TWI285579B - Polishing pad - Google Patents

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1285579 . 九、發明說明： 【韻"明戶斤屬之^挂:彳街^員3^】 技術領域 . 本發明係有關於一種研磨墊，係在半導體晶圓等被研 \ 5磨體表面上利用化學機械研磨（CMP)進行平坦化時使用之 、 研磨塾，更洋而言之係有關於一種具有用以藉由光學方法 . 檢測研磨狀況等之窗孔(透光區域）的研磨墊，以及使用該研 _ 磨墊之半導體元件的製造方法。 C先前技術3 10背景技術 目前，在製造半導體裝置時，係在半導體晶圓（以下稱 為晶圓）表面上形成介電質薄膜，且進行利用微影技術、蝕 刻等形成佈線層之步驟，及在佈線層上形成層間絕緣膜之 步驟等，且會因該等步驟而在晶圓表面上產生由金屬等導 15電體或絕緣體構成之凹凸。近年來，隨著以半導體積體電 ·· 路高密度化為目的之佈線細微化與多層佈線化的進步，晶 - 圓表面凹凸之平坦化技術就變得相當重要。 y 目如一般採用CMP法作為晶圓表面凹凸進行平坦化之 ' #法，且CMP意指當晶圓被研磨面壓在研磨墊之研磨面的 狀怨下，使用分散有磨料之漿狀研磨劑（以下稱為研磨衆) 加以研磨之技術。 如第1圖所示，例如，-般在CMP中使用之研磨裝置包 含有：用以支樓研磨則之研磨固定盤2、用以支撐被研磨 體（晶圓等)4之支撐台（研磨頭)5、用以進行晶圓均勻加壓之 1285579 襯材、及研磨劑3之供應機構。又，例如，研磨墊丨係構造 成可利用雙面膠黏貼以安裝於研磨固定盤2上，且研磨固定 盤2與支撐台5係配置成分別與由其支撐之研磨墊丨與被研 5 6 磨體4對向，且該研磨固定盤2與該支撐台5分別具有旋轉軸 6、7，並且在支撐台5側設置有用以推壓被研磨體*至研磨 墊1之加壓機構。 在進行前述CMP製程時，會有晶圓表面平坦度判定之 問題，即，需要檢測所欲表面特性、平面狀態等之達成時 10 15 間點。以往，有關於在氧化膜膜厚、研磨速度等，係採用寸 定期地處_試晶圓並確騎果後，才進行成品晶圓 磨處理的方式。 ^ 但是，該方法會浪費掉處理測試晶圓之時間與成本， 並且完：沒有事先進行加工之測試晶圓與成品晶圓亦會因 CMP特有之貞載效應*產生不同之研磨效果， 對成品晶圓進行實際加工，則難以正確預料加工未 因t最近為了解決前述問題點，希望能有1種在進 行㈣製程時可即時檢測出得到所欲表面特性 = 間點的方法，且對於前述_已有各種方；又^ 前已有之檢測方法可舉例如： 仏便用目 ⑴以晶圓與襯墊間之摩擦係 般之旌韓韓矩饊仆、，4 作為日日®固定頭或固定 盤之㈣轉心化亚加以檢測的轉_彳 (專:：出殘留於晶〜緣•⑽ (3)在$疋轉固定盤内組合右 每射光之膜厚監測機構 20 1285579 ㈣學性方*。（專利文獻3、專利文獻4) (4) 解析來自安裝於固定頭或轉轴之振動 、加速感測器 等所得到之振幅波譜的振動解析法。 (5) 應用内建於固定頭之差動變壓器的檢測方法。 • (6)利用紅外線放射溫度計來測量晶圓與研磨墊之摩擦 、 #、研磨漿與被研磨體之反應熱等的檢測方法。（專利文獻 5) 藝 藉由測量超音波之傳播時間來測量被研磨體厚度的 方法。（專利文獻6、專利文獻7) 1〇 (8)測量晶圓表面上金屬膜之薄膜電阻的方法。（專利文 獻8) 目前，大多使用方法（1)，但就測定精確度與非接觸測 疋之空間分解能量的觀點而言，則以方法(3)為主流。 具體而言，方法(3)之光學檢測方法係一種以光束透過 15窗孔(透光區域)並越過研磨墊照射至晶圓，且藉由監測其反 •射所產生之干涉信號來檢測研磨終點的方法。 目鈿’该光束通常使用光波長6〇〇nm附近之He-Ne雷射 t 光、或光波長380〜800nm之鹵素燈所產生之白光。 在鈾述方法中，監測晶圓表面層厚度變化，並利用探 2〇知表面凹凸之近似珠度來決定終點，並且若前述厚度變化 與凹凸深度相等時，則終止CMP製程。此外，已有各種利 用前述光學方法之研磨終點檢測法及使用其方法的研磨 塾。 例如，已有一種至少一部分呈固態且可透過19〇nm至 7 1285579 3500nm波長光之透明聚合物薄片的研磨塾(專利文獻9、專 利文獻1〇)。又，已有一種插入分層式透明塞的研磨墊(專利 文獻3)。再者，亦有一種具有與研磨面同一面之透明塞的 研磨墊(專利文獻11)。此外，更有一種所含之透光性構件含 5有非水溶性基材，及分散於該非水溶性基材之水溶性粒 子，且400〜800nm之光線透過率為〇·ΐ%以上的研磨塾（專利 文獻 12、13)。 再者，亦有一種用以防止研磨漿由研磨區域與透光區 域之邊界(接縫)漏出的方法（專利文獻14、15)。但是，即使 10 設有該等透明防漏片，研磨漿亦會由研磨區域與透光區域 之邊界(接縫)朝研磨層下部漏出，且會在該防漏片上堆積研 磨漿而造成光學終點檢測之問題。 今後，隨著半導體製造之高積體化、超小型化的趨勢， 可預料到積體電路之佈線寬度會愈變愈窄，此時則需要高 15精確度之光學終點檢測，但習知終點檢測用窗孔卻無法充 分解決前述研磨漿外漏的問題，且習知終點檢測用窗孔之 使用材料有所限制，並且無法具有充分滿足之檢測精確 度。又，若使用具有透光區域之研磨墊，則會有研磨特性（内 側表面均勻性等）惡化，或在晶圓上出現刮傷等問題。 20 另一方面，在進行CMP製程時，亦會有晶圓之金屬污 染問題。在CMP製程中，若一面將研磨漿流入研磨墊一面 進行被研磨體（晶圓）之研磨，所研磨之晶圓表面上則會殘留 研磨漿、研磨墊内所含之金屬成分等，且前述晶圓金屬污 染會造成絕緣膜可靠性降低、產生漏電流、引起成膜異常 1285579 等’會對半導體元件造成極大的影響，更會造成良率降低。 特別是在目前之半導體製造中，以進行半導體基板上之組 件分離為主流，故當進行淺溝槽絕緣(STI)時，研磨後之氧 化膜金屬污染會造成相當大的問題。STI係在石夕晶圓表面上 5 挖出預定淺溝槽（shallow trench)，且在該溝槽内堆積si〇2 膜後回填，然後，研磨該表面，並製成由氧化膜分離出之 區域。又，由於會在該分離區域上製作組件（電晶體部等）， 因此研磨後之晶圓表面金屬污染會導致組件整體效能與可 靠性降低。目前，則在CMP後進行晶圓洗淨步驟，以減低 1〇 晶圓之金屬污染。 但是’晶圓洗淨具有如佈線氧化等多種缺點，且最好 能減少研磨漿及研磨墊所造成之污染。特別是如Fe離子等 金屬難以利用洗淨去除，且容易殘留於晶圓上。 在此，最近有一種用以解決前述問題，且在研磨層中 15固持金屬不純物漢度為lOOppm以下之高分子量聚乙烯系樹 脂多孔材質薄膜的研磨片（專利文獻16)。又，另有一種鋅含 量為200ppm以下之半導體晶圓用研磨布（專利文獻17)。 但是，前述金屬不純物濃度卻無法充分防止晶圓金屬 污染’且在CMP後之晶圓洗淨步驟中會對晶圓造成負擔， 20 難以提南7G件良率。 此外’已有一種採用儘量不含金屬原子之有機系分子 間架橋劑的研磨墊(專利文獻18)。 但是’研磨墊中之具體金屬含量濃度並不清楚，又， 研磨塾製造時因採用模具成型，故無法徹底減低該研磨墊 1285579 上之晶圓表面污染。 專利文獻1 ··美國專利第5069002號說明書 專利文獻2:美國專利第5081421號說明書 . 專利文獻3 :特開平9-7985號公報 5 專利文獻4 :特開平9-36072號公報 專利文獻5 :美國專利第5196353號說明書 專利文獻6 :特開昭55-106796號公報 專利文獻7 ··特開平7-135190號公報 專利文獻8 :美國專利第5559428號說明書 10 專利文獻9 :特表平11-512977號公報 專利文獻10 :特開2003-48151號公報 專利文獻11 :特開平10-83977號公報 專利文獻12 :特開2002-324769號公報 專利文獻13 :特開2002-324770號公報 15 專利文獻14 :特開2001-291686號公報 專利文獻15 :特表2003-510826號公報

專利文獻16 :特開2000-343411號公報 專利文獻17:國際公開第01/15860號手冊 專利文獻18 :特開2001-308045號公報 20 【發明内容】 發明之揭示 發明欲解決之課題 本發明之目的在於提供一種可解決前述問題，且在研 磨狀態下可進行高精確度之光學終點檢測，即使長時間使 10 1285579 用亦可防止研磨漿由研磨區域與透光區域之間漏出之研磨 墊。又，本發明之目的在於提供一種可抑制因研磨區域與 透光區域在研磨中之動作差異造成之研磨特性（内側表面 均勻性等）惡化，或抑制刮傷產生之研磨墊。此外，本發明 5之目的在於可提供一種具有特定金屬含量濃度為特定值 (閾值）以下之研磨區域與透光區域的研磨墊，並且提供一種 使用前述研磨墊之半導體元件的製造方法。 解決課題之手段 本务明人有鑑於前述現狀並加以專心致力於研究之結 1〇果，發現可利用後述研磨墊解決前述課題。 (第1發明） 本發明係有關於-種具有研磨區域及透光區域之研磨 塾’其特徵在於：在前述研磨區域及前述透光區域單面上 設有防透水層，且前述透光區域與前述防透水層由相同材 15 料形成為一體。 具有習知研磨區域與透光區域之研磨塾構造如第2圖 所示。在CMP中，研磨墊與晶圓等被研磨體一起自轉、公 轉’且利用加壓之摩擦力來實施研磨，且當研磨時，由於 透光區域9與研純域8上#各種(_是水平方向）力在作 20用，故在兩項構件之邊界上常常出現剝離狀態。又，習知 研磨塾1之兩項構件的邊界容易剝離，並可能會在邊界上產 生縫隙而造成研絲外漏，且該研磨聚外漏可能會引起光 檢測器模糊等光學性問題，並引起終點檢測精確度降低或 無法進行之狀況。 1285579 在本發明之研磨墊中，即使當研磨時透光區域與研磨 =域間有剝離力在作用，且研磨聚由兩項構件之邊界漏出 日守’亦會因在下層設有防透水層^使研磨衆不會外漏至光 檢測讀近。x，防透水層係由與透光區域相同材料所構 成會口具有透光性而不會妨礙到光學終點檢測。此外， 由於透光區域與防透水層由相同材料形成為—體，故可抑 制折射率*同所造紅光憾，且可㈣精確度來進行光

予終點檢測’ X，此處之—體成形意指在透光區域與防透 水層之間未夾雜有其他材料。 x ’透光區域與防透水層間最好沒有界面， 藉此’不僅可更加抑制因折射率不同所造成之光散射，且 亦可進行高精確度之光學檢測。 =本發财’前述防透水層最好具有緩衝性。由於防 透水層具有_性，故可省略另外設置緩衝層之步驟。 15 此外，珂述透光區域與前述防透水展夕… 二=泡體。由於若為不發泡體可抑制:散二因:最= :測出正確的反射率，並可提高研磨之光學終點檢測精確 Κ透光&域在研磨側4 20 括、#靳;W上取妤不设有用以固 持更新研磨液之凹凸構造 工尸聋主 凹凸構k思指利用切削加 工寻方法在構件表面上所施加 士七乂讲愈而主 ’冓才日、孔#等。若透光區 域在研磨側表面上有微小表 处兀匕 -ί 凸，則會在凹部聚積含有 磨科导添加狀研絲，而起紐射、Μ 到檢測精確度。此外，在防透水 ^ 曰表面上也攻好不具有微 12 1285579 表面凹* #出現微小表面凹凸’則容易引起光散射， 甚至影響到檢測精確度。 在本發明中，前述研磨區域之形成材料最好為細微發 泡體。 5 又，前述研磨區域在研磨側表面上最好設有用以固 持、更新研磨液之凹凸構造。 此外’ 述細微發泡體之平均氣泡徑以卿㈤以下為 佳，又以50障以下更佳。若平均氣泡徑為卿m以下 ，則平 坦性(平面性）會相當良好。 1〇 再者，岫述細微發泡體之比重以0·5〜1.0為佳，又以 〇·7 0.9更佳。若比重低於〇·5，研磨區域表面強度則會降 低且被研磨體之平坦性亦會降低；若比重大於丨.〇，研磨 區域表面之細微氣泡數量則會變少，雖對平坦性有利，卻 會造成研磨速度降低。 15 又，鈾述細微發泡體之7只力一 D(ASKER-D)硬度 (ASKER意指日本高分子計器株式会社（K〇ubunshi Keiki Co.，Ltd)所製造之硬度計，且asker_d為該硬度計之計量單 位。且該硬度計力一以下稱為「ASKER」）以35〜65度 為佳’又以40〜60度更佳。若asker_d硬度低於35度，被 20研磨體之平坦性則會降低；若ASKER-D硬度高於65度，雖 對平坦性有利，卻會造成被研磨體之均一性(均勻性）降低。 此外，前述細微發泡體壓縮率以〇·5〜5.0%為佳，又以 0.5〜3.0%更佳。若壓縮率為前述範圍内則可兼得平坦性與 均性’且该壓縮率係利用下式計算所得到之值： 13 1285579 壓縮率（％)={(Τ1-Τ2)/Τ1}χ100 τι :細微發泡體在維持無負載狀態增加至 30kPa(30g/cm2)之應力負載經過60秒時的細微發泡體厚度。 -T2 :維持由T1狀態增加至l80kPa(1800g/cm2)之應力負 5 載經過60秒時的細微發泡體厚度。 再者，前述細微發泡體之壓縮回復率以5〇~1〇〇%為 佳’又以60〜1〇〇%更佳。若該壓縮回復率低於5〇%，則會因 在研磨時施加重複載重至研磨區域，而使研磨區域厚度產 生很大的變化，並造成研磨特性穩定性降低。又，壓縮回 10 復率係利用下式計算而得： 壓縮回復率（％) = {(T3 - T2)/(T 1 - T2)}X100 Τ1 :細微發泡體在維持由無負載狀態增加至 30kPa(30g/cm2)之應力負載經過6〇秒時的細微發泡體厚度。 T2 ··維持由T1狀態增加至18〇kPa(18〇〇g/cm2)之應力負 15載經過60秒時的細微發泡體厚度。 T3·維持由T2狀態減少至無負載狀態經過6〇秒，然後， 再維持增加至30kPa(30g/cm2)之應力負載經過6〇秒時的細 微發泡體厚度。 此外’前述細微發泡體在4(rc、mz下之儲存模數 2〇 (St〇rage modulus)以 15〇MPa以上為佳，又以250MPa以上更 佳。若儲存模數低於15〇MPa，研磨區域之表面強度則會降 低，且被研磨體之平坦性亦會降低。又，儲存模數意指利 用動心黏彈性測量裝置對細微發泡體使用拉伸試驗用夾 頭，並％加正弦波振動所測得之彈性率。 14 1285579 本發明係有關於_種製造方法，係用以製造前述研磨 包含有：形成步驟，係將用以設置透光區域之開口 >〔成於研磨區域上；製作步驟，係藉由將材料注入具有 月】述透光區域與防透水層形狀之模具内並加 以硬化，以製 5成别述透光區域與前述防透水層形成為一體之透明構件； 及，層步驟，係將前述透光區域嵌合於前述研磨區域之開 口部，以積層前述研磨區域與前述透明構件。 又，本發明係有關於一種製造方法，係用以製造前述 研磨塾者，包含有：開口部形成步驟，係將用以設置透光 1〇區叙開口部形成於研磨區域上；及透明構件形成步驟， 係藉由將材料注入具有前述透光區域與防透水層形狀之空 間部内並加以硬化，以形成前述透光區域與前述防透水層 構造為一體之透明構件。 曰 (第2發明） 15 20 本發明係有關於-種研磨墊，係具有研磨區域與用以 設置透光區域之開口勒的研磨層，及具有小於前述透光區 域之開口抑的緩衝層形成積層，且前述開口部續前述開 口。PB重豐’並在前述開口部“及前述開口部a内設有前 述透光區域。又’在㈣前述開與前述透光區域之環 狀溝槽内’财硬度低財料純域與前料光區域之 不透水性彈性構件。 在插入有透光區域之習知研磨塾令，係將研磨區域開 口部儘量填滿成不產生縫隙，以防止研磨漿外漏，作是， 在研磨時研磨漿仍會流至研料表面，且可能因研磨嘴中 15 1285579 之溶劑而使研磨區域、透光區域等膨服濕潤。又由 磨區域透规域等產生膨脹關，㈣透光區域、嵌入 分等產生應變歸透光區域突出，進而使研磨墊變形，处 果，可能產生内側表面均勻性等研磨特性降低。 。 5 此外在°^中，研磨墊與晶圓等被研磨體-起自轉、 公轉’且利用加壓之摩擦力來實施研磨，且當研磨時，由 於透光區域與研純域上有各種(特別是水平方向）力在作

用’故在兩項構件之邊界上常常出現剝離狀態。又，習知 研磨墊之兩項構件的邊界容易剝離，並可能會在邊界上產 H)生縫隙而造成研磨漿外漏，且該研磨漿外漏可能會弓丨起光 檢測模糊等光學性問題，並引起終點檢測精確度降低或 無法進行之狀況。 ^ 本發明之研磨塾中，在開· 口部續透光區域間之環狀溝 槽内’设有硬度小於研磨區域與透光區域之不透水性彈性 15構件，且由於該不透水性彈性構件具有彈性，且硬度極小， 故可吸收嵌人部分等所產生之應變或尺寸變 化。因此，當研磨時不會產生透光區域突出、變形、或研 磨墊變形等情形，並可抑制内側表面均勻性等研磨特性之 劣化。 20 X ’該不透水性彈性構件係用以完全密封研磨區域、 透光區域、及緩衝層之各個接觸部分，即使當研磨時拉引 剝離力在透光區域與研磨區域上作用時，亦具有足以承受 该作用力之抗力’因此，各接觸部分不容易產生剝離，且 可有效地防止研磨製外漏，並可進行高精球度之光學終點 16 1285579 檢測。 前述不透水性彈性構件之ASKER-A硬度以80度以下 為佳，又以60度以下更佳。若ASKER A硬度高於8〇度，則 無法充分吸收透光區域、嵌入部分等所產生之應變或尺寸 5變化，且當研磨時會容易產生透光區域突出、變形、或研 磨墊變形等情形。 不透水性彈性構件係由不透水性樹脂組成物構成，且 該不透水性樹脂組成物包含有至少1種選自於由橡膠 '熱可 塑性彈性體、及反應硬化性樹脂之群所構成之不透水性樹 10 脂。 藉由使用前述材料，可容易地形成不透水性彈性構 件，且前述效果會更加優異。 前述不透水性彈性構件高度以低於環狀溝槽者為佳。 若不透水性彈性構件高度大於或等於環狀溝槽高度時，在 15研磨日守泫不透水性彈性構件會有由襯墊表面突出、形成刮 傷之主因、或内側表面均勻性等研磨特性劣化之傾向。 在本發明中，别述透光區域與前述防透水層之形成材 料最好為不發泡體。由於若為不發泡體可抑制光散射，因 此，可檢測出正確的反射率，並可提高研磨之光學終點檢 20 測精確度。 透光區域之ASKER-D硬度以30〜75度為佳。藉由使用 具該硬度之透光區域，可抑制晶圓表面產生到痕，並且亦 可抑制透光區域表面產生損傷，因此，可穩定地實行高精 確度之光學終點檢測。又，若ASKER七硬度低於3〇度，研 17 1285579 磨漿中之磨料則容易刺入透光區域表面，且容易因所刺入 之磨料而在矽晶圓上出現刮痕，並且會因該透光區域容易 變形而降低内側表面均勻性等研磨特性、或容易發生研磨 漿外漏等情形。另一方面，若ASKER-D硬度高於75度，則 5 會因該透光區域過硬而容易在矽晶圓上產生刮痕，並且因 容易傷害到透光區域表面而降低透明性，且研磨光學終點 檢測精確度亦有降低之傾向。 又，前述透光區域在研磨側表面上最好不設有用以固 持、更新研磨液之凹凸構造。若該透光區域在研磨側表面 10上有微小表面凹凸，則會在凹部聚積含有磨料等添加劑之 研磨聚，而產生光散射、吸收，甚至影響到檢測精確度。 此外，在透光區域另一側表面上也最好不具有微小表面凹 凸，若出現微小表面凹凸，則容易引起光散射，甚至可能 影響到檢測精破度。 15 W從12E 竹竹取好馬細微發 泡體，並且前述研魏域在研賴表面上最好設有溝槽。 此外，前述細微發泡體之平均氣泡徑以70μηι以下者為 佳’又以5〇μιη以下者更佳。若平均氣泡徑為7〇_以下 平坦性(平面性）會相當良好。 、 20 再者，前述細微發泡體之比重以〇·5〜1·〇為佳，又以 =〜〇·9更佳。若比重低，研磨區域表面強度則 區^且被研磨體之平坦性亦會降低；若比重大於! 〇，研磨 二戍表面之細微氣泡數量則會變少，雖對平坦 ,、 曰造成研磨速度降低。 部 18 1285579 又，前述細微發泡體之ASKER-D硬度以45〜85度為佳， 又以45〜65度更佳。若ASKER-D硬度低於45度，被研磨體 之平坦性則會降低；若ASKER-D硬度高於85度，雖對平坦 性有利，卻會造成被研磨體之均一性(均勻性）降低。 5 此外，前述細微發泡體壓縮率以〇·5〜5.0%為佳，又以 〇·5〜3.0%更佳。若壓縮率為前述範圍内則可兼得平坦性與 均一性，且該壓縮率係利用前式計算所得之值。 再者’前述細微發泡體之壓縮回復率以5〇〜1〇〇%為 佳’又以60〜100%更佳。若該壓縮回復率低於5〇%，則會因 10在研磨時施加重複載重至研磨區域，而使研磨區域厚度產 生很大的變化，並造成研磨特性穩定性降低。又，壓縮回 復率係利用前式計算所得之值。 又，前述細微發泡體在4(rc、1ΗΖ下之儲存模數以 200MPa以上為佳，又以25〇跑以上更佳。若餘存模數低於 15 2⑻MPa研磨區域之表面強度則會降低，且被研磨體之平 坦性亦會降低。又，餘存模數意指利用動態黏彈性測量裝 置對細微發泡體使用拉伸試驗用炎頭，並施加正弦波振動 所測得之彈性率。 20 4 ^两關於—種製造方法，係用以製造前述研磨 塾者’包含有：積層步驟，係將缓衝層積層於研磨層，且 該研磨層具有研磨區域與用以設置透光區域之開口部A;開 口部B形成步驟，係去除前述開口部幼之緩衝層的-部 刀並在該緩衝層上形成小於前述透光區域之開口部B ;透 光區域設置步驟，係在前述開口部B上及前述開内設 19 1285579 置前述透光區域；及不透水性彈性構件形成步驟，係將不 透水性樹脂組成物注入前述開口部A及前述透光區域間之 環狀溝槽内並加以硬化，以形成不透水性彈性構件。 5 10 15 20 本發明係有關於-種製造方法，係用以製造前述研磨 塾者，包含有：積層步驟，係將具有研磨區域與用以設置 透光區域之開π部A的研磨層’及具有小於前述透光區域之 開口部B的緩衝層相互積層，使前述開口部A與前述開口部 时疊；透光區域設置步驟，係在前述開上及前述開 口部A内設置前述透光區域；及不透水性彈性構件形成步 驟，係將不透水性樹脂組成物注人前述開口以與前述 區域並加以硬化，以形成不透水轉性構件。 本發明係有關於-種研磨塾，係具有研磨區域鱼透光 =Γ，及具有小於前述透光區域之開口部b的緩衝 :形成積層’且前透光區域與前述開口部B重疊， 前述透光區域襄面與前述開且 用以包覆該接觸邙八…★ 接觸部分上設有 接觸口P刀之減不透水性彈性構件。 在CMP中，研磨 且利用加叙輕力來實施·，且當娜起自轉公轉’ 區域與研磨區域上有各種(特別是水平 於透先 兩項構件之邊界上常常出現剝離狀態二？二用：在 兩項構件的邊界容易剝離，並可:::磨墊之 造成研磨裝外漏，且該研磨裝=上產生縫隙而 測部模糊等光學性 〜W起光學終點檢 問續，並引起檢測精確度降低或無法進 20 1285579 行之狀況。 另一方面，在本發明之研磨墊中，在透光區域襄面與 開口部B截面之接觸部分上，設有用以包覆該接觸部分之不 透水性彈性構件，且由於該不透水性彈性構件具有彈性， 5 且硬度極小，故即使當研磨時拉引剝離力在透光區域與研 磨區域上作用時，透光區域裏面與開口部B截面上之接觸部 分會完全密封而不會產生剝離，因此，若前述各構件邊界 上產生間隙且浸透入研磨漿，亦可藉由不透水性彈性構件 來有效地防止研磨漿外漏，且可進行高精確度之光學終點 10 檢測。 前述不透水性彈性構件之ASKER-A硬度以80度以下 為佳，又以60度下更佳。若ASKER_A硬度高於8〇度，則在 剝離力產生作用時會容易由透光區域裏面或開口部6截面 剝離。 15 不透水性彈性構件係由不透水性樹脂組成物構成，且 該不透水性樹脂組成物包含有至少！種選自於由橡膠、熱可 塑性彈性體、及反應硬化性樹脂之群所構成之不透水性樹 脂。藉由使用前述材料，可容易地形成不透水性彈性構件， 且前述效果會更加優異。 20 林發明中，前述透光區域之形成材料最好為不發泡 體。由於若為不發泡體可抑制光散射，因此，可檢測出正 销反射率，並,可提高研磨之光學終點檢測精確度。 透光區域之胤肌0硬度以175度為佳。藉由使用 具該硬度之透光區域，可抑制晶圓表面產生刮痕，並且亦 21 1285579 可抑制透光區域表面產生損傷，因此，可穩定地實行高精 確度之光學終點檢測，又，透光區域之ASKER_D硬度又以 4〇〜60度為佳。此外，若ASKER_D硬度低於孙度，研磨漿 中之磨料則容易刺人透光區域表面，且容易因所刺入之磨 料而在石夕晶圓上出現刮痕。另—方面，若asker_d硬度高

10 15 20 度則曰因該透光區域過硬而容易在矽晶圓上產生刮 痕並且因今易傷害到透光區域表面而降低透明性，且研 磨光學終點檢測精確度亦有降低之傾向。 J4处元區域在研磨側表面上最好不設有用以固 持、更新研磨液之凹凸構造。若該透光區域在研磨側表面 上有微小表面凹凸，射在凹部聚積含有練等添加劑之 研磨漿’而產生光散射、吸收’甚至影響到檢測精確度。 卜在透光區域另—侧表面上也最好不具有微小表面凹 ，若出現微小表面凹凸，則容易引起光散射，甚 影響到檢測精確度。 -^ ^ 或之形成材料最好為細微發 泡體此磨區域在研磨側表面上最好設有溝槽 此外’ Μ細微發泡體之平均氣泡徑以鄭喊 以下者更㈣平均氣泡徑為 二 千坦性(平面性）會相當良好。 卜則 再者，前述細微發泡體之比重以 〇·7〜0.9更佳。若比重低於〇·5，研磨.為佳又以 低’且被研磨體之平坦性亦會降低重= 度則會降 區域表面之細微氣泡數量則會變少，雖對平=利研: 22 1285579 會造成研磨速度降低。 又，前述細微發泡體之ASKER-D硬度以45〜85度為佳， 又以45〜65度更佳。若ASKER-E^i度低於45度，被研磨體 之平坦性則會降低；若ASKER-D硬度高於85度，雖對平坦 5性有利，卻會造成被研磨體之均一性(均勻性）降低。 此外’前述細微發泡體之壓縮率以〇·5〜5〇%為佳，又 以0.5 3.0%更佳。若壓縮率為前述範圍内則可兼得平坦性 與均一性，且該壓縮率係利用前式計算所得之值。 再者，前述細微發泡體之壓縮回復率以5〇〜1〇〇%為 1〇佳，又以60〜100%更佳。若該壓縮回復率低於50%，則會因 在研磨枯施加重複載重至研磨區域，而使研磨區域厚度產 生很大的變化，並造成研磨特性穩定性降低。又，壓縮回 復率係利用前式計算所得之值。 15 20 此外，前述細微發泡體在4(rc、1Ηζ下之儲存模數以 MPa以上為佳’又以職Pa以上更佳。若儲存模數低於 所測得之彈性率 2〇〇MPa，研純域之表㈣度則會降低，且被研磨體之平 坦性亦會降低。又’料概意指利驗態轉性測量裝 置對細微發泡體使餘伸試驗用夾頭，並施加正弦波振動 本發明係有關於一種製造方法，係用以製造前述研磨 塾者，包含有：積層步驟，係將具有研磨區域與透光區域 之研磨層’及_、於前輯絲域的緩衝声相 互積層，使前述透光區域與前述開口_重疊；及不透水性 彈性構件形❹驟，係料透水性樹驗成物㈣在前述 23 1285579 透光區域表面與則述開口部B截面之接觸部分上並加以硬 化，以形成包覆該接觸部分之環狀不透水性彈性構件。 本發明係有關於一種製造方法，係用以製造前述研磨 塾者，包含有·積層步驟，係將緩衝層積層於研磨層者， 5且該研磨層具有研磨區域與用以插設透光區滅之開u部 A ;開口部B形成步驟，係去除前述開口部A内之缓衝層的 一部分，並在該緩衝層上形成小於前述透光區域之開口部 B ;透光區域設置步驟，係在前述開口部B上及前述開口部 A内設置透光區域；及不透水性彈性構件形成步驟，係將不 10透水性樹脂組成物塗布在前述透光區域裏面與前述開口部 B截面之接觸部分上並加以硬化，以形成包覆該接觸部分之 環狀不透水性彈性構件。 本發明係有關於一種製造方法，係用以製造前述研磨 墊者，包含有：積層步驟，係將具有研磨區域與用以插設 15透光區域之開口部A的研磨層，及具有小於前述透光區域之 開口部B的緩衝層相互積層，使前述開口部八與前述開口部 B重疊，透光區域设置步驟，係在前述開口部b上及前述開 口部A内设置兩述透光區域；及不透水性彈性構件形成步 驟，係將不透水性樹脂組成物塗布在前述透光區域裏面與 20前述開口部6截面之接觸部分上並加以硬化，以形成包覆該 接觸部分之環狀不透水性彈性構件。 (第4發明） 本發明係有關於一種研磨墊，係包含有研磨區域與透 光區域者，又，該透光區域之壓縮率大於該研磨區域之壓 24 1285579 CMP法係利用加壓機構將被研磨體（晶圓）壓附至研磨 墊上，且在加壓狀態下使該研磨墊滑動並加以研磨之方 法。一般而言，研磨區域與透光區域之物質構造相異，且 由於在CMP法中研磨區域與透光區域會因些微應力差異與 磨相差異，而造成兩項構件在研磨時之動作不同，因此， 可能會隨著使用而使研磨區域與透光區域之動作差異愈變 愈大，並且該動作差異會使透光區域由研磨墊平面突出， 而可能導致研磨特性劣化、或在晶圓上出現刮痕。 10 本發明人等發現藉由使透光區域之壓縮率大於研磨區 域之壓縮率，即使隨著使用而增加研磨區域與透光區域之 動作差異，亦可防止透光區域在研磨時由研磨墊表面突 出，並可抑制因此造成之研磨特性劣化、刮痕產生等。 前述透光區域壓縮率以15〜1〇%為佳，又以2〜5%更 15佳。若泫透光區域壓縮率低於1.5%，即使透光區域之壓縮 率大於研磨區域之壓縮率，亦會因透光區域而導致刮痕出 現。另一方面，若壓縮率高於1〇%，即使透光區域之壓縮 率大於研磨區域之壓縮率，研磨特性(指平坦化特性、内側 表面均勻性等）亦會有劣化之傾向。 20 前述研磨區域壓縮率以0.5〜5%為佳，又以〇.5~3%更 佳。若該研磨區域壓縮率低於0.5%，内側表面均勻性則會 有劣化之傾向。另一方面，若壓縮率高於5%，平坦化特性 則會有劣化之傾向。又，該壓縮率係利用前式計算所得之 值0 25 1285579 月述透光區域最好在波長500〜700nm全體區域中之透 光率為80%以上。 如刖述般’光束通常使用He-Ne雷射光、鹵素燈所產生 t白光等’但疋’若使用白光，則會有可使各種波長光接 5觸晶圓上方，且可得多數晶圓表面輪廊之優點。又，由於 通過透光區域之光強度衰減愈少，研磨終點之檢測精確 度、膜厚之測定精確度等就會愈高，因此，用以測量光波 長之透光率程度，則是用以決定研磨終點檢測精確度、膜 厚測定精確度等相當重要之關鍵。就前述觀點而言，透光 10區域最好使用在短波長側之透光率衰減不高，且可提高在 廣波長範圍之檢測精確度並加以維持者。 又，透光區域之蕭氏-A硬度（sh〇re hardness)以60度以 上為佳，又以65〜90度更佳。若蕭式^硬度低於6〇度，則會 因透光區域容易變形，而可能引起研磨區域與透光區域之 15 間漏水(研磨漿外漏）之情形。 在本發明中，前述透光區域之形成材料最好為不發泡 體。由於若為不發泡體可抑制光散射，因此，可檢測出正 確的崎率，並可提高研叙光學終雜_確度。 又，前述透光區域在研磨側表面上最好不設有用以固 如持、更新研磨液之凹凸構造。若透光區域在研磨側表面上 有微小表面凹凸，則會在凹部聚積含有磨料等添加劑之研 磨漿，而產生光散射、吸收，甚至影響到檢測精確度。此 外，在透光區域另一側表面上也最好不具有微小表面凹 凸，若出現微小表面凹凸，則容易引起光散射’甚至可能 26 ^285579 影響到檢測精確度。 在本發明中，前述研磨區域之形成村料最好為細微發 泡體，並且前述細微發泡體之平均氣泡徑以7〇_以下為 佳，又以5〇_以下更佳。若平均氣泡徑為7〇μιη以下，則平 5坦性(平面性）會相當良好。 再者，前述細微發泡體之比重以〇·5〜1〇為佳，又以 〇·7〜0·9更佳。若比重低於α5，研磨區域表面強度則會降 低，、且被研磨體之平坦性亦會降低；若比重大於ι 〇，研磨 區域表面之細微氣泡數量則會變少，雖對平坦性有利，卻 10會造成研磨速度降低。 此外，两述細微發泡體之壓縮回復率以n嶋為 佳，又以60~刚％更佳。若該壓縮回復率低於_，則會因 在研磨時施加重複至研磨區域，而使研純域厚^ 15 20 生很大的變化，並造成研磨特性穩定性降低。X，壓縮回 復率係利用前式計算所得之值。 此外 丽述細微發泡體在4(TC、1Hz下之儲存模數以 MP叫上為佳’又以2观灿上更佳。若儲存模數低於 2〇〇峨，研磨區域之表面強㈣會降低，錢·體之平 坦性亦會降低。又，儲存模數意指利用動態黏彈性測量裝 置對細微發泡體使陳伸試驗用㈣，並施 動 所測得之賴率。 弦錄動 (第5發明) 係包含有研磨區域與透 區域與前述透光區域各 本發明係有關於一種研磨墊， 光區域者，其特徵在於：前述研磨 27 1285579 個Fe含有;辰度為〇 3ppm以下、Ni含有濃度為丨〇卯瓜以下、 Cu含有濃度為a5ppm以下、Zn含有濃度為〇 ippm以下、及 A1 s有?辰度為Uppm以下。 如第14圖〜第2〇圖所示，本發明人等發現依據研磨塾形 5成材料中所含之金屬義與含有濃度，會對元件良率產生 很大的影響度差異，例如，研磨墊形成材料中之含&濃度

會大為影響元件良率，但Mg4Cr之含有濃度則幾乎不會對 元件良率產生任何影響。此外，並發現Fe、Ni、Cu、^、 及义會對元件良率造成很大的影響。再者，本發明人等亦 1〇發現形成材料所含之前述各金屬之含有濃度若高於各金屬 特有閾值時，元件良率則會極低。 前述各金屬之含有濃度值為間值，若高於前述間值中 任一者，元件良率則會極低。 15 20 °σ取〃透光區域之形成材料係至少工 :選自！2烯烴樹脂、聚胺甲酸酷樹脂、(間)丙稀酸樹 :矽减月曰、氣樹脂、聚醋樹脂、聚酿胺樹脂、聚酿胺 ;亞胺細旨、及感紐樹狀群所構狀高分子材料，其 中又以聚胺甲酸酯樹脂特佳。 ==本發明之研料，可減低在晶圓上前述各金 屬之含有濃度，因此， σ e _ 間易地進行晶圓洗淨步驟，且由 於不只疋可使作業步驟高 低曰η+ 门放革化、削減製造成本，更可減 低日日囫洗淨步驟中賦予 ^ 9圓之負擔，故可提高半導體元件 又，第1〜第5本發明係有 關於一種半導體元件之製造方 28 1285579 法，係包含有使用前述研磨墊研磨半導體晶圓表面之步驟 者。 圖式簡單說明 第1圖係顯示CMP研磨中所使用之研磨裝置一例的概 5 略構造圖。 第2圖係顯示習知研磨墊一例之概略構造圖。 第3圖係顯示第1本發明之研磨墊一例的概略構造圖。 第4圖係顯示設有開口部之研磨區域一例的概略截面 圖。 10 第5圖係顯示透光區域與防透水層形成為一體化之透 明構件一例的概略構造圖。 第6圖係顯示利用澆鑄成型法製成第1本發明研磨墊之 概略步驟圖。 第7圖係顯示具有透光區域與防透水層形狀之模具一 15 例的概略截面圖。

第8圖係顯示第2本發明之研磨墊一例的概略截面圖。 第9圖係顯示第3本發明之研磨墊一例的概略截面圖。 第10圖係顯示第3及第4本發明之研磨墊一例的概略截 面圖。 20 第11圖係顯示第3及第4本發明之研磨墊另一例的概略 截,面圖。 第12圖係顯示第3及第4本發明之研磨墊再一例的概略 截面圖。 第13圖係顯示第3及第4本發明之研磨墊又一例的概略 29 1285579 截面圖。 第14圖係|貝 曲 第15圖係和二元件良率之關係圖表° 度與元件良率之關係圖表 與元件良率之關係圖表 第19圖偏 度與元件良率之關係圖表= •〜肩不Mg濃度與元件良率 第20圖係★ 干〈關係圖表

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測裝置的 第21圖係，亍:::與兀件良率之關係圖表 ”、、員不具有第1~第5本發明之终 CMP研磨裝置，列的概略構造圖。、指 【實施冷式】 實施發明之最隹形態 (第1發明） 如弟廿3圖所示，本發明之研磨墊1具有研磨區域8盥透光 區域9,並在前述研磨區_與透光區域9之單面=有^ 水層1〇,且透歧域9與防透水層_以相同材料形^ 域與防透水層之形成材料雖沒有特別限制，但 就在研磨狀態下可進行高精度之光學終點檢測為前提，以 2〇使用波長400〜700nm全部範圍内透光率為2〇%之材料為 佳’又以使用透光率為50%以上之材料更佳。前述材料可 舉例如··聚胺甲酸醋樹脂、聚酿樹脂、盼樹脂、尿素樹脂、 二聚氰胺樹脂、環氧樹脂、及丙烯酸樹脂等熱硬化性樹脂， 聚胺甲酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、纖維素系樹沪 30 1285579 丙烯酸樹脂、聚碳酸_脂、_素系樹脂(聚氣乙稀、聚四 氟乙浠、聚氣亞乙晞等)、聚笨乙埽、及烯烴系樹脂(聚乙稀、 聚丙稀等）等熱可雜㈣，了二職膠、異紅雜膠等 . 橡膠，利用紫外線、電子線等光加以硬化之光硬錄樹脂， 5減感級樹料’且該等樹料單獨制，亦可併用讀 以上λ熱硬化性樹如錢低溫T崎硬化者為佳， 且紐用紐錄樹脂，崎好併絲聚合引發劑。 - 透光區域與防透水層之形成材料最好考慮到與研磨區 • 舰用材料之接著性(密著性）、研磨區域之熱穩定性、製造 10 裝置等加以選擇者為佳。 光硬化性樹脂沒有特別限制，只要是遇光產生反應且 硬化之樹脂即可，如具有乙烯性不飽和烴基之樹脂，具體 而口可舉例如·一乙二醇二丙烯酸甲酯、四乙二醇二丙 稀義、六聚丙二醇二丙烯酸_、三經甲醇丙燒三丙烤酸 "、季戊四醇三丙烯酸醋、!，6七二醇二丙烯_、Μ•壬 • 〔醇二丙烯酸_、二季戊四醇五丙烯酸醋、三經甲醇丙垸 -三丙烯酸甲I及低丁二醇二丙烯_等多元醇系（間）丙: - 義，2,2_雙(4-(間）丙烤氧基乙氧苯基）丙烧、雙紛A或表氣 烷系環氧樹脂之（間）丙稀酸添加物等環氧（間）丙稀酸醋，駄 2〇酐-第三丁基乙二醇丙烯酸之縮合物等低分子不飽和聚 S曰一L甲醇丙烧二縮水甘油醚之（間）丙烯酸添加物，三甲 基六亞甲基二異氰酸酉旨、二元醇、及（間）丙烯酸單錯反應所 得之胺甲酸酯（間）丙烯酸酯化合物，甲氧聚乙二醇（間）丙烯 酸酉曰、甲氧聚丙二醇（間）丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(間）丙 31 1285579 烯酸酯、苯氧基聚丙二醇（間）丙烯酸酯、壬苯氧基聚乙二醇 (間）丙烯酸酯、及壬苯氧基聚丙二醇（間）丙烯酸酯等，且該 等成分可單獨使用或組合兩種以上來使用。 為了提高光硬化樹脂之光硬化性，可添加光聚合引發 5 劑、敏化劑等，且該等添加劑並沒有特別限制，依據使用 光源、波長區域來選擇使用即可。

若使用i線(365nm)附近之紫外線作為光源，則可舉例 有：二苯甲酮、4,4’-雙（二甲醯胺基)二苯甲酮、4,4、雙（二 乙醯胺基)二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲醯胺基二苯甲酮、2-10 苯甲基-2-二甲酿胺基-1 -(4-嗎福琳苯基)-丁烧-1 -嗣、2-乙恩 醌、及菲醌等芳香族酮類，甲二苯甲酮、乙二苯甲酮等二 苯甲酮類，苯甲二甲縮酮等苯曱基衍生物，2-(〇-氯苯 基)-4,5-二苯基味σ坐二聚物、2-(〇-氣苯基)-4,5-二(m-甲乳笨 基）咪唑二聚物、2-(〇-氟苯基)4,5-苯基咪唑二聚物、2-(〇-15 甲氧苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(p-甲氧苯基)-4,5-二苯 基咪唑二聚物、2-(2,4-二甲氧苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物 等咪唑類，9-苯基吖啶、1，7-雙(9,9’_吖啶)庚烷等吖啶衍生 物，以及N-苯基甘胺酸等，且該等成分可單獨使用或組合2 種以上來使用。 20 感光性樹脂沒有特別限制，只要是遇光產生化學反應 之樹脂即可，具體而言，可舉例如： (1)在高分子主鏈、側鏈中導入含活性伸乙基之化合 物，或芳香族多環化合物者，例如：聚乙浠桂皮酸、p-苯 二丙烯酸與乙二醇縮聚後之不飽和聚酯、利用聚乙烯醇將 32 1285579 苯曱稀丙醋酸加以聚酿化者、苯丙輯基、苯甲稀丙基、 查爾酮殘基、異豆香素殘基、2,5•二甲氧践基、苯乙稀啦 咬殘基、胸腺料殘基、α•苯馬來醯亞胺基、惠殘基、及 2-p比酮等感光性官能基者。 5 (2)在局分子之主鏈、側鏈中導入重氮基或疊氮基者， 例如· p-重氮苯胺之三聚甲醛縮合物、苯重氮_4_(苯胺基)_ 磷酸之甲醛縮合物、甲氧苯重氮-4-(苯胺基)之氯添加物的 甲雜合物、聚乙烯-P-疊氮亞某基樹脂、疊氛丙稀酸醋等。 (3)在主鏈或側鏈中導入酚酯之高分子者，例如：導入 10 (間）丙烯醯基等不飽和碳-碳雙鍵之高分子、不飽和聚酯、 不飽和聚胺甲酸酯、不飽和聚醯胺、在側鏈利用酯結合來 導入不飽和碳-碳雙鍵之聚（間）丙烯酸、環氧（間）丙烯酸酯、 及紛酸（間）丙稀酸酯等。 又，可使用各種感光性聚醯亞胺、感光性聚醯胺酸、 15感光性聚酸胺亞醯胺、或是酚樹脂與疊氮化合物之組合， 並且可使用環氧樹脂或化學架橋型部位所導入之聚醯胺與 光陽離子聚合引發劑的組合，亦可使用天然橡膝、合成橡 膠、或是環化橡膠與雙疊氮化合物之組合。 透光區域所使用之材料的研削性以大於或等於與研磨 20區域所用材料者為佳。又，研削性意指在研磨中利用被研 磨體或修整器之削切程度。前述情形中，透光區域不會比 研磨區域更加突出，可防止被研磨體刮傷、研磨中之脫離 失持失誤等。 此外’最好使用與研磨區域所使用之形成材料、研磨 33 1285579 區域物性等類似的材料，又以可抑制因研磨時之修整痕而 導致透光區域光散射的高耐磨損性聚胺甲酸酯樹脂特佳。 則述聚胺甲酸酯樹脂係由有機異氰酸酯、聚醇（高分子 量聚醇或低分子量聚醇）、及鏈增長劑所構成者。 5 有機異氰酸酯可舉例有：2,4-曱苯二異氰酸酯、2,6·甲 苯二異氰酸酯、2,2’-二苯基二異氰酸甲酯、2,4，-二笨基二 異氰酸甲酯、4,4’-二苯基二異氰酸甲酯、ι，5-萘二異氰酸 酯、p-苯二異氰酸酯、m-苯二異氰酸酯、p-苯二甲二異氛 酸酯、m-苯二甲二異氰酸酯、六曱基二異氰酸酯、14—環己 10 烷二異氰酸酯、4,4’-二環己基異氰酸甲酯、異佛爾酮二異 氰酸酯等，且該等成分可單獨使用，亦可併用2種以上。 有機異氰酸酷除了前述二異氰酸醋化合物之外，亦可 使用3官能以上之多官能聚異氰酸酯化合物，該多官能之異 氰酸酯化合物可舉例如：市售之歹又乇、2二一彳工 15 少社製(Bayer AG))、商品名歹、二歹氺一卜（旭化成工業社製 (Asahi Kasei Corporation))等一系列之二異氰酸酯加成體化 合物。又，在該等3官能以上之聚異氰酸酯化合物中，若單 獨使用會因在預聚體合成時容易膠化，故最好添加於二異 氰酸酯化合物來使用。 20 高分子量聚醇可舉例有：以聚四甲烯_乙二醇為代表 之聚醚聚醇，以聚丁烯己二酸酯為代表之聚酯聚醇，及聚 己内酯聚醇、聚酯乙二醇(如聚己内酯聚酯）與烯碳酸g旨之反 應物等聚酯聚碳酸酯聚醇，碳酸乙酯與多鍵醇產生反應再 將所得到之反應混合物與有機二羧酸產生反應所得之聚酉旨 34 1285579 聚碳義聚醇’以及聚M基化合物與芳基碳酸醋進行醋交 換反應所得之聚碳酸醋聚醇等，且該等成分可單獨使用， 亦可併用2種以上。 又，除了前述高分子量聚醇之外，聚醇亦可併用如： 5乙二醇、I2·丙二醇、I3·丙二醇、丁二醇、L6-己二醇、 第三丁基乙二醇、1，4-環己烧二甲醇、甲基-戍烧二 醇、二乙二醇、三乙二醇、M.雙(2_經基乙氧基)苯等低分 子量聚醇。 鏈增長劑可舉例有：乙二醇、1，2_丙二醇、込^丙二醇、 10 1，4_ 丁二醇、1，6-己二醇、第三丁基乙二醇、14_環己烷二 甲醇、3-甲基-1,5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、•雙(2_ 羥基乙氧基）苯等低分子量聚醇，或是，2，各甲苯二胺、2,6_ 甲苯二胺、3,5-二乙基-2,4甲苯二胺、4,4，-二-第二丁基-二 胺二苯基甲烷、4,4，-二胺二苯基甲烷、3,3、二氣-4,4，_二胺 15二苯基甲烷、2,2’，3,3’-三氣-4,4，-二胺二苯基甲烷、4,4，_二 胺-3,3 -二乙基_5,5’-二甲基二苯基甲烷、3,3、二乙基_4,4、 一胺一苯基甲烧、4,4’-亞甲基-雙-鄰胺苯甲酸甲酯、4,4，_ 亞甲基-雙-鄰胺苯甲酸、4,4，-二胺二苯基礙、n，N，-二-第二 丁基苯二胺、4,4，-亞甲基-雙(3_氯-2,6-二乙基苯胺）、3,3，· 20 一氯-4,4’-二胺-5,5’-二乙基二苯基甲烧、1,2-雙(2-胺苯硫基) 乙烧、二亞甲二醇-二-p-胺苯甲酸酯、3,5-雙（甲硫基)_2,4甲 苯二胺等聚胺類，且該等成分可單獨使用，亦可混合2種以 上來使用。但是，由於常有聚胺類本身已著色、或使用該 等成分之樹脂已著色之情形，故最好混合成不損及物性與 35 1285579 -先性之程度。此外，若使用具有芳香族烴基之化合物， 波長側之透光率則會有降低的傾向，因此，以不使用前 述1 匕合物者特佳。又，由於在芳香環結合有齒代基、硫代 基等給電子性基團或吸電子基團之化合物的透光率會有降 5 ^之傾向’故料制前述化合物者特佳，但是，亦可混 合成不損及短波長側所要求之透光性者。 則述聚胺甲酸酯樹脂中之有機異氰酸酯、聚醇、及鏈 增長劑之比例可依各個分子量、或由該等成分所製成之透 光區域所欲物性等加以適當變化。又，相對於聚醇與鏈增 10長劑之合計官能基(羥基+胺基)數，有機異氰酸酯之異氰酸 醋基數以0.95〜1.15者為佳，又以〇·99〜1.10更佳。此外，前 述胺甲酸酯樹脂可應用熔融法、溶液法等眾所皆知之胺曱 酸酯化技術來製造，但若考慮到成本、作業環境等，則最 好以熔融法來製造。 15 前述聚胺甲酸醋樹脂聚合手續為預聚體法、一步發泡 法任一者皆可，但就研磨時聚胺甲酸酯樹脂之穩定性及透 明性的觀點而言，則以事先由有機異氰酸酯與聚醇合成出 異氰酸酯末端預聚體，再使鏈增長劑產生反應之預聚體法 為佳。又，前述預聚體之NCO重量％以2〜8重量％左右為佳， 20 又以3〜7重量％左右更佳。若NCO重量％低於2%，則會因反 應硬化時間過長而導致生產性降低，另一方面，若NCO重 量％高於8重量％，則會因反應速度過快而產生空氣捲入等 情形，且聚胺甲酸酯樹脂之透明性、透光率等物理特性會 有劣化之傾向。此外，若在透光區域出現氣泡，則會因光 36 1285579 5

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散射使反射光衰減増加，且造成研磨終 厚測定精確度等降低。因此，為了去除前二= 區域形成不發泡體，最好在混合前述材料之使透先 至lOTmr以下lv亡\ & 精由減壓 充^刀地去除材料中所含氣體。又人 後之擾拌步驟中使用一峨葉 ,7 人，目丨丨县缸，、，# 機以不使氣泡混 ,、 ％轉數励轉以下來授拌。此外，即使 祝拌步射最好亦在減壓下進㈣拌。再者，由於自轉公 轉式混合機較在高速旋轉料容易混人氣泡，故利用該 混合機進行攪拌、除泡之方法最為適合。 透光區域之形狀、大小雖沒有特別限制，但最好與研 磨區域之開口部的形狀、大小相同。 透光[域尽度⑷雖沒有特別限制，但以小於或等於研 磨區域厚度者為佳，具體而言，透光區域厚度為〇·5 〜6mm 左右，又以0·6〜5mm左右為佳。若透光區域厚度大於研磨 區域’在研磨時可能會因突出部分而損傷矽晶圓。又，在 進行研磨時會因應力導致透光區域變形、光學性過度失 真’而可能造成研磨時之光學終點檢測精確度降低。另一 方面’若透光區域厚度過薄，則會導致耐久性不足、在透 光區域上面產生過深凹部而聚積大量研磨漿等，故可能會 20造成光學終點檢測精確度降低。 此夕卜’透光區域厚度差異以ΙΟΟμπι以下為佳，又以50μιη 以下更佳。若厚度差異高於100μιη，則會產生大的隆起， 並產生與晶圓之接觸狀態相異的部分，因此，會對研磨特 性造成影響。 37 1285579 5 10 15 20 抑制厚度差異之方法已有一種將透光區域表面加以拋光之方法。拋光意指利用粒度等相異之研磨板且以階段性之方式來實行者為佳。X，在將透光區域加以拋光時，表 面粗糙度愈小愈好，絲面_度大，齡因人射光在透光區域表φ產生制而造成透光率降低，並有檢測精碟度 降低之傾向。 此外防透水層厚度沒有特別限制，，般為〇〇ι〜5腿左右’又’若在防透水層之單面上積層有緩衝層則以 •5mm更L卩—方面，若對防透水層賦與緩衝性且 不另外積層緩衝層，則以〇.5〜5inm左右更佳。 又’防透水層之厚度差異以5〇陣以下為佳又以3〇陶 以下更佳。若厚度差異大⑽_，則會產生大的隆起，並產生與晶圓之接_態姆的部分，目此，會對研磨特性 ”此外，抑制厚度差異之方法可舉例有前述般拋 光防透水層表面之方法。 研磨區域之形成材料可舉例有：聚胺甲酸酷樹脂、聚 醋樹脂、聚醯胺樹脂、叫酸樹脂， 函 系樹脂(聚氣乙稀、聚四氣乙婦、聚氣亞乙稀等) 素 及稀煙祕脂（聚乙稀、&料）、環氧樹脂，以及威光性 樹脂等’且該等樹脂可單獨使用， = 用。又，研磨區域之形成材 種上使 料，亦可為不同組储料，妓躲囉組成材 司。 砂與透桃域之形成材料 相同 由於聚胺甲酸切磨碰㈣，且由於可藉由 38 !285579 :種2原料組成之方式以容易得到具有所欲物性的聚合 又特別適用於研磨區域之形成材料。 前述聚胺甲酸樹脂係由有機異氰_旨、聚醇(高分子量 低分子量聚醇）、及鏈增長劑所構成者。 ^ ’聚胺甲酸_脂所使用之有機異驗目旨並沒有特 ^可舉例有前述有機異氰酸酯。 此外，聚胺甲酸醋樹脂所使用之高分子量聚醇並沒有

旦·制’可舉例有前述高分子量聚醇。X，該等高分子 量聚醇之數平均分子量亦沒有特別限制，但就所得聚胺甲 二酉曰之彈H特性等觀點而言，取5G()〜2_者為佳。若數 平均分子量低於500,使用該聚醇製成之聚胺甲酸酉旨則不會 〆、有充刀的彈性特性’聚合物會變得脆弱，因此，由該聚 胺甲酸醋製成之研磨塾則會過硬，而形成晶圓表面刮傷之 、並且因”亥研磨墊容易磨損，故就襯塾壽命之觀點而 15 °相虽不適用。另一方面，若數平均分子量高於2000，則 :使用η亥♦醇所製成之聚胺甲酸酯會過軟，故使用該聚 胺甲曰所製成之研磨墊的平坦化特性會有劣化之傾向。 又，聚醇除了使用高分子量聚醇之外，亦可併用前述 低分子量聚醇。 此外’聚醇中之高分子量聚醇與低分子量聚醇之比例 可依由該等成分製成之研磨區域所要求的特性而定。 鏈增長劑可舉例有4,4，_甲撐二(〇-氯苯胺）、2,6_二氣 笨一胺，4,4’-甲撐二(2,3-二氣苯胺）等聚胺類，或是前述低 分子ΐ聚醇，並且該等成分可單獨使用，亦可併用2種以上。 39 1285579 . 纟前述聚胺曱酸轉脂中之有機異氰酸㈣、聚醇、及 鍵增長劑之比例可依各個分子量、或由該等成分所製成之 研磨區域所欲物性等加以適當變化。又，相對於聚醇與鍵 • 肖長劑之合計官能基(織+胺基)數，有機異氰_旨之里氮 - 5酸酯基數以0.95〜1.15為佳，又以〜i 1〇更佳。 '、 ... *述聚胺甲酸樹脂可利用與前述相同方法加以製造， • 且亦可依需要在聚胺甲酸輯脂t添加抗氧化劑等穩定 _ 劑、界面活性劑、增滑劑、㈣、充填劑（實心粒子、水溶 性粒子、乳化粒子等）、去靜電劑、研磨磨#、或其他添加 10 劑等。 研磨區域所使用之聚胺甲酸酯樹脂以細微發泡體為 佳，可藉由該細微發泡體而在表面微細孔中固持研磨漿， 並可增加研磨速度。 使别述聚胺甲酸酯樹脂產生細微發泡之方法並沒有特 15別限制，可舉例有：添加中空珠粒之方法、機械式發泡法、 籲 及化學性發泡法等，且亦可併用各個方法，其中又以使用 ， ㈣甲基吩氧烧與《之共聚物，即，使用不含有活性經 _ 基之矽氧系界面活性劑的機械式發泡法為佳，且該矽氧系 界面活性劑之適用化合物可舉例有SH_192(東b夕、〕一二 • 20 / 夕 7 〕>(Dow Corning Toray Silicone Co·，Ltd)製）等。 製成研磨領域所使用之獨立氣泡型聚胺甲酸樹脂發泡 體的方法例子說明如下。又，前述聚胺甲酸酯樹脂發泡體 之製造方法包含有以下步驟： 1)製成異氰酸酯末端預聚體之氣泡分散液的攪拌步驟 40 1285579 在異氰酸酯末端預聚體中添加矽氧系界面活性劑，然 後與非反應性氣體一起攪拌，使非反應性氣體作為細微氣 泡分散，以形成氣泡分散液，接著，異氰酸酯末端預聚體 若為常溫下之固體狀，則以適當溫度進行預熱、熔融後使 5 用。 2) 硬化劑(鏈增長劑）之混合步驟 在前述氣泡分散液十添加鏈增長劑，並混合攪拌。 3) 硬化步驟 將混合有鏈增長劑之異氰酸酯末端預聚體注入模具， 10 並加熱硬化。 用以形成細微氣泡之非反應性氣體以不具可燃性者為 佳，具體而言，可舉例有氮、氧、碳酸氣體、氦或氬等稀 有氣體，或是該等氣體之混合氣體，並且又以使用經乾燥 去除水分之空氣最為節省成本。 15 利用攪拌裝置使非反應性氣體形成細微氣泡狀，並分 政至含有石夕氧系卩面活性劑之異&酸醋末端預聚體，且該 授拌裝置並未特別限定於習知攪拌裝置，具體而言，可使 用之獅裳置可舉例有：均質機、溶解器、雙轴行星型混 =機(planetary mixer)等。又，授摔裝置之搜摔葉片形狀並 寺別限制X以使用可得到、細微氣泡之擾打型（whip㈣ 攪拌葉片為佳。 此外，在授拌步驟中，用以製成氣泡分散液之攪拌， 以及在混合步驟中添加鏈增長劑並混合之授拌最好使用不 同的授料置。特別地，混合步驟中之攪拌可為不形成氣 41 1285579 泡之攪拌，且亦可使用不會捲入大氣泡之攪拌裝置，而前 述擾拌裝置以行星型混合機為佳。又’亦可使用相同搜摔 裝置來進行攪拌步驟與混合步驟，且最好依需要進行調整 攪拌葉片旋轉速度等攪拌條件來使用。 5 在前述聚胺曱酸酯細微發泡體之製造方法中，對在模 具注入氣泡分散液且反應至不再流動之發泡體進行加熱、 後熱處理之步驟，因有提高發泡體物理特性之效果而極為 適合’並且亦可將氣泡分散液注入模具後直接放入加熱爐 中進行後熱處理，由於在前述條件下熱不會立刻傳遞至反 10應成分中，故氣泡徑不會變大。此外，硬化反應若在常溫 下進行，氣泡形狀則會穩定而相當適合。 在前述聚胺甲酸酯樹脂之製造過程中，亦可使用如第3 級胺系、有機錫系等習知之促進聚胺甲酸酯反應的催化 劑’且催化劑種類、添加量可考慮到混合步驟後注入預定 15形狀模具之流動時間而加以選擇。 前述聚胺甲酸酯樹脂發泡體之製造方法可採用在容器 中计里各成分並投入加以攪拌之分批方式，又，亦可採用 連績供應各成分與非反應性氣體至攪拌裝置加以攪拌，並 送出氣泡分散液以製作成形品之連續生產方式。 利用則述方法所製成之聚胺甲酸酯樹脂發泡體可裁斷 出預疋大小而製成由研磨層構成之研磨區域。 本發明之研磨區域中，在與晶圓接觸之研磨側表面 最好。又有用以固持、更新研磨漿之凹凸構造（溝槽或孔 口P)。右由細微發泡體形成研磨區域，雖然已在研磨表面上 42 1285579 設有多數開口，且具有固持研磨漿之功能，但最好還是在 研磨側表面上設置凹凸構造，以更具研磨聚固持性並有致 率地更新研磨衆，並且避免因晶圓吸附而導致脫離失持失 誤發生、晶圓破壞、研磨效率降低等狀況。又，該凹凸構 5造沒有特別限制，只要是可固持、更新研磨聚之表面形狀 者即可，可舉例如：Χγ軸方格溝槽、同心圓狀溝槽、貫通 孔部、未貫穿孔穴、多角柱、圓柱、螺旋狀溝槽、偏心圓 狀溝槽、放射狀溝槽、及組合該等溝槽者。此外，溝距、 溝寬、溝深等並沒有特別限制，適當選擇形成即可。再者， 10孩等凹凸構造通常為具規則性者，亦可在某個範圍内改變 溝距、溝寬、溝深以形成所欲之研磨漿固持、更新性者。 韵述凹凸構造之形成方法並沒有特別限制，可舉例 有：利用預定尺寸切削刀等夾具來進行機械切削的方法； 在具有預定表面形狀之模具中注入樹脂且硬化的方法；利 15用具有預定表面形狀之壓板來擠壓樹脂而形成的方法；利 用微影技術而形成之方法；利用印刷手法形成之方法；及 藉由使用破酸氣體雷射等雷射光而形成之方法等。 研磨區域厚度並沒有特別限制，最好與透光區域厚度 (约0·5〜6mm)相等，又以0.6〜5mm者更佳。製成前述厚度之 2〇研磨區域的方法可舉例有：利用帶鋸式或创刀式之截剪器 使前述細微發泡體塊形成預定厚度的方法，在具有預定厚 度之凹模中注入樹脂且加以硬化之方法，以及使用塗層技 術或板材成形技術之方法等。 又，研磨區域之厚度差異以100μιη&下為佳 ，又以50μπχ 43 1285579 、、下特铨。右厚度差異高於ΙΟΟμιη，則會產生大的隆起， j產生U之接觸狀態相異的部分，因此，會對研磨特 ^成衫I °為了解決研磨區域之厚度差異，通常會在研 期將鑽石磨料電沈積至研磨區域表面，或是利用炼接 ^疋时力口以修整’但是，若大於前述範圍，會導致修整時 k長’且生產效率降低。此外，抑制厚度差異之方法亦 有將形成預定厚度之研磨區域表面加以減*方法，且在 進仃拋光犄，最好利用粒度等不同之研磨片來階段性地 行。 ,1本發明之具有研磨區域、透光區域、及防透水層的研 磨塾製造方法並沒有特別限制，可採用各種製造方法，且 其具體例如下。 .第4圖係顯示設有開口苦川之研磨區域8的概略構造 15

20 固且第5圖係顯示透光區域9與防透水層1〇形成為一體之 透明構件12的概略構造圖。 在研磨區域的-部分上形成開口部的方法可舉例有： u已製成之樹脂塊利用帶鋸式或刨刀式之截剪哭而掣 成預定厚度之樹脂片，接著，藉由以切削μ並力^而^ 该片狀物上形成開口部之方法。 部之大小及形狀並 、2)在具有開口部形狀之模具中注人形成研磨區域之材 料並加以硬化的形成方法等。又，開 沒有特別限制。 另-方面，製造透光區域與防透水層形成為一體之透 明構件的方法可舉例如：在具有透光區域形狀與防透水層 44 1285579 形狀之模具17(參照第7圖）中注入樹脂材料並加以硬化的方 法’及利用塗層技術或板材成形技術等之方法等。又，由 於利用該製造方法不會在透光區域與防透水層之間形成界 面，故可抑制光散射，亦可進行高精確度之光學終點檢測。 5又，在利用前述方法之形成過程中，最好控制溫度並以最 佳黏度來進行。又，亦可採用在溶劑中溶解樹脂材料以調 製最佳黏度之溶液，並在進行注入等動作後使溶劑蒸發之 方法。 接著，可在研磨區域開口部上嵌合透明構件之透光區 1〇域，並藉由積層研磨區域與透明構件等方法來製成本發明 之研磨塾。 積層研磨區域與透明構件之方法可舉例如利用雙面膠 夾住研磨區域與透明構件並按壓之方法，又，亦可在表面 上塗布接著劑來貼合。 15 雙面膠之一般構造係在不織布、薄膜等基材雙面上設 有接著層，且該接著層組成可舉例如：橡膠系接著劑、丙 烤酸系接著劑等。此外，若考慮到金屬離子含量，則因丙 烤酸系接著劑之金屬離子含量較少而適合使用。 又’第6圖係利用澆鑄成形法製成研磨墊之概略步驟 20 圖。 利用與前述相同方法製作形成有開口部11之研磨區域 8 ’接著’將離型膜13暫時固定在研磨區域8之研磨表面側 上’並置於型箱14内，然後，藉由在用以形成透光區域9及 防透水層1〇之空間部15中注入樹脂材料16並加以硬化，以 45 1285579 構造成透光區域9與防透水層1〇形成為一體之透明構件 12 ’再由型箱内部取出，並藉由剝除離型膜等步驟以製成 L月之_墊。又’由於若利用該製造方法不會在透光 區域與防透水層之間形成界面，故可抑制光散射，亦可進 5仃阿精確度之光學終點檢測。此外，若使用該製造方法， 由於可使研磨區域與透明構件緊密接著 ，故可有效地防止 研磨聚外漏。 其他製造方法可舉例如後述方法。首先，製作形成有 開。p之研磨區域’並將與透光區域相同之材料所形成的 10防透水層貼附在其裏面側，且利用雙面膠、接著劑等來貼 合。但是，在開Π部與防透水層相接部分上不設有雙面膠、 接著劑等。接著’在開口部上注入透光區域形成材料並硬 化’以使透統域與防透水層形成為—體，㈣成研磨塾。 研磨區域與防透水層尺寸最好相同，或是防透水層小 15 =研磨區域’且在防透水層之側面上包覆有研磨區域之形 悲為佳。若為前述形態，則可防止研磨衆在研磨時由側面 滲透進去，結果，可防止研磨區域與防透水層剝離。 本發明之研磨墊亦可為在防透水層單面上積層有緩衝

層之積層研磨塾。若防透水層不具緩衝性，則最好另外設 20 置緩衝層。 A 緩衝層係用以補足研磨層（研磨區域)特性者，且該緩衝 層在CMP製程中，制以兼顧具有取_係之平面性盘均 一性兩者所何或缺者。平㈣意指對形成_時產I微 小凹凸之晶圓進行研磨時，該晶圓圖案部之平坦性；均勻 46 1285579 性則意指晶圓整體均-性。藉由研磨層之特性可改善平面 性，且藉由緩衝層之特性則可改善均勾性。在本發;之研 磨塾中’緩衝層最好使用較研磨層柔軟者。 前述緩衝層之形成材料並沒有特別限制，可舉例如聚 5醋不織布、财隆不織布、丙稀酸不織布等纖維不織布，考 透聚胺甲酸醋之聚醋不織布等樹脂浸透不織布，聚胺甲= 酯發泡體、聚乙稀發泡體等高分子樹脂發泡體，丁二稀橡 膠、異戊二烯橡膠等橡膠性樹脂，以及感光性樹脂等。 將防透水層與緩衝層貼合之方法可舉例如利用雙面膠 η夾住防透水層與緩衝層並按覆方法等。此外，最好在會對 終點檢測精確度造成影響之低透光率的緩衝層、雙面膠上 形成有與透光區域相同形狀的貫通孔。 雙面膠之-般構造係在不織布、薄膜等基材雙面上設 有接著層，且該接著層組成可舉例如：橡膠系接著劑、丙 15烯酸系接著劑等。此外，若考慮到金屬離子含量，則因丙 烯酸系接著劑之金屬離子含量較少而適合使用。又，由於 防透水層與緩衝層之組成可能會不同，因此，雙面膠之各 個接著層使用不同組成則可調整各層接著力。 亦可在防透水層或緩衝層之另一面側上設有用以貼合 2〇壓板之雙面膠。又，用以貼合防透水層或緩衝層以及雙面 膠之方法可舉例如在防透水層或緩衝層上按壓雙面膠加以 接著之方法。此外，最好在會對終點檢測精確度造成影響 之前述低透光率雙面膠上形成有與透光區域相同形狀的貫 通孔。 47 1285579 則述雙面膠之—般構造係在與前者相同之不織布 膜寻基材雙面上設有接著層。此外，若考慮到在研磨塾使 用後需由壓板剝下，則因在基材上使用薄膜可避免膠片殘 留故相當適合使用。又，接著層組成與前者相同。 5 (第2及第3發明） 本發明之研磨墊係至少具有研磨區域、透光區域、緩 衝層、及不透水性彈性構件。 透光區域之形成材料並沒有特別限制，可舉例如與第工 發明之相同材料，並且最好使用與研磨區域所使用之形成 10材料、研磨區域物性等類似的材料，又以可抑制因研磨時 之修整痕而導致透光區域光散射的局耐磨損性聚胺甲酸樹 脂特佳。 前述聚胺曱酸樹脂之原料可舉例如與第1發明相同之 原料，且有機異氰酸酯、聚醇、及鏈增長劑之比例可依各 15 個分子量、或由該等成分所製成之透光區域所欲物性等加 以適當變化。又，相對於聚酵與鏈增長劑之合計官能基(經 基+胺基)數’有機異氰酸酯之異氰酸酿基數以0.9〜1.2為 佳，又以0·95~1·05更佳，以將透光區域之ASKER-D硬度調 整成30〜75度。 20 為了將透光區域之ASKER-D硬度調整為3〇~75度，亦 可添加可塑劑，且該可塑劑沒有特別限制而可使用習知 者，可舉例如：鄰苯二甲酸二曱酯、鄰笨二甲酸二乙酯、 鄰苯二曱酸二丁酯、鄰苯二甲酸二(2-乙基己酯）、鄰苯二甲 酸二壬g旨、及鄰苯二甲酸二月桂醋等鄰笨二曱酸二，苯 48 1285579

一曱酸二辛醋、苯二甲酸二(2-乙基已㈣、 苯二曱酸二壬 醋、癸二酸二丁醋、癸二酸二辛_、及癸二酸二(2乙基己 酯）等脂肪族二鹼酸酯，磷酸三钫酯、磷酸三(2乙基己酯）、 及碟酸三(2_氯丙基)等磷酸三醋，聚乙二_、乙二酵丁氧 基乙酸酯、及二乙二醇丁氧基乙酸矂等二醇酯，以及環氧 化大豆油、環氧麟_旨等魏化合物等，其巾就聚胺甲 酸醋樹脂及研磨聚之相溶性觀點而言，又以使用不含活性 氫之二醇酯系可塑劑為佳。 10 最好在聚胺甲酸醋樹脂中添加有4〜4〇重量％範圍内之 前述可塑劑，且藉由添加前述特定4<可_，可容易地 將透光區域之AS猶·Α硬度調整。τ 塑劑之添加量又以聚胺甲酸樹脂中之7〜25重量％更佳。 15

20 可利用與第1發明之相同方法製成前述聚胺甲酸樹脂。 透光區域之製造方法並沒有特別限制，可藉由習知方 法製成’可_如··利科料或心权使利用 前述方法製紅聚胺甲_脂塊形成取厚度的方法，在 具有預定厚度之凹針注人樹脂且心硬狀方法，以及 使用塗層技術或板材成形技術之方法等。 透光區域之形狀並沒有特別限制，最好形成與研磨區 域之開口部A的形狀相同者。 透光區域之厚度及厚度差異並沒有特別 發明記載者相同。 限制，與第i 研磨區域之形成材料及製造方法並 第1發明記載者相同。 沒有特別限制 ，與 49 1285579 不透水性彈性構件之形成材料若為可賦予耐水性及彈 性，且其硬度小於研磨區域與透光區域者則沒有特別限 制，可舉例如··含有橡膠、熱可塑性彈性體、或是反應硬 化性樹脂等不透水性樹脂之組成物(黏著劑或接著劑）。 5 橡賸之種類可舉例如：天然橡膠、矽氧橡膠、丙烯酸 橡膠、胺甲橡膠、丁一稀橡膠、氣丁二浠橡膠、異戊 二烯橡膠、丁腈橡膠、環氧氮丙烷橡膠、丁基橡膠、含氟 橡膠、丙稀如·丁'一稀橡膠、乙婦"丙稀橡膠、及苯乙稀·丁 二烯橡膠等，該等成分中就研磨區域、透光區域或是與緩 10 衝層之形成材料的密著性觀點而言，則以使用石夕氧橡膠、 丙烯酸橡膠、或是胺甲酸酯橡膠為佳。 熱可塑性彈性體（TPE)種類可舉例如··天然橡膠系 TPE、聚胺甲酸酯系TPE、聚酯系TPE、聚醮胺系TPE、氟 系TPE、聚烯烴系TPE、聚氣乙烯系TPE、苯乙烯系TPE、 15苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、笨乙烯-乙烯·丁 細-本乙_肷段共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙稀-丙烯-苯乙稀嵌 段共聚物(SEPS)、及苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物 (SIS)等。 反應硬化性樹脂意指熱硬化性、光硬化性、或是濕氣 20硬化性树月曰，可舉例如：石夕氧系樹脂、彈性環氧樹脂、（間） 丙烯酸系樹脂、及胺曱酸酯系樹脂等，該等成分中又以使 用矽氧系樹脂、彈性環氧樹脂、或是胺甲酸酯系樹脂為佳。 不透水性樹脂組成物中，可加入適量之可塑劑、架橋 劑等，以調整不透水性彈性構件之彈性、硬度等。架橋劑 50 1285579 可舉例如：矽烷化合物、聚異氰酸醋化合物、環氧化合物、 氮雜環丙烷化合物、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、酐化合物、 聚胺、含有羥基之聚合物等。又，若使用光硬化性樹脂， 則最好添加光聚合引發劑，並且除了前述成份之外，可依 5需要另外添加目前習知之各種增黏劑、抗氧化劑、充填劑、 抗氧化劑、催化劑等添加劑。 第2本發明之研磨墊製作方法並沒有特別限制而可利 用各種方法，具體例如下。 第8圖係顯示第2本發明之研磨墊一例的概略截面圖。 1〇 在第1個具體例中，首先，在具有用以設置研磨區域8 與透光區域9之開口部A(18)的研磨層19上貼合緩衝層2〇， 接著，去除開口部A内之緩衝層的一部分，並在該緩衝層上 形成小於透光區域之開口部B(21)，然後，在開口部B上及 前述開口部A内嵌入透光區域，再將不透水性樹脂組成物注 15入開口部A及透光區域間之環狀溝槽22内，並藉由加熱、光 照、或濕氣等方法加以硬化，以形成不透水性彈性構件Μ。 在第2個具體例中，首先，將具有研磨區域8與用以設 置透光區域9之開口部A(18)的研磨層19，及具有小於前述 透光£域之開口部B(21)的緩衝層20相互積層，使開口部a 20與開口部B重疊，接著，在開口部B上及開口部A内嵌入透 光區域，然後，將不透水性樹脂組成物注入開口部A與透光 區域間之環狀溝槽22内並藉由加熱、光照、或濕氣等方法 加以硬化，以形成不透水性彈性構件23。 在前述研磨墊之製造方法中，將研磨區域、缓衝層等 51 1285579 開设孔部之方法並沒有特別限制，可舉例如：按壓具有切 削能力之夾具以開設孔部之方法；利用如碳酸雷射等雷射 光之方去，及利用切削刀等失具來進行研削之方法等。此 外，開口部A之尺寸及形狀並沒有特別限制。 5 位於開口部A與透光區域間之環狀溝槽寬度別並沒有 特別限制，但若考慮到要在溝槽内注入不透水性樹脂組成 物、以及研磨墊中所占之透光區域比例等，則以〇·5〜3mm 左右為佳，又以1〜2mm更佳。若溝槽寬度小於〇 5mm，則 難以在溝槽内注入不透水性樹脂組成物，並且由於無法充 1〇分吸收在透光區域、嵌入部分等所產生的應變、尺寸變化， 因此，在研磨時透光區域會產生突出、或研磨墊變形等情 形，而使内側表面均勻性等研磨特性劣化。另一方面，若 溝槽寬度超過3mm，則會因在研磨墊中無法研磨到之部分 的比例變大而不適用。 15 20 第3本發明之研磨墊製作方法並沒有特別 用各種方法’具體例如下。 第9圖係顯示第3本發明之研磨墊一例的概略構造圖。 在第1個具體例中，首先，將具有研磨區域8 域9之研磨層19，及具有小於透光區域之開口_⑼的緩 衝層20相互積層，使透光區域與開口部b重叠貼人 ^ 將不透水性樹脂組成物塗布在透光區域裏面25與門告b 截面26之接觸部分上並藉由加熱、光照、咬、、愚广μ方、， 以硬化，以形成包覆該接觸部分之環狀不透水性彈性構 52 23 1285579 在第2個具體例中，首先，將缓衝層20積層於具有研磨 區域8與用以設置透光區域9之開口部A(18)的研磨層19，接 著’去除開口部A内之緩衝層的一部分，並在該緩衝層上形 成小於透光區域之開口部B(21)，然後，在開口部B上及開 5 口部八内嵌入透光區域，再將不透水性樹脂組成物塗布在透 光區域裏面25與開口部B截面26之接觸部分上，並藉由加 熱、光照、或濕氣等方法加以硬化，以形成包覆該接觸部 分之環狀不透水性彈性構件23。

在第3個具體例中，首先，將具有研磨區域8與用以設 10置透光區域9之開口部A(18)的研磨層19，及具有小於前述 透光區域之開口部B(21)的緩衝層20相互積層，使開口部a 與開口部B重疊貼合，接著，在開口部B上及開口部a内嵌 入透光區域，再將不透水性樹脂組成物塗布在前述透光區 域裏面25與前述開口部b截面26之接觸部分上，並藉由加 …、光π、或濕氣等方法加以硬化，以形成包覆該接觸部 分之環狀不透水性彈性構件23。 缓衝層等 20 在前述研磨墊之製造方法中，將研磨區域 開設孔部之方法並沒有特別限制，可舉例如：按壓具有切 'υ之夾具以開设孔部之方法；利用如碳酸雷射等雷射 光之方法；及__料夾具來進行研肖彳之方法等。此 卜開口部Α之尺寸及形狀並沒有特別限制。 …，不妨礙密著強度、光學終點檢測顿點而言，透光 =晨面與開截面、及科水性馳構件之接觸寬度 刀別以(Μ〜3mm為佳，又缝5〜2麵更佳。此外，不透水性 53 1285579 彈性構件之截面形狀並沒有特別限制。 在第2及第3發明中，緩徐 限 ^ _層切缝料並沒有特別 制，與第1發明記載者相同。 亏⑺ 可舉例如利用雙面膠24失 。又，雙面膠24並沒有特 研磨層與緩衝層之貼合方法 住研磨層與緩衝層並按壓之方法 別限制，與第1發明記載者相同。

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2〇 亦可在緩衝層之另外一面側上設有用以貼合壓板之雔 面膠24。X，用以貼合緩衝層與雙㈣之方法可舉例如ς 緩衝層上按壓雙面膠加以接著之方法。 (第4發明） 本發明之研磨㈣具有研純域與透光區域者。 透光區域之形成材料必須選擇透光區域之壓縮率大於 研磨區域<壓’的材料’且前述形成材料並沒有特別限 制’可舉例如：合成橡膠、聚胺甲酸_脂、㈣樹脂、 聚醯胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳㈣樹脂、鹵素系樹脂(聚 虱乙烯、聚四氟乙烯、聚氣亞乙烯等）、聚苯乙烯、烯烴系 樹脂（聚乙烯、聚㈣等），及環氧樹脂等，且該等樹脂可單 獨使用’亦可併用2種以上。又，最好使用與研磨區域所使 之形成材料、研磨區域物性等類似的材料，又以合成橡 膠、 >、及可抑制因研磨時之修整痕而導致透光區域光散射的 巧耐磨損性聚胺甲酸酯樹脂特佳。 所述合成橡膠可舉例如：丙烯腈丁二烯橡膠、異戊二 歸橡膠、丁基橡膠、聚丁二烯橡膠、乙烯丙烯橡膠、胺甲 黾酯橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、氣丁二烯橡膠、丙烯酸橡 54 1285579 膠、環氧氣丙烧橡膠、及含I橡膠等，其中以使用丙稀猜 丁二稀橡膠及（或）聚丁二埽橡膠以得到高透光率之透光區 域者為佳，又以丙烯腈丁二烯橡膠之架橋體特佳。 前述聚胺甲酸醋樹脂原料可舉例如與第i發明相同之 5原料，且前述聚胺曱酸醋樹脂可利用與第邊明相同之方法 來製造。 透光區域之製造方法並沒有特別限制，可利用習知方 法來製造。此外，透光區域之形狀雖沒有特別限制，但最 好與研磨區域開口部的形狀相同。 10 本發明之透光區域厚度約為〇·5〜4mm，又以0.6〜3.5mm 為佳。此外，透光區域厚度最好小於或等於研磨區域厚度。 若透光區域厚度大於研磨區域厚度，即使若透光區域之壓 縮率大於研磨區域之壓縮率，在研磨時可能會因突出部分 而損傷晶圓。另-方面，若透光區域厚度過薄，則會導致 15耐久性不足，而可能引起漏水(研磨漿外漏）。 此外，透光區域之厚度差異與第丨發明記載者相同。 研磨區域之形成材料及製造方法並沒有特別限制，可 與第1發明記載者相同。 研磨區域厚度並沒有特別限制，最好與透光區域厚度 20 (約〇·5〜4mm)相同程度，又以0.6〜3.5mm者更佳。製成前述 厚度之研磨區域的方法可舉例有：利用帶鋸式或刨刀式之 截剪器使前述細微發泡體塊形成預定厚度的方法，在具有 預定厚度之凹模中注入樹脂且加以硬化之方法，以及使用 塗層技術或板材成形技術之方法等。 55 丄285579 具有研磨區域與透光區域之研磨墊的製作方法並沒有 特別限制，可採用各種方法，且具體例如下。此外，在後 述具體例中雖然記載有設置緩衝層之研磨塾，但亦可為不 設有緩衝層之研磨墊。 5 首先，如第10圖所示之第1個例子中，抑設有預定尺 寸開口之研磨區域8上貼合雙面膠24，並於其下方以與研磨 區域8的開口部一致之方式貼合開設有預定尺寸開口的缓 衝層20，接著，在緩衝層2〇上貼上附有離型紙27之雙面膠 24’並在研磨區域8之開口部嵌入透光區域9且貼合之方法。 10 如第11圖所示之第2個具體例中，在開設有預定尺寸開 口之研磨區域8上貼合雙面膠24，並於其下方貼合緩衝層 20 ’接著，以與研磨區域8的開口部一致之方式在雙面膠24 及緩衡層20開設預定尺寸開口，接著，在緩衝層2〇上貼合 附有離型紙27之雙面膠24,並在研磨區域8之開口部上嵌入 15透光區域9且貼合之方法。 如第12圖所示之第3個具體例中，在開設有預定尺寸開 口之研磨區域8上貼合雙面膠24，並於其下方貼合緩衝層 20，接著，在緩衝層20另一面上貼合附有離型紙27之雙面 膠24，然後，以與研磨區域8開口部一致之方式由雙面膠24 2〇 至離型紙27—起開設預定尺寸開口，並在研磨區域8之開口 部上嵌入透光區域9且貼合之方法。此時，由於透光區域9 之另一側呈敞開狀態而會有堆積灰塵的可能性，故最好在 此處安裝填塞構件28。 如第13圖所示之第4個具體例中，在貼合附有離型紙27 56 1285579 之雙面膠24的緩衝層20上開設預定尺寸開口。接著，將開 設有預定尺寸開口之研磨區域8與雙面膠24貼合，並以開口 部一致之方式貼合缓衝層20與研磨區域8，然後，在研磨區 域8之開口部上嵌入透光區域9且貼合之方法。此外，由於 5研磨區域另一側呈敞開狀態而會有堆積灰塵的可能性，故 最好在此處安裝填塞構件28。 在前述研磨墊之製作方法中，將研磨區域、緩衝層等 開设孔部之方法並沒有特別限制，可舉例如：按壓具有切 削月b力之夾具以開設孔部之方法；利用如碳酸雷射等雷射 10光之方法；及利用切削刀等夾具來進行研削之方法等。此 外，研磨區域之開口部的尺寸及形狀並沒有特別限制。 緩衝層及雙面膠之形成材料、貼合方法並沒有特別限 制’與第1發明記載者相同。 前述構件28只要可填塞開口部者則沒有特別限制，但 15 必須為可在進行研磨時剝離者。 (第5發明） 本發明之研磨區域與透光區域中，若各個巧含有濃度 為0.3PPm以下、Ni含有濃度為i.oppm以下、Cu含有濃度為 〇.5ppm以下、Zn含有濃度為〇 lppm以下、及A1含有濃度為 2〇 1.2ppm以下則沒有特別限制。在本發明中，研磨區域與透 光區域之形成材料係至少丨種選自於由聚烯烴樹脂、聚胺甲 酸酯樹脂、（間）丙烯酸樹脂、矽氧樹脂、含氟樹脂、聚醋樹 脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、及感光性樹脂之群 戶斤構成之南分子材料。 57 1285579 聚烯feL樹脂可舉例如：聚乙稀、聚丙稀、聚氣乙稀、 聚氣亞乙烯等。 含氟樹脂可舉例如：聚三氟氣乙烯(PCTFE)、全氟烷氧 基烷烴(PFA)、聚四氟乙烯(pTEE)、聚氟亞乙烯(pVDF)等。 5 聚酷樹脂可舉例如：聚乙烯S旨、聚丁烯S旨、聚萘二甲 酸乙二酯等。 感光性樹脂可舉例如：利用重氮基、疊氮基等之光分 解的光分解型感光性樹脂，利用導入至線狀聚合物側鏈之 官能基之光二聚化反應的光二聚化型感光性樹脂，利用烯 1〇烴之光自由基聚合、烯烴之硫代基的光加成反應、及環氧 基之開環加成反應等之光聚合型感光性樹脂等。 如述樹脂合成所使用原料中之金屬含量最好儘量少 量’以減低研磨區域與透光區域中之金屬含量。 但是，即使減低了原料中之金屬含量，亦有可能由於 15在製造步驟中樹脂與金屬接觸，而導致樹脂中之金屬含量 增加。 前述高分子材料之製造方法並沒有特別限制，可利用 習知方法來製造，但在本發明中，在製成高分子材料為止 之所有步驟中，最好使用與原料及（或）其反應生成物直接接 20觸之表面上不含金屬的器具或使用鍍鉻器具來製造。又， 前述高分子材料之製造步驟會依據高分子材料種類而有所 差異，可舉例如： 1)若為聚胺曱酸酯樹脂等，則進行原料之計量步驟、 過濾步驟、混合步驟、攪拌步驟、及澆鑄步驟。 58 1285579 2)若為感光性樹脂等，則進行原料之計量步驟、混合 步驟、及押出步驟等。 在該等所有步驟中，原料及（或）其反應生成物最好不要 與鉻以外之金屬直接接觸而進行各個製造步驟，其方法可 5 舉例有前述高分子材料製造步驟中所使用之器具(例如，計 量容器、過濾器、聚合容器、攪拌葉片、洗鑄容器、押出 裝置等）利用與原料及（或）其反應生成物直接接觸之表面上 不含金屬者或鍍鉻器具的方法。 鈾述表面不含金屬者可舉例如：樹脂製或陶莞製者， 10以及在器具表面塗層有非金屬者。又，該非金屬塗層可舉 例如··樹脂塗層、陶瓷塗層、及鑽石塗層等，但是不限於 該等材料。 若為樹脂塗層，用以塗層之樹脂只要耐蝕性充分、金 屬污柒極>、者，則沒有特別限制，又以耐餘性優異、金屬 15污染極少之含氟樹脂特佳，且該含氣樹脂之具體例可舉例 如 PFA、PTFE 等。 本發明之研磨塾係具有研磨區域及透光區域。 透光區域之形成材肖在測定波長區域(糊〜中

，會因受到研 前述聚胺甲酸酯樹脂 修整痕等影響而導致反射光變小及 甚至無法檢測。此外，形成材料中 痕而導致透光區域光散射的高 之原料可舉例如與第1發明相同 59 1285579 之原料。 前述聚胺甲酸酯樹脂之聚合手續可採用預聚體法、一 步發泡法中任一者，但以事先由有機異氰酸酯與聚醇合成 出異氰酸酯末端預聚體，再使鏈增長劑產生反應之預聚體 5法為佳，此時，最好使用與前述成分及（或）其反應生成物直 接接觸之表面上不含金屬或業經鍍鉻的聚合容器、攪拌葉 片、及澆鑄容器來製造。此外，聚胺甲酸酯原料之計量容 器、過濾器等亦最好使用前述表面上不含金屬或業經鍍鉻 者。再者，在使用前最好利用金屬含有濃度極少之強酸或 10 強鹼來進行洗淨。 一般就強度等觀點而言，在製造聚胺甲酸樹脂等高分 子材料時所使用之器具為金屬製，特別是就耐蝕性及加工 之觀點而言，會使用鐵、鋁、銅、鑛辞鋼材、不銹鋼（不銹 鋼一般係由Fe、Ni、Cr構成之合金）等。若使用前述器具， 15製造時所剝離之金屬會混入原料、其反應生成物中，而直 接接觸原料、其反應生成物。由於前述金屬混入步驟即為 原料、其反應生成物之所含金屬濃度增加的原因，故使用 與原料、其反應生成物直接接觸之器具表面部分不含金屬 者或業經鍍鉻者來製造。 2〇 透光區域之製造方法並沒有特別限制，可藉由習知方 法製成，可舉例如：利用帶鋸式或刨刀式之截剪器使利用 前述方法製成之聚胺甲酸樹脂塊形成預定厚度的方法，在 具有預定厚度之凹模中注入樹脂且加以硬化之方法，以及 使用塗層技術或板材成形技術之方法等。此外，前述截剪 1285579 器、模具等夾具以業經鐵石蒸鑛而不使金屬外露者為佳， 並且亦可採用鍍鉻之方式。 5 10 15 20 此外，前述透光區域之形成材料最好為不發泡體。由 於若為不發泡體可抑制光散射，因此，可檢測出正確的反 射率，並可提高研磨之光學終點檢測精確度。 又，前述透光區域在研磨側表面上最好不設有用 持、更新研磨液之凹凸構造。若透光區域在研磨侧表面上 有微小表面凹凸，則會在凹部聚積含有磨料等添 磨漿’而產生光散射、吸收，甚至影響到檢測精確度。 外’在防透水層表面上也最好不具有微小表面凹凸^ 現微小表面凹凸，則容易引起光 右出 確度。 #〜_檢测精 透光區域厚度雖沒有特別限制，但以小 區域厚度者為佳。若透光區域厚度大於研磨區域、」研磨 時可能會因突㈣分而損傷被研磨體。 在研磨 研磨區域之形储·製造方法並 ___同’料，在本發明中，至少 甲酸樹脂之前，必須使用與原料等直接接觸之表^聚胺 金屬的器具或使用鐘鉻器具。 不含 研磨區域厚度並沒有特別限制，一般為〇8 成前述厚度之研磨區域的方法可舉例有：利用帶錄1^製 使前述高分子材料塊形成預定厚度C ”有預疋厚度之凹模中注人樹脂且加以硬化 及使用塗層技術或板材成形技術之方法等。若使用L、，、以 1285579 剪器，則必須進行研磨刀鋒之步驟(磨光）以維持刀刃鋒利， 此時，在磨光之後，最好利用超純水或金屬含量極少之溶 劑清掃刀鋒。此外，模具等夾具最好利用樹脂塗層、鑽石 蒸鍍等方法而不使金屬外露者，並且亦可採用在表面上鍍 5 鉻之方式。 又，與被研磨體接觸之研磨區域表面上最好設有用以 固持、更新研磨液之凹凸構造。由發泡體構成之研磨區域 雖已在研磨表面上設有多數開口，且具有固持研磨漿之功 能，但最好還是在研磨側表面上設置凹凸構造，以更具研 10磨漿固持性並有效率地更新研磨漿，並且避免因晶圓吸附 而導致被研磨體破壞。 前述凹凸構造之製造方法並沒有特別限制，可舉例 有：利用預定尺寸切削刀等夾具來進行機械切削的方法； 在具有預定表面形狀之模具中注入樹脂且硬化的方法；利 15用具有預定表面形狀之壓板來擠壓樹脂而形成的方法；利 用微影技術而形成之方法；利用印刷手法形成之方法；及 藉由使用碳酸氣體雷射等雷射光而形成之方法等製作方 法。此外，前述切削刀、模具等夾具以業經鑽石蒸鍍等而 不使金屬外露者為佳，並且亦可採用鍍鉻之方式。 2〇 此外’透光區域厚度差異以ΙΟΟμιη以下為佳。若厚度 差異高於ΙΟΟμηι，則會產生大的隆起，並產生與被研磨體 之接觸狀態相異的部分，因此，會對研磨特性造成影響。 為了解決研磨區域之厚度差異，通常會在研磨初期電沈積 鑽石磨料、使用熔接修整器來修整研磨區域表面，但是， 62 1285579 右大於前述範圍，會導致修整時間變長，且生產效率降低。 此外，抑制厚度差異之方法亦有將切出預定厚度之研 磨區域表面加以拋光的方法。若採用拋光法，則使用塗滿 磨料之研磨帶等來進行，並且前述研磨帶之金屬含量以少 5量為佳。 具有研磨區域及透光區域之研磨墊的製造方法並沒有 特別限制，可舉例如第4發明所記載之方法。 第1〜第5本發明之研磨墊係用以使被研磨體表面凹凸 平垣化者。該被研磨體可舉例如·透鏡、反射鏡等光學材 〇料，半導體元件所使用之矽晶圓，電漿顯示器、硬碟等所 使用之玻璃基板、資訊記錄用樹脂片、MEMS組件等要求 :度平坦性之材料。又，本發明之研磨墊對於研磨由矽晶 圓，或疋该矽晶圓上之氧化物層、金屬層、低介電體(1〇w_k) 層、及高介電體(high-k)層等所形成之元件特別有效。 若將半導體元件所使用之半導體晶圓表面進行研磨 時，則對半導體晶圓上所形成之絕緣層、金屬層加以研磨， 且該絕緣層目前以氧化矽為主流，但是，由於有隨著半導 體之问積體化產生的佈線間距縮小而造成時間遲滯之問 2題，因此，該絕緣體可舉例有：低介電率之有機及無機材 2〇料、藉由使該等材料發泡而形成低介電率化者。又，該等 &緣層可舉例如STI、金屬佈線部之層間絕緣膜等；金屬層 :有銅、is m並藉由塞子、（雙層）鑲嵌等構造而成。 若為金屬層則設有障壁層，且該層亦為研磨對象。 研磨中所使用之研磨衆若為可進行被研磨體之研磨、 63 1285579 5 10 15 20 平坦化者，則沒有特別限制。在研財晶圓時，使用含有 Si02、Ce02、A1203、Zr〇2、或是Mn〇2等水溶液作為磨料， 且該磨料可依被研磨體種類改變。又，若被研磨體為石夕晶 圓上之魏化物時般則使用含有卿之驗性水溶液、 含有⑽2之巾性水溶液等。此外，若^圓上之研磨對象 物為紹、、及銅等金屬時，則使用添加磨料至可使該等 金屬表面氧化之酸性水溶液。又，由於金屬層容易絲且 造成刮傷，因此’有時亦會使π含練之酸性水溶液來 進行研磨。為了達到減低晶圓與研磨塾之摩擦阻力、減小 到傷、及控制研磨速度之目的，亦可—面使界面活性劑^ 落-面進行研磨，且該界可單獨滴落至研 上，亦可事先混合於前述研磨漿中再行滴落。 被研磨體之研磨量會因被研磨體按壓於研磨塾 力、固定研磨塾之研磨固定盤(壓板)與固定被研磨體之 頭兩者間的相對速料而造祕大的鮮，因此， 度、壓力等會依據被研磨體種類、研磨漿種類而有所差/ 且在兼顧研磨量與平坦料研磨條件下使用。 又，由於研磨塾之研磨面會因被研磨體而平滑化 導致研磨特性降低，故最好抑制研磨墊之普化。其方 可舉例如：彻電沈積_石之修整H定期地進行修整t 機械方法、將研磨表面化學性地溶解之化學方法等。、 半導體晶圓之研磨方法、研磨裝置並沒有特別限制， 如第i圖所示’例如：用以支擇研磨塾i之研磨固定盤 以支撑被研磨體(晶圓等)4之支撑台（研磨頭)5、用以進“ 64 1285579 圓均勻加壓之襯材、及研磨劑3之供應機構。又，例如，研 磨墊1係構造成可利用雙面勝黏貼以安裝於研磨固定盤2 上，且研磨固定盤2與支撐台5係配置成分別與由其支撐之 研磨墊1與被研磨體4對向，且該研磨固定盤2與該支撐台5 5分別具有旋轉軸6、7，並且在支撐台5側設置有用以推壓被 研磨體4至研磨墊1之加壓機構。在研磨時，一面使研磨固 定盤2與支撐台旋轉一面將半導體晶圓4按壓至研磨墊1 上’並一面供應驗性或酸性研磨漿一面進行研磨。 藉此，可去除半導體晶圓4之表面的突出部分並研磨成 10平坦狀，接著，利用切塊、壓焊、封裝等步驟製成半導體 元件，且該半導體元件係使用於運算處理裝置、記憶體等。 實施例 以下说明具體地顯示第1〜第5本發明之構造與效果之 實施例等，且該等實施例之評價項目如後述般進行測量。 15 (平均氣泡徑測定） 利用切薄片機平行地切出研磨區域，並儘量將厚度削 薄至約1mm，以作為平均氣泡徑測定用試料，並將該試料 固定於玻璃載片上，再使用圖像處理裝置（東洋紡績社 (TOYOBO.’Ltd)製、Image Analyzer V10)測量出任音之 20 〇.2mmx0.2mm範圍的所有氣泡徑，並計算出平均氣泡徑。 (比重測定） 比重測定係依據JIS Ζ8807-1976來進行。切出 8.5cm之長方形狀(任意厚度）的研磨區域，以作為比重測定 用試料，並在溫度23°C±2t、溼度50%：t5%之環境下靜置16 65 1285579 小時。此外，該比重測定係使用比重計（步少卜y夕只社 (SARTORIUSK.K.)製)來測定比重。 (ASKER-D 或 ASKER· A硬度測定） 該硬度測定係依據:TIS K6253-1997來進行。切出2cmx 5 2crn(任意厚度)之研磨區域、透光區域、發泡層、或是不透 水性彈性構件，以作為硬度測定用試料，並在溫度23〇c±2 C、溼度50%±5%之環境下靜置16小時。此外，在測定時疊 合該試料以形成6mm以上之厚度，並使用硬度計（高分子計 器株式会社（Koubunshi Keiki Co.，Ltd)製之ASKER-D型或 10 ASKER-A型硬度計）來測定硬度。 (壓縮率與壓縮回復率測定） 切出直徑7mm圓形（任意厚度）之研磨區域（研磨層）以 作為壓縮率與壓縮回復率測定用試料，並在溫度23±2 C、溼度50%±5%之環境下靜置40小時。此外，該測定係利 15 用熱分析測定器TMA(SEIKO INSTRUMENTS製、SS6000) 來測定壓縮率與壓縮回復率。又，壓縮率與壓縮回復率之 什异公式如下’且透光區域與發泡層亦使用相同方法來測 量。 壓縮率（％) = {(Tl - T2)/T1 }X100 20 T1 :細微發泡體在維持無負載狀態增加至 30kPa(30g/cm2)之應力負載經過6〇秒時的細微發泡體厚度。 T2 ·維持由T1狀態增加至i8〇kPa(i8〇〇g/cm2)之應力負 載經過60秒時的細微發泡體厚度。 壓縮回復率（％) = {(T3 ~ T2)/(T1 — T2)}X100 66 1285579 τι :細微發泡體在維持由無負載狀態增加至 30kPa(30g/cm )之應力負載經過6〇秒時的細微發泡體厚度。 T2 :維持由T1狀態增加至18〇kpa(18〇〇g/cm2)之應力負 載經過60秒時的細微發泡體厚度。 5 T3 :維持由T2狀態減少至無負載狀態經過6〇秒 ，然後， 再維持增加至3〇kPa(3〇g/cm2)之應力負載經過6〇秒時的細 微發泡體厚度。 (儲存模數測定） 儲存模數測定係依據JIS Κ7198-1991來進行。切出3mm 1〇 X4〇mm之長方形狀(任意厚度）的研磨區域，以作為動態黏彈 性測定用試料，並在饥之環境條件下，投入放有石夕膠之 容器内靜置4天，並且利用測微計來測量切出後之各片材之 正確寬度與厚度，再使用動態黏彈性分光計（岩本製作所 製、現為以工只技研）來測定儲存模數E，。又，此時之測 15 定條件如下。 <測定條件>

測定溫度：40°C 施加應變：0.03% 初期載重：20g 20 頻率：1Hz (透光率測定） 在已製成之透光區域構件中切出2cinx6cm(厚度·· 1.25mm)大小，以作為透光率測定用試料，並利用分光光度 计（日 1 製作所（Hitachi，Ltd )製、u_3120 Spectr〇 67 1285579

Photometer)，且在測定波長區域4〇〇〜7〇〇nm中進行測量。 〔第1發明〕 (製作研磨區域） 放入甲苯二異氰酸酯（2,4_體/2,6-體=80/20之混合 5物）14790重量分、4,4，-二環己基二異氰酸酯3930重量分、 聚四甲二醇(數平均分子量：1006、分子量分布：1.7)25150 重量分、二乙二醇2756重量分，且在80°C下加熱攪拌120分 鐘’而得到異氰酸甲酯等量21〇meq/gi預聚體。接著，在 反應容器内混合前述預聚體1〇〇重量分、及矽氧系非離子界 10 面，舌性劑（東卜·夕夕シ y〕：x(Dow Corning Toray Silicone

Co·，Ltd)製、SH-192)3重量分，並將溫度調整為8〇°C。然後， 使用攪拌葉片，以旋轉數9〇〇rpnl進行約4分鐘之激烈攪拌以 在反應系統内混入氣泡，並添加預先經12〇。(3熔融之4,4，-亞甲基雙（〇-氣苯胺）（彳/、歹少S力/V社製（IHARA 15 CHEMIACAL INDUSTRY Co·，LTD)、彳八7 年二 MT)26重量分，在攪拌約1分鐘後，將反應溶液注入盤型敞 模’且在該反應溶液喪失流動性時放入加熱爐内，並以11〇 C進行6小時之後熱處理而得到聚胺曱酸酯樹脂發泡體 塊。接著’利用帶錯式截剪器（7工V少^t(Fecken)製)切 20割該聚胺甲酸樹脂發泡體塊，以得到聚胺甲酸酯樹脂發泡 體片’然後，使用拋光機（T Sv夕社(AMITEC Corporation) 製)將該片材表面拋光成預定厚度，而形成厚度精確度一致 之片材（片材厚度：1.27mm)。將該業經拋光處理之片材打 穿出預定直徑（61cm)，並利用溝槽加工機（東邦鋼機社製 1285579 (T〇h〇K〇ki Co·，Ltd.))對表面進行溝寬〇.25mm、溝距 1.50mm、溝深〇.4〇mm之同心圓狀溝槽加工。然後，在業經 該溝槽加工之片材的預定位置上，打穿出用以設置透光區 域之開口部（厚度1.27mm、57.5mmxl9.5mm)以製成研磨區 5域。此外’所製成之研磨區域各物性分別為平均氣泡徑 45μιη、比重0.86、ASKER-D硬度53度、壓縮率1.0%、壓縮 回復率65%、儲存模數275MPa。 實施例1 利用自轉公轉式混合機（、>^年一社製(THINKY))在旋 10轉數8〇〇rpm下攪拌液狀胺甲酸丙烯酸酯（Actilane29()、 AKCKOS CHEMICAL社製）1 〇〇重量分與苯甲二甲縮酮1重 量分約經3分鐘，以得到液狀之光硬化型樹脂組成物，再將 剝離膜暫時固定於已製成之研磨區域表面上，並將該研磨 區域設置於型箱内，然後，在用以形成開口部與防透水層 15之空間部内注入前述光硬化性樹脂組成物，並將型箱溫度 設定為40度。接著，藉由照射紫外線而使光硬化性樹脂組 成物硬化，以構造成透光區域與防透水層形成為一體之透 明構件，再利用拋光機對防透水層表面拋光，並使厚度精 確度一致。又，透光區域厚度為1.27mm，防透水層厚度為 20 25μιη。接著，利用疊合機在防透水層表面上貼合雙面膠(積 水化学工業社(SEKISUI Chemical)製、夂— 而製成研磨墊。此外，透光區域各物性分別為ASKER-A硬 度70度，壓縮率3.9%，壓縮回復率96.8%。 實施例2 69 1285579 除了防透水層厚度為OAnun之外，皆利用與實施例“目 同方去來製成研磨塾。 實施例3 利用與實施例1相同方法構造成透光區域與防透水層 5形成為一體之透明構件，然後，利用疊合機在防透水層表 面上貼合雙面膠(積水化学工業社(SEKISUI chemical)製、夕、 夕一7。），接著，在前述雙面膠上貼合由業經表 面拋光、電暈處理之聚乙烯發泡體(東p社製、卜 —、 厚度：〇.8mm)所構成的緩衝層，再於緩衝層表面貼合前述 10雙面膠，然後，在與透光區域一致之位置上，去除尺寸為 51mmxl3mm之雙面膠與緩衝層，以製成研磨墊。 實施例4 利用與實施例1相同方法構造成透光區域與防透水層 形成為一體之透明構件。接著，使用攪拌葉片在旋轉數 15 900rPm下攪拌前述液狀胺甲酸丙烯酸酯100重量分與苯曱 二曱縮S同1重量分約經4分鐘，以得到發泡液狀之光硬化性 樹脂組成物’然後，利用含氟樹脂片包覆透光區域以不使 該樹脂組成物流入透光區域，並將型箱溫度設定為4〇度。 接著’藉由照射紫外線而使光硬化性樹脂組成物硬化，以 20形成發泡層（緩衝層），再利用拋光機對發泡層表面拋光，並 使厚度精確度一致。又，發泡層厚度為〇.8mm。接著，利 用疊合機在發泡層表面上貼合雙面膠（積水化学工業社 (SEKISUI Chemical)製、夕、、フ、、スレ夕ックテ一フ。）而製成研磨 墊。此外，透光區域各物性分別為ASKER-A硬度68度，壓 70 1285579 縮率5.6%，壓縮回復率94.5%。 實施例5 除了使用液狀胺甲酸丙烯酸酯（Actilane290、Aczo Nobeles社製）80重量分及液狀胺甲酸丙烯薇酯（UA-101Η、 5 共栄社化学(KYOEISHA CHEMICAL Co·,LTD)製)20重量分， 來取代實施例1之液狀胺曱酸丙烯酸酯（Actilane290、 AKCROS CHEMICAL社製）100重量分之外，其餘皆利用與 實施例1相同方法來製作研磨墊。此外，透光區域各物性分 別為ASKER-A硬度87度，壓縮率1.3%，壓縮回復率94.3%。 10 實施例6 除了使用液狀胺甲酸丙烯酸酯（Actilane290、Aczo Nobeles社製）80重量分及液狀胺甲酸丙烯酸酯（UA-101Η、 共栄社化学(KYOEISHA CHEMICAL Co.，LTD)製)20重量分， 來取代實施例2之液狀胺甲酸丙烯酸酯（Actilane290、 15 AKCROS CHEMICAL社製）100重量分之外，其餘皆利用與 實施例2相同方法來製作研磨墊。此外，透光區域各物性分 別為ASKER-A硬度87度，壓縮率1.3%，壓縮回復率94.3%。 實施例7 除了使用液狀胺曱酸丙烯酸酯（Actilane290、Aczo 2〇 Nobeles社製）80重量分及液狀胺甲酸丙烯酸酯（UA-101H、 共栄社化学(KYOEISHA CHEMICAL Co·,LTD)製)20重量分， 來取代實施例3之液狀胺甲酸丙烯酸酯（Actilane290、 AKCROS CHEMICAL社製）1〇〇重量分之外，其餘皆利用與 實施例3相同方法來製作研磨墊。此外，透光區域各物性分 71 1285579 別為ASKER-A硬度87度，壓縮率1.3%，壓縮回復率94.3%。 實施例8 除了使用液狀胺甲酸丙烯酸酯（Actilane290、Aczo Nobeles社製）80重量分及液狀胺曱酸丙烯酸酯（UA-101Η、 5 共栄社化学(KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD)製)20重量分， 來取代實施例4之液狀胺甲酸丙烯酸酯（Actilane290、 AKCROS CHEMICAL社製）1〇〇重量分之外，其餘皆利用與 實施例4相同方法來製作研磨墊。此外，透光區域各物性分 別為ASKER-A硬度87度，壓縮率1·3%，壓縮回復率94.3%， 10 且發泡層各物性分別為ASKER-A硬度80度，壓縮率3,4%， 壓縮回復率93.1% 實施例9 在反應容器中放入甲苯二異氰酸酯（2,4-體/2,6-體= 80/20之混合物）14790重量分、4,4，-二環己基二異氰酸酯 15 3930重量分、聚四甲二醇(數平均分子量：1006、分子量分 布：1.7)25150重量分、二乙二醇2756重量分，並在8(rc下 加熱攪拌120分鐘，以得到異氰酸甲酯末端預聚體（異氰酸 酉曰§昼· 2·lmeq/g)。接著，在減壓槽中測量出該預聚體1〇〇 重量分，並藉由減壓（約lOTorr)去除預聚體中剩餘的氣泡， 20且在業經除泡之前述預聚體中添加事先以120。(：熔融之 4,4’-亞甲基雙(〇-氯苯胺)29重量分，並使用自轉公轉式混合 機年一社製(THINKY)) ’以旋轉數g〇〇rpm授拌約3分 鐘，再將剝離膜暫時固定於已製成之研磨區域表面上，並 將該研磨區域設置於型箱内，然後，在用以形成開口部與 72 1285579 防透水層之空間部内注入前述混合物，並將型箱溫度設定 為100度。在進行真空除泡之後，則在11〇°c加熱爐中進行9 小時之後熱處理，以得到構造成透光區域與防透水層形成 為一體之透明構件，再利用拋光機對防透水層表面拋光， 5並使厚度精確度一致。又，透光區域厚度為1.27mm，防遂 水層厚度為25μιη。接著，利用疊合機在防透水層表面上貼 合雙面膠(積水化学工業社(SEKISUI Chemical)製、夕、 y夕亍一7°)而製成研磨墊。此外，透光區域各物性分別為 ASKER-A硬度94度，壓縮率0.9%，壓縮回復率73%。 10 實施例10

將由己二酸、己二醇、與乙二醇構成之聚酯聚醇(數平 均分子量2050)128重量分，以及1，4-丁二醇30重量分混合， 並將溫度調整為7CTC。接著，在該混合液中添加事先已將 溫度調整為70°C之4,4’-二苯基二異氰酸甲酯1〇〇重量分，嚴 15利用自轉公轉式混合機一社製(THINKY))，以旋轉 數800rpm攪拌3分鐘左右，再將剝離膜暫時固定於已製成之 研磨區域表面上，並將該研磨區域設置於型箱内，然後， 在用以形成開口部與防透水層之空間部内注入前述混合 物，並將型箱溫度設定為1〇〇度。在進行真空除泡之後，則 2〇在l〇〇°C加熱爐中進行8小時之後熱處理’以得到構造成透 光區域與防透水層形成為一體之透明構件，再利用拋光機 對防透水層表面拋光，並使厚度精確度一致。又，透光區 域厚度為1.27mm，防遂水層厚度為25^m。接著，利用疊合 機在防透水層表面上貼合雙面膠(積水化学工業社(SEKISUI 73 1285579

Chemical)製、夕»夕v夕亍一而製成研磨墊。此外， 透光區域各物性分別硬度93度，壓縮率1.1%， 壓縮回復率87.9%。 實施例11 5 將由己二酸、己二醇、與乙二醇構成之聚酯聚醇(數平 均分子量2050)128重量分，以及14-丁二醇30重量分混合， 並將溫度調整為7〇。(：。接著，在該混合液中添加事先已將 溫度調整為70°C之4,4，-二苯基二異氰酸甲酯1〇〇重量分，並 利用自轉公轉式混合機—社製(ΤΗΙΝΚΥ》，以旋轉 10數8〇〇rpm攪拌3分鐘左右而得到混合物。然後，在具有透光 區域與防透水層之模具17(參照第7圖）中注入前述混合物， 並將模具溫度調整為1〇〇度。在進行真空除泡之後，則在1〇〇 t加熱爐中進行8小時之後熱處理，以得到構造成透光區域 與防透水層形成為一體之透明構件，再利用拋光機對防透 15水層表面拋光，並使厚度精確度一致。又，透光區域厚度 為1.27mm，防透水層厚度為25μηι。接著，在防透水層之研 磨區域側上塗布厚度均勻的丙烯酸系接著劑，並與已製成 之研磨區域貼合而製成研磨墊。然後，利用疊合機在防透 水層表面上貼合雙面膠(積水化学工業社(SEKISUI Chemical：) 20製、夕、、'少夕而製成研磨墊。此外，透光區域各 物性分別為ASKER-A硬度93度，壓縮率1 1%，壓縮回復率 87.9%。 比較例1 在反應容器中放入甲苯二異氰酸酯（2,4-體/2,6-體= 74 1285579 80/20之混合物）14790重量分、4,4、二環己基二異氰酸酯 3930重量分、聚四甲二酵(數平均分子量·· 1〇〇6、分子量分 布· 1.7)25150重置分、二乙二醇2756重量分，並在8〇°C下 加熱授拌120分鐘，以得到異氰酸曱酯末端預聚體（異氰酸 5酯當量：2.lmeq/g)。接著，在減壓槽中測量出該預聚體1〇〇 重里分，並藉由減壓（約l〇T〇rr)去除預聚體中剩餘的氣泡， 且在業經除泡之前述預聚體中添加事先以12〇〇C溶融之 4,4’-亞甲基雙(〇-氯苯胺)29重量分，並使用自轉公轉式混合 機年一社製（ΤΗΙΝΚΥ))，以旋轉數8〇〇rpm攪拌約3分 10鐘，再將前述混合物注入模具並進行真空除泡之後，則在 110 C加熱爐中進行9小時之後熱處理，以得到聚胺曱酸酯 樹脂片’接著，對該聚胺甲酸酯樹脂片之雙面進行拋光研 磨’並製成透光區域（長度57mm、寬度19rnm、厚度 1.25mm)。又，透光區域各物性分別為asker_a硬度94度， 15壓縮率〇·9%，壓縮回復率73%。 利用疊合機在前述所製成之研磨區域的溝槽加工面與 另一側面上貼合雙面膠(積水化学工業社(SEKISUI Chemical) 製、夕、7、、十夕，接著，利用疊合機在前述雙面膠 黏著面上貼合緩衝層，且該緩衝層係由業經表面拋光、電 2〇暈處理之聚乙烯發泡體(東b社製、卜 一 7、厚度·· 0.8mm) 所構成者’並在該緩衝層表面貼合前述雙面膠，然後，在 研磨區域開口部中，將雙面膠與緩衝層打穿出51mmxl3mm 之大小，並將孔部加以貫穿，然後，將前述所製成之透光 區域嵌入而製成研磨墊。 75 1285579 (漏水評價）

研磨裝置為SPP600S(岡本工作機械社（OKAMOTO

MACHINE TOOL WORK，LTD·)製)，並使用已製作完成之研磨 墊來進行漏水評價。先研磨出8吋測試晶圓，並在每.個預定 5 時間内以目視觀察透光區域裏面側是否出現漏水，且該漏 水與研磨時間之關係如第1表所示。又，研磨條件係在研磨 時以流量150ml/min之速度添加作為鹼性研磨漿的矽氧研 磨漿（SS12、年亇示、；/卜7彳夕口工卜口二夕.只（Cabot

Microelectronics))，且研磨載重為350g/cm2、研磨固定盤旋 10轉數為35rPm、及晶圓旋轉數為30rpm。此外，一面使用#1〇〇 修整器進行研磨墊之表面修整一面實施晶圓之研磨，且該 修整條件為修整載重8〇g/cm2、修整器旋轉數35rpm。 [第1表] ____研磨時間與漏水間之關痛 800 分鐘

實施例4 實施例9 實施例10 Ί 800分鐘不漏太 1800分鐘不漏水 ϋ00分轉乃不漏水 jgoo分乃不漏水 JjOO分雙仍不漏水 實施例11 ~一~涵0合 由弟1表可知 間地防止研磨η研磨區域與透光區域之間外漏。 〔第2發明〕 '、 76 15 1285579 (製作透光區域） 將由己二酸、己二醇、與乙二酵構成之聚酯聚醇(數平 均分子量2400)128重量分，以及1,4-丁二醇30重量分混合， 並將溫度調整為70°C。接著，在該混合液中添加事先已將 5溫度調整為7〇°C之4,4，-二苯基二異氰酸曱酯100重量分，並 攪拌1分鐘左右，然後，在保溫於100°C之容器中注入前述 混合物，並在l〇〇°C下進行8小時之後熱處理，以製成聚胺 甲酸酯樹脂。使用已製成之聚胺甲酸酯樹脂，並利用射出 成型之方式製成透光區域(長度：56mm、寬度：2〇mm、厚 10 度：1.25mm)，且已製成之透光區域ASKER-D硬度為59度。 (製作研磨區域） 製造例1 在反應容器中，混合聚酯系預聚體（二二口彳卞瓜社 製、、NCO 濃度：2.22meq/g)l〇〇重量分、 15及矽氧系非離子界面活性劑（東b ·夕、、夕シy a >(Dow

Corning Toray SiliC0ne Co., Ltd)製、SH-192)3重量分，並將 溫度調整為80°C。然後，使用攪拌葉片，以旋轉數9〇〇rpm 進行約4分鐘之激烈攪拌以在反應系統内混入氣泡，並添加 預先經120°C熔融之4,4，-亞甲基雙(〇-氣苯胺）(彳/、，夂s力 20 /^|±M(IHARA CHEMIACAL INDUSTRY Co., LTD)-4 年二了 S VMT)26重量分，在攪拌約i分鐘後，將反應溶液 注入盤型敞模’且在該反應溶液喪失流動性時放入加熱爐 内’並以11(TC進行6小時之後熱處理而得到聚胺甲酸酯樹 脂發泡體塊。接著，利用帶鋸式截剪器（7工V少^社(Fecken) 77 1285579 製)切割該聚胺甲酸樹脂發泡體塊，以得到聚胺甲酸酯樹脂 發泡體片’然後，使用抛光機（7" S亍V夕社（AMITEC Corporation)製)將該片材表面拋光成預定厚度，而形成厚度 精讀度一致之片材（片材厚度：1.27mm)。將該業經拋光處 5理之片材打穿出預定直徑(61cm)，並利用溝槽加工機（東邦 鋼機社製(TohoKoki Co·，Ltd·))對表面進行溝寬〇.25mm、溝 距1.50mm、溝深0.40mm之同心圓狀溝槽加工，並利用疊合 機在該片材之溝槽加工面與另一側面上貼合雙面膠(積水化 ;工業社製（SEKISUI Chemical)夕":7>夕 。然 10後，在業經該溝槽加工之片材的預定位置上，打穿出用以 敗入透光區域之開口部A(6〇mmx24mm)以製成附有雙面膠 的研磨區域。此外，所製成之研磨區域各物性分別為平均 氣泡徑45μιη、比重〇·86、ASKER-D硬度53度、壓縮率1·〇%、 壓縮回復率65.0%、儲存模數275MPa。 15 製造例2 除了開口部A大小為56mmx20mm之外，皆利用與製造 例1相同方法來製成附有雙面膠之研磨區域。 (製作研磨墊） 實施例1 20 利用疊合機在製造例1所製成之附有雙面膠的研磨區 域上貼合緩衝層，且該緩衝層係由業經表面拋光、電暈處 理之t乙細發泡體（東卜社製、卜一 7、厚度：〇.8mm) 所構成者。接著，在缓衝層表面上貼合雙面膠，並且在研 磨區域中用以敌入透光區域之貫穿孔的部分内，將缓衝層 78 1285579 口部A内（環狀溝槽寬度：2mm)嵌入 糟由在壤狀溝槽内注入;^氧^密^ 打穿出50mmxl4mm之大小， 以形成開口部B。然後，在開 已製成之透光區域，且 封膠（七^夕、、彳 > 社

(C臓疆E 、_)而使高度變為imm並加以硬 5化，以形成不透水性彈性構件（高度：lmm、asker_A硬度： 27度(ASKER-D硬度4度))而製成研磨塾。 實施例2 除了使用胺甲酸醋系密封劑（七〇〇社 (CEMEmNE C〇.，ltd)製、S_700M)來取代實施例丄之矽氧密 1〇封膝之外，皆利用與實施例i相同方法製成研磨整，且該不 透水性彈性構件之ASKER-A硬度為32度（asker d硬度7 度）。 實施例3 除了使用彈性環氧系接著劑（七 > 〆/ ^社 15 (CEMEDINE Co.，ltd)製、PM210)來取代實施例【之石夕氧密封 膠之外，皆利用與實施例1相同方法製成研磨塾，且該不透 水性彈性構件之ASKER_A硬度為58度（asker_d硬度15 度）〇 實施例4 除了使用後述胺曱酸酯系密封劑（七^夕、、彳^社 (CEMEDINE Co.，ltd)製、S-700M)來取代實施例1之矽氧密 封膠之外，皆利用與實施例1相同方法製成研磨墊，且該不 透水性彈性構件之ASKER-A硬度為55度(ASKER①硬度14 度）。 79 1285579 將調溫於80°C之異氰酸酯預聚體（二二口彳亇少社製、 L100)、及作為硬化劑之調溫於10CTC的4,4，-二-第二丁基-二胺二苯基甲烷(二二y ^夕4200)兩者混合成異氰酸酯基與 胺基的莫耳比為1.05/1.0，以調製出胺曱酸酯系密封劑。 5 實施例5 除了使用後述光硬化性樹脂組成物，並藉由照射紫外 線而光硬化來取代實施例1之矽氧密封膠之外，皆利用與實 施例1相同方法製成研磨塾，且該不透水性彈性構件之 ASKER-A硬度為70度(ASKER-D硬度26度）。 L0 利用自轉公轉式混合機（、>^年一社製(THINKY))在旋 轉數800rpm下攪拌胺曱酸丙烯酸酯（Actilane290、AKCROS CHEMICAL社製）1〇〇重量分與苯曱二曱縮酮j重量分約經3 分鐘，以得到液狀之光硬化性樹脂組成物。 比較例1 15 除了不在環狀溝槽内設置不透水性彈性構件之外，皆 藉由與實施例1相同之方法來製成研磨塾。 比較例2 利用豐合機在製造例2所.製成之附有雙面膠的研磨區 域上貼合緩衝層，且該緩衝層係由業經表面拋光、電暈處 20理之聚乙烯發泡體（東b社製、卜一、厚度·· 〇 8mm) 所構成者。接著，在緩衝層表面上貼合雙面膠，並且在研 磨區域中用以嵌入研磨區域之透光區域的貫穿孔部分内， 將緩衝層打穿出50mmxl4mm之大小，以形成開口部B。然 後，在開口部A内嵌入已製成之透光區域而製成研磨墊。此 80 1285579 外，由於透光區域與開口部A大小相同，故研磨區域與透光 區域之間不會有間隙。 比較例3 除了使用後述胺曱酸酯系密封劑來取代實施例丨之矽 5氧密封膠之外，皆利用與實施例1相同方法製成研磨墊，且 該不透水性彈性構件之ASKER-D硬度為75度。 將調溫於80°C之異氰酸酯預聚體（二二口彳卞少社製、 L325)、及作為硬化劑之調溫於120。(3的4,4，_亞甲基雙(〜氣 苯胺）（〆八7女S力少社製（IHARA CHEMIACAL 10 INDUSTRY Co·，LTD)、年二 了 s >MT)兩者混合成異 氰酸酯基與胺基的莫耳比為105/1.0，以調製出胺曱酸酿系 密封劑。 (漏水評價）

研磨裝置為SPP600S(岡本工作機械社（OKAMOTO I5 ]\^(^1仰丁001^0狀，1^).)製），並使用已製作完成之研磨 墊來進行漏水評價。對8吋測試晶圓進行30分鐘之連續研 磨，接著’以目視觀察研磨墊裏面側之透光區域的嵌入部 分’並利用下列標準來進行漏水評價，且評價結果如第2表 所不。又，研磨條件係在研磨時以流量15〇ml/min之速度添 20加作為鹼性研磨漿的矽氧研磨漿(SS12、夺亇求y卜夕 口工卜口二夕只（Cab〇t Microeiectronics))，且研磨載重 為350g/cm2、研磨固定盤旋轉數為35rprn、及晶圓旋轉數為 30rpm。此外，一面使用#1〇〇修整器進行研磨墊之表面修整 一面實施晶圓之研磨，且該修整條件係修整載重為 81 1285579 80g/cm2、修整器旋轉數為35rpm。 〇 ··判定嵌入部分完全不出現研磨浆外漏。 x ··判定嵌入部分出現研磨漿外漏。 (透光區域之變形評價） 利用與前述相同方法來研磨晶圓’接著，觀察透光區 域表面，並利用下列標準來進行透光區域之變形評價，且 評價結果如第2表所示。此外，第2表顯示出若在透光區域 表面上附有不均勻修整痕，則在研磨時透光區域會容易變 形。 10 〇:表示在透光區域表面上附有均勻修整痕。 X:表示在透光區域表面上附有不均勻修整痕 [第2表] 漏水評價 實施例1 0 實施例2 0 實施例3 " —0 實施例4 ~^ 0 實施例5 一_ 0 一—1 比較例1 _ X 比較例2 _ X 比較例3~ ' 0 變形評價 Ο Ο Ο Ο Ο Ο

X

X 内，設有硬度做研純域與透光區叙不透水性彈性構 件’因此’可吸收透光區域、嵌人部分等所產生之岸變或 尺寸變化。此外，該不透水性彈性構件可完全密封研磨區 域、透光區域、及緩衝層之各個_部分，故可有效地防 止研磨漿外漏。 82 15 1285579 〔第3發明〕 (製作透光區域） 將由己二酸、己二醇、與乙二醇構成之聚酯聚醇(數平 均分子量2400)128重量分，以及1，4-丁二醇30重量分混合， 5 並將溫度調整為70°C。接著，在該混合液中添加事先已將 溫度調整為70°C之4,4’-二苯基二異氰酸甲酯100重量分，並 攪拌1分鐘左右，然後，在保溫於l〇〇°C之容器中注入前述 混合物，並在100°C下進行8小時之後熱處理，以製成聚胺 甲酸酯樹脂。使用已製成之聚胺甲酸酯樹脂，並利用射出 10 成型之方式製成透光區域(長度：56.6mm、寬度·· 19.5mm、 厚度：1.25mm)，且已製成之透光區域ASKER-D硬度為59 度。 (製作研磨區域) 在反應容器中，混合聚酯系預聚體（二二口彳亇少社 15 製、、NCO 濃度：2.22meq/g)l〇〇重量分、 及矽氧系非離子界面活性劑（東b •夕、、夕シy 口 ^社（Dow

Corning Toray Silicone Co·，Ltd)製、SH-192)3重量分，並將 溫度調整為80°C。然後，使用攪拌葉片，以旋轉數900rpm 進行約4分鐘之激烈攪拌以在反應系統内混入氣泡，並添加 20預先經120°C熔融之4,4，-亞曱基雙(〇-氣苯胺）(彳/、歹^ S力 /l^±(IHARA CHEMIACAL INDUSTRY Co·, LTD)製、彳八， 年二>MT)26重量分，在攪拌約1分鐘後，將反應溶液 注入盤型敞模，且在該反應溶液喪失流動性時放入加熱爐 内’並以ll〇t進行6小時之後熱處理而得到聚胺甲酸酯樹 83 1285579 脂發泡體塊。接著，利用帶鋸式截剪器（7工y 製)切割該聚胺曱酸樹脂發泡體塊，以得到聚胺曱酸酯樹脂 發泡體片’然後，使用拋光機（了 S亍V夕社（AMITEC Corporation)製)將該片材表面拋光成預定厚度，而形成厚度 5精確度一致之片材（片材厚度：1.27mm)。將該業經拋光處 理之片材打穿出預定直徑(61cm)，並利用溝槽加工機(東邦 鋼機社(TohoKoki Co·，Ltd·)製)對表面進行溝寬〇.25mm、溝 距1.50mm、溝深0.40mm之同心圓狀溝槽加工，並利用疊合 機在該片材之溝槽加工面與另一側面上貼合雙面膠(積水化 10学工業社(SEKISUI Chemical)製、夕、、：/少夕y夕亍一7。）。然 後，在業經該溝槽加工之片材的預定位置上，打穿出用以 鼓入透光區域之開口部A(57mmx20mm)以製成附有雙面膠 的研磨區域。此外，所製成之研磨區域各物性分別為平均 氣泡徑45μιη、比重0.86、ASKER-D硬度53度、壓縮率1.0%、 15 壓縮回復率65.0%、儲存模數275MPa。 (製作研磨墊） 實施例1 利用疊合機在所製成之附有雙面膠的研磨區域上貼合 緩衝層，且該緩衝層係由業經表面拋光、電暈處理之聚乙 20烯發泡體(東卜社製、卜一 、厚度：0.8mm)所構成者。 接著，在緩衝層表面上貼合雙面膠，並且在研磨區域中用 以嵌入透光區域之貫穿孔的部分内，將缓衝層打穿出51mm xl4mm之大小，以形成開口部B。然後，在開口部A内嵌入 已製成之透光區域，並在透光區域裏面與開口部B截面之接 84 1285579 觸部分上塗布矽氧密封膠（七/夕V >社（CEMEDINE Co.，ltd)製、8060)並加以硬化，以形成環狀不透水性彈性構 件(接觸寬度分別為2mm、ASKER-A硬度·· 27度）而製成研 磨墊。 5 實施例2 除了使用後述胺曱酸酯系密封劑來取代實施例1之矽 氧密封膠之外，皆利用與實施例1相同方法製成研磨墊，且 該不透水性彈性構件之ASKER-A硬度為75度。 將調溫於80°C之異氰酸酯預聚體（日本本° y夕卜夕^社 10 製、〕口氺一卜4076)、及作為硬化劑之調溫於120°C的4,4，- 亞甲基雙（〇-氣苯胺）（彳/、y女S力少社（IHARA CHEMIACAL INDUSTRY Co·，LTD)製、彳/、y 年二 MT)兩者混合成異氰酸酯基與胺基的莫耳比為1〇5/1〇，以 調製出胺甲酸酯系密封劑。 15 貫施例3 除了使用胺曱酸酯系密封劑（七 > 夂< y社 (CEMEDINE Co.，ltd)製、SJOOM)來取代實施例工之矽氧密 封膠之外’皆利用與實施例1相同方法製成研磨墊，且該不 透水性彈性構件之ASKER-A硬度為32度。 20 實施例4 除了使用環氧變性矽氧彈性接著劑（七/夕、' < y社 (CEMEDINE Co·，ltd)製、EP-001)來取代實施例丨之石夕氧密封 膠之外，皆利用與實施例1相同方法製成研磨墊，且該不透 水性彈性構件之ASKER-A硬度為77度。 85 1285579 參考例1 除了使用後述胺曱酸酯系密封劑來取代實施例1之石夕 氧密封膠之外，皆利用與實施例1相同方法製成研磨墊，且 該不透水性彈性構件之ASKER-A硬度為95度。 5 將調温於80它之異氰酸酯預聚體（日本求y夕y社 製、口 口氺一卜4096)、及作為硬化劑之調溫於120°C的4,4，-亞甲基雙（〇-氯苯胺）（彳/、y夂S力▲社製（IHARA CHEMIACAL INDUSTRY Co·，LTD)、彳八歹年二 了彳 yMT) 兩者混合成異氰酸酯基與胺基的莫耳比為1〇5/1〇，以調製 10 出胺甲酸酯系密封劑。 比較例1 除了不設置不透水性彈性構件之外，其餘皆利用與實 施例1相同之方法來製成研磨塾。 (漏水評價）

研磨裝置為SPP600S(岡本工作機械社（〇KAM〇T〇 MACHINE TOOL W0RK，LTD.)製），並使用已製作完成之研磨 墊來進行漏水評價。對㈣測試晶圓進行3〇分鐘之連續研 磨’接著’以目視觀察研磨塾裏面侧之透光區域的嵌入部 刀’並利用下列才不準來進行漏水評價，再重複進行前述操 作至研斜關達分鐘，並叫目同方法進行漏水評價， 且該評價結果如第3表所示。又，研磨條件係在研磨時以流 量15〇ml/min之速度添加作為驗性研磨㈣⑪氧研磨衆 (SS12、年亇示y卜夕口工 叫/ 口工卜口二夕只（Cab〇t

Mic—s)) ’且研磨載重為35〇g/cm2、研磨固定盤旋 1285579 轉數為35rpm、及晶圓旋轉數為30rpm。此外，一面使用#1〇〇 修整器進行研磨墊之表面修整一面實施晶圓之研磨，且該 修整條件係修整載重為80g/cm2、修整器旋轉數為35rpm。 〇:判定嵌入部分完全不出現研磨漿外漏。 X:判定嵌入部分出現研磨漿外漏。 [第3表] 30分 60分 90分 120分 150分 % 180分 爵水 21 0公 評信 94Π公 nn八 —- 實施例1 〇 0 0 0 0 0 0 勿 0 ζ / υ分 0 300分 330分 0 360分 0 390分 0 420分 〇 實施例2 〇 〇 〇 0 0 0 0 0 0 〇Γ — 0 〇 〇 〇 實施例3 0 〇 〇 0 0 〇 〇 〇 0 〇 〇 〇 〇 實施例4 0 0 0 〇 0 0 0 0 0 0 0 0 0 〇 參考例1 0 0 0 0 〇 0 0 0 0 0 0 X 比較例1 0 0 0 0 0 0 0 〇 X — 一 一 由第3表可知，由於在透光區域裏面與開口部B截面之 接觸。P为上，设置有用以被覆該接觸部分之環狀不透水性 彈性構件，故可有效地防止研磨漿外漏。 10 〔第4發明〕 製造例1 (製作研磨區域） 在、、、工氟塗層之反應谷裔内，混合已過濾、之聚g旨系預聚 體（二二η,亇瓜社製、、NC0濃度： 15 2.22meq/g)100重量分、及已過濾之矽氧系非離子界面活性 劑（東 1/ •夕'、々3 一 v 社(Dow c〇rning T〇ray siiic_ 匸〇.，1^(1)製、511-192)3重量分’並將溫度調整為8〇。(：。然後， 使用經氟塗層之攪拌葉片，以旋轉數9〇〇rpm進行約4分鐘之 激烈攪拌以在反應系統内混入氣泡，並添加預先經12〇它熔 20融且已過遽之4,4，_亞甲基雙（〇_氯苯胺）(心、乏少 力騎 87 1285579 製(IHARA CHEMIACAL INDUSTRY Co·，LTD)、心、5 年 a ^MT)26重量分，在攪拌約i分鐘後，將反應溶液注入 經氟塗層之盤型敞模，且在該反應溶液喪失流動性時放入 加熱爐内，並以110°C進行6小時之後熱處理而得到聚胺甲 5酸酯樹脂發泡體塊。接著，利用帶鋸式截剪器（7工 社(Fecken)製)切割該聚胺曱酸樹脂發泡體塊，以得到聚胺 甲酸酯樹脂發泡體片，然後，使用拋光機（了 S"夕社 (AMITEC Corporation)製)將該片材表面拋光成預定厚度， 而形成厚度精確度一致之片材（片材厚度：1.27mm)。將該 10 業經拋光處理之片材打穿出預定直徑(61cm)，並利用溝槽 加工機(東邦銅機社(TohoKoki Co” Ltd·)製)對表面進行溝寬 0.25mm、溝距1.50mm、溝深0.40mm之同心圓狀溝槽加工， 並利用疊合機在該片材之溝槽加工面與另一側面上貼合雙 面膠(積水化学工業社(SEKISUI Chemical)製、夕、'文少夕 15 亍一：7°)。然後，在業經該溝槽加工之片材的預定位置上， 打穿出用以嵌入透光區域之孔部(厚度：1.27mm、57.5mmx 19.5mm)以製成附有雙面膠的研磨區域。此外，所製成之研 磨區域各物性分別為平均氣泡徑45μπι、比重0.86、 ASKER-D硬度53度、ASKER-A硬度95度、壓縮率1%、壓 20 縮回復率65%、儲存模數275MPa。 實施例1 (製作研磨區域） 利用疊合機在前述所製成之附有雙面膠的研磨區域黏 著面上貼合缓衝層，且該缓衝層係由業經表面拋光、電暈 88 1285579 處理之聚乙烯發泡體(東b社製、卜、厚度：〇.8mm) 所構成者。接著，在緩衝層表面上貼合雙面膠，並且在研 磨區域中用以欲入透光區域之貫穿孔的部分内，將緩衝層 打穿出51mmxl3mm之大小的孔部。 5 然後，將利用UV曝光機使由丙烯腈丁二稀橡膠與聚丁 二烯橡膠所構成之膠版印刷版NS(東洋紡績社 (TOYOBO”Ltd)製）完全曝光者作為透光區域（長度57mm、 寬度19mm、厚度1.25mm)，且該透光區域壓縮率為2·5%， ASKER-A硬度為61度。接著，將前述透光區域鑲嵌至嵌入 10 用孔部而製成研磨墊，且透光率在40〇nm下為26.4%、在 500nm下為84.5%、在600nm下為88·3%、及在700nm下為 88.7%。 比較例1 (製作研磨區域） 15 除了不使用矽氧系非離子界面活性劑，以及不在反應 系統内混入氣泡之外，其餘皆利用與製造例1相同之方法來 製成聚胺曱酸酯樹脂不發泡體片，且切斷該聚胺甲酸酯樹 脂片以得到透光區域（長度57mm、寬度19mm、厚度 1.25mm)，且該透光區域之壓縮率為0.5%、ASKER-A硬度 20 為95度。接著，將前述透光區域鑲嵌至嵌入用孔部而製成 研磨墊，且透光率在400nm下為21.2%、在500nm下為 64.4%、在600nm下為73.5%、及在700nm下為76.8%。 (研磨特性評價）

研磨裝置為SPP600S(岡本工作機械社（OKAMOTO 89 1285579 MACHINE TOOL WORK,LTD·)製），並使用已製作完成之研磨 墊來進行研磨特性評價，且第4表顯示研磨速度與内側表面 均勻性之評價結果。研磨速度係根據將8吋矽晶圓上製膜出 Ιμιη之熱氧化膜者研磨掉約之時間計算而得，且利用 5干擾式膜厚測定裝置（大塚電子社（Otsuka Electronic^ Co.，Ltd·)製）來進行氧化膜之膜厚測定。又，研磨條件係在 研磨時以流量150ml/min之速度添加作為研磨漿的矽氧研 磨水（SS12、年亇求 y 卜社(Cabot Microelectronics))，且研磨 載重為350g/cm2、研磨固定盤旋轉數為35rpm、及晶圓旋轉 10 數為 30rpm。 此外，内侧表面均勻性係根據晶圓上任意25處之膜厚 測定值並利用下式計算而得。又，内側表面均勻性之值愈 小則顯示晶圓表面均勻性愈高。 内側表面均勻性（％ )= {(膜厚最大值—膜厚最小 15值)/(膜厚最大值+膜厚最小值）}xl00 (刮傷數測定） 研磨裝置為SPP600S(岡本工作機械社（〇Kam〇t〇 MACHINE TOOL W〇RK，LTD·)製），並使用已製作完成之研磨 塾來進行研磨特性評價，且將8忖石夕晶圓上製膜出1μιη之熱 2〇氧化膜者研磨掉約〇.5_。又，研磨條件係在研磨時以流量 15_/min之速度添加作為研錄㈣氧研M(ssi2、h 求V卜社（Cabot Microelectr〇nics)製），且研磨載重為 3 5 OgW、研磨固定盤旋轉數為35_、及晶圓旋轉數為 30啊。在進行研磨之後，利用卜製造 90 1285579 之晶圓表面檢查裝置(WM2500)來測量晶圓上〇 2μπι以上之 條痕數量，且在第4表顯示測定結果。 (膜厚檢測評價） 利用以下方法進行晶圓膜厚之光學檢測評價。晶圓係 5利用在8吋矽晶圓上製膜出之熱氧化膜者，並且利用前 述方法設置研磨過1000片矽晶圓之研磨墊，並使用干擾式 . 膜厚測定裝置（大塚電子社(Otsuka Electronics Co.，Ltd.)製) 進行數次之波長區域500〜700nm中的膜厚測定，再確認所 ® 求出之膜厚結果，及各波長下之干擾光波峰與波谷的狀 10況，利用下列標準作檢測評價，並於第4表顯示評價結果。 此外，若透光區域刮傷愈多，膜厚檢測再現性則會趨於劣 化0 〇:再現性良好，可測定出膜厚。 X:再現性不良，檢測精確度不夠充分。 [第4表] 壓縮率（％) 研磨速度 (A/min) 内側表面 均勻性（％) 刮傷 (條數） 膜厚檢測 研磨區域 透光區域 2.5 0.5 2200 2180~ 5.1 8^ 15 89 V ~~ 由第4表可知，藉由使用透光區域之壓 縮率大方 -cV t研磨區 域之壓縮率的研磨墊，可防止透光區域在研磨時由研磨墊 表面突出，並可抑制因此造成之研磨特性（内側表面均勻性 等）劣化、或在晶圓上產生刮痕等。 〔第5發明〕 貫施例1 (製作透光區域） 91 1285579 利用經氟塗層之計量容器計量出由己二酸、己二醇、 與乙二醇構成之聚醋聚醇(數平均分子量2400)128重量分， 以及1^4-丁二醇3〇重量分，再將該等成分放人轉塗層之聚 合容器内加以混合’並將溫度調整為7〇t>c。接著，在該混 5合液中添加事先已將溫度調整為7{rc之4,4，二苯基二異氰 酸甲醋100重量分，並以經氣塗層之搜掉葉片授掉i分鐘^ 右’然後’在保溫於10(rc且業經錢鉻之模具中注入前述混 合物’並在HKTC下進行8小時之後熱處理，以製成聚胺甲 酸醋樹脂。使用已製成之聚胺甲酸醋樹脂，並利用鍍絡模 10具以射出成型之方式製成透光區域（長度：56.5mm、寬度： 19.5mm、厚度：i.25mm)。在以上所有步驟中，係利用與 原料專直接接觸之表面業經敦塗層或鍍鉻的器具進行製 造。 (製作研磨區域） 15 利用經氟塗層之計量容器計量出聚酯系預聚體（二二口

彳亇少社製、了夕：/ k ^ L-325、異氰酸酯基濃度： 2.22meq/g)3000重量分、及矽氧系非離子界面活性劑（東卜 •夕、夕シ 口〕^社(Dow Corning Toray Silicone Co·，Ltd)製、 SH-192)90重量分，再並將該等成分放入經氟塗層之聚合容 20 器内加以混合，並將反應溫度調整為80°C。然後，使用經 氟塗層之攪拌葉片，以旋轉數900rpm進行約4分鐘之激烈攪 拌，並且利用經氟塗層之計量容器計量出經120°C溫度熔融 之4,4，-亞甲基雙（〇氯苯胺）（彳八歹々S力少社（IHARA CHEMIACAL INDUSTRY Co.，LTD)製、，年二 92 1285579 ΜΤ)780重量分，並添加於聚合容器内。在攪拌約4分鐘後， 將反應溶液注入經氟塗層之模具中，且在該反應溶液喪失 流動性時放入將鎳鉻電熱絲部分置於另一室的加熱爐内， 並以110 C進行6小時之後熱處理而得到聚胺曱酸酯樹脂發 5泡體塊。此外，在以上所有步驟中，係利用與原料等直接 接觸之表面不含金屬的器具進行製造。 將截剪器之旋轉刀刃磨光之後，使用業經超純水（比電 阻：12ΜΩ · cm以上）洗淨之帶鋸型截剪器來切割聚胺曱酸 酯發泡體塊，以得到聚胺甲酸酯發泡體片。接著，使用安 10裝有磨料為碳化矽之研磨帶（理研m> 夕、、厶社（Riken Corundum)製）的拋光機將該片材表面拋光成預定厚度，而 形成厚度精確度一致之片材。然後將該業經拋光處理之片 材(厚度：1.27cm)打穿出預定直徑，並利用溝槽加工機對該 片材表面進行溝寬0.25mm、溝距l.5〇mm、溝深〇·4〇πιιη之 15 同心圓狀溝槽加工。 利用疊合機在前述片材之溝槽加工面與另一側面上貼 合雙面膠(積水化学工業社(SEKISUI Chemical)製、〆7、'少夕 ，接著，在業經該溝槽加工之片材的預定位置 上，打穿出用以設置透光區域之開口部（57mmx2〇mm)以製 20成附有雙面膠的研磨區域。此外，所製成之研磨區域各物 性为別為平均氣泡徑450111、比重〇.86、八81〇£&-〇硬度53度。 (製作研磨墊） 利用疊合機在所製成之附有雙面膠的研磨區域黏著面 上貼合缓衝層，且該緩衝層係由業經表面拋光、電暈處理 93 1285579 之聚乙烯發泡體（東P社製、卜一 、厚度：〇 8mm)所 構成者。接著，在緩衝層表面上貼合雙面膠，並且在研磨 區域中用以嵌入透光區域之貫穿孔的部分内，將緩衝層打 穿出51mmxl4麵之大小。然後，在開口部内嵌入前述所製 5 成之透光區域，而製成研磨塾。 比較例1 除了在製造透光區域時利用未經鍍鉻之模具外來取代 實施例1者，其餘皆利用與實施例丨相同方法來製成研磨墊。 (含有金屬濃度測量） 10 對所製成之研磨區域用聚胺曱酸酯發泡體與透光區域 用聚胺曱酸酯進行碳化、灰化(55〇。〇之後，將殘渣溶解於 1·2Ν鹽酸溶液中以作為試驗液，並藉由感應耦合電漿原子 發射光 5晋为析法（inductively Coupled Plasma-ATOMIC Emission Spectrometer)求出該試驗液中之元素，且測定結 15 果顯示於第5表。 感應耦合電漿發射光譜分析之測定發射光線

Fe : 259.940nm、Ni : 231.604nm、Cu : 324,754nm、 Zn : 213.856nm、A1 : 396.152nm (氧化膜耐壓評價） 20 利用研磨墊對已製成之面方位（100)、電阻率10Ω cm之 η型Cz-Si晶圓進行研磨，並使用Spp600S(岡本工作機械社 (OKAMOTO MACHINE TOOL WORK，LTD·)製)作為研磨裝 置。又，研磨條件係在研磨時以流量150ml/min之速度添加 作為研磨漿的矽氧研磨漿（SS12、年十示v卜社（Cabot 94 1285579

Microelectronics)製）’且研磨載重為35〇g/cm2、研磨固定盤 旋轉數為35rpm、晶圓旋轉數為3〇rpm、及研磨時間為2分鐘。 將研磨後之晶圓進行rCA洗淨，並使用5%稀釋HF來去 除洗淨時所形成之化學氧化膜。然後，在9〇(rc下進行2小 5時之乾式氧化，此時之氧化膜厚約為300人，並且在該晶圓 上製成A1電極MOS電容器，並在上方製成511111^之電極，再 對晶圓裏面進行喷砂處理，並將金蒸鍍以作為裏面電極。 接著，對5mm^電極以A1電極作為（+)，並以裏面電極作為 (一）之極性來施加燈電壓。 0 氣化膜之漏電流密度變為ΙμΑ/cm2時，氧化膜施加電壓 顯示為7.5MV/cm以上之電容器則為良品。又，進行片 晶圓之研磨，以求出良品電容器比例相對於所有電容器之 良品率，並在第5表顯示各個良品率。 [弟5表] 含有金屬濃度(ppm) ] 良率 (%) 研磨區域 透光區域 Fe Ni Cu Zn A1 Fe Ni Cu Zn A1 實施例1 0.26 0.08 0.45 0.08 1.15 0.25 0.05 0.04 0.06 1.12 86~ 比較例ί 0.27 0.07 0.44 0.09 1.17 0.54 1.53 0.68 0.35 ^2.51 40 由以上所表示之結果可知，藉由使用由特定金屬含量 ✓辰度為閾值以下之南分子材料所構成的研磨塾進行研磨， 可減少研磨後之金屬污染，並可顯著地提昇半導體元件良 率。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示CMP研磨中所使用之研磨裝置一例的概 略構造圖。 95 1285579 第2圖係顯示習知研磨墊一例之概略構造圖。 第3圖係顯示第1本發明之研磨墊一例的概略構造圖。 第4圖係顯示設有開口部之研磨區域一例的概略截面 圖。 5 第5圖係顯示透光區域與防透水層形成為一體化之透 明構件一例的概略構造圖。 第6圖係顯示利用澆鑄成型法製成第1本發明研磨墊之 概略步驟圖。 第7圖係顯示具有透光區域與防透水層形狀之模具一 10 例的概略截面圖。 第8圖係顯示第2本發明之研磨墊一例的概略截面圖。 第9圖係顯示第3本發明之研磨墊一例的概略截面圖。 第10圖係顯示第3及第4本發明之研磨墊一例的概略截 面圖。 15 第11圖係顯示第3及第4本發明之研磨墊另一例的概略 截面圖。 第12圖係顯示第3及第4本發明之研磨墊再一例的概略 截面圖。 第13圖係顯示第3及第4本發明之研磨墊又一例的概略 20 截面圖。 第14圖係顯示Fe濃度與元件良率之關係圖表。 第15圖係顯示Ni濃度與元件良率之關係圖表。 第16圖係顯示Cu濃度與元件良率之關係圖表。 第17圖係顯示Zn濃度與元件良率之關係圖表。 96 1285579 第18圖係顯示A1濃度與元件良率之關係圖表。 第19圖係顯示Mg濃度與元件良率之關係圖表。 第20圖係顯示Ci:濃度與元件良率之關係圖表。 第21圖係顯示具有第1〜第5本發明之終點檢測裝置的 5 CMP研磨裝置一例的概略構造圖。 【主要元件符號說明

1.. .研磨墊 2.. .研磨固定盤 3···研磨劑(研磨漿） 4.. .被研磨體(晶圓等) 5···支撐台(研磨頭） 6.. .旋轉軸 7.. .旋轉軸 8.. .研磨區域 9.. .透光區域 10.. .防透水層 11.. .開口部 12.. .透明構件 13.. .離型膜 14…型箱 15.. .空間部 16…樹脂材料 17…模具

18.. .開口部 A 19.. .研磨層 20.…緩衝層

21.. .開口部 B 22.. .環狀溝槽 23.. .不透水性彈性構件 24.··雙面膠 25.. .透光區域晨面 26.. .開口部B截面 27.. .離型紙 28.. .填塞構件 97

Claims (1)

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十、申請專利範圍·· 種研磨墊，係具有研磨區域及透光區域者，其特徵在 :在如述研磨區域及前述透光區域單面上設有防透水 層且如述透光區域與前述防透水層由相同材料形成為 一體。 ”、、 2·=申請專利範圍第i項之研磨墊，其中前述透光區域與 前述防透水層間沒有界面。 ’、 3·如申請專利範圍第丨項之研純，其巾前述防透水層具 有緩衝性。 10 15

4. =申請專利範圍第1之研絲，其中前述透光區域及 月’J述防透水層之形成材料為不發泡體。 5. 如申請專㈣圍第㈣之研終，其中前述研磨區域之 形成材料為細微發泡體。 6. 如申請專㈣圍第i項之研磨墊，其中前述透光區域在 研磨側表面上不設有用以固持、更新研磨液之凹凸構 造0 8. 20 如申請專利第丨項之研磨墊，其中前述研磨區域在 研磨側表面上設有用以固持、更新研磨液之凹凸構造。 一種製造方法，係用以製造申請專利範圍第㈣之研磨 墊者，包含有： 形成步驟，係將用以設置透光區域之開 研磨區域上； 取 製作步驟，係藉由將材料注入具有 防透水層形狀之模具内並加以硬化， 前述透光區域與 以製成前述透光區 98 1285579 域與前述防透水層形成為—體之透明構件；及 積層步驟，係將前述透光區域嵌合於前述研磨區域 之開口部’以積層前述研磨區域與前述透明構件。 9. -種製造方法’係用以製造申請專利範圍第旧之研磨 5 墊者，包含有： 開口部形成步驟，係將肋設置透光區域之開口部 形成於研磨區域上；及 透明構件形成步驟，係藉由將材料注人具有前述透 光區域與喊水層形並加以硬化，以形成 10 刖述透光區域與前述防透水層構造為一體之透明構件。 10. —種研磨墊’係具有研磨區域與用以設置透光區域之開 口部A的研磨層’及具有小於前述透光區域之開口部B 的緩衝層形成積層，且前述開口部A與前述開口部B重 $，並在鈾述開口部B上及前述開口部A内設有前述透 15 光區域，又，在位於前述開口部A與前述透光區域之環 狀溝槽内，設有硬度低於前述研磨區域與前述透光區域 之不透水性彈性構件。 11·如申請專利範圍第10項之研磨墊，其中前述不透水性彈 性構件之ASKER-A硬度為80度以下。 20 I2·如申請專利範圍第ίο項之研磨墊，其中前述不透水性彈 性構件係由不透水性樹脂組成物構成，且該不透水性樹 脂組成物包含有至少1種選自於由橡膠、熱可塑性彈性 體、及反應硬化性樹脂之群所構成之不透水性樹脂。 13·如申请專利範圍苐10項之研磨塾，其中前述不透水性彈 99 1285579 性構件高度低於前述環狀溝槽。 14· 一種製造方法，係用以製造申請專利範圍第1〇項之研磨 墊者，包含有·· 積層步驟’係將緩衝層積層於研磨層，且該研磨層 5 具有研磨區域與用以設置透光區域之開口部A ; 開口部B形成步驟，係去除前述開口部a内之缓衝 層的一部分’並在該緩衝層上形成小於前述透光區域之 開口部B ; 透光區域没置步驟，係在前述開口部B上及前述開 10 口部A内設置前述透光區域；及 不透水性彈性構件形成步驟，係將*透水性樹脂組 成物/主入則述開口部八及前述透光區域間之環狀溝槽 内並加以硬化，以形成不透水性彈性構件。 15· -種製造方法，係用以製造巾請專利範圍㈣項之研磨 15 墊者，包含有：

20 積層4鱗具有研磨區域與用以設置透光區域 之開口部A的研磨層’及具有小於前述透光區域之開口 部嫩衝層相互積層，使前述開口部績前述開口部B 重疊； 透光區域設置步驟，係在 口部A内設置前述透光區域；及抑上及别述開 步驟，係將不透水性樹脂組 成物庄人㈣.部Α與前述透絲域之環 並加以硬化’以形成不透水性彈性構件。 100 1285579 16·種研磨墊，係具有研磨區域與透光區域之研磨層，及 具有小於前述透光區域之開口部Β的緩衝層形成積層， 且两述透光區域與前述開重疊，又，在前述透光 區域裏面與前述開口部6截面之接觸部分上設有用以包 5 覆該接觸部分之環狀不透水性彈性構件。 17·如申請專利範圍第16項之研磨塾，其中前述不透水性彈 f生構件之ASKER-A硬度為go度以下。 18 ·如申請專利範圍第16項之研磨墊，其中前述不透水性彈 性構件係由不透水性樹餘成物構成，且該不透水性樹 1〇 馳成物包含有至少1種選自於由橡膠、熱可塑性彈性 體、及反應硬化性韻之群所構紅不透水性樹脂。 19· -種製造方法，係用以製造申請專利範圍第闕之研磨 墊者，包含有： 15

20 積層步驟，係將具有研磨區域與透光區域之研磨 層’及具有小於前述透賴域之開的緩衝層相互 積層，使前述透光區域與前述開口部Β重疊；及 料性彈性構件形成步驟，係將不透水性樹脂组 成物塗布在前述透光區域裏面與前述開口部Β截面之接 觸。Ρ刀上並加以硬化，以形成包覆該接觸部分 透水性彈性構件。 狀小 以製造中請專利範圍第16項之研磨 20· —種製造方法，係用 墊者，包含有： 積層步驟，係將緩衝層積層於研磨層者，且該研磨 層具有研磨區域與肋插設透光區域之開口部Α; 101 1285579 開口部B形成步驟’係去除前述開π部A内之缓衝 層的-部分’並在該緩衝層上形成小於前述透光區域之 開口部B ; ， 透光區域設置步驟，係在前述開π部BJi及前述開 - 口部A内設置透光區域；及 ' 不透水性賴構件形成步驟，係將不透水性樹脂組 成物塗布在前述透光區域襄面與前述開π部賴面之接 • 觸部分上並加以硬化，以形成包覆該接觸部分之環狀不 透水性彈性構件。 10 2!•-種製造方法，係用以製造申請專利範圍第闕之研磨 墊者，包含有： 積層步驟，係將具有研磨區域與用以插設透光區域 之開口部觸研磨層，及具有小於前述透光區域之開口 部B的缓衝層相互積層，使前述開口心與前述開口部B 重疊；

20 透光區域設置步驟，係在前述開口部B上及 口部A内設置前述透光區域；及 不透水性彈性構件形成步驟，係將不透水性樹脂· 成物塗布在前述透光區域襄面與前述.部B截面^ 觸部分上並加以硬化’以形成包覆該接觸部分之環狀不 前述開 組 透水性彈性構件 22· -種研磨塾’係包含有研磨區域與透光區域者，又，該 透光區域之塵縮率大於該研磨區域之產縮率。 μ 23.如申料·圍第22項之研料，其巾前述料區域之 102 1285579 壓縮率為1.5〜10%。 24.如申請專利範圍第22項之何磨塾，其令前述研磨區域之 壓縮率為0.5〜5%。 域之 25= 專::範圍第22〜墊，其中前述透光區域在 波長500〜7〇〇細全體區域中之透光率為80%以上。 26. ^種研磨塾，係包含有研磨區域與透光區域者，其特徵 〇在3於：前述研磨區域與前述透光區域各脑含有濃度為 10 灿^下、Nl含料度為鹏以下、Cu含有濃度 狀加喊下、Zn含有濃度狀1ρρη^τ、及Μ含有濃 度為1.2ppm以下。 7· ^申μ專利祝圍第26項之研純，其中前述研磨區域與 =述透光區域之形成材料係至少1種選自於由聚婦煙樹 脂、匕聚胺甲酸酉旨樹脂、（間）丙稀酸樹脂、石夕氧樹脂、氟 树月曰聚S曰樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、及 感光性樹脂之群所構成之高分子材料。 28· 一種半導體凡件之製造方法，係包含有使用如申請專利 狄第丨〇 22、或26項之研磨墊研磨半導體晶圓表 面之步驟者。 15