TW201242714A - Polishing pad - Google Patents

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TW201242714A
TW201242714A TW101104620A TW101104620A TW201242714A TW 201242714 A TW201242714 A TW 201242714A TW 101104620 A TW101104620 A TW 101104620A TW 101104620 A TW101104620 A TW 101104620A TW 201242714 A TW201242714 A TW 201242714A
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TW
Taiwan
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polishing
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degrees
rate
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TW101104620A
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Inventor
Nana Takeuchi
Seiji Fukuda
Ryoji Okuda
Shigetaka Kasai
Original Assignee
Toray Industries
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    • 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
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

201242714 ~Γ ± 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種研磨整。更詳細而言,是有關於 一種較佳地用於在半導體、介電/金屬複合體及積體電路等 上形成平坦面的研磨塑*。 【先前技術】 隨著半導體裝置的高密度化,多層配線、與伴隨其的 層間絕緣膜形成、或插塞'金屬鑲嵌等的電極形成等技術 的重要性增加。基於上述情況,該等層間絕緣膜或電極的 金屬膜的平坦化製程的重要性增加,作為用於該平坦化製 程的有效率的技術’目前稱為CMP (Chemical Mechanical Polishing,化學機械研磨)的研磨技術普及。 一般而言,CMP裝置包括保持作為被處理物的半導 晶圓的研磨頭、用於進行被處理物的研磨處理的研磨墊 保持上述研磨墊的研磨定盤^並且,半導體晶圓的研磨 理是藉由使用漿料,使半導體晶圓與研磨墊相對運動,\ 除去半導體晶圓表面的層的突出部分,從而將晶 層平坦化。 日日圓衣面丨 關於LMP的研磨特性,令以晶圓的局部 保整體平坦性、防止刮痕、確保高研磨速率 ; 種要求特性。因此,為了實現該等要求特性,斜^ 研磨特性產生影響的-較大因素的研轉 ^作^ (溝槽的圖案及溝槽的剖面形狀等)進行了各/ 9的泰 例如藉由使研磨;f★面所施加的溝槽的圖: 4
201242714 • * W 狀,使上述溝槽的剖面形狀成為近似矩形,而謀 平坦性或研磨速率的提高(例如參料利讀1;^ 、 但是,因溝槽的剖面形狀的角部、或者研磨 ===;(〜)等_在角〜= 有夺會使曰曰固的表面產生刮痕。現記載有,為 題而在研磨®麵槽的邊界部設置傾斜面(例如參照 文獻2、專利文獻3)。 >…哥 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2002444219號公報 [專利文獻2]日本專利特開2〇〇4_186392號公報 [專利文獻3]日本專利特開2〇1〇_453〇6號公報 此處,本發明者等人發現:藉由在研磨面 界部ά置傾斜面,不僅減少刮痕,亦於特定的傾‘声 使吸引力在晶圓與研磨墊之間發揮作用,而: 率。但亦發現:為此,會導致研磨速率的 2 、 【發明内容】 本發明的目的在於:馨於上述先前技術的課 供-種研錄,其可-祕持研純性+的尤ρ 速率’而-面抑制研磨速率的變化。 、疋商研磨 本發明者等人認為吸引力的不均會使研磨 化,為了防止此情況,而推測藉由組合 I:;;生變 的緩衝層可消除上述情況。 eUhffhess) 因此,本發明為了解決上述課題,而採用如下方法。 201242714 即’本發明是關於一種研磨墊,其至少具有研磨層與緩衝 層’並且其研磨面上具有溝槽,研磨面和上述溝槽的與研 磨面連接的側面所成的角度為105度以上、150度以下, 上述緩衝層的應變常數為7.3xl〇-6 μιη/Pa以上、4.4X10·4 μιη/Pa 以下 ° [發明的效果] 根據本發明,可提供一種可一面保持高研磨速率一面 抑制研磨速率的變化的研磨塾。 【實施方式】 本發明針對可一面保持高研磨速率一面抑制研磨速率 的變化的研磨墊進行了努力研究,結果查明:利用如下的 研磨墊可一舉解決上述課題,該研磨墊至少具有研磨層與 緩衝層’其研磨面上具有溝槽,研磨面和上述溝槽的與研 磨面連接的侧面所成的角度為105度以上、150度以下, 上述緩衝層的應變常數為7.3χ10·6 μιη/Pa以上、4.4xl〇-4 μιη/Pa 以下 ° 在本發明中,重要的是研磨墊至少具有研磨層與緩衝 層。在無緩衝層的情況下,由於無法緩衝由研磨層的吸水 等引起的應變,故而被研磨材的研磨速率或面内均勻性不 穩定地變化。在本發明中,緩衝層的應變常數為7.3X10·6 μιη/Pa以上、4.4X10·4 μιη/Pa以下的範圍。藉由使緩衝層的 應變常數為該範圍,可在保持由具有傾斜的溝槽引起的研 磨速率提高效果的狀態下,大幅度地抑制研磨速率變化。 就被研磨材的研磨速率變化及局部平坦性的觀點而言,應 6 201242714 變常數的上限更佳為3.〇xlO·4 μπι/Pa以下 '進而更佳為 1.5xl0_4 μιη/Pa以下。另外,應變常數的下限更佳為1〇χ1〇-5 μιη/Pa以上、進而更佳為Ι·2χ10·5 μπχ/Pa以上。在研磨速 率變化大的情況下,被研磨材的研磨量發生變化,結果被 研磨材的殘膜厚發生變化而對半導體裝置的性能產生不良 影響。因此,研磨速率變化較佳為40.0 nm/分鐘以下、更 佳為20.0 nm/分鐘以下。 此外,關於本發明中的應變常數,使用尖端直徑為5 mm壓頭(indentei·),將利用針盤量規(dial gauge)施加 27 kPa的壓力60秒鐘時的厚度設為(Τ1) μιη,將接著施 加177 kPa的壓力60秒鐘時的厚度設為(Τ2) μιη,應變 常數是依據以下的式算出。 " 應變常數(μιη/Pa) = (Τ1_Τ2) / (177_27) /1〇〇〇。 作為此種緩衝層,可列舉:天然橡膠、丁腈橡膠、 「Ne〇Prene (註冊商標)」橡膠、聚丁二烯橡膠、熱硬化聚 ,基甲酸轉膠、熱塑性聚胺基甲酸S旨橡膠、石夕橡膠、
Hytrel ( »主冊商標)」等非發泡的彈性體、「丁〇哪喊(註 商才示’東麗(Torav、广 、也η λα n·— _ 等不織布,但不限定於該等。
又二双喟大的傾向。另外,在緩衝層為 可藉由調整緩衝層内的交聯的程度而調 201242714 1. \/J. 節硬度。 緩衝層的厚度較佳為o.l mm〜2 mm的範圍。就半導 體基板整個面的面内均勻性的觀點而言,較佳為〇 25 以上、更佳為0.3 mm以上。另外,就局部平坦性的觀點 而言,較佳為2 mm以下、更佳為l mm以下。 本發明的研磨墊的研磨層表面具有溝槽。作為自研磨 層表面觀察的溝槽的形狀,可列舉格子狀、同心圓狀、螺 旋狀、放射狀等,但不限於該等。由於採用溝槽沿著圓周 方向延伸的開放系統可更有效率地更新漿料,故而最佳為 放射狀或者格子狀等。將格子狀的溝槽的一例示於圖 在研磨墊1上設置有格子狀溝槽2。溝槽的間距或寬度並 無特別限制,由格子狀的溝槽劃分龍_形狀可為正方 形,亦可為長方形。 另外 猎由使研磨面和上述溝槽的與研磨面連接的> 面所成的角度(以下有時稱為「傾斜角度」)的至少一方 =5度以上、15〇度以下,可一面保持高研磨速率、一面: 丄研磨速率的變化。就漿料的保持性與流動性的觀點1 二’該角度的下限較佳為115度以上。另外,該角度的 ,較佳為140度以下、更佳為135度以下、尤佳為13〇 下藉由k咼滎料的保持性與流動性,可實質上穩定』 向研磨面供給漿料,因此可抑制研磨速率變化。由二 ::離心力而流動,故而在形成有溝槽的對向側面中,j ί教^於圓周侧的側面具有傾斜更加有效。溝槽的一方έ 料角度為上述範㈣,另一方的傾斜角度並無特另〇 8 201242714 ~Τ X V wpit 制,同樣較佳為105度以上、150度以下。此時,另 ^員斜角的下限更佳為115度以上。另外,另一方的傾斜 角的上限更佳為14G度町、㈣更佳為135度以下、尤 方的傾斜角度大致相同的情況是更佳 的溝槽城的—型態。但是,並非必須大致相同。溝槽底 的形狀並無特別限定,剖面形狀亦可為V字、U字、梯形: 藉由圖式說明如以上的本發明的溝槽的具體形狀/ =圖6是將在緩衝層2G上具有研磨層1G的研磨塾 槽14部分放大而獲得的部分剖面圖。研磨層1〇具 與研磨面η連接的側面12。角度α為上述傾斜 J度,其至少一方為105度以上、15〇度以下。關於溝槽 底13的形狀(剖面形狀),圖2中為ν字,圖3中為 圖4中為梯形’但如上所述並不限定於該[另外, =圖4中’ 斜歧α大致相岐更佳的形 悲’但並不限定於此。例如圖5中,兩側的傾斜角度α不 同,任-形態均可。此外’如圖6所示,在研磨面和盘溝 槽的研磨面連接的側面的邊界為曲線的情況下,是在將各 自的面直線延長的情況下,將蚊_交叉角設為傾斜角。 作為構成研磨塾的研磨層,具有獨立氣泡的構造的研 磨層於在半導體、介電/金屬複合體及積體電路等上形成平 坦面方面較佳。另外,研磨層的硬度滅沉D硬度計 進行測定’較佳為45度〜65度^在Aske]r D硬度未達45 度的情況下,被研磨材的平面性(planarity)降低,另外, 在大於65度的情況下,賴平面性良好,但有被研磨材的 201242714 均勻性(uniformity)降低的傾向。
形成上述構造體的材料並無特別限定,可 X 烯、聚丙烯、聚酯、聚胺基甲酸酯、聚脲、〜:J乙 乙稀、聚縮酸、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲於=、聚氣 ㈣氧樹脂、娜樹脂、AS樹脂、酚樹月曰:、=乙 樹脂、「Neoprene (註冊商標)」橡膠、丁二歸二Λ二胺 烯-丁二烯橡膠、乙烯·丙烯橡膠、矽 ,、笨乙 等作為主成分的樹脂等。該等亦可使“種j^膠,以該 樹脂中,就可相對容易地控制獨立氣泡直徑方面。j此種 佳為以聚胺基曱酸酯作為主成分的素材。工 而言,更 所謂聚胺基曱酸醋,是指藉由聚異氛酸醋的 反應或聚合反應而合成的两分子。用作平里备私 ° 的化合物為含活性氫化合物、即含有兩==對稱 胺基的化合物。作為聚異氰酸酯,可列舉曱夕羥基或 二苯基甲烷二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、丨,6-己®曰、 酯、異佛酮二異氰酸酯等,但不限定於此。’二異氰酸 2種以上。 5亥專亦可使用 作為含多羥基的化合物,具代表性的是多元 舉:聚醚多元醇、聚四亞曱基喊二醇、環氧樹脂列 醇、聚酯多元醇、丙烯酸多元醇、聚丁二 _ 貝夕兀 氧多元醇等。該等亦可使用2種以上。較佳;==石、聚砂 氣泡直徑及發泡倍率來決定聚異氰酸酯與客二硬度、 發泡劑、泡沫穩定劑的組合或最佳量。 ·。及觸媒、 作為在該等聚胺基曱酸酯中形成獨立氣泡的方法,一 201242714 =用f製造聚胺基甲_旨時的樹脂中調配各種發泡劑的 泡法,亦可難地使賴__拌使樹脂發 使之硬化的方法。 就降低刮痕的觀點^言’獨立氣泡的平均氣泡直徑較 佳為30 μηι以上。另一方面,就被研磨材的局部的凹凸的 平坦性的觀點而言,較佳為15〇 μιη以下、更佳為14〇哗 以下、進而更佳為13〇μιη以下。此外,平均氣泡直徑是藉 由如下方式求得·在利用基恩斯(Keyenee)製造的U5⑻ 的超深度顯微鏡以倍率400倍觀察樣品剖面時,針對在一 個,野峨_的氣泡中除觀_在視野端部缺失的圓狀 ,氣泡以外的圓狀氣泡,利㈣像處理裝置由剖面面積測 定投影面積直徑,再算出數平均值。 本發明的研磨墊的一較佳實施型態是含有乙烯基化合 物的聚合物及聚胺基曱酸酯且具有獨立氣泡的研磨墊。如 果僅使用由乙烯基化合物製成的聚合物,則雖然可提高勒 |·生與硬度,但難以獲得具有獨立氣泡的均質的研磨塾,另 外,聚胺基曱酸酯如果提高硬度則會變脆。藉由使乙烯基 化合物含浸在聚胺基甲酸酯中,可製成含有獨立氣泡且韌 性與硬度高的研磨墊。 乙烯基化合物是具有聚合性的碳-碳雙鍵的化合物。具 體而δ,可列舉:曱基丙烯酸酯、曱基丙烯酸曱酯、丙歸 酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、曱基丙烯酸正 丁酉曰、曱基丙烯酸2-乙基己醋、曱基丙烯酸異癸醋、曱基 丙烯酸正月桂酯、曱基丙烯酸2_羥基乙酯、甲基丙烯酸2_ 201242714 輕基丙酉曰、甲基丙稀酸2_經基丁g旨、曱基丙烯酸二曱基胺 基乙酯、甲基丙烯酸二乙基胺基乙酯、甲基丙烯酸縮水甘 油酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙烯酸、1f基丙烯酸、反 丁烯二酸、反丁烯二酸二甲酯、反丁烯二酸二乙酯、反丁 烯二酸二丙酯、順丁烯二酸、順丁烯二酸二曱酯、順丁烯 二酸二乙酯、順丁烯二酸二丙酯、苯基順丁烯二醯亞胺、 環己基順丁烯二醯亞胺、異丙基順丁烯二醯亞胺、丙烯腈、 丙烯醯胺、氯乙烯、偏二氣乙烯、笨乙烯、α_甲基笨乙烯、 二乙烯基笨、乙二醇二曱基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙 浠酸a旨等。該等亦可使用2種以上。 上述乙稀基化合物中,較佳為CHfCK^COOR2 (R1 : 曱基或乙基,R2:曱基、乙基、丙基或丁基)。其中,甲基 丙烯酸曱酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、曱基 丙烯酸異丁酯在如下方面較佳:容易在聚胺基曱酸酯中形 成獨立氣泡方面、單體的含浸性良好方面、容易聚合硬化 方面、含有經聚合硬化的乙烯基化合物的聚合物與聚胺基 曱酸酯的發泡構造體的硬度較高且平坦化特性良好方面。 作為較佳地用於獲得該等乙烯基化合物的聚合物的聚 合起始劑,可列舉:偶氮雙異丁腈、偶氮雙(2,4-二曱基戊 腈)、偶氮雙環己烷甲腈、過氧化苯曱醯、過氧化月桂醯、 過氧化一碳酸異丙醋等自由基起始劑。該等亦可使用2種 以上。另外,亦可使用氧化還原系的聚合起始劑例如過氧 化物與胺類的組合。 作為乙烯基化合物向聚胺基曱酸酯中含浸的方法,可 12 201242714 列舉將聚胺基甲酸g旨浸潰在添加有乙稀基化合物的容器中 的方法。此外,此時為加快含浸速度而實施加熱、加壓、 減壓、攪拌、振盪、超音波振動等處理亦較佳。 乙烯基化合物向聚胺基曱酸酯中的含浸量應根據所使 用的乙烯基化合物及聚胺基甲酸酯的種類、或所製造的研 磨塾的特性而決定’不可一概而論,例如較佳為經聚合硬 化的發泡構造體中的由乙烯基化合物獲得的聚合物與聚胺 基曱酸酯的含有比率以重量比計為30/70〜80/20。如果由 乙烯基化合物獲得的聚合物的含有比率以重量比計為 30/70以上’則可充分地提高研磨墊的硬度。另外,如果 含有比率為80/20以下,則可充分地提高研磨層的彈力性。 此外,聚胺基曱酸酯中的由經聚合硬化的乙烯基化合 物獲得的聚合物及聚胺基曱酸酯的含有率可藉由熱分解氣 相層析法/質量分析方法而測定。關於本方法可使用的裝 置,熱分解裝置可列舉雙擊式熱裂解儀rPY_2〇1〇D」 (Frontier Lab公司製造),氣相層析/質量分析裝置可列舉 「TRIO-1」(VG公司製造)。 在本發明中,就半導體基板的局部的凹凸的平坦性的 觀點而s,較佳為在由乙烯基化合物獲得的聚合物的相與 聚胺基曱酸酯的相不分離的情況下含有該等。如果定量地 進行表現,則利用光點(spot)大小為50 μπι的顯微紅外 分光裝置觀察研磨塾而獲得的紅外光譜具有由乙烯基化合 物聚合而成的聚合物的紅外吸收波峰與聚胺基曱酸酯的紅 外吸收波峰,各部位的紅外光譜大致相同。作為此處使用 13 201242714 =破紅外分光裝置,可列舉SPECTRA_TEC公司製造的 n丨磨㈣可為了改良特彳ϋ対研磨劑、抗靜電劑、 潤,月劑、穩定劑、染料等各種添加劑。 顴點而1發日种雜低局㈣平坦性不I或整體階差的 =點而%,、研磨層的密度較佳為〇3 —以上、更佳為 就降:以上、進而更佳為〇.65g/cm3以上。另一方面, „痕的觀點而言’較佳為U g/cm3以下、更佳為 .g/Cm以下、進而更佳為0.85 g/cm3以下。此外,本發 ,的研磨層的密度是使用哈佛(Harvard)型比重瓶(jIS R-3503基準)並以水作為介質而測得的值。 、,本發明中,作為被研磨的被研磨材,例如可列舉形 成在半導體晶圓上的絕緣層或金屬配線的表面。作為絕緣 層’可列舉金屬配線的層間絕緣膜、金屬配線的下層絕緣 膜或/0件分離所使用的淺溝槽隔離。作為金屬配線,可列 舉紹、鎢、銅、及此等的合金等,在構造方面有金屬鎮嵌 (damascene )、雙道金屬鑲嵌(duai damascene )、插塞 (plug)等。在以銅作為金屬配線的情況下,氮化矽等的 勢壘金屬(banriermetal)亦成為研磨對象。目前主流絕緣 膜為氧化矽,亦使用低介電常數絕緣膜。除了半導體晶圓 以外,亦可用於磁頭、硬碟、藍寶石、SiC、MEMS (Micr〇
Electro Mechanical Systems ’微機電系統)等的研磨。 本發明的研磨方法適宜用於在玻璃、半導體、介電/ 金屬複合體及積體電路等上形成平坦面。 201242714
Τ Λ WWL/aX
[實例] 以下,藉由實例更詳細地說明本發明。但是,本浐明 不受本實例的限定、解釋。此外,測定是藉由如下方^進 行。 <氣泡直徑測定> 平均氣泡直徑是在利用基恩斯製造的^^^_8500的超深 度顯微鏡以倍率400倍觀察樣品剖面時,針對一個視野内 觀察到的氣泡中除觀察到在視野端部缺失的圓狀的氣泡以 外的圓狀氣泡,利用圖像處理裝置由剖面面 積直徑,再算出數平均值作為平均氣泡直徑。 〜 <硬度測定> ^硬度測定是依據JISK6253-1997而進行。將所製作的 聚胺基曱酸酯樹脂切出2 cmx2 cm (厚度:任意)的大小 而1為硬度測定用試樣,在溫度23t±2°C、濕度50%±5% 的裱境下靜置16小時。測定時是將試樣重疊而使厚度成為 6 mm以上。使用硬度計(高分子計器公司製造,Asker D 型硬度計)而測定硬度。 〈微型橡膠A硬度測定> 將緩衝層切出3 cmx3 cm的大小並作為硬度測定用試 =’在溫度23°C±2°C、濕度50%士5%的環境下靜置16小 使用高分子計器(股份)製造的微型橡膠硬度計 一1 ’測定1個試樣上的不同的3點,算出平均值作尨婵 型橡膠A猫ώ: m 胗A硬度0 T測定L亡。 <傾斜角度測定> 15
201242714 -τ I 以剃刀刀與溝槽方向垂直的方式配置研磨層表面形成 了溝槽的研磨墊,沿著溝槽深度方向切片,利用基恩斯製 造的VK-8500的超深度顯微鏡觀察溝槽的剖面,測定研磨 面和上述溝槽的與研磨面連接的側面所成的角度。測定與 自研磨墊的中心起相距半徑的1/3、2/3的位置最近的溝 槽,將該2點的平均值作為傾斜角度。 <應變常數的計算〉 將使用尖端直徑為5 mm壓頭並利用針盤量規以27 kPa的壓力施加60秒鐘時的厚度設為(τ1) μιη,將接著 以177 kPa的壓力施加60秒鐘時的厚度設為(丁2) μηι, 應變常數是依據以下的式算出的。 應變常數(μιη/Pa) = (Τ1-Τ2) / ( 177-27) /1000。 <平均研磨速率> 使用應用材料(Applied Materials)(股份)的Mirra 3400,在規定的研磨條件下一面進行終點檢測一面進行研 磨。研磨特性是除了 8吋晶圓的最外周丄mm以外沿著直 徑方向進行測定的。自中心起在半徑9〇mm以内的面内每 隔5 mm測定一點,共測定37點,自中心起在半徑91 mm 以上的面内每隔1 mm測定一點,共測定18點,並算出平 均研磨速率(nm/分鐘)。 <研磨速率變化率的計算> 研磨500個晶圓,並測定每個晶圓的平均研磨速率 後’依據以下的式算出研磨速率變化率。 16 201242714 -rxv/wpif 研磨速率變化(nm/分鐘)=(最大晶圓平均研磨速率) -(最小晶圓平均研磨速率)。 實例1 將聚丙二醇30重量份、二苯基曱烷二異氰酸酯40重 量份、水0.5重量份、三乙基胺〇 3重量份、聚矽氧泡沫 穩疋劑1_7重量份及辛酸錫0.09重量份利用pjM(reacti〇n injection moulding ’反應射出成型)成型機進行混合,喷 出至模具中進行加壓成型,而製作獨立氣泡的發泡聚胺基 曱酸酯片材。 ‘ 將上述發泡聚胺基曱酸g旨片材在添加了偶氮雙異丁腈 0.2重量份的曱基丙烯酸甲酯中浸潰6〇分鐘。其次,藉由 將上述發泡聚胺基甲酸酯片材浸潰在包含聚乙烯醇r CP」 (聚合度:約500、Nacalai Tesque (股份)製造)15重量 份、乙醇(試劑特級、片山化學(股份)製造)35重量份、 水50重量份的溶液中之後進行乾燥,而利用聚乙烯醇包覆 上述發泡聚胺基甲酸酯片材表層。 其次’將上述發泡聚胺基甲酸酯片材經由氣乙烯製造 的密封墊夾在2塊玻璃板之間,在65〇C下加熱6小時,並 在120°C下加熱3小時’藉此使之聚合硬化。自玻璃板間 脫模並水洗後,在50。(:下進行真空乾燥。將如此而獲得的 硬質發泡片材切片加工成厚度2.00 mm,進而研削兩面, 藉此製作研磨層。研磨層中的曱基丙烯酸曱酯含有率為66 重量%。另外’研磨層的D硬度為54度,密度為0.81 g/cm3 ’獨立氣泡的平均氣泡直徑為 45 μιη 〇 17 201242714 Τ 1 在藉由上述方法而獲得的研磨層上,使用輥式塗佈 機’經由三井化學聚氨酯(股份)製造的MA-6203接著層 而積層應變常數為〇·15χ10·4μιη/Ρ&(微型橡膠A硬度為89 度)的日本瑪泰(股份)製造的熱塑性聚胺基曱酸酯(緩 衝層厚度:〇.3mm)作為緩衝層,進而在背面貼合積水化 學工業(股份)雙面膠5604TDM作為背面膠帶。將該積 層體衝壓成直徑為508 mm的圓,在研磨層表面以χγ格 子狀形成溝槽間距為15 mm、傾斜角度為123度、溝槽深 度為1·5 mm的溝槽,以此形成研磨墊。 將藉由上述方法而獲得的研磨墊貼附在研磨機(應用 材料(Applied Materials)製造的「MIRRA3400」)的定盤 上。針對氧化膜的8吋晶圓,在定位環壓力=41 kPa (6 psi)、内管壓力=28kPa (4psi)、膜壓力=28kPa (4psi)、 平台旋轉數=76 rpm、研磨頭旋轉數=75 rpm的條件下,以 150 mL/分鐘的流量流入利用純水以1 :丨體積%稀釋製料 (Cabot公司製造、SS-25 ) ’利用Saesol製造的修整器, 在負荷17.6N(41bf)、研磨時間為1分鐘的條件下進行研 磨,自研磨開始起30秒鐘進行原位修整,而研磨5〇〇個氧 化膜。第500個氧化膜的平均研磨速率為216.6 nm/分鐘。 500個氧化膜的研磨速率變化為1〇·5 nm/分鐘,為良好的 結果。 實例2 除了將研磨層表面的溝槽的傾斜角度變更為11〇度以 外,與實例1同樣地進行研磨。平均研磨速率為185 0 nm/ 201242714 分鐘’研磨速率變化為25.4 nm/分鐘,為良好的結果。 實例3 除了將研磨層表面的溝槽的傾斜角度變更為14〇度以 外,與實例1同樣地進行研磨。平均研磨速率為227 3 分鐘,研磨速率變化為23.8 nm/分鐘,為良好的結果。 實例4 除了將緩衝層變更為應變常數為2.6χ 1 〇-4 μιη/ρ&(微型 橡膠Α硬度為65度)的聚烯烴發泡體(東麗(股份)製 造的高發泡體、發泡倍率3倍、缓衝層厚度:1〇mm)以 外,與實例1同樣地進行研磨。平均研磨速率為193 〇nm/ 分鐘’研磨速率變化為31〇nm/分鐘,為良好的結果。 實例5 除了將20條研磨層表面的溝槽以等間隔形成為放射 狀以外,與實例1同樣地進行研磨。平均研磨速率為1914 nm/分鐘,研磨速率變化為24.3 nm/分鐘,為良好的結果·。 實例6 除了將研磨層表面的溝槽間距變更為115 mm,將傾 斜角度變更為135度以外,與實例1同樣地進行研磨。平 均研磨速率為225.0 nm/分鐘,研磨速率變化為i26 nm/ 分鐘,為良好的結果。 實例7 除了將研磨層表面的溝槽的傾斜角度變更為135度以 外,與實例1同樣地進行研磨。平均研磨速率為223 2nm/ 分鐘,研磨速率變化為18.7 nm/分鐘,為良好的結果。 201242714 _ i 羼丄 實例8 除了將緩衝層變更為應變常數為3 橡膠A硬度為57度)的聚稀烴發泡 造的高發泡體、發泡倍率4倍、緩衝層 ^ 外,與實例i同樣地進行研磨。平均研·)乂 分鐘,磨速率變化為36.4nm/分鐘,為良2結9果'細/ 實例9 將缓衝層除了將研磨層表面的溝槽的傾斜角度變更為 U5度,將緩衝層變更為應變常數為2糾 = 橡膠A硬度為65度)的聚馳發泡體( 造的高發泡體、發泡倍率3倍、緩衝層厚度:丨q 外,與實例i同樣地進行研磨。平均研磨速率為2〇i 3 nm/ m研磨”“ m nm/分鐘’為良好的姓果。 實例10 除了將研磨層表面的溝槽的傾斜角度變更為135产, 將緩衝層變更為應變常數為3·8χ1()·4 _Pa(微型橡ςΑ 硬度為57度)的聚稀te發泡體(東麗(股份)製造的高發 泡體、發泡倍率4倍、緩衝層厚度旧職)以外,盥實 例1同樣地進行研磨。平均研磨速率為胤分鐘,研 磨速率變化為38.2 nm/分鐘,為良好的纟士果。 實例11 ° 除了將夾住研磨層表面的溝槽的對向的2個傾斜角度 變更為】35度與130度以外,與實例i同樣地進行研磨。 平均研磨速率為22G.9 nm/分鐘,研磨速率變化為19 〇 — 20 201242714 I J. 分鐘,為良好的錄果。 實例12 在研磨層背面經由接著劑貼合188 μηι的聚酯膜,並 在聚酯膜面上貼合缓衝層。除了將研磨層表面的傾斜角度 變更為135度以外,與實例1同樣地進行研磨。平均研磨 速率為233.3 nm/分鐘’研磨速率變化為21.8 nm/分鐘,為 良好的結果。 比較例1 除了將研磨層表面的溝槽的傾斜角度變更為90度以 外,與實例1同樣地進行研磨。平均研磨速率為1821 nm/ 分鐘、研磨速率變化107.7 nm/分鐘,研磨速率變化大。 比較例2 除了將緩衝層變更為應變常數為6.5X1 〇·4 pm/pa(微型 橡膠A硬度為51度)的霓塔哈斯(股份)製造的suba4〇〇 (緩衝層厚度:1.25 mm),將研磨層表面的溝槽的傾斜角 度變更為135度以外,與實例1同樣地進行研磨。平均研 磨速率為234.3 nm/分鐘、研磨速率變化i84 7 nm/分鐘, 研磨速率變化大。 比較例3 除了將緩衝層變更為應變常數為5.2X1 〇·4 μηι/Pa(微型 橡膠A硬度為59度)的日本發條(股份)製造的Nipparon EXT (緩衝層厚度:〇.8mm),將研磨層表面的傾斜角度變 更為135度以外,與實例1同樣地進行研磨。平均研磨速 率為221.8 nm/分鐘’研磨速率變化為165.5 nm/分鐘,研 21 201242714. ~Γ 1 V/ 磨速率變化大。 比較例4 除了將研磨層表面的溝槽的傾斜角度變更為155度以 外’與實例1同樣地進行研磨。平均研磨速率為215.5 nm/ 分鐘’研磨速率變化為63.2 nm/分鐘,研磨速率變化大。 比較例5 除了將緩衝層變更為應變常數為6 5xi〇-4 μπι/Pa(微型 橡膠A硬度為51度)的霓塔哈斯(股份)製造的suba400 (緩衝層厚度:I.25 mm)以外,與實例i同樣地進行研 磨。平均研磨速率為226.1 nm/分鐘,研磨速率變化為I?] 〇 nm/分鐘’研磨速率變化大。 將各實例及比較例的結果匯總於表1中。 22 201242714 [表i] 傾斜角度 應變常數 xlO-4 μηι/Pa 微型橡膠Α硬度 研磨速率 nm/分鐘 速率變化 nm/分鐘 實例1 123 0.15 89 216.6 10.5 實例2 110 0.15 89 185.0 25.4 實例3 140 0.15 89 227.3 23.8 實例4 123 2.6 65 193.0 31.0 實例5 123 0.15 89 191.4 24.3 實例6 135 0.15 89 225.0 12.6 實例7 135 0.15 89 223.2 18.7 實例8 123 3.8 57 192.1 36.4 實例9 135 2.6 65 201.3 33.1 實例10 135 3.8 57 208.4 38.2 實例11 135/130 0.15 89 220.9 19.0 實例12 135 0.15 89 233.3 21.8 比較例1 90 0.15 89 182.1 107.7 比較例2 135 6.5 51 234.3 184.7 比較例3 135 5.2 59 221.8 165.5 比較例4 155 0.15 89 215.5 63.2 比較例5 125 6.5 51 226.1 173.0 【圖式簡單說明】 圖1是表示本發明的研磨墊上所設置的溝槽的上表面 形狀的一例的圖。 圖2是表示本發明的研磨墊上所設置的溝槽的剖面形 狀的一例的圖。 圖3是表示本發明的研磨墊上所設置的溝槽的剖面形 狀的一例的圖。 圖4是表示本發明的研磨墊上所設置的溝槽的剖面形 狀的一例的圖。 圖5是表示本發明的研磨墊上所設置的溝槽的剖面形 狀的一例的圖。 23 201242714 ~r λ 圖6是表示本發明的研磨墊上所設置的溝槽的剖面形 狀的一例的圖。 【主要元件符號說明】 1 :研磨墊 2 :格子狀溝槽 10 :研磨層 11 :研磨面 12 :側面 13 :溝槽底 14 :溝槽 20 :緩衝層 α:傾斜角度 24

Claims (1)

  1. 201242714 七、申請專利範園·· 1. 一種研磨墊,其至少具有研磨層與緩衝層,並且其 研磨面上具有溝槽,上述研磨面和上述溝槽的與上述研磨' 面連接的侧面所成的角度的至少一方為度以上、15〇 度以下,上述缓衝層的應變常數為7·3χΐ(Τ6 pm/j>a以上、 4.4χ1〇-4μηι/ρα 以下。 2. 如申請專利範圍第1項所述之研磨墊,其中上述緩 衝層的應變常數為3,〇χΐ〇-4μιη/Ρ&以下。 3. 如申請專利範圍第1項所述之研磨墊,其中上述緩 衝層的應變常數為1.5χ1〇-4μιη/Ρ&以下。 4·如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之研 磨墊,其中上述研磨面的上述溝槽的圖案為格子狀。 25
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