相反面設置支撐層。支撐層係在化學機械硏磨墊中用於將硏磨層支撐於硏磨裝置用壓盤上。支撐層可爲接著層，亦可在兩面上具有接著層之緩衝層。接著層可例如由黏著片所構成。黏著片之厚度較好爲 50μιη〜250μιη。藉由具有50μηι以上之厚度，可充分緩和來自硏磨層之硏磨面側之壓力，藉由具有250 μπι以下之 -26- 201130871 厚度，可獲得凹凸不會對硏磨性能帶來影響之程度的具有均勻厚度之化學機械硏磨墊。黏著片之材質只要可將硏磨層固定於硏磨裝置用壓盤上即無特別限制，但較好爲比硏磨層之彈性率更低之丙烯酸系或橡膠系之材質。黏著片之接著強度只要是可將化學機械硏磨墊固定於硏磨裝置用壓盤上即無特別限制，但以「JIS Z023 7」之規格測定黏著片之接著強度時，其接著強度較好爲 3N/25mm 以上，更好爲 4N/25mm 以上，最好爲 10N/25mm 以上。緩衝層若爲比硏磨層硬度低之材質所構成，則其材質並無特別限制’可爲多孔質體（發泡體）或非多孔質體。緩衝層列舉爲例如使發泡聚胺基甲酸酯成形之層。緩衝層之厚度較好爲0.1mm〜5.0mm，更好爲0.5mm〜2.0mm。 2 _化學機械硏磨方法本實施形態之化學機械硏磨方法之特徵爲使用前述化學機械硏磨墊進行化學機械硏磨。前述之化學機械硏磨墊係由含有熱塑性聚胺基甲酸酯之組成物形成，且具有兼具特定範圍之比重及硬度之硏磨層。因此，依據本實施形態之化學機械硏磨方法，尤其可同時達到CMP步驟中之被硏磨面平坦性的提高及硏磨缺陷（刮痕）的減低。本實施形態之化學機械硏磨方法可使用市售之化學機械硏磨裝置。市售之化學機械硏磨裝置列舉爲例如型號「 -27- 201130871 EPO-l 12」、型號「EPO-222」（以上爲荏原製作所股份有限公司製造）；型號；「LGP-510」、型號「LGP-5 5 2」（以上爲Lapmaster-SFT公司製造）；型號「Mirra」、型號「 Reflexion LK」（以上爲 Applied Material 公司製造）等。另外，作爲漿液可依據硏磨對象（銅膜、絕緣膜、低介電率絕緣膜等）適當選擇最適合者。 3.實施例以下利用實施例詳細說明本發明，但本發明並不受該等實施例之任何限制。 3.1化學機械硏磨墊之製造 3 .1 .1 .實施例1 利用溫度調整成20(TC之Ruder混練50質量份之非脂環式熱塑性聚胺基甲酸酯（BASF公司製造，商品名「 Elastollan 1174D」，硬度70D)、50質量份之脂環式熱塑性聚胺基甲酸酯（BASF公司製造，商品名「Elastollan 1197A」，硬度61D) ' 29質量份之作爲水溶性粒子之β-環糊精（鹽水港精糖股份有限公司製造，商品名「DEX PEARL β-1〇〇」，平均粒徑20μιη)，製作熱塑性聚胺基甲酸酯組成物。使製作之熱塑性聚胺基甲酸酯組成物在壓製模具內以180 °C壓縮成型，製作直徑845mm，厚度3.2mm 之圓柱狀成型體。接著，以砂紙硏磨所製作之成型體表面，調整厚度，再以切削加工機（加藤機械股份有限公司製 -28- 201130871 造）形成寬度〇.5mm、深度1，間距1 .5mm之同心圓狀之凹部且切掉外圍部分，獲得直徑600mm、厚度2.8mm 之硏磨層。如此製作之硏磨層中之未形成凹部之面上層合雙面膠帶#422JA(3M公司製造），製作化學機械硏磨墊。 3.1.2. 實施例2〜7、比較例1〜3 除將組成物之各成分之種類及含量換成表1或表3中所述者以外’餘與實施例1同樣製作實施例2〜7、比較例 1〜3之化學機械硏磨墊。 3.1.3. 實施例8、9 於空氣氛圍氣下，於具備攪拌機之2L四頸可分離燒瓶中投入38質量份之聚氧乙烯雙酚a醚（日油股份有限公司製造’商品名「UNIOL DA400」）及31質量份聚四伸甲基二醇（保土谷化學工業股份有限公司製造，商品名「 PTG- 1000SN」’ Mn=1012)，且調溫至40°C並攪拌。接著 ’於前述燒瓶內添加31質量份之在80 °C油浴中溶解之 4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯（日本聚胺基甲酸酯工業股份有限公司製造，商品名「MILLIONATE MT」），攪拌15 分鐘並混合。接著，將所得混合物延展至經表面加工之 S U S製的墊上’在1 1 〇 °c靜置1小時進行反應，再於8 〇〇c 退火1 6小時，獲得熱塑性聚胺基甲酸酯a。除使用聚胺基甲酸酯A作爲熱塑性聚胺基甲酸酯，並將組成物之其他成分及含量變更爲表1所述者以外，餘與實施例1同樣 -29- 201130871 製作化學機械硏磨墊。 3-1.4.實施例10 利用溫度調整成180°C之RUDER混練67質量份之熱塑性聚胺基甲酸酯（BASF公司製造，商品名「Elastollan 1 174D」）、30質量份之熱塑性聚胺基甲酸酯（BASF公司製造，商品名「Elastollan 1197A」）、3質量份之聚烯烴- 聚醚共聚物（三洋化成工業股份有限公司製造，商品名「 PELESTAT 3 00」，吸水率38%之吸水性高分子化合物）、 2〇質量份之作爲水溶性粒子β-環糊精（鹽水港精糖土份有限公司製造，商品名「DEX PEARL β-100」），製備熱塑性聚胺基甲酸酯組成物。除使用如此製作之組成物以外，餘與實施例1同樣製作化學機械硏磨墊。 3.1.5. 實施例1 1〜1 4 除將組成物之各成分種類及含量變更爲表2所述者以外，餘與實施例1同樣製作實施例11〜14之化學機械硏磨墊。 3.1.6. 比較例4 於空氣氛圍氣下，於具備攪拌機之2L四頸可分離燒瓶中投入25質量份之末端經羥基化之聚丁二烯（曰本曹達股份有限公司製造，商品名「NISSO PB G-1000」）及35.8 質量份之聚四伸甲基二醇（保土谷化學工業股份有限公司 -30- 201130871 製造，商品名「PTG-1000SN」），且調溫至40 °C並攪拌。接著，於前述燒瓶內添加30.5質量份之在80 °C油浴中溶解之4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯（日本聚胺基甲酸酯工業股份有限公司製造，商品名「MILLION ATE MT」），攪拌 10分鐘並混合後，添加8.4質量份之3-甲基-1，5-戊二醇 (KURARAY 份有限公司製造，商品名「MPD」），並攪拌•混合。接著，將所得混合物延展至經表面加工之SUS 製的墊上，於110°C靜置1小時進行反應，再於80°C退火 1 6小時，獲得熱塑性聚胺基甲酸酯B。除使用聚胺基甲酸酯B作爲熱塑性聚胺基甲酸酯，將組成物之其他成分及含量變更爲表3中所述者以外，餘與實施例1同樣製作化學機械硏磨墊。 3 · 1 . 7 ·比較例5 使用市售之化學機械硏磨墊（ROHM&HAAS公司製造 ’商品名「1C 1 000」，利用熱交聯聚胺基甲酸酯製作硏磨層）。以後述方法評價硏磨層之物性，比重爲0.81，Duro D硬度爲63D，表面硬度爲14.5N/mm2。 3.1.8·比較例6 於1，2-聚丁二烯（JSR股份有限公司製造，商品名「 RB 8 3 0」，硬度47D)100質量份中混合38質量.份之作爲水溶性粒子之β-環糊精（鹽水港精糖股份有限公司製造，商品名「D Ε X P E A R L β -1 0 0」，平均粒徑2 0 μ m )，獲得組

S -31 - 201130871 成物。對於所得組成物1 00質量份，再添加1質量份之有機過氧化物（日油股份有限公司製造，商品名「 PERCUMYL D-40」）並經混練獲得組成物後，與實施例1 同樣製作由含有水溶性粒子之熱交聯聚丁二烯樹脂所成之化學機械硏磨墊。再者，表1至表3中各成分之簡稱如下。 • 「ΡΙΠ-1」：非脂環式熱塑性聚胺基甲酸酯（BASF 公司製造，商品名「Elastollan 1 1 74D」，硬度70D) • 「PU1-2」：非脂環式熱塑性聚胺基甲酸酯（BASF 公司製造，商品名「Elastollan 1 1 64D」，硬度64D) .「PU 1-3」：非脂環式熱塑性聚胺基甲酸酯（BASF 公司製造，商品名「Elastollan 1180A」.，硬度41D) • 「PU2-1」：脂環式熱塑性聚胺基甲酸酯（BASF公司製造，商品名「Elastollan NY1 1 97A」，硬度61D) •「PU2-2」：脂環式熱塑性聚胺基甲酸酯（BASF公司製造，商品名「Elastollan NY1 164A」，硬度64D) •「β-CD」：β-環糊精（平均粒徑20μηι，鹽水港精糖股份有限公司製造，商品名「DEX PEARL β-1 00」） •「熱交聯聚丁二烯樹脂：1;2-聚丁二烯「硬度47D ，JSR股份有限公司製造，商品名「RB83 0」」 •「有機過氧化物」：二枯基過氧化物（日油股份有限公司製造，商品名「PERCUMYL D-40」，交聯劑） • 「PM1」：聚烯烴-聚醚共聚物（三洋化成工業股份有限公司製造，商品名「PELESTAT 3 00」，吸水率38%) -32- 201130871 •「PM2」：聚環氧烷（住友精化股份有限公司製造’ 商品名「AQUA COKE TWB」，吸水率2050%) 3.2 .硏磨層之物性測定 3.2.1 .比重針對前述「3.1.化學機械硏磨墊之製造」中製作之硏磨層及1C 1 000之硏磨層測定比重。硏磨層之比重係依據「JIS Z8 807」測定。結果一倂示於表1至表3。 3.2.2. Duro D 硬度針對前述「3.1.化學機械硏磨墊之製造」中製作之硏磨層及IC10G0之硏磨層測定Duro D硬度。硏磨層之 Duro D硬度係依據「JIS K625 3」測定。結果一倂示於表 1至表3。 3.2.3. 拉伸時之殘留變形由前述「3.1.化學機械硏磨墊之製造」中製作之硏磨層及1C 1 000之各硏磨層之未形成凹部之部份製作試驗片，且測定拉伸時之殘留變形。拉伸時之殘留變形係依據「JIS K62 70」測定。又，測定時之溫度爲23°C，濕度以相對濕度爲50%。結果一倂示於表1至表3。 3.2.4. 體積變化率針對前述「3 . 1 .化學機械硏磨墊之製造」中製作之 5 -33- 201130871 硏磨層及IC 1 000之硏磨層測定體積變化率。硏磨層之體積變化率係依據「JI S K 6 2 5 8」，利用以下方法測定。首先，將成形成厚度2.8mm之硏磨層切割成2cmx2cm之方形，以此作爲測定用試料。將該測定用試料浸漬於23 t之水中24小時❶使用電子天平（CHO BALANCE股份有限公司製造，型號「JP-3 00」）測定浸漬前之空氣中質量（Ml) 與浸漬前之水中質量（M2)，浸漬後之空氣中質量（M3)與浸漬後之水中質量（M4)，且以下式（3)計算出體積變化率。結果一倂不於表1至表3。體積變化率（％) = (((M3-M4)-(M 卜 Μ2))/(Μ1-Μ2))χ100 ".(3) 3.2.5 .潤濕狀態之表面硬度針對前述「3.1.化學機械硏磨墊之製造」中製作之硏磨層及1C 1 000之硏磨層測定硏磨層之潤濕狀態之表面硬度。硏磨層之潤濕狀態之表面硬度係針對浸漬於23 °C之水中4小時之硏磨層，使用奈米壓痕試驗機（FISCHER公司製造，型號「HM2000」），測定以300mN壓下時之萬能硬度（HU)作爲表面硬度。結果一併示於表1至表3。 3.3.化學機械硏磨之評價將前述「3.1.化學機械硏磨墊之製造」中製作之化學機械硏磨墊安裝於化學機械硏磨裝置（荏原製作所公司製造，型號「EPO-112」）上，使用修整機（ALLIED公司製 -34- 201130871 造’商品名「#3 25 -6 3 R」）’台轉數2〇rpm，修整 1 9rpm，修整荷重5 · 1 kgf之條件進行修整3 〇分鐘。 ’使用經修整之化學機械硏磨墊以下列條件進行化學硏磨，評價硏磨特性。 •硏磨頭轉數：61rpm •硏磨頭荷重：3psi(20.6kPa) •台轉數：60rpm •漿液供給速度：3 00cm3/分鐘 •漿液：CMS 840 1 /CMS8452(JSR股份有限公司製 3 · 3 . 1 .平坦性之評價作爲被硏磨物使用於矽基板上依序層合5，0 0 0 PETEOS膜後，經「SEMATECH 854」遮罩圖型加工其上依序層合250埃之氮化钽膜、1，000埃之銅晶種 10,000埃之銅膜而成之試驗用基板。以前述^ 3.3.化學機械硏磨之評價」中所述之，化學機械硏磨處理前述被硏磨物1分鐘，使用導電厚測定器（KLA-Tencor公司製造，型號「OMNIMAP 」測定處理前後之膜厚，由處理前後之膜厚及硏磨處間計算出硏磨速度。以硏磨開始至隨轉台轉矩電流之檢測出之終點之時間計算出於其上Cu清除之終點時對於前述貼附圖型之晶圓硏磨終點檢出時間之1 .2倍間後，於寬度ΙΟΟμπι之銅配線部與寬度10〇Pm之絕交互連續而成之圖型於對於長度方向爲垂直方向之3 轉數隨後機械造）埃之，於膜及條件式膜 RS75 理時變化間，之時緣部 -0 mm

S -35- 201130871 連續部分，使用精密階差計（KLA-Tencor公司製造，型號「HRP-240」），藉由測定配線寬度ΙΟΟμιη部份之銅配線之凹陷量（以下亦稱爲「凹陷量」）評價凹陷，作爲平坦性之指標。其結果一倂示於表1至表3。又，凹陷量較好未達3 00埃，更好未達25 0埃，最好未達200埃。 3 . 3.2 .刮痕之評價於硏磨處理後之前述貼附圖型之晶圓之被硏磨面，使用晶圓缺陷檢查裝置（KLA-Tencor公司製造，型號「KLA 2 3 5 1」），測定晶圓整面之刮痕條數。其結果一倂列於表 1至表3。又，刮痕較好未達40條，更好未達20條，最好未達1 5條。 -36- 201130871 實施例9 1 I I I I S I CO 〇 m ς〇 S GO CO ο 施例8 1 I I I I 8 09 CM CD r— Q CJ \n csi σ> ο — to ο οι 實施例7 1 § I I S I c〇〇 s S 卜 cq 00 CM CO CSJ esi 實施例6 1 I g g I ! CO 卜 o in 00 O) C*3 csi CO in CO S OJ 實施例5 1_ 1 § I I S I σ> CM csj CS( Y— a 3 eg ΙΛ c6 CO O) 實施例4 S I I S I I 09 in eg Ω JO o lO 卜 a αά σ> s 實施例3 g I I 〇 I I 00 CO CJ a in ιό cq Csi KO 04 jn 實施例2 另 I I 〇 I I 〇> CM 〇 CO CO 〇q CO βϊ r- IA CO CM 實施例1 I I S I I σ> CM CO Q ES cq p C5 00 CO PU1-1 (質量份） PU1-2 (質量份）： PU1-3 I (質量份） PU2-1 (質量份） PU2—2 (質量份）链§ &·_ mm I 比重 I Duro D硬度拉伸時之殘留變形(％) 體積變化率(％) 表面硬度(N/mm2) 刮痕數(條）凹陷量(埃）熱塑性聚胺基甲酸酯 I I 其他組成物硏磨層之物性 J i 1¾ mm

S -37- 201130871 【s K施例14 in 00 I I I 〇 I I ΙΛ 〇 CD CS| τ— Q m σ> CD <r Ol 卜· ο G〇 CS4 贸施例13 _1 1 〇> CO I I I I τ— in N T— 〇 S ο CNI CO CO Ο Cs| _例12 1 CN CO I I I QO I s 〇 τ" Q S CM CO CO csi. Csl ¥ in Ο LO CSJ 實施例11 1 〇 I I I I § <〇 00 CM c*i CO in 00 Ο 實施例10 £ I I 8 I I CO I Ol 严 Q CO 00 ai 00 <d ir> CO 民 PU1 — 1 (質量份） PU1-2 (質量份） PU2-1 (質量份） PU2-2 (質量份）趙§ 棚》 Μ s T- Φ α蛱 I PM2 I (質量份） j8-CD (質量份）比重 Duro D硬度拉伸時之殘留變形(％) 體積變化率w 表面硬度(N/mm2) 刮痕數(條）凹陷量(埃）熱塑性聚胺基甲酸酯吸水性高分子化合物其他組成物硏磨層之物性證ΕΚ l| «|3 ffi -38- 201130871 比較例6 1 I I I I I 100 00 CO 1.03 67D ρ 5 σ> 00 130 350 比較例5 IC1000 (市售墊） 0.81 63D 〇〇6 ΟΙ 14.5 in CM ο Υ— CO 卜較例4 I I I I I 〇 03 CM I I 1.18 45D 10.5 c\i Ο 比較例3 I I 〇 r— I I I σ> CM I I - 1.10 48D 28.7 二 CM CO σ> ο ΙΟ 比較例2 〇 I I I I I 〇0 I I σ> Τ— 81D σ> m 04 s ΙΟ σ) CM 比較例1 S I I S I I I I I 1.13 64D 13.7 ! 00 〇 esi 380 PU1-1 (質量份） PU1—2 (質量份） PU1-3 (質量份） PU2-1 (質量份） PU2—2 (質量份）趙§ 0_ 埋m 嵌碟冷一 CD (質量份）熱交聯聚丁二烯樹脂 (質量份）有機過氧化物 (質量份）比重 Duro D硬度拉伸時之殘留變形(％) 體積變化率(％) 5 m © m 揪刮痕數(條）凹陷量(埃） I 熱塑性聚胺基甲酸酯其他組成物硏磨層之物性 l| 蠢 s -39- 201130871 3.4化學機械硏磨墊之評價結果依據表1及表2’實施例1〜14之化學機械硏磨墊在平坦性、刮痕二項目之硏磨特性均獲得較佳之結果。相對於此，依據表3 ’比較例丨〜6之化學機械硏磨墊如上述二項目之各硏磨特性中，獲得_項目以上不良之結果。比較例1爲含有脂環式熱塑性聚胺基甲酸酯之化學機械硏磨墊，但由於未滿足比重之要件而平坦性變不良。且 ’比較例2雖爲含有非脂環式熱塑性聚胺基甲酸酯之化學機械硏磨墊，但由於未滿足Duro D硬度之要求而使刮痕性能變得不良。比較例3雖爲含有非脂環式熱塑性聚胺基甲酸酯之化學機械硏磨墊，但由於未滿足比重及Duro D 硬度之要件故結果爲平坦性顯著變差。比較例4雖爲含有熱塑性聚胺基甲酸酯B之化學機械硏磨墊，但由於未滿足 Duro D硬度之要件，結果爲平坦性顯著變差。比較例6 爲含有聚丁二烯及水溶性粒子之化學機械硏磨墊，未滿足比重要件，結果亦爲平坦性及刮痕二項目之硏磨特性均不良。另外，如比較例5之以具有發泡構造之熱交聯聚胺基甲酸酯構成時，結果亦顯示平坦性及刮痕二項目之硏磨特性均不良》由以上實施例及比較例之結果可清楚了解，本發明之該化學機械硏磨墊可藉由規定含有熱塑性聚胺基甲酸酯之硏磨層之比重與硬度之均衡，而製造平坦性及刮痕性能優異之化學機械硏磨墊。 -40- 201130871 本發明並不受限於上述之實施形態，而可進行各種變形。例如，本發明包含與實施形態所說明之構成實質上相同之構成（例如，功能、方法與結果爲相同構成，或者目的及效果爲相同之構成）。另外，本發明包含實施形態中說明之構成的非本質部分經取代之構成。又，本發明包含與實施形態中說明之構成發揮相同作用之構成或可達成相同目的之構成。而且，本發明包含於實施形態中說明之構成中附加習知技術而成之構成。【圖式簡單說明】圖1A爲用以說明硏磨層中之Duro D硬度之槪念的模式圖。圖1B爲說明硏磨層中之Duro D硬度之槪念的模式圖。圖2爲說明硏磨層拉伸時之殘留變形之槪念的模式圖〇圖3A爲說明硏磨層拉伸時之殘留變形之槪念的圖2 中區域I之放大圖。圖3B爲說明硏磨層拉伸時之殘留變形之槪念的圖2 中區域I之放大圖》圖3C爲說明硏磨層拉伸時之殘留變形之槪念的圖2 中區域I之放大圖。圖3D爲說明硏磨層拉伸時之殘留變形之槪念的圖2 中區域I之放大圖。 -41 - 201130871 圖3E爲說明硏磨層拉伸時之殘留變形之槪念的圖2 中區域I之放大圖。圖4A爲說明硏磨層中之體積變化率之槪念的模式圖〇圖4B爲說明硏磨層中之體積變化率之槪念的模式圖〇圖5A爲說明硏磨層中之表面硬度之槪念的模式圖。圖5B爲說明硏磨層中之表面硬度之槪念的模式圖◊ 【主要元件符號說明】 1 0 :硏磨層 10a :硏磨墊屑 l〇b :拉伸部份 l〇b’ ：毛邊部分 20 :拋光機 30 :凹部 40 :探針 -42-

Claims

201130871 七、申請專利範圍： 1. 一種化學機械硏磨墊，其特徵爲具有由含有熱塑性聚胺基甲酸酯之組成物所形成之硏磨層’且前述硏磨層之比重爲1.15以上'1.30以下’且前述硏磨層之Duro D硬度爲50D以上、80D以下。 2. 如申請專利範圍第1項之化學機械硏磨墊，其中前述硏磨層拉伸時之殘留變形爲2%以上、10%以下。 3 .如申請專利範圍第1項之化學機械硏磨墊，其中前述硏磨層浸漬在23t之水中24小時時之體積變化率爲 0.8 %以上、5.0 %以下。 4. 如申請專利範圍第1項之化學機械硏磨墊，其中前述硏磨層浸漬在 23 °C之水中 4小時時之表面硬度爲 2N/mm2 以上、ΙΟΝ/mm2 以下。 5. 如申請專利範圍第1項之化學機械硏磨墊，其中前述熱塑性聚胺基甲酸酯含有源自由脂環式異氰酸酯及芳香族異氰酸酯所選出之至少一種之重複單位^ 6. 如申請專利範圍第1項之化學機械硏磨墊，其中前述組成物進而包含水溶性粒子。 7 · —種化學機械硏磨方法，其係使用如申請專利範圍第1至6項中任一項之化學機械硏磨墊進行化學機械硏磨 -43-