研磨墊的制作方法
【專利摘要】一種至少具有研磨層的化學(xué)機械研磨用的研磨墊，在所述研磨層的研磨面具有第一槽以及第二槽，所述第一以及第二槽在各自的槽寬方向的緣端部具有與所述研磨面連續(xù)的側(cè)面，在所述第一槽中，至少在槽寬方向的一側(cè)的緣端部處，所述研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度比105度大且為150度以下，在所述第二槽中，在槽寬方向的兩個緣端部雙方，所述研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度為60度以上且105度以下。
【專利說明】研磨墊【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及研磨墊。更具體而言，本發(fā)明涉及用于在半導(dǎo)體、介電/金屬復(fù)合體以及集成電路等中形成平坦面而理想地使用的研磨墊。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體器件高密度化，多層配線和與其相伴的層間絕緣膜形成、插入(plug)、鑲嵌(damascene)等電極形成等的技術(shù)的重要性增大。與此相伴，這些層間絕緣膜、電極的金屬膜的平坦化處理的重要性也增大。作為用于該平坦化處理的高效技術(shù)，被稱為CMP(Chemical Mechanical Polishing,化學(xué)機械拋光)的研磨技術(shù)得到普及。 [0003]一般而言，CMP裝置由保持為被處理物的半導(dǎo)體晶片的研磨頭、用于進行被處理物的研磨處理的研磨墊、以及保持所述研磨墊的研磨平臺(研磨定盤)構(gòu)成。而且，被稱為CMP的研磨技術(shù)為使用具有研磨層的研磨墊來一邊供給衆(zhòng)液(slurry) —邊研磨被研磨材料的技術(shù)。半導(dǎo)體晶片的CMP研磨具體而言為使用漿液，通過使半導(dǎo)體晶片(以下簡稱為晶片)與研磨墊相對運動，從而去除晶片表面的層的突出部分，以使晶片表面的層平坦化的技術(shù)。
[0004]在CMP研磨中，存在確保晶片的局部平坦性、整體平坦性、防止缺陷的發(fā)生、確保高研磨速率等要求特性。因此，為了實現(xiàn)這些要求特性，在對研磨特性造成影響的因子之中，對于為較重大的一個因子的研磨墊的槽的構(gòu)成(槽的樣式以及槽的截面形狀等)進行了各種研究。
[0005]例如，已知如下技術(shù)，即，在研磨層表面形成的槽的截面形狀為V字形或U字形，使槽的樣式為螺旋狀或網(wǎng)眼狀，以謀求研磨特性的穩(wěn)定化(參照專利文獻I)。
[0006]在該技術(shù)中，有時，槽的截面形狀中的角部使晶片的表面產(chǎn)生劃痕，或者在截面形狀中，由于在研磨前后、研磨中進行的修整(dressing)等而在角部形成毛刺狀物體從而產(chǎn)生劃痕。作為用于消除該狀況的技術(shù)，還已知在研磨面與槽的邊界部設(shè)置傾斜面的技術(shù)(參照專利文獻2、3)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
專利文獻1:日本特開2001 — 212752號公報；
專利文獻2:日本特開2010 - 45306號公報；
專利文獻3:日本特開2004 - 186392號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
在此，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn):通過在研磨面與槽的邊界部設(shè)置特定角度的傾斜面，吸引力在晶片與研磨墊之間作用，研磨速率變高，面內(nèi)均勻性變得良好。這是由于在研磨面與槽的邊界部設(shè)置傾斜面是重要的，例如，還適用于截面形狀為V字形的槽。此外，若考慮制造工序，則槽的截面形狀為單純的圖形，因而是理想的。[0009]但是，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了如下問題，S卩，在槽的截面形狀為V字形的情況下，隨著研磨墊的使用，研磨墊磨損，在槽截面積減少的研磨墊壽命末期，因漿料的供給、排出功能不充分而導(dǎo)致研磨缺陷增加。
[0010]本發(fā)明鑒于此種現(xiàn)有技術(shù)的課題，目的在于提供一種研磨墊，其保持高研磨速率和良好的面內(nèi)均勻性，并且即使隨著研磨墊的使用而研磨墊磨損，也不會因使?jié){料的供給、排出功能降低而導(dǎo)致研磨缺陷增加。
[0011]用于解決問題的方案
本發(fā)明人考慮是否能夠通過組合下列槽來消除該問題:具有用于使高研磨速率變高，面內(nèi)均勻性變得良好的在研磨面與槽的邊界部具有特定角度的傾斜面的槽(例如V字形)，以及用于即使隨著研磨墊的使用而研磨墊磨損，也維持漿料的供給、排出功能的槽(例如I字形、接近I字形的梯形)。
[0012]因此，為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下方案。即，本發(fā)明的研磨墊為至少具有研磨層的化學(xué)機械研磨用的研磨墊，其特征在于:在所述研磨層的研磨面具有第一槽以及第二槽，所述第一以及第二槽在各自的槽寬方向的緣端部具有與所述研磨面連續(xù)的側(cè)面，在所述第一槽中，至少在槽寬方向的一側(cè)的緣端部處，所述研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度比105度大且為150度以下，在所述第二槽中，在槽寬方向的兩個緣端部雙方，所述研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度為60度以上且105度以下。
[0013]發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種研磨墊，其保持高研磨速率和良好的面內(nèi)均勻性，并且即使隨著研磨墊的使用而研磨墊磨損，漿料的供給、排出功能降低，研磨缺陷也不增加。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1A是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊所具有的第一槽的截面形狀(第一例)的圖。
[0015]圖1B是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊所具有的第一槽的截面形狀(第二例)的圖。
[0016]圖1C是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊所具有的第一槽的截面形狀(第三例)的圖。
[0017]圖1D是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊所具有的第一槽的截面形狀(第四例)的圖。
[0018]圖2A是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊所具有的第二槽的截面形狀(第一例)的圖。
[0019]圖2B是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊所具有的第二槽的截面形狀(第二例)的圖。
[0020]圖2C是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊所具有的第二槽的截面形狀(第三例)的圖。
[0021]圖2D是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊所具有的第二槽的截面形狀(第四例)的圖。
[0022]圖2E是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊所具有的第二槽的截面形狀(第五例)的圖。
[0023]圖2F是示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊所具有的第二槽的截面形狀(第六例)的圖。
[0024]圖3A是示出由第一以及第二槽構(gòu)成的單位單元的構(gòu)成例(第一例)的截面圖。
[0025]圖3B是示出由第一以及第二槽構(gòu)成的單位單元的構(gòu)成例(第二例)的截面圖。
[0026]圖3C是示出由第一以及第二槽構(gòu)成的單位單元的構(gòu)成例(第三例)的截面圖。
[0027]圖3D是示出由第一以及第二槽構(gòu)成的單位單元的構(gòu)成例(第四例)的截面圖。
[0028]圖3E是示出由第一以及第二槽構(gòu)成的單位單元的構(gòu)成例(第五例)的截面圖。
[0029]圖3F是示出由第一以及第二槽構(gòu)成的單位單元的構(gòu)成例(第六例)的截面圖。
[0030]圖3G是示出由第一以及第二槽構(gòu)成的單位單元的構(gòu)成例(第七例)的截面圖。
[0031]圖3H是示出由第一以及第二槽構(gòu)成的單位單元的構(gòu)成例(第八例)的截面圖。
[0032]圖31是示出由第一以及第二槽構(gòu)成的單位單元的構(gòu)成例(第九例)的截面圖。
[0033]圖4是示意性地示出本發(fā)明的一個實施方式所涉及的研磨墊的研磨面處的第一槽的配置例的圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，說明用于實施本發(fā)明的方式。
[0035]本發(fā)明的研磨墊為至少具有研磨層的研磨墊，在研磨層的研磨面具有槽A(第一槽)以及槽B(第二槽)。槽A以及槽B在各自的槽寬方向的緣端部具有與研磨面連續(xù)的側(cè)面。在槽A中，至少在槽寬方向的一側(cè)的緣端部處，研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度比105度大且為150度以下。在槽B中，在兩個槽寬方向的緣端部雙方，研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度為60度以上且為105度以下。
[0036]認為通過槽A至少在槽寬方向的一側(cè)的緣端部處研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度比105度大且為150度以下，吸引力在晶片與研磨墊之間作用，研磨速率上升。另外，還認為通過吸引力作用，還伴隨研磨墊在晶片面內(nèi)均勻地接觸的效果，對晶片的研磨速率給予較高的面內(nèi)均勻性。
[0037]研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度若過大,則研磨墊的表面積降低，另夕卜，槽的截面積變得過大，因而漿料排出過多，招致研磨速率的降低。另一方面，若較小，則發(fā)現(xiàn)不到傾斜的槽側(cè)面所具有的吸引效果。因此，研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度需要為比105度大且為150度以下，理想地為110度以上，較理想地為115度以上，更理想地為120度以上。
[0038]槽A還可以具有底面。底面是指在與研磨面相反側(cè)相對于與研磨面連續(xù)的側(cè)面連續(xù)的面，且為與相向的另一個側(cè)面連接的面。此外，底面的形狀不特別限定。
[0039]圖1A?圖1D是示出槽A的截面形狀的具體例的圖。
[0040]圖1A所示的槽AlOl具有V字形的截面形狀。槽AlOl具有在槽寬方向的緣端部處與研磨面I分別連續(xù)的兩個側(cè)面2。在圖1A所示的情況下，研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度94在槽寬方向的兩個緣端部處相互相等，并且其值如上所述地為比105度大且為150度以下。
[0041]圖1B所示的槽A102在兩個側(cè)面2之間具有大致U字形的底面3。[0042]圖1C所示的槽A103具有梯形的截面形狀，在兩個側(cè)面2之間具有與研磨面I平行的底面4。
[0043]圖1D所示的槽A104在兩個側(cè)面2之間具有沿與研磨面I正交的方向穿入設(shè)置的凹部5，其底面與研磨面I平行。
[0044]此外,對于在槽A處與研磨面連續(xù)的側(cè)面，即使研磨墊磨損,若在緣端部處與研磨面所成的角度能夠維持為比105度大且為150度以下，則不僅可以是直線，還可以是曲線、折線、波形線或它們的組合。
[0045]在此，構(gòu)成研磨墊的槽A不需要為一種。例如，還能夠?qū)⒍鄠€具有不同截面形狀的如下槽組合來構(gòu)成研磨墊，在該槽中，至少在槽寬方向的一側(cè)的緣端部處，研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度中的至少一方比105度大且為150度以下。此外，從面內(nèi)均勻性的觀點來看，由一種槽A構(gòu)成研磨墊是較理想的。
[0046]研磨墊在研磨時,必須進行調(diào)整(conditioning),該調(diào)整通過使用將金剛石配置于金屬或陶瓷臺座的調(diào)整器來進行墊表面的修銳(目立T )。通過進行調(diào)整，研磨墊的表面保持適于研磨的凹凸形狀，能夠?qū)嵤┓€(wěn)定的研磨。但是，研磨層通過調(diào)整而被磨削，槽隨著進行研磨而減少。若槽的截面積降低，則漿料的供給、排出的平衡惡化，有時導(dǎo)致研磨速率的降低、缺陷的增加等不良影響。
[0047]例如，在槽的截面形狀僅為V字的情況下，雖然研磨初期具有足夠的漿料的供給、排出功能，但是在研磨進行而槽的截面積降低的研磨墊壽命末期，漿料的供給、排出得不到足夠的實施，有時產(chǎn)生缺陷的增加、晶片吸附于研磨墊等不良狀況。
[0048]在僅是具有所述側(cè)面的槽A配置于墊表面整個面的情況下，在研磨墊壽命末期，截面積降低，有時產(chǎn)生研磨速率的降低、缺陷增加等不良狀況，但是認為通過具備負責(zé)漿料的供給、排出的槽B，能夠保持高研磨速率和面內(nèi)均勻性，能夠進行穩(wěn)定的研磨，直到研磨墊壽命末期。
[0049]因而，在槽B處，為了使槽的形狀穩(wěn)定化，研磨面和“槽B的與研磨面連續(xù)的側(cè)面”所成的角度中的任一個都需要為60度以上且為105度以下，較理想地為80度以上，更理想地為85度以上。另外，較理想地為100度以下，更理想地為95度以下。
[0050]理想地，槽B具有底面。此外，在槽B中，底面的形狀也不特別限定。
[0051]圖2A?圖2F是示出槽B的截面形狀的具體示例的圖。
[0052]圖2A所示的槽B201具有矩形的截面形狀。槽BlOl具有在槽寬方向的緣端部處與研磨面I分別連續(xù)的兩個側(cè)面2。在圖2A所示的情況下，研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度9,在槽寬方向的兩個緣端部處相互相等，并且其值為90度。如此，槽B201具有矩形截面形狀，底面6與研磨面I平行。
[0053]圖2B所示的槽B202在兩個側(cè)面2之間具有大致U字形的底面7。
[0054]圖2C所示的槽B203在兩個側(cè)面2之間具有縮小寬度而穿入設(shè)置的凹部8，其底面與研磨面I平行。
[0055]圖2D所示的槽B204具有與兩個側(cè)面2分別連續(xù)地形成，且向內(nèi)周側(cè)傾斜的錐狀的斜面9、以及在兩個斜面9之間形成的大致U字形的底面10。
[0056]圖2E所示的槽B205具有與兩個側(cè)面2分別連續(xù)地形成，且向內(nèi)周側(cè)傾斜的錐狀的斜面11、以及在兩個斜面11之間形成的V字形的底面12。[0057]圖2F所示的槽B206在兩個側(cè)面13之間具有與研磨面I平行的底面14。在槽B206處，研磨面I和與該研磨面I連續(xù)的側(cè)面2的角度θ B’為銳角。
[0058]此外，對于在槽B處與研磨面連續(xù)的側(cè)面，即使研磨墊磨損，若在緣端部處與研磨面所成的角度能夠維持為60度以上且為105度以下，則不僅可以是直線，還可以是曲線、折線、具有多個彎曲點的直線、波形線或它們的組合。
[0059]在此，構(gòu)成研磨墊的槽B不需要為一種槽的情況，還能夠通過將多個具有不同截面形狀的槽組合來構(gòu)成研磨墊。此外，從面內(nèi)均勻性的觀點來看，一種槽的情況是理想的。
[0060]在研磨面形成的槽由在研磨面的單位面積形成的槽的面積率規(guī)定。在研磨面形成的槽理想地為每單位單元的槽面積率為5%以上且為50%以下。特別地，每單位單元的槽面積率的下限理想地為10%以上，更理想地為15%以上。另外，每單位單元的槽面積率的上限較理想地為45%以下，更理想地為40%以下。
[0061]單位單元是指由相互平行地排列的槽A和槽B的組合形成的單位，通過單位單元反復(fù)地在研磨面形成而在研磨面整個面形成槽。
[0062]圖3A?圖31是示出由槽A以及槽B構(gòu)成的代表性的單位單元的構(gòu)成例的圖。
[0063]圖3A所示的單位單元301由一條槽A、以及鄰接的三條槽B的組合(排列樣式:ABBB)構(gòu)成。
[0064]圖3B所示的單位單元302由一條槽A、以及鄰接的兩條槽B的組合(排列樣式:ABB)構(gòu)成。
[0065]圖3C所示的單位單元303由鄰接的兩條槽A、以及鄰接的三條槽B的組合(排列樣式:AABBB)構(gòu)成。
[0066]圖3D所示的單位單元304由相互鄰接的一條槽A以及一條槽B (排列樣式:AB)構(gòu)成。
[0067]圖3E所示的單位單元305由鄰接的兩條槽A、以及鄰接的兩條槽B的組合(排列樣式:AABB)構(gòu)成。
[0068]圖3F所示的單位單元306由鄰接的三條槽A、以及鄰接的三條槽B的組合(排列樣式:AAABBB)構(gòu)成。
[0069]圖3G所示的單位單元307由鄰接的三條槽A、以及鄰接的兩條槽B的組合(排列樣式:AAABB)構(gòu)成。
[0070]圖3H所示的單位單元308由鄰接的兩條槽A、以及一條槽B的組合(排列樣式:AAB)構(gòu)成。
[0071]圖31所示的單位單元309由鄰接的三條槽A、以及一條槽B的組合(排列樣式:AAAB)構(gòu)成。
[0072]另一方面，每單位槽面積的槽A的面積占有率是指在研磨面上形成的槽的單位面積的槽A的面積比例，在研磨面形成的槽的單位面積的槽A的面積占有率理想地為30%以上為且90%以下，較理想地為40%以上，更理想地為50%以上。另外，每單位槽面積的槽A的面積占有率較理想地為80%以下，更理想地為70%以下。
[0073]在研磨墊的研磨層表面，為了抑制打滑(hydroplane)現(xiàn)象、為了防止晶片與墊的吸附，還可以設(shè)置格子形狀、凹痕(dimple)形狀、螺旋形狀、同心圓形狀等通常的研磨墊能夠采用的槽(組)，還理想地使用它們的組合，但是格子形狀是特別理想的。格子形狀是指將線直角地組合成棋盤格的形狀。在格子形狀中，可以考慮縱方向以及橫方向的槽為等間隔的情況、縱方向的槽的間隔比橫方向的槽的間隔窄的情況、橫方向的槽的間隔比縱方向的槽的間隔窄的情況等多種情況。
[0074]在研磨墊的研磨面表面形成的槽A雖然如前所述地給予高研磨速率和良好的面內(nèi)均勻性，但是伴隨壽命末期的截面積減少，漿料的供給以及排出的平衡惡化，導(dǎo)致缺陷的增加。因此，在研磨面形成的槽之中，在研磨面整體形成的槽A的總槽長理想地為在研磨面形成的槽的總槽長的10%以上且90%以下，較理想地為20%以上，更理想地為25%以上，更加理想地為30%以上，尤其理想地為35%以上。另外，在研磨面形成的槽之中，槽A的總槽長較理想地為80%以下，更理想地為70%以下，更加理想地為60%以下，尤其理想地為55%以下。
[0075]在研磨面形成的槽A的總槽長相對于全部的槽的總長度而占有的比例為前述范圍的情況下，吸引力在晶片與研磨墊之間作用，發(fā)現(xiàn)研磨速率上升的效果。另外，在于研磨墊的研磨面表面形成的槽的形成方法中，還能夠以集中于研磨墊中央的方式形成槽A，在剩余部分形成槽B。在研磨面成圓形的研磨墊的情況下，槽A理想地為在如下區(qū)域形成:該區(qū)域為包含通過研磨墊的中心并相互正交的兩條直線的區(qū)域，且距兩條直線中的至少一方的距離為研磨墊的半徑的70%以下，若在為60%以下的區(qū)域形成則為較理想的，若在為50%以下的區(qū)域形成則為更理想的，若在為40%以下的區(qū)域形成則為尤其理想的。
[0076]圖4是示意性地示出研磨墊的研磨面處的槽A的配置例的圖。在圖4所示的研磨墊401中，在成圓形的研磨面402，槽A403(以粗線示出)在如下區(qū)域形成:該區(qū)域為包含通過研磨面402的中心O的兩條直線LpL2的區(qū)域，且距兩條直線中的至少一方的距離的最小值為半徑r的1/3 (約33%)以下。此外，圖4所示的虛線示出槽B404。如此，在作為槽的形狀而適用XY格子形狀時，與僅僅沿一個方向使槽A403集中相比，沿正交的兩個方向(X方向和Y方向)使槽A403分散是更理想的。
[0077]在槽A和槽B規(guī)則地排列而形成的情況下，例如，能夠以如圖3A?圖3H中的任一者所示的單位單元為基礎(chǔ)構(gòu)成研磨墊。但是，作為槽的組合，槽A的條數(shù)相對于整體的槽的條數(shù)的比例不限于例示的情況。
[0078]由于槽A以及槽B的槽寬需要具有能夠進行漿料的供給以及排出的截面積，故理想的是為0.1mm以上且為IOmm以下,較理想的是為0.3mm以上，更理想的是為0.5mm以上。另外，槽A以及槽B的槽寬較理想的是為8mm以下，更理想的是為5mm以下。
[0079]由于槽A以及槽B的槽深需要確保漿料的供給、排出以及足夠的壽命，故理想的是為0.2mm以上且為4mm以下,較理想的是為0.3mm以上，更理想的是為0.4mm以上。另外，槽A以及槽B的槽深較理想的是為3mm以下，更理想的是為2mm以下。
[0080]研磨層的厚度由于比從研磨裝置的平臺的上表面到研磨頭的下表面的距離小即可，故理想的是為4.0mm以下，較理想的是為3.5mm以下，更理想的是為3.0mm以下，尤其理想的是為2.5mm以下。
[0081]在本發(fā)明中，作為構(gòu)成研磨墊的研磨層，微型橡膠A硬度為70度以上，且具有獨立氣泡的構(gòu)造的研磨層由于在半導(dǎo)體、介電/金屬復(fù)合體以及集成電路等中形成平坦面，故是理想的。雖然不特別限定，但是作為形成此種構(gòu)造體的材料，可以列舉如下材料以及將它們作為主成分的樹脂等:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、聚脲、聚酰胺、聚氯乙烯、聚縮醛、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、環(huán)氧樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、“氯丁二烯(Neoprene)(注冊商標)”橡膠、丁二烯(butadiene)橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、乙烯丙烯橡膠、硅橡膠、氟橡膠。還可以使用它們中的兩種以上。在此種樹脂中，從能夠比較容易地控制獨立氣泡直徑這一點來看，以聚氨酯為主成分的素材是較為理想的。
[0082]聚氨酯是指通過聚異氰酸酯(polyisocyanate)的加聚反應(yīng)或聚合反應(yīng)而合成的高分子。作為聚異氰酸酯，雖然能夠列舉甲苯二異氰酸酯(tolylene diisocyanate)、二苯基甲燒二異氰酸酯(diphenylmethane diisocyanate)、萘二異氰酸酯(naphthalenediisocyanate)、六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate)、異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate)等，但是不限于此，還能夠使用它們中的兩種以上。作為聚異氰酸酯的反應(yīng)對象而使用的化合物為含活性氫化合物，即含有兩個以上的多輕(polyhydroxy)基或氨基的化合物。作為含有多輕基的化合物，代表性的是多元醇(polyol),可以列舉聚醚多元醇(polyether polyol)、聚四亞甲基醚二醇(polytetramethylene ether glycol)、環(huán)氧樹脂變性多元醇、聚酯多元醇、丙烯多元醇、聚丁二烯多元醇(polybutadiene polyol)、有機娃多元醇(silicone polyol)等,還可以使用它們中的兩種以上。理想的是根據(jù)硬度、氣泡直徑以及發(fā)泡倍率等來決定聚異氰酸酯和多元醇、以及催化劑、發(fā)泡劑、整泡劑的組合以及最佳量。
[0083]作為向這些聚氨酯中形成獨立氣泡的方法，一般而言為向制造聚氨酯時的樹脂中摻合各種發(fā)泡劑的化學(xué)發(fā)泡法，但是還能夠理想地使用通過機械性攪拌使樹脂發(fā)泡之后使其固化的方法。
[0084]獨立氣泡的平均直徑從在墊表面保持漿料的觀點來看，理想的是20 μ m以上，較理想的是30 μ m以上。另一方面，獨立氣泡的平均氣泡直徑從確保半導(dǎo)體基板的局部凹凸的平坦性的觀點來看,理想的是150 μ m以下，較理想的是140 μ m以下，更理想的是130 μ m以下。此外，在使用Keyence (々一二 > 7 )產(chǎn)VK-8500的超深度顯微鏡以倍率400倍觀察樣品截面時在一個視野內(nèi)觀察到的氣泡之中，對除了在視野端部觀察為缺損的圓狀的氣泡之外的圓狀氣泡，利用圖像處理裝置根據(jù)截面面積測定圓相當直徑，并計算數(shù)平均值，從而求平均氣泡直徑。
[0085]作為本發(fā)明的研磨墊的一個實施方式，理想的是含有乙烯基化合物的聚合體以及聚氨酯，且具有獨立氣泡的墊。僅憑乙烯基聚合物的聚合體雖然能夠提高韌性和硬度，但是難以獲得具有獨立氣泡的均質(zhì)的研磨墊。另外，聚氨酯若提高硬度則變脆。通過使乙烯基化合物滲透(含浸)在聚氨酯中，能夠?qū)崿F(xiàn)含有獨立氣泡，且韌度和硬度高的研磨墊。
[0086]乙烯基化合物是具有聚合性的碳-碳雙鍵的化合物。具體而言，能夠列舉丙烯酸甲酯(methyl acrylate)、甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate)、丙烯酸乙酯(ethyl acrylate)、甲基丙烯酸乙酯(ethyl methacrylate)、丙烯酸 _n_ 丁酯(n-butylacrylate)、甲基丙烯酸-η- 丁酯(n-butyl methacrylate)、甲基丙烯酸_2_乙基己酯(2-ethyl hexyl methacrylate)、甲基丙烯酸異癸酯(isodecyl methacrylate)、甲基丙烯酸異丁酯(isobutyl methacrylate)、甲基丙烯酸-η-月桂酯(n-laurylmethacrylate)、甲基丙烯酸 ~2~ 輕乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate)、甲基丙烯酸-2-輕丙酯(2-hydroxypropyl methacrylate)、甲基丙烯酸_2_輕丁酯(2-hydroxybutylmethacrylate)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dimethylaminoethyl methacrylate)、甲基丙烯酸二乙胺基乙酯(diethylaminoethyl methacrylate)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(glycidyl methacrylate)、乙二醇二 甲基丙烯酸酯(ethyleneglycol dimethacylate)、丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸(fumaric acid)、富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二丙酯、馬來酸、馬來酸二甲酯、馬來酸二乙酯、馬來酸二丙酯、苯基馬來酰亞胺(phenylmaleimide)、環(huán)己基馬來酰亞胺(cyclohexyl maleimide)、異丙基馬來酰亞胺(isopropylmaleimide)、丙烯腈(acrylonitrile)、丙烯酰胺(acrylamide)、氯乙烯、偏二氯乙烯、苯乙烯、α -甲基苯乙烯(a-methylstyrene)、二乙烯基苯(divinylbenzene)、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯等。此外，作為乙烯基化合物，還可以使用它們中的兩種以上。
[0087]在上述乙烯基化合物中，理想的是CH2 = CR1COOR2 (R1:甲基或者乙基，R2:甲基、乙基、丙基或者丁基)。其中甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、η-甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯在容易向聚氨酯形成獨立氣泡方面、單體的滲透性良好方面、聚合固化容易方面、含有聚合固化的乙烯基聚合物的聚合體和聚氨酯的發(fā)泡構(gòu)造體的硬度高且平坦化特性良好方面是理想的。
[0088]作為為了獲得這些乙烯基化合物的聚合體而理想地使用的聚合引發(fā)劑，能夠列舉偶氮二異丁腈(azobisisobutyronitrile)、偶氮雙(2, 4- 二甲基戍腈)(azobis (2, 4-dimethylvaleronitrile))、偶氮雙環(huán)己燒甲臆(azobiscylonhexanecarbonitriIe)、過氧化苯酰(benzoyl peroxide)、過氧化月桂酰(lauroyl peroxide)、過氧化二碳酸二異丙酯(isopropyl peroxydicarbonate)等游離引發(fā)劑(7夕力 > 開始剤)。還可以使用它們中的兩種以上。另外，還能夠使用氧化還原類的聚合開始劑，例如過氧化物和胺類的組合。
[0089]作為向聚氨酯中滲透乙烯基化合物的方法，能夠列舉將聚氨酯浸潰在裝有乙烯基化合物的容器中的方法。此外，此時，出于加快滲透速度的目的，實施加熱、加壓、減壓、攪拌、振蕩、超聲波振動等處理也是合乎需要的。
[0090]乙烯基化合物向聚氨酯中的滲透量應(yīng)根據(jù)所使用的乙烯基化合物以及聚氨酯的種類、所制造的研磨墊的特性等而決定，雖不能一概而言，但是例如理想的是從聚合固化的發(fā)泡構(gòu)造體中的乙烯基化合物得到的聚合體和聚氨酯的含有比率按照重量比為30/70?80/20。若從乙烯基化合物得到的聚合體的含有比率按照重量比為30/70以上，則能夠充分地提高研磨墊的硬度。另外，若含有比率為80/20以下，則能夠充分地提高研磨層的彈性。
[0091]此外，從聚氨酯中的聚合固化的乙烯基化合物得到的聚合體以及聚氨酯的含有率能夠通過熱分解氣相色譜分析(gas chromatography)/質(zhì)量分析手法而測定。作為能夠在本手法中使用的裝置，作為熱分解裝置，能夠列舉雙擊式裂解儀(double shotpyrolyser) “PY_2010D，，(frontier lab ( 7 口7 )公司產(chǎn))，作為氣相色譜、質(zhì)量分析裝置，能夠列舉“TR10-1” (VG公司產(chǎn))。
[0092]在本發(fā)明中，從半導(dǎo)體基板的局部凹凸的平坦性的觀點看，理想的是不分離地含有從乙烯基化合物得到的聚合體的相和聚氨酯的相。若將該狀態(tài)定量地表示，則為“以光點的大小為50μπι的顯微紅外分光裝置觀察研磨墊時的紅外光譜具有由乙烯基化合物聚合的聚合體的紅外吸收峰和聚氨酯的紅外吸收峰，各種位置的紅外光譜幾乎相同”。作為在此使用的顯微紅外分光裝置，能夠列舉SPECTRA-TEC公司產(chǎn)的IRy S。
[0093]出于改良特性的目的，研磨墊還可以含有研磨劑、帶電防止劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、染料等各種添加劑。
[0094]在本發(fā)明中，研磨層的微型橡膠A硬度指的是利用高分子計器(株)產(chǎn)微型橡膠硬度計MD-1評價的值。微型橡膠A硬度計MD-1能夠進行難以通過以往的硬度計進行測定的薄物體、小物體的硬度測定。微型橡膠A硬度計MD-1作為彈簧式橡膠硬度計(硬度測驗器(durometer))A型的約1/5的縮小型號而設(shè)計、制作，因而能夠獲得與彈簧式硬度計A型的硬度一致的測定值。通常的研磨墊由于研磨層或硬質(zhì)層的厚度低于5_，故不能夠利用彈簧式橡膠硬度計A型進行評價。因此，在本發(fā)明中，研磨層的微型橡膠A硬度利用所述微型橡膠MD-1進行評價。
[0095]在本發(fā)明中，從半導(dǎo)體基板的局部凹凸的平坦性的觀點來看，按照微型橡膠A硬度，研磨層的硬度理想的是70度以上，較理想的是80度以上。
[0096]在本發(fā)明中，從降低局部的平坦性不佳、整體階梯差的觀點來看，研磨層的密度理想的是0.3g/cm3以上,較理想的是0.6g/cm3以上,更理想的是0.65g/cm3以上。另一方面，從減少劃痕的觀點來看，研磨層的密度理想的是1.lg/cm3以下,較理想的是0.9g/cm3以下，進一步理想的是0.85g/cm3以下。此外，本發(fā)明的研磨層的密度是使用Harvard ( /、一 K一
卜'' )型比重計(pycnometer) (JIS R-3503基準)，以水為介質(zhì)而測定的值。
[0097]從使面內(nèi)均勻性良 好的觀點來看，本發(fā)明的研磨墊理想的是具有體積彈性模量為40MPa以上且拉伸彈性模量為IMPa以上且20MPa以下的緩沖層。對預(yù)先測定了體積的被測定物施加各向同性的施加壓力并測定其體積變化，基于該測定結(jié)果，根據(jù)體積彈性模量=施加壓力/(體積變化/原來的體積)來算出體積彈性模量。在本發(fā)明中，說的是在23°C下對樣品施加0.04~0.14MPa的壓力時的體積彈性模量。
[0098]本發(fā)明的體積彈性模量通過以下的方法測定。對內(nèi)容積約為40mL的不銹鋼制測定小室裝入試料片和23°C的水，安裝容量0.5mL的硼硅酸玻璃制吸量管(J
^ y卜)(最小刻度0.005mL)。另外，作為壓力容器而使用聚氯乙烯樹脂制的管(內(nèi)徑90mm Φ X 2000mm，壁厚5mm)，在其中放入裝有上述試料片的測定小室，在壓力P下氮加壓，并測量體積變化VI。接著，不將試料片放入測定小室，在壓力P下氮加壓，并測定體積變化VO0將壓力P除以AV/Vi = (V1- VO)/Vi的值作為試料的體積彈性模量而算出。
[0099]在本發(fā)明中，緩沖層的體積彈性模量理想的是40MPa以上。通過使體積彈性模量為40MPa以上，能夠提高半導(dǎo)體基板整個面的面內(nèi)均勻性。另外，流入貫通研磨墊的表面和里面的孔的漿料、水難以滲透緩沖層，能夠維持緩沖特性。
[0100]采用啞鈴(dumbbell)形狀并施加拉伸應(yīng)力，在拉伸應(yīng)變(=拉伸長度變化/原來的長度)為從0.01到0.03的范圍內(nèi)測定拉伸應(yīng)力，基于該測定結(jié)果，通過拉伸彈性模量=((拉伸應(yīng)變?yōu)?.03時的拉伸應(yīng)力)一(拉伸應(yīng)變?yōu)?.01時的拉伸應(yīng)力))/0.02來算出本發(fā)明的拉伸彈性模量。作為拉伸應(yīng)力的測定裝置，能夠列舉Orientech(才U 二 > f 〃夕)公司產(chǎn)Tensilon( ^ α > )萬能試驗機RTM-100等。拉伸應(yīng)力的測定條件為:試驗速度為5cm/分,試驗片形狀為寬度5mm且試料長50mm的啞鈴形狀。
[0101 ] 在本發(fā)明中，從半導(dǎo)體基板整個面的面內(nèi)均勻性的觀點來看，緩沖層的拉伸彈性模量理想的是IMPa以上，較理想的是1.2MPa以上。另外，緩沖層的拉伸彈性模量理想的是20MPa以下，較理想的是IOMPa以下。
[0102]作為此種緩沖層,雖然能夠列舉天然橡膠、丁腈橡膠(nitrile rubber)、“氯丁二烯(注冊商標)”橡膠、聚丁二烯(polybutadiene)橡膠、熱固化聚氨酯橡膠、熱可塑性聚氨酯橡膠、硅橡膠等非發(fā)泡彈性體，但是并非限定于它們。緩沖層的厚度理想的是0.1~2_的范圍。從半導(dǎo)體基板整個面的面內(nèi)均勻性的觀點來看，緩沖層的厚度理想的是0.2mm以上，較理想的是0.3mm以上。另外，從局部平坦性的觀點來看，緩沖層的厚度理想的是2mm以下，較理想的是1.75mm以下。
[0103]作為將研磨層與緩沖層貼合的方案，例如能夠列舉雙面膠帶或者粘接劑。
[0104]雙面膠帶具有在無紡布、膜等基材的兩面設(shè)有粘接層的一般構(gòu)成。另外，本發(fā)明的研磨墊還可以在緩沖片(cushion sheet)的與壓板(platen)粘接的面設(shè)置雙面膠帶。作為此種雙面膠帶，能夠使用與上述同樣地具有在基材的兩面設(shè)有粘接層的一般構(gòu)成的雙面膠帶。作為基材，例如能夠列舉無紡布、膜等。若考慮在研磨墊的使用后從壓板剝離，則理想的是在基材中使用膜。
[0105]另外，作為粘接層的組分，例如能夠列舉橡膠類粘接劑、丙烯類粘接劑等。若考慮金屬離子的含有量，則丙烯類粘接劑由于金屬離子含有量少故是理想的。另外，緩沖片和壓板的組分大多不同，使雙面膠帶的各粘接層的組分不同，能夠使對緩沖片、以及壓板的粘接力適當化。
[0106]作為在本發(fā)明中被研磨的被研磨材料，例如能夠列舉在半導(dǎo)體晶片上形成的絕緣層或金屬配線的表面。作為絕緣層，能夠列舉金屬配線的層間絕緣膜、金屬配線的下層絕緣膜、元件分離所使用的淺溝槽絕緣(shallow trench isolation)。作為金屬配線，能夠列舉鋁、鎢、銅等，構(gòu)造方面有鑲嵌、雙鑲嵌、插入等。在將銅作為金屬配線的情況下，氮化硅等勢魚金屬(barrier metal)也成為研磨對象。絕緣膜現(xiàn)在的主流是氧化娃，但是也使用低介電常數(shù)絕緣膜。被研磨材料除了半導(dǎo)體晶片以外，還能夠用于磁頭、硬盤、藍寶石等的研磨。
[0107]本發(fā)明的研磨方法適宜地用于在玻璃、半導(dǎo)體、介電/金屬復(fù)合體以及集成電路等中形成平坦面。
實施例
[0108]以下，通過實施例來說明本發(fā)明的細節(jié)。然而，并非通過本實施例來限定并解釋本發(fā)明。此外，測定如下地進行。
[0109]〈傾斜角度測定〉
將在研磨層表面形成了槽的研磨墊沿槽深方向切片，利用Keyence產(chǎn)VK-8500的超深度顯微鏡觀察槽的截面并測定了研磨面和與研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度。在研磨墊為圓形的情況下，測定與距研磨墊中心50mm、150mm以及250mm的位置最近的槽，并將該三點的平均值作為傾斜角度。另外，在研磨墊不是圓形的情況下，測定與從片的對角線的交點朝一個端部50mm、150mm以及250mm的位置最近的槽，并將該三點的平均值作為傾斜角度。
[0110]<平均研磨速率測定以及面內(nèi)均勻性>
使用 Applied Materials ( ^ 7° 7 -1 F' 7 f 1J 7 A 文' )(株)產(chǎn)的 Mirra 3400,以既定的研磨條件進行終點檢測并進行研磨。關(guān)于作為研磨特性的平均研磨速率，測定了將8英寸晶片的最外周IOmm除外的研磨速率(nm/分)。將研磨速率的標準偏差除以研磨速率的最大值與最小值之差的值作為面內(nèi)均勻性。
[0111]〈缺陷評價〉作為增強處理，在將研磨的晶片浸潰于0.5重量％的氫氟酸10分鐘并水洗之后，利用
1.0重量％的氨溶液和1.0重量％的過氧化氫水的混合溶液洗凈并水洗干燥。對于洗凈的晶片，使用KLA-Tencor (株)產(chǎn)的SP-1對0.155 μ m以上的疵點(defect)數(shù)進行了計數(shù)。
[0112]〈墊磨削速度〉
使用Mitutoyo ( $ ^卜3 )(株)產(chǎn)深度計(數(shù)顯(于'' '乂 ^ f '7 )型)測定研磨前后的槽深，并將槽減少的值除以評價中的盤(7)使用時間的值作為墊磨削速度。
[0113]〈槽A的條數(shù)比例〉
將在研磨面表面形成了槽的研磨墊與槽并行地切片，并測量了槽A以及槽B的條數(shù)。而且，根據(jù)槽A和槽B的排列(截面圖:圖3)以及槽A和槽B的排列例(樣式圖:圖4)，以槽A和槽B的條數(shù)的總和除槽A的條數(shù)以作為槽A的條數(shù)比例。在以下記載計算式。
[0114]槽A的條數(shù)比例=槽A的數(shù)量/ (槽A的數(shù)量+槽B的數(shù)量)X 100 (%)。
[0115]以下，說明實施例1~11、比較例I~3。
[0116](實施例1)
將30重量份聚丙二醇(polypropylene glycol) >40重量份二苯基甲燒二異氰酸酯、
0.5重量份水和0.3重量份三乙胺(triethylamine)、1.7重量份硅整泡劑、0.09重量份辛酸亞錫(才，f >酸7文)利用RIM成型機混合，排出至金屬模并進行加壓成型，制作了厚度2.6mm的獨立氣泡的發(fā)泡聚氨酯片(微型橡膠A硬度:42度，密度:0.76g/cm3,獨立氣泡的平均氣泡直徑:34μπι)。
`[0117]將所述發(fā)泡聚氨酯片浸潰于添加了 0.2重量份偶氮二異丁腈(的甲基丙烯酸甲酯60分鐘。接著將所述發(fā)泡聚氨酯片浸潰在由15重量份聚乙烯醇(polyvinylalcohol) “CP，，(聚合度:約 500，nacalai tesque( f 力)(株)產(chǎn))、35 重量份乙醇(試劑等級，片山化學(xué)(株)產(chǎn))、50重量份水構(gòu)成的溶液中之后干燥，從而以聚乙烯醇覆蓋所述發(fā)泡聚氨酯片表層。
[0118]接著將所述發(fā)泡聚氨酯片隔著聚乙烯制襯底夾在兩片玻璃板之間，在65°C下加熱6小時，在120°C下加熱3小時，從而使其聚合固化。在從玻璃板間脫模并水洗之后，在50°C下進行了真空干燥。將如此獲得的硬質(zhì)發(fā)泡片切片加工為厚度2.0Omm從而制作了研磨層。研磨層中的甲基丙烯酸甲酯含有率為66重量％。另外研磨層的D硬度為54度，密度為0.81g/cm3，獨立氣泡的平均氣泡直徑為45 μ m。
[0119]對得到的硬質(zhì)發(fā)泡片進行雙面磨削，制作了厚度2mm的研磨層。
[0120]作為緩沖層，將日本瑪泰(7 X )(株)產(chǎn)的熱可塑性聚氨酯的微型橡膠A硬度90度的0.3mm產(chǎn)品(體積彈性模量=65MPa，拉伸彈性模量=4MPa)使用輥式涂布機隔著三井化學(xué)聚氨酯(株)產(chǎn)MA-6203粘接層而層疊于通過上述方法獲得的研磨層，而且在背面作為背面膠帶貼合了積水化學(xué)工業(yè)(株)產(chǎn)雙面膠帶5604TDM。
[0121]將槽寬3.0mm、槽間距15mm、傾斜角度θ A為135度的截面形狀V字、槽深1.5mm的槽A和槽寬1.5mm、槽間距15mm、槽深1.5mm的矩形截面(傾斜角度θ B = 90度)的槽B交替地反復(fù)(以下稱為樣式A)、且形成為XY格子狀以作為研磨墊。槽A的每單位單元的槽面積率為24.9%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為73.7%。
[0122]將通過上述方法獲得的研磨墊粘貼于研磨機(Applied Materials (株)產(chǎn)“Mirra 3400”)的平臺。使保持壓力=41kPa(6psi)、內(nèi)管壓力=28kPa(4psi)、膜片壓力=28kPa(4psi)、壓板轉(zhuǎn)速=76rpm、研磨頭轉(zhuǎn)速=75rpm,使衆(zhòng)料(Cabot ( ^ ^ '7卜)公司產(chǎn)，SS-25)以150mL/分的流量流動，利用Saesol產(chǎn)修整機在負載17.6N(41bf)下、研磨時間I分鐘、從研磨開始進行30秒原位修整(in-situ dressing),研磨了 100片氧化膜的8英寸晶片。第100片氧化膜的平均研磨速率為202nm/分，面內(nèi)均勻性為11.8%。
[0123]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為331個,是非常良好的。另外,研磨中的墊磨削速度為1.01 μ m/分。
[0124](實施例2)
利用槽寬3.0mm、槽間距15mm、傾斜角度θ A為135度的V字形截面、槽深1.5mm的槽A和槽寬1.5mm、槽間距15mm、槽深1.5mm的矩形截面的槽B構(gòu)成研磨表面的槽,除了使一條槽A和兩條槽B的組合反復(fù)(以下稱為樣式B)、并從研磨墊的研磨面中心遍及墊半徑的整個區(qū)域形成為XY格子狀以外，與實施例1同樣地進行了研磨。槽A的每單位單元的槽面積率為20.7%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為60.9%。平均研磨速率為197nm/分，面內(nèi)均勻性為9.0%。
[0125]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為211個,是良好的。另外,研磨中的墊磨削速度為1.21 μ m/分。
[0126](實施例3)
除了在研磨層表面在為包含通過研磨面的中心并相互正交的兩條直線的區(qū)域，且距至少一方的直線的距離為研磨面的半徑的32%以下的區(qū)域?qū)⒉蹖?.0mm、槽間距15mm、傾斜角度θ A為135度的V字形 截面、槽深1.5mm的槽A形成為XY格子狀，在距直徑的距離超過半徑的32%的區(qū)域?qū)⒉蹖?.5mm、槽間距15mm、槽深1.5mm的矩形截面的槽B形成為XY格子狀，以作為研磨墊(以下稱為樣式C)之外，與實施例1同樣地進行了研磨。槽A的每單位單元的槽面積率為23.1%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為67.7%。在圖4中示出槽的配置圖。平均研磨速率為196nm/分，面內(nèi)均勻性為10.9%。
[0127]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為142個,是非常良好的。另外,研磨中的墊磨削速度為1.34 μ m/分。
[0128](實施例4)
除了采用研磨層表面的槽A的傾斜角度θ A為120度的梯形截面以外，與實施例1同樣地進行了研磨。槽A的每單位單元的槽面積率為16.5%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為54.8%。平均研磨速率為199nm/分，面內(nèi)均勻性為6.0%。
[0129]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為155個,是非常良好的。另外,研磨中的墊磨削速度為1.14 μ m/分。
[0130](實施例5)
除了采用研磨層表面的槽A的傾斜角度θ A為123度的梯形截面以外，與實施例4同樣地進行了研磨。槽A的每單位單元的槽面積率為28.3%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為73.6%。平均研磨速率為203nm/分，面內(nèi)均勻性為8.4%。
[0131]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為141個,是非常良好的。另外，研磨中的墊磨削速度為1.32 μ m/分。
[0132](實施例6)
除了采用研磨層表面的槽B的傾斜角度θ B為85度的梯形截面以外，與實施例4同樣地進行了研磨。槽A的每單位單元的槽面積率為30.2%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為68.9%。平均研磨速率為201nm/分，面內(nèi)均勻性為9.1%。
[0133]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為139個,是非常良好的。另外,研磨中的墊磨削速度為1.11 μ m/分。
[0134](實施例7)
除了使研磨層表面的槽A為傾斜角度94為120度的V字形截面，使槽B為傾斜角度θ B為85度的梯形截面以外，與實施例3同樣地進行了研磨。槽A的每單位單元的槽面積率為16.5%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為54.8%。平均研磨速率為200nm/分，面內(nèi)均勻性為9.8%。
[0135]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為211個,是非常良好的。另外,研磨中的墊磨削速度為1.33 μ m/分。
[0136](實施例8)
除了使研磨層表面的槽A為傾斜角度94為120度的V字形截面，使槽B為傾斜角度θ B為95度的梯形截面以外，與實施例3同樣地進行了研磨。槽A的每單位單元的槽面積率為18.4%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為49.0%。平均研磨速率為209nm/分，面內(nèi)均勻性為10.1%。
[0137]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為109個,是非常良好的。另外,研磨中的墊磨削速度為1.30 μ m/分。
[0138](實施例9)
除了使研磨層表面的槽A為傾斜角度94為150度的V字形截面以外，與實施例3同樣地進行了研磨。槽A的每單位單元的槽面積率為34.6%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為78.4%。平均研磨速率為200nm/分，面內(nèi)均勻性為9.9%。
[0139]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為111個，是非常良好的。另外，研磨中的墊磨削速度為1.41 μ m/分。
[0140](實施例10)
除了使研磨層表面的槽A為傾斜角度94為150度的V字形截面，使槽B為傾斜角度θ B為85度的梯形截面以外，與實施例3同樣地進行了研磨。槽A的每單位單元的槽面積率為34.6%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為78.4%。平均研磨速率為206nm/分，面內(nèi)均勻性為10.0%。
[0141]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為153個,是非常良好的。另外,研磨中的墊磨削速度為1.44 μ m/分。
[0142](實施例11)
除了使研磨層表面的槽A為傾斜角度94為150度的V字形截面，使槽B為傾斜角度θ B為95度的梯形截面以外，與實施例3同樣地進行了研磨。槽A的每單位單元的槽面積率為36.5%，每單位槽面積的槽A的面積占有率為74.3%。平均研磨速率為200nm/分，面內(nèi)均勻性為10.1%。
[0143]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為134個,是非常良好的。另外,研磨中的墊磨削速度為1.40 μ m/分。
[0144](比較例I) 除了使研磨層表面的槽僅為槽寬1.5mm、槽間距15mm、槽深1.5mm的矩形截面以外，與實施例1同樣地進行了研磨。平均研磨速率為180nm/分，面內(nèi)均勻性為12.2%。
[0145]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為583個，是良好的。另外，研磨中的墊磨削速度為1.13 μ m/分。
[0146](比較例2)
除了使研磨層表面的槽僅為槽寬3.0mm、槽間距15mm、槽深1.5mm、傾斜角度135度的V字形截面以外，與實施例1同樣地進行了研磨。平均研磨速率為217nm/分，面內(nèi)均勻性為21.1%。
[0147]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為297個,是非常良好的。另外,研磨中的墊磨削速度為1.73 μ m/分。
[0148](比較例3)
除了使研磨層為1.0mm并使表面的槽僅為槽寬1.0mm、槽間距15mm、槽深0.5mm、傾斜角度135度的V字形截面以外，與實施例1同樣地進行了研磨。平均研磨速率為205nm/分，面內(nèi)均勻性為18.3%。
[0149]對于研磨的晶片，利用所述缺陷評價方法對0.155μπι以上的疵點進行了計數(shù)，疵點為1521個，是較多的。另外，研磨中的墊磨削速度為1.68 μ m/分。
[0150]將在以上說明的實施例1?11、比較例I?3中獲得的結(jié)果示于表I。
[0151][表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種研磨墊，其為至少具有研磨層的化學(xué)機械研磨用的研磨墊，其特征在于: 在所述研磨層的研磨面具有第一槽以及第二槽， 所述第一以及第二槽在各自的槽寬方向的緣端部具有與所述研磨面連續(xù)的側(cè)面， 在所述第一槽中，至少在槽寬方向的一側(cè)的緣端部處，所述研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度比105度大且為150度以下， 在所述第二槽中，在槽寬方向的兩個緣端部雙方，所述研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度為60度以上且105度以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨墊，其特征在于:所述第二槽具有底面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的研磨墊，其特征在于:每單位單元的槽面積率為5%以上且50%以下，并且每單位槽面積的第一槽的面積占有率為30%以上且90%以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任一項所述的研磨墊，其特征在于:所述第一以及第二槽形成為格子狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的研磨墊，其特征在于:在所述研磨面形成的所述第一槽的總槽長為在所述研磨面形成的槽的總槽長的10%以上且90%以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的研磨墊，其特征在于:所述研磨面成圓形，在所述研磨面形成的所述第一槽在如下區(qū)域內(nèi)形成:該區(qū)域為包含通過所述研磨面的中心并相互正交的兩條直線的區(qū)域，且距所述兩條直線中的至少一方的距離為所述研磨面的半徑的70%以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求4?6中的任一項所述的研磨墊，其特征在于:在所述第一槽中，在槽寬方向的兩個兩緣端部雙方，所述研磨面和與該研磨面連續(xù)的側(cè)面所成的角度比105度大且為150度以下。
【文檔編號】B24B37/26GK103782372SQ201280044813
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月15日
【發(fā)明者】野呂陽平, 奧田良治, 福田誠司 申請人:東麗株式會社