TW561541B - Polishing pad for CMP, method for polishing substrate using it and method for producing polishing pad for CMP - Google Patents

Polishing pad for CMP, method for polishing substrate using it and method for producing polishing pad for CMP Download PDF

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Masanobu Habiro
Yasuhito Iwatsuki
Hirokazu Hiraoka
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Description

561541 A7 B7 五、發明説明(1 ) 1. 技術領域 本發明係有關使用於半導體元件製造技術的化學機械 硏磨(C Μ P)方法,及硬碟製造技術有關的硏磨方法等化學機 械硏磨(CMP)用硏磨墊,使用該硏磨墊之基板的硏磨方法及 磨墊的製造法。 2. 先行技術 現在超級大規模集體電路,有朝向高實裝密度的傾向 ,種種的細微加工技術已硏究、開發。設計規則業已抵半 微米的指令,爲能滿足如此嚴密的細微化要求開發技術的 一項爲CMP(化學機械硏磨)技術。此項技術係有關半導體裝 置的製造步驟,施與曝光之層已完全平坦,可減輕曝光技 術的負擔,收率可安定化,例如,成爲進行層間絕緣膜、 BPSG膜的平坦化、淺溝分離等必須之技術。 向來,半導體裝置的製造步驟,作爲電漿 一 CVD(Chemical Vapor Deposition,化學蒸鍍法)、低壓一 CVD等的方法所形成的氧化膜等的無機絕緣膜的平坦化的硏 磨方法,已形成需要硏磨膜的基板押壓於硏磨墊上,硏磨 劑由硏磨膜及硏磨墊之間供給,轉動基板或硏磨墊進行。 此時,硏磨墊一般使用發泡聚氨基甲酸乙酯系,無機 絕緣膜的硏磨不能維持充分的硏磨速度,又,同時硏磨中 有關的硏磨粒子等而發生氧化膜表面的硏磨傷亦爲大問題 。通常使用發泡或非發泡墊時,爲減低硏磨傷,硏磨墊的 低硬度的表面有其效果,材料爲硬度低時,半導體裝置的 __________________ -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、言 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 561541 A7 _____B7 五、發明説明(2 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 製作進行凹凸的平坦化有效率的問題。由此,硏磨墊的材 質雖採用對減低硏磨傷及提高平坦性兩者能妥協的材質硬 度,硏磨傷的解除並不充分。 3. 發明揭示 本發明係提供有關半導體元件製造步驟之層間絕緣、 BPSG膜、淺溝分離用絕緣膜等的平坦化相關的技術,氧化 矽膜等的被硏磨物高速有效率的進行凹凸的平坦化,同時 可減低基板上發生硏磨傷的硏磨墊及基板的硏磨方法。又 ,本發明係提供上述硏磨墊的製造法。 本發明係由彈性物表面具有機纖維層的CMP硏磨劑用墊 ’層間絕緣、BPSG膜、淺溝分離用絕緣膜等的平坦化相關 的技術,發見高速進行氧化矽膜的硏磨,同時減低基板上 的硏磨傷的發生。 即,本發明係有關對基板或已形成硏磨膜的基板硏磨 年目_的硏磨墊,其表面露出有機纖維狀態爲特徵的硏磨墊 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,本發明係有關上述硏磨墊層合彈性係數不同的層 ’成爲多層構造爲其特徵的硏磨墊。 又’本發明係有關適用於本發明的硏磨墊的製造的硏 磨墊材料,纖維係以樹脂固定所成的板狀物,至少其一側 的表面層爲由樹脂固定的有機纖維實質上爲非多孔質質所 成爲特徵的硏磨墊材。 又,本發明係有關有利於上述硏磨墊構成的硏磨墊的 -___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 561541 A7 ___B7 五、發明説明(3 ) 製造法。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 即’本發明係有關使用由樹脂固定纖維之板狀物,至 少其一側的表面層爲由樹脂固定的有機纖維實質上爲非多 孔質質所成硏磨墊材料,此表面層的表面由機械的硏磨, 於該表面層的表面露出有機纖維的狀態爲特徵的硏磨墊的 製造法(第一製造法)。 又’本發明係使用樹脂浸漬片狀纖維基材及未浸漬片 狀纖維基材,至少有一側的表面爲配置未浸漬樹脂片狀纖 維基材層合的上述基材,以有機纖維作爲上述表面未浸漬 樹脂片狀纖維基材所成者,此等以加熱加壓成形爲一體。 如此’硏磨墊至少一側的表面爲露出有機纖維的狀態爲其 特徵的硏磨墊製造法(第二製造法)。 經濟部智慈財產局員工消骨合作社印製 又,本發明係有關使用樹脂浸漬片狀纖維基材及未浸 漬片狀纖維基材,至少有一側的表面爲配置未浸漬樹脂片 狀纖維基材層合的上述基材,以有機纖維作爲上述表面未 浸漬樹脂片狀纖維基材所成者,此等以加熱加壓成形爲一 體,形成未露出有機纖維的硏磨墊,硏磨墊配置未浸漬樹 脂片狀纖維基材側的表面以機械硏磨露出有機纖維爲特徵 的硏磨墊製造法(第三製造法)。 又,本發明係有關所定基板與本發明的硏磨墊的露出 有機纖維表面押壓接觸,硏磨劑由基板與硏磨墊中間介入 供給,基板與硏磨墊相對的摺動硏磨基板硏磨方法。 使用本發明的有機纖維形成表面的纖維層的硏磨墊硏 磨基板,可高硏磨速度進行平坦化,可謀求減低硏磨傷。 ____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 561541 A7 B7 五、發明説明(4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由以下推定此結果。高硏磨速度可考慮爲硏磨粒子於墊的 表面的纖維間及保護纖維表面的效率,與被硏磨面的接觸 率高的緣故。又,有關減低被硏磨物硏磨傷的發生,推測 硏磨傷的發生的要因之雜質或硏磨粒子中極大粒子挾持於 被硏磨物表面及有機纖維露出層之間,此雜質或粒子沈埋 於纖維束之間,免除被硏磨物的高應力接觸的緣故。 依本發明的第二製造法製造的硏磨墊,係未浸漬樹脂 的片狀纖維基材(由有機纖維構成)配置於表面而形成,表面 於形成時保持一部份由下層所滲出的樹脂,表面的樹脂含 量很少,於表面設置良好的有機纖維露出層,上述滲出於 表面的樹脂可確實的固定有機纖維的基部,可長期維持有 機纖維的露出層。 4. 圖面之簡單說明 圖1爲本發明硏磨墊一種形態的剖面圖。 符號的說明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印奴 1彈性物層 2纖維露出層 5. 發明之最佳實施形態 有關本發明,硏磨墊表面露出有機纖維的狀態,係指 由彈性物等所成的基層的至少一側的表面,有機纖維突出 而露出的狀態。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 561541 A7 ___ B7 五、發明説明(5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 有關本發明硏磨墊一種形態的彈性物表面形成極薄的 纖維露出層’以圖1來說明。圖1所示爲本發明的硏磨塾的 剖面的模式圖。由樹脂或FRP(纖維強化塑膠)所成彈性物層1 之上露出有機纖維,形成極薄的纖維露出層2。 本發明硏磨墊的構造,至少於使用時與被硏磨物接觸 的表面露出有機纖維,無其他的限制。例如,由含有機纖 維的樹脂所成的構造爲理想。露出表面的有機纖維可使用 lcm以下的長度’以3 mm以下者爲理想。例如,有機纖維 露出表面部份的纖維長度’以〜1 cm者爲理想,10// m〜3 mm者更理想,50〜500 // m者最爲理想。又露出表面 的有機纖維的纖維徑以1 mm以下者爲理想,理想爲1 “爪 〜1 mm,更理想爲10〜50/zm者。硏磨墊的全厚度以o.i〜5 mm者爲理想,0.5〜2 mm者更爲理想。 硏磨墊的表面的有機纖維的露出程度,露出上述長度 的有機纖維,以硏磨墊的表面,平均存在1支/mm2以上爲 理想,愈多愈好。又,超出上述理想露出長度的纖維,少 數混存於硏磨墊表面,例如平均1支/cm2以下亦無問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 露出表面的有機纖維的直徑,依下述材料的有機纖維的直 徑而定,有機纖維以捻搓束散亂,以更細的狀態存在亦可 〇 有機纖維爲芳族聚醯胺、聚酯、醯亞胺等的材料的有 機纖維。硏磨墊係由含樹脂的有機纖維所構造時,基層中 ,有機纖維的單纖維依所定長度切斷的短纖或短纖彈揍駿 料,各自獨立的狀態原樣存在於樹脂中亦可,以織布或不 ______ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公後) "~~' 561541 A7 B7 五、發明説明(6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 織布的形象存在於樹脂中亦可。但是,硏磨墊至少有一側 的表面,有機纖維必要自基層突出而露出。以不織布形象 的有機纖維,由樹脂確實固定,露出表面的部份呈現硏磨 墊表面良好的毛羽立狀態。硏磨墊表面以不顯出織眼者爲 理想。 作爲有機纖維,選擇芳族聚醯胺(單獨使用或作爲主纖 維使用)爲理想。其理由爲芳族聚醯胺纖維比一般的有機纖 維具高剪斷強度,硏磨墊材料表面以機械硏磨時,容易得 到良好的纖維露出狀態。又,拉力強度高,可提高硏磨墊 的耐久性延長使用壽命。更,芳族聚醯胺樹脂有對系及間 系,對系芳族聚醯胺纖維比間芳族聚醯胺纖維其纖維本身 的力學的物性値(拉力強度等)更高,選擇對系芳族聚醯胺纖 維可抑制硏磨墊的磨耗消耗延長壽命較合適。對系芳族聚 醯胺纖維比間系芳族聚醯胺纖維的吸濕性亦小,適合對具 水分的硏磨環境。作爲對系芳族聚醯胺纖維,可使用市售 的聚P-酚撐對苯二甲酸芳族聚醯胺纖維及聚P-酚撐二苯基醚 對苯二甲酸芳族聚醯胺纖維。 經濟部智慧財產局員工消贽合作社印製 又,纖維露出層(有機纖維露出表面之層)的基層,以高 彈性係數的樹脂基板等的彈性物層爲理想,僅彈性係數低 的樹脂所形成的墊,或彈性係數低的樹脂基板的表面以有 機纖維癒合所形成的墊比較,凹凸的平坦化的效率可提高 。更且爲基層的彈性物層,露出表面的有機纖維及同樣含 有機纖維的樹脂,即,以FRP製作時,由硏磨的磨耗或使用 硏磨裝置附屬的鑽石硏磨等以破壞墊表面整修處理露出消 _____-9- 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 561541 A7 __ B7 五、發明説明(7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 失的纖維,由基層的樹脂中的纖維重新露出而再生,維持 表面的纖維露出層。由此,硏磨傷及平坦性並存,並且, 可提供生產性充分的耐久性、具安定性的CMP硏磨墊。低彈 性係數的樹脂可列舉如氨基甲酸、乙烯等,高彈性係數的 樹脂可列舉如環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚苯乙烯等。 又,彈性係數相異的樹脂或FRP層層合,作爲多層構造 亦可。例如,彈性係數高的層的表面形成具有機纖維的露 出層,該層的下層爲低彈性係數的層,被硏磨物的基板的 面內的硏磨速度的分佈可得到安定的效果。 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 作爲本發明所使用的硏磨墊的材質,露出表面的有機 纖維係如上述的芳族聚醯胺、聚酯、醯亞胺等的有機纖維 ,作爲樹脂首先可使用以環氧樹脂形成板狀者。本發明的 硏磨墊的製作方法,纖維與熱硬化性樹脂予先組合爲預漬 片後’依必要的片數的預漬片,以加熱加壓成形(熱壓硬化) 形成板狀,成形的同時有機纖維露出表面,或成形後經整 修處理等的機械硏磨而露出者爲理想。作爲材料使用的有 機纖維的纖維徑(直徑)可使用1 mm以下者,以50 /z m者爲 理想。有機纖維的纖維徑理想爲1 // m〜1 mm,更理想爲10 〜50 // m °有機纖維爲能露出硏磨墊表面所使用的表面預漬 片以外的預漬片所使用的纖維,亦可使用玻璃纖維等的無 機纖維。此時,無機纖維係單纖維依所定的長度切斷的短 纖或經彈揍的短纖亦可,織布或不織布的形態者亦可。作 爲熱硬化性樹脂以雙酚A型環氧樹脂等的環氧樹脂、酚樹脂 、聚醯亞樹脂等爲理想,其中環氧樹脂爲理想。 _____ -10-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210X297公釐) 561541 A7 B7 五、發明説明(8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用如上述加熱加壓成形所得的含有機纖維的樹脂所 成的磨材料,此硏磨材料的表面以機械的硏磨使有機纖維 露出於表面形成纖維露出層,可製造成本發明的硏磨墊。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如可使用於本發明的第一製造法的硏磨材料,纖維 以樹脂固定的板狀物所成,至少一側的表面層的有機纖維 係由樹脂固定的實質上非多孔質層所成。此硏磨材料非僅 表面層而已,硏磨材料全體的有機纖維由樹脂固定,實質 上爲非多孔質者亦可。表面層(或硏磨材料全體)的有機纖維 其材質、形狀、纖維徑、纖維長至少有一樣是相異的二種 以上的有機纖維的組合所成的硏磨墊,選擇其纖維組合方 式可呈特有的效果。同樣的纖維質相對較大的纖維(徑:1.5 單尼左右,例如徑8〜16 // m)與相對較細的纖維(徑:0.1單 尼左右,例如徑0.5〜1.5# m)的組合,由於兩纖維的相互作 用,可有效確保硏磨速度及硏磨的平坦度的兩特性。前者 的纖維可寄望硏磨速度的提昇,後者的纖維可寄望確保平 坦度。例如,對系芳族聚醯胺纖維的短纖與漿料的的組合 。相對的長纖維(長度:5 mm左右,例如3〜8 mm)與相對短 的纖維(長度:1 m m左右,例如0.5〜2 m m)的組合亦可。由 採用如上述相異的有機纖維混抄所得的不織布形態可能實 現。又,改善硏磨材料的厚度方向的纖維種類時,依選擇 其纖維的組合方式可呈現特有的效果。例如,使用表面層 爲使用高彈性係數的纖維(例如芳族聚醯胺纖維),上述表面 層的中層使用低彈性係數的纖維(例如聚酯纖維)的硏磨墊, 由機械的硏磨從表面層露出高彈性係數的纖維時,使用於 _-11-__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 561541 A7 B7 五、發明説明(9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 硏磨時的應力變高的情況時,高彈性係數的表面層不易變 形,以低彈性係數的中層吸收應力,硏磨面的各硏磨速度 可一樣。作爲固定有機纖維的樹脂,可選擇種種的樹脂, 例如,可列舉熱可塑性樹脂的丙烯酸樹脂或ABS樹脂等,熱 硬化樹脂的酚樹脂或環氧樹脂或醯亞胺等。熱硬化性樹脂 比熱可塑性樹脂具高彈性係數,硏磨或整修的磨耗少,由 於耐久性優較理想。特別以接著性高的環氧樹脂爲理想。 又,表面層中有機纖維含量理想爲50重量%以上爲理想,更 理想爲70重量%〜90重量%。由,表面硏磨形成纖維露出層 時,硏磨墊的露出表面的纖維量多,減低硏磨傷的發生效 果高。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印說 使用於本發明的第一製造法的硏磨材料的表面層所使 用的有機纖維,如上述,以不織布爲理想。使用原先爲片 狀形態的有機纖維不織布的有機纖維基材的硏磨墊,該有 機纖維基材以樹脂浸漬加熱乾燥所得的預漬片層經加熱加 壓成形製造。可與電絕緣用層合板的成形同樣實施,例如 ,有機纖維基板以熱硬化性樹脂浸漬乾燥所得預漬片層挾 於被覆脫模膜的金屬製鏡面板,於熱壓機的熱板間加熱加 壓成形。預漬片層可爲一片或複數片亦可。依矽晶圓等的 被硏磨物的種類或硏磨條件,改變預漬片的片數,選擇合 適的其他纖維預漬片組合。組合的例可列舉如表層由聚醯 胺纖維基材預漬片所構成,中間層爲聚酯纖維基材所構成 的硏磨墊。 上述硏磨墊的表面層以機械的硏磨形成纖維露出層的 _-12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 561541 A7 B7 五、發明説明(1〇 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 方法,事先,以瓷輥、噴砂等硏磨硏磨墊表面使毛羽立亦 可,著裝於基板的硏磨裝置後,以上述的整修處理、即使 用鑽石硏磨石,硏削由上述板材所成的墊面的樹脂’露出 纖維的方法。亦可使用線刷、金屬括刀、塑膠刷、玻璃或 鋁瓷括膠機等。 整修處理的條件,例如使用鑽石硏磨石時,附著於鑽 石硏磨石的鑽石的粒子爲JIS-B-4 130所定的粒子徑的#60號 以上#400號以下者爲理想,更理想爲1〇〇號以上320號以下者 。整修處理時的壓力,必須依所用的硏磨機及硏磨墊材料 而定,通常爲1〜20 kPa 。整修處理時的回轉數依硏磨機 而定,例如AMAT公司的Mirra機(定盤徑:50 cm)時,使用 10〜100 1·pm最有效果。 由整修處理形成表面露出有機纖維的狀態,可預先於 基板的硏磨操作亦可,每次硏磨基板時進行亦可。又,不 經整修處理使用硏磨材料硏磨基板,由硏磨基板的同時進 行硏磨墊的磨耗,形成纖維露出層亦可。 經濟部智慧財產局員工消资合作社印災 本發明的硏磨墊’係含有機纖維及樹脂的成形材料加 熱加壓時’成形材料的構成可於加熱加壓後製造有機纖維 露出硏磨墊的表面。依此方法,無整修處理等的機械硏磨 ,硏磨墊表面可露出有機纖維。例如,樹脂或預漬片等的 FRP材料等的成形材料依熱壓成形板狀片時,成形材料的表 面以不織布形態等的有機織布押壓成形方法,轉印有機纖 維亦可。本發明的第二製造法亦爲此製造法的一理想形態 13 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公旋) 561541 A7 _____B7 五、發明説明(11 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明的第二製造法,使用樹脂浸漬片狀纖維基材及 未浸漬樹脂片狀纖維基材,至少一側的表面配置未浸漬樹 脂片狀纖維基材以上述基材層合,此等由加熱加壓成形爲 一體。此時,上述表面的未浸漬樹脂片狀纖維基材作爲構 成有機纖維者。如此,表面存在有機纖維的狀態。 此製造法所使用的樹脂浸漬片狀纖維基材及未浸漬樹 脂片狀纖維基材個別的片數並無限制,依目的之硏磨墊的 厚度適當的選擇。又,構成有機纖維的未浸漬片其一側爲 表面位置而層合者,此片狀纖維基材的層合順序亦無特別 限制。例如樹脂浸漬片狀纖維基材複數層合之上至少層合 一片未浸漬樹脂片狀基材,理想爲1〜3片,複數片的樹脂 浸漬片狀纖維基材及未浸漬樹脂片狀纖維基材交互層合亦 可〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 構成表面的有機纖維的未浸漬樹脂片狀纖維基材的下 層,使用不論浸漬樹脂、未浸漬樹脂,片狀玻璃纖維基材 等有機纖維以外的纖維片狀纖維基材亦可,更理想使用於 下層的浸漬樹脂或未浸漬片狀基材亦爲構成有機纖維者。 此時,由硏磨的磨耗或粗化表面的整修而露出消失的之有 機纖維,由下層的樹脂中的有機纖維重新露出而再生維持 表面的有機纖維的露出層。 未浸漬樹脂片狀纖維基材,係由纖維本身的融著力纖 維間接合所形成者亦可,又,使用接著劑接合纖維形成者 亦可。作爲接著劑可使用水溶性環氧樹脂膠粘劑等的環氧 樹脂等所成的接著劑。使用接著劑時,其量無特別限制’ __- 14 -___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉A4規格(210 X 297公釐) 561541 A7 B7 五、發明説明(12 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 對100重量份纖維使用3〜20重量份爲理想,更理想爲使用 5〜15重量份。又,未浸漬樹脂片狀纖維基材的單位重量以 36〜100g/m2者爲理想,55〜72 g /m2者更爲理想。 浸漬樹脂片纖維基材,爲未浸漬樹脂纖維基材以樹脂 浸漬者。浸漬樹脂片纖維基材中的纖維基材的量,爲合計 100重量份樹脂及著劑添加60〜140重量份爲理想,更理想 爲90〜120重量份。 又,未浸漬樹脂纖維基材佔全體的使用比例,考慮硏 磨墊相關的纖維含量、特別是與被硏磨物押接時表面層的 有機纖維含量而決定。依此方法,爲改變硏磨墊的有機纖 維的含量,預漬片製造時不必要改變,由改變未浸漬樹脂 纖維基材的使用比例,可變更硏磨墊的纖維含量。 有關加熱加壓,加熱溫度通常爲150〜200°C,以160〜 180°C爲理想,壓力通常爲50〜500 kPa,以200〜400 kPa爲 理想。 又,依第二製造法,不經機械硏磨,表面可形成露出 有機纖維的狀態,依必要以整修處理等的硏磨調整有機纖 維的露出狀態亦可。 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印災 又,第二製造法的步驟使用僅調整纖維含量的變更, 製造表面不露出有機纖維的硏磨墊,其表面進行以上述的 機械硏磨,形成有機纖維的露出狀態亦可。此方法爲第三 製造法,首先,使用浸漬樹脂片纖維基材及未浸漬樹脂纖 維基材,至少一側的表面配置未浸漬樹脂片狀纖維基材以 上述基材層合,作爲上述未浸漬樹脂片狀纖維基材表面構 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS〉Α4規格(210 X 297公釐) -15- 561541 A7 B7 五、發明説明(13 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成有機纖維,將此加墊加壓成爲一體’形成爲表面不露出 有機纖維的硏磨墊材料,其次,所得的硏磨墊以機械硏磨 露出有機纖維,得到本發明的硏磨墊。 本發明的基板硏磨方法,爲基板的被硏磨面以本發明 的硏磨墊的露出有機纖維的表面押接,由基板與硏磨墊之 間供給硏磨劑(CMP硏磨劑),基板與硏磨墊相對的摺動硏磨 〇 本發明所使用的CMP硏磨劑無特定者,例如分散由氧化 姉粒子與分散劑及水所成的組成物,更由添加添加劑得到 氧化鈽粒子含量0.5重量%以上20重量%以下範圍者爲理想 。氧化姉粒子之製造方法無限制,CMP硏磨劑中的氧化铈粒 子的平均粒徑以0.01 // m〜1.0// m爲理想。氧化鈽粒子的平 均粒徑低於0.01 // m時硏磨速度高低,超過1.〇 # m時被硏磨 膜容易損傷。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 作爲基板,半導體基板即形成電路元件及配線模式的 階段的半導體基板,可使用已形成電路元件階段的半導體 基板上形成氧化矽膜或氮化矽膜層的基板。此半導體基板 上形成的氧化矽膜或氮化矽膜以上述CMP硏磨劑硏磨,消解 氧化矽膜表面的凹凸,半導體基板全面普遍可成爲平滑的 面。又,可使用於淺溝分離。 硏磨的裝置無限制,可使用圓盤型硏磨裝置、線型硏 磨裝置、波型硏裝置。作爲一例如具保持半導體基板的支 撐物及貼有硏磨墊的固定盤(裝有可變更回轉數的馬達)的一 般圓盤硏磨裝置。硏磨條件無特別限制,以最適合硏磨對 16 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 561541 A7 B7 五、發明説明(14) 象者爲理想。在硏磨間,丨於漿以栗等連續供給硏磨墊。此 供給量無限制,以硏磨墊的表面經常覆蓋淤漿爲理想。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 硏磨終了後的半導體基板,於流水中充分洗淨後,使 用旋轉乾fe益等將半導體基板上附著的水分摔落後再乾燥 爲理想。 本發明的硏磨墊,非僅半導體基板上形成的氧化矽膜 而已,可硏磨具有形成所定配線的氧化矽膜、玻璃、氮化 矽等的無機絕緣膜、含聚矽、鋁、銅、鈦、氮化鈦、鎢、 鉅、氮化鉅等爲主的膜,光罩、鏡片、稜鏡等的光學玻璃 ,ITO等的無機導電膜,玻璃及結晶質材料所構成的光集體 電路•光開闢元件•光導波路、光纖的端面、閃爍器等的 光學用單晶體,固體雷射單結晶,藍色雷射led用藍寶石基 板,碳化矽、磷化鎵、砷化鎵等的半導體單晶體,磁碟用 玻璃或鋁基、磁頭等的硏磨。 6.實施例 以下由實施例說明本發明。本發明不限定於實施例而 已。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 實施例1〜2及比較例1〜3 (墊的製作) 材料爲有機纖維,準備以下物質。 [芳族聚醯胺纖維基材1] __-17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 561541 A7 B7_____ 五、發明説明(15 ) 對系芳族聚醯胺纖維短纖(纖維徑:1 2.5 // m,纖維長度 :5 mm,日本帝人製「TECRANO」)及間系芳族聚醯胺纖維 短纖(纖維徑:25 // m,纖維長度:6 mm,軟化溫度280°C, 日本帝人製「KONEX」)混紗後,以20重量%水溶性環氧樹 脂膠粘劑(玻璃轉移溫度110°C,日本大日油墨(株)製,商名 :V-COAT)的水溶液噴灑後加熱乾燥(150°C,3分鐘)作爲單 位重量70g / m2的不織布。對系芳族聚醯胺纖維短纖/間 系芳族聚醯胺纖維短纖/樹脂膠粘劑的配合重量比爲85 / 5 / 10。更進一步,此不織布由雙輥加熱輥筒間(300°C溫度 ’線壓力196 kN / m)通過加熱壓縮,得到以間系芳族聚醯 胺纖維熱融接對系芳族聚醯胺纖維成爲不織布的芳族聚醯 胺纖維基材1。上述對系芳族聚醯胺纖維具體的爲聚P-苯撐 3,4-二苯基醚對苯二甲酸醯胺纖維。 準備下列物資作爲樹脂材料。 [樹脂1] 首先,準備作爲硬化劑的脒基二胺,又,與作爲硬化 促進劑的2-乙基-4-甲基咪唑配合的雙酚A型環氧樹脂(日本 油化SHELL(株)製,商品名:EP- 828 SK)。淸漆(A)的調製, 使用100重量份雙酚A型環氧樹脂,20重量份硬化劑,0.1 重量份的硬化促進劑,40重量份作爲溶劑的甲乙基酮。 製作纖維與樹脂材料組合的層合用的預漬片。 [預漬片1] ___ -18-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
561541 A7 ____ B7 —^ I I ... . 五、發明説明(16 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以淸漆(A)浸漬芳族聚醯胺纖維維丨後,加熱乾燥(17〇c ,5分鐘)後,作爲預漬片。調整樹脂附著量使加熱加壓成 形後的厚度爲0· 1 mm。纖維的含量爲50重量%。 實施例1 15片預漬片1重疊的預漬層的兩表面配置脫模膜(50// m厚的聚丙膜)挾持於鏡面板,介入由牛皮紙層厚1 〇 mm的 襯墊,以熱壓機的熱板間加熱加壓成形(溫度175 °C,壓力 400 kKa,時間1 20分鐘),得到厚1.5 mm的層合板。上述層 合板貼附於硏磨機的固定盤,使用#70號的鑽石硏磨石,壓 力8820 Pa (90 g / cm2),回轉38 rpm進行整修處理10分鐘 ,表面形成露出聚醯胺纖維的極薄層,得到硏磨墊。此時 ,露出纖維的纖維長度爲1mm,纖維徑爲12.5 // m。 實施例2 經濟部智慈財產局S工消費合作社印製 與實施1同樣製作之層合板貼附於硏磨機的固定盤,使 用#150號的鑽石硏磨石,壓力8820 Pa (90 g / cm2),回轉38 rpm進行整修處理1 0分鐘,表面形成露出聚醯胺纖維的極 薄層,得到硏磨墊。此時,露出纖維的纖維長度爲500 // m ,比實施例爲短,纖維徑爲12.5 // m。 比較例1 15片預漬片1重疊的預漬片的兩側以表面粗化(35/zm) 的銅箔重疊,脫模膜(50// m厚的聚丙膜)挾持於鏡面板,介 _-19-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐〉 561541 A7 _B7 五、發明説明(17 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 入由牛皮紙層厚1 〇 mm的襯墊,於熱壓機熱盤間與實施例1 同一條件加熱加壓成形,得到厚1.5 mm的層合板。此層合 皮以過硫酸銨溶液蝕刻除去銅箔,表面賦予中心線平均粗 度Ra 0.9 // m的凹凸製作成墊。此基板貼附於硏磨機的固定 盤,不以鑽石硏磨石進行整修處理,表面不露出纖維。墊 表面賦予中心線平均粗度Ra 0.9 // m係爲CMP硏磨中保持硏 磨粒子之故。 比較例2 使用由發泡聚氨基甲酸乙酯系樹脂既成的硏磨墊 (ROREL公司製,1C- 1 000),附於硏磨機的固定盤,使用#70 號的鑽石硏磨石,壓力8820 Pa (90 g / cm2),回轉38 rpm 進行整修處理1 〇分鐘。 比較例3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印災 使用由聚酯纖維束所成的不織布以浸漬發泡氨基甲酸 乙酯樹脂的墊,貼附於硏磨機後,不以鑽石硏磨石進行整 修處理。此墊表面不露出纖維。又,爲後述的硏磨特性的 硏磨後,纖維亦未露出表面。 此等實施例及比較例的特性依以下的方法評價。 (氧化鈽淤漿的製作) 準備以下方法的CMP淤漿作爲硏磨劑。 碳酸鈽水和物2 kg,投入白金製容器,以800°C空氣中 _-20-_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 561541 A7 ______B7 _ 五、發明説明(18 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 燒成2小時而得的氧化铈粉末1 kg使用噴射硏磨機進行乾 式粉碎。對此以聚丙烯酸銨鹽水溶液(40重量%)23 g及脫離 子水8977 g混合,攪拌中以超音波實施10分鐘分散。所得 的淤漿以1 # m濾器過濾,再加入脫離子水得到5 wt%的淤 漿。淤漿的pH爲8.3 。淤漿粒子爲雷射反射式粒度分布計 的測定,稀釋至適當的濃度測定結果,粒子徑的D其99% 爲 0.99 // m 〇 (絕緣膜基板(硏磨對象)的準備) 準備0 127 mm矽基板上以TEOS-電漿CVD法形成200 nm的氧化矽膜的覆蓋晶圓及0 200 mm矽基板上設置0.1 m m幅,1 mm厚,0.1 m m間隔等的圖案的銘配線,其上 以TEOS-電漿CVD法形成200 nm的氧化矽膜的覆蓋晶圓作 爲硏磨對象。 (硏磨方法及硏磨特性的評價) 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 貼附晶體安裝用吸附墊的支撐物上設定上述晶圓,以 貼附上述製作的硏磨墊的0 380 mm的定盤上以絕緣面朝下 承載於支撐物,更設定300 gf / cm2的加工荷重(3.40 X 1〇4 Pa)。定盤上將上述氧化鈽硏磨劑(固成分:1重量%)以150 cc / min的速度滴下,固定盤及晶體以38 rpm旋轉2分鐘, 硏磨絕緣膜。硏磨後的晶圓以純水充分洗淨後,乾燥之。 使用光干擾式膜厚測定裝置,測定硏磨前的膜厚差,計算 硏磨速度。有關硏磨傷的評價,以顯微鏡於暗視野進行硏 ________-21 -_______ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐1 " 561541 A7 _____ B7 五、發明説明(19 ) 磨後晶圓表面的觀察,計數晶圓表面因硏磨而引起的傷數 〇 又,有關平坦性的評價,TEG晶圓的凸部及凹部以1 # m的階差硏削,測定凸部鋁露出前的最後階差。 實施例及比較例製作的硏磨墊的評價結果如表1所示。 由此,可知表面露出有機纖維的本發明的實施例與比較例( 向來)比較,持有高硏磨速度,且硏磨傷少,並可確保平坦 性。由實施例1及2的結果,露出表面的纖維長時,硏磨傷 少,短時,平坦性傾向良好,由調整纖維長度,可得到與 目的相合的硏磨特性。 (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 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 561541 A7 B7 五、發明説明(2〇 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表1 樣品 硏磨墊 硏磨特性 材質/構成 鑽石整 修處理 表面狀態 硏磨速度 (nm/min) 硏磨傷個數 (個/晶圓) 平坦 (nm) 實 施 例 1 醯胺纖維職樹脂 70 號/lOmin 樹脂上露出 纖維 240 0 50 2 醯胺纖維職樹脂 150 號/lOmin 樹脂上露出 纖維 270 10 30 比 較 例 1 醯胺纖維/¾氧樹脂 魅 j\ \\ 表面微小 凹凸 250 210 20 2 聚酯纖維/發泡聚氨基甲 酸乙酯 70 號/lOmin 發泡孔 (0 30 // m) 180 30 30 3 聚酯纖維/發泡聚氨基甲 酸乙酯 te j\w 連續發泡孔 120 0 250 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -23- 561541 A7 B7 五、發明説明(21) 實施例3〜7 (墊的製作) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 準備以下的有機纖維材料 [聚酯纖維基材1] 由纖維徑12.5 /z m,纖維長5 mm的聚酯纖維所成單位 質量70 g / m2的不纖布(日本BAIRIN(株)製「EPM-4070 TE」 ) [芳族聚醯胺纖維基材2] 對系芳族聚醯胺纖維短纖(纖維徑:1 2.5 // m,纖維長度 :5 mm,DUPONT製「KABRA」)及對系芳族聚醯胺纖維短 纖(纖維徑:0.83 /z m,纖維長度:1 mm,DUPONT·「 KABRA」)及間系芳族聚醯胺纖維短纖(纖維徑:25 // m, 纖維長度:6 mm,軟化溫度280°C,日本帝人製「KONEX」 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 )混紗後,更進一步,以20重量%水溶性環氧樹脂膠粘劑( 玻璃轉移溫度110 °C ,日本大日油墨(株)製,商名:V-C〇AT)的水溶液噴灑後加熱乾燥(150°C,3分鐘),由雙輥加 熱輥筒間(300°C溫度,線壓力196 kN / m)通過加熱壓縮,得 到以間系芳族聚醯胺纖維熱融接對系芳族聚醯胺纖維成爲 不織布的芳族聚醯胺纖維基材2。單位重量70g / m2,對系 芳族聚醯胺纖維短纖/對系芳族聚醯胺纖維短纖/間系芳 族聚醯胺纖維短纖/樹脂膠粘劑的配合重量比爲58 / 17 / 8 / 17。上述對系芳族聚醯胺纖維具體的爲聚p-苯撐對苯二 -24 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) 561541 A7 B7 ~^2Γ 一 — 五、發明説明() 甲酸醯胺纖維。 組合纖維及樹脂材料製作層合用預漬片。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) [預漬片2] 以淸漆(A)浸漬聚醯胺纖維1後,加熱乾燥(170C,5分鐘 )後,作爲預漬片。調整樹脂附著量使加熱加壓成形後的厚 度爲0.1mm。纖維的含量爲50重量%。 [預漬片3] 以淸漆(A)浸漬聚醯胺纖維2後,與預漬片2同樣的條件 加熱乾燥成爲預漬片。此預漬片,調整樹脂附著量使加熱 加壓成形後的厚度爲0.1 m m。纖維的含量爲5 0重量%。 [預漬片4] 以淸漆(A)浸漬玻璃纖維織布(單位重量:107 g/m2日 本旭SHUEBELL「GC-216」),與預漬片2同樣的條件加熱乾 燥成爲預漬片。此預漬片,調整樹脂附著量使加熱加壓成 形後的厚度爲0.1 mm。纖維的含量爲60重量%。 經濟部智慈財產局8工消贤合作社印製 實施例3 預漬片2與未樹脂浸漬的聚酯纖維基材1交互各一片重 疊,使用預漬片2全部爲1 0片,未浸漬的聚酯纖維基材1爲 1〇片,與實施例1同樣的加熱加壓成形,得到厚1.5 mm的 層合板。層合板全體的纖維含量爲67重量%。此層合板的表 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X 297公釐) 561541 A7 __ B7 五、發明説明(23 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 面(未浸漬樹脂的聚酯纖維基材1所構成的面),依實施例2 爲準進行整修處理,表面形成露出聚酯纖維的極薄層(露出 的聚酯纖維的纖維長度爲500 // m,纖維徑爲12.5 // m),得 到硏磨墊。 實施例4 預漬片3與未樹脂浸漬的聚酯纖維基材2交互各一片重 疊,使用預漬片3全部爲10片,未浸漬的聚酯纖維基材2爲 10片,與實施例1同樣的加熱加壓成形,得到厚1.5 mm的 層合板。層合板全體的纖維含量爲67重量%。此層合板的表 面(未浸漬樹脂的聚酯纖維基材2所構成的面),依實施例2 爲準進行整修處理,表面形成露出聚醯胺纖維的極薄層(露 出的聚醯胺纖維的纖維長度爲500 // m,纖維徑爲12.5 μ m) ,得到硏磨墊。 實施例5 經濟部智慈財產局員工消f合作社印說 實施例4層合板的表面不進行整修處理伯爲硏磨墊。此 情形,雖不如實施例4,未浸漬樹脂的聚醯胺纖維基材2所 構成的表面,亦形成露出聚醯胺纖維的極薄層(露出的聚醯 胺纖維的纖維長度爲1.2 mm,纖維徑爲12.5// m)。 實施例6 1 4片的預漬片3重疊的表面重疊2片未浸漬樹脂的芳族 聚醯胺纖維基材2,與實施例1同樣的加熱加壓成形,得到 _____^26---- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2!〇、〆297公釐) 561541 A7 B7 五、發明説明(24) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 厚1.5 mm的層合板。層合板的表面層(未浸漬樹脂的聚酯 纖維基材2及成形時由下層滲出的未浸漬樹脂的聚醯胺纖維 基材2中保持一部份樹脂所構成的層)的纖維含量爲67重量% 。此層合板的表面(未浸漬樹脂的纖維基材2所構成的面)依 實施例2爲準進行整修處理,表面形成露出聚酯纖維的極 薄層(露出的聚酯纖維的纖維長度爲500 // m,纖維徑爲12.5 # m),得到硏磨墊。 實施例7 14片的預漬片4重疊的表面重疊2片未浸漬樹脂的芳族 聚醯胺纖維基材2,與實施例1同樣的加熱加壓成形,得到 厚1.5 m m的層合板。此層合板的表面(未浸漬樹脂的聚酯 纖維基材2所構成的面),依實施例2爲準進行整修處理, 表面形成露出聚醯胺纖維的極薄層(露出的聚醯胺纖維的纖 維長度爲500 // m,纖維徑爲12.5/z m),得到硏磨墊。 比較例4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 5片的預漬片3重疊,與實施例1同樣的加熱加壓成形 ,表面不經整修處理得到硏磨墊。層合板全體的纖維含量 爲5 0重量%。硏磨墊的表面僅觀察到環氧樹脂,纖維並未露 出。又,後述的硏磨特性的評價相關的硏磨後,亦未露出 纖維。 實施例3〜7及比較例4的硏磨墊的硏磨特性,依上述的 方法同樣的方法評價,其結果如表2所示。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(21〇Χ 297公釐) 561541 A7 B7 五、發明説明(25 ) 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 表2 樣 a 口口 硏磨墊 硏磨特性 材質/構成 鑽石整 表面狀態 硏磨速度 硏磨傷個數 平坦 修處理 (nm/min) (個/晶圓) (nm) 3 聚酯纖維/環氧樹脂 1501^/lOmin 樹脂上露出 240 0 30 纖維 4 醯胺纖維環氧樹脂 150 號/lOmin 樹脂上露出 270 0 30 實 纖維 施 5 醯胺纖維纖樹脂 钲 j \ \\ 樹脂上露出 200 90 20 例 纖維 6 醯胺纖維/環氧樹脂 150 號/lOmin 樹脂上露出 270 0 30 纖維 7 醯胺纖維/玻璃纖維/環氧 150 號/lOmin 樹脂上露出 270 0 30 觀旨 纖維 比 3 聚酯纖維/發泡聚氨基甲 迦 j\\\ 未露出(僅 10 2500 不能 較 酸乙酯 環氧測旨) 測定 例 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2S- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 561541 A7 B7 五、發明説明(26 ) 實施例8〜12 準備以下的有機纖維材料 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) [芳族聚醯胺纖維基材3] 對系聚醯胺纖維,聚p-苯撐3,4-二苯基醚對苯二甲酸醯 胺纖維短纖改以聚p-苯撐對苯二甲酸醯胺纖維(纖維徑:;[·5 單尼(12.5/zm),纖維長度·· 5 mm,DUPONT製「KABRA」) 置換外,與芳族聚醯胺纖維基材1的製造同樣的操作進行, 製作成醯胺纖維的不織布。 [芳族聚醯胺纖維基材4] 不使用對系醯纖維短纖,僅使用間系芳族聚醯胺纖維 短纖(纖維徑:3單尼(25 // m),纖維長度:6 mm,軟化溫度 280 °C,日本帝人製「KONEX」),與芳族聚醯胺纖維基材1 的製造同樣的操作進行,製作成醯胺纖維的不織布。 [聚酯纖維基材2] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 織密度縱48支/橫48支,單位質量130 g / m2 ,纖維 徑3.0單尼(25// m)(日本旭化成製「BKE POPURIN」)不織 布。 準備以下的預漬片 [預漬片5] 以淸漆(A)浸漬聚醯胺纖維3後,加熱乾燥(170C,5分鐘 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 29^ 561541 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(27 ) )後,作爲預漬片。調整樹脂附著量使加熱加壓成形後的厚 度爲0.1 mm。纖維的含量爲50重量%。 [預漬片6] 以淸漆(A)浸漬聚醯胺纖維4後,加熱乾燥後,作爲預漬 片。調整樹脂附著量使加熱加壓成形後的厚度爲〇. 1 rnm。 纖維的含量爲5 0重量%。 [預漬片7] 以淸漆(A)浸漬聚酯纖維2後,加熱乾燥後,作爲預漬片 。調整樹脂附著量使加熱加壓成形後的厚度爲〇. 1 mm。纖 維的含量爲50重量%。 實施例8 使用15片預漬片3,與實施例1同樣加熱加壓成形得到 1.5 mm的層合板。 實施例9 使用15片預漬片5,與實施例1同樣加熱加壓成形得到 1.5mm的層合板。 實施例10 使用1 5片預漬片6,與實施例1同樣加熱加壓成形得到 1.5 nm的層合板。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) --------------Ί--1T------AWI (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 561541 B7 五、發明説明(28 ) 實施例11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用7片預漬片1,層合爲表面層用,在其下使用8片預 漬片7層合爲中間層用,此組合與實施例1同樣加熱加壓成 形得到1 · 5 m m 的層合板。 實施例1 2 使用7片預漬片3,層合爲表面層用,在其下使用8片預 漬片7層合爲中間層用,此組合與實施例1同樣加熱加壓成 形得到1.5 m m的層合板。 比較例5 使用1 5片預漬片4,與實施例1同樣加熱加壓成形得到 1.5 mm的層合板。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 使用實施例8〜12及比較例5所得的層合板作爲硏磨 墊材料,以實施例2爲準進行整修處理,得到硏磨墊。此等 硏磨墊的硏磨特性如表3所示。硏磨特性中,硏磨傷數、硏 磨速度及平坦性,依上述方法同樣的方法評價。硏磨均勻 性,以矽晶圓面內各點的氧化矽膜的硏磨速度測定,由求 出的標準差(1 5 )評價,以平均硏磨速度的%表示。硏磨墊 的的耐久性,以向來的硏磨墊的比較例2的發泡聚氨基甲乙 酯系樹脂所成的硏磨墊(RODELL公司製,IC- 1000)的使用壽 命作爲指數100,評價結果如表3所示。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x;Z97公釐) ^34—: 561541
A
B 五、發明説明(29 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表3 硏磨墊 硏磨傷數 (個/晶圓) 硏磨速度 (nm/min) 平坦性 (nm) 硏磨均 勻性(%) 耐久性 表面層材質 中間層材質 表面狀態 實施 聚醯胺纖維( 無中間層 樹脂上露 5 250 20 8 95 例8 大小組合)/環 出纖維 氧樹脂 實施 對系聚醯胺纖 無中間層 樹脂上露 10 250 40 8 95 例9 維爝氧樹脂 出纖維 實施 對系聚醯胺纖 無中間層 樹脂上露 2 200 100 8 75 例10 維/環氧樹脂 出纖維 實施 聚醯胺纖維/ 聚酯纖維/環 樹脂上露 10 250 40 4 100 例11 環氧樹脂 氧樹脂 出纖維 實施 聚醯胺纖維( 聚酯纖維/環 樹脂上露 5 250 30 4 95 例12 大小組合)/環 氧測旨 出纖維 氧樹脂 比較 玻璃纖維/環 無中間層 表面微小 1000 150 50 4 120 例5 氧樹脂 凹凸/纖 以上 維露出少 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -32- 561541 A7 _B7 五、發明説明(3〇 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由實施例8與實施例2的比較,可知由相對的粗纖維與 細纖維組合,可提高基板的硏磨面的平坦性的效果。又, 由實施例9與實施例1 〇比較,可知使用對系聚醯胺纖維取 代間系聚醯胺纖維時,可提高硏磨墊的耐久性的效果。又 ,由實施例11及實施例1 2的結果,可確認表面層下方,設 置使用比表面層的纖維更低的彈性係數的纖維的中間層, 可提高硏磨均勻性。 商業上之利用領域 以本發明的樹脂形成的彈性物的表面露出有機纖維的 CMP用硏磨墊,及依使用此硏磨墊的基板的硏磨方法,層間 絕緣膜、BPSG(硼、磷狀物的二氧化矽膜)膜的平坦化步驟 ,淺溝分離的形成步驟可有效率的進行,同時,基板上可 減低傷的發生。 依本發明的製造法,可容易製造表面存在露出有機纖 維的狀態的硏磨墊。變更硏磨墊佔有之含量,亦容易因應 硏磨墊的使用目的實施。 經濟部智慧財產局員工消贤合作社印繁 ________ 33 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

  1. 561541 AS B8 C8 D8 六、申請專利範圍 i 1. =種硏磨墊,其係有關爲硏磨基板或基板上形成薄膜 的硏磨墊,其特徵爲,表面爲露出有機纖維的狀態者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2. 如申請專利範圍第1項之硏磨墊,其中硏磨墊的表面 露出的纖維的長度爲1 cm以下者。 3. 如申請專利範圍第1項之硏磨墊,其中硏磨墊的表面 露出的纖維的纖維徑爲1 mm以下者。 4. 如申請專利範圍第1項之硏磨墊,其中有機纖維爲對 系芳族聚醯胺纖維或對系芳族聚醯胺纖維爲主成分者。 5. 如申請專利範圍第4項之硏磨墊,其中對系芳族·聚醯 胺纖維爲聚P-酚撐二苯基醚對苯二甲酸醯胺纖維。 > 6.如申請專利範圍第1項之硏磨墊,其中有機纖維爲間 系芳族聚醯胺纖維或間系芳族聚醯胺纖維爲主成分者。 7. 如申請專利範圍第1項之硏磨墊,其中硏磨墊爲使用 含有有機纖維的樹脂所成的硏磨墊材料所製造者,硏磨墊 表面露出有機纖維的狀態爲硏磨墊材料的表面以機械的硏 磨露出有機纖維者。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 8. 如申請專利範圍第7項之硏磨墊,其中硏磨墊表面露 出有機纖維的狀態係使用硏磨墊材料的表面硏裝置附屬的 整修器以機械的硏磨露出有機纖維者。 9. 如申請專利範圍第1項之硏磨墊,其中硏磨墊係含有 機纖維成形材料以加熱加壓所製造者,硏磨墊表面露出有 機纖維的狀態係硏磨墊於加熱加壓成形時所構成者。 10. 如申請專利範圍第1至第9項中任一項之硏磨墊,其 中多層構造係由彈性係數相異層所層合者。 -34- 本紙張尺度適用尹國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 561541 ABCD 六、申請專利範圍 2 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 · 一種硏磨墊材料,其特徵爲由纖維以樹脂固定之板 狀物所成’至少其一側的表面爲有機纖維以樹脂所固定的 實質上非多孔質層所成者。 1 2. —種硏磨墊的製造法,其特徵爲如申請專利範圍第 11項之硏磨墊材料’其有機纖維以樹脂所固定的實質上非 多孔質層的表面層之表面以機械硏磨,其表面層之表面以 露出有機纖維的狀態存在者。 13·如申請專利範圍第12項之硏磨墊的製造法,其中硏 磨墊的表面層中的有機纖維以不織布的狀態存在者。 14. 如申請專利範圍第12項之硏磨墊的製造法,其中有 ,機纖維爲對系芳族醯胺纖維或以對系芳族醯胺纖維爲主成 者者。 15. 如申請專利範圍第14項之硏磨墊的製造法,其中對 系芳族聚醯胺纖維爲聚P-酚撐二苯基醚對苯二甲酸芳族聚 醯胺纖維。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16. 如申請專利範圍第12項之硏磨墊的製造法,其中有 機纖維爲間系芳族醯胺纖維或以間系芳族醯胺纖維爲主成 分者。 17. 如申請專利範圍第12項之硏磨墊的製造法,其中至 少磨墊材料的表面層的有機纖維,至少其材質、形狀、纖 維徑、纖維長度中之一項由不同的二種類的有機纖維的組 合所成者。 18. 如申請專利範圍第17項之硏磨墊的製造法,其中有 機纖維的組合爲纖維徑相對的粗纖維與細纖維的組合者。 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) -35 - 561541 A8 B8 C8 ___ D8 六、申請專利範圍 3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 19. 如申請專利範圍第12項之硏磨墊的製造法,其中硏 磨墊係由有機纖維以樹脂所固定的實質上非多孔質層的中 間層,及中間層的表面上的表面層所成,中間層中的有機 纖維,其彈性係數係比表面層中的有機纖維爲低者。 20. —種硏磨墊的製造法,其特徵爲使用樹脂浸漬片狀 纖維基材及未樹脂浸漬片狀纖維基材,至少其一側的表面 爲配置未樹脂浸漬片狀纖維基材的上述基材層合,上述表 面的未樹脂浸漬片狀纖維基材作爲有機纖維的構成物,再 以加熱加壓成形爲一體,至少其一側的表面以露出有磯纖 維的狀態存在者。 , 2 1.如申請專利範圍第20項之硏磨墊的製造法,其中構 成表面未樹脂浸漬片狀纖維基材的有機纖維,其纖維長度 爲1 cm以下,纖維徑爲1 mm以下者。 22. —種硏磨墊的製造法,其特徵爲使用使用樹脂浸漬 片狀纖維基材及未樹脂浸漬片狀纖維基材,至少其一側的 表面爲配置未樹脂浸漬片狀纖維基材的上述基材層合,上 述表面的未樹脂浸漬片狀纖維基材作爲有機纖維的構成物 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ,再以加熱加壓成形爲一體,形成表面不露出有機纖維的 硏磨墊材料,硏磨墊材料配置未樹脂浸漬片狀纖維基材側 的表面,以機械硏磨露出有機纖維者。 23. 如申請專利範圍第22項之硏磨墊的製造法,其中構 成表面未樹脂浸漬片狀纖維基材的有機纖維,其纖維長度 爲1 c m以下,纖維徑爲1 m m以下者。 24. —種基板的硏磨方法,其特徵爲指定的基板以如申 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ 36 _ 561541 ABICD 々、申請專利範圍 4 請專利範圍第1至第9項中任一項之硏磨墊的露出有機纖維 的表面押接,由基板與硏磨墊之間供給硏磨劑,基板與硏 磨墊相對的摺動而硏磨者。 (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 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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