WO2013011921A1 - 研磨パッド - Google Patents

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WO2013011921A1
WO2013011921A1 PCT/JP2012/067835 JP2012067835W WO2013011921A1 WO 2013011921 A1 WO2013011921 A1 WO 2013011921A1 JP 2012067835 W JP2012067835 W JP 2012067835W WO 2013011921 A1 WO2013011921 A1 WO 2013011921A1
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WO
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polishing
angle
rate
groove
pad
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/067835
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English (en)
French (fr)
Inventor
奈々 竹内
誠司 福田
奥田　良治
Original Assignee
東レ株式会社
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Publication date
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Priority to CN201280034917.2A priority patent/CN103648718A/zh
Priority to KR1020147000489A priority patent/KR20140039043A/ko
Priority to US14/232,851 priority patent/US20140141704A1/en
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    • 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
    • B24B37/26—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping pad surface, e.g. grooved
    • 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
    • B24B37/12—Lapping plates for working plane surfaces
    • B24B37/16—Lapping plates for working plane surfaces characterised by the shape of the lapping plate surface, e.g. grooved
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a polishing pad. More specifically, the present invention relates to a polishing pad that is preferably used for forming a flat surface in semiconductors, dielectric / metal composites, integrated circuits, and the like.
  • CMP Chemical Mechanical Polishing
  • a CMP apparatus includes a polishing head that holds a semiconductor wafer that is an object to be processed, a polishing pad that performs polishing of the object to be processed, and a polishing surface plate that holds the polishing pad.
  • the polishing process of the semiconductor wafer uses a slurry to move the semiconductor wafer and the polishing pad relative to each other, thereby removing the protruding portion of the layer on the surface of the semiconductor wafer and flattening the layer on the surface of the wafer.
  • the pad surface is updated by dressing using a diamond dresser or the like to prevent clogging and sharpening.
  • the present inventors provide not only scratches by providing an inclined surface at the boundary between the polishing surface and the groove, but also an improvement in suction force and slurry flow between the wafer and the polishing pad, It has been found that the polishing rate is increased. However, it has also been found that the fluctuation of the polishing rate cannot be suppressed depending on the angle of the inclined surface. It has also been found that providing an inclined surface reduces the polishing surface area, increases the pad cut rate, and shortens the life of the pad.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a long-life polishing pad that can suppress fluctuations in the polishing rate while maintaining a high polishing rate, among other polishing characteristics.
  • the present inventors considered that the inclination from the polishing surface to the groove bottom has an influence on the pad cut rate, and the angle between the polishing surface and the boundary between the grooves has an influence on the polishing rate. In order to achieve both, we thought that the problem could be solved by combining the angle at which the pad cut rate is reduced and the angle at which the polishing rate fluctuation is reduced.
  • a polishing pad having at least a polishing layer, wherein the polishing layer includes a groove having a side surface on a polishing surface, and at least one of the side surfaces is continuous from the polishing surface, and an angle formed with the polishing surface is ⁇
  • the first side surface is a second side surface that is continuous from the first side surface and is parallel to the polishing surface, and the angle ⁇ formed with the polishing surface is 95.
  • the angle ⁇ formed by the surface parallel to the polishing surface is greater than 95 degrees, and the angle ⁇ formed by the surface parallel to the polishing surface is smaller than the angle ⁇ formed by the polishing surface.
  • a polishing pad wherein a bending point depth from the polishing surface to a bending point of the first side surface and the second side surface is greater than 0.2 mm and 3.0 mm or less.
  • the present invention can provide a long-life polishing pad that can suppress fluctuations in the polishing rate while maintaining a high polishing rate.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a main part of a polishing pad according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the configuration (second example) of the main part of the polishing pad according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing the configuration (third example) of the main part of the polishing pad according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the configuration (fourth example) of the main part of the polishing pad according to one embodiment of the present invention.
  • the present inventor has intensively studied a long-life polishing pad that can suppress fluctuations in the polishing rate while maintaining a high polishing rate.
  • the present inventor is a polishing pad having at least a polishing layer, wherein the polishing layer includes a groove having a side surface on a polishing surface, and at least one of the side surfaces is continuous from the polishing surface, An angle formed between the first side surface having an angle ⁇ and a second side surface continuous with the first side surface and having an angle ⁇ with the surface parallel to the polishing surface, the angle formed with the polishing surface ⁇ is greater than 95 degrees, the angle ⁇ formed with the surface parallel to the polishing surface is greater than 95 degrees, and the angle ⁇ formed with the surface parallel to the polishing surface is greater than the angle ⁇ formed with the polishing surface.
  • a polishing pad that is small and has a bending point depth from the polishing surface to a bending point of the first side surface and the second side surface of greater than 0.2 mm and not greater than 3.0 mm.
  • the polishing pad preferably has a cushion layer separately from at least the polishing layer.
  • the strain constant of the cushion layer is preferably in the range of 7.3 ⁇ 10 ⁇ 6 ⁇ m / Pa or more and 4.4 ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ m / Pa or less.
  • the upper limit is preferably 3.0 ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ m / Pa or less and more preferably 1.5 ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ m / Pa or less from the viewpoint of polishing rate fluctuation and local flatness of the material to be polished.
  • the lower limit is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ m / Pa or more, and more preferably 1.2 ⁇ 10 ⁇ 5 ⁇ m / Pa or more.
  • the polishing rate fluctuation rate is preferably 20% or less, 15% or less is more preferable.
  • the strain constant in the present invention is such that when a pressure of 27 kPa is applied with a dial gauge for 60 seconds using an indenter with a tip diameter of 5 mm, the thickness is (T1) ⁇ m, and then the pressure at 177 kPa is 60 seconds.
  • cushion layers examples include natural rubber, nitrile rubber, “neoprene (registered trademark)” rubber, polybutadiene rubber, thermosetting polyurethane rubber, thermoplastic polyurethane rubber, silicone rubber, and “Hytrel (registered trademark)”.
  • foamed elastomers examples include foamed elastomers, polyolefin foams such as “Tolepef (registered trademark, Pef manufactured by Toray Industries, Inc.)”, and non-woven fabrics such as “suba400” manufactured by Nitta Haas Co., but are not limited thereto. is not.
  • the strain constant of the cushion layer can be adjusted according to the material. For example, when the cushion layer is a foam, the strain constant tends to increase because the degree of foaming tends to soften. Further, when the cushion layer is non-foamed, the hardness can be adjusted by adjusting the degree of crosslinking in the cushion layer.
  • the thickness of the cushion layer is preferably in the range of 0.1 to 2 mm. From the viewpoint of in-plane uniformity over the entire surface of the semiconductor substrate, it is preferably 0.25 mm or more, and more preferably 0.3 mm or more. Moreover, from a viewpoint of local flatness, 2 mm or less is preferable and 1 mm or less is more preferable.
  • the polishing layer surface (polishing surface) of the polishing pad in the present invention has a groove.
  • Examples of the shape of the groove viewed from the surface of the polishing layer include, but are not limited to, a lattice shape, a radial shape, a concentric shape, and a spiral shape.
  • the grooves are most preferably lattice-shaped because an open system extending in the circumferential direction can renew the slurry efficiently.
  • At least one of the side surfaces of the groove in the present invention is a first side surface that is continuous from the polishing surface and has an angle ⁇ with the polishing surface, and a surface that is continuous from the first side surface and is parallel to the polishing surface. It is comprised from the 2nd side surface which makes the angle which is (beta).
  • Each of the first side surface and the second side surface may be flat (linear in the cross-sectional shape of the groove) or curved surface (curved in the cross-sectional shape of the groove).
  • the angle ⁇ is larger than 95 degrees
  • the angle ⁇ is larger than 95 degrees
  • the angle ⁇ is smaller than the angle ⁇ .
  • the groove has a structure in which the contact area increases after a certain depth.
  • Such an object can be achieved by adjusting the angles ⁇ and ⁇ as described above.
  • the difference between the angle ⁇ and the angle ⁇ is more preferably 55 degrees or less, and further preferably 50 degrees or less.
  • the angle ⁇ is preferably 105 degrees or more as a lower limit, and more preferably 115 degrees or more. Further, the upper limit of the angle ⁇ is preferably 150 degrees or less, and more preferably 140 degrees or less.
  • the opposite side surfaces forming the groove may have the same shape, but since the slurry flows due to centrifugal force, it is better that at least the side surface on the circumferential side is inclined among the opposing side surfaces forming the groove. More effective.
  • the angle ⁇ is not particularly limited as long as it is smaller than the angle ⁇ , but the upper limit is more preferably less than 150 degrees, and further preferably less than 140 degrees.
  • the side surface (side surface 3) may be continuous from the side surface 2 in the opposite direction to the side surface 1, in which case the angle (angle 3) formed by the side surface 3 and the polishing surface is greater than 95 degrees, and the angle ⁇ Preferably it is smaller.
  • n may be a natural number of 3 or more, and may have a side surface (side surface (n + 1)) continuous with the side surface n in the opposite direction to the side surface (n ⁇ 1).
  • the angle (angle (n + 1)) made with the polishing surface is preferably larger than 95 degrees and smaller than the angle n.
  • the polishing layer is scraped with the polishing of the material to be polished, and the polishing rate fluctuates when the polishing surface passes through the bending point which is the boundary between the first side surface and the second side surface. Further, since the pad cut rate is different between the first side surface and the second side surface of the shallowest groove side surface, the depth from the polishing surface to the bending point is an inclined groove portion on the polishing surface side. It is preferable that the depth is not less than a depth that does not reduce the effect.
  • the depth from the polishing surface to the bending point is specifically preferably 10% or more and 95% or less of the entire depth of the groove, More preferably, it is 20% or more and 90% or less.
  • the bending point depth from the polishing surface to the bending points of the first side surface and the second side surface is less than 0.2 mm.
  • the range is large and 3.0 mm or less.
  • the polished surface here is a polished surface before the polishing layer is shaved.
  • the upper limit of the bending point depth from the polished surface to the bending point of the first side surface and the second side surface is preferably 2.5 mm or less, more preferably 2.0 mm or less, and even more preferably 1.8 mm or less.
  • the lower limit of the bending point depth from the polishing surface to the bending point of the first side surface and the second side surface is preferably 0.3 mm or more, more preferably 0.4 mm or more, and further preferably 0.5 mm or more.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a main part of a polishing pad according to an embodiment of the present invention.
  • a polishing pad 1 shown in the figure has a polishing layer 10.
  • a groove 12 is formed in the polishing surface 11 of the polishing layer 10.
  • the groove 12 is continuous with the polishing surface 11, is inclined with respect to the polishing surface 11 at an angle ⁇ , is continuous with the first side surface 13, and is bent with respect to the first side surface 13.
  • 14 has a second side surface 15 bent through 14 and a deepest groove portion 16.
  • the angle ⁇ of the second side surface with respect to the surface parallel to the polishing surface 11 is smaller than the angle ⁇ of the first side surface 13 with respect to the polishing surface 11.
  • channel is not necessarily restricted to the shape shown in FIG.
  • the deepest portion 18 may have a bottom surface substantially parallel to the polishing surface 11.
  • the boundary portion between the second side surface 15 and the deepest portion 20 may be curved.
  • the cross-sectional shape of the 2nd side surface 15 and the deepest part 22 may comprise U shape.
  • the polishing layer constituting the polishing pad one having a structure having closed cells is preferable because it forms a flat surface in semiconductors, dielectric / metal composites, integrated circuits, and the like.
  • the hardness of the polishing layer is preferably 45 to 65 degrees as measured by an Asker D hardness meter. When the Asker D hardness is less than 45 degrees, the uniformity of planarization characteristics (planarity) within the wafer surface is reduced as the polishing rate of the material to be polished decreases in the wafer surface uniformity (uniformity). ) Tend to decrease.
  • materials for forming such a structure include polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, polyurea, polyamide, polyvinyl chloride, polyacetal, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polytetrafluoroethylene, epoxy resin, ABS resin, AS resin, phenol resin, melamine resin, “neoprene (registered trademark)” rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, ethylene propylene rubber, silicon rubber, fluororubber, and resins mainly composed of these. Two or more of these may be used. Even in such a resin, a material mainly composed of polyurethane is more preferable in that the closed cell diameter can be controlled relatively easily.
  • Polyurethane is a polymer synthesized by polyaddition reaction or polymerization reaction of polyisocyanate.
  • the compound used as the symmetry of the polyisocyanate is an active hydrogen-containing compound, that is, a compound containing two or more polyhydroxy groups or amino groups.
  • Examples of the polyisocyanate include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate, but are not limited thereto. Two or more of these may be used.
  • the polyhydroxy group-containing compound is typically a polyol, and examples thereof include polyether polyol, polytetramethylene ether glycol, epoxy resin-modified polyol, polyester polyol, acrylic polyol, polybutadiene polyol, and silicone polyol. Two or more of these may be used. It is preferable to determine the combination and optimum amount of polyisocyanate and polyol, catalyst, foaming agent, and foam stabilizer depending on the hardness, the cell diameter and the expansion ratio.
  • the chemical foaming method is generally used by blending various foaming agents into the resin during polyurethane production, but it is cured after foaming the resin by mechanical stirring.
  • the method of making it can also be used preferably.
  • the average cell diameter of closed cells is preferably 30 ⁇ m or more from the viewpoint of reducing scratches.
  • the average bubble diameter is preferably 150 ⁇ m or less, more preferably 140 ⁇ m or less, and further preferably 130 ⁇ m or less.
  • the average bubble diameter is observed in a circular shape that is missing at the edge of the field among the bubbles observed in one field of view when the cross section of the sample is observed at a magnification of 400 times with a VK-8500 ultra-deep microscope manufactured by Keyence.
  • the circular bubbles excluding the generated bubbles are obtained by measuring the equivalent circle diameter from the cross-sectional area with an image processing apparatus and calculating the number average value.
  • a preferred embodiment of the polishing pad according to the present invention is a pad containing a polymer of a vinyl compound and polyurethane and having closed cells.
  • the toughness and hardness can be increased only with the polymer from the vinyl compound, it is difficult to obtain a uniform polishing pad having closed cells.
  • Polyurethane becomes brittle when its hardness is increased.
  • a vinyl compound is a compound having a polymerizable carbon-carbon double bond. Specifically, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isodecyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl Methacrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dipropyl fumarate, maleic acid, maleic Dimethyl acid, diethyl maleate, dipropyl maleate,
  • CH 2 CR 1 COOR 2 (R 1 : methyl group or ethyl group, R 2 : methyl group, ethyl group, propyl group or butyl group) is preferable.
  • R 1 methyl group or ethyl group
  • R 2 methyl group, ethyl group, propyl group or butyl group
  • methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, and isobutyl methacrylate are easy to form closed cells in polyurethane, good in impregnation of monomers, easy to cure by polymerization, and vinyl compounds that have been cured by polymerization.
  • the foamed structure containing the polymer and polyurethane is preferred because of its high hardness and good flattening characteristics.
  • Polymerization initiators preferably used for obtaining polymers of these vinyl compounds include azobisisobutyronitrile, azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), azobiscyclohexanecarbonitrile, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide. Examples thereof include radical initiators such as oxide and isopropyl peroxydicarbonate. Two or more of these may be used.
  • a redox polymerization initiator for example, a combination of a peroxide and an amine can also be used.
  • a method for impregnating a polyurethane with a vinyl compound a method of immersing the polyurethane in a container containing a vinyl compound can be mentioned.
  • the amount of vinyl compound impregnated in polyurethane should be determined by the type of vinyl compound and polyurethane used and the characteristics of the polishing pad to be produced.
  • the content ratio of the polymer obtained from the vinyl compound in the body and the polyurethane is preferably 30/70 to 80/20 by weight. If the content ratio of the polymer obtained from the vinyl compound is 30/70 or more by weight, the hardness of the polishing pad can be sufficiently increased. Further, if the content ratio is 80/20 or less, the elasticity of the polishing layer can be sufficiently increased.
  • the polymer and polyurethane content obtained from the polymerized and cured vinyl compound in polyurethane can be measured by a pyrolysis gas chromatography / mass spectrometry method.
  • a pyrolysis gas chromatography / mass spectrometry method As an apparatus that can be used in this method, a double shot pyrolyzer “PY-2010D” (manufactured by Frontier Laboratories) is used as a thermal decomposition apparatus, and “TRIO-1” (manufactured by VG) is used as a gas chromatograph / mass spectrometer. ).
  • the polymer phase obtained from the vinyl compound and the polyurethane phase are contained without being separated.
  • the infrared spectrum of the polishing pad observed with a micro-infrared spectrometer having a spot size of 50 ⁇ m has an infrared absorption peak of a polymer polymerized from a vinyl compound and an infrared absorption peak of polyurethane.
  • the infrared spectra at various locations are substantially the same.
  • IR ⁇ s manufactured by SPECTRA-TEC can be mentioned.
  • the polishing pad may contain various additives such as an abrasive, an antistatic agent, a lubricant, a stabilizer, and a dye for the purpose of improving characteristics.
  • the density of the polishing layer is preferably 0.3 g / cm 3 or more, more preferably 0.6 g / cm 3 or more, and 0.65 g / cm 3 from the viewpoint of reducing local flatness defects and global steps. More preferably, it is cm 3 or more. On the other hand, from the viewpoint of reducing scratches, 1.1 g / cm 3 or less is preferable, 0.9 g / cm 3 or less is more preferable, and 0.85 g / cm 3 or less is more preferable.
  • the density of the polishing layer in the present invention is a value measured using a Harvard pycnometer (JIS R-3503 standard) and water as a medium.
  • Examples of the material to be polished in the present invention include the surface of an insulating layer or metal wiring formed on a semiconductor wafer.
  • Examples of the insulating layer include an interlayer insulating film of metal wiring, a lower insulating film of metal wiring, and shallow trench isolation used for element isolation.
  • Examples of the metal wiring include aluminum, tungsten, copper, and alloys thereof, and structurally include damascene, dual damascene, and plug.
  • a barrier metal such as silicon nitride is also subject to polishing.
  • silicon oxide is currently mainstream, but a low dielectric constant insulating film is also used. In addition to semiconductor wafers, it can also be used for polishing magnetic heads, hard disks, sapphire, SiC, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) and the like.
  • the polishing method of the present invention is suitably used for forming a flat surface on glass, semiconductors, dielectric / metal composites, integrated circuits and the like.
  • ⁇ Micro rubber A hardness measurement> A sample obtained by cutting out the cushion layer into a size of 3 cm ⁇ 3 cm was used as a sample for hardness measurement, and was allowed to stand for 16 hours in an environment of a temperature of 23 ° C. ⁇ 2 ° C. and a humidity of 50% ⁇ 5%. Using a micro rubber hardness meter MD-1 manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., three different points were measured in one sample, and the calculated average value was defined as micro rubber A hardness.
  • a pad with grooves formed on the surface of the polishing layer is arranged so that the razor blade is perpendicular to the groove direction and sliced in the groove depth direction, and the cross section of the groove is measured with a VK-8500 ultra-deep microscope manufactured by Keyence.
  • the angle (angle ⁇ ) formed between the polishing surface and the side surface continuous with the polishing surface of the groove was measured.
  • the closest groove was measured at the position of 1/3 of the radius and the position of 2/3 from the center of the pad, and the average of the two points in each place was taken as the inclination angle.
  • the angle ⁇ was measured in the same manner.
  • a pad with grooves formed on the surface of the polishing layer is arranged so that the razor blade is perpendicular to the groove direction and sliced in the groove depth direction, and the cross section of the groove is measured with a VK-8500 ultra-deep microscope manufactured by Keyence. By observing, the vertical distance from the polished surface to the midpoint of two opposing bending points consisting of the first side surface and the second side surface was measured. The nearest groove was measured at the position of 1/3 and 2/3 of the radius from the center of the pad, and the average of the two points in each place was taken as the bending point depth.
  • a pad with grooves formed on the surface of the polishing layer is arranged so that the razor blade is perpendicular to the groove direction and sliced in the groove depth direction, and the cross section of the groove is measured with a VK-8500 ultra-deep microscope manufactured by Keyence. Observed, the distance between the two bending points facing each other between the polished surface having the angle ⁇ and the side surface 1 was measured and defined as the bending point distance. Further, the distance between the bending points at the initial stage of polishing was defined as the distance between the initial bending points.
  • Polishing was performed while detecting the end point under predetermined polishing conditions using a Mirror 3400 manufactured by Applied Materials. The polishing characteristics were measured in the diameter direction, excluding the outermost periphery of 10 mm of the 8-inch wafer. An average polishing rate (nm / min) was calculated by measuring 37 points every 5 mm within a surface within a radius of 90 mm from the center.
  • polishing rate fluctuation rate (%) ⁇ (maximum wafer average polishing rate) ⁇ (minimum wafer average polishing rate) ⁇ / (1000th wafer average polishing rate)
  • the fluctuation rate of the polishing rate is preferably small, preferably 30% or less, more preferably 20% or less.
  • Example 1 30 parts by weight of polypropylene glycol, 40 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate, 0.5 parts by weight of water, 0.3 parts by weight of triethylamine, 1.7 parts by weight of a silicone foam stabilizer and 0.09 parts by weight of tin octylate are mixed in a RIM molding machine. Then, it was discharged into a mold and subjected to pressure molding to produce a closed-cell foamed polyurethane sheet.
  • the foamed polyurethane sheet was immersed in methyl methacrylate to which 0.2 part by weight of azobisisobutyronitrile was added for 60 minutes. Next, 15 parts by weight of polyvinyl alcohol “CP” (degree of polymerization: about 500, manufactured by Nacalai Tesque), 35 parts by weight of ethyl alcohol (special grade reagent, manufactured by Katayama Chemical), water 50 The foamed polyurethane sheet surface layer was coated with polyvinyl alcohol by being immersed in a solution consisting of parts by weight and then dried.
  • polyvinyl alcohol “CP” degree of polymerization: about 500, manufactured by Nacalai Tesque
  • ethyl alcohol special grade reagent, manufactured by Katayama Chemical
  • the foamed polyurethane sheet was sandwiched between two glass plates via a vinyl chloride gasket and polymerized and cured by heating at 65 ° C. for 6 hours and at 120 ° C. for 3 hours. After releasing from between the glass plates and washing with water, vacuum drying was performed at 50 ° C.
  • a polishing layer was prepared by slicing the hard foam sheet thus obtained to a thickness of 2.00 mm.
  • the methyl methacrylate content in the polishing layer was 66% by weight.
  • the D hardness of the polishing layer was 54 degrees, the density was 0.81 g / cm 3 , and the average cell diameter of closed cells was 45 ⁇ m.
  • the obtained hard foam sheet was ground on both sides to prepare a polishing layer having a thickness of 2.4 mm.
  • thermoplastic polyurethane (cushion layer thickness: 0. 0) made by Nippon Matai Co., Ltd. having a strain constant of 0.15 ⁇ 10 ⁇ 4 ⁇ m / Pa (micro rubber A hardness 89) as a cushion layer was obtained on the polishing layer obtained by the above method. 3 ⁇ m) was laminated through a MA-6203 adhesive layer manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethane Co., Ltd. using a roll coater, and a double-sided tape 5604TDM manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was bonded to the back surface as a back tape.
  • This laminate is punched into a circle having a diameter of 508 mm, and grooves having a groove pitch of 15 mm, an angle ⁇ of 135 degrees, an angle ⁇ of 120 degrees, and a groove depth of 1.9 mm are formed in an XY lattice pattern on the polishing layer surface.
  • a polishing pad was obtained.
  • the bending point depth was 0.69 mm, and the distance between the initial bending points was 3 mm.
  • a polishing machine (“Mirra 3400” manufactured by Applied Materials Co., Ltd.).
  • Retainer ring pressure 41 kPa (6 psi)
  • inner tube pressure 28
  • the average polishing rate of the 1000th oxide film was 192.2 nm / min.
  • the fluctuation rate of the polishing rate in 1000 sheets was 8.5%.
  • the average pad cut rate was 1.22 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 22 hours.
  • Example 2 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove angle ⁇ on the polishing layer surface was changed to 145 degrees, the polishing layer thickness was changed to 2.25 mm, and the groove depth was changed to 1.75 mm. At this time, the bending point depth was 0.46 mm, and the distance between the initial groove bending points was 3 mm. The average polishing rate was 195.2 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 13.2%. The average pad cut rate was 1.15 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 21 hours.
  • Example 3 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove angle ⁇ on the polishing layer surface was changed to 100 degrees, the polishing layer thickness was changed to 3.15 mm, and the groove depth was changed to 2.65 mm. At this time, the bending point depth was 1.37 mm, and the distance between the initial bending points was 3.4 mm. The average polishing rate was 184.1 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 17.2%. The average pad cut rate was 1.22 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 32 hours.
  • Example 4 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove angle ⁇ on the polishing layer surface was 100 degrees, the angle ⁇ was 98 degrees, the polishing layer thickness was 2.0 mm, and the groove depth was 1.5 mm. At this time, the bending point depth was 0.3 mm, and the distance between the initial bending points was 3 mm. The average polishing rate was 187.8 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 17.8%. The average pad cut rate was 1.20 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 16 hours.
  • Example 5 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove angle ⁇ on the polishing layer surface was 150 degrees, the angle ⁇ was 145 degrees, the polishing layer thickness was 2.0 mm, and the groove depth was 1.5 mm. At this time, the bending point depth was 0.27 mm, and the distance between the initial bending points was 5 mm. The average polishing rate was 201.9 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 18.9%. The average pad cut rate was 1.24 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 16 hours.
  • Example 6 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove angle ⁇ on the polishing layer surface was 160 degrees, the angle ⁇ was 110 degrees, the polishing layer thickness was 2.5 mm, and the groove depth was 2.05 mm. At this time, the bending point depth was 0.79 mm, and the distance between the initial bending points was 5 mm. The average polishing rate was 183.8 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 16.4%. The average pad cut rate was 1.35 ⁇ m / min and the polishing pad life was 21 hours.
  • Example 7 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove angle ⁇ on the polishing layer surface was 115 degrees, the angle ⁇ was 100 degrees, the polishing layer thickness was 2.0 mm, and the groove depth was 1.5 mm. At this time, the bending point depth was 0.27 mm, and the distance between the initial bending points was 3 mm. The average polishing rate was 182.5 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 17.5%. The average pad cut rate was 1.22 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 16 hours.
  • Example 8 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove angle ⁇ on the polishing layer surface was 165 degrees, the angle ⁇ was 155 degrees, the polishing layer thickness was 2.2 mm, and the groove depth was 1.7 mm. At this time, the bending point depth was 0.5 mm, and the distance between the initial bending points was 5 mm. The average polishing rate was 190.2 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 15.6%. The average pad cut rate was 1.36 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 17 hours.
  • Example 9 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the polishing layer thickness was changed to 2.9 mm and the groove depth was changed to 2.4 mm. At this time, the bending point depth was 2.1 mm, and the distance between the initial bending points was 3 mm. The average polishing rate was 185.7 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 14.4%. The average pad cut rate was 1.23 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 28 hours.
  • Example 10 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the polishing layer thickness was changed to 3.5 mm and the groove depth was changed to 3.0 mm. At this time, the bending point depth was 2.6 mm, and the distance between the initial bending points was 3 mm. The average polishing rate was 183.3 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 15.1%. The average pad cut rate was 1.24 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 36 hours.
  • Example 11 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the two angles ⁇ facing each other across the groove on the polishing layer surface were 135 degrees and 130 degrees, and the two facing angles were changed to be different. At this time, the bending point depth was 0.69 mm, and the distance between the initial bending points was 3 mm. The average polishing rate was 191.8 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 9.0%. The average pad cut rate was 1.20 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 22 hours.
  • Example 12 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that a polyester film having a thickness of 188 ⁇ m was bonded to the back surface of the polishing layer via an adhesive and a cushion layer was bonded to the polyester film surface. At this time, the bending point depth was 0.69 mm, and the distance between the initial bending points was 3 mm. The average polishing rate was 192.8 nm / min, and the polishing rate fluctuation rate was 9.3%. The average pad cut rate was 1.22 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 22 hours.
  • Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove angle ⁇ on the polishing layer surface was 93 degrees, the angle ⁇ was 90 degrees, the polishing layer thickness was 2.0 mm, and the groove depth was 1.5 mm. At this time, the bending point depth was 0.27 mm, and the distance between the initial bending points was 1.5 mm.
  • the average polishing rate was 180.1 nm / min, the polishing rate fluctuation rate was 45.1%, and the polishing rate fluctuation was large.
  • the average pad cut rate was 1.12 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 18 hours.
  • Example 2 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove angle ⁇ on the polishing layer surface was 93 degrees, the angle ⁇ was 90 degrees, the polishing layer thickness was 2.0 mm, and the groove depth was 1.5 mm. At this time, the bending point depth was 0.27 mm, and the distance between the initial bending points was 3 mm. The average polishing rate was 189.5 nm / min, the polishing rate fluctuation rate was 30.8%, and the polishing rate fluctuation was large. The average pad cut rate was 1.5 ⁇ m / min, the polishing pad life was 13 hours, and the life was short.
  • Example 3 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the angle ⁇ was 98 degrees, the polishing layer thickness was 2.0 mm, and the groove depth was 1.5 mm. At this time, the bending point depth was 0.15 mm, and the distance between the initial bending points was 3 mm. The average polishing rate was 190.1 nm / min, the polishing rate fluctuation rate was 36.2%, and the polishing rate fluctuation was large. The average pad cut rate was 1.42 ⁇ m / min, the polishing pad life was 14 hours, and the life was short.
  • Example 4 Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove angle ⁇ on the polishing layer surface was 160 degrees, the angle ⁇ was 100 degrees, the polishing layer thickness was 2.5 mm, and the groove depth was 2.0 mm. At this time, the bending point depth was 0.60 mm, and the distance between the initial bending points was 4 mm. The average polishing rate was 184.6 nm / min, the polishing rate fluctuation rate was 31.0%, and the polishing rate fluctuation was large. The average pad cut rate was 1.32 ⁇ m / min, and the polishing pad life was 21 hours.
  • Table 1 shows the results obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 4 described above.

Abstract

　研磨パッドは、少なくとも研磨層を有する研磨パッドであって、前記研磨層は研磨面に側面を有する溝を備え、前記側面の少なくとも一方は、前記研磨面から連続し、前記研磨面とのなす角度がαである第１の側面、および該第１の側面から連続し、前記研磨面と平行な面とのなす角度がβである第２の側面から構成され、前記研磨面とのなす角度αは９５度より大きく、前記研磨面と平行な面とのなす角度βは９５度より大きく、かつ、前記研磨面と平行な面とのなす角度βが前記研磨面とのなす角度αよりも小さいものであり、前記研磨面から前記第１の側面と前記第２の側面の屈曲点までの屈曲点深さが０．２ｍｍより大きく、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする。

Description

研磨パッド
　本発明は、研磨パッドに関する。より詳しくは、本発明は、半導体、誘電／金属複合体および集積回路等において平坦面を形成するために好ましく使用される研磨パッドに関する。
　半導体デバイスが高密度化するにつれ、多層配線と、これに伴う層間絶縁膜形成や、プラグ、ダマシンなどの電極形成等の技術が重要度を増している。これに伴い、これら層間絶縁膜や電極の金属膜の平坦化プロセスの重要度は増しており、この平坦化プロセスのための効率的な技術として、ＣＭＰ（Chemical　Mechanical　Polishing）と呼ばれる研磨技術が普及している。
　一般にＣＭＰ装置は、被処理物である半導体ウェハーを保持する研磨ヘッド、被処理物の研磨処理を行うための研磨パッド、前記研磨パッドを保持する研磨定盤から構成されている。そして、半導体ウェハーの研磨処理はスラリーを用いて、半導体ウェハーと研磨パッドを相対運動させることにより、半導体ウェハー表面の層の突出した部分を除去し、ウェハー表面の層を平坦化するものである。パッド表面はダイヤモンドドレッサー等を用いたドレッシングにより更新され、目詰まり防止と目立てが行われる。
　従来、研磨層表面に施された溝のパターンが同心円状をなし、前記溝の断面形状を略矩形とすることにより、ウェハーの平坦性や研磨レートの向上を図る技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
　しかしながら、この技術では、溝の断面形状における角部や研磨前後や研磨中に行われるドレッシング等に起因して角部に形成されるバリ状物がスクラッチを発生させることがある。この問題を解消するため、研磨面と溝の境界部に傾斜面を設ける技術が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
特開２００２－１４４２１９号公報 特開２００４－１８６３９２号公報 特開２０１０－４５３０６号公報
　ここで、本発明者らは、研磨面と溝の境界部に傾斜面を設けることで、スクラッチが低減するだけでなく、ウェハーと研磨パッドの間で吸引力やスラリー流れの改善が発現し、研磨レートが高くなることを見出した。しかし傾斜面の角度によっては研磨レートの変動が抑制できないことも見出した。また、傾斜面を設けることで研磨表面積が減少し、パッドカットレートが大きくなってしまい、パッドの寿命が短くなってしまうことも見出した。
　本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、研磨特性の中でも特に、高い研磨レートを保ちながら研磨レートの変動を抑制できる長寿命の研磨パッドを提供することを目的とする。
　本発明者らは、研磨面から溝底までの傾斜がパッドカットレートに影響を及ぼし、研磨面と溝の境界部の角度が研磨レートに変動を及ぼしていると考えた。それを両立するため、パッドカットレートが小さくなる角度と研磨レート変動が小さくなる角度を組みあわせることで解消できるのではないかと考えた。
　そこで、本発明は、上記課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、少なくとも研磨層を有する研磨パッドであって、前記研磨層は研磨面に側面を有する溝を備え、前記側面の少なくとも一方は、前記研磨面から連続し、前記研磨面とのなす角度がαである第１の側面、および該第１の側面から連続し、前記研磨面と平行な面とのなす角度がβである第２の側面から構成され、前記研磨面とのなす角度αは９５度より大きく、前記研磨面と平行な面とのなす角度βは９５度より大きく、かつ、前記研磨面と平行な面とのなす角度βが前記研磨面とのなす角度αよりも小さいものであり、前記研磨面から前記第１の側面と前記第２の側面の屈曲点までの屈曲点深さが０．２ｍｍより大きく、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする研磨パッド。
　本発明により、高い研磨レートを保ちながら研磨レートの変動を抑制できる長寿命の研磨パッドを提供することができる。
図１は、本発明の一実施の形態に係る研磨パッドの要部の構成を示す部分断面図である。 図２は、本発明の一実施の形態に係る研磨パッドの要部の構成（第２例）を示す部分断面図である。 図３は、本発明の一実施の形態に係る研磨パッドの要部の構成（第３例）を示す部分断面図である。 図４は、本発明の一実施の形態に係る研磨パッドの要部の構成（第４例）を示す部分断面図である。
　以下、本発明を実施するための形態を説明する。
　本発明者は、高い研磨レートを保ちながら研磨レートの変動を抑制できる長寿命の研磨パッドについて、鋭意検討した。その結果、本発明者は、少なくとも研磨層を有する研磨パッドであって、前記研磨層は研磨面に側面を有する溝を備え、前記側面の少なくとも一方は、研磨面から連続し、研磨面とのなす角度がαである第１の側面、および該第１の側面から連続し、研磨面と平行な面とのなす角度がβである第２の側面から構成され、前記研磨面とのなす角度αは９５度より大きく、前記研磨面と平行な面とのなす角度βは９５度より大きく、かつ、前記研磨面と平行な面とのなす角度βが前記研磨面とのなす角度αよりも小さいものであり、前記研磨面から前記第１の側面と前記第２の側面の屈曲点までの屈曲点深さが０．２ｍｍより大きく、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする研磨パッドを構成することにより、上述した課題を一挙に解決することができることを究明した。
　本発明において、研磨パッドは、少なくとも研磨層とは別にクッション層を有することが好ましい。クッション層が無い場合、研磨層の吸水等による歪みを緩衝できないため、被研磨材の研磨レートや面内均一性が不安定に変動する。クッション層の歪定数は、７．３×１０－６μｍ/Ｐａ以上、４．４×１０－４μｍ/Ｐａ以下の範囲が好ましい。被研磨材の研磨レート変動および局所平坦性の観点から上限として３．０×１０－４μｍ/Ｐａ以下が好ましく、１．５×１０－４μｍ/Ｐａ以下がより好ましい。また、下限として１．０×１０－５μｍ/Ｐａ以上が好ましく、１．２×１０－５μｍ/Ｐａ以上がより好ましい。研磨レートの変動が大きい場合、被研磨材の研磨量が変動し、結果として被研磨材の膜厚が変動し半導体デバイスの性能に悪影響を及ぼすため、研磨レート変動率は２０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましい。
　なお、本発明における歪定数は、先端の直径が５ｍｍの圧子を用いて、ダイヤルゲージで２７ｋＰａの圧力を６０秒間加えたときの厚みを（Ｔ１）μｍとし、続いて１７７ｋＰａでの圧力を６０秒間加えたときの厚みを（Ｔ２）μｍとして、以下の式に従って算出した。
　歪定数（μｍ／Ｐａ）＝（Ｔ１－Ｔ２）／（１７７－２７）／１０００
　この様なクッション層としては、天然ゴム、ニトリルゴム、“ネオプレン（登録商標）”ゴム、ポリブタジエンゴム、熱硬化性ポリウレタンゴム、熱可塑性ポリウレタンゴム、シリコーンゴム、“ハイトレル（登録商標）”などの無発泡のエラストマー、“トーレペフ（登録商標、東レ（株）製ペフ）”などのポリオレフィン発砲体、ニッタ・ハース（株）製“ｓｕｂａ４００”などの不織布を挙げることができるが、これらに限定されるわけではない。
　クッション層の歪定数は、その材質に応じた調整が可能である。例えば、クッション層が発泡体である場合は、発泡の程度を大きくすると柔らかくなる傾向にあるため、歪定数が大きくなる傾向にある。また、クッション層が無発泡である場合は、クッション層内の架橋の程度を調整することにより、硬さの調節が可能である。
　クッション層の厚みは、０．１～２ｍｍの範囲が好ましい。半導体基板全面の面内均一性の観点からは、０．２５ｍｍ以上が好ましく、０．３ｍｍ以上がより好ましい。また、局所平坦性の観点からは２ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ以下がより好ましい。
　本発明における研磨パッドの研磨層表面（研磨面）は溝を有している。研磨層表面から見た溝の形状としては、格子状、放射状、同心円状、螺旋状等が挙げられるが、これらに限られない。溝は、円周方向に延びる開放系のほうが効率的にスラリーを更新できることから、格子状が最も好ましい。
　本発明における溝の側面の少なくとも一方は、研磨面から連続し、研磨面とのなす角度がαである第１の側面、および該第１の側面から連続し、研磨面と平行な面とのなす角度がβである第２の側面から構成される。第１の側面、第２の側面は、それぞれ平面（溝の断面形状において直線状）であっても曲面（溝の断面形状において曲線状）であってもよい。
　そして、本発明においては、角度αは９５度より大きく、角度βは９５度より大きく、かつ、角度βが角度αよりも小さい。このことにより、高い研磨レートを保ちながら研磨レートの変動を抑制できる。これは以下のように説明される。一般に、研磨レートの変動は研磨初期～中期におけるものが大きいが、研磨面と溝の境界部に９５度より大きい傾斜面を設けることで研磨レートが高くなるだけでなく、そのような初期～中期における研磨レートの変動も効果的に抑えることができる。
　一方、そのような構造は、被研磨材と研磨パッド表面との接触面積が小さく、パッドカットレートが大きいことが懸念される。このため、溝はある一定の深さ以降は接触面積が大きくなるような構造であることが好ましい。角度αおよび角度βを上記のように調整することで、そのような目的を達成できる。角度αと角度βの差が５５度以下であることがより好ましく、５０度以下がさらに好ましい。
　スラリーの保持性と流動性の観点から、角度αは、下限としては１０５度以上であることが好ましく、１１５度以上であることがより好ましい。また、角度αは、上限としては１５０度以下であることが好ましく、１４０度以下であることがより好ましい。溝を形成する向かい合う両側面が同じような形状であってもよいが、遠心力によりスラリーが流動することから、溝を形成する向かい合う側面のうち、少なくとも円周側にある側面に傾斜があるほうがより効果的である。角度βは角度αより小さければ特に制限はないが、上限としては１５０度より小さいことがより好ましく、１４０度より小さいことがさらに好ましい。
　ここで、側面２から側面１と反対方向に連続する側面（側面３）を有してもよく、その場合、側面３と研磨面とのなす角度（角度３）は９５度より大きく、角度βより小さいことが好ましい。
　同様に、ｎを３以上の自然数とし、側面ｎに対して側面（ｎ－１）と反対方向に連続する側面（側面（ｎ＋１））を有してもよく、その場合、側面（ｎ＋１）と研磨面とのなす角度（角度（ｎ＋１））は９５度より大きく、角度ｎより小さいことが好ましい。
　被研磨材の研磨に伴って研磨層が削られ、研磨面が第１の側面と第２の側面の境界である屈曲点を通過するときに研磨レートの変動が見られる。また、最浅部の溝側面が第１の側面と第２の側面とでは、パッドカットレートが異なることから、研磨面から屈曲点までの深さは、研磨面側の傾斜している溝部分の効果を低減しない程度の深さ以上であることが好ましい。この点と、研磨パッドの寿命が長いことが好ましい点とをふまえると、研磨面から屈曲点までの深さは、具体的には溝全体の深さの１０％以上、９５％以下が好ましく、より好ましくは２０％以上、９０％以下である。
　パッドの寿命が長く、研磨レート変動を抑制することを両立させることが重要であることから、研磨面から第１の側面と第２の側面の屈曲点までの屈曲点深さが０．２ｍｍより大きく、３．０ｍｍ以下の範囲である。ここでいう研磨面とは、研磨層が削られる前の研磨面のことである。屈曲点深さが深い場合は、パッドの寿命が短くなる。屈曲点深さが浅い場合は、研磨レートが変動する。研磨面から第１の側面と第２の側面の屈曲点までの屈曲点深さの上限としては、２．５ｍｍ以下が好ましく、２．０ｍｍ以下がより好ましく、１．８ｍｍ以下がさらに好ましい。また、研磨面から第１の側面と第２の側面の屈曲点までの屈曲点深さの下限としては、０．３ｍｍ以上が好ましく、０．４ｍｍ以上がより好ましく、０．５ｍｍ以上がさらに好ましい。
　以上のような本発明における溝の具体的な形状について、図面により説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る研磨パッドの要部の構成を示す部分断面図である。同図に示す研磨パッド１は、研磨層１０を有する。研磨層１０の研磨面１１には、溝１２が形成されている。溝１２は、研磨面１１と連続し、研磨面１１に対して角度αをなして傾斜する第１の側面１３、該第１の側面１３と連続し、第１の側面１３に対して屈曲点１４を介して屈曲する第２の側面１５、および溝最深部１６を有する。第２の側面の研磨面１１と平行な面に対する角度βは、第１の側面１３の研磨面１１に対する角度αよりも小さい。
　なお、溝の第２の側面１５と最深部１６とで構成される形状は、図１に示す形状に限られるわけではない。例えば、図２に示す研磨パッド２の溝１７のように、最深部１８が研磨面１１と略平行な底面を有していてもよい。また、図３に示す研磨パッド３の溝１９のように、第２の側面１５と最深部２０との境界部分が曲面をなしていてもよい。また、図４に示す研磨パッド４の溝２１のように、第２の側面１５と最深部２２との断面形状がＵ字状をなしていてもよい。
　研磨パッドを構成する研磨層としては、独立気泡を有する構造のものが、半導体、誘電／金属複合体および集積回路等において平坦面を形成するので好ましい。また、研磨層の硬度は、アスカーＤ硬度計にて、４５～６５度であることが好ましい。アスカーＤ硬度が４５度未満の場合には、被研磨材の研磨レートのウェハー面内ユニフォーミティ（均一性）の低下に伴って、ウェハー面内で平坦化特性（プラナリティ）の均一性（ユニフォーミティ）が低下する傾向にある。
　特に限定されないが、かかる構造体を形成する材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、“ネオプレン（登録商標）”ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムおよびこれらを主成分とした樹脂等が挙げられる。これらを２種以上用いてもよい。このような樹脂においても、独立気泡径が比較的容易にコントロールできる点でポリウレタンを主成分とする素材がより好ましい。
　ポリウレタンとは、ポリイソシアネートの重付加反応または重合反応により合成される高分子である。ポリイソシアネートの対称として用いられる化合物は、含活性水素化合物、すなわち、二つ以上のポリヒドロキシ基、あるいはアミノ基含有化合物である。ポリイソシアネートとして、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなど挙げることができるがこれに限定されるものではない。これらを２種以上用いてもよい。
　ポリヒドロキシ基含有化合物としてはポリオールが代表的であり、ポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、エポキシ樹脂変性ポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、シリコーンポリオール等が挙げられる。これらを２種以上用いてもよい。硬度、気泡径および発泡倍率によって、ポリイソシアネートとポリオール、および触媒、発泡剤、整泡剤の組み合わせや最適量を決めることが好ましい。
　これらのポリウレタン中への独立気泡の形成方法としては、ポリウレタン製造時における樹脂中への各種発泡剤の配合による化学発泡法が一般的であるが、機械的な撹拌により樹脂を発泡させたのち硬化させる方法も好ましく使用することができる。
　独立気泡の平均気泡径は、スクラッチを低減する観点から３０μｍ以上が好ましい。一方、被研磨材の局所的凹凸の平坦性の観点から、平均気泡径は、１５０μｍ以下が好ましく、１４０μｍ以下がより好ましく、１３０μｍ以下がさらに好ましい。なお、平均気泡径は、サンプル断面をキーエンス製ＶＫ－８５００の超深度顕微鏡にて倍率４００倍で観察したときに一視野内に観察される気泡のうち、視野端部に欠損した円状に観察される気泡を除く円状気泡を画像処理装置にて断面面積から円相当径を測定し、数平均値を算出することにより求められる。
　本発明における研磨パッドの一実施態様として好ましいものは、ビニル化合物の重合体およびポリウレタンを含有し、独立気泡を有するパッドである。ビニル化合物からの重合体だけでは靭性と硬度を高めることはできるが、独立気泡を有する均質な研磨パッドを得ることが困難である。また、ポリウレタンは、硬度を高くすると脆くなる。ポリウレタン中にビニル化合物を含浸させることにより、独立気泡を含み、靭性と硬度の高い研磨パッドとすることができる。
　ビニル化合物は、重合性の炭素－炭素二重結合を有する化合物である。具体的にはメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ－ブチルアクリレート、ｎ－ブチルメタクリレート、２－エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ｎ－ラウリルメタクリレート、２－ヒドロキシエチルメタクリレート、２－ヒドロキシプロピルメタクリレート、２－ヒドロキシブチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジプロピル、マレイン酸、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド、イソプロピルマレイミド、アクリロニトリル、アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、α－メチルスチレン、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート等が挙げられる。これらを２種以上用いてもよい。
　上述したビニル化合物の中で、ＣＨ２＝ＣＲ１ＣＯＯＲ２（Ｒ１：メチル基またはエチル基、Ｒ２：メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基）が好ましい。中でもメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ－ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレートは、ポリウレタンへの独立気泡の形成が容易な点、モノマーの含浸性が良好な点、重合硬化が容易な点、重合硬化されたビニル化合物の重合体とポリウレタンを含有している発泡構造体の硬度が高く平坦化特性が良好な点で好ましい。
　これらのビニル化合物の重合体を得るために好ましく用いられる重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス（２，４－ジメチルバレロニトリル）、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、イソプロピルパーオキシジカーボネート等のラジカル開始剤を挙げることができる。これらを２種以上用いてもよい。また、酸化還元系の重合開始剤、例えばパーオキサイドとアミン類の組合せを使用することもできる。
　ビニル化合物のポリウレタン中への含浸方法としては、ビニル化合物が入った容器中にポリウレタンを浸漬する方法が挙げられる。なお、その際、含浸速度を速める目的で、加熱、加圧、減圧、撹拌、振盪、超音波振動等の処理を施すことも好ましい。
　ビニル化合物のポリウレタン中への含浸量は、使用するビニル化合物およびポリウレタンの種類や、製造される研磨パッドの特性により定められるべきものであり、一概にはいえないが、例えば、重合硬化した発泡構造体中のビニル化合物から得られる重合体とポリウレタンの含有比率が重量比で３０／７０～８０／２０であることが好ましい。ビニル化合物から得られる重合体の含有比率が重量比で３０／７０以上であれば、研磨パッドの硬度を十分高くすることができる。また、含有比率が８０／２０以下であれば、研磨層の弾力性を十分高くすることができる。
　なお、ポリウレタン中の重合硬化したビニル化合物から得られる重合体およびポリウレタンの含有率は、熱分解ガスクロマトグラフィ／質量分析手法により測定することができる。本手法で使用できる装置としては、熱分解装置としてダブルショットパイロライザー“ＰＹ－２０１０Ｄ”（フロンティア・ラボ（株）製）を、ガスクロマトグラフ・質量分析装置として、“ＴＲＩＯ－１”（ＶＧ社製）を挙げることができる。
　本発明において、半導体基板の局所的凹凸の平坦性の観点から、ビニル化合物から得られる重合体の相とポリウレタンの相とが分離されずに含有されていることが好ましい。定量的に表現すると、研磨パッドをスポットの大きさが５０μｍの顕微赤外分光装置で観察した赤外スペクトルがビニル化合物から重合される重合体の赤外吸収ピークとポリウレタンの赤外吸収ピークを有しており、色々な箇所の赤外スペクトルがほぼ同一であることが好ましい。ここで使用される顕微赤外分光装置として、ＳＰＥＣＴＲＡ－ＴＥＣ社製のＩＲμｓを挙げることができる。
　研磨パッドは、特性改良を目的として、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、安定剤、染料等の各種添加剤を含有してもよい。
　本発明において、研磨層の密度は、局所的な平坦性不良やグローバル段差を低減する観点から、０．３ｇ／ｃｍ３以上が好ましく、０．６ｇ／ｃｍ３以上がより好ましく、０．６５ｇ／ｃｍ３以上がさらに好ましい。一方、スクラッチを低減する観点から、１．１ｇ／ｃｍ３以下が好ましく、０．９ｇ／ｃｍ３以下がより好ましく、０．８５ｇ／ｃｍ３以下がさらに好ましい。なお、本発明における研磨層の密度は、ハーバード型ピクノメーター（ＪＩＳ　Ｒ－３５０３基準）を用い、水を媒体に測定した値である。
　本発明において研磨される被研磨材としては、例えば半導体ウェハーの上に形成された絶縁層または金属配線の表面が挙げられる。絶縁層としては、金属配線の層間絶縁膜や金属配線の下層絶縁膜や素子分離に使用されるシャロートレンチアイソレーションを挙げることができる。金属配線としては、アルミニウム、タングステン、銅、およびそれらの合金等を挙げることができ、構造的にはダマシン、デュアルダマシン、プラグなどがある。銅を金属配線とした場合には、窒化珪素等のバリアメタルも研磨対象となる。絶縁膜は、現在酸化シリコンが主流であるが、低誘電率絶縁膜も用いられる。半導体ウェハー以外に磁気ヘッド、ハードディスク、サファイヤ、ＳｉＣ、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）等の研磨に用いることもできる。
　本発明の研磨方法は、ガラス、半導体、誘電／金属複合体および集積回路等に平坦面を形成するために好適に使用される。
　以下、実施例によって、さらに本発明の詳細を説明する。しかし、本実施例により本発明が限定して解釈される訳ではない。なお、測定は以下のとおりに行った。
　＜気泡径測定＞
　サンプル断面をキーエンス製ＶＫ－８５００の超深度顕微鏡にて倍率４００倍で観察したときに一視野内に観察される気泡のうち、視野端部に欠損した円状に観察される気泡を除く円状気泡を画像処理装置にて断面面積から円相当径を測定し、算出した数平均値を平均気泡径とした。
　＜硬度測定＞
　ＪＩＳ　Ｋ６２５３－１９９７に準拠して行った。作製したポリウレタン樹脂を２ｃｍ×２ｃｍ（厚み：任意）の大きさに切り出したものを硬度測定用試料とし、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％の環境で１６時間静置した。測定時には、試料を重ね合わせ、厚み６ｍｍ以上とした。硬度計（高分子計器（株）製、アスカーＤ型硬度計）を用い、硬度を測定した。
　＜マイクロゴムＡ硬度測定＞
　クッション層を３ｃｍ×３ｃｍの大きさに切り出したものを硬度測定用試料とし、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％の環境で１６時間静置した。高分子計器（株）製マイクロゴム硬度計ＭＤ－１を用いて、試料１枚の中で異なる３点を測定し、算出した平均値をマイクロゴムＡ硬度とした。
　＜傾斜角度測定＞
　研磨層表面に溝を形成したパッドを、剃刀刃が溝方向に対して垂直となるように配置して溝深さ方向にスライスし、溝の断面をキーエンス製ＶＫ－８５００の超深度顕微鏡にて観察して、研磨面と前記溝の研磨面と連続する側面の成す角度（角度α）を測定した。パッドの中心から半径の１／３の位置と２／３の位置において、最も近い溝を測定し、各１箇所合計２点の平均を傾斜角度とした。角度βも同様に測定した。
　＜屈曲点深さ測定＞
　研磨層表面に溝を形成したパッドを、剃刀刃が溝方向に対して垂直となるように配置して溝深さ方向にスライスし、溝の断面をキーエンス製ＶＫ－８５００の超深度顕微鏡にて観察して、研磨面から、第１の側面と第２の側面からなる向かい合う２つの屈曲点の中点までの垂直距離を測定した。パッドの中心から半径の１／３の位置と２／３の位置において、最も近い溝を測定し、各１箇所合計２点の平均を屈曲点深さとした。
　＜初期屈曲点間距離測定＞
　研磨層表面に溝を形成したパッドを、剃刀刃が溝方向に対して垂直となるように配置して溝深さ方向にスライスし、溝の断面をキーエンス製ＶＫ－８５００の超深度顕微鏡にて観察して、角度αを有する研磨面と側面１の向かい合う２つの屈曲点の距離を測定し、屈曲点距離とした。また、研磨初期の屈曲点間距離を初期屈曲点間距離とした。
　＜歪定数算出＞
　先端の直径が５ｍｍの圧子を用いて、ダイヤルゲージで２７ｋＰａの圧力を６０秒間加えたときの厚みを（Ｔ１）μｍとし、続いて１７７ｋＰａでの圧力を６０秒間加えたときの厚みを（Ｔ２）μｍとして、以下の式に従って歪定数を算出した。
　歪定数（μｍ/Ｐａ）＝（Ｔ１－Ｔ２）／（１７７－２７）／１０００
　＜平均研磨レート算出＞
　アプライドマテリアルズ（株）製のＭｉｒｒａ　３４００を用いて、所定の研磨条件で終点検出を行いながら研磨を行った。研磨特性は、８インチウェハーの最外周１０ｍｍを除外して、直径方向に測定した。中心から半径９０ｍｍ以内の面内を５ｍｍ毎に３７点を測定して平均研磨レート（ｎｍ／分）を算出した。
　＜研磨レート変動率算出＞
　ウェハーを１０００枚研磨して、ウェハー毎の平均研磨レートを測定した後、以下の式に従って１枚目から７００枚目までの研磨レート変動率を算出した。
　研磨レート変動率（％）＝｛（最大ウェハー平均研磨レート）－（最小ウェハー平均研磨レート）｝／（１０００枚目ウェハー平均研磨レート）
　研磨レートの変動が大きい場合、研磨不足や研磨過多によりデバイスの不具合を引き起こすことがあるため、研磨レート変動率は小さいほうがよく、３０％以下が好ましく、２０％以下がより好ましい。
　＜平均パッドカットレート測定＞
　アプライドマテリアルズ（株）のＭｉｒｒａ　３４００を用いて、所定の研磨条件で終点検出を行いながら研磨し、デプスゲージで３０枚研磨後の溝深さ（Ｄ１）ｍｍ、１０００枚研磨後の溝深さ（Ｄ２）ｍｍを測定し、ドレッサーによるドレス時間（ｔｄ）分から算出した。
　平均パッドカットレート（μｍ/分）＝（Ｄ１－Ｄ２）×１０００／ｔｄ
　また、平均パッドカットレートは屈曲点間距離と角度αおよび角度βに依存する。屈曲点間距離は研磨の進行により変化する。研磨初期から研磨終期までの平均屈曲点間距離が小さいほうが平均パッドカットレートは小さい。
　平均屈曲点間距離（ｍｍ）＝｛（研磨初期断面積）－（研磨終期断面積）｝／｛（研磨初期最深部溝深さ）－（研磨終期最深部溝深さ）｝
　＜研磨パッドの寿命算出＞
　研磨初期の溝深さを測定し、最深部から０．３ｍｍ浅い有効溝深さ（Ｄ３）ｍｍを算出し、ウェハーを研磨した時間（ｔｐ）分と前記平均パッドカットレートから算出した。
研磨パッドの寿命（時間）＝Ｄ３×１０００／（平均パッドカットレート）×ｔｐ／６０
　研磨パッドの寿命は１５時間以上が好ましい。
　以下、実施例１～１２、比較例１～４を説明する。
（実施例１）
　ポリプロピレングリコール３０重量部とジフェニルメタンジイソシアネート４０重量部と水０．５重量部とトリエチルアミン０．３重量部とシリコーン整泡剤１．７重量部とオクチル酸スズ０．０９重量部をＲＩＭ成型機で混合して、金型に吐出して加圧成型を行い、独立気泡の発泡ポリウレタンシートを作製した。
　前記発泡ポリウレタンシートを、アゾビスイソブチロニトリル０．２重量部を添加したメチルメタクリレートに６０分間浸漬した。次に前記発泡ポリウレタンシートを、ポリビニルアルコール“ＣＰ”（重合度：約５００、ナカライテスク（株）製）１５重量部、エチルアルコール（試薬特級、片山化学（株）製）３５重量部、水５０重量部からなる溶液中に浸漬後乾燥することにより、前記発泡ポリウレタンシート表層をポリビニルアルコールで被覆した。
　次に前記発泡ポリウレタンシートを、塩化ビニル製ガスケットを介して２枚のガラス板間に挟み込んで、６５℃で６時間、１２０℃で３時間加熱することにより重合硬化させた。ガラス板間から離型し水洗した後、５０℃で真空乾燥を行った。このようにして得られた硬質発泡シートを厚み２．００ｍｍにスライス加工することにより研磨層を作製した。研磨層中のメチルメタクリレート含有率は６６重量％であった。また研磨層のＤ硬度は５４度、密度は０．８１ｇ／ｃｍ３、独立気泡の平均気泡径は４５μｍであった。
　得られた硬質発泡シートを両面研削して、厚みが２．４ｍｍの研磨層を作製した。
　上記方法により得られた研磨層に、クッション層として歪定数０．１５×１０-4μｍ／Ｐａ（マイクロゴムＡ硬度８９）の日本マタイ（株）製の熱可塑性ポリウレタン（クッション層厚み：０．３μm）を、ロールコーターを用いて三井化学ポリウレタン（株）製ＭＡ－６２０３接着層を介して積層し、さらに裏面に裏面テープとして積水化学工業（株）製両面テープ５６０４ＴＤＭを貼り合わせた。この積層体を５０８ｍｍの直径の円に打ち抜いて、研磨層表面に溝ピッチ１５ｍｍ、角度αを１３５度、角度βを１２０度、溝深さ１．９ｍｍの溝をＸＹ格子状に形成して、研磨パッドとした。このとき、屈曲点深さは０．６９ｍｍであり、初期屈曲点間距離は３ｍｍであった。
　上記方法により得られた研磨パッドを、研磨機（アプライドマテリアルズ（株）製“Ｍｉｒｒａ　３４００”）の定盤に貼り付けた。酸化膜の８インチウェハーをリテナーリング圧力＝４１ｋＰａ（６ｐｓｉ）、インナーチューブ圧力＝２８ｋＰａ(４ｐｓｉ)、メンブレン圧力＝２８ｋＰａ（４ｐｓｉ）、プラテン回転数＝７６ｒｐｍ、研磨ヘッド回転数＝７５ｒｐｍ、スラリー（キャボット社製、ＳＳ－２５）を１５０ｍＬ／分の流量で流し、Ｓａｅｓｏｌ製ドレッサーで荷重１７．６Ｎ（４ｌｂｆ）、研磨時間１分、研磨開始から３０秒間インサイチュードレッシングをして１０００枚を研磨した。
　１０００枚目の酸化膜の平均研磨レートは１９２．２ｎｍ／分であった。１０００枚中の研磨レート変動率は８．５％であった。平均パッドカットレートは１．２２μｍ／分、研磨パッド寿命は２２時間であり、良好な結果であった。
（実施例２）
　研磨層表面の溝の角度αを１４５度、研磨層厚みを２．２５ｍｍ、溝深さを１．７５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．４６ｍｍであり、初期溝屈曲点間距離は３ｍｍであった。平均研磨レートは１９５．２ｎｍ／分、研磨レート変動率は１３．２％であった。平均パッドカットレートは１．１５μｍ／分、研磨パッド寿命は２１時間であり、良好な結果であった。
（実施例３）
　研磨層表面の溝の角度βを１００度、研磨層厚みを３．１５ｍｍ、溝深さを２．６５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは１．３７ｍｍであり、初期屈曲点間距離は３．４ｍｍであった。平均研磨レートは１８４．１ｎｍ／分、研磨レート変動率は１７．２％であった。平均パッドカットレートは１．２２μｍ／分、研磨パッド寿命は３２時間であり、良好な結果であった。
（実施例４）
　研磨層表面の溝の角度αを１００度、角度βを９８度、研磨層厚みを２．０ｍｍ、溝深さを１．５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．３ｍｍであり、初期屈曲点間距離は３ｍｍであった。平均研磨レートは１８７．８ｎｍ／分、研磨レート変動率は１７．８％であった。平均パッドカットレートは１．２０μｍ／分、研磨パッド寿命は１６時間であり、良好な結果であった。
（実施例５）
　研磨層表面の溝の角度αを１５０度、角度βを１４５度、研磨層厚みを２．０ｍｍ、溝深さを１．５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．２７ｍｍであり、初期屈曲点間距離は５ｍｍであった。平均研磨レートは２０１．９ｎｍ／分、研磨レート変動率は１８．９％であった。平均パッドカットレートは１．２４μｍ／分、研磨パッド寿命は１６時間であり、良好な結果であった。
（実施例６）
　研磨層表面の溝の角度αを１６０度、角度βを１１０度、研磨層厚みを２．５ｍｍ、溝深さを２．０５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．７９ｍｍであり、初期屈曲点間距離は５ｍｍであった。平均研磨レートは１８３．８ｎｍ／分、研磨レート変動率は１６．４％であった。平均パッドカットレートは１．３５μｍ／分、研磨パッド寿命は２１時間であり、良好な結果であった。
（実施例７）
　研磨層表面の溝の角度αを１１５度、角度βを１００度、研磨層厚みを２．０ｍｍ、溝深さを１．５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．２７ｍｍであり、初期屈曲点間距離は３ｍｍであった。平均研磨レートは１８２．５ｎｍ／分、研磨レート変動率は１７．５％であった。平均パッドカットレートは１．２２μｍ／分、研磨パッド寿命は１６時間であり、良好な結果であった。
（実施例８）
　研磨層表面の溝の角度αを１６５度、角度βを１５５度、研磨層厚みを２．２ｍｍ、溝深さを１．７ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．５ｍｍであり、初期屈曲点間距離は５ｍｍであった。平均研磨レートは１９０．２ｎｍ／分、研磨レート変動率は１５．６％であった。平均パッドカットレートは１．３６μｍ／分、研磨パッド寿命は１７時間であり、良好な結果であった。
（実施例９）
　研磨層厚みを２．９ｍｍ、溝深さを２．４ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは２．１ｍｍであり、初期屈曲点間距離は３ｍｍであった。平均研磨レートは１８５．７ｎｍ／分、研磨レート変動率は１４．４％であった。平均パッドカットレートは１．２３μｍ／分、研磨パッド寿命は２８時間であり、良好な結果であった。
（実施例１０）
　研磨層厚みを３．５ｍｍ、溝深さを３．０ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは２．６ｍｍであり、初期屈曲点間距離は３ｍｍであった。平均研磨レートは１８３．３ｎｍ／分、研磨レート変動率は１５．１％であった。平均パッドカットレートは１．２４μｍ／分、研磨パッド寿命は３６時間であり、良好な結果であった。
（実施例１１）
　研磨層表面の溝を挟んで向かい合う２つの角度αを１３５度と１３０度とし向かい合う二つの角度を異なるように変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．６９ｍｍであり、初期屈曲点間距離は３ｍｍであった。平均研磨レートは１９１．８ｎｍ／分、研磨レート変動率は９．０％であった。平均パッドカットレートは１．２０μｍ／分、研磨パッド寿命は２２時間であり、良好な結果であった。
（実施例１２）
　研磨層裏面に接着剤を介して厚さ１８８μｍのポリエステルフィルムを貼り合わせて、ポリエステルフィルム面にクッション層を貼り合わせた以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．６９ｍｍであり、初期屈曲点間距離は３ｍｍであった。平均研磨レートは１９２．８ｎｍ／分、研磨レート変動率は９．３％であった。平均パッドカットレートは１．２２μｍ／分、研磨パッド寿命は２２時間であり、良好な結果であった。
（比較例１）
　研磨層表面の溝の角度αを９３度、角度βを９０度、研磨層厚みを２．０ｍｍ、溝深さを１．５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．２７ｍｍであり、初期屈曲点間距離は１．５ｍｍであった。平均研磨レートは１８０．１ｎｍ／分、研磨レート変動率は４５．１％であり、研磨レート変動が大きかった。平均パッドカットレートは１．１２μｍ／分、研磨パッド寿命は１８時間であり、良好な結果であった。
（比較例２）
　研磨層表面の溝の角度αを９３度、角度βを９０度、研磨層厚みを２．０ｍｍ、溝深さを１．５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．２７ｍｍであり、初期屈曲点間距離は３ｍｍであった。平均研磨レートは１８９．５ｎｍ／分、研磨レート変動率は３０．８％であり、研磨レート変動が大きかった。平均パッドカットレートは１．５μｍ／分、研磨パッド寿命は１３時間であり、寿命が短かった。
（比較例３）
　角度βを９８度、研磨層厚みを２．０ｍｍ、溝深さを１．５ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．１５ｍｍであり、初期屈曲点間距離は３ｍｍであった。平均研磨レートは１９０．１ｎｍ／分、研磨レート変動率は３６．２％であり、研磨レート変動が大きかった。平均パッドカットレートは１．４２μｍ／分、研磨パッド寿命は１４時間であり、寿命が短かった。
（比較例４）
　研磨層表面の溝の角度αを１６０度、角度βを１００度、研磨層厚みを２．５ｍｍ、溝深さを２．０ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして研磨した。このとき、屈曲点深さは０．６０ｍｍであり、初期屈曲点間距離は４ｍｍであった。平均研磨レートは１８４．６ｎｍ／分、研磨レート変動率は３１．０％であり、研磨レート変動が大きかった。平均パッドカットレートは１．３２μｍ／分、研磨パッド寿命は２１時間であり、良好な結果であった。
　以上説明した実施例１～１２、比較例１～４で得られた結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１、２、３、４　研磨パッド
　１０　研磨層
　１１　研磨面
　１２、１７、１９、２１　溝
　１３　第１の側面
　１４　屈曲点
　１５　第２の側面
　１６、１８、２０、２２　最深部

Claims (5)

  1. 　少なくとも研磨層を有する研磨パッドであって、
    　前記研磨層は研磨面に側面を有する溝を備え、
    　前記側面の少なくとも一方は、前記研磨面と連続し、前記研磨面とのなす角度がαである第１の側面、および該第１の側面と連続し、前記研磨面と平行な面とのなす角度がβである第２の側面から構成され、
    　前記研磨面とのなす角度αは９５度より大きく、前記研磨面と平行な面とのなす角度βは９５度より大きく、かつ、前記研磨面と平行な面とのなす角度βが前記研磨面とのなす角度αよりも小さいものであり、
    　前記研磨面から前記第１の側面と前記第２の側面の屈曲点までの屈曲点深さが０．２ｍｍより大きく、３．０ｍｍ以下であることを特徴とする研磨パッド。
  2. 　前記研磨面とのなす角度αと前記研磨面と平行な面とのなす角度βの差が５５度以下であることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
  3. 　前記研磨面とのなす角度αが１０５度以上、１５０度以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨パッド。
  4. 　前記研磨面と平行な面とのなす角度βが９５度より大きく、１５０度未満であることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の研磨パッド。
  5. 　前記研磨面の溝のパターンが格子状であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の研磨パッド。
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