TW201512490A - 硏磨墊及其製造方法 - Google Patents

硏磨墊及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201512490A
TW201512490A TW103122631A TW103122631A TW201512490A TW 201512490 A TW201512490 A TW 201512490A TW 103122631 A TW103122631 A TW 103122631A TW 103122631 A TW103122631 A TW 103122631A TW 201512490 A TW201512490 A TW 201512490A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
polishing
polishing pad
resin
mass
polishing cloth
Prior art date
Application number
TW103122631A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI622687B (zh
Inventor
Futoshi Kashiwada
Kenichi Koike
Shin Tokushige
Original Assignee
Fujibo Holdings Inc
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 Fujibo Holdings Inc filed Critical Fujibo Holdings Inc
Publication of TW201512490A publication Critical patent/TW201512490A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI622687B publication Critical patent/TWI622687B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • H01L21/02002Preparing wafers
    • H01L21/02005Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008Multistep processes
    • H01L21/0201Specific process step
    • H01L21/02013Grinding, lapping
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System 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
    • H01L21/322Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
    • H01L21/3221Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections of silicon bodies, e.g. for gettering

Abstract

本發明提供一種研磨墊及其製造方法,該研磨墊係含有在研磨布基體含浸聚氨酯樹脂及碳化矽而成之含樹脂研磨布者,前述碳化矽之粒徑在0.2至3.0μm之範圍內,而且在含樹脂研磨布中,相對於研磨布基體100質量份係含有60至500質量份之範圍內的前述碳化矽。

Description

研磨墊及其製造方法
本發明係關於研磨墊及其製造方法。尤其是關於矽晶圓內面研磨用之研磨墊及其製造方法。
製造半導體裝置時,必須進行薄化至100微米以下之薄化加工、應力消除(應力消除是指去除因研磨對晶圓研磨面所產生之傷害),同時,必需形成吸雜層(吸雜是指由環境中捕捉汙染金屬離子)。
以往,吸雜層係藉由使用固定磨粒型研磨墊或研磨石之乾式研磨形成。例如,專利文獻1揭示藉由使用固定磨粒研磨半導體晶圓內面,而形成成為金屬不純物的吸雜位置之應變層。又,專利文獻2揭示藉由將粒徑4μm以下之鑽石磨粒以結合材固定而成之研磨石研磨半導體裝置內面而進行吸雜加工之方法。專利文獻3揭示藉由以分散有平均粒徑為5μm以下之磨粒的研磨構件研磨晶圓內面而適宜賦予吸雜層之加工方法。
但是,專利文獻1至3中所使用之研磨石等皆不使用漿液而研磨半導體晶圓(乾式研磨),故藉由該等 乾式研磨而形成吸雜層時,有研磨時產生粉塵之缺點。又,使用專利文獻3之研磨構件時,在形成吸雜之前步驟必須進行研磨或蝕刻並進行薄化加工、應力消除,在作業效率或成本上有所問題。
另一方面,作為非乾式研磨法而是濕式研磨法所使用之研磨墊,例如專利文獻4揭示在發泡聚氨酯中含有磨粒與鹼性粒子之研磨墊。該研磨墊係使用純水作為研磨液而在晶圓內面形成吸雜層。
但是,專利文獻4所述之研磨墊係由發泡聚氨酯所構成者,具有獨立氣泡,因此有因研磨屑等而容易引起阻塞之問題。又,發泡聚氨酯所使用之樹脂硬度高,故有薄化晶圓容易破裂之缺點。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2005-72150號公報
專利文獻2:日本特開2005-317846號公報
專利文獻3:日本特開2007-242902號公報
專利文獻4:日本特開2010-225987號公報
本發明係有鑑於以往技術之上述問題點而研究者,目的為提供一種可進行矽晶圓內面研磨(薄化加工、應力消除)與形成吸雜層之研磨墊。
本案之發明人等針對上述課題,尤其對於利用研磨布之研磨墊精心研究結果發現,在含有於研磨布基體含浸樹脂與碳化矽而成之含樹脂研磨布之研磨墊中,藉由使用特定粒徑之碳化矽,可獲得可進行矽晶圓內面薄化加工、應力消除,並可形成吸雜層之研磨墊,從而完成本發明。
亦即,本發明提供以下項目。
<1>.一種研磨墊,係含有在研磨布基體含浸聚氨酯樹脂及碳化矽而成之含樹脂研磨布者,前述碳化矽之粒徑(以下,在此所述粒徑是指中位徑)在0.2至3.0μm之範圍內,而且在含樹脂研磨布中,相對於研磨布基體100質量份係含有60至500質量份之範圍內的前述碳化矽。
<2>.如上述<1>所述之研磨墊,其係用以將半導體晶圓內面進行濕式研磨者。
<3>.如上述<1>或<2>所述之研磨墊,其中,在含樹脂研磨布中,相對於研磨布基體100質量份係含有10至500質量份之範圍內的聚氨酯樹脂。
<4>.如上述<1>至<3>中任一項所述之研磨墊,其中,研磨布基體為不織布。
<5>.如上述<1>至<4>中任一項所述之研磨墊,其中,含樹脂研磨布中,在與研磨面相反側的面貼合有緩衝層。
<6>.一種研磨墊之製造方法,係製造上述<1>至<5>中任一 項所述之研磨墊者,係包括:調製含有聚氨酯樹脂及碳化矽之聚氨酯樹脂溶液的步驟;在研磨布基體含浸聚氨酯樹脂溶液的步驟;及將含浸聚氨酯樹脂溶液之研磨布基體浸漬於凝固液,使聚氨酯樹脂凝固的步驟。
根據本發明可提供可研磨矽晶圓內面與形成吸雜層之研磨墊。
<<研磨墊>>
本發明之研磨墊係含有在研磨布基體含浸聚氨酯樹脂及碳化矽(SiC)而成之含樹脂研磨布者(以下有時候稱為研磨層),其特徵為:前述碳化矽之粒徑在0.2至3.0μm之範圍,且在含樹脂研磨布中,相對於研磨布基體100質量份,含有60至500質量份之範圍內的前述碳化矽。
(粒徑)
本說明書及申請專利範圍中,碳化矽之「粒徑」表示中位徑。
本發明之研磨墊所使用之碳化矽係粒徑在0.2至3.0μm之範圍。碳化矽之粒徑較佳為0.25至1.5μm,更佳為0.3至1.0μm,又更佳為0.3至0.8μm。
若碳化矽之粒徑在上述範圍內,則能夠不對晶圓造成傷害而形成矽晶格之缺陷,可形成吸雜性能充分之吸雜層。
(摻配比)
本發明之研磨墊,在含樹脂研磨布中,相對於研磨布基體100質量份含有碳化矽60至500質量份之範圍。碳化矽相對於研磨布基體100質量份較佳為含有60至500質量份之範圍,更佳為含有80至400質量份之範圍,又更佳為含有90至350質量份之範圍。
若碳化矽的質量比在上述範圍內,則可以充分密度形成矽晶格之缺陷,可形成具有吸雜性能之吸雜層。
本發明之研磨墊,在含樹脂研磨布中,相對於研磨布基體100質量份較佳為含有聚氨酯樹脂10至500質量份之範圍,更佳為含有30至300質量份之範圍,又更佳為含有80至250質量份之範圍。
若聚氨酯樹脂的質量比在上述範圍內,碳化矽、纖維被樹脂包埋,在研磨加工中脫落少,可得良好之研磨狀態。
(研磨布基體)
製造本發明研磨墊所使用之研磨布基體,可舉出不織布、織物、編織物等。以容易調整物性的觀點來看較佳為不織布。
不織布並無特別限定,可為天然纖維(包括改質纖維)、合成纖維等所製造之不織布。例如可使用聚酯纖維、聚醯胺纖維、丙烯酸系纖維、維綸(vinylon)等合成纖維;綿、麻等天然纖維;嫘縈(rayon)、三醋酸酯等再生纖維素 纖維,若考慮防止在製造步驟中因為吸收DMF等有機溶媒或水等洗淨液而使原料纖維膨潤,或是考慮原料纖維之均一性、量產性,較佳為使用不具有吸水(液)性之聚酯纖維等合成纖維。
又,樹脂纖維之纖度較佳為0.1至50d(丹尼,denier),更佳為1至20d。樹脂纖維之纖維長度較佳為20至100mm,更佳為30至80mm。
研磨布基體之密度較佳為0.05至0.30g/cm3之範圍,更佳為0.1至0.25g/cm3之範圍。若研磨布基體之密度在上述範圍內,則聚氨酯樹脂容易附著於纖維,纖維成分對於研磨特性所造成之不良影響較少。
(聚氨酯樹脂)
本發明研磨墊材料之聚氨酯樹脂的種類並無特別限制,可因應使用目的從各種聚氨酯樹脂中選擇。例如可使用聚酯系、聚醚系、或聚碳酸酯系樹脂之1種或2種以上。
聚酯系樹脂,可舉出乙二醇或丁二醇等與己二酸等之聚酯多元醇,與二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯等二異氰酸酯之聚合物。聚醚系樹脂,可舉出聚四亞甲基醚二醇或聚丙二醇等聚醚多元醇與二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯等異氰酸酯之聚合物。聚碳酸酯系樹脂,可舉出聚碳酸酯多元醇與二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯等異氰酸酯之聚合物。該等樹脂可使用DIC股份有限公司製商品名「CRISVON」、三洋化成工業股份有限公司製商品名「SANPRENE」、大日精化工業股份有限公司製商品名「RESAMINE」等可從市場 獲得之樹脂,也可自行製造具有所求特性之樹脂。
該等之中特佳為化學安定性高之聚醚系聚氨酯樹脂。
(模數)
聚氨酯樹脂較佳為具有3至70MPa之樹脂模數,更佳為25至60MPa。若樹脂模數在上述範圍內則碳化矽之保持性優異,且因樹脂之自我崩解性而使研磨特性安定。
樹脂模數為樹脂硬度之指標,將無發泡樹脂片延伸100%時(伸長為原長度之2倍時)所施加荷重除以剖面積的值(以下有時候稱為100%模數)。該值越高係表示為硬的樹脂。
(其他成分)
本發明研磨墊中的含樹脂研磨布,在不妨礙本發明效果下可含有上述成分以外之其他成分。其他成分可舉出高級醇、聚醚系衍生物、脂肪酸、脂肪酸鹽、纖維素衍生物、陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性界面活性劑、非離子性界面活性劑、石蠟、有機聚矽氧、碳、有機顏料、無機顏料、抗氧化劑等。其他成分在研磨布中,相對於研磨布基體100質量份較佳為含有20質量份以下之比例,更佳為含有5質量份以下之比例。
<研磨墊之物性> (密度)
本發明之研磨墊中,含浸聚氨酯樹脂及碳化矽而成之含樹脂研磨布的密度較佳為0.20至1.00g/cm3之範圍,更佳為0.30至0.65g/cm3之範圍。若含樹脂研磨布的密度在 上述範圍內,則可獲得適當之研磨材物性,在研磨加工中可抑制墊的磨耗並維持良好的研磨特性。
(A硬度)
本說明書及專利請求範圍中,A硬度表示根據JISK7311所測定的值。
本發明之研磨墊中,含樹脂研磨布之A硬度較佳為50至85度,更佳為60至80度。若A硬度在上述範圍內則為適度硬質故容易造成傷痕,可減少研磨不一致或碎屑的產生。
(壓縮率)
本說明書及專利請求範圍中,壓縮率是研磨墊柔軟度之指標。
壓縮率可依照日本工業規格(JISL1021),使用肖伯(Schopper)型厚度測定器(加壓面:直徑1cm之圓形)求得。具體而言係如下所述。
從無荷重狀態施加初荷重30秒後,測定厚度t0,接著從厚度t0之狀態施加最終荷重5分鐘後,測定厚度t1。壓縮率可由壓縮率(%)=100×(t0-t1)/t0之式算出(初荷重為100g/cm2,最終荷重為1120g/cm2)。
本發明研磨墊之壓縮率(%)較佳為0.5至20%,更佳為1.0至11.0%。壓縮率若在上述範圍內,則晶圓對於研磨墊的接觸安定,可獲得良好研磨特性。
(壓縮彈性率)
本說明書及專利請求範圍中,壓縮彈性率是研磨墊對 於壓縮變形之復原容易度的指標。
壓縮彈性率可根據日本工業規格(JISL1021),使用肖伯型厚度測定器(加壓面:直徑1cm之圓形)求得。具體而言係如下所述。
從無荷重狀態施加初荷重30秒後,測定厚度t0,接著從厚度t0之狀態施加最終荷重5分鐘後,測定厚度t1。接著從厚度t1之狀態除去所有荷重並放置5分鐘(無荷重狀態)後,再度施加初荷重30秒後,測定厚度t0’。壓縮彈性率可由壓縮彈性率(%)=100×(t0’-t1)/(t0-t1)之式算出(初荷重為100g/cm2,最終荷重為1120g/cm2)。
本發明研磨墊之壓縮彈性率(%)較佳為20至100%,更佳為40至90%。若壓縮彈性率在上述範圍內,則可減少研磨負荷造成墊的變形,可保持研磨特性安定之狀態。
(厚度)
本發明之研磨墊中,含樹脂研磨布之厚度並無特別限制,例如可為0.5至10.0mm左右。
<<其他層>>
本發明之研磨墊中,在與研磨被研磨物之面(研磨面)相反側的面可貼合其他層(下層、支撐層)。其他層的種類無特別限定,例如可貼合緩衝層。
本說明書及專利請求範圍中,緩衝層是代表A硬度與研磨層相等或較小的層。藉由設置緩衝層可緩和平台之硬度或平坦性所造成的影響,可防止每個工作件與研磨面之接觸不均勻。因此可延長研磨墊的耐用期間,並可防止碎 屑(工作件周邊部缺陷)。
緩衝層的材料可使用樹脂含浸不織布、合成橡膠、聚乙烯泡棉、聚氨酯泡棉等。
緩衝層之厚度並無特別限定,較佳為0.1至10mm,更佳為0.5至3mm左右,如此可不受研磨機構之機械的限制,且可充分減少研磨平台之影響。
研磨墊形成複層構造時,複數層彼此可使用雙面膠帶或接著劑等,視需要可一邊加壓一邊接著、固定。此時所使用之雙面膠帶或接著劑並無特別限制,可從該技術領域公知之雙面膠帶或接著劑中任意選擇使用。
(用途)
本發明之研磨墊可適合使用作為濕式研磨對象物(被研磨物)之研磨墊。本說明書及專利請求範圍中,濕式研磨是指使用漿液或水等進行研磨加工之研磨方法,係與不使用漿液或水等而使研磨墊與對象物(被研磨物)直接接觸進行研磨加工之乾式研磨明確區別。
本發明之研磨墊尤其適合使用作為將矽晶圓、SiC、GaAs、GaN等半導體晶圓、藍寶石等化合物系晶圓的內面(在此,內面是指晶圓中與形成半導體元件的面相反側的面)進行濕式研磨之研磨墊。
本發明所使用之碳化矽其處理性非常差(機械研磨性高、分散性差、沈降速度快、廢液處理困難)。因此,例如,將含有碳化矽作為磨粒之漿液滴於以往之研磨墊,在半導體晶圓內面形成吸雜時,必需提高機械負荷以 提升碳化矽之分散性。但是若提高機械負荷,則在漿液通過管等運送至研磨墊表面之間,碳化矽會研磨管等的機械表面,會因裝置摩耗而產生污染。又,因碳化矽沈降速度快,故有操作本身較為困難之問題。
在發泡聚氨酯型研磨墊內添加碳化矽時也會產生相同的問題。亦即,在發泡聚氨酯型研磨墊中必需將碳化矽與高黏度樹脂混合,故會使碳化矽的分散性更差。因此,為了提高分散性而提升機械負荷,會容易產生因碳化矽造成之機械摩耗。其結果會使研磨墊中產生污染,對研磨及形成吸雜造成不良影響。
另一方面,在本發明研磨墊中碳化矽係包含於研磨布中,故不會產生碳化矽用於漿液中時的問題。亦即,本發明之研磨墊係在樹脂溶液中分散有碳化矽、且在研磨布基體含浸有該樹脂溶液,故即使不提升機械負荷也可均勻分散。其結果可使因裝置摩耗而造成的污染較少。也不需要考慮碳化矽之沈降速度。再者,因具有自我崩解性,故可藉由使用修整器進行調整而再生研磨面,可長期間維持本發明之效果。
本發明之研磨墊較佳可藉由下述方法製造。
<<研磨墊之製造方法>>
本發明研磨墊之製造方法包括以下步驟:調製含有聚氨酯樹脂及碳化矽之聚氨酯樹脂溶液之步驟;在研磨布基體含浸聚氨酯樹脂溶液之步驟;以及將含浸有聚氨酯樹脂溶液之研磨布基體浸漬於凝固液中使聚氨酯樹脂凝固之步 驟。又,前述碳化矽的粒徑較佳為0.2至3.0μm之範圍。
<樹脂溶液之調製步驟>
在本調製步驟中調製含有聚氨酯樹脂及碳化矽之聚氨酯樹脂溶液。成為原料的樹脂可使用上述<<研磨墊>>一項所記載之樹脂。又,溶解樹脂之溶媒可舉出N,N-二甲基甲醯胺(DMF)、N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)、四氫呋喃(THF)、二甲基亞碸(DMSO)、丙酮、乙腈、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等及該等之混合物。該等中較佳為DMF。
碳化矽可在將樹脂溶解於溶媒前添加於溶媒,也可在將樹脂溶解於溶媒後添加。藉此可使碳化矽不會凝集而均勻分散於樹脂溶液中。
添加於溶媒之聚氨酯樹脂的量,相對於溶媒100質量份較佳為10至100質量份,更佳為10至30質量份。
添加於溶媒之碳化矽的量,相對於溶媒100質量份較佳為10至100質量份,更佳為20至70質量份。
<含浸步驟>
接著準備研磨布基體,並將該研磨布基體浸漬於聚氨酯樹脂溶液。只要可使聚氨酯樹脂溶液充分滲入研磨布基體,則浸漬處理時之溫度或時間並無特別限制,例如可以5至40℃左右浸漬1至30分鐘左右。
<凝固步驟>
接著藉由濕式凝固法使聚氨酯樹脂凝固。
濕式凝固法是指藉由以下方式進行之方法,在不織布等研磨布基體含浸樹脂溶液,並將含浸後之研磨布基體, 浸漬於相對於樹脂為貧溶媒之以水為主成分的水系凝固液,藉此使樹脂凝固再生。凝固液中,樹脂溶液附著於不織布的纖維,在該樹脂溶液表面進行樹脂溶液之溶媒(例如DMF)與凝固液之取代,藉此使樹脂在纖維表面凝固再生。
凝固液係使用水、以及水與DMF等極性溶媒之混合溶液等。其中較佳為水或水與DMF等極性溶媒之混合溶液。極性溶媒為水混和性之有機溶媒,例如可舉出DMF、DMAc、THF、DMSO、NMP、丙酮、IPA(異丙醇)、乙醇、甲醇等。又,混合溶媒中極性溶媒之濃度較佳為0.5至60質量%。
凝固液之溫度或浸漬時間並無特別限制,例如可在10至50℃浸漬30至1440分鐘。
藉由本發明之製造方法所得之研磨墊,因在研磨布基體含浸有樹脂並使其進行濕式凝固,故具有緩衝性,可防止研磨時半導體晶圓破損。
<洗淨乾燥步驟>
將以凝固浴處理使其凝固所得之研磨布基體洗淨並乾燥。
藉由洗淨處理除去聚氨酯樹脂溶液中殘留之溶媒。洗淨所使用之洗淨液可舉出水。
洗淨後將聚氨酯樹脂進行乾燥處理。乾燥處理可用以往所使用之方法,例如可在乾燥機內用60至120℃乾燥10至500分鐘左右。經過上述步驟可獲得含樹脂研磨布(研磨層)。
又,前述乾燥後,可在含樹脂研磨布之片面或兩面進行拋光處理或削波處理步驟。
<<半導體晶圓之研磨(形成吸雜層)>>
藉由本發明之研磨墊研磨半導體晶圓內面及形成吸雜層,例如在研磨裝置分別設置本發明之研磨墊及半導體晶圓,將研磨劑滴於研磨墊,並一邊將半導體晶圓壓於研磨墊一邊研磨半導體晶圓,藉此可統整為1步驟而進行。研磨劑可使用膠質氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、鑽石、氮化硼、碳化矽等分散液。
又,除了上述方法以外,也可使用膠質氧化矽、氧化鋁等研磨劑及本發明之研磨墊進行薄化及應力消除後,將研磨劑變更為水等使形成吸雜層。該方法中,可使用1種類之研磨墊連續進行半導體晶圓內面之研磨及吸雜層之形成。
實施例
藉由以下步驟製造研磨墊。
<<製造研磨墊>>
藉由以下步驟製造比較例1及實施例1至5及比較例1至3之研磨墊。
<I.製造研磨層>
(1)準備不織布(纖維名:聚酯,纖度:3d,纖維長:51mm)(密度:0.104g/cm3)。
(2)準備含有磨粒之聚氨酯樹脂溶液,係在DMF溶解熱可塑性聚醚系聚氨酯樹脂(100%模數:47MPa)而成之溶液中添 加作為磨粒之SiC者。此外,實施例1至5及比較例1至3中所使用樹脂溶液之DMF、聚氨酯樹脂、SiC的質量比係如表1、2所述。
(3)於25℃在上述(1)之不織布含浸(2)之含有磨粒之聚氨酯樹脂溶液3分鐘。其後使用水作為凝固液,在18℃進行濕式凝固60分鐘後,洗淨、乾燥而得研磨層。
<II.製造緩衝層>
(1)準備不織布(纖維名:聚酯)(纖度:3d,纖維長:51mm,密度:0.217g/cm3)。
(2)準備在DMF溶解熱可塑性聚醚系聚氨酯樹脂(100%模數:9MPa)而成之溶液。
(3)在(1)之不織布含浸(2)之聚氨酯樹脂溶液並進行濕式凝 固後,洗淨、乾燥後,為了獲得所求厚度進行拋光處理後製成緩衝層。
所得緩衝層之纖維量:樹脂量為67.8:32.2、厚度為1mm、密度為0.320g/cm3、A硬度為51度。
<III.製造研磨墊> (1)無緩衝層之研磨墊(實施例1至4及比較例1至3)
在前述I所得研磨層之片面黏貼雙面膠帶,作為實施例1至4及比較例1至3之研磨墊。
(2)有緩衝層之研磨墊(實施例5)
將前述I、II所得研磨層與緩衝層積層並以雙面膠帶固定,在緩衝層之與研磨層接著的面之相反側的面黏貼雙面膠帶,作為實施例5之研磨墊。
如此進行而獲得實施例1至5及比較例1至3之研磨墊。各實施例及比較例中研磨層之SiC磨粒之粒度及粒徑、各成分之質量比例、以及厚度,係示於表5至6。
<<物性>>
實施例1至5及比較例1至3之研磨墊的密度、A硬度、壓縮率、壓縮彈性率、厚度示於表5至6。此外,實施例5之壓縮率及壓縮彈性率係在貼合研磨層與緩衝層之狀態下測定。除此之外係測定研磨層單獨之各物性值。
(密度g/cm3)
切出特定尺寸大小之試料並測定重量(g),從尺寸求體積(cm3),藉此算出密度。
(A硬度)
A硬度係根據JISK7311進行測定。
(壓縮率%)
根據JISL1021進行測定算出。
此外,初荷重為100g/cm2,最終荷重為1120g/cm2
(壓縮彈性率%)
根據JISL1021進行測定算出。
此外,初荷重為100g/cm2,最終荷重為1120g/cm2
(厚度)
根據日本工業規格(JISK6505)所記載之厚度測定方法,測定研磨墊之厚度。亦即,測定對於研磨墊厚度方向施加初加重480g/cm2之荷重時之研磨墊厚度。將研磨墊切為長10cm×寬10cm的3片,使用針盤量規(dial gauge)計測每1片的四角落及中心部厚度,以5點之平均值為1片之厚度。研磨墊之平均厚度為分別測定3片厚度之平均值。
<<評價>>
使用實施例1至5及比較例1至3之研磨墊,並使用以下之研磨方法評價研磨速率、傷痕密度及有無缺陷傷痕。其結果示於表5至6。
(研磨方法)
於研磨裝置(不二越機械工業股份有限公司製:MCP-150X)裝設矽晶圓、研磨墊,並一邊將研磨劑滴於研磨墊一邊研磨。
研磨劑係使用CONPOL80(Fujimi Incorporated股份有 限公司製)與水以3:7混合者,並花費1分鐘將200ml滴於研磨墊。平台旋轉速度為80rpm。以加壓頭將矽晶圓壓於研磨墊之壓力為300g/cm2。此外,矽晶圓係使用6吋(直徑152.4mm),研磨時間為10分鐘。
接著於# 200之鑽石修整器將墊表面稍微修整(dressing),使用純水在1分鐘滴下200ml於研磨墊。以與上述相同條件處理形成吸雜層。
此外,雖為了賦予更均一之吸雜層而如前述以純水進行研磨,但根據要求吸雜層之程度不同也可省略前述純水之研磨。
(研磨速率)
使用分析用電子天秤(A&D股份有限公司製GH-300)計測研磨前後矽晶圓之質量差,將該值除以Si密度(g/cm3)與表面積(cm2)之積,再將該值改為μm後除以研磨時間,而算出研磨速率(μm/min),根據下述表3之基準進行評價。
(傷痕密度及有無缺陷傷痕)
以光學顯微鏡(進行暗視野鏡檢,放大倍率200倍),依照下述表4之基準用目視判定研磨後矽晶圓之表面。
此外,賦予吸雜層之晶圓雖然外觀似通常鏡面,但可藉由對晶圓照光而確認傷痕,缺陷傷痕則即使不照光也可確認。因此,傷痕密度之傷痕係指可藉由照光而確認之傷痕,缺陷傷痕係指不照光也可確認之傷痕。
從表5及表6明顯可知,相對於不織布100質量份碳化矽含有60至500質量份之比例以外的情形,研磨速率低且未確認到適於吸雜層之傷痕密度(比較例2至 3)。又,相對於不織布100質量份碳化矽含有60至500質量份之比例時,若粒徑不在0.2至3.0μm之範圍則會產生缺陷傷痕(比較例1)。
另一方面,相對於不織布100質量份,粒徑0.2至3.0μm之碳化矽含有60至500質量份之比例的本發明之研磨墊,係研磨速率高且確認到適於吸雜層之傷痕密度。又,不存在有缺陷傷痕(實施例1至5)。
(產業上之可利用性)
根據本發明可提供可研磨矽晶圓內面並形成吸雜層之研磨墊。因此在產業上非常有用。

Claims (6)

  1. 一種研磨墊,係含有在研磨布基體含浸聚氨酯樹脂及碳化矽而成之含樹脂研磨布者,前述碳化矽之粒徑在0.2至3.0μm之範圍內,而且在含樹脂研磨布中,相對於研磨布基體100質量份係含有60至500質量份之範圍內的前述碳化矽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之研磨墊,其係用以將半導體晶圓內面進行濕式研磨者。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之研磨墊,其中,在含樹脂研磨布中,相對於研磨布基體100質量份係含有10至500質量份之範圍內的聚氨酯樹脂。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之研磨墊,其中,研磨布基體為不織布。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之研磨墊,其中,含樹脂研磨布中,在與研磨面相反側的面貼合有緩衝層。
  6. 一種研磨墊之製造方法,係製造如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之研磨墊者,係包括:調製含有聚氨酯樹脂及碳化矽之聚氨酯樹脂溶液的步驟;在研磨布基體含浸聚氨酯樹脂溶液的步驟;及將含浸聚氨酯樹脂溶液之研磨布基體浸漬於凝固液,使聚氨酯樹脂凝固的步驟。
TW103122631A 2013-07-02 2014-07-01 硏磨墊及其製造方法 TWI622687B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013139041 2013-07-02
JP2013-139041 2013-07-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201512490A true TW201512490A (zh) 2015-04-01
TWI622687B TWI622687B (zh) 2018-05-01

Family

ID=52143772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103122631A TWI622687B (zh) 2013-07-02 2014-07-01 硏磨墊及其製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10213895B2 (zh)
JP (1) JP6324958B2 (zh)
KR (1) KR102295440B1 (zh)
CN (1) CN105359258B (zh)
TW (1) TWI622687B (zh)
WO (1) WO2015002199A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI721153B (zh) * 2016-05-19 2021-03-11 日商迪思科股份有限公司 吸附性的評價方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR1008955B (el) * 2015-08-13 2017-02-22 Παναγιωτα Γεωργιου Τσουτη Αποτριχωτικος τροχος
EP3334564B1 (en) * 2015-08-14 2023-11-15 M Cubed Technologies Inc. Method for deterministic finishing of a chuck surface
JP6717706B2 (ja) * 2015-08-26 2020-07-01 株式会社東京精密 ウェハの表面処理装置
JP6641197B2 (ja) * 2016-03-10 2020-02-05 株式会社荏原製作所 基板の研磨装置および研磨方法
JP6843553B2 (ja) * 2016-08-24 2021-03-17 株式会社東京精密 ウェハの表面処理方法
JP6698475B2 (ja) * 2016-08-24 2020-05-27 株式会社東京精密 ウェハの表面処理装置
JP6843554B2 (ja) * 2016-08-26 2021-03-17 株式会社東京精密 ウェハの表面処理装置
JP6963075B2 (ja) * 2016-08-26 2021-11-05 株式会社東京精密 ウェハの表面処理装置
JP2018056384A (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 株式会社ディスコ デバイスウエーハの加工方法
JP6829037B2 (ja) * 2016-09-30 2021-02-10 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド及びその製造方法
CN108068009B (zh) * 2016-11-11 2020-11-17 富士纺控股株式会社 研磨垫及其制造方法、以及研磨物的制造方法
JP6868454B2 (ja) * 2017-04-21 2021-05-12 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド及びその製造方法
JP6846284B2 (ja) * 2017-05-29 2021-03-24 株式会社ディスコ シリコンウエーハの加工方法
CN110524441A (zh) * 2019-07-31 2019-12-03 陈祉序 一种弹性砂带及其制备方法以及打磨机器
CN115613351A (zh) * 2022-11-09 2023-01-17 宜兴市伟业印染有限公司 一种抑菌防辐射的复合涤纶染色布及制备工艺

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001332517A (ja) 2000-05-22 2001-11-30 Okamoto Machine Tool Works Ltd 基板の化学機械研磨方法
JP2002154050A (ja) * 2000-11-20 2002-05-28 Toray Ind Inc 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
JP3617665B2 (ja) * 2001-01-29 2005-02-09 三菱住友シリコン株式会社 半導体ウェーハ用研磨布
US20050276967A1 (en) * 2002-05-23 2005-12-15 Cabot Microelectronics Corporation Surface textured microporous polishing pads
JP2004358584A (ja) 2003-06-03 2004-12-24 Fuji Spinning Co Ltd 研磨布及び研磨加工方法
JP2005072150A (ja) 2003-08-21 2005-03-17 Sumitomo Mitsubishi Silicon Corp 片面鏡面ウェーハおよびその製造方法
JP4878738B2 (ja) 2004-04-30 2012-02-15 株式会社ディスコ 半導体デバイスの加工方法
US20060099891A1 (en) 2004-11-09 2006-05-11 Peter Renteln Method of chemical mechanical polishing, and a pad provided therefore
US20060046064A1 (en) 2004-08-25 2006-03-02 Dwaine Halberg Method of improving removal rate of pads
WO2006026343A1 (en) 2004-08-25 2006-03-09 J.H. Rhodes, Inc. Polishing pad and methods of improving pad removal rates and planarization
US20090017729A1 (en) 2004-08-25 2009-01-15 Jh Rhodes Company, Inc. Polishing pad and methods of improving pad removal rates and planarization
US20060046627A1 (en) 2004-08-25 2006-03-02 Peter Renteln Method of improving planarization of urethane polishing pads, and urethane polishing pad produced by the same
JP4871617B2 (ja) 2006-03-09 2012-02-08 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
JP2010225987A (ja) 2009-03-25 2010-10-07 Disco Abrasive Syst Ltd ウェーハの研磨方法及び研磨パッド
JP5385653B2 (ja) * 2009-03-25 2014-01-08 株式会社アドマテックス 研磨用パッド及び研磨方法
JP2011235419A (ja) * 2010-05-12 2011-11-24 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 研磨パッドの製造方法
JP2012223875A (ja) * 2011-04-22 2012-11-15 Toray Coatex Co Ltd 研磨パッド

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI721153B (zh) * 2016-05-19 2021-03-11 日商迪思科股份有限公司 吸附性的評價方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102295440B1 (ko) 2021-08-27
CN105359258A (zh) 2016-02-24
US10213895B2 (en) 2019-02-26
CN105359258B (zh) 2018-09-25
JPWO2015002199A1 (ja) 2017-02-23
US20160136779A1 (en) 2016-05-19
TWI622687B (zh) 2018-05-01
WO2015002199A1 (ja) 2015-01-08
JP6324958B2 (ja) 2018-05-16
KR20160027084A (ko) 2016-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI622687B (zh) 硏磨墊及其製造方法
KR100909140B1 (ko) 반도체웨이퍼의 제조방법 및 웨이퍼
KR102178213B1 (ko) 연마 패드 및 연마 방법
CN101745852A (zh) 磁盘用玻璃衬底及其制造方法
FR3020296A1 (fr) Feutre de polissage mecano-chimique
CN107398779A (zh) 一种晶圆的精抛光方法
FR3043001A1 (fr) Procede de polissage mecano-chimique, tampon de polissage correspondant et son procede de production
CN1814410A (zh) 研磨片材及其制造方法与抛光装置
CN113414705B (zh) 一种大尺寸双层柔性抛光垫及制备方法与应用
JP2013182952A (ja) 研磨パッド及びその製造方法
JP6494375B2 (ja) 研磨パッド
JP6626694B2 (ja) 研磨パッド及びその製造方法
JPWO2018012468A1 (ja) 研磨体およびその製造方法
JP3843545B2 (ja) 研磨用成形体、それを用いた研磨用定盤及び研磨方法
JP6868454B2 (ja) 研磨パッド及びその製造方法
JP6829037B2 (ja) 研磨パッド及びその製造方法
JP6859056B2 (ja) 研磨パッド及びその製造方法
Zhu et al. Preparation and evaluation of hydrophilic fixed abrasive pad
JP6800617B2 (ja) 研磨パッド及びその製造方法、並びに、研磨物の製造方法
JP6806515B2 (ja) 研磨パッド及びその製造方法
JP2008288240A (ja) SiC結晶研磨方法
JP5371662B2 (ja) 保持パッド
JP7481143B2 (ja) 研磨パッド、その製造方法、及び研磨加工物の製造方法
JP2018167388A (ja) 研磨パッド
JP3578975B2 (ja) シリコンウエハの高速鏡面研磨方法