(57)【要約】    本発明にかかる化学機械研磨パッド１０は、研磨装置定盤１３に固定されるための化学機械研磨パッドであって、研磨層１１と、前記研磨層と前記研磨装置定盤との間に設けられた接着層１２と、を含み、前記接着層において、前記研磨層の中央部を含む中央領域Ａの接着強度が、他の領域の接着強度より低い。
2008114520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨装置定盤に固定して使用するための化学機械研磨パッドであって、
研磨層と、
前記研磨層と前記研磨装置定盤との間に設けられた接着層と、
を含み、
前記接着層において、前記研磨層の中央部を含む中央領域の接着強度が、他の領域の接着強度より低い、化学機械研磨パッド。
【請求項２】
請求項１において、
前記中央領域の接着強度は、前記他の領域における接着強度の７５％以下である、化学機械研磨パッド。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記中央領域は、円形状である、化学機械研磨パッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記接着層は、前記中央領域に貫通孔を有する、化学機械研磨パッド。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の化学機械研磨パッドを用いる、化学機械研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学機械研磨パッドおよび化学機械研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の形成等において、シリコン基板又はその上に配線や電極等を形成されたシリコン基板（以下、「半導体ウエハ」という。）につき、優れた平坦性を有する表面を形成することができる研磨方法として、化学機械研磨方法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、一般に「ＣＭＰ」と略称される。）が注目されている。化学機械研磨方法は化学機械研磨パッドと被研磨面とを摺動させながら、パッド表面に、化学機械研磨用水系分散体（砥粒が分散された水系分散体；スラリー）を流下させて研磨を行う技術である。この化学機械研磨方法においては、化学機械研磨パッドの性状及び特性等により研磨結果が大きく左右されることが知られており、従来から様々な化学機械研磨パッドが提案されている。【０００３】
例えば、微細な気泡を含有するポリウレタンフォームを化学機械研磨パッドとして用い、このパッドの表面に開する穴（以下、「ポア」という）に化学機械研磨用水系分散体を保持させて研磨を行うための化学機械研磨パッドが古くから知られている。（例えば、特開平１１−７０４６３号公報、特開平８−２１６０２９号公報、および特開平８−３９４２３号公報参照。）。【０００４】
一般に化学機械研磨法により被研磨体の研磨を行う際は、上記のような研磨パッドを研磨装置定盤へ両面テープで貼り付けて使用される。研磨パッドの接着方法は研磨時の圧力やせん断に耐えるように、強い接着力が必要である。（例えば、特開２００４−１４０２１５号公報参照。）さらに、研磨パッドの研磨装置定盤への接着方法については、単に使用後の剥離の容易さや研磨性能に影響を与えないようにパッド全面を均一に接着する方法に着目した検討が行われているに過ぎない（例えば、特開２００５−３４９４０号公報参照。）。【０００５】
研磨性能の向上のために研磨装置定盤と研磨パッドの接着部分に着目した技術として、研磨パッドの接着面側に溝等の凹部を設ける技術がある。（例えば、特開２００６−７５９５９号公報参照。）しかしながら、接着面全面に溝等の凹部を設けることで研磨面が被研磨物を押し付けた場合にパッド全面にわたりパッド表面が大きくたわむため、結果として研磨面の均一な研磨速度を達成することは困難であった。
【発明の開示】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決することのできる化学機械研磨パッドおよび化学機械研磨方法を提供することにある。
【０００７】
本発明にかかる化学機械研磨パッドは、
研磨装置定盤に固定して使用するための化学機械研磨パッドであって、
研磨層と、
前記研磨層と前記研磨装置定盤との間に設けられた接着層と、
を含み、
前記接着層において、前記研磨層の中央部を含む中央領域の接着強度が、他の領域の接着強度より低い。
【０００８】
本発明にかかる化学機械研磨パッドにおいて、
前記中央領域の接着強度は、前記他の領域における接着強度の７５％以下であることができる。
【０００９】
本発明にかかる化学機械研磨パッドにおいて、
前記中央領域は、円形状であることができる。
【００１０】
本発明にかかる化学機械研磨パッドにおいて、
前記接着層は、前記中央領域に貫通孔を有することができる。
【００１１】
本発明にかかる化学機械研磨パッドにおいて、
前記接着層の厚さは、５０μｍ〜２５０μｍであり、
前記中央領域の面積は、前記研磨層の前記研磨装置定盤側の全面積に対して０．４％〜６０％であることができる。
【００１２】
本発明にかかる化学機械研磨パッドにおいて、
前記中央領域は、研磨層の中心部から周辺部へ放射線状にのびる直線形状であることができる。
【００１３】
本発明にかかる化学機械研磨パッドにおいて、
前記中央領域は、複数の同心円状であることができる。
【００１４】
本発明に係る化学機械研磨方法は、上記化学機械研磨パッドのいずれかを用いる。
【００１５】
本発明によれば、化学機械研磨中において研磨層のダメージを抑制することができ、かつ製品寿命が長い化学機械研磨パッドを提供し、及びその化学機械研磨パッドを用いて研磨を行うことにより高品位な化学機械研磨を長時間行うことのできる化学機械研磨方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る化学機械研磨パッドを示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る化学機械研磨方法を説明するための図である。
【図３】本実施の形態に係る化学機械研磨方法を説明するための図である。
【図４】第１の変形例に係る化学機械研磨パッドを示す断面図である。
【図５】第２の変形例に係る化学機械研磨パッドにおける接着層を示す平面図である。
【図６】第３の変形例に係る化学機械研磨パッドにおける接着層を示す平面図である。
【図７】第４の変形例に係る化学機械研磨パッドにおける接着層を示す平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
１．本実施の形態
図１は、本実施の形態に係る化学機械研磨パッドを示す断面図である。本実施の形態に係る化学機械研磨パッド１０は、研磨層１１と、研磨層１１と研磨装置定盤１３との間に設けられる接着層１２とを含む。即ち、化学機械研磨パッド１０において、接着層１２は、研磨装置定盤１３に研磨層１１を固定するために用いられている。以下、研磨層１１の接着層１２側の面を非研磨面、反対側の面を研磨面という。【００１８】
接着層１２において、前記研磨層１１の中央部を含む中央領域Ａの接着強度が、他の領域の接着強度より低い。中央領域Ａの接着強度は、前記他の領域における接着強度の７５％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましい。より具体的には、接着層１２は、中央領域Ａに貫通孔２０を有する。貫通孔２０は、接着層１２において研磨層１１側から研磨装置定盤１３側に達する。【００１９】
貫通孔２０の平面形状は、円形状であることが好ましく、その直径は、１０〜２００ｍｍであり、さらに好ましくは２０〜１００ｍｍである。中央領域Ａの面積、即ち貫通孔２０の面積の割合は、研磨層１１の非研磨面に対して０．４％〜６０％であることができ、１％〜４０％であることが好ましく、２％〜３０％であることがより好ましい。【００２０】
ここで「中央部」とは、研磨層１１の非研磨面の重心のある位置を示す概念である。また「中央部を含む中央領域」とは、中央領域Ａの重心が数学的に厳密な意味において非研磨面の重心と一致する場合のほか、研磨層１１の非研磨面の重心が中央領域Ａの範囲内に位置している場合も含む概念である。【００２１】
このように、化学機械研磨パッド１０の接着層１２が中央部を含む中央領域に貫通孔２０を有することにより、研磨層１１の中央部付近にかかる圧力を緩和し、中央部を含む中央領域のクラックや研磨面に溝がある場合は溝の欠損の発生頻度を低減することができ、研磨装置定盤への接着状態が良好で、スクラッチの発生を抑制し、被研磨物の良好な面内均一性を維持することができる。また、接着層１２がたとえば粘着シートからなる場合には、研磨層１１を研磨装置定盤１３に固定する際に、粘着シートの表面で空気を噛み込んでも、噛み込んだ空気を貫通孔２０の内部に集めることができる。特に中央領域Ａの面積が、研磨層１１の非研磨面に対して２％〜３０％であることにより、研磨層１１を確実に固定しながら噛み込んだ空気を中央領域Ａに効率的に追い出すことができる。【００２２】
本実施の形態に係る化学機械研磨パッド１０の形状は特に限定されないが、例えば円盤状、多角柱状等とすることができ、当該化学機械研磨パッド１０を装着する研磨装置に応じて適宜選択することができる。【００２３】
次に研磨層および第１の接着層の材質および形状について詳細に説明する。【００２４】
１．１．研磨層
研磨層１１の平面形状は、たとえば円形状であることができる。また研磨層１１の非研磨面は、図１に示すように平滑であることが好ましい。これにより、研磨層１１と接着層１２との密着性が向上し、かつ研磨層１１の強度を高めて研磨時に研磨層１１が破損するのを防止することができる。【００２５】
研磨層１１は、上記の要件を備えている限り、化学機械研磨パッド１０としての機能を発揮できるものであればどのような素材から構成されていてもよい。化学機械研磨パッド１０としての機能の中でも、特に、化学機械研磨時に化学機械研磨用水系分散体を保持し、研磨屑を一時的に滞留させる等の機能を有するポア（微細な空孔）が研磨時までに形成されていることが好ましい。このため、（Ｉ）非水溶性部材と該非水溶性部材中に分散された水溶性粒子からなる素材又は（ＩＩ）非水溶性部材と該非水溶性部材中に分散された空孔からなる素材を備えることが好ましい。【００２６】
このうち、上記素材（Ｉ）は、化学機械研磨工程の際、水溶性粒子が化学機械研磨用水系分散体と接触し、溶解又は膨潤して脱離することにより非水溶性部材に形成されるポアに化学機械研磨用水系分散体等を保持することができることとなり、一方、素材（ＩＩ）は、空孔として予め形成されている部分が、化学機械研磨用水系分散体等の保持能力を持つ。【００２７】
以下、これらの素材につき、詳述する。【００２８】
（Ｉ）非水溶性部材と該非水溶性部材中に分散された水溶性粒子からなる素材
（Ａ）非水溶性部材
上記（Ａ）非水溶性部材を構成する材料は特に限定されないが、所定の形状及び性状への成形が容易であり、適度な硬度や、適度な弾性等を付与できることなどから、有機材料が好ましく用いられる。有機材料としては、例えば熱可塑性樹脂、エラストマー又は生ゴム、硬化樹脂等が挙げられる。【００２９】
上記熱可塑性樹脂としては、例えばオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン等）、スチレン系樹脂（例えばポリスチレン等）、アクリル系樹脂（例えば（メタ）アクリレート系樹脂等）、ビニルエステル樹脂（ただし（メタ）アクリレート系樹脂に該当するものを除く）、ポリエステル樹脂（ただしビニルエステル樹脂に該当するものを除く）、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等を挙げることができる。【００３０】
上記エラストマー又は生ゴムとしては、ジエン系エラストマー（例えば１，２−ポリブタジエン等）、オレフィン系エラストマー（例えばエチレン−プロピレンゴムとポリプロピレン樹脂を動的に架橋したもの等）、ウレタン系エラストマー、ウレタン系ゴム（例えばウレタンゴム等）、スチレン系エラストマー（例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（以下、「ＳＢＳ」ということがある。）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物（以下、「ＳＥＢＳ」ということがある。）等）、共役ジエン系ゴム（例えば高シスブタジエンゴム、低シスブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム等）、エチレン−α−オレフィンゴム（例えばエチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジエンゴム等）、ブチルゴム、その他のゴム（例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム等）等を挙げることができる。【００３１】
上記硬化樹脂としては、熱硬化樹脂、光硬化樹脂等が挙げられ、これらの具合例としては、例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン−ウレア樹脂、ウレア樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができる。【００３２】
これら有機材料は、一種のみを使用してもよく、また２種以上を併用してもよい。【００３３】
また、これら有機材料は、適当な官能基を持つように変性されたものであってもよい。ここで適当な官能基としては、例えば酸無水物構造を有する基、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、アミノ基等を挙げることができる。【００３４】
これらの有機材料は、その一部又は全部が架橋されたものであることが好ましい。非水溶性部材が架橋された有機材料を含有することにより、非水溶性部材に適度の弾性回復力が付与され、化学機械研磨時に化学機械研磨パッド１０にかかるずり応力による変位を抑制することができる。また、化学機械研磨工程及びドレッシング（化学機械研磨と交互又は同時に行われる化学機械研磨パッド１０の「目立て」処理。）の際に非水溶性部材が過度に引き延ばされ塑性変形してポアが埋まること、更には、化学機械研磨パッド１０表面が過度に毛羽立つこと等を効果的に抑制できることとなる。従って、ドレッシング時にもポアが効率よく形成され、研磨時の化学機械研磨用水系分散体の保持性の低下が防止でき、更には、毛羽立ちが少なく研磨平坦性を長期にわたり保持できる化学機械研磨パッド１０を得ることができることとなる。【００３５】
上記架橋された有機材料としては、架橋された熱可塑性樹脂及び架橋されたエラストマー又は架橋されたゴム（ここで、「架橋されたゴム」とは、上記「生ゴム」の架橋物を意味する。）のうちから選ばれる少なくとも一種を含有することがより好ましく、架橋されたジエン系エラストマー、架橋されたスチレン系エラストマー及び架橋された共役ジエン系ゴムのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが更に好ましく、架橋された１，２−ポリブタジエン、架橋されたＳＢＳ、架橋されたＳＥＢＳ、架橋されたスチレンブタジエンゴム、架橋されたスチレン−イソプレンゴム及び架橋されたアクリロニトリル−ブタジエンゴムのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが特に好ましく、架橋された１，２−ポリブタジエン、架橋されたＳＢＳ及び架橋されたＳＥＢＳのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが望ましい。【００３６】
有機材料の一部が架橋されたものであり、他の部分が非架橋のものである場合には、かかる非架橋の有機材料としては非架橋の熱可塑性樹脂及び非架橋のエラストマー又は生ゴムのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましく、非架橋のオレフィン系樹脂、非架橋のスチレン系樹脂、非架橋のジエン系エラストマー、非架橋のスチレン系エラストマー、非架橋の共役ジエン系ゴム及び非架橋のブチルゴムのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することがより好ましく、非架橋のポリスチレン、非架橋の１，２−ポリブタジエン、非架橋のＳＢＳ、非架橋のＳＥＢＳ、非架橋のスチレン−ブタジエンゴム、非架橋のスチレン−イソプレンゴム及び非架橋のアクリロニトリル−ブタジエンゴムのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが更に好ましく、非架橋のポリスチレン、非架橋の１，２−ポリブタジエン、非架橋のＳＢＳ及び非架橋のＳＥＢＳのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが特に好ましい。【００３７】
有機材料の一部が架橋されたものであり、他の部分が非架橋のものである場合には、非水溶性部材中に占める架橋された有機材料の割合は、３０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることが特に好ましい。【００３８】
有機材料は、その一部又は全部が架橋されたものである場合、架橋の方法は特に限定されないが、例えば化学架橋法、放射線架橋法、光架橋法等の方法によることができる。上記化学架橋法としては、架橋剤として例えば有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物等を用いて行うことができる。上記放射線架橋法は、例えば電子線照射等の方法により行うことができる。上記光架橋法は、例えば紫外線照射等の方法により行うことができる。【００３９】
これらのうち、化学架橋法によることが好ましく、ハンドリング性がよいこと及び化学機械研磨工程における被研磨物への汚染性がないことから有機過酸化物を使用することがより好ましい。有機過酸化物としては、例えば過酸化ジクミル、過酸化ジエチル、過酸化ジ−ｔ−ブチル、過酸化ジアセチル、過酸化ジアシル等を挙げることができる。【００４０】
架橋が化学架橋法による場合、架橋剤の使用量としては、架橋反応に供する非水溶性部材の全量１００質量部に対して好ましくは０．０１〜０．６質量部である。この範囲の使用量とすることにより、化学機械研磨工程においてスクラッチの発生が抑制された化学機械研磨パッド１０を得ることができる。【００４１】
なお架橋は、非水溶性部材を構成する材料の全部について一括して行ってもよく、非水溶性部材を構成する材料の一部について架橋を行った後に残部と混合してもよい。また、各別の架橋を行った数種の架橋物を混合してもよい。【００４２】
さらに、架橋が化学架橋法による場合には架橋剤の使用量や架橋の条件を調整することにより、あるいは架橋が放射線架橋法による場合には放射線の照射量を調整することにより、一回の架橋操作により、一部が架橋され他の部分が非架橋の有機材料の混合物を簡易に得ることができる。【００４３】
（Ａ）非水溶性部材は、後述する（Ｂ）水溶性粒子との親和性及び非水溶性部材中における（Ｂ）水溶性粒子の分散性を制御するため、適当な相溶化剤を含有することができる。ここで相溶化剤としては、例えばノニオン系界面活性剤、カップリング剤等を挙げることができる。【００４４】
（Ｂ）水溶性粒子
（Ｂ）水溶性粒子は、化学機械研磨パッド１０中において、化学機械水系分散体と接触することにより非水溶性部材から脱離し、非水溶性部材中にポアを形成する他、化学機械研磨パッド１０の研磨基体の押し込み硬さを大きくする効果を有し、上記した研磨基体についてのショアＤ硬度を実現するものである。【００４５】
上記脱離は、化学機械研磨用水系分散体中に含有される水又は水系混合媒体との接触による溶解、膨潤等によって生じる。【００４６】
（Ｂ）水溶性粒子は、上記した化学機械研磨パッド１０の研磨層１１の押し込み硬さを確保するために、中実体であることが好ましい。従って、この水溶性粒子は、化学機械研磨パッド１０において十分な押し込み硬さを確保できる中実体であることが特に好ましい。【００４７】
（Ｂ）水溶性粒子を構成する材料は特に限定されないが、有機水溶性粒子及び無機水溶性粒子を挙げることができる。上記有機水溶性粒子としては、例えば糖類（多糖類（例えばでんぷん、デキストリン、シクロデキストリン等）、乳糖、マンニット等）、セルロース類（ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース等）、蛋白質、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキサイド、水溶性の感光性樹脂、スルホン化ポリイソプレン、スルホン化ポリイソプレン共重合体等を挙げることができる。上記無機水溶性粒子としては、例えば酢酸カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、リン酸カリウム、硝酸マグネシウム等を挙げることができる。これらのうち、有機水溶性粒子が好ましく、多糖類がより好ましく、シクロデキストリンが更に好ましく、β−シクロデキストリンが特に好ましい。【００４８】
これらの水溶性粒子は、上記各素材を単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。さらに、所定の材料からなる１種の水溶性粒子であってもよく、異なる材料からなる２種以上の水溶性粒子であってもよい。【００４９】
（Ｂ）水溶性粒子の平均粒径は、好ましくは０．１〜５００μｍ、より好ましくは０．５〜１００μｍである。この範囲の粒径の（Ｂ）水溶性粒子とすることにより、（Ｂ）水溶性粒子の脱離により生じるポアの大きさを適当な範囲に制御することができ、これにより化学機械研磨工程の際の化学機械研磨用水系分散体の保持能及び研磨速度に優れ、しかも機械的強度に優れた化学機械研磨パッド１０を得ることができる。【００５０】
（Ｂ）水溶性粒子の含有量は、（Ａ）非水溶性部材と（Ｂ）水溶性粒子との合計に対して、好ましくは１０〜９０体積％であり、より好ましくは１５〜６０体積％であり、更に好ましくは２０〜４０体積％である。（Ｂ）水溶性粒子の含有量をこの範囲とすることにより、機械的強度と研磨速度とのバランスに優れた化学機械研磨パッド１０を得ることができる。【００５１】
上記（Ｂ）水溶性粒子は、化学機械研磨パッド１０内において、化学機械研磨用水系分散体と接触する表層に露出した場合にのみ水に溶解又は膨潤して脱離し、研磨層１１内部においては吸湿しないことが好ましい。このため（Ｂ）水溶性粒子は最外部の少なくとも一部に吸湿を抑制する外殻を備えるものであってもよい。この外殻は水溶性粒子に物理的に吸着していても、水溶性粒子と化学的に結合していても、更にはこの両方により水溶性粒子に付いていてもよい。このような外殻を形成する材料としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリシリケート等を挙げることができる。【００５２】
（ＩＩ）非水溶性部材と該非水溶性部材中に分散された空孔からなる素材
研磨層１１が、非水溶性部材と該非水溶性部材中に分散された空孔からなるものである場合としては、例えばポリウレタン、メラミン樹脂、ポリエステル、ポリスルホン、ポリビニルアセテート等の発泡体を挙げることができる。【００５３】
上記のような非水溶性部材中に分散する空孔の平均口径としては、好ましくは０．１μｍ〜５００μｍであり、より好ましくは０．５〜１００μｍである。【００５４】
研磨層１１の形状は特に限定されないが、例えば円盤状、多角柱状等とすることができ、化学機械研磨パッド１０を装着して使用する研磨装置に応じて適宜選択することができる。【００５５】
研磨層１１の大きさおよび厚さも特に限定されないが、例えば円盤状の場合、直径１５０〜１２００ｍｍ、特に５００〜８００ｍｍ、厚さ１．０〜５．０ｍｍ、特に厚さ１．５〜３．０ｍｍとすることができる。【００５６】
化学機械研磨パッド１０の研磨層１１は、研磨面上に溝を有することができる。この溝は、化学機械研磨の際に供給される化学機械用水系分散体を保持し、これを研磨面により均一に分配するとともに、研磨くずや使用済み水系分散体等の廃棄物を一時的に滞留させ、外部へ排出するための経路となる機能を有する。【００５７】
上記溝の形状は特に制限されないが、例えば渦巻き状、同心円状、放射状等であることができる。本実施の形態において溝は、中央部に対して均一に圧力がかかるように、研磨層１１の中央部を中心とした点対称の形状を有することが好ましい。【００５８】
また、研磨層１１の非研磨面側が面一で形成されていることが好ましい。これにより、機械的強度を高く維持することができる。また、非研磨面側が面一で形成されていることにより、研磨層１１は、上述した研磨面側の溝の形成領域の自由度を保持することができる。【００５９】
また、化学機械研磨パッド１０は、研磨部以外に他の機能を有する部分を備えることができる。他の機能を有する部分としては、例えば、光学式終点検出装置を用いて終点を検出するための窓部等を挙げることができる。窓部としては、例えば、厚さ２ｍｍにおいて、波長１００〜３００ｎｍの間のいずれかの波長の光の透過率が０．１％以上（好ましくは２％以上）であるか、又は、波長１００〜３０００ｎｍの間のいずれかの波長域における積算透過率が０．１％以上（好ましくは２％以上）である材料を用いることができる。窓部の材料は上記光学特性を満たしていれば、特には限定されないが、例えば上記した研磨層１１と同様の組成を用いることができる。【００６０】
化学機械研磨パッド１０を構成する研磨層１１の製造方法は特に限定されず、また、研磨層１１が任意的に有していてもよい溝や凹部（以下、両者を併せて「溝等」という。）の形成方法も特に限定されない。例えば、予め化学機械研磨パッド１０の研磨層１１となる化学機械研磨パッド用組成物を準備し、この組成物を所望形の概形に成形した後、切削加工により溝等を形成することができる。さらに、溝等となるパターンが形成された金型を用いて化学機械研磨パッド用組成物を金型成形することにより、研磨層１１の概形と共に溝等を同時に形成することができる。【００６１】
化学機械研磨パッド用組成物を得る方法は特に限定されない。例えば、所定の有機材料等の必要な材料を混練機等により混練して得ることができる。混練機としては従来から公知のものを用いることができる。例えば、ロール、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機（単軸、多軸）等の混練機を挙げることができる。【００６２】
水溶性粒子を含有する研磨パッド１０を得るための水溶性粒子を含有する研磨パッド用組成物は、例えば、非水溶性マトリックス、水溶性粒子およびその他の添加剤等を混練して得ることができる。但し、通常、混練時には加工し易いように加熱して混練されるが、この時の温度において水溶性粒子は固体であることが好ましい。固体であることにより、非水溶性マトリックスとの相溶性の大きさに関わらず水溶性粒子を前記の好ましい平均粒径で分散させることができる。従って、使用する非水溶性マトリックスの加工温度により、水溶性粒子の種類を選択することが好ましい。【００６３】
１．２．接着層
本実施の形態に係る化学機械研磨パッド１０は、研磨層１１と研磨装置定盤１３との間に設けられた接着層１２を有する。接着層１２は、研磨層１１を研磨装置定盤１３に固定するために用いられる。また化学機械研磨パッド１０は、研磨層１１の中央部を含む中央領域に接着層がない領域、即ち貫通孔２０を有するため、研磨時に研磨層１１に過大な圧力がかかった場合であっても、定盤上に固定されない領域の研磨層が微少量の伸び縮みすることにより応力を分散させることができ、圧力集中を緩和し、研磨層１１に与えるダメージを軽減し、研磨層１１を長寿命化することができる。【００６４】
接着層１２は、たとえば粘着シートからなることができる。粘着シートの厚さは、５０μｍ〜２５０μｍであることが好ましい。５０μｍ以上の厚さを有することにより、研磨層１１の研磨面側からの圧力を十分に緩和することができ、２５０μｍ以下の厚さを有することにより、凹凸の影響を研磨性能に与えない程度に均一な厚みの化学機械研磨パッド１０を提供することができる。【００６５】
貫通孔２０の形状は、特に限定されないが研磨層１１の中央部を重心とした円形または多角形であることが好ましい。【００６６】
粘着シートの材質としては、研磨層１１を研磨機定盤に固定することが出来れば特に限定されないが、研磨層１１より弾性率の低いアクリル系、ゴム系が好ましく、より具体的には、アクリル系が好ましい。【００６７】
粘着シートの接着強度は、化学機械研磨用パッドを研磨機定盤に固定することが出来れば特に限定されないが、ＪＩＳ  Ｚ０２３７の規格で粘着シートの接着強度を測定した場合、接着強度が３Ｎ／２５ｍｍ以上、好ましくは４Ｎ／ＣＭ以上、さらに１０Ｎ／２５ｍｍ以上がより好ましい。【００６８】
２．化学機械研磨方法
実施の形態に係る化学機械研磨パッドは、市販の研磨装置に装着し、公知の方法により化学機械研磨方法に使用することができる。そして、このような化学機械研磨方法を用いて、たとえば半導体装置を製造することができる。以下に、上述した化学機械研磨パッドを用いる化学機械研磨方法の一例について説明する。【００６９】
図２および図３は、本実施の形態に係る化学機械研磨方法を説明するための図である。本実施の形態に係る化学機械研磨方法において、化学機械研磨パッド１０は、矢印Ｄ方向に回転している。半導体ウエハ３０は、加圧ヘッドに固定されたホルダー３２に保持されており、当該加圧ヘッドによって、矢印Ｂ方向に回転させるとともに矢印Ｃ方向のように上下（中央部と外側の間を放射方向）に揺動させられる。このように、半導体ウエハ３０を摺動させるとともに、化学機械研磨パッド１０に対して押圧しながら押しつけるように当接させ、スラリーを化学機械研磨パッド１０上に供給して研磨を行う。【００７０】
本実施の形態に係る化学機械研磨方法においては、領域２０を有する化学機械研磨パッド１０を用いるため、半導体ウエハ３０を摺動させる際に、矢印Ｅ方向の非研磨面側に研磨層１１が撓むことができるため、中央部付近の溝４０に過大な圧力がかかるのを防止し、均一な研磨面を長期間保持することができる。【００７１】
実施の形態に係る化学機械研磨パッドを使用して化学機械研磨することのできる被研磨物としては、配線材料たる金属、バリアメタル、絶縁膜等を挙げることができる。上記金属としては、例えばタングステン、アルミニウム及び銅並びにこれらを含有する合金等を挙げることができる。上記バリアメタルとしては、例えばタンタル、窒化タンタル、チタン、窒化チタン、窒化タングステン等を挙げることができる。上記絶縁膜としては、化学蒸着法等の真空プロセスで形成された酸化シリコン膜(ＰＥＴＥＯＳ膜（Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＴＥＯＳ膜) 、ＨＤＰ膜（Ｈｉｇｈ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＴＥＯＳ膜）、熱ＣＶＤ法により得られる酸化シリコン膜など）、ＳｉＯ２に少量のホウ素およびリンを添加したホウ素リンシリケート膜（ＢＰＳＧ膜）、ＳｉＯ２にフッ素をドープしたＦＳＧ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ−ｄｏｐｅｄ  ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）と呼ばれる絶縁膜、ＳｉＯＮ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）と呼ばれる絶縁膜、Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｎｉｔｒｉｄｅ、低誘電率の絶縁膜等をあげることができる。【００７２】
上記低誘電率の絶縁膜としては、例えば酸素、一酸化炭素、二酸化炭素、窒素、アルゴン、Ｈ２Ｏ、オゾン、アンモニアなどの存在下で、アルコキシシラン、シラン、アルキルシラン、アリールシラン、シロキサン、アルキルシロキサンなどの珪素含有化合物をプラズマ重合して得られる重合体からなる絶縁膜や、ポリシロキサン、ポリシラザン、ポリアリーレンエーテル、ポリベンゾオキサゾール、ポリイミド、シルセスキオキサン等からなる絶縁膜、低誘電率の酸化シリコン系絶縁膜を挙げることができる。【００７３】
実施の形態に係る化学機械研磨パッドは、上記の通り、広範囲な化学機械研磨工程に使用することができるが、特に、銅を配線材料とするダマシン配線の形成工程に好適に使用することができる。銅を配線材料とするダマシン配線の形成工程は、配線となるべき部分に溝を形成した絶縁膜の溝部及び溝部以外の部分にバリアメタル層を形成した後、配線材料である銅を堆積したものを被研磨物とし、余剰の銅を除去する工程（第１研磨処理工程）、溝部位外のバリアメタルを除去する工程（第２研磨処理工程）及び絶縁膜部分も若干研磨する工程（第３研磨処理工程）を経ることにより平坦なダマシン配線を得るものである。本発明の化学機械研磨パッドは、上記第１〜第３研磨処理工程のいずれの工程に使用するための化学機械研磨工程にも使用することができる。【００７４】
なお、上記「銅」とは、純銅の他、銅とアルミニウム、シリコン等との合金であって、銅の含有量が９５質量％以上のものをも含む概念であると理解されるべきである。【００７５】
３．変形例
次に、本実施の形態に係る変形例について説明する。【００７６】
３．１．第１の変形例
図４は、第１の変形例に係る化学機械研磨パッドを示す断面図である。第１の変形例に係る化学機械研磨パッド１１０は、中央領域Ａに低接着層２２が形成されている点で、中央領域Ａが空洞の上述した化学機械研磨パッド１０と異なる。【００７７】
低接着層２２は、接着層１２より低い接着強度を有し、その平面形状は、円形状であることが好ましく、その直径は、１０〜２００ｍｍであり、さらに好ましくは２０〜１００ｍｍである。【００７８】
低接着層２２の材質としては、上述した接着層１２の材質と同様の材質を用いることができる。【００７９】
このように、化学機械研磨パッド１０の接着層１２が中央部を含む中央領域に低接着層２２を有することにより、化学機械研磨パッドの中央部を含む中央領域のクラックや研磨面に溝がある場合は溝の欠損の発生頻度を低減することができる。また、接着層１２がたとえば粘着シートからなる場合には、研磨層１１を研磨装置定盤１３に固定する際に、粘着シートの表面で空気を噛み込んでも、噛み込んだ空気を貫通孔２０の内部に集めることができるため、局部的にパッドがもりあがる現象を避けて平坦化性能を確保することができる。【００８０】
特に中央領域Ａの接着強度が他の領域における接着強度の７５％以下であることが好ましい。これにより、空気を噛み込んだ場合に研磨層１１と接着層１２との間を空洞化することができ、空気を噛み込まなかった場合には、研磨層１１の平坦性を維持することができる。【００８１】
第１の変形例に係る化学機械研磨パッド１１０の製造方法は、特に限定されないが、化学機械研磨パッド１１０は、たとえば、粘着シートを研磨層の非研磨面に貼り付けた後に貫通孔２０を形成した後に、中央領域Ａに低接着強度の粘着シートを貼り付けることによって得られる。また、予め低接着強度の領域が形成された粘着シートを研磨層に貼り付けることによって化学機械研磨パッド１１０を形成してもよい。【００８２】
第１の変形例に係る化学機械研磨パッド１１０における他の構成については、上述した化学機械研磨パッド１０と同様であるので説明を省略する。【００８３】
３．２．第２の変形例
図５は、第２の変形例に係る化学機械研磨パッドにおける接着層を示す平面図である。第２の変形例に係る化学機械研磨パッドにおける接着層５０の貫通孔５２は、平面視において中心部から周辺部へ向かう方向に伸びる直線状である点で、中央領域Ａのみに貫通孔２０を有する上述した化学機械研磨パッド１０と異なる。【００８４】
図５において、貫通孔５２は、平面視において中心部から周辺部へ向かう方向に伸びる直線状を有し、非研磨面の中心部の領域において２本の直線状の貫通孔５２が交叉しており、ほかの直線状の貫通孔５２は交叉していない。直線状の貫通孔５２の端部は、全て化学機械研磨パッドの外側の端部に達している。【００８５】
図５に示すような形状を有することにより、接着層５０は、噛み込んだ空気を化学機械研磨パッド側面部へ追い出すことができ、研磨装置定盤１３への固定後における化学機械研磨パッドの研磨面の平坦度を向上させることができる。貫通孔５２の平面形状は、中心部から化学機械研磨パッド側面へと向かう方向に伸びる複数の直線状であり、かつ複数の直線が互いに連続している場合には、緻密に空気を追い出すことができるため、より好ましい。【００８６】
第２の変形例において「中心部」とは、化学機械研磨パッド面上の重心を中心とした半径５０ｍｍの円で囲まれた領域をいう。直線状の非研磨面は、この「中心部」のうちの任意の一点から周辺部へ向かう方向に伸びていればよく、その形状は、たとえば直線状もしくは円弧状またはこれらを組み合わせた形状であってもよい。【００８７】
直線状の貫通孔の数は、好ましくは４〜６４本であり、より好ましくは８〜４８本である。【００８８】
直線状の貫通孔は、他の直線状の貫通孔５２と接していてもよいし、接していなくてもよいが、互いに交叉することはない。複数の直線状の貫通孔５２のうち２〜３２本は、上記中心部の領域において他の直線状の貫通孔５２と接していることが好ましく、２〜１６本が他の直線状の貫通孔５２と接していることが好ましい。【００８９】
また、複数の直線状の貫通孔５２のうち２〜３２本は、上記中心部の領域において他の直線状の貫通孔５２と接していないことが好ましく、６〜３２本が他の直線状の貫通孔５２と接していることが好ましい。直線状の貫通孔５２は、他の直線状の貫通孔と中心部以外の領域で接してもよい。【００９０】
さらに、図５に示すように、中心部の領域において他の直線状の貫通孔と接している直線状の貫通孔のうち、隣接する２本の直線状の貫通孔の間には、中心部から発し周辺部へと向かう直線状の貫通孔であって中心部の領域において他の直線状の貫通孔と接していない直線状の貫通孔が存在することができ、このような貫通孔が２〜７本存在することが好ましい。【００９１】
直線状の貫通孔の複数がいずれも中心部から発し、周辺部へ伸びる面である場合には、直線状の貫通孔は、中心部の領域において他の直線状の貫通孔と接していない面と、中心部の領域において他の直線状の貫通孔と接している面とからなることが好ましい。【００９２】
中心部の領域において他の直線状の貫通孔と接していない直線状の貫通孔は、化学機械研磨パッドの中心から１０〜５０ｍｍの位置から発し、そこから周辺部へ向かう方向に伸びる面であることが好ましく、化学機械研磨パッドの中心から２０〜５０ｍｍの位置から発し、そこから周辺部へ向かう方向に伸びることがより好ましい。【００９３】
一方、直線状の貫通孔の複数が、中心部から発し周辺部へ向かう直線状の貫通孔の複数本と、中心部と周辺部との途中から発する直線状の貫通孔は、化学機械研磨パッドの中心と外周を結ぶ仮想直線上の点であって、化学機械研磨パッドの中心から外周へ向かって２０〜８０％の位置にあたる点から発していることが好ましく、４０〜６０％の位置にあたる点から発していることがより好ましい。この場合においても、中心部から発し周辺部へ向かう直線状の貫通孔の複数本は、中心部の領域において他の直線状の貫通孔と接している面とからなることが好ましい。【００９４】
複数の直線状の貫通孔は、化学機械研磨パッドの非研磨面表面で、より均等に配置されることが好ましい。直線状の貫通孔を構成する半径上の位置（即ち直線状の貫通孔の非研磨面の中心からの距離）は、複数本の直線状の貫通孔で一致していてもよく、異なっていてもよい。【００９５】
個々の直線状の貫通孔の平面視における線幅は、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．１〜５ｍｍであり、さらに好ましくは０．２〜３ｍｍである。このような形状の直線状の貫通孔とすることにより、研磨速度およびスクラッチ低減効果、研磨耐久性に優れる化学機械研磨パッドとすることができる。【００９６】
なお、図５において、貫通孔の本数や形状が上記好ましい本数および形状と一致しない場合があるが、図５は概略図であり、上記本数および形状が好ましいと理解されるべきである。【００９７】
第２の変形例に係る化学機械研磨パッドの他の構成については、上述した化学機械研磨パッド１０と同様であるので説明を省略する。【００９８】
３．３．第３の変形例
第２の変形例において貫通孔５２は、平面視において中心部から周辺部へ向かう方向に伸びる直線状であったが、図６に示すように、第３の変形例に係る接着層６０においては、貫通孔６２の平面視における形状が、複数個の環、または複数個の多角形であることができる。【００９９】
図６は、第３の変形例に係る化学機械研磨パッドにおける接着層６０を示す平面図である。第３の変形例に係る化学機械研磨パッドは、貫通孔６２の平面視における形状が、複数個の環からなる。【０１００】
貫通孔６２の平面視における形状が、複数個の環または多角形であるとき、複数個の環または多角形は、互いに交叉しないように配置されるが、その配置は同心であっても偏心であってもよいが、同心であることが好ましい。化学機械研磨パッドは、貫通孔６２の形状が同心円上に配置されていることにより、他のものに比べて上記機能に優れている。複数個の環は、複数個の円環からなることが好ましく、それらの円環は同心に配置されるのがさらに好ましい。【０１０１】
個々の線状の貫通孔の平面視における線幅は、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．１〜５ｍｍであり、さらに好ましくは０．２〜３ｍｍである。このような形状の線状の貫通孔とすることにより、研磨速度およびスクラッチ低減効果、研磨耐久性に優れる化学機械研磨パッドとすることができる。【０１０２】
第３の変形例に係る化学機械研磨パッドは、前記貫通孔６２の形状が複数の同心円状であることが好ましい。このように構成すると、粘着シートが粘着されていない部分が緩衝部位になり、微小な気泡を受け入れることができる。このような緩衝部を設けることで研磨作業中に微小な気泡が粘着シートと研磨装置定盤の間を移動し、集合して大きな気泡になり、パッドが研磨装置定盤から剥離することを防ぐことができる。【０１０３】
なお、第３の変形例に係る複数の貫通孔６２は、互いに交叉せず、化学機械研磨パッドの外側の端部に達していない。【０１０４】
他の構成については、第２の変形例に係る化学機械研磨パッドと同様であるので説明を省略する。【０１０５】
３．４．第４の変形例
第４の変形例に係る接着層７０において、直線状の貫通孔７２は、互いに平行に配置されている点で、第２の変形例に係る直線状の貫通孔５２と異なる。【０１０６】
図７は、第４の変形例に係る化学機械研磨パッドにおける接着層７０を示す平面図である。接着層７０に設けられている複数の貫通孔７２は、互いに平行かつ等間隔に配置されている。また、それぞれの貫通孔７２は、互いに交叉せず、化学機械研磨パッドの外側の端部に達している。【０１０７】
他の構成については、第２の変形例に係る化学機械研磨パッドと同様であるので説明を省略する。【０１０８】
４．実施例および比較例
本実施の形態の実施例に係る化学機械研磨パッドおよび比較例に係る化学機械研磨パッドを製造し、化学機械研磨を実施した。研磨後、化学機械研磨パッドの外観を評価した。【０１０９】
４．１．化学機械研磨パッド（Ａ）、（Ｄ）の製造（実験例１）
１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、商品名「ＪＳＲ  ＲＢ８３０」）を７２．８質量部に及びβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、商品名「デキシーパールβ−１００」、平均粒径２０μｍ）２７．２質量部を、１６０℃に調温されたルーダーにより２分混練した。次いで、「パークミルＤ４０」（商品名、日本油脂（株）製。ジクミルパーオキシドを４０質量％含有する。）を０．５５質量部（１，２−ポリブタジエン１００質量部あたりのジクミルパーオキシド量に換算して、０．３０質量部に相当する。）を加え、更に１２０℃にて６０ｐｍで２分混練し、化学機械研磨パッド用組成物のペレットを得た。このペレット１５００グラムを２．５ｍｍのギャップを備えた金型にて、１７０℃、１８分間加熱して成形し、直径７６２ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの円形の平板を得た。これを市販の溝加工機を用いて、ピッチ２．０ｍｍ、溝幅０．５ｍｍ、深さ１．０ｍｍの同心円状の溝を形成して研磨層を得た。【０１１０】
さらに溝の無い側に、研磨層の外形と同じ形状（円形）の、接着層としての積水化学工業社製両面テープ、商品名＃５６７３ＪＸ（接着強度、１０Ｎ／２５ｍｍ）を貼り付けて、（Ａ−１）を得た。【０１１１】
この（Ａ−１）の両面テープ層の中央部を中心とした直径６ｃｍの円状の中央領域を除去することにより貫通孔を形成して化学機械研磨パッド（Ａ−２）を得た。【０１１２】
また、この化学機械研磨パッド（Ａ−２）の貫通孔のある領域に積水化学工業社製両面テープ、商品名＃５６０４ＴＤＸ（接着強度、５Ｎ／２５ｍｍ）をさらに貼り付けて化学機械研磨パッド（Ａ−３）を得た。【０１１３】
また、上記研磨層の溝の無い側に、さらに市販の溝加工機を用いて、ピッチ２．０ｍｍ、溝幅０．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍの同心円状の溝を形成したあと、さらに接着層としての積水化学工業社製両面テープ、商品名＃５６７３ＪＸ（接着強度、１０Ｎ／２５ｍｍ）を貼り付けて、（Ｄ−１）を得た。【０１１４】
４．２．化学機械研磨パッド（Ｂ）、（Ｃ）の製造（実験例２，３）
「４．１．化学機械研磨パッド（Ａ）の製造」における各原料の種類及び使用量を表１のとおりとした他は、「４．１．化学機械研磨パッド（Ａ）の製造」と同様にして実施した。実験例２においては化学機械研磨パッド（Ｂ−１〜３）が得られ、実験例３においては化学機械研磨パッド（Ｃ−１〜３）が得られた。【０１１５】
ただし、表１において使用した略称は、それぞれ以下を表す。また、表１における数値は質量部である。【０１１６】
ＲＢ８３０：１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、商品名「ＪＳＲ  ＲＢ８３０」）
ＨＦ５５：ポリスチレン（ＰＳジャパン（株）製、商品名「ＨＦ５５」）
β−ＣＤ：β−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、商品名「デキシーパールβ−４０」、平均粒径１５μｍ）
Ｄ４０：日本油脂（株）製、商品名「パークミルＤ４０」、ジクミルパーオキシドを４０質量％含有する。【０１１７】
なお、化学機械研磨パッド（Ａ−２）、（Ｂ−２）、（Ｃ−２）においては、接着層が貫通孔を有するものであり、化学機械研磨パッド（Ａ−１）、（Ｂ−１）、（Ｃ−１）においては、貫通孔を有しないものである。【０１１８】
【表１】
2008114520.tif 000003
【０１１９】
４．３．化学機械研磨工程
４．１．および４．２．において製造した化学機械研摩パッドを、化学機械研磨装置「Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ―ＬＫ」（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製）の定盤上に装着し、Ｐ−ＴＥＯＳブランケットウェハを化学機械研磨した。化学機械研磨の条件は以下のとおりである。【０１２０】
化学機械研磨用水系分散体：ＪＳＲ株式会社製シリカ砥粒含有スラリー、ＣＭＳ−１１０１
水系分散体供給量：３００ｍＬ／分
定盤回転数：６３ｒｐｍ
ヘッド回転数：６０ｒｐｍ
ヘッド押しつけ圧
リテナーリング圧：８ｐｓｉ
メンブレン圧：４．０ｐｓｉ
研磨時間：６０秒【０１２１】
４．４．評価
化学機械研磨後における化学機械研磨パッドの外観の評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１２２】
【表２】
2008114520.tif 000004
【０１２３】
表２に示すように、化学機械研磨パッド（Ａ−２）、（Ｂ−２）、（Ｃ−２）、（Ａ−３）については、３００枚で検討を終えたが研磨溝は全くダメージを受けておらず、研磨装置定盤への接着状態も良好で、さらに研磨を続けることが可能であった。また、（Ｂ−３）、（Ｃ−３）についても比較例に対して溝の耐久性が向上した。これらの結果から、パッド裏面中央部を含む中央領域に貫通孔または低接着強度の接着層を形成することにより、研磨ヘッドからかかる過負荷を緩和し、過負荷によって研磨溝へ与えるダメージを防ぐことができることが認められた。【０１２４】
これに対し、化学機械研磨パッド（Ａ−１）、（Ｂ−１）、（Ｃ−１）については、研磨溝欠損が発生し、研磨を続けることができなかった。また、化学機械研磨パッド（Ｄ−１）については、２０枚研磨後に研磨溝欠損は発生しなかったが、研磨機定盤からパッドが剥がれてしまい、研磨作業を続行することができなかった。これは研磨層の裏面に溝があるため押し付け圧に対するパッドの変形が、溝のない研磨パッドに比べて大きくなり、接着層にかかる応力が大きくなるためと推測される。【０１２５】
以上のことから本発明によって、研磨層のダメージを抑制することができ、製品寿命が長い化学機械研磨パッドが提供されることが可能になった。【０１２６】
４．５．化学機械研磨パッド（Ｅ）の製造（実験例４）
１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、商品名「ＪＳＲ  ＲＢ８３０」）を７２．２質量部に及びβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、商品名「デキシーパールβ−１００」、平均粒径２０μｍ）２７．２質量部を、１６０℃に調温されたルーダーにより６０ｒｐｍで２分混練した。次いで、「パークミルＤ４０」（商品名、日本油脂（株）製。ジクミルパーオキシドを４０質量％含有する。）を０．７２２質量部（１，２−ポリブタジエン１００質量部あたりのジクミルパーオキシド量に換算して、０．４質量部に相当する。）を加え、更に１２０℃にて６０ｐｍで２分混練し、化学機械研磨パッド用組成物のペレットを得た。【０１２７】
このペレットを、下盤の一部に鏡面の凸部（長径５９ｍｍ×短径２１ｍｍ×高さ０．６ｍｍ、円形であるパッド外形の中心から１００ｍｍのところに凸部の中心が位置し、凸部の中心を通り、長径を構成する辺と平行な直線が、円形であるパッド外形の直径方向と平行である。）を有する金型内において１７０℃にて１８分間加熱し、架橋させて直径６００ｍｍ、厚さ２．５ｍｍ、裏面（非研磨面）の一部が薄肉化された円盤状の成形体を得た。次いで、市販の切削加工機を用いて、上記成形体の研磨面側にピッチ２．０ｍｍ、溝幅０．５ｍｍ、深さ１．０ｍｍの同心円状の溝を形成して研磨層を得た。【０１２８】
その後、研磨層の非研磨面に、図５で例示したように中心部から周辺部へと向かう方向に放射直線状の幅０．５ｍｍ、１６本の貫通孔（粘着剤が塗布されていない部分）を有する粘着シート（積水化学工業社製両面テープ、テープ厚み１２０μｍ）を非研磨面に貼り付けた。これにより貫通孔の面積が非研磨面の全面積の０．８５％を占める化学機械研磨パッド（Ｅ）を作成した。【０１２９】
４．６．化学機械研磨パッド（Ｅ）の評価
化学機械研摩パッド（Ｅ）を、化学機械研磨装置「ＥＰＯ１１２」（（株）荏原製作所製）の定盤上に粘着シート面で接着して装着し、パターンなしＰＥＴＥＯＳ膜（テトラエチルオルトシリケートを原料として、促進条件としてプラズマを利用して化学気相成長法により成膜した酸化シリコン膜である。）を表面に有する直径２００ｍｍのウエハを被研磨体として、以下の条件で化学機械研磨した。【０１３０】
化学機械研磨用水系分散体：ＪＳＲ株式会社製シリカ砥粒含有スラリー、ＣＭＳ−１１０１をイオン交換水にて３倍に希釈したもの。【０１３１】
水系分散体供給量：２００ｍＬ／分
定盤回転数：７０ｒｐｍ
ヘッド回転数：６３ｒｐｍ
ヘッド押しつけ圧
リテナーリング圧：８ｐｓｉ
メンブレン圧：４．０ｐｓｉ
研磨時間：１２０秒
研磨後の研磨速度、面内均一性及びスクラッチ数は、以下のようにして測定した。【０１３２】
ウエハの端部から１０ｍｍ内側に入った点から直径方向に３．７５ｍｍ間隔でとった４９点につき、光学式膜厚計により研磨前後の膜厚を測定し、これら４９点における研磨前後の膜厚差の平均値を研磨速度とし、これら４９点における膜厚差を下記式に従って計算した結果を面内均一性とした。【０１３３】
面内均一性＝（膜厚差の標準偏差）÷（膜厚差の平均値）×１００（％）
またスクラッチは研磨後のウエハ被研磨面の全面につき、ウエハ欠陥検査装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製、型式「ＫＬＡ２３５１」を使用して、生成したスクラッチの全数を計測した。【０１３４】
上記の化学機械研磨において、研磨速度は２００ｎｍ／分であり、面内均一性は２．１％であった。また連続して８５０枚研磨後も研磨速度、面内均一性に有意の差は認められず、優れた研磨性能と耐久性を維持することがわかった。【０１３５】
４．７．化学機械研磨パッド（Ｆ）の製造および評価（実験例５）
「４．５．化学機械研磨パッド（Ｅ）の製造」と同様にして研磨層を形成し、当該研磨層の非研磨面に、図６で例示したように幅１５ｍｍで間隔５ｍｍの同心円状に貫通孔を有する両面粘着シート（積水化学社製、（ＪＡＸＯＮ）、テープ厚み１６０μｍ）を貼り付けて化学機械研磨パッド（Ｆ）を作成した。化学機械研磨パッド（Ｆ）において、貫通孔の面積は、非研磨面の全面積の５．１％を占めていた。【０１３６】
次いで、「４．６．化学機械研磨パッド（Ｅ）の評価」と同様にして、化学機械研磨パッド（Ｆ）を評価した。研磨速度は１８６ｎｍ／分であり、面内均一性は２．３％であった。また７００枚研磨後も研磨速度、面内均一性に有意の差は認められず、優れた研磨性能と耐久性を維持することがわかった。【０１３７】
４．８．化学機械研磨パッド（Ｇ）の製造および評価（実験例６）
「４．５．化学機械研磨パッド（Ｅ）の製造」と同様にして研磨層を形成し、当該研磨層の非研磨面に、図７で例示したように幅１５ｍｍで間隔５ｍｍの平行線状に貫通孔を有する両面粘着シート（積水化学社製、（ＪＡＸＯＮ）、テープ厚み１７０μｍ）を貼り付けて化学機械研磨パッド（Ｇ）を作成した。化学機械研磨パッド（Ｇ）において、貫通孔の面積は、非研磨面の全面積の５．１％を占めていた。【０１３８】
次いで、「４．６．化学機械研磨パッド（Ｅ）の評価」と同様にして、化学機械研磨パッド（Ｇ）を評価した。研磨速度は１９８ｎｍ／分であり、面内均一性は１．８％であった。また７３０枚研磨後も研磨速度、面内均一性に有意の差は認められず、優れた研磨性能と耐久性を維持することがわかった。【０１３９】
本実施の形態に係る説明は以上である。本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、さらなる種々の変形が可能である。たとえば、両面テープではなく液状の接着剤を研磨層の被研磨面に塗布することにより、研磨層を研磨装置定盤に固定することができる。この場合も中央部に接着層のない領域（貫通孔）を作成することにより本願発明の効果を発現させることが可能となる。【０１４０】
また本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図１】
2008114520.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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