(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)研磨層形成物質を混合する段階と、
(b)前記(a)段階の混合物にフォアサイズコントロールがそれぞれ可能な不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤と液状マイクロエレメントのうちで少なくとも二つを混合して、二つの種類以上の多孔性フォアを形成する段階と、
(c)前記(b)段階を通じて生成された混合物をゲル化及び硬化させて前記二つの種類以上の多孔性フォアを含む研磨層を製造する段階と、
(d)前記研磨層を加工して表面に前記二つの種類以上の多孔性フォアの開放による気孔らを分布させる段階と、を含み、
第１の種類の前記多孔性フォアの直径は、２μｍを越え１０μｍ未満であり、
第２の種類の前記多孔性フォアの体積は、前記第１の種類の前記多孔性フォアの体積の１０倍以上である、
ことを特徴とする研磨パッドの製造方法。
【請求項２】
前記(b)段階において、前記(a)段階の混合物に少なくとも前記不活性気体を混合し、
前記不活性気体は、周期律表８族元素と、前記研磨層形成物質と反応しない気体のうちから選択されることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項３】
前記(b)段階において、前記(a)段階の混合物に少なくとも前記液状マイクロエレメントを混合し、
前記液状マイクロエレメントを構成する液状物質は、脂肪族鉱油、芳香族鉱油、分子末端に水酸基がないシリコンオイル、大豆油、椰子油、パーム油、綿油、椿油及び硬化油でなされたグループから選択された何れか一つまたはこれらの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項４】
被研磨対象の表面と接触して移動することで研磨工程を遂行する研磨パッドにおいて、前記研磨パッドは研磨層を含んで構成されて、
前記研磨層は不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤と液状マイクロエレメントのうちで少なくとも二つによってそれぞれフォアサイズコントロールがなされた二つの種類以上の多孔性フォアを含んで構成されて、
前記研磨層の表面には前記二つの種類以上の多孔性フォアの開放による気孔らが分布し、
第１の種類の前記多孔性フォアの直径は、２μｍを越え１０μｍ未満であり、
第２の種類の前記多孔性フォアの体積は、前記第１の種類の前記多孔性フォアの体積の１０倍以上である、
ことを特徴とする研磨パッド。
【請求項５】
前記研磨層は、少なくとも前記不活性気体を含み、
前記不活性気体は、周期律表８族元素と、前記研磨層形成物質と反応しない気体のうちから選択されることを特徴とする請求項４に記載の研磨パッド。
【請求項６】
前記研磨層は、少なくとも前記液状マイクロエレメントを含み、
前記液状マイクロエレメントを構成する液状物質は、脂肪族鉱油、芳香族鉱油、分子末端に水酸基がないシリコンオイル、大豆油、椰子油、パーム油、綿油、椿油及び硬化油でなされたグループから選択された何れか一つまたはこれらの混合物であることを特徴とする請求項４に記載の研磨パッド。
【請求項７】
前記研磨層は、前記液状マイクロエレメントによる第１多孔性フォアと、前記第１多孔性フォアよりは大きさがさらに大きくて前記不活性気体の注入、前記カプセル型発泡剤の注入、前記化学的発泡剤の注入のうちで少なくとも何れか一つによって形成された第２多孔性フォアを含むことを特徴とする請求項４に記載の研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨パッド及びその製造方法に関するものであり、より詳細には、効果的なスラリー捕集と運送が可能であるようにする研磨パッド及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化学機械的平坦化/研磨(CHEMICAL MECHANICAL PLANARIZATION/CHEMICAL MECHANICAL POLISHING、以下、ＣＭＰと称する)工程は、半導体素子のグローバル平坦化のために導入した工程であり、ウェーハの大口径化、高集積化、線幅の微細化及び配線構造の多層化が進むにつれ、一層重要な工程として注目されている。
【０００３】
ＣＭＰ工程においては、研磨速度と平坦化度が重要であって、これは研磨装備の工程条件及び使われる消耗性部材である研磨スラリーと研磨パッドによって決まる。特に、研磨パッドはウェーハの表面と接触した状態で供給された研磨スラリーをウェーハ上に均一に分散させて、研磨スラリー内部の研磨粒子と研磨パッドの表面突起らによって物理的な除去作用が起こるようにする。
【０００４】
この時、ウェーハと直接接触する研磨パッド表面は、研磨スラリーが飽和された状態を維持して、研磨スラリーの流動が円滑にさせなければならない。このために研磨パッド表面には微細な穴(例えば、気孔)が形成されるようにする技術らがアメリカ特許第５，５７８，３６２号などに開示されている。
【０００５】
このようにＣＭＰ工程研磨パッドの役割及び性能増大のためには研磨パッド内に研磨スラリーが飽和された状態を維持することが非常に重要であるが、したがって、研磨パッド上に大きいスラリーの流れを形成するためのさまざまのグルーブ(GROOVE)を形成させて、これに加えて上述したところのように研磨パッド表面に微細穴を微細多孔性物質の開放によって形成させているものである。
【０００６】
ところで、このうちグルーブ形成と係わっては多様なパターンを試みる形態でその技術が発展して来たが、微細穴の形成のための多孔性フォア(pore)技術は、特定フォア形成方法を制限的に利用することに限っている実情である。
【０００７】
すなわち、従来のフォア形成方法によって各長所と短所が存在するが、実際ＣＭＰ工程ではこのような長短所を勘案して工程を調整して使っている。
【０００８】
しかし、半導体工程でのさらなる細密さと精巧さが要求されることによってＣＭＰ工程もこれを裏付けるための一段階さらに進化された多孔性フォアの生成技術に対する要求が大きくなっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記した従来の要請に応じるために案出されたものであり、その目的は、ＣＭＰ工程時に研磨スラリーの捕集と利用による研磨性能と平坦化性能を極大化することができる研磨パッド及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記した目的を達成するために本発明による被研磨対象の表面と接触して移動することで研磨工程を遂行する研磨パッドは、前記研磨パッドは研磨層を含んで構成されて、前記研磨層は不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤と液状マイクロエレメントのうちで少なくとも二つによってそれぞれフォアサイズコントロールがなされた二つの種類以上の多孔性フォアを含んで構成されて、前記研磨層の表面には前記二つの種類以上の多孔性フォアの開放による気孔らが分布することを特徴とする。
【００１１】
また、前記した目的を達成するために本発明による研磨パッドの製造方法は、研磨層の形成物質を混合する段階と、前記段階の混合物にフォアサイズコントロールがそれぞれ可能な不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤と液状マイクロエレメントのうちで少なくとも二つを混合して、二つの種類以上の多孔性フォアを形成する段階と、前記段階を通じて生成された混合物をゲル化及び硬化させて前記二つの種類以上の多孔性フォアを含む研磨層を製造する段階と、前記研磨層を加工して表面に前記二つの種類以上の多孔性フォアの開放による気孔らを分布させる段階と、を含んでなされる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、単一フォアではない多重(二重)フォアを制御することで、効率的なスラリー捕集及び移送ができるようにしてより向上したＣＭＰ研磨性能を具現することができる。これは半導体工程の微細化によって要求されるＣＭＰ工程の精巧さを達成することができるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例による研磨パッドの断面図である。
【図２】図１の研磨パッド研磨層断面の拡大映像である。
【図３】図１の研磨パッドが装着された研磨装置の概略図である。
【図４】本発明の一実施例による研磨パッドの研磨層製造工程の流れ図である。
【図５】本発明の一実施例による不活性気体によるフォアと液状マイクロエレメントによるフォアを含む研磨層の表面気孔（Pore）イメージである。
【図６】同じく、本発明の一実施例による不活性気体によるフォアと液状マイクロエレメントによるフォアを含む研磨層の表面気孔イメージである。
【図７】本発明による方式(実施例２及び実施例３)によって形成された研磨パッドの研磨効率を従来方式と比べるために示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、添付図面を参照して本発明に対して詳しく説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例による研磨パッドの断面図である。
【００１６】
同図面に示されたところのように本発明の一実施例による研磨パッド１００は、支持層１１０及び研磨層１２０で構成される。支持層１１０は、図３に示されているところのように、研磨パッド１００がプラテン３に付着するようにする部分である。支持層１１０は、プラテン３と対向するヘッド５にローディングされている被研磨対象であるシリコンウェーハ７を加圧する力に対応して復元性を有する物質で構成されて、その上に形成された研磨層１２０をシリコンウェーハ７に対応して均一な弾性力で支持する役割を遂行する。したがって、主に非多孔性の固体均一弾性体の材質でなされて、その上に形成される研磨層１２０より硬度が低い。
【００１７】
また、支持層１１０は、少なくとも一部が透明または半透明で被研磨対象表面の平坦度を検出するために使われる光ビーム１７０の透過が可能である。図３では金属、絶縁層などの被研磨膜が形成されているウェーハ７を被研磨対象に例示したが、ＴＦＴ-ＬＣＤが形成される基板、硝子基板、セラミックス基板、ポリマープラスチック基板など多様な基板が被研磨対象で使用可能であることは勿論である。そして、場合によっては支持層１１０なしも研磨パッド１００を構成することができる。
【００１８】
また、図３では回転型研磨装置１に好適であるように研磨パッド１００の模様が円形である場合を示したが、研磨装置１の形態によって直四角形、正四角形などの多様な形態で変形が可能であることは勿論である。
【００１９】
研磨層１２０は、図３に示されているところのように被研磨対象であるウェーハ７と直接接触する部分である。研磨層１２０は、所定の研磨層形成物質を混合または化学的結合によってなされることができる。すなわち、研磨層１２０を形成するポリマーマトリックス１３０は、既公知された多様な構成物でなされているが、公知された材質及び形成物質に対する説明は略する。
【００２０】
このような研磨層１２０は、二つの種類以上の多孔性フォアを含むことができるが、このような二つの種類以上の多孔性フォアは、不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤と液状マイクロエレメントのうちで少なくとも二つによってそれぞれフォアサイズコントロールがなされたものに該当する。
【００２１】
すなわち、多孔性フォアの種類は、その多孔性フォアを形成させた方法によってお互いに区別されることができるが、不活性気体によって生成されたフォア、カプセル型発泡剤によって生成されたフォア、化学的発泡剤によって生成されたフォア、液状マイクロエレメントによって生成されたフォアのうちで少なくとも二つの種類のフォアが本発明による研磨層１２０に含まれているものである。
【００２２】
ここで各種類別フォアは、お互いに大きさが区別されるように形成されることもできるが、本発明がこれに限定されるものではない。
【００２３】
以下では本発明の一例として研磨層１２０に二つの種類の多孔性フォア、すなわち、第１多孔性フォアと第２多孔性フォアが形成されたものとして仮定して、特に、そのうちで第１多孔性フォアは、液状マイクロエレメントによって形成されたものであり、第２多孔性フォアは不活性気体によって形成されたものとして仮定する。
【００２４】
このように液状マイクロエレメントによる第１多孔性フォアが研磨層に含まれた場合、前記で言及した研磨層形成物質の混合などによって生成された物質は、例えば、ポリアルキレングリコールを含む親水性ポリマーマトリックス(以下、‘ポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス'と称する)１３０に該当することができる。
【００２５】
すなわち、研磨層は、このようなポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス１３０内には一定領域を占めて均一に分布された、すなわち、埋め込まれた(embeded)された液状マイクロエレメント(以下、‘埋め込まれた液状マイクロエレメント'と称する)でなされた第１多孔性フォア１４１と埋め込まれたされた不活性気体を含む気相状フォアである第２多孔性フォア１４２が含まれることができる。
【００２６】
このように研磨層に含まれる第１多孔性フォア(液状マイクロエレメントフォア)１４１及び第２多孔性フォア(気相フォア)１４２の実際例は、図２に示されたところのようである。
【００２７】
ウェーハ７と直接的に接触する研磨層の表面１６０には第１多孔性フォア１４１と第２多孔性フォア１４２によって定義されて開放された複数の微細気孔ら１４１'、１４２'が均一に配列されている。
【００２８】
ここで、気孔１４１'、１４２'が各多孔性フォア１４１、１４２によって定義されて開放されたという意味は、研磨層１２０に埋め込まれたされた液状マイクロエレメントや不活性気体が外部に漏出されることによって該当液状マイクロエレメントや不活性気体が含まれていた領域が気孔１４１'として残って、外部から所定物質らを捕獲可能になったことを意味するものである。
【００２９】
研磨工程のうちに研磨パッド１００が摩耗されることによって埋め込まれたされた多孔性フォアら１４１、１４２は、連続的に研磨層表面１６０に露出して気孔１４１'、１４２'を形成して、これは研磨スラリー１３によって置き換えされる。したがって、研磨表面１６０にはポリマーマトリックスだけが存在するので、研磨パッド１００の不均一摩耗が生じないで、被研磨対象であるシリコンウェーハ７を均一に研くことができる。
【００３０】
ポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス１３０は、平坦化のための化学溶液である研磨スラリー１３に不溶性である物質で形成されることが望ましい。例えば、図３のように、研磨装置１のノズル１１を通じて供給される研磨スラリー１３が侵透することができない物質で形成される。
【００３１】
ポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス１３０は、ポリマーマトリックス形成用物質、親水性物質と、ポリアルキレングリコール化合物との間の化学的結合または物理的混合によって形成されることができる。
【００３２】
ここでポリマーマトリックス形成用物質によって生成されるポリマーマトリックスの材質は、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアセテート、ポリビニルクロライド、ポリエチレンイミン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリケトン、メラミン、ナイロン及びフッ化炭化水素でなされたグループから選択された何れか一つまたはこれらの混合物に該当することができる。
【００３３】
ポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス１３０は、このようなポリマーマトリックスに親水性物質とポリアルキレングリコール化合物を化学的方法で結合させるか、または物理的方法で混合させたものに該当する。
【００３４】
親水性物質としては、ポリエチレングリコール、ポリエチレンプロピレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンエーテル、グリセリン脂肪酸エステル、砂糖脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪酸エステルでなされたグループから選択された何れか一つまたはこれらの混合物などを一例で挙げることができる。
【００３５】
ポリアルキレングリコール化合物は、水または活性水素を含む化合物にアルキレンオキシドを付加した形態の化合物でなされたグループから選択された何れか一つまたはこれらの混合物であることができる。
【００３６】
前述したところのような研磨層形成用物質は、説明した以外にも多様な物質を含んで構成されることができることは勿論である。
【００３７】
第１多孔性フォア１４１を形成する埋め込まれた液状マイクロエレメントは、ポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス１３０と相溶性がない液状物質で形成されるが、脂肪族鉱油、芳香族鉱油、分子末端に水酸基がないシリコンオイル、大豆油、椰子油、パーム油、綿油、椿油、硬化油でなされたグループから選択された何れか一つまたはこれらの混合物などが使われることができる。
【００３８】
埋め込まれた液状マイクロエレメントによる第１多孔性フォア１４１は、微細な球形でポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス１３０内に分散して形成されることが望ましい。球形の平均直径は、１〜３０μmであるものが望ましくて、２〜１０μmであるものがさらに望ましい。球形の直径が前記範囲内にある時、研磨スラリー１３の捕集及び供給に一番好適である。しかし、使われる研磨スラリー１３の種類によって好適な球形の直径は変化することができるし、埋め込まれた液状マイクロエレメント１４１の大きさもこれに合わせて変化することができる。
【００３９】
埋め込まれた液状マイクロエレメントによる第１多孔性フォア１４１の形態、すなわち、球形の平均直径及び濃度などはポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス１３０の親水性程度の変化によって容易で多様に調節されることができる。
【００４０】
また、埋め込まれた液状マイクロエレメントによる第１多孔性フォア１４１の形態は、液状物質の重量比によって容易で多様に調節される。望ましくは、ポリマーマトリックス形成用物質、例えば、ポリウレタン基材の総重量を基準で２０乃至５０重量％で、さらに望ましくは、３０乃至４０重量％で液状物質を混合して所望の形態のマイクロエレメントによる第１多孔性フォア１４１を生成することができる。
【００４１】
埋め込まれた液状マイクロエレメントによる第１多孔性フォア１４１及びこれによって定義される気孔１４１'の大きさ及び濃度は、ポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス１３０の親水性程度及び/または液状物質の量によって多様に調節が可能であるので、被研磨対象の種類及び/または研磨スラリー１３の種類によって多様な研磨性能を有した研磨パッド１００の製造が可能であるという長所がある。
【００４２】
一方、第２多孔性フォア１４２は、不活性気体、カプセル型発泡剤と、化学的発泡剤などの注入によって形成されるものである。
【００４３】
ここで不活性気体は、原子価が‘０'であるので化学的に安定した気体を意味することができるが、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)、ゼノン(Xe)、ラドン(Rn)などがこのような不活性気体に含まれる。さらにひいては不活性気体は、周期律表上８族元素以外にもＮ２などのようにポリマーマトリックスと反応しない、例えば、ウレタン反応に参加しない気体ならすべて該当する。
【００４４】
そして、発泡剤は、所定の原料に混合して熱による気化または反応によって多量の気泡を発生させるものとして、大きくは化学的発泡剤と物理的発泡剤で区分されることができる。
【００４５】
化学的発泡剤は、イソシアネート基の活性を利用して水などとの反応で生ずる二酸化炭素で発泡するために、水が発泡剤で使われて、物理的発泡剤は気体を混入するか、または分解型または蒸発型発泡剤を使って反応熱を起こすことで、気泡を形成するために高分子反応には参加しないものである。このような発泡剤の種類及び特徴は、既公知されたものに過ぎないので、より詳細な説明は略する。
【００４６】
第２多孔性フォア１４２は、不活性気体や多様な発泡剤(カプセル型発泡剤や化学的発泡剤)の混合によって研磨層に形成されるものであり、第１多孔性フォア１４１よりはさらに大きい半径を有することができるし、望ましくは、第２多孔フォア１４２は第１多孔性フォア１４１より１０倍以上の体積を有するように形成される。
【００４７】
以下では図４を参照して本発明の一実施例による研磨パッド１００の研磨層１２０の製造方法の過程を説明する。
【００４８】
先ず、研磨層１２０形成用物質らを混合する(Ｓ１００)。具体的に、前に説明したポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス１３０形成用物質をお互いに混合することができる(段階Ｓ１００)。
【００４９】
ここでポリアルキレングリコール含有親水性ポリマーマトリックス１３０形成用物質は、ポリマーマトリックス形成用物質に親水性物質とポリアルキレングリコール化合物の混合または反応によって生成された物質である。これは撹拌方式によって進行することが望ましい。
【００５０】
混合過程で、鉱油などのような液状物質が共に混合して、この時アルゴンのような不活性気体(または、これを取り替える特定発泡剤)を共に投与して混合することができる。
【００５１】
ここで混合する液状物質及び不活性気体の量は生成しようとする種類別フォアの大きさによっていくらでも調節可能である。
【００５２】
引き継いで、ゲル化及び硬化反応を進行する(Ｓ１１０)。すなわち、混合物を所定形状の鋳型内部に注入してゲル化及び硬化過程を通じて固体化する。この時ゲル化反応は、８０乃至９０度で５乃至３０分間進行して、硬化反応は８０乃至１２０度で、２０乃至２４時間進行されるようにすることもできるが、具体的な工程温度及び時間は最適条件を捜すために多様に変化されることができることは勿論である。
【００５３】
最後に、所定形状で硬化された結果物を加工する(Ｓ１２０)。加工は脱型、裁断、表面加工処理及び洗浄過程などを含む。先ず、硬化された反応物を鋳型から取り出して所定厚さと模様及び形状を有するように切断する。生産性の向上のために鋳物及び圧出成形などのポリマーシート(sheet)製造分野の当業界に公知された任意の方法によって研磨層１２０をシート状で形成することができることは勿論である。そして、研磨層１２０の表面には研磨スラリー１３が研磨層１２０の作業表面に均一に供給されるようにできる多様な形態のグルーブ(groove)を形成することが望ましい。
【００５４】
その後、洗浄工程を経って研磨層１２０を完成する。洗浄工程時に研磨層表面１６０の液状マイクロエレメント１４１が湧出されて、研磨層表面１６０に開放された気孔１４１'が分布されるようになる。この時、湧出された液状マイクロエレメント１４１が研磨層表面１６０に残留しないようにする洗浄液を使って洗浄工程を進行することが望ましい。
【００５５】
研磨層１２０だけでも研磨パッド１００を完成することもできるが、必要によっては研磨パッド１００製造工程分野で広く知られた方法によって支持層１１０を製造して、支持層１１０と研磨層１２０を結合させて研磨パッド１００を完成することもできる。
【００５６】
本発明に関するより詳細な内容は、次の具体的な実験例らの比較を通じて説明して、ここに記載しない内容はこの技術分野で熟練された者なら充分に技術的に類推することができるものであるので説明を略する。もちろん、以下の実験例らによって本発明の範疇が制限されるものではない。
<実験例１>
２００kg反応器にポリテトラメチレングリコール(分子量１０００)５０kg、ポリエチレングリコール(分子量１０００)５０kg、トルエンジイソシアネート５２kgを投入して、７０〜８０℃の温度で４〜５時間反応させて、最終製品のＮＣＯ含量を１１．０％にした。これによって製造されたイソシアネート予備重合体の粘度は６，９００ｃＰｓ(２５℃)であった。
<実験例２>
キャスティングマシン(Casting Machine)を利用して実験例１のイソシアネート予備重合体１００kgと鉱油(以下、ＫＦ-７０)(ソジン（ＳＥＯＪＩＮ）化学製造)４６kg、ＭＯＣＡ３３kgを５０００rpmのMixing headを経って吐出してくれる。この時、不活性気体であるAr gasを１０％体積比でMixing Headで投与してくれる。
【００５７】
この後混合物は、真っ直ぐに四角の鋳型に注入する。注入された反応液は、３０分間ゲル化させた後１００℃のオーブンで２０時間の間に硬化させる。
【００５８】
製造された硬化物を鋳型で取り出して表面を裁断して研磨パッドの研磨層を製造した。
【００５９】
このような研磨層の表面フォア（Pore）イメージは、図５に示した。
【００６０】
製造されたパッドの研磨性能と平坦化性能は、図７(本実施例による研磨パッドは一名“ハイブリッドフォア１")に示した。
<実験例３>
Casting Machineを利用して実験例１のイソシアネート予備重合体１００kgと鉱油(以下、KF-７０)(ソジン化学製造)４６ｋｇ、ＭＯＣＡ３３ｋｇを５０００ｒｐｍのMixing headを経って吐出してくれる。この時、不活性気体であるＡｒ ｇａｓを体積比２０％でMixing Headで投与してくれる。
【００６１】
この後、混合物は真っ直ぐに四角の鋳型に注入する。注入された反応液は３０分間ゲル化させた後１００℃オーブンで２０時間の間に硬化させる。
【００６２】
製造された硬化物を鋳型から取り出して表面を裁断して研磨パッドの研磨層を製造した。
【００６３】
このような研磨層の表面フォアイメージは図６に示した。
【００６４】
製造されたパッドの研磨性能と平坦化性能は、図７(本実施例による研磨パッドは、一名“ハイブリッドフォア２”)に示した。同図面らで“固相カプセルフォア”は、本発明のようにお互いに異なる種類の複合フォア(すなわち、第１多孔性フォア及び第２多孔性フォア)を利用するのではなく、単一の固相カプセルフォアのみを利用した研磨パッドの場合を示したものであり(ここで、固相カプセルは内部が空いている微細粉末を意味することができる)、“液状マイクロエレメントフォア”も本発明のようにお互いに異なる種類の複合フォア(すなわち、第１多孔性フォア及び第２多孔性フォア)を利用するものではなく、単一の液状マイクロエレメントのみを含む研磨パッドの場合を示したものである。
【００６５】
このようにお互いに異なる大きさを有する複合フォアを利用する場合相対的に大きさが小さな第１多孔性フォアは、小さな量の研磨スラリー粒子を捕集することで精緻な研磨を可能にさせて、相対的に大きさが大きい第２多孔性フォアは一度に多い量の研磨スラリー粒子を捕集することで高い研磨速度の処理ができるようにする。
【００６６】
このようにお互いに異なる種類のフォアを同時に研磨パッドの研磨層に含まれるようにすることでより精巧な研磨作業が可能になることができる。
【００６７】
前述した実施例では、二つの種類の多孔性フォアが形成されることを主として説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは前で説明したところのようである。
【００６８】
すなわち、本発明による研磨パッドには液状マイクロエレメントによって形成されたフォア、固相カプセルによって形成されたフォア、不活性気体の注入によって形成されたフォア、化学的発泡剤によって形成されたフォアのうちで三つの種類以上が含まれることもできるものである。この時、生成される多孔性フォア種類別の大きさなどに対しては前で説明したところのようであることもあって、フォア形成用物質の種類によって、または研磨効率を高めるために変更されることもできることは勿論である。
【００６９】
特に、各フォア形成方法が混合物質の濃度や反応温度などによってフォアサイズをコントロールすることができることはあるが、各種類別フォアが必ずお互いに異なるサイズを持たなければならないものではない。
【００７０】
一方、本発明は、前記した特定実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を脱しない範囲内でいろいろに変形及び修正して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したところのように本発明によれば、単一フォアではない多重(二重)フォアを制御することで、効率的なスラリー捕集及び移送ができるようにしてより向上したＣＭＰ研磨性能を具現することができる。これは半導体工程の微細化によって要求されるＣＭＰ工程の精巧さを達成することができるようにする。
【符号の説明】
【００７２】
３      プラテン
５      ヘッド
１００  研磨パッド
１１０  支持層
１２０  研磨層
【図１】
0005588528.tif 000002
【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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