TW202402452A - 研磨墊及研磨加工物之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明為一種研磨墊，其係具有研磨層、與設置在該研磨層的開口之端點檢出窗口，在以拉伸模式、頻率1.6Hz、30～55℃及浸水狀態的條件進行之動態黏彈性測定，在40℃之前述端點檢出窗口的儲藏彈性率E’w40、與在40℃之前述研磨層的儲藏彈性率E’p40之比(E’p40/E’w40)為0.70～3.00。

Description

研磨墊及研磨加工物之製造方法
本發明係有關於研磨墊及使用有此之研磨加工物之製造方法。
在半導體製造步驟中，於絕緣膜成膜後之平坦化或金屬配線之形成過程中，係使用有化學機械研磨(CMP)。作為在化學機械研磨中所要求之其中一個重要的技術，係存在有檢測出研磨製程是否完成的研磨終點檢出。例如，相對於作為目標研磨終點的過度研磨或研磨不足，係會直接導致製品不良。因此，在化學機械研磨中，係有必要藉由研磨終點檢出來對於研磨量作嚴格的管理。
化學機械研磨係為複雜的製程，起因於研磨裝置之運轉狀態或消耗品(漿料、研磨墊、修整器等)的品質或者是在研磨過程中之歷時性的狀態之參差之影響，研磨速度(研磨速率)係會改變。進而，近年來，在半導體製造步驟中所要求的殘膜厚之精確度、面內均一性係變得日益嚴苛。基於這般的事情，具有充分之精確度的研磨終點檢出係變得更加困難。
作為研磨終點檢出之主要的方法，係周知有光學式終點檢出方式、力矩終點檢出方式、渦電流終點檢出方式等等，在光學式終點檢出方式中，係藉由通過被設置在研磨墊上的透明之窗用構件來對於晶圓照射光，並對於反射光進行監控，而進行終點檢出。
作為使用這般的光學式終點檢出方式之研磨墊，例如，在專利文獻1中，係揭示有下述一般之發明，其之目的，係在於提供一種能夠抑制對漿料積存於窗用構件之溝內並提升研磨速度之檢出精確度的研磨墊，並在具有墊本體與被一體性地形成於該墊本體之一部分處的透明之窗用構件之研磨墊中，使用將窗用構件的表面與墊本體的材質相比較，為研削性高者。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2002-001647號公報
發明欲解決之課題
然而，若是如同專利文獻1般，而使研磨層與端點檢出窗口的特性有所相異，則例如，端點檢出窗口的部分係會較研磨層而更快地被研磨並成為凹陷，漿料和研磨屑係成為容易積存於該處，而會有導致缺點(表面缺陷)之產生的情形。又，當端點檢出窗口的部分為較研磨層而更慢地被研磨的情況時，隨著研磨之進行，端點檢出窗口係會成為凸部，並導致產生缺點，而會有使被研磨物的面品位降低的可能性。
本發明係鑑於上述問題點而完成者，以提供一種具有端點檢出窗口並且亦難以產生缺點而能夠得到面品位優異之被研磨物的研磨墊以及使用該研磨墊之研磨加工物之製造方法作為目的。 用以解決課題之手段
本發明者們為了解決上述問題而進行了努力研究。其結果，係發現到：藉由使端點檢出窗口與研磨層之黏彈性具有指定的關係，可解決上述問題點，而終至完成本發明。
亦即，本發明係如以下。 [1] 一種研磨墊，其係具有研磨層、與設置在該研磨層的開口之端點檢出窗口， 在以拉伸模式、頻率1.6Hz、30～55℃及浸水狀態的條件進行之動態黏彈性測定，在40℃之前述端點檢出窗口的儲藏彈性率E’w40、與在40℃之前述研磨層的儲藏彈性率E’p40之比(E’p40/E’w40)為0.70～3.00。 [2] 如[1]所記載之研磨墊，其中，在前述動態黏彈性測定，在50℃之前述端點檢出窗口的儲藏彈性率E’w50、與在50℃之前述研磨層的儲藏彈性率E’p50之比(E’p50/E’w50)為0.70～5.00。 [3] 如[1]或[2]所記載之研磨墊，其中，在前述動態黏彈性測定，在30℃之前述端點檢出窗口的損失係數tanδw30、與在30℃之前述研磨層的損失係數tanδp30之差(|tanδw30-tanδp30|)為0.05～0.30。 [4] 如[1]～[3]中任一項所記載之研磨墊，其中，在前述動態黏彈性測定，在40℃之前述端點檢出窗口的損失係數tanδw40、與在40℃之前述研磨層的損失係數tanδp40之差(|tanδw40-tanδp40|)為0.05～0.40。 [5] 如[1]～[4]中任一項所記載之研磨墊，其中，在前述動態黏彈性測定，在50℃之前述端點檢出窗口的損失係數tanδw50、與在50℃之前述研磨層的損失係數tanδp50之差(|tanδw50-tanδp50|)為0.05～0.50。 [6] 如[1]～[5]中任一項所記載之研磨墊，其中，前述端點檢出窗口包含聚胺基甲酸酯樹脂WI，前述聚胺基甲酸酯樹脂WI包含源自脂肪族異氰酸酯之構成單位。 [7] 如[1]～[6]中任一項所記載之研磨墊，其中，前述研磨層包含聚胺基甲酸酯樹脂P，前述聚胺基甲酸酯樹脂P包含源自芳香族異氰酸酯之構成單位。 [8] 如[1]～[7]中任一項所記載之研磨墊，其中，前述研磨層包含分散在前述研磨層中之中空微粒子。 [9] 一種研磨加工物之製造方法，其係具有：於研磨漿料的存在下，使用如[1]～[8]中任一項所記載之研磨墊，研磨被研磨物，而得到研磨加工物之研磨步驟、與在該研磨中以光學式終點檢出方式進行終點檢出之終點檢出步驟。 發明效果
根據本發明，可提供一種具有端點檢出窗口，並且難以產生缺點，可得到面品位優異之被研磨物的研磨墊及使用該研磨墊之研磨加工物之製造方法。
以下，如有必要雖一邊參照圖面，一邊對於本發明之實施的形態(以下稱為「本實施形態」)，進行詳細說明，但本發明並非被限定於此，於不脫離該要旨的範圍，各式各樣的變形為可能。尚，圖面中，對同一要素賦予同一符號，重複之說明則省略。又，上下左右等之位置關係除非另有說明，係定為根據圖面所示之位置關係者。進而，圖面之尺寸比率並非被限定於圖示之比率者。
1.研磨墊 本實施形態之研磨墊係具有研磨層、與設置在該研磨層的開口之端點檢出窗口，在以拉伸模式、頻率1.6Hz、30～55℃及浸水狀態的條件進行之動態黏彈性測定，在40℃之前述端點檢出窗口的儲藏彈性率E’w40、與在40℃之前述研磨層的儲藏彈性率E’p40之比(E’p40/E’w40)為0.70～3.00。
藉此，在研磨時，由於研磨層與端點檢出窗口的動態黏彈性特性成為更接近者，即使在對研磨層埋設異種構件之端點檢出窗口的情況下，亦能更加抑制於被研磨物的表面產生缺點(表面缺陷)。因此，可得到面品位優異之被研磨物。
於圖1表示本實施形態之研磨墊的概略透視圖。如圖1所示，本實施形態之研磨墊10係具有聚胺基甲酸酯薄片之研磨層11、與端點檢出窗口12，如有必要亦可於與研磨面11a為相反側具有緩衝層13。
於圖2～3表示在圖1之端點檢出窗口12之周邊的剖面圖。如圖2～3所示，亦可於研磨層11與緩衝層13之間設置接著層14，又，亦可於緩衝層13的表面，設置用以與圖4之台22貼合之接著層15。本實施形態之研磨墊的研磨面11a如圖2所示，除了為平坦之外，如圖3所示，亦可為形成溝16之凹凸狀。溝16可單獨或併用複數個同心圓狀、格子狀、放射狀等之各式各樣形狀的溝形成。
1.1.端點檢出窗口 端點檢出窗口係設置在聚胺基甲酸酯薄片的開口之透明的構件，在光學式之終點檢出，為成為來自膜厚檢出感測器之光的透過路者。在本實施形態，端點檢出窗口雖為圓形，但如有必要亦可定為正方形、長方形、多角形、橢圓形等之形狀。
在本實施形態，從藉由調整在研磨時之端點檢出窗口與研磨層的磨耗度等，並過剩研磨端點檢出窗口或研磨層的一側，抑制於非研磨物產生缺點(表面缺陷)的觀點來看，規定端點檢出窗口與聚胺基甲酸酯薄片的儲藏彈性率E’之比。
1.1.1.動態黏彈性 在本實施形態之端點檢出窗口及研磨層的儲藏彈性率E’，可藉由以拉伸模式、頻率1.6Hz、30～55℃及浸水狀態的條件進行之動態黏彈性測定求出。尚，在本實施形態，除非另有規定時，動態黏彈性測定係以浸水狀態進行作為前提。
於漿料與研磨墊接觸之研磨步驟，研磨面有浸水狀態。由此可知，在本實施形態，在相當於研磨時之溫度的40℃，規定在浸水狀態之端點檢出窗口及研磨層的動態黏彈性之比。更具體而言，在以拉伸模式、頻率1.6Hz、30～55℃及浸水狀態的條件進行之動態黏彈性測定，規定在40℃之端點檢出窗口的儲藏彈性率E’w40、與在40℃之研磨層的儲藏彈性率E’p40之比(E’p40/E’w40)。
比(E’p40/E’w40)為0.70～3.00，較佳為0.80～2.50，更佳為0.90～2.00。比(E’p40/E’w40)藉由為上述範圍內，由於在研磨時之端點檢出窗口及研磨層的特性類似，更加提昇所得之被研磨物的面品位。藉此，對在研磨時之被研磨物(工件)的接觸狀態更加良化，又，抑制研磨屑之經常性的推壓附著，並抑制划痕的發生。
在上述浸水狀態的動態黏彈性測定，在50℃之端點檢出窗口的儲藏彈性率E’w50、與在50℃之研磨層的儲藏彈性率E’p50之比(E’p50/E’w50)較佳為0.70～5.00，更佳為0.80～4.00，再更佳為0.90～3.00。比(E’p50/E’w50)藉由為上述範圍內，由於在研磨時之端點檢出窗口及研磨層的特性類似，有更加提昇所得之被研磨物的面品位的傾向。
在上述浸水狀態的動態黏彈性測定，在30℃之端點檢出窗口的損失係數tanδw30、與在30℃之研磨層的損失係數tanδp30之差(|tanδw30-tanδp30|)較佳為0～0.30，更佳為0.05～0.30，再更佳為0.05～0.20。
在上述浸水狀態的動態黏彈性測定，在40℃之端點檢出窗口的損失係數tanδw40、與在40℃之研磨層的損失係數tanδp40之差(|tanδw40-tanδp40|)較佳為0～0.40，更佳為0.05～0.40，再更佳為0.05～0.30。
在上述浸水狀態的動態黏彈性測定，在50℃之端點檢出窗口的損失係數tanδw50、與在50℃之研磨層的損失係數tanδp50之差(|tanδw50-tanδp50|)較佳為0～0.50，更佳為0.05～0.50，再更佳為0.05～0.40。
差(|tanδw30-tanδp30|)、差(|tanδw40-tanδp40|)、差(|tanδw50-tanδp50|)藉由分別為上述範圍內，由於在研磨時之端點檢出窗口及研磨層的特性類似，有更加提昇所得之被研磨物的面品位的傾向。
在浸水狀態之端點檢出窗口的在40℃之儲藏彈性率E’w40較佳為6.0～50×10 7Pa，更佳為8.0～40×10 7Pa，再更佳為10～30×10 7Pa。
在浸水狀態之端點檢出窗口的在50℃之儲藏彈性率E’w50，較佳為2.0～40×10 7Pa，更佳為3.0～30×10 7Pa，再更佳為4.0～20×10 7Pa。
在浸水狀態之端點檢出窗口的在40℃之tanδw40較佳為0.1～0.7，更佳為0.1～0.6，再更佳為0.1～0.5。
在浸水狀態之端點檢出窗口的在50℃之tanδw50，較佳為0.1～0.6，更佳為0.1～0.5，再更佳為0.1～0.4。
E’w40、E’w50、tanδw40及tanδw50藉由分別為上述範圍內，由於在研磨時之端點檢出窗口及研磨層的特性類似，有更加提昇所得之被研磨物的面品位的傾向。
對於動態黏彈性測定的測定條件，雖並非被特別限制者，但可藉由在實施例所記載的條件測定。
1.1.3.構成材料 構成端點檢出窗口之材料若為可用作窗之透明的構件，雖並未特別限定，但例如可列舉聚胺基甲酸酯樹脂WI、聚氯化乙烯基樹脂、聚偏二氟乙烯樹脂、聚醚碸樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚四氟乙烯樹脂等。其中，較佳為聚胺基甲酸酯樹脂WI。藉由使用這般的樹脂，可更容易調整上述動態黏彈性特性、透明性，可更加提昇面品位。
聚胺基甲酸酯樹脂WI可藉由聚異氰酸酯與多元醇合成，包含源自聚異氰酸酯之構成單位與源自多元醇之構成單位。
1.1.3.1.源自聚異氰酸酯之構成單位 源自聚異氰酸酯之構成單位，雖並未特別限定，但例如可列舉源自脂環族異氰酸酯之構成單位、源自脂肪族異氰酸酯之構成單位及源自芳香族異氰酸酯之構成單位。其中，聚胺基甲酸酯樹脂WI較佳為包含脂環族異氰酸酯及/或源自脂肪族異氰酸酯之構成單位，更佳為包含源自脂肪族異氰酸酯之構成單位。藉此，容易將動態黏彈性特性調整在上述範圍內，除了更加提昇透明性之外，有更加提昇面品位的傾向。
作為脂環族異氰酸酯，雖並未特別限定，但例如可列舉4,4’-亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)(氫化MDI)、伸環己基-1,2-二異氰酸酯、伸環己基-1,4-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。
作為脂肪族異氰酸酯，雖並未特別限定，但例如可列舉六亞甲基二異氰酸酯(HDI)、五亞甲基二異氰酸酯(PDI)、四亞甲基二異氰酸酯、伸丙基-1,2-二異氰酸酯、伸丁基-1,2-二異氰酸酯、三亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯等。
作為芳香族異氰酸酯，雖並未特別限定，但例如可列舉伸苯基二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)、二甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI)。
1.1.3.2.源自多元醇之構成單位 作為源自多元醇之構成單位，雖並未特別限定，但例如可列舉分子量未滿300之低分子多元醇、與分子量300以上之高分子多元醇。
作為低分子多元醇，雖並未特別限定，但例如可列舉乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊烷二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、2,5-己烷二醇、二丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊烷二醇、三環癸烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇等之具有2個羥基之低分子多元醇；甘油、己烷三醇、三羥甲基丙烷、異氰脲酸、赤蘚糖醇等之具有3個以上羥基之低分子多元醇。低分子多元醇可1種單獨使用，亦可併用2種以上。
其中，較佳為具有3個以上羥基之低分子多元醇，更佳為甘油。藉由使用這般的低分子多元醇，容易將動態黏彈性特性調整在上述範圍內，除了可調整磨耗量，更加提昇透明性之外，有更加提昇面品位的傾向。
源自具有3個以上羥基之低分子多元醇之構成單位的含量相對於源自聚異氰酸酯之構成單位100質量份，較佳為7.5～30質量份，更佳為10～25質量份，再更佳為12.5～20質量份。源自具有3個以上羥基之低分子多元醇之構成單位的含量藉由為上述範圍內，容易將動態黏彈性特性調整在上述範圍內，除了更加提昇透明性之外，有更加提昇面品位的傾向。
又，高分子作為多元醇，雖並未特別限定，但例如可列舉聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚醚聚碳酸酯多元醇、聚胺基甲酸酯多元醇、環氧基多元醇、植物油多元醇、聚烯烴多元醇、丙烯酸多元醇，及乙烯基單體改性多元醇。高分子多元醇可1種單獨使用，亦可併用2種以上。
尚，高分子多元醇之數平均分子量較佳為300～3000，更佳為500～2500。藉由使用這般的高分子多元醇，有容易將動態黏彈性特性調整在上述範圍內的傾向。
其中，較佳為聚醚多元醇，更佳為聚(氧基四亞甲基)甘醇。藉由使用這般的高分子多元醇，容易將動態黏彈性特性調整在上述範圍內。又，除了更加提昇透明性之外，有更加提昇窗之耐變黃性的傾向。
源自聚醚多元醇之構成單位的含量相對於源自聚異氰酸酯之構成單位100份，較佳為60～130質量份，較佳為65～120質量份，更佳為70～110質量份。源自聚醚多元醇之構成單位的含量藉由為上述範圍內，容易將動態黏彈性特性調整在上述範圍內，除了更加提昇透明性之外，有更加提昇窗之耐變黃性的傾向。
又，作為多元醇，較佳為併用低分子多元醇與高分子多元醇，更佳為併用具有3個以上羥基之低分子多元醇與聚醚多元醇。藉此，容易將動態黏彈性特性調整在上述範圍內，除了更加提昇透明性之外，有更加提昇窗之耐變黃性的傾向。
從上述觀點來看，聚醚多元醇的含量相對於具有3個以上羥基之低分子多元醇1份，較佳為2.0～15.0份，更佳為3.0～12.5份，再更佳為4.0～9.0份。
1.2.研磨層 本實施形態的研磨層具有埋設端點檢出窗口之開口。開口的位置雖並未特別限制，但較佳為設置在對應設置在台22之膜厚檢出感測器23之半徑方向的位置。又，開口之數雖並未特別限制，但較佳為貼在台22之研磨墊10進行一周旋轉時，以窗複數次通過膜厚檢出感測器23上的方式，於同樣之半徑方向的位置具有複數個。
作為研磨層的態樣，雖並未特別限制，但例如可列舉於樹脂之發泡成形體、無發泡成形體、纖維基材含浸樹脂之樹脂含侵基材等。
於此，所謂樹脂之發泡成形體，係指由不具有纖維基材、指定之樹脂所構成之發泡體。發泡形狀雖並未特別限制，但例如可列舉球狀氣泡、略球狀氣泡、淚型氣泡，或是各氣泡部分性的連結之連續氣泡等。
又，所謂樹脂之無發泡成形體，係指由不具有纖維基材、指定之樹脂所構成之無發泡體。所謂無發泡體，係指具有如上述之氣泡者。在第1實施形態，於薄膜等之基材之上，如附著硬化性組成物並使其硬化者，亦包含在樹脂之無發泡成形體。更具體而言，藉由陰唇塗佈機(Labia coater)法、小徑凹版塗佈機法、反轉輥塗機法、轉移輥塗機法、吻塗機法、模塗機法、絲網印刷法、噴灑塗佈法等形成之樹脂硬化物，亦包含在樹脂之無發泡成形體。
進而，所謂樹脂含侵基材，係指於纖維基材含浸樹脂所得者。於此，作為纖維基材，雖並未特別限制，但例如可列舉織布、不織布、針織面料等。
1.2.1.動態黏彈性 在浸水狀態之研磨層的在40℃之儲藏彈性率E’p40較佳為10～40×10 7Pa，更佳為15～35×10 7Pa，再更佳為20～30×10 7Pa。
在浸水狀態之研磨層的在50℃之儲藏彈性率E’p50較佳為50～35×10 7Pa，更佳為10～30×10 7Pa，再更佳為15～25×10 7Pa。
在浸水狀態之研磨層的在40℃之tanδp40較佳為0.01～0.25，更佳為0.03～0.20，再更佳為0.05～0.15。
在浸水狀態之研磨層的在50℃之tanδp50較佳為0.01～0.25，更佳為0.03～0.20，再更佳為0.05～0.15。
E’ p40、E’ p50、tanδ p40及tanδ p50藉由分別為上述範圍內，由於在研磨時之端點檢出窗口及研磨層的特性類似，有更加提昇所得之被研磨物的面品位的傾向。
1.2.2.聚胺基甲酸酯薄片 在以下，作為研磨層之一例，例示聚胺基甲酸酯薄片。作為構成聚胺基甲酸酯薄片之聚胺基甲酸酯樹脂P，雖並未特別限制，但例如可列舉聚酯系聚胺基甲酸酯樹脂、聚醚系聚胺基甲酸酯樹脂，及聚碳酸酯系聚胺基甲酸酯樹脂。此等可1種單獨或組合2種以上使用。
作為這般的聚胺基甲酸酯樹脂P，可藉由聚異氰酸酯與多元醇合成，尤其是以胺基甲酸酯預聚物與硬化劑的反應物較佳。於此，胺基甲酸酯預聚物可藉由聚異氰酸酯與多元醇合成。以下，對於構成聚胺基甲酸酯樹脂P之聚異氰酸酯、多元醇及硬化劑進行記載。
1.2.2.1.源自聚異氰酸酯之構成單位 源自聚異氰酸酯之構成單位雖並未特別限定，但例如可列舉源自脂環族異氰酸酯之構成單位、源自脂肪族異氰酸酯之構成單位，及源自芳香族異氰酸酯之構成單位。其中，較佳為芳香族異氰酸酯，更佳為2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)。
作為脂環族異氰酸酯、脂肪族異氰酸酯及芳香族異氰酸酯，可例示與在上述端點檢出窗口所例示者為相同者。
1.2.2.2.源自多元醇之構成單位 作為源自多元醇之構成單位，雖並未特別限定，但例如可列舉分子量未滿300之低分子多元醇、與分子量300以上之高分子多元醇。其中，較佳為至少使用低分子多元醇，較佳為併用低分子多元醇與高分子多元醇。
低分子多元醇及高分子作為多元醇，可例示與在上述端點檢出窗口所例示者為相同者。其中，作為低分子多元醇，較佳為具有2個羥基之低分子多元醇，更佳為二乙二醇。又，作為高分子多元醇，較佳為聚醚多元醇，更佳為聚(氧基四亞甲基)甘醇。
1.2.2.3.硬化劑 作為硬化劑，雖並未特別限定，但例如可列舉聚胺與多元醇。硬化劑可1種單獨使用，亦可併用2種以上。
作為聚胺，雖並未特別限定，但例如可列舉乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺等之脂肪族聚胺；異佛爾酮二胺、二環己基甲烷-4,4’-二胺等之脂環族聚胺；3,3’-二氯-4,4’-二胺基二苯基甲烷(MOCA)、4-甲基-2,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2-甲基-4,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷等之芳香族聚胺等。
其中，較佳為使用芳香族聚胺，更佳為使用3’-二氯-4,4’-二胺基二苯基甲烷(MOCA)。
作為多元醇，可例示與在上述端點檢出窗口所例示之多元醇為相同者。其中，較佳為高分子多元醇，更佳為聚醚多元醇，再更佳為聚丙二醇。
1.2.2.4.中空微粒子 上述研磨層較佳為包含分散在該研磨層中之中空微粒子。具體而言，上述聚胺基甲酸酯薄片較佳為包含聚胺基甲酸酯樹脂P、與分散在該聚胺基甲酸酯樹脂P中之中空微粒子之發泡聚胺基甲酸酯薄片。這般的聚胺基甲酸酯薄片成為具有源自中空微粒子的獨立氣泡者，有容易將上述動態黏彈性特性調整在上述範圍內的傾向。
中空微粒子可使用市售者，亦可使用藉由由常法合成所得者。作為中空微粒子之外殼的材質，雖並未特別限制，但例如可列舉聚乙烯基醇、聚乙烯基四氫吡咯酮、聚(甲基)丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚乙二醇、聚羥基醚壓克力(Acrylite)、馬來酸共聚物、聚環氧乙烷、聚胺基甲酸酯、丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物、氯化乙烯-乙烯共聚物等。
中空微粒子的形狀並未特別限定，例如可為球狀及略球狀。又，中空微粒子為膨脹性氣球的情況下，可以未膨脹的狀態使用，亦可以膨脹的狀態使用。
聚胺基甲酸酯薄片所包含之中空微粒子的平均粒徑，較佳為5～200μm，更佳為5～80μm，再更佳為5～50μm，特佳為5～35μm。平均粒徑藉由為上述範圍內，有容易將動態黏彈性特性調整在上述範圍內的傾向。尚，平均粒徑可藉由雷射繞射式粒度分布測定裝置(例如SPECTRIS(股)製、Mastersizer-2000)等測定。
1.3.其他 本實施形態之研磨墊可於與研磨層的研磨面為相反側具有緩衝層，於研磨層與緩衝層之間，或於並非緩衝層的研磨層側的面(貼合在研磨機的面)，可具有接著層。此情況下，於緩衝層與接著層，定為於與位於研磨層之端點檢出窗口的場所為相同的場所具有開口者。
2.研磨墊之製造方法 作為本實施形態之研磨墊之製造方法，雖並未特別限定，但例如具有藉由於固定成為端點檢出窗口之窗用構件的模具，填充構成研磨層之樹脂組成物並使其硬化，得到埋設窗用構件之樹脂塊之步驟、與藉由切片所得之樹脂塊，得到於開口具有端點檢出窗口之聚胺基甲酸酯薄片之步驟，如有必要亦可修整處理所得之聚胺基甲酸酯薄片的研磨面。
尚，進行切片時之溫度較佳為70～100℃。又，在修整處理之溫度較佳為20～30℃。
3.研磨加工物之製造方法 本實施形態之研磨加工物之製造方法係具有：於研磨漿料的存在下，使用上述研磨墊，研磨被研磨物，得到研磨加工物之研磨步驟、與於該研磨中，以光學式終點檢出方式進行終點檢出之終點檢出步驟。
3.1.研磨步驟 研磨步驟可為一次磨光(lapping)研磨(粗磨光)，亦可為二次磨光(精密磨光)，可為一次拋光(polishing)(粗拋光)，亦可為二次拋光(精密拋光) ，亦可為兼備此等研磨者。尚，於此，所謂「磨光」，係指使用粗研磨粒，以比較高的速度研磨，所謂「拋光」，係指使用微細研磨粒，以比較低的速度為了提高表面品位而研磨。
其中，本實施形態之研磨墊較佳為使用在化學機械研磨(CMP)。以下，雖將化學機械研磨作為例，說明本實施形態之研磨物之製造方法，但本實施形態之研磨物之製造方法並非被限定於以下。
作為被研磨物，雖並未特別限定，但例如可列舉半導體裝置、電子零件等之材料、尤其是Si基板(矽晶圓)、SiC(碳化矽)基板、GaAs(砷化鎵)基板、玻璃、硬碟或LCD(液晶顯示器)用基板等之薄型基板(被研磨物)。尤其是可列舉具有W(鎢)或Cu(銅)等之金屬配線的半導體裝置。
作為研磨方法，可使用以往公知之方法，並未特別限定。例如，首先，係將被保持在以與研磨墊相對向的方式而被作了配置的保持定盤上之被研磨物，朝向研磨面側而作推壓附著，並且一面從外部供給漿料，一面使研磨墊及/或保持定盤旋轉。研磨墊與保持定盤，係以互為相異之旋轉速度而可朝向相同方向旋轉亦可朝向相異方向旋轉。又，被研磨物，在研磨加工中，係亦可一面在框部之內側而移動(自轉)一面被進行研磨加工。
漿料係因應於被研磨物或研磨條件等，而亦可包含有水、以過氧化氫作為代表的氧化劑等之化學成分、添加劑、研磨粒(研磨粒子，例如，SiC、SiO 2、Al 2O 3、CeO 2)等。
3.2.終點檢出步驟 本實施形態之研磨加工物之製造方法在上述研磨步驟，具有以光學式終點檢出方式進行終點檢出之終點檢出步驟。作為藉由光學式終點檢出方式之終點檢出方法，具體而言，可使用以往公知之方法。
於圖4表示光學式終點檢出方式之終點檢出方法的示意圖。此示意圖係表示對於將以頂環21而保持的晶圓W，一邊流動有漿料24一邊推壓被貼附在台22上之研磨墊10上，削去晶圓W表面之凹凸膜並平坦化的化學機械研磨製程。研磨裝置20係為了在進行平坦化的同時亦終點檢出指定之膜厚，以良好精確度來結束製程，而在台22處搭載監控膜厚之膜厚檢出感測器23。膜厚檢出感測器23，例如，係對於晶圓W之研磨面而照射光，並藉由對於其之反射光之分光強度特性進行測定･解析，而能夠檢出研磨終點。
更具體而言，膜厚檢出感測器23可透過端點檢出窗口12，對晶圓W表面入射光，並藉由檢出於在晶圓W上之膜(晶圓表面)處所反射之光、與在晶圓W上之膜與晶圓之基板之間的界面處所反射之光之間之相位差所產生的反射強度之強弱，檢出膜厚變化。 實施例
以下，將本發明使用實施例及比較例，更具體說明。本發明並非因以下之實施例而有任何限定者。尚，「份」係定為意指質量份。
[製造例1：端點檢出窗口1] 使4,4’亞甲基雙(環己基異氰酸酯)100份、與數平均分子量1000之聚(氧基四亞甲基)甘醇(PTMG)90.6份及甘油16.7份進行反應，而得到成為端點檢出窗口4之透明的構件。
[製造例2：端點檢出窗口2] 使4,4’亞甲基雙(環己基異氰酸酯)100份、與數平均分子量1000之聚(氧基四亞甲基)甘醇(PTMG)103.6份及甘油15.9份進行反應，而得到成為端點檢出窗口2之透明的構件。
[製造例3：端點檢出窗口3] 此4,4’亞甲基雙(環己基異氰酸酯)100份、與數平均分子量650之聚(氧基四亞甲基)二醇(PTMG)78.6份及甘油4.5份、與乙二醇10.5份進行反應，而得到成為端點檢出窗口3之透明的構件。
[實施例1] 於使2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)、數平均分子量650之聚(氧基四亞甲基)二醇(PTMG)、數平均分子量1000之聚(氧基四亞甲基)二醇(PTMG)及二乙二醇(DEG)反應而成之NCO當量420之胺基甲酸酯預聚物100份，添加混合殼部分由丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物所構成，未膨脹之中空微粒子(平均粒徑：8.5μm)2.9份，而得到胺基甲酸酯預聚物混合液。將所得之胺基甲酸酯預聚物混合液置入第1液槽，於60℃保溫。又，與第1液槽不同，作為硬化劑，係將3,3’-二氯-4,4’-二胺基二苯基甲烷(亞甲基雙-o-氯苯胺)(MOCA)28.0份放入第2液槽，於120℃加熱熔融並混合，而得到進而進行減壓脫泡所得之硬化劑熔融液。
接著，將第1液槽、第2液槽的個別液體從具備2個注入口之混合機的個別注入口注入，進行攪拌混合，而得到混合液。
而且，將所得到的混合液，對於預先設置如上述進行所得之端點檢出窗口1之模框而進行注模，並以30分鐘、80℃使其一次硬化。將所形成之塊狀的成形物從模框而拔出，並在烤箱以120℃、4小時進行二次硬化，而得到胺基甲酸酯樹脂塊。將所得之胺基甲酸酯樹脂塊放冷至25℃為止。
然後，再度在烘箱以120℃加熱5小時後，實施切片處理，並對於經切片之面，如有必要實施研削(buff)處理，而得到發泡聚胺基甲酸酯薄片。在所得之聚胺基甲酸酯薄片之背面，貼上雙面膠帶，並貼合緩衝層，進而在緩衝層表貼上雙面膠帶，藉由此，而得到研磨墊。
[實施例2] 除了取代端點檢出窗口1，改使用於上述製造例2製作之端點檢出窗口2之外，其他藉由與實施例1相同的操作，而得到實施例2之研磨墊。
[比較例1] 除了取代端點檢出窗口1，改使用於上述製造例3製作之端點檢出窗口3之外，其他藉由與實施例1相同的操作，而得到比較例1之研磨墊。
[動態黏彈性測定] 根據下述條件，進行聚胺基甲酸酯薄片的動態黏彈性測定。首先，於溫度23℃之水中浸漬聚胺基甲酸酯薄片3天。將所得之聚胺基甲酸酯薄片作為樣品使用，並以水中(浸水狀態)進行動態黏彈性測定。尚，端點檢出窗口之樣品尺寸定為縱5cm×橫0.5cm×厚度0.13cm，研磨層之樣品尺寸定為縱5cm×橫0.5cm×厚度0.13cm。 (測定條件) 測定裝置           ：RSA G2(TA儀器公司製) 試驗長               ：1cm 樣品之前處理      ：於溫度23℃之水保持3天 試驗模式            ：拉伸 頻率                  ：1.6Hz 溫度範圍            ：30～55℃ 昇溫速度            ：0.3℃/min 形變範圍            ：0.10% 初荷重               ：300g 測定間隔            ：200point/℃
[面品位確認試驗] 將研磨墊於研磨裝置的指定位置透過具有丙烯酸系接著劑之雙面膠帶設置，並對於Cu膜基板，在下述條件實施研磨加工。 (研磨條件) 研磨機               ：F-REX300X(荏原製作所公司製) Disk                  ：A188(3M公司製) 旋轉數               ：(定盤)85rpm、(頂環)86rpm 研磨壓力            ：3.5psi 研磨劑溫度         ：20℃ 研磨劑吐出量      ：200ml/min 研磨劑               ：CSL-9044C(FUJIMI CORPORATION公司製)(CSL-9044C原液：使用純水=重量比1：9之混合液) 被研磨物                        ：Cu膜基板 研磨時間                        ：60秒 墊啟用運轉(pad break)      ：35N 10分 調節(conditioning)            ：Ex-situ、35N、4掃描
對於上述研磨加工後之被研磨物第10枚以後至第50枚，使用表面檢査裝置(KLATencor公司製、Surfscan SP2XP)之高感度測定模式，檢出並評估大小成為155nm以上之缺點(表面缺陷)。根據缺點(表面缺陷)之確認結果，評估面品位。
尚，表中之「比p/w」係表示在相同溫度的端點檢出窗口的儲藏彈性率E’w與研磨層的儲藏彈性率E’p之比，或端點檢出窗口之tanδw與研磨層之tanδp之比。例如，根據表1，實施例1之比(E’p40/E’w40)為0.95，實施例2之比(E’p40/E’w40)為1.62，比較例1之比(E’p40/E’w40)為4.90。
又，表中之「差|p-w|」表示在相同溫度之端點檢出窗口的儲藏彈性率E’w與研磨層的儲藏彈性率E’p之差，或端點檢出窗口之tanδw與研磨層之tanδp之差。例如，根據表1，實施例1之差(|tanδw30-tanδp30|)為0.07，實施例2之差(|tanδw30-tanδp30|)為0.12，比較例1之差(|tanδw30-tanδp30|)為0.34。 產業上之可利用性
本發明之研磨墊作為適合使用在研磨半導體晶圓等之墊，具有產業上之可利用性。
10:研磨墊 11:研磨層 11a:研磨面 12:端點檢出窗口 13:緩衝層 14,15:接著層 16:溝 20:研磨裝置 21:頂環 22:台 23:膜厚檢出感測器 24:漿料 W:晶圓
[圖1]為本實施形態之研磨墊的概略透視圖。 [圖2]為本實施形態之研磨墊的端點檢出窗口部分之概略剖面圖。 [圖3]為本實施形態之研磨墊的端點檢出窗口部分之其他態樣的概略剖面圖。 [圖4]表示CMP所搭載之膜厚控制系統之概略圖。

Claims (9)

  1. 一種研磨墊，其係具有研磨層、與設置在該研磨層的開口之端點檢出窗口，在以拉伸模式、頻率1.6Hz、30～55℃及浸水狀態的條件進行之動態黏彈性測定，在40℃之前述端點檢出窗口的儲藏彈性率E’w40、與在40℃之前述研磨層的儲藏彈性率E’p40之比(E’p40/E’w40)為0.70～3.00。
  2. 如請求項1之研磨墊，其中，在前述動態黏彈性測定，在50℃之前述端點檢出窗口的儲藏彈性率E’w50、與在50℃之前述研磨層的儲藏彈性率E’p50之比(E’p50/E’w50)為0.70～5.00。
  3. 如請求項1之研磨墊，其中，在前述動態黏彈性測定，在30℃之前述端點檢出窗口的損失係數tanδw30、與在30℃之前述研磨層的損失係數tanδp30之差(|tanδw30-tanδp30|)為0.05～0.30。
  4. 如請求項1之研磨墊，其中，在前述動態黏彈性測定，在40℃之前述端點檢出窗口的損失係數tanδw40、與在40℃之前述研磨層的損失係數tanδp40之差(|tanδw40-tanδp40|)為0.05～0.40。
  5. 如請求項1之研磨墊，其中，在前述動態黏彈性測定，在50℃之前述端點檢出窗口的損失係數tanδw50、與在50℃之前述研磨層的損失係數tanδp50之差(|tanδw50-tanδp50|)為0.05～0.50。
  6. 如請求項1之研磨墊，其中，前述端點檢出窗口包含聚胺基甲酸酯樹脂WI，前述聚胺基甲酸酯樹脂WI包含源自脂肪族異氰酸酯之構成單位。
  7. 如請求項1之研磨墊，其中，前述研磨層包含聚胺基甲酸酯樹脂P，前述聚胺基甲酸酯樹脂P包含源自芳香族異氰酸酯之構成單位。
  8. 如請求項1之研磨墊，其中，前述研磨層包含分散在前述研磨層中之中空微粒子。
  9. 一種研磨加工物之製造方法，其係具有：於研磨漿料的存在下，使用如請求項1～8中任一項之研磨墊，研磨被研磨物，而得到研磨加工物之研磨步驟、與在該研磨中，以光學式終點檢出方式進行終點檢出之終點檢出步驟。
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