WO2008053948A1 - Procédé de fabrication d'un tampon de polissage mécanique et chimique et un procédé de traitement d'un matériau à polir - Google Patents

Procédé de fabrication d'un tampon de polissage mécanique et chimique et un procédé de traitement d'un matériau à polir Download PDF

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WO2008053948A1
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WO
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polishing
pad
chemical mechanical
mechanical polishing
recess
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Application number
PCT/JP2007/071277
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English (en)
French (fr)
Inventor
Yukio Hosaka
Kyouhei Shibuya
Shoei Tsuji
Original Assignee
Jsr Corporation
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
    • B24D11/001—Manufacture of flexible abrasive materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a chemical mechanical polishing pad and a method for processing an object to be polished.
  • polishing end point at which polishing is completed can be determined based on empirically obtained time.
  • various materials that make up the surface to be polished and the polishing time varies depending on these materials.
  • the materials that make up the surface to be polished may change in the future. The same applies to aqueous dispersions and polishing equipment used for polishing. For this reason, it is very inefficient to try to know the time to reach the polishing end point empirically from various different polishings.
  • the optical end point detection method is a method in which the polishing end point is detected by detecting the film thickness of the layer to be polished by spectral reflectance measurement, and the surface to be polished is irradiated with, for example, a laser beam during chemical mechanical polishing. The film thickness is detected based on the reflectance.
  • it is necessary to provide a light path in a part of the chemical mechanical polishing pad to be used.
  • a pad that secures a light-transmitting region by providing a through-hole and inserting a transparent plug into the hole (US Pat. No. 6,044,53,439). .
  • the use of such a chemical mechanical polishing pad has two major problems.
  • One is a problem caused by the fact that the material of the translucent region is different from the material of the polishing substrate. That is, the material constituting the translucent region is harder than the material constituting the polishing substrate.
  • the polishing pad is used continuously, the translucent region may protrude from the surface of the polishing substrate, and a scratch-like defect force S called scratch may be generated on the surface to be polished.
  • the material constituting the light-transmitting region is softer than the material constituting the polishing base, the light-transmitting region is depressed with the continued use of the polishing pad, and the polishing dust is likely to stay. This also causes scratches on the polished surface.
  • Another problem is that more precise endpoint detection accuracy has been demanded in response to demands for reducing semiconductor wafer manufacturing costs. That is, the layer force to be polished on the object to be polished S The end point force S is quickly detected when the material is removed by polishing, which contributes to saving of the polishing time and the aqueous dispersion for polishing. Will be reduced. In order to satisfy this requirement, it is necessary to keep the translucency of the translucent region sufficiently high. However, even if the translucent region has sufficient translucency in the polishing pad immediately after manufacture, the aqueous dispersion force S for polishing is used for chemical mechanical polishing.
  • the second problem is that the desired translucency is not exhibited because it penetrates between the conductive region and the surface to be polished and inhibits the detection of the film thickness of the layer to be polished.
  • examination of materials constituting the translucent region and examination of the shape of the translucent region have been made, and certain results have been achieved. No. 2 0 0 4-3 2 7 9 7 4 and JP 2 0 0 5 3 4 0 7 9 5).
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to detect an optical end point.
  • the above object of the present invention is firstly
  • the pad outline is sucked and fixed on a surface plate of a cutting machine, and a groove or a group of grooves is formed on a surface to be a polishing surface by cutting, which is achieved by a method of manufacturing a chemical mechanical polishing pad.
  • the chemical mechanical polishing pad manufactured by the method is used by being attached to a chemical mechanical polishing apparatus having an optical end point detector, at least the bottom region of the recess should be a polishing surface.
  • the force S is preferably a translucent region that optically communicates from the surface to the bottom surface of the recess.
  • the object of the present invention is as follows.
  • a step of chemically and mechanically polishing an object to be polished using the chemical mechanical polishing pad a step of optically detecting a polishing end point; or a step of detecting a polishing end point by a change in magnetic flux caused by an eddy current;
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a recess having a pad shape used in the method of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a recess having a pad shape used in the method of the present invention.
  • FIG. 3 A cross-sectional outline showing an example of a recess having a rough pad used in the method of the present invention. Schematic.
  • FIG. 4 is a schematic view showing the vicinity of a concave portion of an example of a chemical mechanical polishing pad manufactured by the method of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing the vicinity of a concave portion of an example of a chemical mechanical polishing pad manufactured by the method of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the vicinity of a recess of an example of a chemical mechanical polishing pad manufactured by the method of the present invention.
  • the pad outline in the present invention is a chemical mechanical polishing pad by forming a groove or a group of grooves in the pad, and is a precursor of the pad.
  • the pad outline used in the method for producing a chemical mechanical polishing pad of the present invention has a surface to be a polishing surface and a surface to be a non-polishing surface which is the back surface thereof.
  • the shape of the pad outline is not particularly limited, and can be, for example, a cylindrical shape or a polygonal column shape.
  • the size of the pad outline is not particularly limited. However, it is preferable to use a rough pad shape and size that fits the surface plate of a chemical mechanical polishing apparatus that is used with the chemical mechanical polishing pad manufactured by the method of the present invention.
  • the thickness of the pad outline is preferably 0.5 to 5.0 mm, more preferably 1.5 to 3.0 mm, and even more preferably 1.9 to 2.9 mm. preferable.
  • one of the bottom surfaces is the surface that should be the polishing surface (upper surface), and the bottom surface on the back surface side should be the non-polishing surface (lower surface) It is.
  • the surface that should be the polishing surface of the pad outline is sometimes referred to as the “upper surface”
  • the surface that should be the non-polishing surface is sometimes referred to as the “lower surface”.
  • the pad outline used in the method for producing a chemical mechanical polishing pad of the present invention has a recess opening in the lower surface, and the recess has a bottom surface. Due to the presence of such recesses, as will be described later, a specially configured groove or groove group on the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad produced by the method of the present invention can be easily formed by a simple general-purpose cutting machine. Between the polishing pad and the surface to be polished during chemical mechanical polishing. It is possible to obtain a chemical mechanical polishing pad that moderately relaxes the stress generated in the surface and gives a high-quality polished surface.
  • the planar shape of the bottom surface of the recess is not particularly limited, but can be, for example, a circle, an ellipse, or a polygon.
  • Examples of the polygon include a quadrangle, a hexagon, and an octagon.
  • the size of the bottom surface of the recess is preferably 10 to 100 mm, more preferably 20 to 80 mm, as a length parallel to the radial direction of the lower surface of the pad outline, for example, when the pad outline is a cylindrical shape. Further, it is preferably 30 to 60 mm, and the length parallel to the tangential direction of the lower surface of the pad outline is preferably 2 to 50 mm, more preferably 5 to 30 mm, and further 10 to 20 mm It is preferable.
  • the bottom surface of the recess preferably has a surface roughness (Ra) of 10 or less, more preferably 8 m or less, and even more preferably 7 m or less.
  • N is the number of measurement points
  • Z is the height of the roughness surface
  • Z av is the average height of the roughness surface.
  • the depth of the recess opening on the lower surface of the pad outline is preferably 0.1 to 2.0 mm, more preferably 0.4 to 1. It is preferably 8 mm, and more preferably 0.6 to 1.4 mm.
  • the distance from the top surface of the pad outline to the bottom surface of the recess is preferably 0.1 to 2.0 mm. More preferably, it is 0.4 to 1.8 mm, and more preferably 0.6 to 1.4 mm. Note that the distance from the top surface of the pad outline to the bottom surface of the recess corresponds to the thickness of the translucent region when the region of the bottom surface of the recess is a translucent region.
  • the chemical mechanical polishing pad produced by the method of the present invention will have grooves or groove groups on its polishing surface as will be described later.
  • the depth of the concave portion is preferably the same as or deeper than the depth of the groove or groove group (the preferred range thereof will be described later).
  • the depth of the recess is preferably 100 to 300% with respect to the depth of the groove or groove group to be formed on the polished surface, and more than 100% and within 300% More preferably, it is preferably 110 to 20%, more preferably 120 to 150%.
  • the depth of the recess is in the above range, and the thickness of the pad outline is in the above range, and the ratio of the depth of the recess to the thickness of the pad outline is 10 to 90%.
  • the power is preferably 30 to 70%, more preferably 40 to 60%.
  • the opening of the recess opening on the lower surface of the pad outline used in the chemical mechanical polishing pad manufacturing method of the present invention can be the same size as the bottom surface of the recess, or larger than the size of the bottom surface of the recess. May be.
  • the shape is preferably the same as the bottom of the recess.
  • the cross-sectional shape of the concave portion on the lower surface of the pad (referred to as a cross-sectional shape obtained by cutting the concave portion in a direction perpendicular to the lower surface of the pad general shape; the same shall apply hereinafter) is preferably rectangular.
  • the shape of the opening may be the same as or different from the shape of the bottom of the recess.
  • the opening of the recess should have a relationship surrounding the bottom surface of the recess. In this case, it is preferable that the opening of the recess has the same shape as the bottom surface of the recess, and it is more preferable that these center points substantially coincide with each other.
  • the size of the opening is, for example, when the pad is cylindrical
  • the length in the direction parallel to the radial direction of the lower surface of the shape is preferably 20 to 20 O mm, more preferably 30 to; L 5 O mm, and further 50 to: L 0 0 mm
  • the length in the direction parallel to the tangential direction of the lower surface is preferably 5 to: L 00 mm, more preferably 10 to 8 O mm, and further 10 to 3 O mm It is preferable.
  • the cross-sectional shape of the recess can be, for example, a trapezoidal shape, a two-stage shape with a smaller rectangle superimposed on a rectangle, It can be a multi-stage shape, etc., in which small rectangles are successively stacked on top.
  • the cross-sectional shape of the recess is preferably a two-stage shape, and in this case, the depth from the lower surface of the approximate pad shape to the first step is preferably 0.1 to 2.5 mm. 0.3 to 2.0 mm is more preferable, and 0.8 to 1.4 mm is more preferable.
  • the depth from the lower surface of the pad outline to the first step of the recess is preferably 5 to 60% of the depth of the recess (the distance from the lower surface to the bottom surface of the recess), more preferably 1 0-30%.
  • the cross-sectional shape on either surface is preferably the above shape, and the cross-sectional shape on both of these two surfaces is more preferably the above shape.
  • FIGS. 1 to 3 show preferable examples of the cross-sectional shape of the recesses of the pad outline.
  • FIGS. 1 to 3 are schematic cross-sectional views schematically showing the vicinity of the concave portion of the pad outline.
  • 0 is the pad outline
  • 10 is the top surface of the pad outline
  • 2 0 is the bottom surface of the pad outline
  • 30 is the bottom surface of the recess
  • 40 is the pad It is an opening of a recess in the lower surface of the general shape.
  • the size of the opening 40 of the recess in the lower surface of the pad outline is the same as the size of the bottom surface 30.
  • the shape of the cross section of the recess is rectangular.
  • the size of the opening 40 of the recess on the lower surface of the pad outline is larger than the bottom surface 30, and the shape of the concave surface of the recess is trapezoidal.
  • the size of the recess opening 40 on the bottom surface of the pad outline is 0.
  • the new surface of the recess is a two-stage shape with a smaller rectangle superimposed on the rectangle.
  • the “region of the bottom surface of the recess” is a three-dimensional concept that penetrates the rough pad shape in the thickness direction, and the portion of the rough pad shape that is virtually cut in the thickness direction by the shape of the bottom surface of the recess.
  • the term “optically communicates” means that light having a wavelength between 100 nm and 3,000 nm passes in the region, and preferably has a wavelength of 100 nm to 100 nm.
  • the transmittance at any wavelength between 3 and 00 nm or the accumulated transmittance in an arbitrary wavelength region between wavelengths 1 00 to 3 and 0 00 nm should be 10% or more.
  • This transmittance or integrated transmittance is more preferably 15% or more, and further preferably 20% or more.
  • the transmittance is particularly high in the range of 400 nm to 800 nm, which is a region frequently used as end point detection light. It is preferable that the transmittance at any wavelength between 0 0 and 800 nm or the accumulated transmittance at any wavelength range between 400 and 800 nm satisfy the above requirements. .
  • This transmittance is a value when the transmittance at each wavelength is measured using an appropriate device such as an ultraviolet-visible absorptiometer capable of measuring the absorbance at a predetermined wavelength.
  • the integrated transmittance can be obtained by integrating the transmittance in a predetermined wavelength range measured in the same manner.
  • the translucent region is made of a translucent material.
  • “having translucency” means that when the thickness of the material is 2 mm, the transmittance at the above wavelength or the integrated transmittance power at the above wavelength region is preferably 5% or more, more preferably. Means 10% or more, more preferably 15% or more.
  • the translucent region constitutes a part of the upper surface (surface to be polished) on the upper surface side of the pad outline.
  • the pad outline is at least the above-described translucent region.
  • the overall shape of the pad is made of the same material having translucency, and the area of the recess that opens in the lower surface of the approximate shape of the pad is thinned.
  • It may be a pad outline that is a translucent area (hereinafter sometimes referred to as “first pad outline”), or at least a translucent area of the pad outline may be translucent.
  • a pad made of a translucent member having other parts (hereinafter also referred to as “polishing substrate”) made of a material different from that of the translucent member, and the two being fused together Outline (“Second Pad Outline” May be there.) It may be referred to as ".
  • the first pad outline is a surface that should be a polished surface without a recess.
  • the translucent member and the polishing base constitute a common surface having no recess on the surface, and the common surface should be the polishing surface.
  • “Fusion” in the second pad outline means a state in which at least the joining surface of both or one of the translucent member and the polishing substrate is melted or dissolved without using an adhesive. In manufacturing, not only the joint surface but also the whole light-transmitting member may be melted or melted, or the entire polishing substrate may be melted or melted and joined.
  • a specific fusion method is not particularly limited. For example,
  • the polishing pad obtained from the pad outline is composed of two members, the translucent member and the polishing substrate. Therefore, there is no gap between them. The system dispersion does not leak to the back side of the polishing pad.
  • the material constituting the polishing substrate and the material constituting the light-transmitting member are in a chemically crosslinked state.
  • the strength of the fused part is remarkably improved, and in the chemical mechanical polishing process, leakage of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion caused by peeling of the fused part is caused. Surface defects on the polished surface can be prevented.
  • the strength of the fused part is as follows: Fusion part force S Specimen cut out in the shape of No.
  • dumbbell so that it is located almost in the center of the stretched part, tensile speed 50 O in accordance with JISK 6 2 5 1
  • JISK 6 2 5 1 When the tensile test is performed at mmZ, it is preferable that the test piece does not break or is broken at a portion other than the fused portion.
  • the fusing method is preferably the method (A).
  • the chemical mechanical polishing pad manufactured by the method of the present invention is used by being attached to a chemical mechanical polishing apparatus equipped with an eddy current monitoring system, the bottom surface of the recess opening on the non-polishing surface is used.
  • the region may have a light-transmitting property or may not have a light-transmitting property. In this case, the thickness of the bottom area of the recess is 0.
  • the force S is preferably 5 to 1.5 mm.
  • the pad outline used in the method of the present invention is as follows.
  • the first pad outline or the second pad outline, or the entire pad outline is made of the same material that does not have translucency (hereinafter referred to as the pad outline) Sometimes called "third pad outline").
  • Examples of the first pad outline include the following pad outlines.
  • the entire pad outline is made of a light-transmitting material.
  • An approximate pad shape in which the opening of the recess is the same size as the bottom surface of the recess
  • the general pad shape is made of a material having translucency, and the opening of the recess to the lower surface of the general pad shape is larger than the bottom surface of the recess.
  • Examples of the second pad outline include the following pad outlines in which the relationship between the recess and the translucent member is, for example.
  • An opening of the recess on the lower surface of the pad outline is the same size as the bottom of the recess, and the pad outline is the same size or larger than the opening of the recess.
  • the opening of the recess to the lower surface of the pad outline is larger than the bottom surface of the recess, and the translucent member is the same size as or larger than the bottom surface of the recess, and the opening of the recess Pad shape smaller than the part
  • Examples of the third pad outline include the following pad outlines.
  • the general pad shape is made of a material that does not have translucency, and the opening of the recess in the lower surface of the general pad shape is the same size as the bottom surface of the recess.
  • the general pad shape is made of a material that does not have translucency, and the opening of the recess to the lower surface of the general pad shape is larger than the bottom surface of the recess.
  • the concave portion of the pad outline used in this method is preferably such that the opening to the lower surface of the pad outline is larger than the bottom surface of the depression.
  • the area of the bottom surface of the recess is 20 to 90% of the area of the opening of the recess on the lower surface of the pad outline, preferably S, and more preferably 40 to 70%.
  • the number of recesses opened in the lower surface of the pad outline used in the method of the present invention is not particularly limited, and may be one or two or more.
  • the arrangement thereof is not particularly limited, but the concave portion is formed in a portion through which light or eddy current for end point detection of a chemical mechanical polishing apparatus used by attaching the chemical mechanical polishing pad manufactured by the method of the present invention passes. Bottom Should be placed so that the face is located.
  • the ratio of the area of the recess to the total area of the lower surface of the pad outline is preferably 10% or less, more preferably 0.0 0 to 5 to 5.0%, and still more preferably 0.0. It is preferably 0 to 2.0%, particularly preferably 0.0 to 5 to 1.5%, and particularly preferably 0.0 to 1 to 1.0%.
  • the area of the recess means the total area of the bottom surface of the recess even when the size of the opening of the recess to the lower surface of the pad outline is larger than the size of the bottom surface of the recess.
  • the concave portion opened on the lower surface of the pad outline is a concave portion opened on the non-polished surface of the pad after the chemical mechanical polishing pad is manufactured by the method of the present invention.
  • the shape and size remain the same as the shape and size of the recessed portion of the pad after manufacture.
  • the pad outline used in the method of the present invention is preferably a pad outline (the first pad outline), which is preferably composed of the same material having translucency as a whole.
  • a pad outline (second pad outline) consisting of a translucent member having translucency and a polishing substrate made of a material different from the translucent member (second pad outline) or the entire polishing pad is transparent. This is a pad outline (third pad outline) made of the same material that does not have optical properties.
  • the material constituting the first pad outline and the material constituting the second pad outline translucent member are water-insoluble matrix materials. And water-soluble particles added as necessary. When adding water-soluble particles, the water-soluble particles are preferably dispersed in a water-insoluble matrix material.
  • the water-insoluble matrix material (hereinafter, also simply referred to as “matrix material”), a light-transmitting organic material such as a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an elastomer, or rubber is used alone. Or it is preferable to use in combination.
  • the matrix material need not be transparent or translucent as long as it is translucent. However, it is preferable that the translucency is higher.
  • the light-transmitting thermoplastic resin include 1,2-polybutadiene resin, polyolefin resin (for example, polyethylene), polystyrene resin, polyacrylic resin (for example, (meth) acrylate resin), vinyl ester resin (however, polyacrylic). Resin), polyester resin, polyamide resin, fluorine resin (eg, polyvinylidene fluoride), polycarbonate resin, polyacetal resin, and the like.
  • elastomers examples include gen elastomer (for example, 1,2-polybutadiene), polyolefin elastomer (TP), styrene elastomer (for example, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), Hydrogenated block copolymer (SEBS), etc., thermoplastic elastomer (eg, thermoplastic polyurethane elastomer (TPU), thermoplastic polyester elastomer (TPEE), polyamide elastomer (TP AE), etc.), silicone resin Examples include elastomers and fluororesin elastomers.
  • gen elastomer for example, 1,2-polybutadiene
  • TP polyolefin elastomer
  • SBS styrene elastomer
  • SEBS Hydrogenated block copolymer
  • thermoplastic elastomer eg, thermoplastic polyurethane elastomer
  • the rubber examples include butadiene rubber (eg, high cis butadiene rubber, low cis butadiene rubber), other conjugated rubbers (eg, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, styrene-isoprene rubber), nitrile rubber (eg, chloronitrile).
  • butadiene rubber, etc. acrylic rubber, ethylene-olefin rubber (eg, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene-gen rubber, etc.), butyl rubber and other rubbers (eg, silicone rubber, fluorine rubber, etc.).
  • organic materials may be modified with an acid anhydride group, a strong ruxoxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, or the like. Further, these organic materials are preferably cross-linked polymers in which a part or all of them are cross-linked.
  • the water-soluble particles can be organic water-soluble particles or inorganic water-soluble particles.
  • organic water-soluble particles include sugars, polysaccharides (eg, starch, dextrin, cyclodextrin, etc.), lactose, mannitol, etc., celluloses (eg, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, etc.), proteins, poly Examples include vinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polyethylene oxide, water-soluble photosensitive resin, sulfonated polyisoprene, and sulfonated isoprene copolymer.
  • inorganic water-soluble particles examples include potassium acetate, potassium nitrate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium chloride, potassium bromide, potassium phosphate, and magnesium nitrate. These water-soluble particles can be provided with an outer shell that suppresses moisture absorption in at least a part of the outer shell.
  • the material forming the outer shell include epoxy resin, polyimide, polyamide, polysilicate and the like.
  • the average particle size of the water-soluble particles is preferably 0.1 to 500 m, more preferably 0.5 to 100 im.
  • the water-soluble particles are preferably solid bodies having no cavities inside.
  • the content of water-soluble particles in the translucent material is preferably 20% by volume or less, and preferably 1 to 10% by volume with respect to the total volume of the water-insoluble matrix material and the water-soluble particles. And more preferably 2 to 5% by volume.
  • the “material different from the translucent member” in the polishing base of the second pad outline or the “non-translucent material” in the third pad outline is the material constituting the translucent member. In addition to a material composed of a component different from the contained component, it may be a material that is composed of the same component but has a different content ratio, or a material that is different in the degree of crosslinking, crystallinity, and the like. It does not matter whether or not the translucency of the “material different from translucent material” in the second pad outline is.
  • the water-soluble particles and the water-soluble particles are dispersed. It is preferable to have a material S or a cavity made of a water-insoluble matrix and a material (for example, a foam) made of a water-insoluble matrix material in which the cavity is dispersed.
  • Examples of the material constituting the water-insoluble matrix material in the former material include those exemplified as being usable for the water-insoluble matrix material of a translucent material, Examples thereof include urethane resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, urea resin, urea resin, key resin, phenol resin and the like. These organic materials are preferably partially or wholly cross-linked cross-linked polymers, and are modified with an acid anhydride group, strong loxyl group, hydroxyl group, epoxy group, amino group or the like. Also good.
  • the water-soluble particles in the former material the same water-soluble particles as exemplified as water-soluble particles that can be optionally used in the light-transmitting material can be used. In this case, the content of the water-soluble particles is preferably 1 to 50% by volume, and preferably 2 to 30% by volume, based on the total volume of the non-water-soluble matrix material and the water-soluble particles. It is more preferable.
  • examples of the latter material that is, the water-insoluble matrix material in which cavities are dispersed, include polyurethane, melamine resin, polyester, polysulfone, and polyvinyl acetate foams.
  • the average size of the cavities dispersed in such a water-insoluble matrix material is preferably 0.1 to 500 zm, more preferably 0.5 to lOOm.
  • the material constituting the polishing substrate is preferably a material comprising water-soluble particles and a water-insoluble matrix in which the water-soluble particles are dispersed. More preferably, the water-soluble matrix material of the translucent member and the water-insoluble matrix material of the translucent member contain materials belonging to the same kind, and in particular, the material constituting the polishing substrate and the water-soluble particles constituting the translucent member However, it is preferable that the chemical species and content ratios of the remaining components are the same.
  • the “type” of the matrix material means a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an elastomer, or a rubber in the organic material of the matrix material.
  • the first or third pad outline can be formed using, for example, a mold having a cavity provided with a protrusion that engages with the shape of the recess of the desired pad outline.
  • the rough pad shape for producing the second polishing pad is preferably formed by one of the following methods using a mold similar to the above. (1) A method in which a translucent member molded in advance is set in a mold, and a raw material composition for constituting a polishing substrate is charged into the remaining space in the mold and molded.
  • a polishing substrate having a hole for inserting the light-transmitting member is molded in advance, and this is set in a mold, and a raw material for forming the light-transmitting member in the hole of the polishing substrate is formed.
  • a method of charging and molding a material composition is provided.
  • a metal block having a shape corresponding to the convex portion may be used instead of providing the convex portion on the mold cavity.
  • the concave portion may be formed by cutting a molded body formed using a mold having no convex portion as described above. Furthermore, you may form a recessed part by combining utilization of the metal mold
  • the pad shape as described above is a chemical mechanical polishing pad by suction-fixing on the surface plate of a cutting machine and forming grooves or groove groups on the surface to be the polishing surface by cutting. be able to.
  • the pad outline is first suction-fixed on the surface plate of a cutting machine with the bottom surface having a recess facing down.
  • the suction force is preferably 5 to 30 kPa as the pressure after suction, and more preferably 10 to 25 kPa.
  • a chemical mechanical polishing pad can be obtained by forming a groove or a group of grooves by cutting on the upper surface (surface to be polished) of the pad outline.
  • the groove for example, one spiral groove that gradually expands from the center portion to the peripheral portion of the polishing surface of the polishing pad can be exemplified.
  • a groove group consisting of a plurality of spiral grooves, a groove group consisting of a plurality of concentric circles, and a groove group consisting of a plurality of radiating grooves, which gradually expand from the center to the periphery of the polishing surface of the polishing pad. And a combination of these, and a combination of at least one of them and a groove group consisting of one spiral groove that gradually expands from the center to the periphery of the polishing surface.
  • a groove group consisting of a center circle or a groove group consisting of a plurality of concentric circles and a plurality of radial grooves is preferred.
  • the number of turns is preferably 200 to 400 times.
  • the number of grooves is preferably 200 to 400.
  • the number of grooves is preferably 2 to 10.
  • the number of grooves when the groove group is a plurality of radial grooves is preferably 4 to 64.
  • the width of the groove is preferably 0.1 mm or more, more preferably 0.1 to 5.0 mm, and still more preferably 0.1 to 2.0 mm.
  • the depth of the groove is preferably 0.1 to 2.0 mm, more preferably 0.4 to 1.5 mm, and further preferably 0.8 to 1.4 mm.
  • the groove pitch (the distance between two adjacent intersections among the intersections where the imaginary straight line from the center of the polishing surface to the outer periphery intersects the groove force) is as follows:
  • the thickness is preferably 1.0 to 30 mm, more preferably 1.2 to 20 mm, and even more preferably 1.5 to 5.0 mm.
  • the groove or groove group preferably has an inner surface roughness of 20 / zm or less, more preferably 0.05 to: L 5 m, and more preferably 0.05 to LO m Power to do S is preferable.
  • the chemical mechanical polishing pad produced by the method of the present invention does not have a groove on a part of the polishing surface as described below.
  • both the distribution of the chemical mechanical polishing aqueous dispersion supplied during chemical mechanical polishing and the removal of the polishing waste liquid become more efficient, and the effect of suppressing the occurrence of scratches on the surface to be polished and the high degree of in-plane uniformity. Sex will be obtained more reliably.
  • This surface roughness is defined by the above equation (1) as well as the surface roughness of the bottom surface of the recess described above.
  • a 3D surface structure analysis microscope model “Zy go New V i ew 5032” manufactured by Canon Inc.
  • the average value obtained from the three average surface roughness values obtained by measuring the average surface roughness of each of the three different fields of view for the inner surface of the groove of the polishing pad before use can be obtained. Since the pad outline has a recess opening on its lower surface (surface to be non-polished), the upper surface (surface to be polished) is fixed by suction on the surface plate of the cutting machine. A part of the force sinks in the lower surface direction and sinks from the surface to be the polishing surface.
  • the upper surface of the pad outline is fixed in a state where at least a part of the region corresponding to the recess on the lower surface is recessed, so that the cutting blade does not contact the recessed region during the cutting process, As a result, the upper surface has a region where no groove is formed in a region corresponding to the concave portion of the lower surface.
  • the depth force of the recess on the lower surface of the rough pad shape is larger than the depth of the groove or groove group.
  • the chemical mechanical polishing pad manufactured by the method of the present invention has an area in which no groove is formed in a region corresponding to the recess opened in the lower surface of the polishing surface.
  • the shape of the area where no groove is formed may be, for example, a circle, an ellipse, or a polygon. Examples of the polygon include a quadrangle, a hexagon, and an octagon.
  • the length in the direction parallel to the radial direction of the polishing surface is preferably 10 to: L 0 mm, more preferably 2 It is preferably 0 to 80 mm, more preferably 30 to 60 mm, and preferably 2 to 50 mm, more preferably 5 to 30 mm as a length in a direction parallel to the tangential direction of the polished surface. It is preferably 10 to 20 mm.
  • FIGS. 4 to 6 show a partially enlarged view of a plan view of a polished surface of a chemical mechanical polishing pad manufactured by the method of the present invention and a cut end view thereof. 4 to 6, (a) is a plan view (partially enlarged view), and (b) is an A_A cut end view.
  • Figures 4-6 are all examples of chemical mechanical polishing pads made from the second pad outline However, the first or third pad outline should be understood as well. As shown in FIG.
  • FIG. 4 (a) a rectangular translucent member 2 having four rounded vertices is fused to the polishing substrate 1.
  • a concentric groove group 3 is formed in the polishing substrate 1 and the translucent member 2, but the translucent member has a region 4 in which no groove is formed.
  • the area 4 in FIG. 4 (a) has a substantially elliptical shape and is included in the inner part of the translucent member 2.
  • FIG. 4B the lower surface of the translucent member 2 does not reach the lower surface of the polishing substrate 1.
  • a portion below the lower surface of the translucent member 2 becomes a cavity, and when observed from the lower surface side of the polishing substrate 1, a recess is present in that portion, and the lower surface of the translucent member 2 constitutes the bottom surface of the recess.
  • FIG. 4B the lower surface of the translucent member 2 does not reach the lower surface of the polishing substrate 1.
  • a portion below the lower surface of the translucent member 2 becomes a cavity, and when observed from the lower surface side of the polishing substrate 1, a recess is present
  • the opening to the bottom surface of the recess having the polishing substrate 1 force S is the same size as the bottom surface of the recess, and the cross-sectional shape of the recess is rectangular.
  • the distance from the lower surface of the polishing substrate 1 to the lower surface of the translucent member 2 (the bottom surface of the recess) (that is, the depth of the recess) is determined by the depth of the grooves formed on the upper surfaces of the polishing substrate 1 and the translucent member 2. Is also a big one.
  • Fig. 4 (b) shows the existence of zone 4 where no groove is formed.
  • the elliptical translucent member 2 is fused to the polishing substrate 1.
  • a concentric groove group 3 is formed in the polishing substrate 1 and the translucent member 2, and the translucent member has a region 4 in which no groove is formed.
  • An area 4 in FIG. 5 (a) has a substantially elliptical shape and is included in the translucent member 2.
  • the cross-sectional shape shown in Fig. 5 (b) is almost the same as Fig. 4 (b).
  • FIG. 6A the elliptical translucent member 2 is fused to the polishing substrate 1.
  • FIG. A concentric groove group 3 is formed in the polishing substrate 1 and the translucent member 2.
  • Figure 6 (a) also shows the presence of an elliptical area 4 with no grooves.
  • the area 4 is included in the minor axis of the translucent member 2 at its minor axis, but the major axis extends beyond the major axis of the translucent member 2 to a part of the polishing substrate 1. Has reached.
  • FIG. 6 (a) shows the presence of an elliptical area 4 with no grooves.
  • the area 4 is included in the minor axis of the translucent member 2 at its minor axis, but the major axis extends beyond the major axis of the translucent member 2 to a part of the polishing substrate 1. Has reached.
  • the lower surface of the translucent member 2 does not reach the lower surface of the polishing base 1, the lower portion of the translucent member 2 is a concave portion, and the lower surface of the translucent member 2 is The point constituting the bottom surface of the recess and the distance from the lower surface of the polishing substrate 1 to the lower surface of the translucent member 2 (depth of the recess) are formed on the upper surfaces of the polishing substrate 1 and the translucent member 2. It is the same as FIG. 4 (b) and FIG. 5 (b) in that it is larger than the depth of the groove formed. However, the cross-sectional shape of the concave portion of the polishing substrate 1 shown in FIG.
  • the recess in FIG. 6 has an opening in the lower surface of the polishing substrate 1 larger than the bottom surface of the recess, and the cross-sectional shape is a two-stage shape in which a smaller rectangle is superimposed on a rectangle.
  • the area of the polishing surface where no groove is formed extends beyond the area corresponding to the bottom surface of the recess opening on the lower surface (non-polishing surface) of the pad.
  • the portion other than the region corresponding to the bottom surface of the recess should not have a groove-free area.
  • a groove is formed in at least a part of the region corresponding to the bottom surface of the concave portion, preferably in the outer peripheral portion thereof.
  • the area of the area where no groove is formed is 20 to 90 of the area of the bottom surface of the concave portion. %, More preferably 40 to 70%.
  • the method for processing an object to be polished according to the present invention includes:
  • a step of chemically and mechanically polishing an object to be polished using the chemical mechanical polishing pad a step of optically detecting a polishing end point; or a step of detecting a polishing end point by a change in magnetic flux caused by an eddy current;
  • the step of chemically and mechanically polishing the object to be polished preferably comprises using an appropriate chemical mechanical polishing aqueous dispersion using the chemical mechanical polishing pad produced by the method of the present invention. Done using.
  • the method for processing an object to be polished according to the present invention provides a high-quality surface to be polished with suppressed surface defects such as scratches and high in-plane uniformity.
  • the above polishing pad can be used in a chemical mechanical polishing process by attaching it to a chemical mechanical polishing device equipped with an eddy current monitoring system. The polishing end point is detected with high sensitivity by the change in magnetic flux generated by the eddy current. be able to.
  • the polishing pad when the polishing pad has a light-transmitting region, it can be used in a chemical mechanical polishing process by being attached to a chemical mechanical polishing apparatus equipped with an optical end point detector. It can be detected optically with high sensitivity. Furthermore, if the polishing pad has a translucent region, it is attached to a chemical mechanical polishing device equipped with both an optical end point detector and an eddy current monitoring system, and used for the chemical mechanical polishing process. It is possible to detect the polishing end point more precisely by superimposing measurement.
  • the method for producing a chemical mechanical polishing pad of the present invention is an industrially extremely advantageous method in which the high performance polishing pad as described above can be produced by a simple method using a general-purpose cutting machine.
  • the processing method of the object to be polished according to the present invention can detect the polishing end point with high sensitivity by using an optical end point detector and an eddy current monitoring system, and can save the polishing time and polishing aqueous dispersion. This is an industrially extremely advantageous method.
  • Parkmill D-40 (trade name, manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., containing 40% by weight of dicumyl peroxide) was added to 100 parts by weight of the total amount of 1,2-polybutadiene and polystyrene. 4 parts by weight (corresponding to 0.16 parts by weight in terms of pure dicumyl peroxide) was added and kneaded further to prepare a raw material composition for the polishing substrate.
  • This raw material composition was subjected to a crosslinking reaction at 160 ° C. for 7 minutes in a press mold to obtain a molded body having a diameter of 790 mm and a thickness of 3.2 mm.
  • the polishing substrate manufactured in (1) above is set again in the press die, and a metal block with a length of 50 mm, a width of 15 mm, and a thickness of 1.5 mm is placed on the center of the hole of the polishing substrate on the lower die. Is placed parallel to the radial direction of the polishing substrate, and the remaining space of the hole is filled with the raw material composition of the translucent member prepared in (2) above, and then at 10 ° C. at 180 ° C. By performing a cross-linking reaction, a molded body having a cylindrical shape with a diameter of 790 mm and a thickness of 3.2 mm, having a light-transmitting member fused thereto, and having a recess on the lower surface thereof was obtained.
  • This compact is set at the entrance of a wide belt sander machine (manufactured by Meinan Seisakusho Co., Ltd.). While rotating the nozzle at 500 rpm, it adheres to the upper and lower surfaces of the compact. Sequentially use 20, # 1 50 and # 220 sand paper (manufactured by Kovac Co., Ltd.) and move them at a speed of 0.lmZs respectively. Each standard was ground by 0.1 mm (the total grinding amount so far is 0.3 mm for each of the upper and lower surfaces). Next, only the top surface (surface to be polished) was further ground by 0.1 mm using # 320 sandpaper.
  • the pad shape produced above was sucked and fixed on the surface plate of a cutting machine manufactured by Kato Kikai Co., Ltd. with the lower surface having the concave portion down, with a suction pressure of 30 kPa.
  • the rough shape of the pad was fixed on the surface plate with a part of the translucent member recessed.
  • a concentric groove group with a width of 0.5 mm and a depth of 1 mm is formed at a pitch of 2 mm at a radius of 10 mm or more from the center, and then the outer peripheral portion is pressed so that it has a cylindrical shape with a diameter of 508 mm.
  • a chemical mechanical polishing pad with a diameter of 508 mm and a thickness of 2.5 mm was manufactured.
  • the major axis is 40 mm parallel to the radial direction and the minor axis is 10 mm parallel to the tangential direction with the center of the translucent member as the center. No groove was formed in the shaped area.
  • the surface roughness inside the groove on the bottom surface of the translucent member and the polishing surface using the 3D surface structure analysis microscope “Zygo New Vi ew 5032” manufactured by Canon Inc. was measured to be 1.1 Aim on the lower surface of the translucent member, and 3. l ⁇ m per groove inside the polished surface.
  • a UV absorptiometer manufactured by Hitachi, Ltd., model “U-2010”
  • the transmittance at a wavelength of 650 nm was measured for a translucent member where no groove was formed. The average transmittance of 5 times was 12%.
  • Aqueous dispersion for polishing machine polishing CMS 7401, CMS 7452 (both trade names, manufactured by JSR Corporation) and water mixed at a ratio of 1: 1: 2 (weight ratio).
  • Feed rate of chemical mechanical polishing aqueous dispersion 20 OmLZ min
  • the end point could be detected without any problems.
  • the number of scratches was measured on the surface to be polished after polishing using a surface defect inspection device “Surf Scan SP 1” manufactured by KLA-Tencor, the number was 0 per wafer.
  • the same chemical mechanical polishing was performed continuously on 19 SEMATECH-854 (total number of polished sheets: 20), but the end point could be detected without any problem in any polishing, and the surface to be polished No scratch was observed.
  • polishing amount thickness of copper film before polishing vs. thickness of copper film after polishing
  • Polishing speed Average value of film thickness ⁇ Polishing time
  • In-plane uniformity (%) (Standard deviation of polishing amount ⁇ Average value of polishing amount) X 100 As a result, the polishing rate was 1,200 AZ and the in-plane uniformity was 1.15%. When the in-plane uniformity value is 5% or less, it can be said that the in-plane uniformity is good.
  • the raw material composition of the polishing substrate prepared in the same manner as described above was subjected to a crosslinking reaction in a press die at 160 ° C for 7 minutes (first crosslinking reaction), a sheet having a length of 180 mm, a width of 180 mm, and a thickness of 3 mm.
  • first crosslinking reaction a crosslinking reaction in a press die at 160 ° C for 7 minutes
  • second crosslinking reaction half of the width direction is the same material as the polishing substrate, and the other half is the same material as the translucent material.
  • a sheet-like molded body having a length of 180 mm, a width of 180 mm, and a thickness of 3 mm was obtained. The same operation was repeated to produce two similar sheet-like molded bodies.
  • a raw material composition for the polishing substrate was filled in a mold having a convex part that allows a through hole to be formed at a position 200 mm from the center, and subjected to a crosslinking reaction at 160 ° C for 5 minutes, resulting in a diameter of 790 mm and a thickness of 3.
  • a 2 mm shaped body was obtained.
  • This molded body had an elliptical hole with a major axis of 100 mm parallel to the radial direction and a minor axis of 50 mm parallel to the tangential direction centered at 195 mm from the center. Note that the position of the convex portion of the mold does not match the position of the hole in the molded body due to the shrinkage of the molded body (the same applies to the following examples).
  • a molded body having a cylindrical shape having a diameter of 790 mm and a thickness of 3.2 mm and having a translucent member fused thereto was obtained.
  • grinding with sand paper was performed in the same manner as in Example 1.
  • an opening is formed around the opening of the recess (area corresponding to the translucent member) on the lower surface (surface to be non-polished) of the molded body.
  • An ellipsoidal recess with a major axis of 80 mm parallel to the radial direction and a minor axis of 30 mm parallel to the tangential direction and a depth of 0.7 mm is obtained. It was.
  • This pad outline had an elliptical recess (the cross-sectional shape was a two-stage shape in which a smaller rectangle was superimposed on a rectangle) on its lower surface.
  • Example 2 The pad outline produced above was sucked and fixed onto the surface plate of the cutting machine in the same manner as in “(4) Production of chemical mechanical polishing pad” in Example 1 to form a concentric groove group.
  • the 2. A 5 mm chemical mechanical polishing pad was produced. Of the polishing surface of this polishing pad, a groove is formed in a substantially elliptical area in which the major axis is 50 mm parallel to the radial direction and the minor axis is 15 mm parallel to the tangential direction, centering on the center of the translucent member. Not formed.
  • the surface roughness inside the groove of the lower surface of the translucent member and the polishing surface was measured in the same manner as in Example 1.
  • the results were 1.1 rn and 5.2 m, respectively. It was.
  • the transmittance at a wavelength of 650 nm was measured in the same manner as in Example 1 for the region where no groove was formed, and the average transmittance for 5 times was 18%. .
  • Aqueous dispersion for polishing machine polishing CMS 7401, CMS 7452 (both trade names, manufactured by JSR Corporation) and water mixed at a ratio of 1: 1: 2 (weight ratio).
  • Feed rate of aqueous dispersion for chemical mechanical polishing 30 OmL / min
  • the end point could be detected without problems. Further, when the number of scratches was measured in the same manner as in Example 1 over the polished surface after polishing, it was found to be 0 per whole wafer surface.
  • the first cross-linking reaction conditions were set to 160 ° C. for 5 minutes, and the fused portion strength was the same as in Example 1. Evaluation was performed.
  • a raw material composition for a polishing substrate was prepared in the same manner as in Example 1. This raw material composition is subjected to a cross-linking reaction at 160 ° C for 7 minutes using a mold having a convex portion that forms a through-hole centered at a position 200 mm from the center, thereby obtaining a diameter of 790 mm and a thickness of 3.
  • a molded body having 2 mm holes was obtained. The hole of this molded body was an ellipse with a major axis of 100 mm parallel to the radial direction and a minor axis of 50 mm parallel to the tangential direction centered at 195 mm from the center.
  • the major axis is parallel to the radial direction up to 0.7 mm from the lower surface of the polishing substrate as a metal block.
  • the minor axis is 30 mm parallel to the tangential direction, the major axis is 60 mm in parallel to the radial direction and the minor axis is 0.7 mm to the top surface (2.4 mm height from the bottom surface of the polishing substrate).
  • sand-par grinding is performed in the same manner as in Example 1 to form an elliptical concave portion on its lower surface (the cross-sectional shape is a two-stage shape in which a smaller rectangle is superimposed on a rectangular shape). )) was produced.
  • the pad outline produced above was sucked and fixed onto the surface plate of the cutting machine in the same manner as in “(4) Production of chemical mechanical polishing pad” in Example 1 to form a concentric groove group.
  • a 2.5 mm chemical mechanical polishing pad was produced.
  • the major axis is 50 mm parallel to the radial direction and the minor axis is 15 mm parallel to the tangential direction, with the center of the translucent member as the center. No groove was formed in the approximately elliptical area.
  • the surface roughness inside the groove of the bottom surface of the translucent member and the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad produced above was measured in the same manner as in Example 1, and was 1.9 m and 2. Further, the transmittance at a wavelength of 650 nm was measured in the same manner as in Example 1 for the region where the groove was not formed among the translucent members, and the average transmittance for 5 times was 21%. .
  • Example 4 Using the chemical mechanical polishing pad produced above, 20 sheets of SEMATECH-754 were continuously polished in the same manner as in Example 2. The end point could be detected without any problem in all polishing, and no scratch was observed on the polished surface.
  • a wafer with a patternless copper film having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2 except that the chemical mechanical polishing pad manufactured in the same manner as above was used. The polishing rate was 1,40 OA / The in-plane uniformity was 2.5%.
  • Example 4
  • the pad outline produced above was sucked and fixed onto the surface plate of the cutting machine in the same manner as in “(4) Production of chemical mechanical polishing pad” in Example 1 to form a concentric groove group.
  • the chemical mechanical polishing pad manufactured above was measured for the surface roughness of the bottom surface of the light-transmitting region and the groove inside the polishing surface in the same manner as in Example 1. The results were 1.6 am and 3.2 m, respectively. It was. In addition, among the translucent members, the transmittance at a wavelength of 650 nm was measured in the same manner as in Example 1 for the region where the groove was not formed, and the average transmittance for 5 times was 25%. .
  • Example 5 Except for using the chemical mechanical polishing pad manufactured in the same manner as above, a wafer with a patternless copper film having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2. The polishing rate was 1,25 OA / min. In-plane uniformity was 3.2%.
  • Example 5 Except for using the chemical mechanical polishing pad manufactured in the same manner as above, a wafer with a patternless copper film having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2. The polishing rate was 1,25 OA / min. In-plane uniformity was 3.2%.
  • Example 5 Example 5
  • the major axis is 80mm in the direction parallel to the radius centered at the position 200mm from the center of the lower mold
  • the minor axis is 60mm in the direction parallel to the tangent
  • the height is 1.5.
  • a mold with a convex part of mm it was carried out in the same way as in Example 4 and was a cylindrical shape with a diameter of 790 mm and a thickness of 3.2 mm.
  • a molded body having a concave portion to be obtained was obtained.
  • sandpaper grinding was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a molded body.
  • the cross-sectional shape is a two-stage shape in which a smaller rectangle is superimposed on a rectangle.
  • the pad outline produced above was sucked and fixed onto the surface plate of the cutting machine in the same manner as in “(4) Production of chemical mechanical polishing pad” in Example 1 to form a concentric groove group.
  • a 2.5 mm chemical mechanical polishing pad was produced.
  • the major axis is 70 mm parallel to the radius direction with the center of the region as the center, and the minor axis is tangential. No grooves were formed in the approximately oval area that was 40 mm in parallel.
  • the surface roughness inside the groove of the bottom surface of the light-transmitting region and the polishing surface was measured in the same manner as in Example 1 using the chemical mechanical polishing pad manufactured above, and found to be 1.9 urn and 3.5 / m, respectively. there were. Further, regarding the area where the groove was not formed among the translucent members, the transmittance at a wavelength of 65 Onm was measured in the same manner as in Example 1, and the average transmittance for 5 times was 29%. .
  • Example 6 Except for using a chemical mechanical polishing pad manufactured in the same manner as described above, a wafer with a patternless copper film having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2. The polishing rate was 1,820 AZ min. In-plane uniformity was 2.9%.
  • Example 6 Except for using a chemical mechanical polishing pad manufactured in the same manner as described above, a wafer with a patternless copper film having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2. The polishing rate was 1,820 AZ min. In-plane uniformity was 2.9%.
  • the polishing substrate manufactured in (1) above is set again in the press die, and after filling the raw material composition of the translucent member prepared in (2) above into the hole of the polishing substrate, the remaining portion of the hole Put a metal block with the same planar shape and size as the hole in the space and a thickness of 1.5mm and perform a cross-linking reaction at 80 ° C for 10 minutes to obtain a circle with a diameter of 790mm and a thickness of 3.2mm.
  • a molded body having a columnar shape, having a translucent member fused thereto, and having a concave portion on the lower surface was obtained.
  • Example 2 After that, grinding with sandpaper was performed in the same manner as in Example 1, the diameter was 790 mm, the thickness was 2.5 mm, and a rectangular recess on its lower surface (the cross-sectional shape is rectangular). A pad outline having the following characteristics was produced.
  • the surface roughness inside the groove on the bottom surface of the translucent member and the polished surface was measured in the same manner as in Example 1 on the chemical mechanical polishing pad produced above, and found to be 1.2 iim and 6.2 m, respectively. It was. Further, in the same manner as in Example 1, the groove of the translucent member When the transmittance at a wavelength of 650 nm was measured for an unformed area, the average transmittance for five measurements was 15%.
  • a raw material composition for a polishing substrate was prepared in the same manner as in Example 2. This raw material composition was subjected to a cross-linking reaction at 160 ° C for 5 minutes using a mold having a convex portion so that a through-hole was formed at a position 200 mm from the center, resulting in a diameter of 790 mm and a thickness of 3.2 mm. A molded body of was obtained. This molded body had an elliptical hole with a major axis of 58 mm parallel to the radial direction and a minor axis of 22 mm parallel to the tangential direction centered at 195 mm from the center.
  • the columnar shape was 790 mm in diameter and 3.2 mm in thickness in the same manner as in Example 6, and the translucent member was A molded body having a concave portion on the lower surface was obtained by fusing. Then in Example 1 In the same manner, grinding with sandpaper was performed.
  • the pad shape produced above was sucked and fixed onto the surface plate of the cutting machine to form concentric grooves as in “(4) Production of chemical mechanical polishing pad” in Example 1, and the diameter was changed.
  • a chemical mechanical polishing pad having a thickness of 790 mm and a thickness of 2.5 mm was produced.
  • an approximately elliptical area whose major axis is 60 mm parallel to the radial direction and whose minor axis is 15 mm parallel to the tangential direction, centered on the center of the translucent member. There were no grooves formed in. The area where the groove was not formed extended to a part of the polishing substrate.
  • Example 8 A wafer with an unpatterned copper film having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2 except that the chemical mechanical polishing pad manufactured as described above was used. The speed was 1,500 AZ and the in-plane uniformity was 28%.
  • Example 8 A wafer with an unpatterned copper film having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2 except that the chemical mechanical polishing pad manufactured as described above was used. The speed was 1,500 AZ and the in-plane uniformity was 28%.
  • Example 8 A wafer with an unpatterned copper film having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2 except that the chemical mechanical polishing pad manufactured as described above was used. The speed was 1,500 AZ and the in-plane uniformity was 28%.
  • a raw material composition for a polishing substrate was prepared in the same manner as in Example 1.
  • This raw material composition has an elliptical columnar shape with a major axis of 80 mm parallel to the radial direction, a minor axis of 30 mm parallel to the tangential direction, and a height of 0.7 mm centered at a position 200 mm from the center. It has a first-stage convex part (first convex part), and the major axis is 58 mm parallel to the radial direction around the center of the upper ellipse of the first convex part.
  • the diameter is 790 mm
  • the thickness is 3.2 mm
  • the through-hole is centered about 195 mm from the center.
  • a polishing substrate having The shape of the through-hole of this polishing substrate is an elliptic cylinder with a major axis of 58 mm parallel to the radial direction and a minor axis of 22 mm parallel to the tangential direction up to 2.5 mm from the top surface. From the point to the bottom surface, the elliptical cylinder has a major axis of 80 mm parallel to the radial direction and a minor axis of 30 mm parallel to the tangential direction. The central axes of both elliptical cylinders were on the same axis.
  • the pad outline produced above was sucked and fixed onto the surface plate of the cutting machine in the same manner as in “(4) Production of chemical mechanical polishing pad” in Example 1 to form a concentric groove group.
  • a 5 mm chemical mechanical polishing pad was produced. Out of the polishing surface side of the translucent member possessed by this polishing pad, the major axis is 60 mm parallel to the radial direction and the minor axis is 15 mm parallel to the tangential direction with the center of the translucent member as the center. No groove was formed in the approximately elliptical area.
  • the surface roughness inside the groove on the bottom surface of the translucent member and the polished surface was measured in the same manner as in Example 1 on the chemical mechanical polishing pad produced above, and found to be 1.2 rn and 6.2 m, respectively. It was.
  • the transmittance at a wavelength of 650 nm was measured in the same manner as in Example 1 for the region where no groove was formed, and the average transmittance for 5 times was 15%. .
  • Example 9 Except for using the chemical mechanical polishing pad manufactured in the same manner as described above, a wafer with a copper film without a pattern having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2, and the polishing rate was 1,410AZ. The in-plane uniformity was 1.20%.
  • ⁇ -Cyclodextrin (manufactured by Yokohama International Bio-Laboratory Co., Ltd. / 3—100 ”, average particle size 20 m) 100 parts by weight are put into a mixing mixer (“Supermixer SMZ—3 S PJ ”manufactured by Rikita Co., Ltd.) and sprayed while stirring at 400 rpm. Aminopropyltriethoxysilane used (available from GE Toshiba Silicone Co., Ltd., product name “A-1100”) 0.5 part by weight while spraying for 5 minutes and mixing for another 2 minutes at 400 rpm Stirring was continued. After that, the removed particles were heat-dried in a vacuum dryer set at 130 ° C until the water content of the particles became 5,000 p pm or less, and the particle surfaces were treated with a silane coupling agent. 3-cyclodextrin was obtained.
  • Prebolimer product of “UNYROYAL CHEMIKA RENE”, product name “Vibrasen B 670” 100 parts by weight were placed in a container and stirred at 80 ° C, and the surface obtained in (1) above was treated with a silane pulling agent ⁇ 3 parts by weight of monocyclodextrin was added, and 10.8 parts by weight of trimethylolpropane was further added, followed by stirring for 3 minutes to obtain a raw material composition of a translucent material.
  • the above mixture was poured into a mold having a rectangular parallelepiped cavity of 18 OmmX 18 Omm and a thickness of 3 mm, and the reaction was carried out while maintaining at 110 T: for 30 minutes, followed by demolding. Thereafter, a translucent member having a length of 15 Omm, a width of 12 Omm, and a thickness of 3 mm was manufactured using a punching machine.
  • This terminal isocyanate prepolymer contains 21% by weight of unreacted 4,4'-diphenyl isocyanate, the remaining 79% by weight of both ends. It was a mixture that was one of the most popular ones.
  • 1,4-bis (] 8-hydroxyethoxy) benzen (product name “BHEB”, manufactured by Mitsui Chemicals Fine Co., Ltd.) having two hydroxyl groups at the end 12. 6 parts by weight in a stirring vessel at 120 for 2 hours After heating and melting, 7 parts by weight of trimethylolpropane having three hydroxyl groups (manufactured by BASF Japan Ltd., product name “TMP”) is added with stirring, and mixed and dissolved for 10 minutes. A mixture of extenders was obtained.
  • the major axis is flat with the radial direction centered on the center point of the translucent member on the lower surface (surface that becomes the non-polished surface) of the molded body.
  • a rectangular recess (its cross-sectional shape is rectangular) with a minor axis of 90 mm, a minor axis of 90 mm parallel to the tangential direction, and a depth of 2.0 mm was obtained. .
  • the chemical mechanical polishing pad manufactured above was measured for the surface roughness inside the groove on the lower surface of the light-transmitting region and the polishing surface in the same manner as in Example 1. The results were 2.3 rn and 3.4 m, respectively. It was. In addition, among the translucent members, the transmittance at a wavelength of 650 nm was measured in the same manner as in Example 1 for the region where no groove was formed, and the average transmittance for 5 times was 19%. .
  • Example 10 Except for using the chemical mechanical polishing pad manufactured in the same manner as above, a wafer with a patternless copper film having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2. The polishing rate was 1,300 AZ. The in-plane uniformity was 2.5%. Example 10
  • the mixture was poured into a mold having a rectangular parallelepiped cavity of 18 Ommx 18 Omm and a thickness of 3 mm, reacted at 110 ° C for 30 minutes, and then demolded. Thereafter, a translucent part having a length of 5 Omm, a width of 2 Omm, and a thickness of 1.5 mm was produced using a punching machine.
  • a raw material composition for a polishing substrate was obtained in the same manner as in Example 9.
  • Example 2 Thereafter, in the same manner as in Example 1, the pad outline obtained above was sucked and fixed onto the surface plate of the cutting machine to form a concentric groove group, thereby producing a chemical mechanical polishing pad.
  • the major axis is 5 Omm parallel to the radial direction and the minor axis is 2 Omm parallel to the tangential direction from the polishing surface side of the translucent member of the polishing pad. No groove was formed in the approximately elliptical area.
  • the transmittance at a wavelength of 650 nm was measured in the same manner as in Example 1 for the area where no groove was formed. was 20%.
  • polishing test of patterned wafer Using the chemical mechanical polishing pad produced above, 20 sheets of SEMATECH-754 were continuously polished in the same manner as in Example 2. The end point could be detected without any problem in all polishing, and no scratch was observed on the polished surface.
  • a wafer with a patternless copper film having a diameter of 12 inches was polished in the same manner as in Example 2.
  • the polishing rate was 1,200 AZ.
  • the in-plane uniformity was 1.05%.

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Description

明 細 書 化学機械研磨パッドの製造方法および被研磨体の加工方法 技術分野
本発明は化学機械研磨パッドの製造方法および被研磨体の加工方法に関する。 背景技術
半導体ウェハの化学機械研磨において、 研磨の目的が達成され、 その研磨を終 了する研磨終点の決定は、 経験的に得られた時間を基準として行うことができる。 しかし、 被研磨面を構成する材料は様々であり、 これらによって研磨時間はすべ て異なる。 また、 被研磨面を構成する材料は今後様々に変化することも考えられ る。 さらに、 研磨に使用する水系分散体や研磨装置においても同様である。 この ため様々に異なる研磨において各々からすべて経験的に研磨終点に達するまでの 時間を知ろうとすることは非常に効率力 S悪い。
近年、 被研磨面の状態を直接観測できる光学的な方法を用いた光学式終点検出 器および方法が開発され、 普及しつつある （特開平 9一 7 9 8 5号公報、 2 0 0 0 - 3 2 6 2 2 0号公報)。 光学式終点検出方法は、 被研磨層の膜厚を分光反射 率測定により検出して研磨終点を知る方法であり、 化学機械研磨を行っている最 中に被研磨面に例えばレーザ一光を照射し、 その反射率によって膜厚を検出する 技術である。 光学式終点検出方法を適用して化学機械研磨を行うには、 使用する 化学機械研磨パッドの一部に光の通路を設ける必要があるため、 例えば研磨基体 の一部に研磨面からその裏面へと貫通する孔を設け、 その孔に透明のプラグを嵌 め込むことにより透光性領域を確保するパッドが提案されている （米国特許第 6 0 4 5 4 3 9号明細書)。.
しかし、 このような化学機械研磨パッドの使用には二つの大きな問題点がある。 一つは、 透光性領域の材質が研磨基体の材質とは異なることに起因する問題で ある。 すなわち、 透光性領域を構成する材料が研磨基体を構成する材料よりも硬 質である場合には、 研磨パッドの継続使用に伴い、 透光性領域が研磨基体の表面 から突出し、 被研磨面にスクラッチと呼ばれる引つ搔き傷状の欠陥力 S発生する場 合があり、 一方、 透光性領域を構成する材料が研磨基体を構成する材料よりも軟 質である場合には、 研磨パッドの継続使用に伴って透光性領域が陥没して研磨屑 が滞留しやすくなり、 やはり被研磨面のスクラッチの原因となる。
もう一つの問題点は、 半導体ウェハの製造コスト削減の要請から、 より精密な 終点検出の精度が求められてきている点である。 すなわち、 被研磨体の研磨すベ き層力 S研磨除去されたときに速やかに終点力 S検出されることにより、 研磨時間お よび研磨用水系分散体の節約に資し、 トータルの製造コス卜が削減されることと なる。 この要請を充たすためには、 透光性領域の透光性を十分高い状態に保持す ることが必要となる。 しかし、 製造直後の研磨パッドにおいて透光性領域が十分 な透光性を有していたとしても、 化学機械研磨の際には研磨用の水系分散体力 S使 用されるため、 これ力透光性領域と被研磨面との間に入り込み、 被研磨層の膜厚 の検出を阻害して所期の透光性が発揮されないことが第二の問題点である。 上記のうち、 前者の問題点を解決するために、 透光性領域を構成する材料の検 討や、 透光性領域の形状の検討等がなされており、 一定の成果を上げている （特 開 2 0 0 4— 3 2 7 9 7 4号公報、 特開 2 0 0 5— 3 4 0 7 9 5号公報)。
一方、 後者の問題点を解決すべく、 研磨面のうちの透光性領域を含む比較的広 い領域にわたって溝を形成しないこと力 S提案されている。 特開 2 0 0 6— 2 3 9 8 3 3号公報によると、 透光性領域およびこれを囲繞する領域に溝を設けないこ とによって透光性領域と被研磨面との間に研磨用水系分散体が流入することを避 けることができ、 これにより光学式終点検出の感度力 S維持されるという。 そして 同公報は、 特殊な加工を施した研磨用定盤を使用する切削加工方法により研磨面 のうちの一定領域に溝を形成しないことを実現している。 しかし、 このような切 削方法は汎用性に欠けることとなり、 実用面で問題がある。 さらに、 この方法に より得られる化学機械研磨パッドは、 同公報の実施例において光学式終点検出感 度と研磨速度との両立を達成したと記載されているが、 透光性領域を有する研磨 パッドにおいて最も懸念される被研磨面のスクラッチについては何ら評価されて おらず、 同公報においてはかかる問題点は未解決のまま放置されているものと思 われる。
さらに近年、 検出感度の低い光学式終点検出器が普及している現実がある。 す なわち、 光学式の終点検出方法が提案された当初は、 光学式の終点検出器を備え た化学機械研磨装置としては検出感度の高い比較的高価なものが市販されている のみであった。 しかし、 2 0 0 1年ころから検出感度に劣る安価な汎用機が多く 市販されるようになり、 このタイプの装置が普及することとなったのである。 し たがって、 上記した光学式終点検出装置の抱える第二の問題点と相俟って、 従来 にも増して高度の透光性を示す透光性領域を有する化学機械パッドが要請されて レ る。
光学式終点検出方法を適用した化学機械研磨方法に使用しうる透光性領域を有 する化学機械研磨パッドにおいて、 上記二つの問題点を同時に解決する方策は未 だ知られていない。 ところで最近、 さらに新しい研磨終点検出方法として、 渦電流を利用した方法 が提案された。 この方法は、 被研磨面が金属である場合に有効なものであり、 渦 電流が金属層の抵抗に依存する現象を利用して、 磁界により金属層の渦電流を誘 導し、 該渦電流により発生する磁束を測定して金属層の抵抗値を求め、 これによ り金属層の厚さを知ろうとする技術である （渦電流モニタリングシステム。 国際 公開第 2 0 0 3 / 0 6 6 2 8 4号パンフレツト参照）。 同国際公開パンフレツト には、 渦電流を利用した研磨終点検出方法の概略が示されており、 該方法に使用 される化学機械研磨パッドは渦電流を誘導するコイルの一部を挿入するための凹 部を有すべきことが示されている。 しかしながら同国際公開パンフレツ卜には、 渦電流を利用する研磨終点検出方法に適した化学機械研磨パッドのその余の形態、 材質等および研磨性能との関連等については何ら記載されていない。 発明の開示
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、 その目的は、 光学式の終点検出 器または渦電流モニタリングシステムを備えた化学機械研磨装置に使用する場合 に良好な終点検出感度を示し、 しかも被研磨面にスクラッチ等の表面欠陥が実質 的に発生しない化学機械研磨パッドを製造するための方法および被研磨体の加工 方法を提供することにある。 本発明によれば、 本発明の上記目的は第一に、
研磨面となるべき面およびそれの裏面である非研磨面となるべき面を有し、 非研 磨面となるべき面はその面に開口する凹部を有し、 そして該凹部は底面を有する パッド概形を形成し、
該パッド概形を切削加工機の定盤上に吸引固定して切削加工により研磨面となる べき面に溝または溝群を形成することを特徴とする、 化学機械研磨パッドの製造 方法によって達成される。 該方法により製造される化学機械研磨パッドが光学的 終点検出器を有する化学機械研磨装置に装着して使用されるものである場合には、 少なくとも上記凹部の有する底面の領域は研磨面となるべき面から該凹部の底面 に光学的に通じる透光性領域であること力 S好ましい。
本発明の上記目的は第二に、
上記の方法により化学機械研磨パッドを製造する工程と、
該化学機械研磨パッドを用いて被研磨体を化学機械的に研磨する工程と、 研磨終点を光学的に検出する工程または渦電流により生じた磁束の変化により研 磨終点を検出する工程と、
を含むことを特徴とする被研磨体の加工方法により達成される。 図面の簡単な説明
図 1 本発明の方法に使用されるパッド概形の有する凹部の一例を示す断面概 略図。
図 2 本発明の方法に使用されるパッド概形の有する凹部の一例を示す断面概 略図。
図 3 本発明の方法に使用されるパッド概形の有する凹部の一例を示す断面概 略図。
図 4 本発明の方法により製造された化学機械研磨パッドの一例の有する凹部 の近傍を示す概略図。
図 5 本発明の方法により製造された化学機械研磨パッドの一例の有する凹部 の近傍を示す概略図。
図 6 本発明の方法により製造された化学機械研磨パッドの一例の有する凹部 の近傍を示す概略図。 発明を実施するための最良の形態
本発明におけるパッド概形は、 これに溝または溝群を形成することによって化 学機械研磨パッドとなるものであり、 パッドの前駆体である。
本発明の化学機械研磨パッドの製造方法に使用されるパッド概形は、 研磨面と なるべき面およびそれの裏面である非研磨面となるべき面を有する。
このパッド概形の形状は特に限定されず、 例えば円柱状や多角柱状とすること ができる。 パッド概形の大きさも特に限定されない。 しかし、 本発明の方法によ り製造される化学機械研磨パッドを装着して使用する化学機械研磨装置の定盤に 適合するような形状および大きさのパッド概形を使用することが好ましレ^ パッ ド概形の厚さは、 好ましくは 0 . 5〜5 . 0 mmであり、 より好ましくは 1 . 5 〜3 . 0 mmであり、 さらに 1 . 9〜2 . 9 mmとすることが好ましい。 例えば パッド概形が円柱状または多角柱状であるとき、 その底面のうちの片方が研磨面 となるべき面 （上面） であり、 その裏面側の底面が非研磨面となるべき面 （下 面） である。 以下、 本明細書においてはパッド概形の研磨面となるべき面を 「上 面」 といい、 非研磨面となるべき面を 「下面」 ということがある。
本発明の化学機械研磨パッドの製造方法に使用されるパッド概形は、 その下面 に開口する凹部を有し、 該凹部は底面を有する。 かかる凹部の存在により、 後述 するように本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドの研磨面の有する 特殊な構成の溝または溝群を簡易な汎用の切削加工機械により容易に形成するこ とができることとなるとともに、 化学機械研磨時に研磨パッドと被研磨面との間 に発生する応力が適度に緩和されて高品位の被研磨面を与える化学機械研磨パッ ドを得ることができる。
凹部の底面の平面形状は、 特に限定されないが、 例えば円形、 楕円形、 多角形 等とすることができる。 多角形としては、 例えば四角形、 六角形、 八角形等を挙 げることができる。 凹部の底面の大きさは、 例えばパッド概形が円柱状である場 合、 パッド概形の下面の半径方向に平行な長さとして好ましくは 10〜 100m mであり、 より好ましくは 20〜80mmであり、 さらに 30〜 60 mmである ことが好ましく、 パッド概形の下面の接線方向に平行な長さとして好ましくは 2 〜 50mmであり、 より好ましくは 5〜 30mmであり、 さらに 10〜20mm であることが好ましい。
凹部の底面は、 その表面粗さ （Ra) が 10 以下であることが好ましく、 8 m以下であることがより好ましく、 さらに好ましくは 7 m以下である。 凹 部の底面をこのような表面粗さとすることにより、 化学機械研磨時における光学 的にまたは渦電流により生じた磁束の変化により研磨終点を検出する際の検出精 度をより高めることができる。 この表面粗さ （Ra) は、 下記式 （1) a=∑ I Z - Zavレ N · · · (1)
(上記式において、 Nは測定点数であり、 Zは粗さ曲面の高さであり、 Zavは 粗さ曲面の平均高さである。）
により定義され、 例えばキャノン （株） 製の 3次元表面構造解析顕微鏡 （型式 「Zygo New V i ew 5032」） 等を用い、 凹部の底面につき異な る 3視野の各々の平均表面粗さを測定して得られた 3つの平均表面粗さから求め た平均値として知ることができる。
パッド概形の下面に開口する凹部の深さ （パッド概形の下面から凹部の底面ま での距離） は、 好ましくは 0. 1〜2. 0mmであり、 より好ましくは 0. 4〜 1. 8mmであり、 さらに 0. 6〜1. 4 mmであることが好ましい。 パッド概 形の上面から凹部の底面までの距離としては、 好ましくは 0. 1〜2. 0mmで あり、 より好ましくは 0 . 4〜1 . 8 mmであり、 さらに 0 . 6〜1 . 4 mmで あることが好ましい。 なお、 このパッド概形の上面から凹部の底面までの距離は、 凹部底面の領域が透光性領域である場合には透光性領域の厚さに相当する。
本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドは、 後述のようにその研磨 面に溝または溝群を有することとなる。 凹部の深さは、 この溝または溝群の深さ (その好ましい範囲は後述する。） と同じであるかこれよりも深いものであるこ とが好ましい。 凹部の深さは、 研磨面に形成されるべき溝または溝群の深さに対 して 1 0 0〜3 0 0 %であることが好ましく、 1 0 0 %を越えて 3 0 0 %以内で あることがより好ましく、 さらに 1 1 0〜2 0 0 %であることが好ましく、 特に 1 2 0〜1 5 0 %であることが好ましい。
凹部の深さが上記の範囲にあり、 またパッド概形の厚さが前述の範囲内にある ことに加え、 さらに凹部の深さのパッド概形の厚さに対する比が 1 0〜9 0 %で あること力好ましく、 3 0〜7 0 %であることがより好ましく、 さらに 4 0〜6 0 %であること力 S好ましい。
本発明の化学機械研磨パッド製造方法に使用されるパッド概形の下面に開口す る凹部の開口部は、 凹部の底面と同じ大きさであることができ、 あるいは凹部の 底面の大きさよりも大きくてもよい。
パッド概形の下面への凹部の開口部の大きさが凹部の底面と同じ大きさである 場合、 その形状は凹部の底面と同じ形状であることが好ましい。 この場合、 パッ ドの下面の凹部の断面形状 （凹部をパッド概形の下面に垂直な方向に切断した断 面形状をいう。 以下同じ。） は、 矩形であることが好ましい。
一方、 パッド概形の下面への凹部の開口部の大きさが凹部の底面よりも大きい 場合の開口部の形状は、 凹部の底面の形状と同じであっても異なっていてもよく、 パッド概形をその下面の方向から観察したときに凹部の開口部が凹部の底面を囲 繞する関係にあればよい。 この場合、 凹部の開口部は凹部の底面と同じ形状であ ることが好ましく、 さらにこれらの中心点がほぼ一致していることがより好まし レ^ パッド概形の下面への凹部の開口部の大きさが凹部の底面よりも大きい場合 における開口部の大きさとしては、 例えばパッドが円柱状である場合、 パッド概 形の下面の半径方向に平行な方向における長さとして好ましくは 2 0〜2 0 O m mであり、 より好ましくは 3 0〜； L 5 O mmであり、 さらに 5 0〜： L 0 0 mmで あることが好ましく、 下面の接線方向に平行な方向における長さとして好ましく は 5〜： L 0 0 mmであり、 より好ましくは 1 0〜 8 O mmであり、 さらに 1 0〜 3 O mmであることが好ましい。
パッド概形の下面への凹部の開口部の大きさが凹部の底面よりも大きい場合、 凹部の断面形状としては、 例えば台形状、 矩形の上にさらに小さい矩形を重ねた 二段階形状、 矩形の上にさらに順次に小さい矩形を重ねた多段階形状等であるこ とができる。 凹部の断面形状としてはこのうち二段階形状であることが好ましく、 この場合においてパッド概形の下面から一段目の段差までの深さとしては、 0 . 1〜2 . 5 mmであることが好ましく、 0 . 3〜2 . O mmであることがより好 ましく、 さらに 0 . 8〜1 . 4 mmであることが好ましい。 また、 パッド概形の 下面から凹部の一段目の段差までの深さは、 好ましくは凹部の深さ （下面から凹 部の底面までの距離） の 5〜6 0 %であり、 より好ましくは 1 0〜3 0 %である。 なお上記断面形状を評価する際のパッド概形の下面に垂直な切断面は無数に考 えられるが、 パッド概形の下面の半径方向に平行な面または下面の接線方向に平 行な面のいずれかの面における断面形状が上記の形状であることが好ましく、 こ れら二つの面の双方における断面形状が上記の形状であることがより好ましい。 図 1〜3にパッド概形の有する凹部の断面形状の好ましい例を示した。 これら の図はいずれもパッド概形の凹部の近傍を模式的に表した断面概略図である。 図 1〜 3において、 0はパッド概形であり、 1 0はパッド概形の上面であり、 2 0 はパッド概形の下面であり、 3 0は凹部の底面であり、 そして 4 0はパッド概形 の下面への凹部の開口部である。
図 1の凹部では、 パッド概形の下面への凹部の開口部 4 0の大きさは底面 3 0 の大きさと同じである。 この凹部の断面の形状は矩形である。 . 図 2の凹部では、 パッド概形の下面への凹部の開口部 4 0の大きさは底面 3 0 よりも大きく、 凹部の斷面の形状は台形状である。
図 3の凹部では、 パッド概形の下面への凹部の開口部 4 0の大きさは底面 3 0 よりも大きく、 凹部の新面は、 矩形の上にさらに小さい矩形を重ねた二段階形状 である。 本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドが光学的終点検出器を備え た化学機械研磨装置に装着して使用されるものである場合には、 少なくともパッ ド概形の下面に開口する凹部の底面の領域は研磨面から凹部の底面に光学的に通 じる透光性領域であることが好ましい。 ここで 「凹部の底面の領域」 とは、 パッ ド概形を厚さ方向に貫く立体的な概念であり、 パッド概形を凹部の底面の形状で 厚さ方向に仮想的に切り取った部分をいう。 また、 「光学的に通じる」 とは、 当 該領域において波長 1 0 0〜3 , 0 0 0 nmの間のいずれかの波長の光が通過す ることをいい、 好ましくは波長 1 0 0〜3， 0 0 0 nmの間のいずれかの波長に おける透過率または波長 1 0 0〜 3 , 0 0 0 nmの間の任意の波長域における積 算透過率が 1 0 %以上であることをいう。 この透過率または積算透過率は 1 5 % 以上であることがより好ましく、 さらに 2 0 %以上であることが好ましい。 光学 式終点検出装置を用いた研磨に用いる研磨パッドにおいては、 特に終点検出用光 としての使用頻度が高い領域である 4 0 0〜8 0 0 n mにおける透過率が高いこ とが好ましく、 波長 4 0 0〜8 0 0 nmの間のいずれかの波長における透過率ま たは波長 4 0 0〜8 0 0 nmの間の任意の波長域における積算透過率が上記の要 件を満たすことが好ましい。 この透過率は、 所定の波長における吸光度が測定で きる紫外一可視吸光度計等の適宜の装置を用いて各波長における透過率を測定し たときの値である。 積算透過率は、 同様に測定した所定の波長域における透過率 を積算して求めることができる。
上記透光性領域は、 透光性を有する材料により構成される。 ここで 「透光性を 有する」 とは、 材料の厚さを 2 mmとした場合に、 上記の波長における透過率ま たは上記の波長域における積算透過率力好ましくは 5 %以上、 より好ましくは 1 0 %以上、 さらに好ましくは 1 5 %以上であることをいう。
上記透光性領域は、 パッド概形の上面側において上面 （研磨面となるべき面） の一部を構成する。 本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドが光学的終点検出器を備え た化学機械研磨装置に装着して使用されるものである場合、 パッド概形は少なく とも上記の透光性領域が上記の意味で透光性を有していればよく、 パッド概形の 全体が透光性を有する同一の材料で構成されパッド概形の下面に開口する凹部の 領域が薄肉化されることにより透光性領域となっているパッド概形 （以下、 「第 —のパッド概形」 ということがある。） であってもよく、 あるいはパッド概形の うちの少なくとも透光性領域が透光性を有する透光性部材からなり、 その他の部 分 （以下、 「研磨基体」 ともいう。） が前記透光性部材とは異なる材料により構成 される部材からなり、 両者が融着されているパッド概形 （以下、 「第二のパッド 概形」 ということがある。） であってもよい。 第一のパッド概形は凹部を有さな い表面が研磨面となるべき面である。 第二のパッド概形は、 その表面において透 光性部材と研磨基体とが凹部を有さない共通面を構成し、 その共通面が研磨面と なるべき面である。 第二のパッド概形における 「融着」 とは、 接着剤を使用せず、 透光性部材もしくは研磨基体の両方または一方の少なくとも接合面を熔融または 溶解させて接合した状態をいう。 製造に際しては、 接合面のみならず、 透光性部 材の全体を熔融または溶解して接合させてもよいし、 研磨基体の全体を熔融また は溶解して接合させてもよい
具体的な融着方法は特に限定されない。 例えば、
(A) 透光性部材または研磨基体の一方を金型に保持し、 金型の残余の空間に 他方の部材の原料組成物を仕込み融着させるィンサ一ト成形方法
(B) 透光性部材および研磨基体を所定の形状に成形して両者を嵌合した後、 その接触面を、 赤外線熔接、 高周波熔接、 マイクロ波熔接、 超音波熔接等により 熔融して接合させる方法
(C) 透光性部材および研磨基体の接合しょうとする表面に溶剤を使用して接 合させる方法
等が挙げられる。 透光性部材と研磨基体が融着されていることにより、 かかるパ ッド概形から得られた研磨パッドは、 透光性部材および研磨基体の二つの部材か ら構成されているにもかかわらず両者の間に間隙を有さず、 そのため研磨時に水 系分散体が研磨パッドの裏面側に漏れ出ることはない。
第二のパッド概形における融着の態様としては、 研磨基体を構成する材料と透 光性部材を構成する材料とが化学的に架橋した状態にあること力好ましい。 両者 を化学的に架橋した状態で融着することにより、 融着部の強度が格段に向上し、 化学機械研磨工程において融着部の剥離に起因する化学機械研磨用水系分散体の 漏れ、 被研磨面の表面欠陥などを防止することができる。 融着部の強度としては、 融着部力 S延伸部のほぼ中央に位置するように 3号ダンベルの形状に切り出した試 験片について、 J I S K 6 2 5 1に準拠して引張速度 5 0 O mmZ分にて引張 試験を行ったときに、 試験片が破断するに至らないか、 あるいは融着部以外の部 位で破断することが好ましい。
上記の如き態様の融着とする観点から、 融着方法としては前記の方法 （A) が 好ましい。 一方、 本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドが渦電流モニタリン グシステムを備えた化学機械研磨装置に装着して使用されるものである場合には、 非研磨面に開口する凹部の底面の領域は透光性を有していてもよく、 あるいは透 光性を有していなくてもよい。 この場合、 凹部の底面の領域は、 その厚みが 0 .
5〜1 . 5 mmであること力 S好ましい。
本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドが渦電流モニタリングシス テムを備えた化学機械研磨装置に装着して使用されるものである場合に本発明の 方法に使用されるパッド概形としては、 上記の第一のパッド概形もしくは第二の パッド概形であることができ、 またはパッド概形の全体が透光性を有さない同一 の材料で構成されているパッド概形 （以下、 「第三のパッド概形」 ということが ある。） であることができる。 上記第一のパッド概形の例としては、 例えば以下のようなパッド概形を挙げる ことができる。
( 1 ) パッド概形の全体が透光性を有する材料で構成され、 パッド概形の下面 への凹部の開口部が、 該凹部の底面と同じ大きさであるパッド概形
( 2 ) パッド概形の全体が透光性を有する材料で構成され、 パッド概形の下面 への凹部の開口部が、 該凹部の底面よりも大きいものであるパッド概形
第二のパッド概形としては、 凹部と透光性部材との関係が例えば以下のような パッド概形を挙げることができる。
( 3 ) パッド概形の下面への凹部の開口部が該凹部の底面と同じ大きさであり、 透光性部材が該凹部の開口部と同じ大きさであるかこれよりも大きいパッド概形
( 4 ) パッド概形の下面への凹部の開口部が該凹部の底面よりも大きく、 透光 性部材が該凹部の開口部と同じ大きさであるかこれよりも大きいパッド概形
( 5 ) パッド概形の下面への凹部の開口部が該凹部の底面よりも大きく、 透光 性部材が該凹部の底面と同じ大きさであるか、 あるいはこれより大きく且つ該凹 部の開口部よりも小さいパッド概形
第三のパッド概形の例としては、 例えば以下のようなパッド概形を挙げること ができる。
( 6 ) パッド概形の全体が透光性を有さない材料で構成され、 パッド概形の下 面への凹部の開口部が、 該凹部の底面と同じ大きさであるパッド概形
( 7 ) パッド概形の全体が透光性を有さない材料で構成され、 パッド概形の下 面への凹部の開口部が、 該凹部の底面よりも大きいものであるパッド概形 本発明の方法に使用されるパッド概形の凹部は、 そのパッド概形の下面への開 口部が該凹部の底面よりも大きいものであることが好ましい。 この場合、 凹部の 底面の面積は、 パッド概形の下面への凹部の開口部の面積の 2 0〜9 0 %である こと力 S好ましく、 4 0〜7 0 %であることがより好ましい。 本発明の方法に使用されるパッド概形の下面に開口する凹部の数は特に限定さ れず、 1つであっても 2つ以上であってもよい。 また、 その配置も特に制限され ないが、 本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドを装着して使用する 化学機械研磨装置の終点検出用の光または渦電流が通過する部分に上記凹部の底 面が位置するように配置されるべきである。
パッド概形の下面の総面積に占める凹部の面積の割合は、 好ましくは 1 0 %以 下であり、 より好ましくは 0. 0 0 0 5〜5. 0 %であり、 さらに好ましくは 0. 0 0 1〜2 . 0 %であり、 特に好ましくは 0. 0 0 5〜1 . 5 %であり、 就中 0. 0 1〜1 . 0 %であることが好ましい。 凹部の面積の割合をこの範囲とすること により、 確実な終点検出と高い研磨性能とを両立することができる。 なお、 ここ でいう凹部の面積とは、 パッド概形の下面への凹部の開口部の大きさが凹部の底 面の大きさより大きい場合であつても凹部の底面の面積の総計をいう。
なお、 パッド概形の下面に開口する凹部は、 本発明の方法により化学機械研磨 パッドを製造した後はパッドの非研磨面に開口する凹部となるから、 上記したパ ッド概形の凹部の形状および大きさは製造後のパッドの凹部の形状および大きさ としてそのまま維持される。 本発明の方法に使用されるパッド概形は、 上述のとおり、 好ましくはパッド概 形の全体が透光性を有する同一の材料で構成されているパッド概形 （第一のパッ ド概形)、 透光性を有する透光性部材およびこれとは異なる材料により構成され る研磨基体からなり両者が融着されているパッド概形 （第二のパッド概形） また は研磨パッドの全体が透光性を有さない同一の材料で構成されているパッド概形 (第三のパッド概形） である。
第一のパッド概形を構成する材料および第二のパッド概形の透光性部材を構成 する材料 （以下、 これらをまとめて 「透光性材料」 という。） としては、 非水溶 性マトリックス材と、 必要に応じて添加される水溶性粒子とから構成されること が好ましい。 水溶性粒子を添加する場合には、 該水溶性粒子は非水溶性マトリツ クス材中に分散されることが好ましい。
上記非水溶性マトリックス材 （以下、 単に 「マトリックス材」 ともいう。） と しては、 透光性を有する有機材料、 例えば熱可塑性樹脂、 熱硬化性樹脂、 エラス トマ一、 ゴム等を単独でまたは組み合わせて用いることが好ましい。 このマトリ ックス材は、 透光性を有すれば、 それ自体が透明または半透明である必要はない が、 透光性はより高いこと力 S好ましく、 さらには透明であることがより好ましい。 透光性を有する熱可塑性樹脂としては、 例えば 1， 2—ポリブタジエン樹脂、 ポリオレフイン樹脂 （例えばポリエチレン等)、 ポリスチレン樹脂、 ポリアクリ ル樹脂 （例えば （メタ） ァクリレート樹脂等)、 ビニルエステル樹脂 （ただしポ リアクリル樹脂を除く）、 ポリエステル樹脂、 ポリアミド樹脂、 フッ素樹脂 （例 えばポリフッ化ビニリデン等)、 ポリカーボネート樹脂、 ポリアセタール樹脂等 を挙げることができる。
エラス卜マーとしては、 例えばジェンエラストマ一 （例えば 1 , 2—ポリブ夕 ジェン等）、 ポリオレフインエラストマ一 （T P〇）、 スチレン系エラストマ一 (例えばスチレン一ブタジエン一スチレンブロック共重合体 （S B S )、 その水 素添加ブロック共重合体 （S E B S ) 等)、 熱可塑性エラストマ一 （例えば熱可 塑性ポリウレタンエラストマ一 (T P U)、 熱可塑性ポリエステルエラストマ一 (T P E E )、 ポリアミドエラストマ一 （T P AE ) 等)、 シリコーン樹脂エラス トマ一、 フッ素樹脂エラストマ一等を挙げることができる。
ゴムとしては、 例えばブタジエンゴム （例えば高シスブタジエンゴム、 低シス ブタジエンゴム等）、 その他の共役ジェンゴム (例えばイソプレンゴム、 スチレ ンーブタジエンゴム、 スチレン一イソプレンゴム等）、 二トリルゴム （例えばァ クロル二トリル一ブタジエンゴム等）、 アクリルゴム、 エチレン一 ーォレフィ ンゴム （例えばエチレン一プロピレンゴム、 エチレン一プロピレン一ジェンゴム 等）、 ブチルゴムおよびその他のゴム （例えばシリコーンゴム、 フッ素ゴム等） を挙げることができる。
これらの有機材料は、 酸無水物基、 力ルポキシル基、 ヒドロキシル基、 ェポキ シ基、 アミノ基等により変性されたものであってもよい。 また、 これらの有機材 料は、 その一部または全部が架橋された架橋重合体であることが好ましい。
上記水溶性粒子としては、 有機水溶性粒子または無機水溶性粒子であることが できる。 有機水溶性粒子の素材としては、 例えば糖類、 多糖類 （例えばでんぷん、 デキストリン、 シクロデキストリン等）、 乳糖、 マンニット等、 セルロース類 (例えばヒドロキシプロピルセルロース、 メチルセルロース等）、 蛋白質、 ポリ ビニルアルコール、 ポリビニルピロリドン、 ポリアクリル酸、 ポリエチレンォキ サイド、 水溶性の感光性樹脂、 スルホン化ポリイソプレン、 スルホン化イソプレ ン共重合体等を挙げることができる。 無機水溶性粒子の素材としては、 例えば酢 酸カリウム、 硝酸カリウム、 炭酸カリウム、 炭酸水素カリウム、 塩化カリウム、 臭化カリウム、 リン酸カリウム、 硝酸マグネシウム等を挙げることができる。 こ れらの水溶性粒子は、 外殻の少なくとも一部に吸湿を抑制する外殻を備えること ができる。 かかる外殻を形成する材料としては、 例えばエポキシ樹脂、 ポリイミ ド、 ポリアミド、 ポリシリケート等を挙げることができる。
水溶性粒子の平均粒径は、 好ましくは 0 . 1〜 5 0 0 m、 より好ましくは 0 . 5〜1 0 0 imである。 水溶性粒子はその内部に空洞を有さない中実体であるこ とが好ましい。
透光性材料における水溶性粒子の含有量としては、 非水溶性マトリックス材と 水溶性粒子との合計体積に対して 2 0体積％以下であることが好ましく、 1〜1 0体積％であることがより好ましく、 さらに 2〜 5体積％であること力好ましい。 第二のパッド概形の研磨基体における 「透光性部材と異なる材料」 または第 三のパッド概形における 「透光性を有さない材料」 は、 上記透光性部材を構成す る材料に含有される成分とは異なる成分からなる材料のほか、 同じ構成成分から なっていてもその含有割合が異なる材料や、 架橋の程度や結晶化度等が異なる材 料であってもよい。 第二のパッド概形における 「透光性材料と異なる材料」 の透 光性の有無やその程度は問わない。
第二のパッド概形の研磨基体における 「透光性部材と異なる材料」 または第 三のパッド概形における 「透光性を有さない材料」 としては、 水溶性粒子と該水 溶性粒子が分散された非水溶性マトリックスからなる素材または空洞と該空洞が 分散された非水溶性マトリックス材からなる素材 （例えば発泡体等） からなるこ と力 S好ましい。
前者の素材における非水溶性マトリックス材を構成する材料としては、 透光性 材料の非水溶性マトリックス材に使用できるとして例示したもののほか、 硬化樹 脂、 例えばウレタン樹脂、 エポキシ樹脂、 不飽和ポリエステル樹脂、 ポリウレ夕 ン一ゥレア樹脂、 ゥレア樹脂、 ケィ素樹脂、 フエノール樹脂等を挙げることがで きる。 これらの有機材料は、 その一部または全部が架橋された架橋重合体である ことが好ましく、 酸無水物基、 力ルポキシル基、 ヒドロキシル基、 エポキシ基、 アミノ基等により変性されたものであってもよい。 前者の素材における水溶性粒 子としては、 透光性材料に任意的に使用できる水溶性粒子として例示したと同様 のものを使用することができる。 この場合の水溶性粒子の含有量としては、 非水 溶性マ卜リックス材と水溶性粒子との合計体積に対して 1〜 5 0体積％であるこ とが好ましく、 2〜3 0体積％であることがより好ましい。
一方、 後者の素材、 すなわち空洞が分散された非水溶性マトリックス材として は、 例えばポリウレタン、 メラミン樹脂、 ポリエステル、 ポリスルホン、 ポリビ ニルアセテートの各発泡体等を挙げることができる。
このような非水溶性マトリックス材中に分散する空洞の大きさは、 平均値で、 好ましくは 0 . 1〜5 0 0 zm、 より好ましくは 0. 5〜： l O O mである。 パッド概形が第二のパッド概形である場合、 研磨基体を構成する材料としては 水溶性粒子と該水溶性粒子が分散された非水溶性マトリックスとからなる素材が 好ましく、 研磨基体の非水溶性マトリックス材と透光性部材の非水溶性マトリッ クス材とが同じ種類に属する材料を含有することがより好ましく、 特に研磨基体 を構成する材料が透光性部材を構成する材料と水溶性粒子の含有割合のみにおい て異なり、 その余の構成成分の化学種および含有割合において一致していること が好ましい。 なおここで、 マトリックス材の 「種類」 とは、 マトリックス材の有 機材料における熱可塑性樹脂、 熱硬化性樹脂、 エラストマ一またはゴムの別をい 。 上記第一または第三のパッド概形は、 例えば所望のパッド概形の凹部の形状と 契合する凸部を設けたキヤビティーを有する金型を用いて成形することができる。 上記第二の研磨パッドを製造するためのパッド概形は、 上記と同様の金型を用 いて例えば以下のいずれかの方法により成形することが好ましい。 ( 1 ) 予め成形加工した透光性部材を金型内にセットし、 金型内の残余の空間 に研磨基体を構成するための原料組成物を仕込んで成形する方法。
( 2 ) 予め透光性部材をィンサ一トするための孔を有する研磨基体を成形加工 し、 これを金型内にセットし、 研磨基体の孔中に透光性部材を形成するための原 料組成物を仕込んで成形する方法。
上記第一ないレ第三のパッド概形の成形にあたって、 金型のキヤビティーに凸 部を設ける代わりに凸部に相当する形状の金属プロックを利用する方法によって もよい。 また、 金型として上記のような凸部を有さないものを用いて形成した成 形体に切削加工を施すことにより凹部を形成してもよい。 さらに、 凸部を有する 金型の利用と切削加工を組み合わせることにより凹部を形成してもよい。 第二の パッド概形の場合、 透光性部材の位置に凹部が形成されるように金型の凸部また は切削加工の位置を設定することが好ましい。 上記の如きパッド概形は、 切削加工機の定盤上に吸引固定してその研磨面とな るべき面に切削加工により溝または溝群を形成することにより、 化学機械研磨パ ッドとすることができる。
パッド概形は、 先ず凹部を有する下面を下にして切削加工機の定盤上に吸引固 定される。 吸引力としては、 吸引後の圧力として好ましくは 5〜3 0 k P aであ り、 より好ましくは 1 0〜2 5 k P aである。
次いで、 パッド概形の上面 （研磨面となるべき面） に、 切削加工により溝また は溝群を形成することにより、 化学機械研磨パッドとすることができる。
上記溝としては、 例えば研磨パッドの研磨面の中心部から周辺部に向かって次 第に拡大する一本の螺旋溝を挙げることができる。
上記溝群としては、 研磨パッドの研磨面の中心部から周辺部に向かって次第に 拡大する螺旋溝の複数からなる溝群、 複数の同心円からなる溝群および複数の放 射状溝からなる溝群ならびにこれらの組み合わせ、 ならびにこれらのうちの少な くとも一つと研磨面の中心部から周辺部に向かつて次第に拡大する一本の螺旋溝 とからなる溝群との組み合わせを挙げることができる。 溝群としては、 複数の同 心円からなる溝群または複数の同心円と複数の放射状溝とからなる溝群が好まし い。
溝が一本の螺旋溝であるとき、 その巻回数は 200〜400回であることが好 ましい。 溝群が複数の同心円溝であるとき、 溝の数としては 200〜400本で あることが好ましい。 溝群が複数の螺旋溝であるときの溝の数は 2〜10本であ ることが好ましい。 さらに、 溝群が複数の放射状溝であるときの溝の数は、 4〜 64本であることが好ましい。
溝の幅は、 0. 1mm以上であることが好ましく、 より好ましくは 0. 1〜5. 0mmであり、 さらに好ましくは 0. 1〜2. 0mmである。 溝の深さとしては、 好ましくは 0. 1〜2. 0mmであり、 より好ましくは 0. 4〜1. 5mmであ り、 さらに 0. 8〜1. 4mmであることが好ましい。 溝または溝群が螺旋溝ま たは同心円溝からなるとき、 溝のピッチ （研磨面の中心から外周に至る仮想直線 と溝力交差する交差点のうち、 隣接する二交差点間の距離） としては、 好ましく は 1. 0〜30mmであり、 より好ましくは 1. 2〜20mmであり、 さらに好 ましくは 1. 5〜5. 0mmである。
上記溝または溝群は、 その内面の表面粗さを 20 /zm以下とすることが好まし く、 0. 05〜： L 5 mとすることがより好ましく、 さらに 0. 05〜； L O m とすること力 S好ましい。 内面の表面粗さが上記の範囲の溝または溝群とすること により、 本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドは次に述べるように 研磨面の一部に溝を有さないものであるにもかかわらず、 化学機械研磨時に供給 される化学機械研磨用水系分散体の分配および研磨廃液の除去の双方がより効率 的となり、 被研磨面のスクラツチ発生の抑制効果および高度の面内均一性をより 確実に得られることになる。 この表面粗さは、 前述した凹部の底面の表面粗さと 同様に上記式 （1) により定義され、 例えばキャノン （株） 製の 3次元表面構造 解析顕微鏡 （型式 「Zy g o New V i ew 5032」） 等を用い、 使用 前の研磨パッドの溝の内表面につき異なる 3視野の各々の平均表面粗さを測定し て得られた 3つの平均表面粗さから求めた平均値として知ることができる。 パッド概形は、 その下面 （非研磨面となるべき面） に開口する凹部を有してい るため、 切削加工機の定盤上に吸引固定することにより上面 （研磨面となるべき 面） の一部力下面方向に橈んで研磨面となるべき面から沈むこととなる。 つまり パッド概形の上面は、 下面の凹部に相当する領域のうちの少なくとも一部の区域 が凹んだ状態で固定されるため、 切削加工の際に凹んだ区域には切削刃が接触せ ず、 これにより上面のうち下面の凹部に相当する区域に溝が形成されない区域を 有することとなる。 特に、 本発明の化学機械研磨パッドの製造方法の最も好まし い態様では、 パッド概形下面の凹部の深さ力 s溝または溝群の深さよりも大きいも のであるため、 パッド概形を切削加工機の定盤上に吸引固定して溝または溝群を 形成する際に、 上記の効果をより確実に得ることができることとなる。 このように、 本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドは、 研磨面の うち下面に開口する凹部に対応する領域に溝の形成されていない区域を有する。 溝の形成されていない区域の形状としては、 例えば円形、 楕円形、 多角形等とす ることができる。 多角形としては、 例えば四角形、 六角形、 八角形等を挙げるこ とができる。 溝の形成されていない区域の大きさとしては、 例えばパッドが円柱 状である場合、 研磨面の半径方向に平行な方向における長さとして好ましくは 1 0〜： L 0 0 mm、 より好ましくは 2 0〜 8 0 mm、 さらに 3 0〜 6 0 mmである ことが好ましく、 研磨面の接線方向に平行な方向における長さとして好ましくは 2〜5 0 mm、 より好ましくは 5〜 3 0 mm、 さらに 1 0〜2 0 mmであること が好ましい。
溝の形成されていない区域の形状および大きさは、 パッド概形の下面に開口す る凹部の形状および大きさを適宜に選択することにより設計することができる。 以下、 図を参照しつつ凹部と溝の形成されていない区域との関係について具体的 に説明する。 図 4〜 6に本発明の方法により製造された化学機械研磨パッドの研 磨面の平面図の部分拡大図と、 その切断端面図を示した。 図 4〜6において、 ( a ) は平面図 （部分拡大図） であり、 （b ) は A _A切断端面図である。 図 4 ~ 6はいずれも第二のパッド概形から製造された化学機械研磨パッドの例である が、 第一または第三のパッド概形についても同様に理解されるべきである。 図 4 (a) を見ると、 研磨基体 1に、 4つの頂点が多少丸みを帯びた矩形の透 光性部材 2が融着されている。 研磨基体 1および透光性部材 2には同心円状の溝 群 3が形成されているが、 透光性部材はその一部に溝が形成されていない区域 4 を有する。 図 4 (a) における区域 4は、 略楕円形状を示し、 透光性部材 2の内 部に包含されている。 図 4 (b) を見ると、 透光性部材 2の下面は研磨基体 1の 下面に至っていない。 透光性部材 2の下面より下部は空洞となり、 研磨基体 1の 下面側から観察するとその部分に凹部が存在することとなり、 透光性部材 2の下 面が該凹部の底面を構成する。 図 4 (b) の研磨基体 1力 S有する凹部の下面への 開口部は凹部の底面と同じ大きさであり、 凹部の断面形状は矩形である。 研磨基 体 1の下面から透光性部材 2の下面 （凹部の底面） までの距離 （すなわち凹部の 深さ） は、 研磨基体 1および透光性部材 2の上面に形成された溝の深さよりも大 きいものである。 また、 図 4 (b) からも溝が形成されていない区域 4の存在が 分かる。
図 5 (a) を見ると、 研磨基体 1に、 楕円形状の透光性部材 2が融着されてい る。 研磨基体 1および透光性部材 2には同心円状の溝群 3が形成されており、 透 光性部材はその一部に溝が形成されていない区域 4を有する。 図 5 (a) におけ る区域 4は、 略楕円形状を示し、 透光性部材 2の内部に包含されている。 図 5 (b) に示された断面形状は、 図 4 (b) とほぼ同様である。
また、 図 6 (a) を見ると、 研磨基体 1に、 楕円形状の透光性部材 2が融着さ れている。 研磨基体 1および透光性部材 2には同心円状の溝群 3が形成されてい る。 図 6 (a) も溝が形成されていない楕円形状の区域 4の存在を示している。 図 6 (a) において、 区域 4はその短径において透光性部材 2の短径に包含され ているが、 長径においては透光性部材 2の長径を越えて研磨基体 1の一部にまで 至っている。 図 6 (b) において、 透光性部材 2の下面は研磨基体 1の下面に至 つておらず、 透光性部材 2の下面より下部が凹部となっており、 透光性部材 2の 下面が該凹部の底面を構成している点および研磨基体 1の下面から透光性部材 2 の下面までの距離 （凹部の深さ） が研磨基体 1および透光性部材 2の上面に形成 された溝の深さよりも大きいものである点において図 4 (b ) および図 5 (b ) と同様である。 しかし、 図 6 (b ) の研磨基体 1の有する凹部の断面形状は、 透 光性部材 2の下面 （すなわち凹部の底面） から中間地点 5に至るまで凹部の底面 と同じ大きさであり、 中間地点 5においてその大きさを拡大し、 拡大された大き さを維持しつつ研磨基体の下面まで至っている。 すなわち図 6における凹部は、 研磨基体 1の下面における開口部が凹部の底面よりも大きいものであり、 その断 面形状は矩形の上にさらに小さい矩形を重ねた二段階形状であることがわかる。 本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドにおいて、 研磨面のうち溝 の形成されていない区域は、 パッドの下面 （非研磨面） に開口する凹部の底面に 対応する領域を越えてそれ以外の部分の一部に及んでいてもよいが、 凹部の底面 に対応する領域以外の部分 （ただし、 研磨面の中心部を除く。） は溝の形成され ていない区域を有さないことが望ましい。 また、 凹部の底面に対応する領域の少 なくとも一部、 好ましくはその外周部に溝が形成されていることが好ましい。 こ こで、 溝の形成されていない区域を凹部の底面に対応する領域内の一部に留める ことにより、 より高い終点検出感度と極めて良好な研磨性能とを両立できること となる。 本発明の方法により製造される化学機械研磨パッドの研磨面の凹部の底 面に対応する領域のうち、 溝が形成されていない区域の面積は、 凹部の底面の面 積の 2 0〜9 0 %であることが好ましく、 4 0〜7 0 %であることがより好まし レ^ 本発明の被研磨体の加工方法は、
上記の如き方法により化学機械研磨パッドを製造する工程と、
該化学機械研磨パッドを用いて被研磨体を化学機械的に研磨する工程と、 研磨終点を光学的に検出する工程または渦電流により生じた磁束の変化により研 磨終点を検出する工程と、
を含むことを特徴とする。
上記被研磨体を化学機械的に研磨する工程は、 本発明の方法によって製造され た化学機械研磨パッドを用いて、 好ましくは適当な化学機械研磨用水系分散体を 使用して行われる。 本発明の被研磨体の加工方法は、 スクラッチ等の表面欠陥の 発生が抑制され且つ面内均一性の高い高品位の被研磨面を与えるものである。 上 記研磨パッドは渦電流モニタリングシステムを備えた化学機械研磨装置に装着し て化学機械研磨工程に使用することができ、 渦電流により生じた磁束の変化によ り研磨終点を高感度で検出することができる。 また、 該研磨パッドが透光性領域 を有するものである場合には光学式の終点検出器を備えた化学機械研磨装置に装 着して化学機械研磨工程に使用することができ、 研磨終点を光学的に高感度で検 出することができる。 さらに、 該研磨パッドが透光性領域を有するものである場 合には、 光学式の終点検出器および渦電流モニタリングシステムの双方を備えた 化学機械研磨装置に装着して化学機械研磨工程に使用することができ、 重畳的な 測定により研磨終点をより精密に検出することができる。
上記のうち、 高い光透過性と良好な研磨性能とは、 従来は二律背反の関係にあ ると考えられていたものである。
本発明の化学機械研磨パッドの製造方法は、 上記の如き高性能の研磨パッドを 汎用の切削加工機を用いた簡易な方法によって製造できる、 工業的に極めて有利 な方法である。
本発明の被研磨体の加工方法は、 光学式の終点検出器および渦電流モニタリン グシステムにより研磨終点を高い感度で検出することができ、 研磨時間および研 磨用水系分散体を節約することができる、 工業的に極めて有利な方法である。 実施例
実施例 1
I . 化学機械研磨パッドの製造
( 1 ) 研磨基体の製造
1， 2—ポリブタジエン （J S R (株） 製、 品名 「J S R R B 8 3 O j) 6 6 . 5体積％、 ポリスチレン （(株） P Sジャパン製、 品名 「H F— 5 5」） 2 8 . 5体積％および水溶性物質として^ーシクロデキストリン （(株） 横浜国際バイ ォ研究所製、 品名 「デキシーパール) δ— 1 0 0 J) 5体積％を 1 6 0 °Cに加熱し たルーダーにて混練した。 その後、 パークミル D— 40 (商品名、 日本油脂 (株） 製、 ジクミルバ一オキサイドを 40重量％含有する。） を、 1, 2—ポリ ブ夕ジェンおよびポリスチレンの合計量 100重量部に対して 0. 4重量部 （純 ジクミルパーオキサイドに換算して 0. 16重量部に相当する。） 添加してさら に混練することにより、 研磨基体の原料組成物を調製した。 この原料組成物を、 プレス金型内にて 160°Cで 7分間架橋反応させて、 直径 790mm、 厚さ 3. 2mmの成形体を得た。 次いで （株） 加藤機械製のエンドミルを用い、 この成形 体の中心から 105 mmのところを中心として、 半径方向と平行な方向における 長さ 80mm、 接線方向に平行な方向における長さ 30 mmの矩形の貫通孔を形 成し、 孔を有する研磨基体を製造した。
(2) 透光性部材の原料組成物の調製
1, 2—ポリブタジエン 「J SR RB830」 98体積％および水溶性物質 として /3—シクロデキストリン 「デキシーパール /3— 100」 2体積％を 16 0°Cに加熱したルーダーにて混練した。 その後、 「パークミル D— 40」 を 1, 2—ポリブタジエン 100重量部に対して 0. 7重量部 （純ジクミルパーォキサ イドに換算して 0. 28重量部に相当する。） 添加してさらに混練することによ り、 透光性部材の原料組成物を得た。
(3) パッド概形の製造
上記 （1) で製造した研磨基体をプレス金型内に再びセットし、 下型上、 研磨 基体の孔部の中央部に長さ 50 mm、 幅 15mm、 厚さ 1. 5 mmの金属ブロッ クを、 その長さ方向を研磨基体の半径方向に平行に置き、 孔部の残余の空間に上 記 （2) で調製した透光性部材の原料組成物を充填した後に、 180°Cで 10分 間架橋反応させることにより、 直径 790mm、 厚さ 3. 2mmの円柱状であり、 透光性部材が融着され、 その下面に凹部を有する成形体を得た。
この成形体を、 ワイドベルトサンダー機器 （(株） 名南製作所製） の掙入口に セットし、 口一ラーを 500 r pmで回転しながら、 成形体の上面および下面に つき、 粒度メッシュ # 1 20、 # 1 50および # 220のサンドぺ一パー ((株） コバックス製） を順次に用いてそれぞれ 0. lmZsの早さで動かして 各番定あたり 0. 1mmずつ研削した （ここまでの総研削量は、 上面、 下面それ ぞれ 0. 3 mmずつである。）。 次いで、 上面 （研磨面となるべき面） のみさらに #320のサンドペーパーを用いて同様にして 0. 1mm研削した。
以上の操作により、 直径が 790mm、 厚さが 2. 5mmであり、 その下面に 矩形の凹部 （その断面形状は矩形である。） を有するパッド概形を製造した。
(4) 化学機械研磨パッドの製造
上記で製造したパッド概形を加藤機械 （株） 製の切削加工機の定盤上に、 凹部 を有する下面を下にして吸引圧力 30 k P aで吸引固定した。 吸引することによ りパッド概形はその透光性部材の一部が凹んだ状態で定盤上に固定された。 この 状態で、 幅 0. 5mm、 深さ lmmの同心円状の溝群を中心から半径 10mm以 遠のところにピッチ 2mmで形成し、 その後直径が 508mmの円柱状になるよ うに外周部分を力ットし、 直径 508 mm、 厚さ 2. 5 mmの化学機械研磨パッ ドを製造した。 この研磨パッドが有する透光性部材の研磨面側のうち、 透光性部 材の中心を中心として長径が半径方向と平行に 40mmであり、 短径が接線方向 と平行に 10mmである略楕円状の区域には溝が形成されなかった。
上記で製造した化学機械研磨パッドにつき、 キャノン （株） 製の 3次元表面構 造解析顕微鏡 「Zygo New V i ew 5032」 を用いて透光性部材の 下面および研磨面の溝内部の表面粗さを測定したところ、 透光性部材の下面につ き 1. 1 Aimであり、 研磨面の溝内部につき 3. l ^mであった。 また、 UV吸 光度計 （(株） 日立製作所製、 型式 「U— 2010」） を用いて透光性部材のうち 溝が形成されていない区域について波長 650 nmにおける透過率を測定したと ころ、 5回の平均透過率は 12%であった。
I I. 化学機械研磨パッドの評価
(1) パターン付きウェハの研磨試験
上記で製造した化学機械研磨パッドの裏面に、 3 M社製両面テープ 「# 42 2」 をラミネートした後、 光学式の研磨終点検出器を備えた化学機械研磨装置 (アプライドマテリアル社製、 型式名 「M i r r a Me s aj) に装着し、 8 インチパターン付きウェハ （品名 「SEMATECH— 854」） を被研磨体と して、 以下の条件にて化学機械研磨を行った 定盤回転数： 120 r pm
研磨へッド回転数： 36 r pm
研磨圧力： 3 p s i
研磨機械研磨用水系分散体： CMS 7401、 CMS 7452 (ともに商品 名、 J SR (株） 製） および水を 1 : 1 : 2 (重量比） で混合したもの。
化学機械研磨用水系分散体供給速度： 20 OmLZ分 上記の研磨においては、 問題なく終点検出ができた。 また、 研磨後の被研磨面 にっき、 ケーエルエー'テンコール社製、 表面欠陥検査装置 「サーフスキャン S P 1」 を使用してスクラッチ数を測定したところウェハ全面あたり 0個であった。 上記に引き続いて 19枚の SEMATECH— 854に対して連続して同様の 化学機械研磨を行ったが （総研磨枚数 20枚）、 いずれの研磨においても問題な く終点検出ができ、 また被研磨面にスクラッチは観測されなかった。
(2) パターンなし銅膜付きウェハの研磨試験
上記 「1. 化学機械研磨パッドの製造」 と同様にして製造した化学機械研磨パ ッドを用いて、 直径 8インチのパターンなし銅膜付きウェハを被研磨体として、 研磨時間を 1分としたほかは上記 「（1) パターン付きウェハの研磨試験」 と同 様にして化学機械研磨を行った。
被研磨体につき、 直径方向に、 両端からそれぞれ 5 mmの範囲を除いて均等に とった 33点について研磨前後の銅膜の厚さを測定し、 この測定結果から、 下記 式により、 研磨速度および面内均一性を計算した。 研磨量 =研磨前の銅膜の厚さ一研磨後の銅膜の厚さ
研磨速度 =膜厚量の平均値 ÷研磨時間
面内均一性 （％) = (研磨量の標準偏差 ÷研磨量の平均値） X 100 その結果、 研磨速度は 1， 200AZ分であり、 面内均一性は 1. 15%であ つた。 なお、 面内均一性の値が 5%以下のとき、 面内均一性は良好であるといえ る。
(3) 融着部強度の評価
上記と同様にして調製した研磨基体の原料組成物を、 プレス金型内で 160°C、 7分間架橋反応させ （第一の架橋反応）、 長さ 180mm、 幅 180mm、 厚さ 3 mmのシート状成形体を得た。 この成形体を幅方向に半分に力ットしたうちの 一方を同じ金型に戻し入れ、 金型の残余の空間に上記と同様にして調製した透光 性部材の原料組成物を充填し、 180°Cにて 10分間架橋反応させることにより (第二の架橋反応）、 幅方向の半分が研磨基体と同じ素材、 もう半分が透光性部 材と同じ素材であり、 両者が融着された長さ 180mm、 幅 180mm、 厚さ 3 mmのシート状成形体を得た。 同様の操作を繰り返し、 同様のシート状成形体を 2枚作成した。
次いで、 このシート状成形体を、 融着部が延伸部のほぼ中央に位置するように 3号ダンベルの形状に打ち抜いた試験片を、 シート状成形体のそれぞれから 5個 ずつ、 計 10個作成した。
これら試験片にっき、 J I S K6251に傘拠して引張速度 50 OmmZ分 にてそれぞれ引張試験を行ったところ、 10個の試験片はすべて研磨基体の素材 の部分において破断し、 融着部において破断した試験片はなかった。 実施例 2
I. 化学機械研磨パッドの製造
(1) 研磨基体の製造
1, 2—ポリブタジエン （J SR (株） 製、 品名 「J SR RB 83 Oj) 8 0体積％および )8—シクロデキストリン （(株） 横浜国際バイオ研究所製、 品名 「デキシーパール/ S - 100J) 20体積％を 160°Cに加熱したルーダーにて 混練した。 その後、 パークミル D— 40 (商品名、 日本油脂 （株） 製、 ジクミル パーオキサイドを 40重量％含有する。） を 1， 2—ポリブタジエン 100重量 2フ
部に対して 0. 7重量部 （純ジクミルバ一オキサイドに換算して 0. 28重量部 に相当する。） 添加してさらに混練して研磨基体の原料組成物を調製した。 この 原料組成物を中心から 200mmの位置に貫通穴が形成されるような凸部を有す る金型に充填して 160°C、 5分間架橋反応させることにより、 直径 790mm、 厚さ 3. 2 mmの成形体を得た。 この成形体は、 中心から 195mmのところを 中心として、 長径が半径方向と平行に 100mmであり、 短径が接線方向と平行 に 50mmである楕円形状の孔を有していた。 なお、 金型の凸部の位置と成形体 の孔の位置とがー致していないのは、 成形体の収縮による （以降の実施例におい ても同様である。）。
(2) 透光性部材の原料組成物の調製
実施例 1におけるのと同様にして、 透光性部材の原料組成物を得た。
(3) パッド概形の製造
金型として上記 （1) で使用したのとは別の凸部を有していない金型を用い、 上記 （1) で得た研磨基体および上記 （2) で得た透光性部材の原料組成物を使 用し、 金属ブロックとして長径 60mm、 短径 20mm、 厚さ 2. 4mmの楕円 柱状のものを用いその長径方向を半径方向に平行に置いたほかは実施例 1におけ るのと同様にして直径 790mm、 厚さ 3. 2mmの円柱状であり、 透光性部材 が融着された成形体を得た。 次いで実施例 1におけるのと同様にしてサンドぺー パーによる研削を行った。
さらに、 加藤機械 （株） 製の切削加工機のエンドミルを用いて成形体の下面 (非研磨面となる面） の凹部の開口部 （透光性部材に相当する領域） の周りに、 開口部の中心を中心として長径が半径方向と平行に 80mmであり、 短径が接線 方向と平行に 30mmであり、 深さが 0. 7 mmである楕円形状の凹部を形成し、 パッド概形を得た。 このパッド概形は、 その下面に楕円形状の凹部 （その断面形 状は矩形の上にさらに小さな矩形を重ねた二段階形状である。） を有していた。
(4) 化学機械研磨パッドの製造
上記で製造したパッド概形を、 実施例 1の 「（4) 化学機械研磨パッドの製 造」 と同様に切削加工機の定盤上に吸引固定して同心円状の溝群を形成し、 厚さ 2. 5 mmの化学機械研磨パッドを製造した。 この研磨パッドの研磨面のうち、 透光性部材の中心を中心として、 長径が半径方向と平行に 50mmであり、 短径 が接線方向と平行に 15mmである略楕円状の区域には溝が形成されなかった。 上記で製造した化学機械研磨パッドにっき、 実施例 1と同様にして透光性部材 の下面および研磨面の溝内部の表面粗さを測定したところ、 それぞれ 1. 1 rn および 5. 2 mであった。 また、 透光性部材のうち、 溝が形成されていない区 域につき、 実施例 1と同様にして波長 650 nmにおける透過率を測定したとこ ろ、 5回の平均透過率は 18 %であった。
I I. 化学機械研磨パッドの評価
(1) パターン付きウェハの研磨試験
上記で製造した化学機械研磨パッドの裏面に、 3 M社製両面テープ 「#42 2」 をラミネートした後、 光学式の研磨終点検出器を備えた化学機械研磨装置 (アプライドマテリアル社製、 型式名 「Re f 1 ex i on」） に装着し、 12 インチパターン付きウェハ （品名 「SEMATECH— 754」） を被研磨体と して、 以下の条件にて化学機械研磨を行った。 定盤回転数： 120 r pm
研磨へッド回転数： 36 r pm
研磨圧力： 3 ρ s i
研磨機械研磨用水系分散体： CMS 7401, CMS 7452 (ともに商品 名、 J SR (株） 製） および水を 1 : 1 : 2 (重量比） で混合したもの。
化学機械研磨用水系分散体供給速度： 30 OmL/分 上記の研磨においては、 問題なく終点検出ができた。 また、 研磨後の被研磨面 にっき、 実施例 1と同様にしてスクラッチ数を測定したところウェハ全面あたり 0個であった。
上記に引き続いて 19枚の SEMATECH— 754に対して連続して同様の 化学機械研磨を行ったが （総研磨枚数 20枚）、 いずれの研磨においても問題な く終点検出ができ、 また被研磨面にスクラツチは観測されなかった。
(2) パターンなし銅膜付きウェハの研磨試験
上記 「1. 化学機械研磨パッドの製造」 と同様にして製造した化学機械研磨パ ッドを用いて、 直径 12インチのパターンなし銅膜付きウェハを被研磨体とし、 研磨時間を 1分としたほかは上記 「（1) パターン付きウェハの研磨試験」 と同 様にして化学機械研磨を行った。
被研磨面につき、 実施例 1と同様にして研磨速度および面内均一性を計算した ところ、 それぞれ 1, 510AZ分および 2. 1%であった。
(3) 融着部強度の評価
研磨基体の原料組成物として上記で調製した研磨基体の原料組成物を用い、 第 一の架橋反応の条件を 160°C、 5分間としたほかは実施例 1と同様にして融着 部強度の評価を行った。
引張試験の試験片 10個はすべて研磨基体の素材の部分において破断し、 融着 部において破断した試験片はなかった。 実施例 3
I. 化学機械研磨パッドの製造
(1) 研磨基体の製造
実施例 1と同様にして研磨基体の原料組成物を調製した。 この原料組成物を、 中心から 200mmの位置を中心として貫通孔を形成させるような凸部を有する 金型を用いて 160°Cにて 7分間架橋反応させることにより、 直径 790mm、 厚さ 3. 2 mmの孔を有する成形体を得た。 この成形体の有する孔は、 中心から 195 mmのところを中心として、 長径が半径方向と平行に 100mm、 短径が 接線方向と平行に 50mmの楕円形状であった。
(2) 透光性部材の原料組成物の調製
実施例 1におけるのと同様にして、 透光性部材の原料組成物を得た。
(3) パッド概形の製造
金型として上記 （1) で使用したのとは別の凸部を有していない金型を用い、 上記 （1) で製造した成形体および上記 （2) で得た透光性部材の原料組成物を 用い、 金属ブロックとして研磨基体の下面から 0. 7 mmのところまでは長径が 半径方向と平行に 80mm、 短径が接線方向と平行に 30mmであり、 0. 7m mより上面 （研磨基体の下面から 2. 4mmの高さ） までは長径が半径方向と平 行に 60 mm、 短径が接線方向と平行に 20 mmであり、 両者の中心軸が同軸上 にあり、 厚さが 2. 4mmである金属ブロックを用いた以外は実施例 1における のと同様にして、 直径 790mm、 厚さ 3. 2 mmの円柱状であり、 透光性部材 が融着された成形体を得た。 次いで、 実施例 1におけるのと同様にしてサンドべ 一パー研削を行うことにより、 その下面に楕円形状の凹部 （その断面形状は、 矩 形の上にさらに小さい矩形を重ねた二段階形状である。） を有するパッド概形を 製造した。
(4) 化学機械研磨パッドの製造
上記で製造したパッド概形を、 実施例 1の 「（4) 化学機械研磨パッドの製 造」 と同様に切削加工機の定盤上に吸引固定して同心円状の溝群を形成し、 厚さ 2. 5 mmの化学機械研磨パッドを製造した。 この研磨パッドが有する透光性部 材の研磨面側のうち、 透光性部材の中心を中心として、 長径が半径方向と平行に 50mmであり、 短径が接線方向と平行に 15 mmである略楕円状の区域には溝 が形成されなかった。
上記で製造した化学機械研磨パッドにっき、 実施例 1と同様にして透光性部材 の下面および研磨面の溝内部の表面粗さを測定したところ、 それぞれ 1. 9 m および 2. であった。 また、 透光性部材のうち、 溝が形成されていない区 域につき、 実施例 1と同様にして波長 650 nmにおける透過率を測定したとこ ろ、 5回の平均透過率は 21 %であった。
I I. 化学機械研磨パッドの評価
(1) パターン付きウェハの研磨試験
上記で製造した化学機械研磨パッドを用いて、 実施例 2と同様にして連続して 20枚の SEMATECH— 754を研磨した。 すべての研磨において問題なく 終点検出ができ、 また被研磨面にスクラッチは観測されなかつた。 (2) 上記と同様にして製造した化学機械研磨パッドを用いたほかは、 実施例 2 と同様にして直径 12インチのパターンなし銅膜付きウェハを研磨したところ、 研磨速度は 1, 40 OA/分であり、 面内均一性は 2. 5%であった。 実施例 4
1. 化学機械研磨パッドの製造
( 1 ) 透光性材料の原料組成物の調製
1， 2—ポリブタジエン （J SR (株） 製、 品名 「J SR RB 830j) 9 5体積％および —シクロデキストリン （(株） 横浜国際バイオ研究所製、 品名 「デキシーパール — 100」） 5体積％を 160°Cに加熱したルーダーにて混 練した。 その後、 パークミル D— 40 (商品名、 日本油脂 （株） 製、 ジクミルパ 一オキサイドを 40重量％含有する。） を 1， 2—ポリブタジエン 100重量部 に対して 0. 9重量部 （純ジクミルパ一オキサイドに換算して 0. 36重量部に 相当する。） 添加してさらに混練することにより、 透光性材料の原料組成物を得 た。
(2) パッド概形の製造
円柱状のキヤビティーを有し、 その下型上に、 中心から 200mmのところを 中心として半径と平行な方向に長さ 80mm、 接線と平行な方向に幅 60mm、 厚さ 1. 5 mmの矩形の凸部を有する金型のキヤビティ一に上記 （1) で調製し た透光性材料の原料組成物を充填した。 その後、 180°Cで 10分間架橋反応さ せることにより、 直径 790mm、 厚さ 3. 2 mmの円柱状であり、 全体に透明 性があり、 その下面に開口する凹部を有する成形体を得た。 次いで、 実施例 1に おけるのと同様にしてサンドペーパー研削を行うことにより、 その下面に矩形の 凹部 （その断面形状は矩形である。） を有するパッド概形を製造した。
(3) 化学機械研磨パッドの製造
上記で製造したパッド概形を、 実施例 1の 「（4) 化学機械研磨パッドの製 造」 と同様に切削加工機の定盤上に吸引固定して同心円状の溝群を形成し、 厚さ
2. 5 mmの化学機械研磨パッドを製造した。 この研磨パッドの研磨面の下面凹 部に対応する領域 （透光性領域） のうち、 該領域の中心を中心として、 長径が半 径方向と平行に 70mmであり、 短径が接線方向と平行に 40mmである略楕円 状の区域には溝が形成されなかった。
上記で製造した化学機械研磨パッドにっき、 実施例 1と同様にして透光性領域 の下面および研磨面の溝内部の表面粗さを測定したところ、 それぞれ 1. 6 am および 3. 2 mであった。 また、 透光性部材のうち、 溝が形成されていない区 域につき、 実施例 1と同様にして波長 650 nmにおける透過率を測定したとこ ろ、 5回の平均透過率は 25%であった。
I I. 化学機械研磨パッドの評価
(1) パターン付きウェハの研磨試験
上記で製造した化学機械研磨パッドを用いて、 実施例 2と同様にして連続して 20枚の SEMATECH— 754を研磨した。 すべての研磨において問題なく 終点検出ができ、 また被研磨面にスクラツチは観測されなかった。
(2) パターンなし銅膜付きウェハの研磨試験
上記と同様にして製造した化学機械研磨パッドを用いたほかは、 実施例 2と同 様にして直径 12インチのパターンなし銅膜付きウェハを研磨したところ、 研磨 速度は 1, 25 OA/分であり、 面内均一性は 3. 2%であった。 実施例 5
I. 化学機械研磨パッドの製造
(1) パッド概形の製造
パッド概形の製造において、 金型として、 下型の中心から 200mmの位置を 中心として長径が半径と平行な方向に 80mm、 短径が接線と平行な方向に 60 mm, 高さが 1. 5 mmの凸部を有する金型を用いたほかは実施例 4と同様にし て実施し、 直径 790mm、 厚さ 3. 2 mmの円柱状であり、 全体に透明性があ り、 その下面に開口する凹部を有する成形体を得た。 次いで、 実施例 1における のと同様にしてサンドペーパー研削を行うことにより成形体を得た。 さらに、 加 藤機械 （株） 製の切削加工機のエンドミルを用いて成形体の下面の凹部の開口部 の周りに、 開口部の中心を中心として長径が半径方向と平行に 110mmであり、 短径が接線方向と平行に 8 Ommであり、 深さが 0. 3 mmである楕円形状の凹 部 （その断面形状は矩形の上にさらに小さい矩形を重ねた二段階形状である。） を形成してパッド概形を製造した。
(2) 研磨パッドの製造
上記で製造したパッド概形を、 実施例 1の 「（4) 化学機械研磨パッドの製 造」 と同様に切削加工機の定盤上に吸引固定して同心円状の溝群を形成し、 厚さ 2. 5 mmの化学機械研磨パッドを製造した。 この研磨パッドの研磨面の下面凹 部に対応する領域 （透光性領域） のうち、 該領域の中心を中心として、 長径が半 径方向と平行に 70 mmであり、 短径が接線方向と平行に 40 mmである略楕円 状の区域には溝が形成されなかった。
上記で製造した化学機械研磨パッドにっき、 実施例 1と同様にして透光性領域 の下面および研磨面の溝内部の表面粗さを測定したところ、 それぞれ 1. 9 urn および 3. 5 /mであった。 また、 透光性部材のうち、 溝が形成されていない区 域につき、 実施例 1と同様にして波長 65 Onmにおける透過率を測定したとこ ろ、 5回の平均透過率は 29%であった。
I I. 化学機械研磨パッドの評価
(1) パターン付きウェハの研磨試験
上記で製造した化学機械研磨パッドを用いて、 実施例 2と同様にして連続して 20枚の SEM AT EC H— 754を研磨した。 すべての研磨において問題なく 終点検出ができ、 また被研磨面にスクラッチは観測されなかった。
(2) 上記と同様にして製造した化学機械研磨パッドを用いたほかは、 実施例 2 と同様にして直径 12インチのパターンなし銅膜付きウェハを研磨したところ、 研磨速度は 1， 820AZ分であり、 面内均一性は 2. 9%であった。 実施例 6
I. 化学機械研磨パッドの製造
(1) 研磨基体の製造 実施例 1と同様にして研磨基体の原料組成物を調製し、 これをプレス金型内で
1 6 0 °Cで 7分間架橋反応することにより直径 790 mm、 厚さ 3. 2 mmの成 形体を得た。 次いで （株） 加藤機械製のエンドミルを用い、 この成形体の中心か ら 1 0 5mmのところを中心として、 半径方向の長さ 58mm、 接線方向に平行 な方向における長さ 22mmの矩形の貫通孔を形成し、 孔を有する研磨基体を製 造した。
(2) 透光性部材の原料組成物の調製
実施例 1におけるのと同様にして、 透光性部材の原料組成物を得た。
(3) パッド概形の製造
上記 （1) で製造した研磨基体をプレス金型内に再びセットし、 研磨基体の孔 部に上記 （2) で調製した透光性部材の原料組成物を充填した後に、 孔部の残余 の空間に孔部とほぼ同じ平面形状および大きさで厚さが 1. 5mmの金属プロッ クを入れ、 1 80°Cで 1 0分間架橋反応させることにより、 直径 790mm、 厚 さ 3. 2mmの円柱状であり、 透光性部材が融着され、 下面に凹部を有する成形 体を得た。
その後、 実施例 1におけるのと同様にしてサンドペーパーによる研削を行い、 直径が 7 9 0mm、 厚さが 2. 5 mmであり、 その下面に矩形の凹部 （その断面 形状は矩形である。） を有するパッド概形を製造した。
(4) 化学機械研磨パッドの製造
上記で製造したパッド概形を、 実施例 1の 「（4) 化学機械研磨パッドの製 造」 と同様に切削加工機の定盤上に吸引固定して同心円状の溝群を形成すること により、 直径 508mm、 厚さ 2. 5 mmの化学機械研磨パッドを製造した。 こ の研磨パッドが有する透光性部材の研磨面側のうち、 透光性部材の中心を中心と して、 長径が半径方向と平行に 50mmであり、 短径が接線方向と平行に 1 0m mである略楕円状の区域には溝が形成されなかつた。
上記で製造した化学機械研磨パッドにっき、 実施例 1と同様にして透光性部材 の下面および研磨面の溝内部の表面粗さを測定したところ、 それぞれ 1. 2 iim および 6. 2 mであった。 また、 実施例 1と同様にして透光性部材のうち溝 形成されていない区域について波長 650 nmにおける透過率を測定したところ、 5回の平均透過率は 15%であった。
I I. 化学機械研磨パッドの評価
(1) パターン付きウェハの研磨試験
上記で製造した化学機械研磨パッドを用いて、 実施例 1と同様にして連続して 20枚のSEMATECH—854を研磨した。 すべての研磨において問題なく 終点検出ができ、 また被研磨面にスクラッチは観測されなかつた。
(2) パターンなし銅膜付きウェハの研磨試験
上記 「1. 化学機械研磨パッドの製造」 と同様にして製造した化学機械研磨パ ッドを用いて、 実施例 1におけるのと同様にして直径 8インチのパターンなし銅 膜付きウェハの研磨試験を行ったところ、 研磨速度は 1， 180 AZ分であり、 面内均一性は 1. 12 %であった。 実施例 7
I. 化学機械研磨パッドの製造
(1) 研磨基体の製造
実施例 2と同様にして研磨基体の原料組成物を調製した。 この原料組成物を中 心から 200mmの位置に貫通穴が形成されるように凸部を形成した金型を用い て 160°C、 5分間架橋反応させることにより、 直径 790mm、 厚さ 3. 2m mの成形体を得た。 この成形体は、 中心から 195mmのところを中心として、 長径が半径方向と平行に 58 mmであり、 短径が接線方向と平行に 22 mmであ る楕円形状の孔を有していた。
(2) 透光性部材の原料組成物の調製
実施例 1におけるのと同様にして、 透光性部材の原料組成物を得た。
(3) パッド概形の製造
上記で得た研磨基体および透光性部材の原料組成物を使用して実施例 6におけ るのと同様にして直径 790mm、 厚さ 3. 2 mmの円柱状であり、 透光性部材 が融着され、 下面に凹部を有する成形体を得た。 次いで、 実施例 1におけるのと 同様にしてサンドペーパーによる研削を行った。
さらに、 加藤機械 （株） 製の切削加工機のエンドミルを用いて成形体の下面 (非研磨面となる面） への凹部の開口部 （透光性部材に相当する領域） の周りに、 開口部の中心を中心として長径が半径方向と平行に 8 0 mmであり、 短径が接線 方向と平行に 3 0 mmであり、 深さが 0 . 6 mmである楕円形状の凹部を形成し、 パッド概形を得た。 このパッド概形の下面凹部は楕円形状であり、 その断面形状 は矩形の上にさらに矩形を重ねた二段階形状であった。
( 4 ) 化学機械研磨パッドの製造
上記で製造したパッド概形を、 実施例 1の 「（4 ) 化学機械研磨パッドの製 造」 と同様に切削加工機の定盤上に吸引固定して同心円状の溝群を形成し、 直径 7 9 0 mm、 厚さ 2 . 5 mmの化学機械研磨パッドを製造した。 この研磨パッド の研磨面のうち、 透光性部材の中心を中心として、 長径が半径方向と平行に 6 0 mmであり、 短径が接線方向と平行に 1 5 mmである略楕円状の区域には溝が形 成されなかった。 この溝が形成されなかった区域は、 研磨基体の一部にも及んで いた。
上記で製造した化学機械研磨パッドにっき、 実施例 1と同様にして透光性部材 の下面および研磨面の溝内部の表面粗さを測定したところ、 それぞれ 1 . 2 urn および 6 . 2 zmであった。 また、 透光性部材のうち、 溝が形成されていない区 域につき、 実施例 1と同様にして波長 6 5 0 nmにおける透過率を測定したとこ ろ、 5回の平均透過率は 1 5 %であった。
I I . 化学機械研磨パッドの評価
( 1 ) パターン付きウェハの研磨試験
上記で製造した化学機械研磨パッドを用いて、 実施例 2と同様にして連続して 2 0枚の S EMAT E C H— 7 5 4を研磨した。 すべての研磨において問題なく 終点検出ができ、 また被研磨面にスクラッチは観測されなかった。
( 2 ) パターンなし銅膜付きウェハの研磨試験
上記と同様にして製造した化学機械研磨パッドを用いたほかは、 実施例 2と同 様にして直径 1 2インチのパターンなし銅膜付きウェハを研磨したところ、 研磨 速度は 1, 500 AZ分であり、 面内均一性は 2 8%であった。 実施例 8
I. 化学機械研磨パッドの製造
(1) 研磨基体の製造
実施例 1と同様にして研磨基体の原料組成物を調製した。 この原料組成物を、 中心から 200mmの位置を中心として長径が半径方向と平行に 80mmであり、 短径が接線方向と平行に 30 mmであり、 高さが 0. 7mmである楕円柱状の第 一段目の凸部 （第一凸部） を有し、 この第一段目の凸部上にさらに第一凸部の上 部楕円の中心を中心として長径が半径方向と平行に 58 mmであり、 短径が接線 方向と平行に 22 mmであり、 高さが 2. 5 mmである楕円柱状の第二段目の凸 部 （第二凸部） を有するプレス金型 （第一凸部と第二凸部の両方により貫通孔が 形成される。） に充填して、 160 で 5分間架橋反応させ、 直径 790mm、 厚さ 3. 2mmであり、 中心から 195mmのところを中心に、 貫通孔を有する 研磨基体を得た。 この研磨基体の貫通孔の形状は、 上面から 2. 5 mmに至るま では長径が半径方向と平行に 58 mm、 短径が接線方向と平行に 22 mmの楕円 柱であり、 2. 5 mmの地点から下面に至るまでは長径が半径方向と平行に 80 mm、 短径が接線方向と平行に 30 mmの楕円柱であり、 両楕円柱の中心軸は同 軸上にあった。
(2) 透光性部材の原料組成物の調製
実施例 1におけるのと同様にして、 透光性部材の原料組成物を得た。
(3) パッド概形の製造
金型として上記 （1) で使用したのとは別の凸部を形成していない金型を用い、 上記 （1) で製造した成形体を下面を上にしてセットし、 金属ブロックとして研 磨基体の下面から 1. 5mmのところまでの孔の形状と契合するものを用いたほ かは実施例 1におけるのと同様にして直径 790mm、 厚さ 3. 2 mmの円柱状 であり、 透光性部材が融着され、 下面に凹部を有する成形体を得た。 次いで、 実 施例 1におけるのと同様にしてサンドペーパー研削を行うことにより、 その下面 に楕円形状の凹部 （その断面形状は矩形の上にさらに矩形を重ねた二段階形状で ある。） を有するパッド概形を製造した。
(4) 化学機械研磨パッドの製造
上記で製造したパッド概形を、 実施例 1の 「（4) 化学機械研磨パッドの製 造」 と同様に切削加工機の定盤上に吸引固定して同心円状の溝群を形成し、 厚さ
2. 5 mmの化学機械研磨パッドを製造した。 この研磨パッドが有する透光性部 材の研磨面側のうち、 透光性部材の中心を中心として、 長径が半径方向と平行に 60mmであり、 短径が接線方向と平行に 15 mmである略楕円状の区域には溝 が形成されなかった。
上記で製造した化学機械研磨パッドにっき、 実施例 1と同様にして透光性部材 の下面および研磨面の溝内部の表面粗さを測定したところ、 それぞれ 1. 2 rn および 6. 2 mであった。 また、 透光性部材のうち、 溝が形成されていない区 域につき、 実施例 1と同様にして波長 650 nmにおける透過率を測定したとこ ろ、 5回の平均透過率は 15%であった。
I I. 化学機械研磨パッドの評価
(1) パターン付きウェハの研磨試験
上記で製造した化学機械研磨パッドを用いて、 実施例 2と同様にして連続して 20枚の SEMATECH— 754を研磨した。 すべての研磨において問題なく 終点検出ができ、 また被研磨面にスクラッチは観測されなかつた。
(2) パターンなし銅膜付きウェハの研磨試験
上記と同様にして製造した化学機械研磨パッドを用いたほかは、 実施例 2と同 様にして直径 12インチのパターンなし銅膜付きウェハを研磨したところ、 研磨 速度は 1, 410AZ分であり、 面内均一性は 1. 20%であった。 実施例 9
I. 化学機械研磨パッドの製造
(1) 水溶性粒子の表面処理
^ーシクロデキストリン （(株)横浜国際バイオ研究所製、 品名 「デキシパール /3— 100」、 平均粒径 20 m) 100重量部を混合ミキサー （力ヮタ（株)製 「スーパーミキサー SMZ— 3 S PJ) 中に入れ、 400 r pmで攪拌しながら、 噴霧スプレーを用いァ―ァミノプロピルトリエトキシシラン （GE東芝シリコー ン (株） より入手、 品名 「A— 1100」） 0. 5重量部を 5分間に亘り噴霧しな がら混合し、 さらに 2分間 400 r p mで攪拌を続けた。 その後、 取り出した粒 子を 130 °Cに設定された真空乾燥機中で粒子の水分含有率が 5， 000 p pm 以下になるまで加熱乾燥を行い、 粒子表面をシランカツプリング剤で処理した /3 ーシクロデキストリンを得た。
(2) 透光性部材の製造
プレボリマー （ュニロイヤルケミカ レネ土製、 品名 「バイブラセン B 670」 1 00重量部を容器中に仕込み 80°Cで攪拌しながら、 上記 (1) で得られた表面 をシラン力ップリング剤で処理した β一シクロデキストリン 3重量部を加え、 さ らにトリメチロールプロパン 10. 8重量部を加えて 3分間攪拌して、 透光性部 材の原料組成物を得た。
18 OmmX 18 Omm、 厚さ 3 mmの直方体型の空洞を有する金型内に上 記混合物を注入し、 110T：、 30分間保持して反応を行った後、 脱型した。 そ の後、 打ち抜き機を用いて長さ 15 Omm、 幅 12 Omm, 厚さ 3 mmの透光性 部材を製造した。
(3) 研磨基体の原料組成物の調製
4, 4， 一ジフエニルメタンジイソシァネート （住化バイエルウレタン（株)製、 品名 「スミジュール 44 S」) 58重量部を反応容器中に仕込み、 60°Cで攪拌 しながら分子の両末端に 2個の水酸基を有する数平均分子量 650のポリテトラ メチレングリコール （三菱化学 （株） 製、 品名 「PTMG650」） 5. 1重量 部および数平均分子量 250のポリテトラメチレングリコール （三菱化学 (株)製、 品名 「PTMG250」） 17. 3重量部を加え、 攪拌しながら 90 °Cで 2時間 保温して反応させ、 その後冷却して末端イソシァネ一トプレポリマーを得た。 こ の末端イソシァネートプレボリマーには 21重量％の未反応の 4, 4' —ジフエ ニルメ夕ンジィソシァネ一トが含まれており、 残りの 79重量％が両末端ィソシ ァネ一トプレボリマ一である混合物であつた。
上記で得られた末端イソシァネートプレボリマ一 80. 4重量部を攪拌容器に 入れて 90°Cに保温し、 200 r pmで攪拌しながら、 これに上記 （1) で得ら れた表面をシラン力ップリング剤で処理した 3—シクロデキストリン 14. 5重 量部を加え、 1時間混合分散した後に減圧脱泡して、 表面をシランカップリング 剤で処理した ;6—シクロデキストリンが分散された末端ィソシァネ一卜プレボリ マ一を得た。
末端に 2個の水酸基を有する 1， 4—ビス （]8—ヒドロキシエトキシ） ベンゼ ン (三井化学ファイン (株） 製、 品名 「BHEB」） 12. 6重量部を攪拌容器 中 120でで 2時間加温して融解した後、 3個の水酸基を有するトリメチロ ル プロパン （BASFジャパン （株） 製、 品名 「TMP」） 7重量部を攪拌しなが ら加え、 10分間混合溶解することにより、 鎖延長剤の混合物を得た。
さらに上記で得られた表面をシランカップリング剤で処理した |S—シクロデキ ストリンが分散された末端イソシァネートプレボリマ一 94. 9重量部を、 アジ 夕一 （AJ I TER、 登録商標） 混合機中で 90 Cに加温および攪拌しながら、 上記で得られた鎖延長剤の混合物 19. 6重量部を 120 °Cに加温して加え、 1 分間混合することにより、 研磨基体の原料組成物を得た。
(4) パッド概形の製造
円柱状のキヤビティーを有する金型内に、 中心から 190mmの位置を中心と して透光性部材の長径方向が半径方向と平行になるように置いた。 金型のキヤビ ティーの残余の部分に上記 （3) で調製した研磨基体の原料組成物を充填し、 1 10°Cにて 30分間保持してポリウレタン化反応を行い脱型した。 さらにギヤ一 オーブン中 110°Cで 16時間ポストキュアを行い、 直径 790mm、 厚さ 3 m mであり、 透光性部材が融着されたパッド概形を得た。 このパッド概形全体に対 する水溶性粒子の体積分率すなわちポリウレタンマトリックスと水溶性粒子との 合計体積に対する水溶性粒子の体積分率は 10 %であった。
さらに、 加藤機械 （株） 製の切削加工機のエンドミルを用いて成形体の下面 (非研磨面となる面） の透光性部材の中心点を中心として、 長径が半径方向と平 行に 120mmであり、 短径が接線方向と平行に 90mmであり、 深さが 2. 0 mmである矩形の凹部 （その断面形状は矩形である。） を形成し、 パッド概形を 得た。
(5) 研磨パッドの製造
上記で製造したパッド概形にっき、 実施例 1と同様にして、 サンドペーパーに より厚さを 2. 3mmに調整し、 切削加工機の定盤上に吸引固定して同心円状の 溝群を形成することにより、 化学機械研磨パッドを製造した。 この研磨パッドの 研磨面の下面凹部に対応する領域 （透光性領域） のうち、 該領域の中心を中心と して、 長径が半径方向と平行に 100mmであり、 短径が接線方向と平行に 70 mmである略楕円状の区域には溝が形成されなかつた。
上記で製造した化学機械研磨パッドにっき、 実施例 1と同様にして透光性領域 の下面および研磨面の溝内部の表面粗さを測定したところ、 それぞれ 2. 3 rn および 3. 4 mであった。 また、 透光性部材のうち、 溝が形成されていない区 域につき、 実施例 1と同様にして波長 650 nmにおける透過率を測定したとこ ろ、 5回の平均透過率は 19%であった。
I I . 化学機械研磨パッドの評価
(1) パターン付きウェハの研磨試験
上記で製造した化学機械研磨パッドを用いて、 実施例 2と同様にして連続して 20枚の SEMATECH— 754を研磨した。 すべての研磨において問題なく 終点検出ができ、 また被研磨面にスクラッチは観測されなかった。
(2) パターンなし銅膜付きウェハの研磨試験
上記と同様にして製造した化学機械研磨パッドを用いたほかは、 実施例 2と同 様にして直径 12インチのパターンなし銅膜付きウェハを研磨したところ、 研磨 速度は 1， 300 AZ分であり、 面内均一性は 2. 5 %であった。 実施例 10
I. 化学機械研磨パッドの製造
(1) 透光性部材の製造 実施例 9におけるのと同様にして、 透光性部材の原料組成物を得た。
18 Ommx 18 Omm、 厚さ 3 mmの直方体型の空洞を有する金型内に上 記混合物を注入し、 110°C、 30分間保持して反応を行った後、 脱型した。 そ の後、 打ち抜き機を用いて長さ 5 Omm、 幅 2 Omm、 厚さ 1. 5 mmの透光性 部剤を製造した。
(2) 研磨基体の原料組成物の調製
実施例 9におけるのと同様にして、 研磨基体の原料組成物を得た。
(3) 化学機械研磨パッドの製造
円柱状のキヤビティーを有する金型内に、 中心から 19 Ommの位置を中心と して透光性部材の短径方向が接線方向と平行になるように置き、 平面形状が透光 性部材と同じであり厚さが 1. 5 mmである金属プロックを透光性部材上に重ね て置いた。 金型のキヤビティーの残余の部分に上記 （2) で調製した研磨基体の 原料組成物を充填し、 110°Cにて 30分間保持してポリウレタン化反応を行い 脱型した。 さらにギヤ一オーブン中 110°Cで 16時間ポストキュアを行い、 直 径 790mm、 厚さ 3mmであり、 透光性部材が融着され、 下面に矩形の凹部 (その断面形状は矩形である。） を有するパッド概形を得た。 このパッド概形全 体に対する水溶性粒子の体積分率すなわちポリゥレタンマトリックスと水溶性粒 子との合計体積に対する水溶性粒子の体積分率は 10 %であった。
その後、 実施例 1と同様にして上記で得たパッド概形を切削加工機の定盤上に 吸引固定して同心円状の溝群を形成することにより、 化学機械研磨パッドを製造 した。 この研磨パッドが有する透光性部材の研磨面側のうち、 透光性部材の中心 を中心として、 長径が半径方向と平行に 5 Ommであり、 短径が接線方向と平行 に 2 Ommである略楕円状の区域には溝が形成されなかった。
上記で製造した化学機械研磨パッドの透光性部材のうち、 溝が形成されていな い区域につき、 実施例 1と同様にして波長 650 nmにおける透過率を測定した ところ、 5回の平均透過率は 20%であった。
I I. 化学機械研磨パッドの評価
(1) パターン付きウェハの研磨試験 上記で製造した化学機械研磨パッドを用いて、 実施例 2と同様にして連続して 20枚の SEMATECH— 754を研磨した。 すべての研磨において問題なく 終点検出ができ、 また被研磨面にスクラッチは観測されなかった。
(2) パターンなし銅膜付きウェハの研磨試験
上記と同様にして製造した化学機械研磨パッドを用いたほかは、 実施例 2と同 様にして直径 12インチのパターンなし銅膜付きウェハを研磨したところ、 研磨 速度は 1， 200 AZ分であり、 面内均一性は 1. 05 %であった。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 研磨面となるべき面およびそれの裏面である非研磨面となるべき面を有し、 非研磨面となるべき面はその面に開口する凹部を有し、 そして該凹部は底面を有 するパッド概形を形成し、
該パッド概形を切削加工機の定盤上に吸引固定して切削加工により研磨面となる べき面に溝または溝群を形成することを特徴とする、 化学機械研磨パッドの製造 方法。
2 . 上記凹部の深さが、 研磨面となるべき面に形成される溝または溝群の深さと 同じであるかこれよりも深いことを特徴とする、 請求項 1に記載の化学機械研磨 パッドの製造方法。
3 . 上記凹部の非研磨面となるべき面への開口部が、 該凹部の底面と同じ大きさ である、 請求項 1に記載の化学機械研磨パッドの製造方法。
4. 上記凹部の非研磨面となるべき面への開口部が、 該凹部の底面よりも大きい ものである、 請求項 1に記載の化学機械研磨パッドの製造方法。
5 . 少なくとも上記凹部の底面の領域が、 研磨面となるべき面から該凹部の底面 に光学的に通じる透光性領域であることを特徴とする、 請求項 1に記載の化学機 械研磨パッドの製造方法。
6 . 透光性領域を構成する透光性材料が、 非水溶性マトリックス材とこれに分散 した水溶性粒子とから構成されていることを特徴とする、 請求項 5に記載の化学 機械研磨パッドの製造方法。 .
7 . 請求項 5に記載の方法により化学機械研磨パッドを製造する工程と、 該化学機械研磨パッドを用いて被研磨体を化学機械的に研磨する工程と、 研磨終点を光学的に検出する工程と、
を含むことを特徵とする、 被研磨体の加工方法。
8 . 請求項 1に記載の方法により化学機械研磨パッドを製造する工程と、 該化学機械研磨パッドを用いて被研磨体を化学機械的に研磨する工程と、 渦電流により生じた磁束の変化により研磨終点を検出する工程と、 を含むことを特徴とする、 被研磨体の加工方法。
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