JP2015104768A - Polishing pad - Google Patents

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JP2015104768A
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小林 勉
Tsutomu Kobayashi
勉 小林
奥田 良治
Ryoji Okuda
良治 奥田
誠司 福田
Seiji Fukuda
誠司 福田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad capable of preventing occurrence of abnormal noise during polishing even if a supply amount of slurry decreases and further developing an excellent polishing rate, in-plane uniformity, and step elimination property, and to provide a method for manufacturing a semiconductor device using the polishing pad.SOLUTION: There is provided a polishing pad including at least a polishing layer and a cushion layer. (1) At a cross section of a groove, at least one of two angles formed between the polishing surface and side surfaces of the groove continuous to the polishing surface is an obtuse angle, and (2) the cushion layer has a strain constant of 4.4×10μm/Pa or more and 7.5×10μm/Pa or less.

Description

本発明は、研磨パッドに関する。より詳しくは、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。   The present invention relates to a polishing pad. More particularly, the present invention relates to a polishing pad preferably used for forming a flat surface in a semiconductor, a dielectric / metal composite, an integrated circuit, and the like.

半導体メモリに代表される大規模集積回路(LSI)は、年々集積化が進んでおり、それに伴い大規模集積回路の製造技術も高密度化が進んでいる。さらに、この高密度化に伴い、半導体デバイス製造箇所の積層数も増加している。その積層数の増加により、従来は問題とならなかった積層により生じる半導体ウェハ主面の凹凸が問題となっている。この凹凸を平坦化する方法として、化学的機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)が使用されるようになってきている。   Large scale integrated circuits (LSIs) typified by semiconductor memories have been integrated year by year, and accordingly, the manufacturing technology of large scale integrated circuits has also been increased in density. Furthermore, with this increase in density, the number of stacked semiconductor device manufacturing locations has also increased. Due to the increase in the number of stacked layers, unevenness of the main surface of the semiconductor wafer caused by stacking that has not been a problem in the past has become a problem. Chemical mechanical polishing (CMP) has come to be used as a method for flattening the unevenness.

一般にCMP装置は、被研磨物である半導体ウェハを保持する研磨ヘッド、被研磨対象物の研磨処理をおこな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、半導体ウェハの研磨処理は研磨剤と薬液からなる研磨スラリー(以下、スラリーという)を用いて、半導体ウェハと研磨パッドを相対運動させることにより研磨を行い、半導体ウェハ表面の平坦化を行うものである。   In general, a CMP apparatus includes a polishing head that holds a semiconductor wafer that is an object to be polished, a polishing pad that performs a polishing process on an object to be polished, and a polishing surface plate that holds the polishing pad. Then, the polishing process of the semiconductor wafer is performed by using a polishing slurry (hereinafter referred to as a slurry) made of an abrasive and a chemical solution, and polishing the semiconductor wafer by moving the semiconductor wafer and the polishing pad relative to each other to flatten the surface of the semiconductor wafer. It is.

CMPにおいては、スラリーが占めるコストの割合は大きく、研磨条件の中でもスラリーの供給量を減らすことはCMPプロセスでのコスト削減に繋がるため、当業者にとっては大きな課題となっている。既存の研磨装置および研磨パッドを使用して単純にスラリー供給量を減らすと、研磨中に異音が発生する場合が有り、防音保護具が必要となり作業環境が悪化したり、装置メンテナンスのため、装置の稼働率が低下する問題があった。スラリー供給量を減らした場合の他の問題点としては、被研磨対象物の研磨レートが低下したり面内均一性が悪化するなど、研磨特性が悪化してしまう問題もあるため、スラリー供給量を削減するための様々な発明がなされている。   In CMP, the ratio of the cost occupied by the slurry is large, and reducing the supply amount of the slurry among the polishing conditions leads to cost reduction in the CMP process, which is a big problem for those skilled in the art. If the amount of slurry supplied is simply reduced using existing polishing equipment and polishing pads, abnormal noise may occur during polishing. There was a problem that the operating rate of the apparatus was lowered. Another problem when the slurry supply amount is reduced is that there is a problem that the polishing characteristics deteriorate, such as the polishing rate of the object to be polished is lowered or the in-plane uniformity is deteriorated. Various inventions have been made to reduce this.

例えば、研磨中のスラリー量を監視して、スラリー供給量を調整することでスラリー消費量を削減する研磨装置(例えば、特許文献1)や研磨パッド表面の溝形状でスラリーの流れを制御し、スラリーの供給量を減らした場合でも優れた研磨特性を維持することができる研磨パッド(例えば、特許文献2)などが提案されている。しかし、研磨装置に関する技術では既存の研磨機に適用することが困難であり、スラリー供給量削減には繋がっていない。また、研磨パッド表面の溝形状でスラリー流れを制御する技術では、溝形状が複雑になるために溝加工にかかるコストが上昇してしまい、結果としてCMPにかかるコストの削減にはならず、依然として問題は解決していなかった。また、これら従来技術は、スラリーを削減した場合でも実用的な研磨特性を得ることのみが着目され、研磨中の異音を抑制する効果については着目されていなかった。   For example, by monitoring the amount of slurry during polishing and adjusting the slurry supply amount, the slurry flow is controlled by a polishing device (for example, Patent Document 1) and a groove shape on the surface of the polishing pad, A polishing pad (for example, Patent Document 2) that can maintain excellent polishing characteristics even when the amount of slurry supplied is reduced has been proposed. However, it is difficult to apply to the existing polishing machine with the technology related to the polishing apparatus, and this does not lead to a reduction in the slurry supply amount. In addition, in the technique of controlling the slurry flow with the groove shape on the surface of the polishing pad, the groove shape becomes complicated, so the cost for the groove processing rises. As a result, the cost for CMP is not reduced, and it still remains. The problem was not solved. In addition, these conventional techniques are only focused on obtaining practical polishing characteristics even when the amount of slurry is reduced, and are not focused on the effect of suppressing abnormal noise during polishing.

特開2010−240752号公報JP 2010-240752 A 特開2008−105117号公報JP 2008-105117 A

本発明は、スラリーの供給量を減らした場合でも研磨中に異音が発生することが無く、さらには良好な研磨レート、面内均一性、段差解消性を発現することができる研磨パッドを提供することを目的とする。また、該研磨パッドを用いた半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention provides a polishing pad that does not generate abnormal noise during polishing even when the amount of slurry supplied is reduced, and that can exhibit a good polishing rate, in-plane uniformity, and step resolution. The purpose is to do. Moreover, it aims at providing the manufacturing method of the semiconductor device using this polishing pad.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す研磨パッドにより上記目的を達成出来ることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by the polishing pad shown below, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、研磨面に溝を有する研磨層と、クッション層とを有する研磨パッドであって、
(1)前記溝の断面において、前記研磨面と、前記溝の前記研磨面と連続する側面とのなす2つの角度のうち少なくとも一方が鈍角であって、
(2)前記クッション層の歪定数が4.4×10−4μm/Pa以上、7.5×10−4μm/Pa以下
であることを特徴とする研磨パッドである。
That is, the present invention is a polishing pad having a polishing layer having a groove on the polishing surface, and a cushion layer,
(1) In the cross section of the groove, at least one of two angles formed by the polishing surface and a side surface continuous with the polishing surface of the groove is an obtuse angle,
(2) The polishing pad, wherein the cushion layer has a strain constant of 4.4 × 10 −4 μm / Pa or more and 7.5 × 10 −4 μm / Pa or less.

本発明により、スラリーの供給量を減らした場合でも研磨中に異音が発生することが無く、さらには良好な研磨レート、面内均一性、段差解消性を発現することができる研磨パッドを提供することができる。また、該研磨パッドを用いた半導体デバイスの製造方法を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a polishing pad that does not generate abnormal noise during polishing even when the amount of slurry supplied is reduced, and that can exhibit a good polishing rate, in-plane uniformity, and step resolution. can do. In addition, a method for manufacturing a semiconductor device using the polishing pad can be provided.

実施例1を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating Example 1. 実施例3を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a third embodiment. 比較例1を説明する図である。It is a figure explaining the comparative example 1. FIG.

本発明は複雑な溝加工を必要とせず、スラリーの供給量を減らした場合でも研磨中の異音の発生を抑制することができ、良好な研磨レート、面内均一性、段差解消性を発現する研磨パッドについて、鋭意検討した結果、
研磨面に溝を有する研磨層と、クッション層とを有する研磨パッドであって、
(1)前記溝の断面において、前記研磨面と、前記溝の前記研磨面と連続する側面とのなす2つの角度のうち少なくとも一方が鈍角であって、
(2)前記クッション層の歪定数が4.4×10−4μm/Pa以上、7.5×10−4μm/Pa以下とすることにより、課題を一挙に解決することができることを究明したものである。
The present invention does not require complicated groove processing, and can suppress the generation of abnormal noise during polishing even when the supply amount of slurry is reduced, and exhibits a good polishing rate, in-plane uniformity, and step resolution. As a result of earnest examination about the polishing pad to
A polishing pad having a polishing layer having a groove on the polishing surface and a cushion layer,
(1) In the cross section of the groove, at least one of two angles formed by the polishing surface and a side surface continuous with the polishing surface of the groove is an obtuse angle,
(2) It has been clarified that the problem can be solved at once by setting the strain constant of the cushion layer to 4.4 × 10 −4 μm / Pa or more and 7.5 × 10 −4 μm / Pa or less. Is.

<クッション層>
本発明の研磨パッドは研磨層とクッション層を有する。クッション層が無い場合、スラリー供給量を削減したときに研磨中に異音が発生する場合があるだけでなく、被研磨対象物のうねりに研磨パッドが追従できないため、良好な面内均一性が得られない。研磨中に異音が発生せず、被研磨対象物の良好な面内均一性、段差解消性が得られるクッション層の歪定数は、4.4×10−4μm/Pa以上、7.5×10−4μm/Pa以下の範囲である。クッション層の歪定数が4.4×10−4μm/Pa未満の場合、スラリー供給量を減らした場合に研磨中に異音が発生することがあるため、好ましくない。クッション層の歪定数が7.5×10−4μm/Paより大きい場合、被研磨対象物の段差解消性が悪化するため好ましくない。
<Cushion layer>
The polishing pad of the present invention has a polishing layer and a cushion layer. When there is no cushion layer, not only abnormal noise may be generated during polishing when the slurry supply amount is reduced, but also the polishing pad cannot follow the waviness of the object to be polished, so good in-plane uniformity is achieved. I can't get it. The distortion constant of the cushion layer, in which no abnormal noise is generated during polishing and good in-plane uniformity and level difference elimination of the object to be polished is obtained, is 4.4 × 10 −4 μm / Pa or more, 7.5 The range is × 10 −4 μm / Pa or less. When the strain constant of the cushion layer is less than 4.4 × 10 −4 μm / Pa, abnormal noise may occur during polishing when the slurry supply amount is reduced, which is not preferable. When the strain constant of the cushion layer is larger than 7.5 × 10 −4 μm / Pa, it is not preferable because the step resolution of the object to be polished is deteriorated.

なお、本発明における歪定数は、先端が直径5mmの圧子を用いて、29.4kPaの圧力を60秒間加えたときの厚みをT1(μm)とし、続いて176.5kPaでの圧力を60秒間加えたときの厚みをT2(μm)としたとき、歪定数は以下の式に従って算出することができる。   The strain constant in the present invention is such that the thickness when 29.4 kPa pressure is applied for 60 seconds using an indenter with a tip of 5 mm in diameter is T1 (μm), and then the pressure at 176.5 kPa is 60 seconds. When the added thickness is T2 (μm), the strain constant can be calculated according to the following equation.

歪定数(μm/Pa)=(T1−T2)/(176.5−29.4)/1000
この様なクッション層としては、ポリウレタンゴム発泡体、クロロプレンゴム発泡体、ポリオレフィン発泡体、などの各種樹脂発泡体の他、不織布、人工皮革、ウレタン等の樹脂を含浸した不織布等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。
Strain constant (μm / Pa) = (T1-T2) / (176.5-29.4) / 1000
Examples of such a cushion layer include various resin foams such as polyurethane rubber foam, chloroprene rubber foam, and polyolefin foam, as well as nonwoven fabrics impregnated with resins such as nonwoven fabrics, artificial leather, and urethane. However, it is not limited to these.

クッション層の厚みは、0.3〜2mmの範囲が好ましい。被研磨対象物の面内均一性の観点からは0.5mm以上が好ましく、0.75mm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、1.5mm以下がより好ましい。   The thickness of the cushion layer is preferably in the range of 0.3 to 2 mm. From the viewpoint of in-plane uniformity of the object to be polished, 0.5 mm or more is preferable, and 0.75 mm or more is more preferable. Moreover, from a viewpoint of local flatness, 2 mm or less is preferable and 1.5 mm or less is more preferable.

<樹脂フィルム>
前記研磨層と前記クッション層との間に樹脂フィルムを有する構成とすると、局所的にかかった圧力をクッション層に分散しやすくなり、クッションシートの局所的な大変形を抑制できるため、被研磨対象物の良好な段差解消性を得ることが出来る。樹脂フィルムの厚みは20μm以上200μm以下であることが好ましい。樹脂フィルムの厚みが20μm未満の場合、被研磨対象物の段差解消性を向上させる効果が小さくなる。厚みが200μmを超える場合、クッション層の柔軟性が損なわれることになり、被研磨対象物の面内均一性が悪化する。樹脂フィルムのより好ましい厚みの範囲は20μm以上100μm以下である。
<Resin film>
If the resin film is provided between the polishing layer and the cushion layer, the pressure applied locally can be easily dispersed in the cushion layer, and local large deformation of the cushion sheet can be suppressed. Good level difference elimination property can be obtained. The thickness of the resin film is preferably 20 μm or more and 200 μm or less. When the thickness of the resin film is less than 20 μm, the effect of improving the level difference elimination property of the object to be polished is reduced. When thickness exceeds 200 micrometers, the softness | flexibility of a cushion layer will be impaired and the in-plane uniformity of a to-be-polished object will deteriorate. A more preferable thickness range of the resin film is 20 μm or more and 100 μm or less.

樹脂フィルムの引張弾性率は2GPa以上6GPa以下であることが好ましい。引張弾性率が2GPa以下の場合、被研磨対象物の段差解消性向上の効果が小さくなる。引張弾性率が6GPa以上の場合、クッション層の柔軟性が損なわれることになり、被研磨対象物の面内均一性が悪化するため好ましくない。より好ましい引張弾性率の範囲は3GPa以上5GPa以下である。   The tensile elastic modulus of the resin film is preferably 2 GPa or more and 6 GPa or less. When the tensile modulus is 2 GPa or less, the effect of improving the level difference elimination property of the object to be polished is reduced. When the tensile elastic modulus is 6 GPa or more, the flexibility of the cushion layer is impaired, and the in-plane uniformity of the object to be polished is deteriorated. A more preferable range of tensile modulus is 3 GPa or more and 5 GPa or less.

樹脂フィルムとしては、ポリエステルフィルムが強度、弾性率、接着性、厚み精度の点から好ましく使用でき、ポリエステルフィルムの中でもポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルム)が更に好ましい。樹脂フィルムは、例えば研磨層とクッション層とを貼り合わせるように、層と層の貼り合わせに用いる粘着テープや接着シートの基材であっても構わない。   As the resin film, a polyester film can be preferably used in terms of strength, elastic modulus, adhesiveness, and thickness accuracy, and among the polyester films, a polyethylene terephthalate film (hereinafter referred to as PET film) is more preferable. The resin film may be a base material of a pressure-sensitive adhesive tape or an adhesive sheet used for laminating the layers, for example, so that the polishing layer and the cushion layer are bonded together.

樹脂フィルムと他の層との接合方法としては、粘着テープで貼り合わせる方法、接着剤で貼り合わせる方法、研磨層やクッション層等の層と一体成形する方法などがあげられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the bonding method between the resin film and other layers include a method of bonding with an adhesive tape, a method of bonding with an adhesive, and a method of integrally forming with a layer such as a polishing layer or a cushion layer, but are not limited thereto. It is not something.

<研磨層>
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。研磨面を平面視したときの溝の形状(溝パターン)としては、格子状、同心円状、螺旋状等が挙げられるが、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。格子は正方形を構成するものだけでは無く、長方形や菱形を構成するものであっても構わない。
<Polishing layer>
The polishing layer surface (polishing surface) of the polishing pad in the present invention has a groove. Examples of the groove shape (groove pattern) when the polished surface is viewed in plan include a lattice shape, a concentric circle shape, a spiral shape, and the like, but the groove can be renewed more efficiently by an open system extending in the circumferential direction. Therefore, the lattice shape is most preferable. The lattice is not limited to a square, but may be a rectangle or rhombus.

また、研磨面と、前記溝の研磨面と連続する側面とのなす2つの角度(図1〜図3において、符号9で表される角度。以下「傾斜角度」という場合がある。)の少なくとも一方を鈍角とすることにより、スラリー供給量を削減した場合でも、研磨レートと被研磨対象物の面内均一性の悪化を防ぐことが出来る。傾斜角度はスラリーの保持性と流動性の観点から105度以上、150度以下が好ましく、115度以上、130度以下がより好ましい。遠心力によりスラリーが流動することから、溝を形成している向かい合う側面のうち、少なくともパッド回転方向前方にある側面に傾斜があるほうがより効果的である。溝の断面形状は特に限定されるものではなく、図1に示すような略V字形であっても、図2に示すような略Y字形であっても、その他略U字形、略台形等であってもよい。   Further, at least two angles (an angle represented by reference numeral 9 in FIGS. 1 to 3, hereinafter referred to as “inclination angle”) formed by the polishing surface and a side surface continuous with the polishing surface of the groove. By making one of them obtuse, even when the slurry supply amount is reduced, it is possible to prevent the polishing rate and the in-plane uniformity of the object to be polished from being deteriorated. The inclination angle is preferably 105 ° or more and 150 ° or less, more preferably 115 ° or more and 130 ° or less from the viewpoint of slurry retention and fluidity. Since the slurry flows by centrifugal force, it is more effective that at least the side surface in front of the pad rotation direction has an inclination among the opposing side surfaces forming the groove. The cross-sectional shape of the groove is not particularly limited, and may be substantially V-shaped as shown in FIG. 1 or substantially Y-shaped as shown in FIG. There may be.

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スラリー保持性に優れ、高い研磨レートと良好な面内均一性が得られるので好ましい。また、研磨層の硬度は、アスカーD硬度計にて45〜65であることが好ましい。アスカーD硬度が45未満の場合には被研磨対象物の段差解消性が低下する。アスカーD硬度が65より大きい場合は、被研磨対象物の段差解消性は良好であるが、被研磨対象物の表面にスクラッチと呼ばれる微細な研磨傷が多く発生する傾向にある。   As the polishing layer constituting the polishing pad, a structure having closed cells is preferable because it has excellent slurry retention, and a high polishing rate and good in-plane uniformity can be obtained. Moreover, it is preferable that the hardness of a polishing layer is 45-65 with an Asker D hardness meter. When the Asker D hardness is less than 45, the level difference elimination property of the object to be polished is lowered. When the Asker D hardness is greater than 65, the level difference elimination property of the object to be polished is good, but a lot of fine polishing scratches called scratches tend to occur on the surface of the object to be polished.

研磨層を形成する材料は、特に限定されない。このような材料としては、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、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリアセタール、ポリイミド、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ABS樹脂、ベークライト、エポキシ樹脂/紙、エポキシ樹脂/繊維等の各種積層板、FRP、天然ゴム、ネオプレン(登録商標)ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の各種ゴム等がある。   The material for forming the polishing layer is not particularly limited. Examples of such materials include polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, polyurea, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene fluoride, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyamide, polyacetal, polyimide, epoxy resin, unsaturated polyester resin, melamine resin, Various laminates such as phenol resin, ABS resin, bakelite, epoxy resin / paper, epoxy resin / fiber, FRP, natural rubber, neoprene (registered trademark) rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, ethylene There are various rubbers such as propylene rubber, silicone rubber, and fluoro rubber.

研磨層の発泡構造の形成方法としては、公知の方法を使用することが出来る。例えば、単量体もしくは重合体中に各種発泡剤を配合し、後に加熱等により発泡させる方法、単量体もしくは重合体中に中空のマイクロビーズを分散して硬化させ、マイクロビーズ部分を独立気泡とする方法、溶融した重合体を機械的に撹拌して発泡させた後、冷却硬化させる方法、重合体を溶媒に溶解させた溶液をシート状に成膜した後、重合体に対する貧溶媒中に浸漬し溶媒のみを抽出する方法、発泡構造を有するシート状高分子中に単量体を含浸させた後、重合硬化させる方法等を挙げることが出来る。これらの中で、研磨層の発泡構造の形成や気泡径のコントロールが比較的簡便であり、また研磨層の作製も簡便な点で、発泡構造を有するシート状高分子中に単量体を含浸させた後、重合硬化させる方法が好ましい。   As a method for forming the foam structure of the polishing layer, a known method can be used. For example, various foaming agents are blended in the monomer or polymer, followed by foaming by heating or the like, hollow microbeads are dispersed and cured in the monomer or polymer, and the microbead portion is closed cell A method in which a molten polymer is mechanically stirred and foamed, and then cooled and cured, and a solution in which the polymer is dissolved in a solvent is formed into a sheet, and then in a poor solvent for the polymer. Examples include a method of immersing and extracting only a solvent, a method of impregnating a monomer in a sheet-like polymer having a foam structure, and then curing by polymerization. Among these, the formation of the foam structure of the polishing layer and the control of the bubble diameter are relatively simple, and the preparation of the polishing layer is also simple, so that the sheet polymer having the foam structure is impregnated with the monomer. Then, a method of polymerizing and curing is preferable.

発泡構造を有するシート状高分子を形成する材料は、単量体が含浸出来るものであれば特に限定されない。このような材料として、ポリウレタン、ポリウレア、軟質塩化ビニル、天然ゴム、ネオプレン(登録商標)ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の各種ゴム等を主成分とした樹脂シートや布、不織布、紙等が挙げられる。これらの中でも、気泡径が比較的容易にコントール出来る点で、ポリウレタンを主成分とする材料が好ましい。シート状高分子には、製造される研磨パッドの特性改良を目的として、研磨剤、潤滑剤、帯電防止剤、酸化防止剤、安定剤等の各種添加剤が添加されていても良い。   The material for forming the sheet-like polymer having a foam structure is not particularly limited as long as the monomer can be impregnated. Such materials include polyurethane, polyurea, soft vinyl chloride, natural rubber, neoprene (registered trademark) rubber, chloroprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, ethylene propylene rubber, silicone rubber, fluoro rubber, etc. Examples thereof include resin sheets, cloths, non-woven fabrics, and papers mainly composed of rubber. Among these, a material mainly composed of polyurethane is preferable in that the bubble diameter can be controlled relatively easily. Various additives such as an abrasive, a lubricant, an antistatic agent, an antioxidant, and a stabilizer may be added to the sheet-like polymer for the purpose of improving the characteristics of the produced polishing pad.

単量体は、付加重合、重縮合、重付加、付加縮合、開環重合等の重合反応をするものであれば、種類は特に限定されない。単量体としては、ビニル化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、ジカルボン酸等が挙げられる。これらの中でも、シート状高分子への含浸、重合が容易な点で、ビニル化合物が好ましい。ビニル化合物は、特に限定されないが、ポリウレタンへの含浸、重合が容易な点でも好ましい。   The monomer is not particularly limited as long as it undergoes a polymerization reaction such as addition polymerization, polycondensation, polyaddition, addition condensation, or ring-opening polymerization. Examples of the monomer include vinyl compounds, epoxy compounds, isocyanate compounds, dicarboxylic acids, and the like. Among these, a vinyl compound is preferable in terms of easy impregnation into a sheet-like polymer and polymerization. The vinyl compound is not particularly limited, but is also preferable from the viewpoint of easy impregnation and polymerization in polyurethane.

ビニル化合物としては、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。これらのモノマーは単独であっても2種以上を混合しても使用出来る。   As vinyl compounds, 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-hydroxy Propyl 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, Dimethyl maleate, diethyl maleate, dipropyl maleate, phenyl male Bromide, cyclohexyl maleimide, isopropyl maleimide, acrylonitrile, acrylamide, vinyl chloride, vinylidene chloride, styrene, alpha-methyl styrene, divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and the like. These monomers can be used alone or in combination of two or more.

上述したビニル化合物の中で、メチルメタクリレートが、ポリウレタンへの含浸性が良好な点、重合硬化が容易な点、重合硬化されたポリウレタンとビニル化合物から重合される重合体の硬度が高く研磨時の平坦化特性が良好な点で、特に好ましい。   Among the vinyl compounds mentioned above, methyl methacrylate has good impregnation into polyurethane, is easy to polymerize and cure, and the polymer polymerized from polymer-cured polyurethane and vinyl compound has high hardness during polishing. It is particularly preferable in terms of good flattening characteristics.

独立気泡の平均気泡径は、スラリー保持の観点から20μm以上が好ましい。一方、被研磨対象物の局所的凹凸の平坦性の観点から150μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましい。なお、平均気泡径は、サンプル断面をレーザー顕微鏡にて倍率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。   The average cell diameter of closed cells is preferably 20 μm or more from the viewpoint of slurry retention. On the other hand, it is preferably 150 μm or less, more preferably 100 μm or less, from the viewpoint of the flatness of local irregularities of the object to be polished. The average bubble diameter is a circular shape excluding bubbles observed in a circular shape that is missing at the edge of the field among bubbles observed in one field of view when the sample cross section is observed with a laser microscope at a magnification of 400 times. The bubble is obtained by measuring the equivalent circle diameter from the cross-sectional area with an image processing apparatus and calculating the number average value.

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/cm以上が好ましく、0.6g/cm以上がより好ましく、0.65g/cm以上がより好ましい。一方、スクラッチを低減する観点から、1.1g/cm以下が好ましく、0.9g/cm以下がより好ましく、0.85g/cm以下がより好ましい。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(JISR−3503基準)を用い、水を媒体に測定した値である。 In the present invention, 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 water as a medium using a Harvard pycnometer (JISR-3503 standard).

<その他>
本発明において研磨される被研磨対象物としては、例えば半導体ウェハ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、タングステン、銅等を挙げることができ、構造的にダマシン、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。半導体ウェハ以外に磁気ヘッド、ハードディスク、サファイヤ等の研磨に用いることもできる。
<Others>
Examples of the object 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, and copper, and structurally include damascene, dual damascene, and plug. When copper is used as the metal wiring, a barrier metal such as silicon nitride is also subject to polishing. As the insulating film, 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, and the like.

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。
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.

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、測定は以下の通りに行った。   Hereinafter, the details of the present invention will be described with reference to examples. However, the present invention is not construed as being limited by this embodiment. The measurement was performed as follows.

[気泡径測定]
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、算出した数平均値を平均気泡径とした。
[Bubble diameter measurement]
The average bubble diameter is a bubble observed in a circular shape lacking at the edge of the field among the bubbles observed in one field of view when the sample cross section is observed with a VK-8500 ultra-deep microscope made by Keyence at a magnification of 400 times. The circle-equivalent diameter was measured from the cross-sectional area of the circular bubbles excluding, and the calculated number average value was defined as the average bubble diameter.

[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3cm
×3cm(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%±10%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(高分子計器製、アスカーD型硬度計)を用い、硬度を測定した。
[Hardness measurement]
This was performed in accordance with JIS K6253-1997. 3cm of the produced polyurethane resin
X3 cm (thickness: arbitrary) cut out into a sample for hardness measurement, temperature 23 ° C. ±
It was allowed to stand for 16 hours in an environment of 2 ° C. and humidity 50% ± 10%. At the time of measurement, the samples were overlapped to a thickness of 6 mm or more. The hardness was measured using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., Asker D type hardness meter).

[溝の傾斜角度測定]
研磨層表面に溝を形成したパッドを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を測定した。パッドの中心から50mm、150mm、250mmの位置から最も近い溝を測定し、この3点の平均を傾斜角度とした。
[Measurement of groove inclination angle]
A pad with grooves formed on the surface of the polishing layer is sliced in the groove depth direction, and the cross section of the groove is observed with an ultra-deep microscope of Keyence VK-8500. The angle formed was measured. The groove closest to the positions of 50 mm, 150 mm, and 250 mm from the center of the pad was measured, and the average of these three points was taken as the inclination angle.

[歪定数]
先端が直径5mmの圧子を用いて、29.4kPaの圧力を60秒間加えたときの厚みをT1(μm)とし、続いて176.5kPaでの圧力を60秒間加えたときの厚みをT2(μm)として、歪定数は以下の式に従って算出した。
[Strain constant]
Using an indenter with a tip of 5 mm in diameter, the thickness when a pressure of 29.4 kPa is applied for 60 seconds is defined as T1 (μm), and then the thickness when a pressure of 176.5 kPa is applied for 60 seconds is defined as T2 (μm). ), The strain constant was calculated according to the following equation.

歪定数(μm/Pa)=(T1−T2)/(176.5−29.4)/1000
[研磨評価]
アプライドマテリアルズ製の“Mirra 3400”を用いて、作製した研磨パッドを用いて研磨特性の評価を行った。評価は、パッドブレークインを20分した後、標準スラリー供給量(200ml/min)での研磨レートおよび面内均一性の評価を研磨45枚目のウェハで実施した後、スラリー供給量を100ml/minに削減し、研磨49枚目のウェハで研磨レートおよび面内均一性の測定、研磨50枚目のウェハで段差解消性の測定を行った。研磨条件は以下の通りである。
Strain constant (μm / Pa) = (T1-T2) / (176.5-29.4) / 1000
[Polishing evaluation]
Using “Mirra 3400” manufactured by Applied Materials, the polishing characteristics were evaluated using the prepared polishing pad. In the evaluation, after the pad break-in was performed for 20 minutes, the polishing rate and the in-plane uniformity at the standard slurry supply amount (200 ml / min) were evaluated on the 45th wafer, and the slurry supply amount was 100 ml / min. The polishing rate and in-plane uniformity were measured on the 49th polished wafer, and the level difference was measured on the 50th polished wafer. The polishing conditions are as follows.

<研磨条件>
ウェハ:熱酸化膜付き8インチウェハ
スラリー:“SEMI−SPERSE(商標登録)25”(キャボット製)を純水で体積比2倍に希釈して使用。
スラリー供給量:標準条件200ml/min、削減条件100ml/min
研磨加工圧力設定値:メンブレン4psi(27.6kPa)、リテーナリング6psi(41.4kPa)、インナーチューブ4psi(27.6kPa)
研磨定盤回転数設定値:75rpm
ヘッド回転数設定値:76rpm
ドレッサー:Saesol製ディスク
ドレス荷重設定値:17.6N
ドレッサー回転数設定値:115rpm
処理時間:研磨時間1分、研磨開始から30秒間インサイチュードレス
<研磨レート測定、面内均一性測定>
研磨前後のウェハの酸化膜の厚みを“ラムダエース(登録商標)”VM−2000(大日本スクリーン製造製)を使用して測定した。8インチウェハの最外周2mmを除外して、直径方向にウェハの酸化膜の厚みを測定した。下記(1)式により各々の点での研磨レートを算出し、その平均値を平均研磨レートとした。また、下記(2)式により面内均一性を算出した。研磨レートは220nm/分以上であれば合格とし、面内均一性は20%以下であれば合格と判断した。
<Polishing conditions>
Wafer: 8-inch wafer slurry with thermal oxide film: “SEMI-SPERSE (registered trademark) 25” (manufactured by Cabot) diluted with pure water to a volume ratio of 2 is used.
Slurry supply amount: standard condition 200 ml / min, reduction condition 100 ml / min
Polishing pressure setting: membrane 4 psi (27.6 kPa), retainer ring 6 psi (41.4 kPa), inner tube 4 psi (27.6 kPa)
Polishing surface plate rotation speed setting value: 75 rpm
Head rotation speed setting value: 76 rpm
Dresser: Saesol disc dress load setting: 17.6N
Dresser rotation speed setting value: 115 rpm
Processing time: Polishing time 1 minute, in-situ dress for 30 seconds from polishing start <Polishing rate measurement, in-plane uniformity measurement>
The thickness of the oxide film of the wafer before and after polishing was measured using “Lambda Ace (registered trademark)” VM-2000 (manufactured by Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd.). The thickness of the oxide film of the wafer was measured in the diameter direction, excluding the outermost circumference of 2 mm of the 8-inch wafer. The polishing rate at each point was calculated according to the following formula (1), and the average value was defined as the average polishing rate. Further, the in-plane uniformity was calculated by the following equation (2). If the polishing rate was 220 nm / min or more, it was judged acceptable, and if the in-plane uniformity was 20% or less, it was judged acceptable.

研磨レート=(研磨前の酸化膜の厚み−研磨後の酸化膜の厚み)/研磨時間……(1)。   Polishing rate = (thickness of oxide film before polishing−thickness of oxide film after polishing) / polishing time (1).

面内均一性(%)=(最大研磨レート−最小研磨レート)/(最大研磨レート+最小研磨レート)×100……(2)。   In-plane uniformity (%) = (maximum polishing rate−minimum polishing rate) / (maximum polishing rate + minimum polishing rate) × 100 (2).

<段差解消性>
幅300μmの凹部と、パターン高さ800nm、幅300μmの凸部を有するパターン付き酸化膜ウエハーを用い、幅300μmの凹部が400nm研磨されたときの、幅300μmの凹部と、幅300μmの凸部との残り段差を測定した。残り段差が500nm以下であれば合格とした。
<Step relief>
Using a patterned oxide film wafer having a concave portion having a width of 300 μm and a convex portion having a pattern height of 800 nm and a width of 300 μm, a concave portion having a width of 300 μm and a convex portion having a width of 300 μm when the concave portion having a width of 300 μm is polished to 400 nm The remaining step was measured. If the remaining level difference was 500 nm or less, it was determined to be acceptable.

実施例1
液温を40℃に保った、ポリエーテルポリオール:“サンニックス FA−909”(三洋化成工業製)100重量部、鎖伸長剤:モノエチレングリコール8重量部、アミン触媒:“Dabco 33LV”(エアープロダクツジャパン製)1.95重量部、アミン触媒:“Toyocat ET”(東ソー製)0.14重量部、シリコーン整泡剤:“TEGOSTAB B8462”(Th.Goldschmidt AG社製)1重量部、発泡剤:水0.55重量部を混合してなるA液と、液温を40℃に保ったイソシアネート:“サンフォーム NC−703”96.2重量部からなるB液を、RIM成型機により、吐出圧16MPaで衝突混合した後、40℃に保った金型内に吐出量800g/secで吐出し、10分間放置することで、厚み10.0mmの発泡ポリウレタンブロック(密度:0.78g/cm、平均気泡径:35μm、)を作製した。その後、該発泡ポリウレタンブロックをスライサーで厚み2mmにスライスした。
Example 1
Maintaining the liquid temperature at 40 ° C., polyether polyol: “Sanix FA-909” (manufactured by Sanyo Chemical Industries) 100 parts by weight, chain extender: monoethylene glycol 8 parts by weight, amine catalyst: “Dabco 33LV” (air 1.95 parts by weight of an amine catalyst: “Toyocat ET” (manufactured by Tosoh), 0.14 parts by weight of a silicone foam stabilizer: “TEGOSTAB B8462” (manufactured by Th. Goldschmidt AG), a foaming agent : Liquid A mixed with 0.55 parts by weight of water and isocyanate with the liquid temperature kept at 40 ° C .: Liquid B consisting of 96.2 parts by weight of “Sunfoam NC-703” is discharged by a RIM molding machine. After impact-mixing at a pressure of 16 MPa, discharge at a discharge rate of 800 g / sec into a mold kept at 40 ° C., and let stand for 10 minutes. Foamed polyurethane block 10.0 mm (Density: 0.78g / cm 3, average cell diameter: 35 [mu] m,) was produced. Thereafter, the foamed polyurethane block was sliced with a slicer to a thickness of 2 mm.

次に該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0.1重量部を添加したメチルメタクリレートに45分間浸漬した。次にメチルメタクリレートが含浸した該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、70℃で10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の両面を厚み2.00mmまで研削加工することにより研磨層を作製した。得られた研磨層のD硬度は54、密度は0.79g/cm、平均気泡径は42μmであった。 Next, the foamed polyurethane sheet was immersed in methyl methacrylate to which 0.1 part by weight of azobisisobutyronitrile was added for 45 minutes. Next, the foamed polyurethane sheet impregnated with methyl methacrylate was sandwiched between two glass plates via a vinyl chloride gasket, and polymerized and cured by heating at 70 ° C. for 10 hours and at 120 ° C. for 3 hours. After releasing from between the glass plates, vacuum drying was performed at 50 ° C. A polishing layer was prepared by grinding both surfaces of the hard foam sheet thus obtained to a thickness of 2.00 mm. The obtained polishing layer had a D hardness of 54, a density of 0.79 g / cm 3 , and an average cell diameter of 42 μm.

次いで、研磨層の片面にウレタン系ホットメルト接着剤をロールコーターで約80μmの厚みで塗布し、速やかにその上に樹脂フィルムとしてPETフィルム(厚み50μm、引張弾性率4GPa)を乗せ、ロールプレスで押し付け研磨層と樹脂フィルムを貼り合わせた。次に、この積層体の樹脂フィルムの表面にウレタン系ホットメルト接着剤をロールコーターで約80μmの厚みで塗布し、その上に、クッション層として、市販の粘着テープ付きウレタン樹脂含浸不織布(ニッタ・ハース製“SUBA400”、厚み1.1mm、歪み定数6.5×10−4μm/Pa)の不織布面が接着剤と接するように速やかに乗せ、ロールプレスで押し付け樹脂フィルムと貼り合わせた。こうして作製した積層体の研磨層表面に、溝ピッチ15mm、傾斜角度120度、溝深さ1.5mmのV字断面の溝を格子状に形成して、直径508mmの円形に加工して研磨パッドとした。図1は、当該研磨パッドの溝部分の断面を示す模式図である。 Next, a urethane hot melt adhesive is applied on one side of the polishing layer with a roll coater to a thickness of about 80 μm, and a PET film (thickness 50 μm, tensile elastic modulus 4 GPa) is quickly placed thereon as a resin film. The pressed polishing layer and the resin film were bonded together. Next, a urethane-based hot melt adhesive is applied to the surface of the resin film of the laminate with a roll coater to a thickness of about 80 μm, and a commercially available urethane resin-impregnated nonwoven fabric with an adhesive tape (Nitta The nonwoven fabric surface made of Haas “SUBA400” having a thickness of 1.1 mm and a strain constant of 6.5 × 10 −4 μm / Pa) was quickly placed so as to be in contact with the adhesive, and pressed and bonded to the resin film with a roll press. On the surface of the polishing layer of the laminate thus produced, a V-shaped cross-sectional groove having a groove pitch of 15 mm, an inclination angle of 120 degrees, and a groove depth of 1.5 mm is formed in a lattice shape and processed into a circular shape having a diameter of 508 mm. It was. FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of a groove portion of the polishing pad.

実施例2
実施例1と同様に作製した研磨層の片面に、ウレタン系ホットメルト接着剤をロールコーターで約80μmの厚みで塗布し、クッション層として、PETフィルム付き発泡ポリウレタンシート(日本発条製“ニッパレイEXT”、PETフィルム部の厚み50μm、フィルム引張弾性率4GPa。発泡ポリウレタン部の厚み0.75mm、歪み定数5.2×10−4μm/P)を用意し、PETフィルム面を接着剤に貼り合わせた。ロールプレスで押し付け研磨層と貼り合わせた後、研磨層とは反対側の面にラミネータで両面テープを貼り合わせ、積層体を作製した。
こうして作製した積層体の研磨層表面に、溝ピッチ15mm、傾斜角度120度、溝深さ1.5mmのV字断面の溝を格子状に形成して、直径508mmの円形に加工して研磨パッドとした。
Example 2
A urethane-based hot melt adhesive was applied to one side of the polishing layer produced in the same manner as in Example 1 with a roll coater to a thickness of about 80 μm, and a foamed polyurethane sheet with PET film (“Nippray EXT” manufactured by Nippon Kajo) was used as a cushion layer. , PET film part thickness 50 μm, film tensile modulus 4 GPa, polyurethane foam part thickness 0.75 mm, strain constant 5.2 × 10 −4 μm / P), and the PET film surface was bonded to the adhesive . After pressing and affixing with the polishing layer by a roll press, a double-sided tape was affixed to the surface opposite to the polishing layer with a laminator to prepare a laminate.
On the surface of the polishing layer of the laminate thus produced, a V-shaped cross-sectional groove having a groove pitch of 15 mm, an inclination angle of 120 degrees, and a groove depth of 1.5 mm is formed in a lattice shape and processed into a circular shape having a diameter of 508 mm. It was.

実施例3
約66℃に調整したポリエーテル系ウレタンプレポリマー(ユニローヤル社製“アジプレンL−325”)2997g、予め120℃で溶融した4,4’−メチレンビス(2−クロロアニリン)(MOCA)768g、中空高分子微小球体(日本フィライト社製“エクスパンセル551DE”)69gを混合し、混合物が流動性を有する間に型に流し込み15分間静置した。次いで、約93℃のオーブン内に5時間静置して硬化させ、室温になるまでオーブン内に放置した後取り出し、ポリウレタン発泡体を得た。このポリウレタン発泡体をベルトサンダー装置を使って研削処理をし、厚み2mmの研磨シートを作製した。得られた研磨層のショアD硬度は62、密度は0.80g/cm、平均気泡径は32μmであった。次いで、研磨層の片面に、PETフィルム基材の両面テープである住友スリーエム社製“442JS”(基材厚み25μm)をラミネータで貼り付けた。次に、両面テープのセパレーターを剥がし、クッション層として発泡ポリウレタンシート(日本発条社製“ニッパレイEXG”、厚み1.2mm、歪み定数7.1×10−4μm/Pa)を用意し、ロールプレスで押し付け研磨層と貼り合わせた。さらに、発泡ポリウレタンシートの研磨層とは反対側の面に、両面テープをラミネータで貼り付けて積層体を作製した。こうして作製した積層体の研磨層表面に、溝ピッチ15mm、傾斜角度135度、研磨パッド表面の溝幅2.0mm、溝底での溝幅1.0mm、溝深さ1.5mm、溝断面形状Y字型の溝を格子状に形成して、直径508mmの円形に加工して研磨パッドとした。図2は、当該研磨パッドの溝部分の断面を示す模式図である。
Example 3
2997 g of a polyether urethane prepolymer (“Adiprene L-325” manufactured by Uniroyal) adjusted to about 66 ° C., 768 g of 4,4′-methylenebis (2-chloroaniline) (MOCA) previously melted at 120 ° C., hollow 69 g of polymer microspheres (“Expancel 551DE” manufactured by Nippon Philite Co., Ltd.) were mixed, poured into a mold while the mixture had fluidity, and allowed to stand for 15 minutes. Next, it was allowed to stand in an oven at about 93 ° C. for 5 hours to be cured, left in the oven until it reached room temperature, and then taken out to obtain a polyurethane foam. This polyurethane foam was ground using a belt sander device to produce a polishing sheet having a thickness of 2 mm. The obtained polishing layer had a Shore D hardness of 62, a density of 0.80 g / cm 3 , and an average cell diameter of 32 μm. Next, “442JS” (substrate thickness 25 μm) manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd., which is a double-sided tape of a PET film substrate, was attached to one side of the polishing layer with a laminator. Next, the separator of the double-sided tape is peeled off, and a foamed polyurethane sheet (“Nipper Ray EXG” manufactured by Nippon Hojo Co., Ltd., thickness 1.2 mm, strain constant 7.1 × 10 −4 μm / Pa) is prepared as a cushion layer, and roll press And bonded to the polishing layer. Further, a double-sided tape was attached to the surface of the polyurethane foam sheet opposite to the polishing layer with a laminator to prepare a laminate. On the polishing layer surface of the laminate thus produced, the groove pitch is 15 mm, the inclination angle is 135 degrees, the groove width is 2.0 mm on the polishing pad surface, the groove width is 1.0 mm at the groove bottom, the groove depth is 1.5 mm, and the groove cross-sectional shape. Y-shaped grooves were formed in a lattice shape and processed into a circular shape with a diameter of 508 mm to obtain a polishing pad. FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of a groove portion of the polishing pad.

実施例4
研磨層表面の溝を傾斜角度150度、樹脂フィルムの厚みを75μmとした以外は、実施例1と同様に研磨パッドを作製した。
Example 4
A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 except that the groove on the surface of the polishing layer was inclined at 150 ° and the thickness of the resin film was 75 μm.

実施例5
研磨層表面の溝を傾斜角度105度とした以外は、実施例2と同様に研磨パッドを作製した。
Example 5
A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 2 except that the groove on the surface of the polishing layer was inclined at 105 °.

比較例1
研磨層表面の溝を、溝ピッチ15mm、傾斜角度90度、溝幅1mm、溝深さ1.5mmの断面形状が長方形の格子状の溝とした以外は、実施例1と同様に研磨パッドを作製した。図3は、当該研磨パッドの溝部分の断面を示す模式図である。
Comparative Example 1
A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 except that the groove on the surface of the polishing layer was a lattice-like groove having a groove pitch of 15 mm, an inclination angle of 90 degrees, a groove width of 1 mm, and a groove depth of 1.5 mm. Produced. FIG. 3 is a schematic view showing a cross section of a groove portion of the polishing pad.

比較例2
研磨層表面の溝を、溝ピッチ5mm、傾斜角度90度、溝幅0.3mm、溝深さ0.5mmの断面形状が長方形の同心円状の溝とした以外は、実施例1と同様に研磨パッドを作製した。
Comparative Example 2
Polishing was performed in the same manner as in Example 1 except that the groove on the surface of the polishing layer was a groove having a groove pitch of 5 mm, an inclination angle of 90 degrees, a groove width of 0.3 mm, and a groove depth of 0.5 mm and having a rectangular cross-sectional shape. A pad was prepared.

比較例3
クッション層に、厚み0.5mm、歪み定数1.5×10−5μm/Paのウレタンゴムシートを用いた以外は、実施例1と同様に研磨パッドを作製した。
Comparative Example 3
A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 except that a urethane rubber sheet having a thickness of 0.5 mm and a strain constant of 1.5 × 10 −5 μm / Pa was used for the cushion layer.

以上に説明した各実施例および各比較例に登場する代表的なパッド仕様を表1に示し、研磨評価結果を表2に示す。   Table 1 shows typical pad specifications appearing in each of the examples and comparative examples described above, and Table 2 shows the results of polishing evaluation.

Figure 2015104768
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Figure 2015104768
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1 研磨面
2 溝の側面
3 溝
4 研磨層
5 接着層
6 樹脂フィルム
7 クッション層
8 粘着テープ
9 研磨面と溝の研磨面と連続する側面とのなす角度(傾斜角度)
10 両面テープ
11 両面テープ粘着剤
12 両面テープ基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing surface 2 Groove side surface 3 Groove 4 Polishing layer 5 Adhesive layer 6 Resin film 7 Cushion layer 8 Adhesive tape 9 Angle (inclination angle) made by the polishing surface and the continuous side surface of the groove
10 Double-sided tape 11 Double-sided tape adhesive 12 Double-sided tape substrate

Claims (8)

研磨面に溝を有する研磨層とクッション層とを有する研磨パッドであって、
(1)前記溝の断面において、前記研磨面と、前記溝の前記研磨面と連続する側面とのなす2つの角度のうち少なくとも一方が鈍角であって、
(2)前記クッション層の歪定数が4.4×10−4μm/Pa以上、7.5×10−4μm/Pa以下
であることを特徴とする研磨パッド。
A polishing pad having a polishing layer having a groove on the polishing surface and a cushion layer,
(1) In the cross section of the groove, at least one of two angles formed by the polishing surface and a side surface continuous with the polishing surface of the groove is an obtuse angle,
(2) The polishing pad, wherein the cushion layer has a strain constant of 4.4 × 10 −4 μm / Pa or more and 7.5 × 10 −4 μm / Pa or less.
前記研磨面と、前記溝の前記研磨面と連続する側面とのなす2つの角度の少なくとも一方が、105度以上、150度以下であることを特徴とする、請求項1記載の研磨パッド。 2. The polishing pad according to claim 1, wherein at least one of two angles formed by the polishing surface and a side surface continuous with the polishing surface of the groove is 105 degrees or more and 150 degrees or less. 溝パターンが格子状である、請求項1または2に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the groove pattern has a lattice shape. 前記研磨層と前記クッション層の間に樹脂フィルムが設置されてい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 The polishing pad according to claim 1, wherein a resin film is installed between the polishing layer and the cushion layer. 前記樹脂フィルムが前記クッション層と隣接して設置されていることを特徴とする、請求項4記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 4, wherein the resin film is disposed adjacent to the cushion layer. 前記樹脂フィルムの厚みが20μm以上200μm以下であることを特徴とする、請求項4または5に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 4, wherein the resin film has a thickness of 20 μm or more and 200 μm or less. 前記樹脂フィルムの引張弾性率が2GPa以上6GPa以下であることを特徴とする、請求項4〜6のいずれかに記載の研磨パッド。 The polishing pad according to any one of claims 4 to 6, wherein the resin film has a tensile modulus of 2 GPa or more and 6 GPa or less. 請求項1〜7のいずれかに記載の研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む、半導体デバイスの製造方法。 The manufacturing method of a semiconductor device including the process of grind | polishing the surface of a semiconductor wafer using the polishing pad in any one of Claims 1-7.
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