WO2011046017A1 - 研磨パッド - Google Patents

研磨パッド Download PDF

Info

Publication number
WO2011046017A1
WO2011046017A1 PCT/JP2010/066843 JP2010066843W WO2011046017A1 WO 2011046017 A1 WO2011046017 A1 WO 2011046017A1 JP 2010066843 W JP2010066843 W JP 2010066843W WO 2011046017 A1 WO2011046017 A1 WO 2011046017A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polishing
polishing pad
dtex
abrasive grains
polished
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/066843
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
片山隆
渡邊哲哉
後藤幸生
加藤晋哉
矢島利康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Maruishi Sangyo Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Maruishi Sangyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd, Maruishi Sangyo Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to KR1020127010969A priority Critical patent/KR101698633B1/ko
Priority to JP2011536089A priority patent/JP5602752B2/ja
Priority to CN201080046556.4A priority patent/CN102596506B/zh
Publication of WO2011046017A1 publication Critical patent/WO2011046017A1/ja
Priority to US13/444,376 priority patent/US8430719B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0428—Apparatus for mechanical treatment or grinding or cutting
    • 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
    • B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
    • 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
    • B24D11/005—Making abrasive webs
    • B24D11/006—Making abrasive webs without embedded abrasive particles
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D13/00—Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft
    • D03D13/008—Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft characterised by weave density or surface weight

Definitions

  • the present invention relates to a polishing pad characterized in that the surface to be polished is a woven fabric made of high-strength organic fibers, and more particularly to a polishing pad suitable for wrapping and polishing semiconductor materials and metals.
  • Single crystal silicon wafers have been mainly used as semiconductor substrates, but silicon wafers cannot be used as next generation semiconductor substrates such as LED-related and high-efficiency power devices.
  • high breakdown voltage improvement of reliability
  • low on-resistance low loss
  • Various compound semiconductors including SiC development of semiconductor devices using sapphire or ceramic substrates, Mass production is in progress.
  • SiC and GaN have a wider band gap than Si and can operate at high temperatures (Si is 175 ° C but SiC is 200 to 300 ° C), and its dielectric breakdown electrolysis strength is 10 times that of Si. Since it is higher and suitable for lowering resistance, it is expected to become mainstream in the near future in place of silicon.
  • high-hardness wafer substrates such as single crystal and polycrystalline materials (SiC, sapphire, etc.) are required to be highly planarized and have high surface quality.
  • the finishing is generally performed through several lapping steps and polishing steps (for example, lapping, rough polishing, intermediate polishing, finish polishing, etc.).
  • metals such as tin, copper, and iron are mainly used for lapping surface plates.
  • urethane, non-woven fabric, suede, etc. are used for the polishing pad, and fine diamond abrasive grains, colloidal silica abrasive grains, cerium sulfide abrasive grains, alumina-based abrasive grains, etc. Free abrasive grains are used.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 9-117855
  • the polishing pad polishes the object to be polished. It is disclosed that a groove is provided on the surface to be processed.
  • This document describes the use of foamed polyurethane as the hard layer of the polishing pad.
  • the polishing process for making a high-hardness wafer substrate highly flat and high-quality surface is very complicated, and the processing time for each polishing process is also long.
  • polishing rate cannot be increased and the productivity is low. .
  • the object of the present invention is to effectively cut a polished object such as a high-hardness wafer or metal, and to improve productivity, so that it has a cut-off resistance, wear resistance, and moderate affinity with loose abrasive grains. It is to provide an excellent polishing pad.
  • the present inventors have (1) free from a polishing pad made of a high-strength fiber having a specific strength and having a woven fabric having a specific cover factor as a polishing surface. When abrasive grains are applied, deterioration of the polishing pad due to these abrasive grains can be suppressed as much as possible. (2) Even when a high-hardness workpiece is polished, the polishing pad including such a woven fabric is free from loosening. When used in combination with abrasive grains, it is possible to increase the polishing rate, ensure high flatness and high surface quality, and (3) such a polishing pad is necessary for conventional lapping. The present inventors have found that seasoning time can be shortened and have completed the present invention. *
  • the present invention is a polishing pad for polishing in combination with loose abrasive grains, and the polishing pad is made of a high strength organic fiber having a tensile strength of 15 cN / dtex or more on the surface to be polished.
  • a woven fabric is provided, and the woven fabric has a cover factor K represented by the following formula 1 in the range of 700 to 4000.
  • N1 density of warp yarns (inch / inch)
  • N2 Weft density (lines / inch)
  • T1 Total fineness of warp (dtex)
  • T2 Total fineness of the weft (dtex)
  • the high-strength organic fiber may have, for example, an elastic modulus of 300 cN / dtex or more.
  • the high-strength organic fiber may have a single fiber fineness of about 0.3 to 15 dtex and a total fineness of about 3 to 3,000 dtex.
  • a wholly aromatic polyester fiber is preferably used as such a high-strength organic fiber.
  • the polishing pad can be used in a wide range of polishing methods, and may be used in, for example, a polishing pad, a lapping method, an MCP method, or a CMP method.
  • the present invention includes a polishing apparatus including the polishing pad, and the polishing apparatus includes: A polishing pad; A carrier for holding the polishing object and bringing the polishing object and the polishing pad into contact with each other; Free abrasive grains supplied to the polishing surface between the polishing pad and the polishing object,
  • the polishing pad is the above-described polishing pad, and the polishing pad and the object to be polished move relative to each other with free abrasive grains interposed.
  • the present invention also includes a method of using a polishing pad for polishing a polishing object, Contacting the polishing pad with the object to be polished; Providing loose abrasive grains between the polishing pad and the object to be polished,
  • the polishing pad is the above-described polishing pad, and the polishing pad and the object to be polished move relative to each other with free abrasive grains interposed.
  • polishing pad of the present invention it is possible to improve the polishing rate in high hardness semiconductor materials and precision metal processing, and to make the surface to be polished highly flat and have high surface quality.
  • the polishing pad of the present invention has high polishing efficiency, it can be used for a wide range of polishing processes, and the number of polishing processes can be reduced.
  • the polishing pad of the present invention can not only improve the durability of the polishing pad itself, but can also shorten the seasoning time in lapping.
  • polishing pad of the present invention it is possible to perform good polishing without highly managing the flatness of the surface plate in the polishing apparatus.
  • the polishing pad of the present invention is used together with loose abrasive grains to polish a surface to be polished, and is provided with a fabric made of high-strength organic fibers on the surface for polishing the object to be polished.
  • the tensile strength of the high strength organic fiber needs to be 15 cN / dtex or more, preferably 18 cN / dtex or more, more preferably 20 cN / d. dtex or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is often 100 cN / dtex or less.
  • the polishing pad obtained using the organic fiber having a strength of less than 15 cN / dtex may not be polished because the fiber is cut during use in the polishing process.
  • the elastic modulus of the high strength organic fiber may be, for example, 300 cN / dtex or more (for example, about 350 to 2000 cN / dtex), preferably 400 cN. / Dtex or more (for example, about 450 to 1800 cN / dtex).
  • the high-strength organic fiber in the present invention is not particularly limited as long as the tensile strength is within the range specified in the present invention.
  • a wholly aromatic polyamide fiber, a wholly aromatic polyester fiber, and an ultrahigh molecular weight polyethylene fiber examples thereof include fibers, polyvinyl alcohol fibers and heterocyclic aromatic fibers. These fibers may be single fibers or bicomponent or more composite fibers. In addition, yarns formed from different fibers can be used in combination at the fabric stage.
  • the wholly aromatic polyamide fiber for example, para polyamide fiber (trade name: Kevlar, Twaron, Technora); as the wholly aromatic polyester fiber, polyarylate fiber (trade name: Vectran) Beckley); As ultra-high molecular weight polyethylene fiber, for example, trade name, Dyneema, Spectra; As polyvinyl alcohol fiber, for example, trade name, vinylon, clalon; As heterocyclic aromatic fiber, polyparaphenylene Examples thereof include benzobisoxazole fibers (trade name: Zylon).
  • wholly aromatic polyester fibers and ultrahigh polymerization polyethylene fibers are preferable.
  • wholly aromatic polyester fibers are cut resistant, abrasion resistant, heat resistant and resistant. It is preferable because it is excellent in chemical properties and hardly deteriorates physically during polishing.
  • the single fiber fineness of the high strength organic fiber may be, for example, about 0.3 to 15 dtex, more preferably about 1 to 10 dtex, and particularly preferably about 3 to 8 dtex. If the single fiber fineness is too small, even if it is a high-strength fiber, the fiber may be cut by abrasive grains during polishing. Also, if the single fiber fineness is too large, the unevenness of the fabric when it is made into an abrasive cloth becomes too large, and not only the free abrasive grains can contact the object to be polished efficiently but also cannot be polished, and the processing waste can also be discharged efficiently. The polishing efficiency may be reduced.
  • the total fineness of the high-strength organic fiber in the present invention may be, for example, about 3 to 3,000 dtex, preferably about 5 to 1,500 dtex, and particularly preferably about 25 to 1,000 dtex. If the total fineness is too small, weaving properties in manufacturing the polishing cloth become difficult, and not only the cost becomes very high, but also a high-quality polishing cloth may not be obtained. In addition, since the quality of the woven fabric has a great influence on the abrasiveness, the incorporation of debris, fluff and the like at the time of weaving is a defect and cannot be used.
  • the polishing pad of the present invention is often used at a high pressure in order to increase the polishing efficiency. Accordingly, knitted fabrics and nonwoven fabrics cannot be used because they may be distorted or peeled off during polishing. Further, the polishing pad of the present invention can perform good polishing without performing fine processing (for example, formation of holes for holding abrasive grains) on the fiber itself.
  • the woven structure of the fabric used in the present invention is not particularly limited. Various woven fabrics such as plain weave, satin weave, twill weave or double weave can be used. Further, it may be a woven fabric in which several kinds of different fibers are combined, such as a two-color weave.
  • the fabric used in the present invention is a fabric having a cover factor K represented by the formula 1 in the range of 700 to 4000.
  • the cover factor K is preferably 800 to 3000, more preferably 1000 to 2500.
  • the cover factor K is preferably 2500 to 4000, more preferably 3000 to 3800.
  • N1 density of warp yarns (inch / inch)
  • N2 Weft density (lines / inch)
  • T1 Total fineness of warp (dtex)
  • T2 Total fineness of the weft (dtex)
  • the cover factor K is less than 700, the woven fabric may slip, or abrasive grains may enter the fiber bundle of the woven fabric during polishing, preventing effective polishing. Further, when the cover factor K exceeds 4000, not only is the density too high and weaving becomes difficult, but the fabric becomes too hard and the cushioning characteristic of the fabric polishing cloth is lowered, resulting in a high flatness and high quality surface. It may not be obtained.
  • polishing pad In plain weave, warps and wefts appear almost half way on the polished surface, and become a slightly harder polishing pad. Therefore, the distribution of loose abrasive grains tends to be uniform and the polishing rate can be increased, which is suitable for intermediate polishing. Since satin weave covers the surface, warp cover factor can be increased. For this reason, the polishing pad is dense and elastic, and is suitable for finish polishing.
  • the woven fabric used for the polishing cloth of the present invention may be subjected to a refining treatment after weaving. Moreover, hydrophilicity may be performed to enhance the affinity with the abrasive slurry, or a softening finish may be applied. Furthermore, compressing (for example, calendaring) the woven fabric is effective in smoothing the polished surface and increasing the polishing effect.
  • the polishing pad may be provided with various layers (such as a support layer) on the non-polishing surface.
  • various layers such as a support layer
  • a double-sided tape-like sheet for fixing to a surface plate, a cushion layer made of a PET sheet or a foamed sheet for enhancing handling, and the like may be provided.
  • an adhesive resin for fixing various layers may be provided.
  • the method of polishing is not limited as long as polishing is performed in combination with loose abrasive grains.
  • it is used in single-side polishing or double-side polishing by the lapping method or MCP (Mechano-Chemical Polishing) method, CMP method (Chemical Mechanical Polishing) May be.
  • the free abrasive grains fine diamond abrasive grains, colloidal silica abrasive grains, cerium oxide abrasive grains, and alumina-based abrasive grains can be used.
  • polycrystalline diamond abrasive grains are suitable for precision polishing because crystals break down during polishing and become fine abrasive grains.
  • the grain size of the abrasive grains can be selected from a wide range having an average particle diameter of about 1 nm to 100 ⁇ m depending on the purpose, and may be preferably 5 nm to 80 ⁇ m, more preferably 10 nm to 50 ⁇ m.
  • the abrasive grains are held between the fibers of the fabric, and by polishing with a high polishing rate while selecting appropriate abrasive grains, It is possible to create a polished surface quality suitable for the purpose.
  • the pad of the present invention improves the following management and pad startup work.
  • the polishing pad of the present invention does not require the flatness management of the lapping surface plate.
  • the initial startup work (hereinafter referred to as seasoning) of the pad can be shortened. It can be completed.
  • Such a short seasoning time is very advantageous as compared with a conventionally used polishing pad, and leads to higher work efficiency.
  • the present invention also includes a polishing apparatus incorporating the above-described polishing pad.
  • the polishing apparatus means any apparatus that can be applied to a lapping method, MCP (Mechano-Chemical polishing) method, single-side polishing, double-side polishing, CMP (Chemical Mechanical Polishing) method, or the like. To do.
  • a polishing apparatus 10 includes a surface plate 12 and a polishing pad 14 disposed on the surface plate 12.
  • the carrier 18 for holding the polishing target 16 for polishing and moving the polishing target 17 of the polishing target 16 in contact with the polishing surface 15 of the polishing pad 14 and the carrier 18.
  • the polishing apparatus 10 has a surface processed to be at least substantially flat, and a disk-shaped rotating surface plate 12 is freely rotated about the center of the disk as a rotation axis.
  • a polishing pad 14 is provided.
  • a polishing object 16 for polishing is held above the polishing pad 14 and the surface 17 to be polished of the polishing object 16 is brought into contact with the polishing surface 15 of the polishing pad 14 with a predetermined pressure. (Or pressed against the polishing pad with a predetermined pressure) and a carrier 18 for rotating and a spindle 20 for driving the carrier.
  • the polishing apparatus is provided with a supply nozzle 24 for supplying a liquid abrasive 22 between the object to be polished 16 and the polishing pad, and the abrasive 22 contains loose abrasive grains.
  • the supply nozzle 24 is connected to a tank (not shown) that stores the abrasive 22.
  • the method of use includes a step of supplying loose abrasive grains 22 to the polishing pad 14 and a step of pressing the object 16 to be polished against the polishing pad 14 with a predetermined pressure. And a step of rotating while applying, and the polishing surface 15 of the polishing pad 14 is provided with a fabric.
  • the polishing agent 22 containing loose abrasive grains is supplied from the supply nozzle 24 to the polishing pad, and the polishing object 16 is pressed to a predetermined pressure (for example, 0.05 to 0.5 kgf). / Cm 2 ) to rotate while pressing against the polishing pad 14 to polish the object 16 to be polished.
  • a predetermined pressure for example, 0.05 to 0.5 kgf). / Cm 2
  • polishing objects include (1) single crystal and polycrystalline materials such as SiC, sapphire, and various compound semiconductors, (2) materials such as quartz and various ceramics, and (3) metals such as Cu, SUS, and Ti. It can be used in all precision polishing and lapping processes that require high flatness, high-quality surface, and high-precision end surface for these polishing objects. Polishing efficiency can be increased.
  • Example 1 and Comparative Example 1 Using fully aromatic polyester fiber ("Vectran HT" manufactured by Kuraray Co., Ltd .: single fiber fineness 5.5 dtex, total fineness 560 dtex, strength 25 cN / dtex, elastic modulus 510 cN / dtex), warp density 45 yarns / inch, A woven fabric having a plain weave structure with a weft density of 45 / inch was made. The cover factor K of this fabric was 2,130.
  • Vectran HT manufactured by Kuraray Co., Ltd .: single fiber fineness 5.5 dtex, total fineness 560 dtex, strength 25 cN / dtex, elastic modulus 510 cN / dtex
  • warp density 45 yarns / inch A woven fabric having a plain weave structure with a weft density of 45 / inch was made.
  • the cover factor K of this fabric was 2,130.
  • a PET film (“Lumirror”, manufactured by Toray Industries, Inc., thickness 50 ⁇ m) was attached to one side of this fabric with an acrylic binder, and this was punched out into a circle with a Thomson blade to obtain a polishing pad (A).
  • the polishing rate can be dramatically increased (3 ⁇ m / hr), and the time required for the final polishing process is greatly increased from the conventional 30 hours to 20 hours. Was able to be shortened.
  • the seasoning time could be shortened from the conventional 3 hours to 2.5 hours because the abrasive grains easily pierced between the fibers.
  • Example 2 Using the polishing pad and diamond slurry (particle diameter 15 ⁇ m) obtained in Example 1, a cross section of a SiC substrate provided with a conductive layer (Au, Cu), a solder layer, an insulating layer (SiO 2 ), and a resin layer is shown. Polished.
  • this polishing pad Since this polishing pad has high polishing efficiency, it was possible to reduce the number of steps from nine polishing steps polished using various conventional polishing pads to four steps.
  • the cross section of the obtained SiC substrate is observed with an optical microscope, it is possible to confirm a very sharp polished surface without sagging on the polished surface, and to clearly observe the SiC substrate, the SiO 2 insulating layer, the Au electrode, and the like. It was possible to observe the cross section of the device.
  • Example 3 Using aromatic polyester fiber (“Vectran HT” manufactured by Kuraray Co., Ltd .: single fiber fineness 5.5 dtex, total fineness 220 dtex, strength 26 cN / dtex, elastic modulus 520 cN / dtex), warp density 55 / inch, weft A fabric with a plain weave structure with a density of 55 / inch was made. The cover factor K of this fabric was 1,632.
  • a polishing pad was prepared from this fabric in the same manner as in Example 1. Further, the SiC substrate was polished with a polishing pad in the same manner as in Example 1 except that a diamond slurry having a particle diameter of 9 ⁇ m was used.
  • Example 4 Using the woven fabric obtained in Example 1, SUS, copper, and Ti metal materials were each polished using a lapping apparatus. First, remove the lapping surface plate of the lapping device currently in use from the lapping device, and then fix the polishing pad obtained in Example 1 to the place where lapping surface plate was attached with double-sided tape, and operate the lapping device. And polished. As the slurry, a diamond slurry having a particle diameter of 3 ⁇ m was used.
  • the polishing pad of the present invention can be easily attached to the current lapping apparatus, the pad of the present invention can be used without special modification of the apparatus.
  • Example 5 to 9 and Comparative Examples 2 and 3 As shown in Table 1, plain woven fabrics having different cover factors K are used using wholly aromatic polyester fibers having different total fineness of 110 dtex, 220 dtex and 560 dtex (“Vectran HT”, single fiber fineness is all 5.5 dtex).
  • a polishing pad was prepared by the same method as in Example 1 (Note that Example 5 provided the polishing pad A prepared in Example 1, and Example 7 provided the polishing pad prepared in Example 3). ). Using these polishing pads, an SiC polishing test was performed under the following conditions for evaluation. The results are shown in Table 1.
  • Material to be polished 2 inch SiC wafer, manufactured by Tannke Blue, Lap finished product, 50 micropipes / cm 2 or less, thickness 400 ⁇ m Polishing device: BC-15 manufactured by MAT (desktop compact polishing test device)
  • Abrasive grain ⁇ Diamond slurry, single crystal 0.1 ⁇ m ⁇ , 1 / 10-W2-MA-STD manufactured by KOMET ⁇ Diamond slurry, polycrystalline 1 ⁇ m ⁇ , 1-W2-PC-STD manufactured by KOMET Slurry supply flow rate: 1 cc / min Head load: 0.15 kg / cm 2 Platen rotation speed: 40rpm Polishing head rotation speed: 39 rpm Polishing time: 15 minutes
  • Polishing speed Measure substrate thickness with micrometer ( ⁇ m / 15 min)
  • Polishing scratch (scratch) Visual judgment by digital microscope
  • the polishing pads of Examples 5 to 9 can polish the wafer to the extent that none of them is good or substantially problematic. Of these, Examples 7 and 8 were good surface conditions, and Example 7 was particularly good. In Example 9, although a high polishing rate could be achieved even when the grain size of the abrasive grains was small, some polishing flaws were observed.
  • polishing pads tend to improve the polishing rate as the cover factor K increases.
  • Comparative Example 2 since a texture slip was observed in the woven fabric after polishing, and there was a portion where abrasive grains gathered in the void portion of the texture, this was considered to be a cause of polishing scratches. In Comparative Example 3, the cover factor was too large to produce a plain fabric.
  • Example 10 A total aromatic polyester fiber (“Vectran HT”) having a single fiber fineness of 5.5 dtex and a total fineness of 220 dtex for the warp and a single fiber fineness of 5.5 dtex and a total fineness of 440 dtex for the weft, a warp density (N1) of 150 yarns / inch, Five satin fabrics with a horizontal density of 50 / inch were made.
  • the cover factor K of this fabric was 3274.
  • a polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 with the surface covered with the warp of the woven fabric being the polishing surface.
  • This polishing pad was used in place of the pad made of silk fabric used in Comparative Example 1, and final polishing was performed with colloidal silica. Compared to a pad made of silk fabric, the polishing time was shortened by 30%, and it was confirmed that the surface state was good.
  • the polishing pad of the present invention includes (1) semiconductor element field (silicon diode, rectifier element, transistor, thyristor, thermistor, varistor, photoelectric conversion element, etc.), (2) integrated circuit field (semiconductor integrated circuit (linear circuit, calculation) Circuit), hybrid integrated circuits (SiP, CoC, etc.), and (3) metal processing industries that require high flatness and high quality surfaces, and can improve polishing efficiency.
  • semiconductor element field silicon diode, rectifier element, transistor, thyristor, thermistor, varistor, photoelectric conversion element, etc.
  • integrated circuit field semiconductor integrated circuit field
  • metal processing industries that require high flatness and high quality surfaces, and can improve polishing efficiency.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

　高硬度の半導体材料の研磨に適した研磨パッド(14)を提供する。前記研磨パッド(14)は、遊離砥粒と組み合わせて研磨を行うために用いられ、研磨対象物(16)を研磨する面(15)に、引張強度が１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である高強力有機繊維からなる織物を備える。この織物では、例えば高強力有機繊維の単繊維繊度が０．３～１５ｄｔｅｘ程度であってもよく、高強力有機繊維の総繊度が３～３，０００ｄｔｅｘ程度であってもよい。このような高強力有機繊維としては、例えば、全芳香族ポリエステル繊維が含まれる。

Description

研磨パッド 関連出願
　本願は、日本国で２００９年１０月１４日に出願した特願２００９－２３７１２０の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本出願の一部をなすものとして引用する。
　本発明は、被研磨物を研磨する面が、高強力有機繊維からなる織物であることを特徴とする研磨パッドであり、特に半導体材料や金属のラップおよび研磨に適した研磨パッドに関する。
　半導体基材として、単結晶シリコンウェハが主流で使用されてきたが、ＬＥＤ関係や高効率のパワーデバイスなどの次世代半導体基材としてシリコンウェハでは対応できなくなってきている。特に、高耐圧化（信頼性向上）、低オン抵抗化（低損失化）が要求されるようになり、ＳｉＣを始めとする各種化合物半導体、サファイヤあるいはセラミックス系基板を使用した半導体デバイスの開発、量産化が行われている。特に、ＳｉＣ及びＧａＮは、Ｓｉと比較し、ワイドバンドギャップが広く、高温動作が可能（Ｓｉは１７５℃だがＳｉＣは２００～３００℃）であるだけでなく、絶縁破壊電解強度がＳｉの１０倍以上高く低抵抗化に適しているため、近い将来には、シリコンに代わり、主流となることが期待されている。
　そして、単結晶及び多結晶系材料（SiC、サファイヤ、他）などの高硬度ウェハ基材では、高度に平坦化されていること及び高表面の品質であることが要求される。このような加工では、一般的に数回のラップ工程および研磨工程(例：ラップ、粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨等)を経て仕上げられている。
　現在、ラップ定盤には、スズ、銅、鉄などの金属が主として使用されている。また研磨パッドには、ウレタン系、不織布系、スウェード系等が使用されており、そして、研磨砥粒には、微細ダイヤモンド砥粒、コロイダルシリカ砥粒、硫化セリウム砥粒、およびアルミナ系砥粒などの遊離砥粒が使用されている。
　しかしながら、高硬度のウェハ素材を用いた場合、従来の研磨パッドでは、ラップ工程および研磨工程において、このような素材を高平坦化および高品位表面とすることは非常に難しい。さらに、ウェハ素材が硬いため、ラップ工程、研磨工程にかかる加工時間も長くなることが知られている。一般に、工程中の研磨加工時間が長くなると、高平坦化および高表面品質の確保が難しくなるため、歩留まりが悪化する。すなわち、従来の研磨パッドでは、研磨レートを上げることができず生産性に劣るため、研磨レートを上げることのできるラップおよび研磨システムが求められている。また、ラップにおいては金属定盤の平坦性管理に手間がかかっているため、管理を省力化できるラップおよび研磨システムが求められている。
　例えば、特許文献１（特開平９―１１７８５５号公報）には、被研磨物を研磨する研磨剤を保持するための複数の孔を有する研磨パッドにおいて、前記研磨パッドは、前記被研磨物を研磨する面に、溝を有していることを特徴とすることが開示されている。この文献では、研磨パッドの硬質層として、発泡ポリウレタンを用いることが記載されている。
　前記研磨パッドでは、このような溝を有することにより、半導体ウェハの研磨終了後、半導体ウェハを研磨パッドから取り除くことが容易になると同時に、研磨剤の保持能力を調整することが可能となる。
特開平９―１１７８５５
　しかしながら、特許文献１に記載された研磨パッドでは、ラッピングの最中に、ウレタン層自体がダイヤモンドなどの遊離砥粒により劣化してしまう。
　また、高硬度ウェハ基材を高平坦及び高品位表面にするための研磨加工は大変複雑であり、各研磨工程の加工時間も長い。この加工時間を短縮し、生産性を高めるための各種試みがなされているが、特に高硬度ウェハ基材の場合、研磨が困難であるため、研磨レートを上げることができず、生産性が低い。
　本発明の目的は、高硬度のウェハや金属等の被研磨物を効率的に研磨し、生産性を高めることのできる耐切創性、耐磨耗性および遊離砥粒との適度な親和性に優れた研磨パッドを提供することである。
　本発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意検討した結果、（１）特定の強度を有する高強力繊維からなり、特定のカバーファクターを有する織物を研磨面として有する研磨パッドに対して遊離砥粒を適用すると、これらの砥粒によって研磨パッドが劣化するのを極力抑制できること、（２）高硬度の被研磨物を研磨する場合であっても、このような織物を備える研磨パッドと遊離砥粒と組み合わせて用いると、研磨レートを上げることが可能であるとともに、高平坦及び高表面品質の確保を確保できること、さらに（３）このような研磨パッドでは、従来のラップ研磨で必要であったシーズニング時間を短縮できることを見出し、本発明を完成した。　
　すなわち、本発明は、遊離砥粒と組み合わせて研磨を行うための研磨パッドであり、前記研磨パッドは、被研磨物を研磨する面に、引張強度１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である高強力有機繊維からなる織物を備え、前記織物は、下記式１で表されるカバーファクターＫが、７００～４０００の範囲である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
ここで、Ｎ１：経糸の密度（本／インチ）
　　　　Ｎ２：緯糸の密度（本／インチ）
　　　　Ｔ１：経糸の総繊度（ｄｔｅｘ）
　　　　Ｔ２：緯糸の総繊度（ｄｔｅｘ）
　前記高強力有機繊維は、例えば弾性率が、３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であってもよい。また、前記高強力有機繊維は、単繊維繊度が０．３～１５ｄｔｅｘ程度であってもよく、総繊度が３～３，０００ｄｔｅｘ程度であってもよい。このような高強力有機繊維としては、全芳香族ポリエステル繊維が好ましく用いられる。
　前記研磨パッドは、幅広い研磨方式において使用することが可能であり、例えば、研磨パッド、ラップ方式、ＭＣＰ方式またはＣＭＰ方式で用いられてもよい。
　さらに、本発明は、前記研磨パッドを備える研磨装置を包含し、前記研磨装置は、
　研磨パッドと、
　研磨対象物を保持して、研磨対象物と研磨パッドとを接触させるためのキャリアと、
　研磨パッドと研磨対象物との間の研磨面に供給される遊離砥粒と、を備え、
　前記研磨パッドは、上述した研磨パッドであり、研磨パッドと研磨対象物は遊離砥粒を介在させて相対移動する。
　また、本発明は、研磨対象物を研磨する研磨パッドの使用方法も包含し、前記使用方法は、
　研磨パッドを研磨対象物に接触させる工程と、
　研磨パッドと研磨対象物の間に遊離砥粒を供給する工程と、を備え、
　前記研磨パッドは、上述した研磨パッドであり、研磨パッドと研磨対象物は遊離砥粒を介在させて相対移動する。
　本発明の研磨パッドを使用することにより、高硬度の半導体材料及び精密金属加工において、研磨レートを向上させることが可能であるとともに、被研磨面を高平坦で高表面品質とすることができる。
　また、本発明の研磨パッドでは、研磨効率が高いため、幅広い研磨工程に対して使用可能であり、研磨工程の工程回数を低減することが可能である。
　また、本発明の研磨パッドでは、研磨パッド自体の耐久性を向上することができるだけでなく、ラッピングにおけるシーズニング時間の短縮を達成することが可能である。
　さらに、本発明の研磨パッドを用いることにより、研磨装置において定盤の平坦性を高度に管理しなくとも、良好な研磨を行うことが可能となる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。
本発明の研磨装置の一実施態様を説明するための概略断面図である。
（研磨パッド）
　本発明の研磨パッドは、遊離砥粒とともに用いられて被研磨面の研磨を行うものであり、被研磨物を研磨する面において、高強力有機繊維からなる織物を備えている。遊離砥粒に由来して発生する劣化を抑制する観点から、高強力有機繊維の引張強度は１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが必要であり、好ましくは、１８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは、２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。また、その上限は特に限定されないが、１００ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが多い。なお、強度１５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の有機繊維を用いて得られる研磨パッドは、研磨工程で使用中に繊維が切れて、研磨不能となる場合がある。
　また、遊離砥粒が凝集するのを抑制する観点から、前記高強力有機繊維の弾性率は、例えば、３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（例えば、３５０～２０００ｃＮ／ｄｔｅｘ程度）であってもよく、好ましくは４００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（例えば、４５０～１８００ｃＮ／ｄｔｅｘ程度）であってもよい。
　このような高強力有機繊維で形成した織物を研磨パッドとして利用することにより、（１）研磨対象材料の研磨面を高平坦化にすることが可能であるだけでなく、（２）各種研磨対象材料において研磨砥粒を変更することにより高研磨レートや高品位表面を作り出すことが可能である。
　本発明における高強力有機繊維としては、引張強度が本発明で規定される範囲である限り特に限定はされないが、例えば、全芳香族ポリアミド系繊維、全芳香族ポリエステル系繊維、超高分子量ポリエチレン系繊維、ポリビニルアルコール系繊維およびヘテロ環芳香族繊維等をあげることができる。これらの繊維は、単独繊維であっても良いし、２成分以上の複合繊維であってもよい。また別々の繊維から形成した糸条を織物段階で組み合わせて用いることもできる。
　より具体的には、上記の全芳香族ポリアミド系繊維としては、例えばパラ系ポリアミド繊維（商品名：ケブラー、トワロン、テクノーラ）；全芳香族ポリエステル系繊維としては、ポリアリレート繊維（商品名：ベクトラン、ベックリー）；超高分子量ポリエチレン繊維としては、例えば、商品名として、ダイニーマ、スペクトラ；ポリビニルアルコール系繊維としては、例えば、商品名として、ビニロン、クラロン；ヘテロ環芳香族繊維としては、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維（商品名：ザイロン）などを挙げることができる。
　これらのうち、全芳香族ポリエステル系繊維、超高重合度ポリエチレン系繊維が好ましく、特に、全芳香族ポリエステル系繊維（特にポリアリレート繊維）は、耐切創性、耐磨耗性、耐熱性および耐薬品性に優れており、かつ研磨中に物理的低下がほとんどないことから好ましい。
　本発明における高強力有機繊維の単繊維繊度は、例えば０．３～１５ｄｔｅｘ程度であってもよく、１～１０ｄｔｅｘ程度がより好ましく、３～８ｄｔｅｘ程度が特に好ましい。単繊維繊度が小さすぎると、高強力繊維といえども、研磨中に繊維が砥粒により切れる場合がある。また単繊維繊度が大きすぎると、研磨布にしたときの織物の凹凸が大きくなりすぎ、遊離砥粒が効率的に被研磨物に接触して研磨できないばかりか、加工屑も効率的に排出できなくなり、研磨効率が低下する場合がある。
　本発明における高強力有機繊維の総繊度は、例えば、３～３，０００ｄｔｅｘ程度であってもよく、５～１，５００ｄｔｅｘ程度が好ましく、２５～１，０００ｄｔｅｘ程度が特に好ましい。総繊度が小さすぎると、研磨布を製造する際の製織性が困難となり、非常にコストの高いものとなるだけでなく、品位の良い研磨布が得られない場合がある。また、織物の品位は、研磨性に大きく影響するため、製織時のカスや毛羽などの混入は欠点となるため、使用できない。一方で、総繊度が大きすぎると、やはり研磨布にしたときの織物の凹凸が大きくなり過ぎたり、凹凸の夫々の範囲が大きくなり過ぎるために、遊離砥粒が効率的に被研磨物に接触して研磨できないばかりか、加工屑も効率的に排出できなくなり、研磨効率が低下する場合がある。
　本発明の研磨パッドは、研磨効率を高めるために高圧で使用されることが多い。したがって、編物や不織布は、研磨時に歪んだり、剥がれたりする場合があるため、使用できない。また、本発明の研磨パッドは、繊維自体に対する微細加工（例えば、砥粒を保持するための孔の形成など）は行わなくとも、良好な研磨が可能である。
　本発明に使用する織物の織組織は、特に限定されない。平織、朱子織、綾織あるいは二重織など、各種織物を使用することができる。また、２色織のように数種類の異なる繊維を組み合わせた織物であってもよい。
　また、本発明で用いる織物は、式１で表されるカバーファクターＫが、７００～４０００の範囲の織物である。組織が平織の場合、カバーファクターＫは、好ましくは８００～３０００、より好ましくは１０００～２５００である。また、組織が朱子織の場合、カバーファクターＫは、好ましくは２５００から４０００、より好ましくは３０００～３８００である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
ここで、Ｎ１：経糸の密度（本／インチ）
　　　　Ｎ２：緯糸の密度（本／インチ）
　　　　Ｔ１：経糸の総繊度（ｄｔｅｘ）
　　　　Ｔ２：緯糸の総繊度（ｄｔｅｘ）
　カバーファクターＫが７００未満であると、織物がスリップしたり、研磨時に砥粒が織物の繊維束の内側に入り込み、有効に研磨できない場合がある。また、カバーファクターＫが４０００を超えると、高密度になりすぎて製織が難しくなるばかりでなく、硬くなりすぎるために織物研磨布の特徴であるクッション性が低下し、高平坦で高品質面が得られない場合がある。
　平織は、経糸と緯糸がほぼ半々に研磨面に現れ、やや硬い研磨パッドとなる。そのため、遊離砥粒の分布が均一になり易く、研磨レートを上げることができるので、中間研磨に適している。朱子織は、経糸が表面を覆うので、経糸カバーファクターを大きくすることができる。そのため、緻密で弾力性のある研磨パッドとなり、仕上げ研磨に適している。
　さらに、本発明の研磨布に使用される織物は、製織後に精錬処理を行ってもよい。また、砥粒スラリーとの親和性を高めるための親水化を行なってもよいし、柔軟仕上げ剤を付与してもよい。さらにまた、織物を圧縮加工（例えば、カレンダー処理）することは、研磨面を平滑にし、研磨効果を上げるのに有効である。
　また、本研磨パッドは、その非研磨面に、各種の層（支持層など）を備えてもよい。例えば、定盤に固定するための両面テープ様のシート、ハンドリング製を高めるためのＰＥＴシートや発泡シートからなるクッション層等を備えていてもよい。また、各種の層を固定するための接着用樹脂などを備えていてもよい。
　研磨を行う方式は、遊離砥粒と組み合わせて研磨を行う限り制限されないが、例えば、ラップ方式やＭＣＰ（Mechano-Chemical Polishing）方式による片面研磨や両面研磨、ＣＭＰ方式（Chemical Mechanical Polishing）などにおいて使用してもよい。
　遊離砥粒は微細ダイヤモンド砥粒、コロイダルシリカ砥粒、酸化セリュウム砥粒、及びアルミナ系砥粒などの粒子を使用することができる。特に多結晶ダイヤモンド砥粒は、研磨中に結晶が崩壊し、微細な砥粒となり、精密研磨に適している。また、砥粒の粒径は、目的に応じて平均粒子径１ｎｍ～１００μｍ程度の広い範囲から選択でき、好ましくは５ｎｍ～８０μｍ、より好ましくは１０ｎｍ～５０μｍであってもよい。
　また、ラップ工程中またはラップ工程後に本発明のパッドを使用する場合、砥粒が織物の繊維間で保持されると考えられ、適切な砥粒を選択するとともに高研磨レートで研磨することにより、目的に合った研磨表面品質を作りだすことが可能となる。
　さらに、本発明のパッドを使用することにより、以下の管理及びパッド立上げ作業の短縮が可能である。すなわち、（ｉ）従来のラップ定盤と比較し、本発明の研磨パッドでは、ラップ定盤の平坦性管理が不要となる。（ｉｉ）従来の研磨パッド（不織布系、ウレタン系、スエード系など）と比較し、本発明の織物パッドを用いると、パッドの初期の立上げ作業（以下、シーズニングと称する）時間を短時間で完了することが可能となる。
　このような短いシーズニング時間は、従来用いられた研磨パッドと比較して非常に有利であり、作業の高効率化につながる。
（研磨装置および研磨パッドの使用方法）
　本発明は、上述する研磨パッドを組み込んだ研磨装置も包含する。なお、本発明では、研磨装置とは、ラップ方式やＭＣＰ（Mechano-Chemical polishing）方式による片面研磨や両面研磨、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）方式などに対して適用可能な装置全般を意味するものとする。
　例えば、本発明の研磨装置の一実施態様を表わす図１に基づいて説明すると、図１では、研磨装置１０は、定盤１２と、この定盤１２の上に配設された研磨パッド１４と、研磨するための研磨対象物１６を保持するとともに、この研磨パッド１４の研磨面１５に対して研磨対象物１６の被研磨面１７を接触させて相対移動させるためのキャリア１８と、このキャリア１８を駆動するためのスピンドル２０と、遊離砥粒を含む研磨剤の供給ノズル２４とを備えており、研磨パッド１４の研磨面１５には、織物が配設されている。
　より詳細には、研磨装置１０は、表面を少なくとも略平坦に加工され、円盤状の回転定盤１２が円盤の中心を回転軸として回動自由に配設され、この定盤１２の上には研磨パッド１４が配設されている。そして、研磨パッド１４の上方には、研磨するための研磨対象物１６を保持するとともに、この研磨パッド１４の研磨面１５に対して研磨対象物１６の被研磨面１７を所定の圧力で接触させて（または所定の圧力で研磨パッドに対して押し当てて）回動させるためのキャリア１８と、このキャリアを駆動するためのスピンドル２０が配設されている。また、この研磨装置には、研磨対象物１６と研磨パッドの間に液状の研磨剤２２を供給するための供給ノズル２４が設けられており、この研磨剤２２は遊離砥粒を含んでいる。また、供給用ノズル２４は、研磨剤２２を貯留するタンク（図示せず）に接続されている。
　研磨パッドの使用方法の一実施形態としては、例えば、使用方法は、遊離砥粒２２を研磨パッド１４に対して供給する工程と、研磨対象物１６を所定の圧力で研磨パッド１４に対して押し当てながら回動させる工程と、含んでおり、研磨パッド１４の研磨面１５には、織物が配設されている。
　より詳細には、研磨の際には、供給ノズル２４から遊離砥粒を含む研磨剤２２を研磨パッドに対して供給し、研磨対象物１６を所定の圧力（例えば、０．０５～０．５ｋｇｆ／ｃｍ２）で研磨パッド１４に対して押し当てながら回動させて、研磨対象物１６を研磨することができる。
　本発明の研磨パッド（および研磨装置）を用いてラップや研磨を行うことにより、高硬度の半導体材料および金属材料の高平坦、高表面品質、高精度端面を実現することができる。例えば、研磨対象物としては、（１）ＳｉＣ、サファイヤ、各種化合物半導体などの単結晶及び多結晶材料、（２）石英や各種セラミックスなどの材料、（３）Ｃｕ、ＳＵＳ、Ｔｉ、などの金属材料などの各種材料を挙げることができ、これらの研磨対象物に対して、高平坦や高品位表面、高精度端面を必要とする全ての精密研磨及びラップ工程で使用することができるとともに、その研磨効率を高めることができる。
　以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例により何ら限定されるものではない。
［強度および弾性率］
　ＪＩＳ　Ｌ　１０１３に準じ、２５℃雰囲気下において、試長２０ｃｍ、初荷重０．１ｇ／ｄ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎの条件で破断強伸度及び弾性率（初期引張抵抗度）を求め、５点以上の平均値を採用した。
（実施例１・比較例１）
　全芳香族ポリエステル繊維（（株）クラレ製「ベクトランＨＴ」：単繊維繊度５．５ｄｔｅｘ、総繊度５６０ｄｔｅｘ、強度２５ｃＮ／ｄｔｅｘ、弾性率５１０ｃＮ／ｄｔｅｘ）を使用して、経糸密度４５本／インチ、緯糸密度４５本／インチの平織組織による織物を作った。この織物のカバーファクターＫは２，１３０であった。
　そして、この織物の片面にＰＥＴフィルム（東レ（株）製、「ルミラー」、厚み５０μｍ）をアクリル系バインダーで貼り付け、これをトムソン刃で円形に打ち抜いて、研磨パッド（Ａ）とした。
　ＧａＮウェハの基板となるサファイヤ基板を研磨するに当たって、従来から用いられているスズ定盤とダイヤモンドスラリー（粒子径１μｍ前後を数種類）を用いてラップ研磨を行い、引き続いてシルク織物とコロイダルシリカを用いてファイナル研磨を行ったところ、ファイナル研磨工程に３０時間を要した（比較例１）。
　一方、同様にサファイヤ基板を研磨するにあたり、ラップ研磨とファイナル研磨の間に、前記研磨パッド（Ａ）とダイヤモンドスラリーを用いた研磨工程を入れたところ、ファイナル研磨工程に要する時間が２０時間しかかからなかった（実施例１）。
　したがって、本発明の研磨パッド（Ａ）を使用することにより、研磨レートを飛躍的に高めることができ（３μｍ／ｈｒ）、しかも、ファイナル研磨工程に要する時間を従来の３０時間から２０時間と大幅に短縮することができた。
　また、この研磨パッドでは、繊維と繊維の間に砥粒が突き刺さりやすいためか、シーズニング時間を、従来の３時間から２.５時間に短縮することができた。
　　　（実施例２）
　実施例１で得られた研磨パッドとダイヤモンドスラリー（粒子径１５μｍ）を用いて、導電層（Ａｕ，Ｃｕ）、はんだ層、絶縁層（ＳｉＯ２）、および樹脂層を備えたＳｉＣ基板の断面を研磨した。
　研磨条件
　　回転数：１５０ｒｐｍ
　　研磨荷重：２．５ｋｇ／個
　　使用時間：４時間
　この研磨パッドは研磨効率が高いため、従来の各種研磨パッドを用いて研磨した９工程の研磨工程から、４工程に工程を減らすことができた。また、得られたＳｉＣ基板の断面を光学顕微鏡観察すると、研磨面にダレのない非常にシャープな研磨面を確認できるとともに、ＳｉＣ基板、ＳｉＯ２絶縁層、Ａｕ電極等を明確に観察することができ、デバイスの断面観察が可能であった。
（実施例３）
　芳香族ポリエステル繊維（（株）クラレ製「ベクトランＨＴ」：単繊維繊度５．５ｄｔｅｘ、総繊度２２０ｄｔｅｘ、強度２６ｃＮ／ｄｔｅｘ、弾性率５２０ｃＮ／ｄｔｅｘ）を使用して、経糸密度５５本／インチ、緯糸密度５５本／インチの平織組織による織物を作った。この織物のカバーファクターＫは１，６３２であった。この織物から実施例１と同様の方法で研磨パッドを作成した。
　また、粒子径９μｍのダイヤモンドスラリーを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ＳｉＣ基盤を研磨パッドにて研磨した。
　その結果、使用した繊維の総繊度が小さく、織物の密度が高いためか、粒子径の小さい９μｍのダイヤモンドスラリーで効率よく研磨でき、ＳｉＣ基板断面も実施例２と同等以上に鮮明に観察することが出来た。
（実施例４）
　実施例１で得られた織物を使用し、ＳＵＳ、銅、Ｔｉの金属材料について、それぞれラップ装置を用いて研磨した。まず、現行利用されているラップ装置のラップ定盤をラップ装置から取り外し、ついで、実施例１で得られた研磨パッドをラップ定盤が付いていた場所に両面テープで固定し、ラップ装置を稼動して研磨を行った。なお、スラリーは、粒子径３μｍのダイヤモンドスラリーを使用した。
　その結果、ＳＵＳ材および銅材に関しては、上記研磨パッドを用いた場合、ラップ定盤で行なう現行のラップ定盤加工と比較して、より短時間で同等の研磨面を仕上げることができた。
　また、同様の条件でＴｉ金属を本発明の研磨パッドで研磨加工した結果、現行のラップ定盤加工で得られる研磨面よりキズが少なく、高平坦度の研磨面を作ることができた。さらに、本発明の研磨パッドを使用することにより、現行の加工時間を半分程度に短縮することができた。
　本発明の研磨パッドは、現行のラップ装置に対して簡単に取り付けることが可能であるため、特別な装置改造を行なわなくとも、本発明のパッドを利用することが可能であった。
（実施例５～９および比較例２，３）
　総繊度がそれぞれ１１０ｄｔｅｘ、２２０ｄｔｅｘ、５６０ｄｔｅｘと異なる全芳香族ポリエステル繊維（「ベクトランＨＴ」、単繊維繊度は全て５．５ｄｔｅｘ）を用いて、表１に示すように、カバーファクターＫの異なる平織物を作り、実施例１と同様の方法で研磨パッドを作製した（なお、実施例５は、実施例１で作成した研磨パッドＡを、また実施例７は実施例３で作成した研磨パッドを供した）。
　これらの研磨パッドを用い、下記条件でＳｉＣ研磨試験を行い評価した。結果を表１に示す。
［研磨試験条件］
　　被研磨材：２インチＳｉＣウェハ、Tannke　Blue社製、Lap仕上品、マイクロパイプ５０個／ｃｍ２以下、厚み４００μｍ
　　研磨装置：ＭＡＴ社製ＢＣ－１５（卓上小型研磨試験装置）
　　砥粒：
　　・ダイヤモンドスラリー、単結晶０.１μmφ、ＫＯＭＥＴ社製　1/10-W2-MA-STD
　　・ダイヤモンドスラリー、多結晶１μmφ、ＫＯＭＥＴ社製　1-W2-PC-STD
　　スラリー供給流量：１ｃｃ／分
　　ヘッド荷重：０．１５ｋｇ／ｃｍ２
　　プラテン回転数：４０ｒｐｍ
　　研磨ヘッド回転数：３９ｒｐｍ
　　研磨時間：１５分
［評価方法］
　　研磨速度：マイクロメーターにより基板の厚みを測定（μｍ／１５分）
　　研磨傷（スクラッチ）：デジタル顕微鏡による目視判定
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表１に示すように、実施例５から９の研磨パッドは、いずれも良好または実質的に問題にならない程度にウェハを研磨することができる。これらのうち、実施例７および８は良好な表面状態であり、実施例７は特に良好であった。なお、実施例９では、砥粒の粒径が小さくても、高い研磨レートを達成できたが、若干研磨傷の発生が見られた。
　これらの研磨パッドでは、カバーファクターＫが大きくなるほど、研磨速度が向上する傾向がある。
　比較例２では、研磨後の織物に織目のスリップが見られ、また織目の空隙部に砥粒が集まった部分があったため、これが研磨傷の原因であると考えられた。また、比較例３は、カバーファクターが大きすぎて平織物の作製が出来なかった。
（実施例１０）
　経糸に単繊維繊度５．５ｄｔｅｘ、総繊度２２０ｄｔｅｘ、緯糸に単繊維繊度５．５ｄｔｅｘ、総繊度４４０ｄｔｅｘの全芳香族ポリエステル繊維（「ベクトランＨＴ」）を用い、タテ密度（Ｎ１）１５０本／インチ、ヨコ密度５０本／インチの５枚朱子織物を作った。この織物のカバーファクターＫは３２７４であった。この織物の経糸が覆っている面を研磨面となるようにして、実施例１と同様の方法で研磨パッドを作成した。
　この研磨パッドを、比較例１で用いたシルク織物からなるパッドの代わりに用い、コロイダルシリカとファイナル研磨をおこなった。シルク織物からなるパッドに比べ、研磨時間が３割短縮され、かつ良好な表面状態であることが確認された。
　本発明の研磨パッドは、（１）半導体素子分野(シリコンダイオード、整流素子、トランジスタ、サイリスタ、サーミスタ、バリスター、光電変換素子など)、（２）集積回路分野（半導体集積回路(線形回路、計算回路など)、混成集積回路（ＳｉＰ、ＣｏＣなど）、（３）高平坦及び高品位表面を必要とする金属加工産業分野で使用することができ、研磨効率を高めることが出来る。
　以上のとおり、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

Claims (8)

  1. 　遊離砥粒と組み合わせて研磨を行うための研磨パッドであり、前記研磨パッドは、研磨対象物を研磨する面に、引張強度１５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である高強力有機繊維からなる織物を備え、前記織物は、下記式１で表されるカバーファクターＫが、７００～４０００の範囲である研磨パッド。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     ここで、Ｎ１：経糸の密度（本／インチ）
    　　　　Ｎ２：緯糸の密度（本／インチ）
    　　　　Ｔ１：経糸の総繊度（ｄｔｅｘ）
    　　　　Ｔ２：緯糸の総繊度（ｄｔｅｘ）
  2. 　請求項１において、単繊維繊度が０．３～１５ｄｔｅｘである高強力有機繊維からなる織物である研磨パッド。
  3. 　請求項１または２において、総繊度が３～３，０００ｄｔｅｘである高強力有機繊維からなる織物である研磨パッド。
  4. 　請求項１～３のいずれか一項において、高強力有機繊維の弾性率が３００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である研磨パッド。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項において、高強力有機繊維が、全芳香族ポリエステル繊維である研磨パッド。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項において、ラップ方式、ＭＣＰ方式またはＣＭＰ方式で用いられる研磨パッド。
  7. 　研磨パッドと、
    　研磨対象物を保持して、研磨対象物と研磨パッドとを接触させるためのキャリアと、
    　研磨パッドと研磨対象物との間の研磨面に供給される遊離砥粒と、を備え、
    　前記研磨パッドは、請求項１～６のいずれか一項に記載された研磨パッドであり、研磨パッドと研磨対象物は遊離砥粒を介在させて相対移動する研磨装置。
  8. 　研磨対象物を研磨する研磨パッドの使用方法であって、
    　研磨パッドを研磨対象物に接触させる工程と、
    　研磨パッドと研磨対象物の間に遊離砥粒を供給する工程と、を備え、
    　前記研磨パッドは、請求項１～６のいずれか一項に記載された研磨パッドであり、研磨パッドと研磨対象物は遊離砥粒を介在させて相対移動する研磨パッドの使用方法。
PCT/JP2010/066843 2009-10-14 2010-09-28 研磨パッド Ceased WO2011046017A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020127010969A KR101698633B1 (ko) 2009-10-14 2010-09-28 연마 패드
JP2011536089A JP5602752B2 (ja) 2009-10-14 2010-09-28 研磨パッド
CN201080046556.4A CN102596506B (zh) 2009-10-14 2010-09-28 研磨垫
US13/444,376 US8430719B2 (en) 2009-10-14 2012-04-11 Polishing pad

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009237120 2009-10-14
JP2009-237120 2009-10-14

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/444,376 Continuation US8430719B2 (en) 2009-10-14 2012-04-11 Polishing pad

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011046017A1 true WO2011046017A1 (ja) 2011-04-21

Family

ID=43876070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2010/066843 Ceased WO2011046017A1 (ja) 2009-10-14 2010-09-28 研磨パッド

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8430719B2 (ja)
JP (1) JP5602752B2 (ja)
KR (1) KR101698633B1 (ja)
CN (1) CN102596506B (ja)
TW (1) TWI451939B (ja)
WO (1) WO2011046017A1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130017762A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-17 Infineon Technologies Ag Method and Apparatus for Determining a Measure of a Thickness of a Polishing Pad of a Polishing Machine
JP6196858B2 (ja) * 2012-09-24 2017-09-13 株式会社荏原製作所 研磨方法および研磨装置
KR102110562B1 (ko) 2013-06-28 2020-05-14 삼성디스플레이 주식회사 기판 연마 장치
JP6446590B1 (ja) * 2018-08-09 2018-12-26 国立大学法人 東京大学 局所研磨加工方法、および局所研磨加工装置、並びに該局所研磨加工装置を用いた修正研磨加工装置
CN110145200A (zh) * 2019-05-20 2019-08-20 宁波多泰自动门有限公司 一种皮带式家用门自动机组
JP7105334B2 (ja) * 2020-03-17 2022-07-22 エスケーシー ソルミックス カンパニー，リミテッド 研磨パッドおよびこれを用いた半導体素子の製造方法
US20250073842A1 (en) * 2022-09-03 2025-03-06 Rajeev Bajaj Multilayer cmp pads

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007185718A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Teijin Techno Products Ltd 研磨シート
JP2008290181A (ja) * 2007-05-24 2008-12-04 Teijin Fibers Ltd 研磨布用織物およびその製造方法および研磨布
JP2009191376A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Du Pont Toray Co Ltd 防御用パイル織物

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3872911T2 (de) * 1987-03-31 1992-12-03 Asahi Chemical Ind Gewebe mit mehrschichtenaufbau und ein derartiges gewebe enthaltender verbundwerkstoff.
JP3042593B2 (ja) * 1995-10-25 2000-05-15 日本電気株式会社 研磨パッド
KR100442102B1 (ko) * 2000-01-06 2004-07-30 야마나카 산교 가부시키 가이샤 항균성·생분해성 추출 용기
JP3791302B2 (ja) * 2000-05-31 2006-06-28 株式会社Ｓｕｍｃｏ 両面研磨装置を用いた半導体ウェーハの研磨方法
JP3901939B2 (ja) * 2000-12-05 2007-04-04 帝人コードレ株式会社 研磨用基布および研磨方法
JP2002361564A (ja) * 2001-06-06 2002-12-18 Nihon Micro Coating Co Ltd 研磨シート及びその製造方法
KR100550491B1 (ko) * 2003-05-06 2006-02-09 스미토모덴키고교가부시키가이샤 질화물 반도체 기판 및 질화물 반도체 기판의 가공 방법
JP2005040916A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Ebara Corp ポリッシング方法
CN100577360C (zh) * 2004-04-21 2010-01-06 东丽株式会社 研磨布和纳米纤维结构体的制造方法
WO2006134805A1 (ja) * 2005-06-14 2006-12-21 Kuraray Co., Ltd. 研磨用繊維及び研磨材
JP2007308843A (ja) * 2006-05-22 2007-11-29 Toray Ind Inc 研磨布
WO2008130015A1 (ja) * 2007-04-18 2008-10-30 Kb Seiren, Ltd. 分割型複合繊維、それを用いた繊維構造物およびワイピングクロス
CN101849052B (zh) * 2007-11-09 2012-01-25 帝人纤维株式会社 布帛、复合片材、研磨布和擦拭制品

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007185718A (ja) * 2006-01-11 2007-07-26 Teijin Techno Products Ltd 研磨シート
JP2008290181A (ja) * 2007-05-24 2008-12-04 Teijin Fibers Ltd 研磨布用織物およびその製造方法および研磨布
JP2009191376A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Du Pont Toray Co Ltd 防御用パイル織物

Also Published As

Publication number Publication date
TW201117917A (en) 2011-06-01
JP5602752B2 (ja) 2014-10-08
TWI451939B (zh) 2014-09-11
CN102596506B (zh) 2015-02-25
JPWO2011046017A1 (ja) 2013-03-07
US8430719B2 (en) 2013-04-30
KR20120096476A (ko) 2012-08-30
CN102596506A (zh) 2012-07-18
KR101698633B1 (ko) 2017-01-20
US20120196515A1 (en) 2012-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5602752B2 (ja) 研磨パッド
JP6106535B2 (ja) ＳｉＣ基板の製造方法
JP5913839B2 (ja) 研磨方法
US20040231245A1 (en) Composite material and processing method using the material
JP6106419B2 (ja) ＳｉＣ基板の製造方法
US7695347B2 (en) Method and pad for polishing wafer
KR20120042674A (ko) 경취성 웨이퍼의 평탄화 가공 방법 및 평탄화 가공용 패드
JP5401683B2 (ja) 両面鏡面半導体ウェーハおよびその製造方法
TWI872474B (zh) 兩面研磨用載具及使用此之矽晶圓的兩面研磨方法及裝置
JP5358318B2 (ja) ノッチ研磨用研磨パッド
JP5478956B2 (ja) ノッチ研磨用研磨パッド
KR102930800B1 (ko) 다결정 물질의 폴리싱
JP5287982B2 (ja) シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法
JP2006210488A (ja) メカノケミカル研磨方法及びメカノケミカル研磨装置
JP2000288887A (ja) エッジ面取り部のポリッシング方法
JP6330735B2 (ja) ウェーハの両面研磨方法
JP2005288552A (ja) 研磨工具およびそれを用いた研磨方法
JP2018051668A (ja) 研磨パッド及びその製造方法、並びに、研磨物の製造方法
KR20240000513U (ko) 연마패드
TW200948867A (en) Composite abrasive/polishing pad and method for manufacturing the same
JP2015199170A (ja) 研磨工具

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201080046556.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10823285

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011536089

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20127010969

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10823285

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1