(57)【要約】      （修正有）【課題】ウエハの表面を短時間で均一に平坦化できる研磨パッドを提供する。【解決手段】高圧縮回復率を有し、低圧縮率を有する硬質の研磨パッド。研磨パッド１０は、合成樹脂の無発泡体からなるシート状のパッド本体１１から構成される。パッド本体のショアＤ硬度は、６６．０〜７８．５の範囲、好ましくは７０．０〜７８．５の範囲、より好ましくは７０．０〜７８．０の範囲、さらに好ましくは７２．０〜７６．０の範囲にある。パッド本体の圧縮率は、４％以下の範囲にあり、好ましくは２％以下の範囲にある。パッド本体の圧縮回復率は、５０％以上の範囲、好ましくは７０％以上の範囲にある。【選択図】図１
2006110665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨パッドであって、
合成樹脂の無発泡体からなるシート状のパッド本体、
から成り、
前記パッド本体のショアＤ硬度が６６．０〜７８．５の範囲にあり、
前記パッド本体の圧縮率が４％以下の範囲にあり、
前記パッド本体の圧縮回復率が５０％以上の範囲にある、
ところの研磨パッド。
【請求項２】
請求項１の研磨パッドであって、
前記圧縮率が２％以下の範囲にある、
ところの研磨パッド。
【請求項３】
請求項１の研磨パッドであって、
前記圧縮回復率が７０％以上の範囲にある、
ところの研磨パッド。
【請求項４】
請求項１の研磨パッドであって、
前記ショアＤ硬度が７０．０〜７８．５の範囲にある、
ところの研磨パッド。
【請求項５】
請求項１の研磨パッドであって、
前記ショアＤ硬度が７０．０〜７８．０の範囲にある、
ところの研磨パッド。
【請求項６】
前記ショアＤ硬度が７２．０〜７６．０の範囲にある、ところの請求項１の研磨パッド。
【請求項７】
請求項１の研磨パッドであって、
０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲にある前記パッド本体の厚さにおいて、３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲の波長領域にある光の前記パッド本体の光透過率が１０％以上の範囲にある、
ところの研磨パッド。
【請求項８】
請求項１の研磨パッドであって、
０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲にある前記パッド本体の厚さにおいて、４５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲の波長領域にある光の前記パッド本体の光透過率が３０％以上の範囲にある、
ところの研磨パッド。
【請求項９】
請求項１の研磨パッドであって、
前記パッド本体の表面が溝を有し、
前記パッド本体の表面の全域に対して前記溝の部分が占有する割合が、前記パッド本体の表面の全域を１００％として、１０％〜５０％の範囲にある、
ところの研磨パッド。
【請求項１０】
請求項１の研磨パッドであって、
前記パッド本体の裏面に固定した裏当シート、
からさらに成る研磨パッド。
【請求項１１】
請求項１０の研磨パッドであって、
前記裏当シートとして、前記パッド本体のショアＤ硬度よりも低い硬度で、前記パッド本体の圧縮率よりも高い圧縮率の弾性シートが使用される、
ところの研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ、磁気ハードディスク基板などのように表面に高い平坦性が要求される研磨対象物の研磨に使用される研磨パッドに関し、特に、半導体デバイスの製造プロセスにおけるウエハの平坦化（プラナリゼーション）に使用するのに適した研磨パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおいて、トランジスタ、コンデンサ、抵抗などの素子を相互に接続する金属配線層が多層化されている。この多層配線化は、一般に、光リソグラフィ技術やダマシン法を利用して行われている。光リソグラフィ技術では、配線パターンを露光し、金属配線を積層化しているが、金属配線層などの上に層間絶縁膜を堆積する際にデバイスの表面に段差が生じ、この段差によるデバイスの表面の凹凸が露光の焦点深度よりも大きくなると、パターンの幅や形状の精度が低下し、その結果、半導体デバイスの歩留まりが低下するという問題が生じる。（言い換えると、上記の段差により形成されたデバイスの表面の凹凸を小さくすることにより、光リソグラフィの露光マージンを確保でき、配線層の微細なパターニングやエッチングなどを高精度且つ容易に行うことができ、半導体デバイスの歩留まりを向上できる。）また、ダマシン法では、絶縁膜上に配線溝を形成した後に配線金属（Ｃｕ）を堆積し、研磨によって溝内のみに配線金属を残し、多層配線を形成しているが、研磨により、金属配線の中央が薄くなる（ディッシング）という問題が生じる。このため、半導体デバイスの製造プロセスにおいて、デバイスの表面の平坦化（プラナリゼーション）が重要な工程となっている。
【０００３】
このプラナリゼーションは、化学的機械研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）（以下、ＣＭＰという）技術を利用して行われている。このＣＭＰは、デバイスの表面を加工液で化学的に溶かすとともに、砥粒で機械的に削る、すなわち加工液による化学的な溶去作用と砥粒による機械的な除去作用とを併せもつ研磨技術であり、加工変質層（加工により生じた内部と異なる表面の部分）を生じることがほとんどないため、広く利用されている研磨技術である。
【０００４】
このＣＭＰによるプラナリゼーションは、研磨パッドを取り付けた定盤（又はプラテン）を回転させ、研磨パッドの表面に、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニアなどの粒子から選択される微小な砥粒を、アルカリ性又は酸性の加工液中に分散させたスラリーを供給し、この上に、研磨ヘッド（又はキャリヤ）に取り付けたウエハの表面（すなわち、デバイスの表面）を押し付けて行われる。
【０００５】
一般に、研磨パッドとして、内部に、発泡時に気泡により形成された多数の空孔を有するポリウレタンなどの発泡体からなる発泡体パッド（例えば、ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・シー・エム・ピー・ホウルディングス・インコーポレイテッドより入手可能の製品番号ＩＣ１０００）が使用されている。
【０００６】
しかし、発泡体パッドは、圧縮が容易であり、変形し易い（高圧縮率）ため、弾性変形してデバイス表面の凹部に入り込み、平坦化の過程で、凹部内を削り込んで、残留段差を発生させる。また、発泡体パッドでは、パッド内部の空孔の密度にムラがあるため、ウエハ表面をパッド表面に一定の研磨圧力で押し付けても、この研磨圧力に対するパッドの反発力が不均一となり、パッド表面をウエハ表面にわたって均一に作用させることができず、ウエハ表面を均一に研磨できない。このため、ウエハ面内各点での研磨量にバラツキが生じる。
【０００７】
このため、比較的圧縮変形し難い硬質の研磨パッド、すなわち、ポリウレタンなどの合成樹脂を無発泡で硬化させたパッド（以下、無発泡体パッドという）が提案されている（特許文献１参照）。この無発泡体パッドは、圧縮し難く（低圧縮率）、圧縮による変形からの回復が遅い（低圧縮回復率）（すなわち、弾性反発力が小さい）ため、弾性変形によるデバイス表面の凹部への入り込みと凹部内の削り込みが減少し、これにより、残留段差の発生を低減させることができた。また、この無発泡体パッドでは、発泡体パッドと比較して研磨レートが著しく低下するため、パッド表面に溝パターンを形成して研磨レートを向上している。
【特許文献１】特表２００４−５０７０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記のようにパッド表面に溝パターンを形成しただけでは、上記の発泡体パッドと同程度の研磨レートを達成することしかできず、より高い研磨レートを達成することができない。
【０００９】
また、このような無発泡体パッドでは、内部に空孔が形成されていないので、研磨圧力に対するパッドの反発力がウエハ表面にわたって均一となり、パッド表面をウエハ表面にわたって均一に作用させることができると考えられていたが、圧縮回復率が低いため、デバイス表面の凹凸に追従し難く、ウエハ面内各点でパッドの弾性反発力にバラツキが生じ、このため、パッド表面をウエハ表面にわたって均一に作用させることができず、ウエハ面内各点での研磨量にバラツキが生じて、ウエハの表面を均一に研磨できない。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、ウエハの表面（すなわち、デバイスの表面）を短時間で均一に平坦化できる研磨パッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のように、無発泡体からなる研磨パッドにおいて、その圧縮回復率を低くすると、被研磨物（ウエハ）の面内各点での研磨量にバラツキが生じ、一方、圧縮回復率を高くすると、弾性反発力が大きくなり、残留段差が生じるという問題が生じると考えられていたが、本発明の発明者は、鋭意研究の結果、高い圧縮回復率を有する低い圧縮率の無発泡体パッドにおいて、硬度（本発明では、ショアＤ硬度を用いて硬度を示す）を最適化することにより、残留段差を低減でき、高い研磨レートで均一に平坦化できることを見出した。
【００１２】
上記目的を達成する本発明の研磨パッドは、合成樹脂の無発泡体からなるシート状のパッド本体から構成される。
【００１３】
パッド本体のショアＤ硬度は、６６．０〜７８．５の範囲、好ましくは７０．０〜７８．５の範囲、より好ましくは７０．０〜７８．０の範囲、さらに好ましくは７２．０〜７６．０の範囲にある。
【００１４】
パッド本体の圧縮率は、４％以下の範囲、好ましくは２％以下の範囲にある。
【００１５】
パッド本体の圧縮回復率は、５０％以上の範囲、好ましくは７０％以上の範囲にある。
【００１６】
パッド本体は、その表面に、ハイドロプレーン現象を低減させるため、溝加工を施してもよく、パッド本体の表面に形成される溝の部分の領域（パッド本体の表面を平面視したときの溝の領域）が、パッド本体の表面の全域に対して占有する割合は、パッド本体の表面の全域を１００％として、１０％〜５０％の範囲にある。
【００１７】
また、本発明では、研磨パッドの被研磨面への追従性を向上させるため、パッド本体の裏面に裏当シートを固定してもよく、この裏当シートとして、パッド本体のショアＤ硬度よりも低い硬度で、パッド本体の圧縮率よりも高い圧縮率の弾性シートが使用される。
【００１８】
さらに、パッド本体は、光を透過してもよく、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲にあるパッド本体の厚さにおいて、３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲の波長領域にある光のパッド本体の光透過率が、１０％以上の範囲にあり、好ましくは、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲にあるパッド本体の厚さにおいて、４５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲の波長領域にある光のパッド本体の光透過率が３０％以上の範囲にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明が以上のように構成されるので、ウエハの表面（すなわち、デバイスの表面）を高い研磨レート（短時間）で、ウエハ面内各点での研磨量にバラツキを生じさせず（均一）に、残留段差を低減（平坦化）できる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１Ａに示すように、本発明の研磨パッド１０は、シート状のパッド本体１１から構成される。
【００２１】
パッド本体１１は、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリプロピレン系、ナイロン系、アクリル系、エポキシ系などの既知の熱可塑性又は熱硬化性の樹脂から選択される合成樹脂の無発泡体からなる。
【００２２】
パッド本体１１は、合成樹脂に硬化剤を添加して調製した樹脂溶液を金型に投入し、金型内でこれを硬化させ、無発泡体のブロックを成形し、これを所望の厚さにスライスして製造できる。また、押出成形、射出成形などの既知のシート成形技術を利用して製造してもよい。
【００２３】
パッド本体１１の厚さは、特に限定されないが、好適に０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲にある。
【００２４】
パッド本体１１のショアＤ硬度（ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に基づくショアＤ硬度計による測定値）は、２３±３℃の温度下における測定において、６６．０〜７８．５の範囲、好ましくは７０．０〜７８．５の範囲、より好ましくは７０．０〜７８．０の範囲、さらに好ましくは７２．０〜７６．０の範囲にある。本発明の研磨パッド１０を使用する際（図２Ａ及び図２Ｂを参照して後述する）の研磨圧力は、実用上、１５ｐｓｉを超えることは少ないので、好適に１５ｐｓｉ以下の範囲、より好適に１ｐｓｉ〜１０ｐｓｉの範囲にある。この研磨圧力の範囲（１５ｐｓｉ以下）では、パッド本体１１のショアＤ硬度が６６．０未満であると、パッド本体が変形しすぎて、被加工物（ウエハ）の面内各点での研磨量にバラツキが生じ、均一に研磨できず、またパッド本体のショアＤ硬度が７８．５を超えると、パッド本体が変形せず、被加工物に対するパッド本体１１の追従性が低下し、被加工物の表面にスクラッチを発生させる原因となる。
【００２５】
圧縮率は、２３±３℃の温度下における測定において、１．４ｐｓｉの荷重時のパッド本体の厚さを０（ゼロ）として、１６ｐｓｉの荷重時のパッド本体の厚さの変化量を％で表したものである。本発明では、パッド本体１１の圧縮率は、４％以下の範囲、好ましくは２％以下の範囲にある。圧縮率が４％を超えると、ウエハ表面（デバイス表面）の凹部内を削り込みすぎて、残留段差を発生させる。
【００２６】
圧縮回復率は、２３±３℃の温度下における測定において、１６ｐｓｉの荷重時のパッド本体の変位量を測定する。次に、荷重を１．６ｐｓｉに減少させた後、３０秒間で回復した変位量を測定し、この回復した変位量を上記の１６ｐｓｉの荷重時の変位量で割ったもの（すなわち、圧縮した変位量に対する回復した変位量の割合（％））である。本発明では、パッド本体１１の圧縮回復率は、５０％以上の範囲、好ましくは７０％以上の範囲にある。圧縮回復率が５０％未満であると、デバイス表面の凹凸に追従し難く、ウエハ面内各点でパッドの弾性反発力にバラツキが生じ、このため、パッド表面をウエハ表面にわたって均一に作用させることができず、ウエハ面内各点での研磨量にバラツキが生じて、ウエハの表面を均一に研磨できない。
【００２７】
パッド本体１１は、その表面に、ウエハの吸着を防止し、ハイドロプレーン現象を低減させるため、溝加工を施してもよく、パッド本体１１の表面に形成される溝の部分の領域（パッド本体の表面を平面視したときの溝の領域）が、パッド本体の表面の全域に対して占有する割合は、パッド本体の表面の全域を１００％として、１０％〜５０％の範囲にある。溝の形状は、同心円状、格子状など、曲線、直線、又はこれらを組み合わせた幾何学的なパターンで形成される。
【００２８】
また、図１Ｂに示すように、本発明の研磨パッド１０の被研磨面への追従性を向上させるため、パッド本体１１の裏面に裏当シート１３を接着剤１２で固定してもよい。この裏当シート１３として、パッド本体１１のショアＤ硬度よりも低い硬度で、パッド本体１１の圧縮率よりも高い圧縮率の弾性シートが使用される。弾性シートとして、ポリウレタンなどの発泡体からなるシートが使用できる。
【００２９】
＜実施形態＞  半導体デバイスを製造する際、ウエハ上に形成した金属配線などの上に層間絶縁膜を堆積させると、このウエハの表面に生じる。本発明に従って、この段差を除去し、ウエハの表面（デバイスの表面）を平坦化する。
【００３０】
図２Ａ及び図２Ｂに示すようなＣＭＰ（chemical mechanical polishing）装置２０を使用して、ウエハの表面を平坦化する。
【００３１】
図２Ａに示すように、ウエハ２６の表面の研磨は、まず、研磨パッド１０を、定盤（又はプラテン）２１の表面に粘着テープを介して取り付け、定盤２１を回転させる。ノズル２３を通じてスラリーを研磨パッド１０の表面に供給し、研磨ヘッド（又はキャリヤ）２２に取り付けたウエハ２６の表面を研磨パッドの表面に押し付け、回転させることにより行われる。
【００３２】
図２Ｂに示す例は、研磨中のウエハの表面に光を照射して研磨の終点を検出する研磨技術（この技術を終点検出研磨という）であり、まず、研磨パッド１０を、定盤（又はプラテン）２１´の表面に粘着テープを介して取り付け、定盤２１´を回転させる。ノズル２３を通じてスラリーを研磨パッド１０の表面に供給し、研磨ヘッド（又はキャリヤ）２２に取り付けたウエハ２６の表面を研磨パッドの表面に押し付け、回転させる。研磨中、定盤２１´の貫通口を通じてウエハ２６の表面に光源２４から光２５を照射し、その反射光２５をモニター（符号２４）して研磨の終点を検出し、研磨を終了する。
【００３３】
本発明の研磨パッド１０がこの終点検出研磨に使用されるとき、パッド本体として、光透過性のものが使用される。このパッド本体１１の光透過率は、パッド本体１１の厚さが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲にあるとき、３５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲の波長領域にある光において、１０％以上の範囲にあり、好ましくは、パッド本体の厚さが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲にあるとき、４５０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲の波長領域にある光において、３０％以上の範囲にある。
【００３４】
図２Ａ及び図２Ｂに示すＣＭＰ装置２０では、研磨ヘッド２２に、ウエハ周辺部外側にリテーナリング（図示せず）が取り付けられている。このリテーナリングは、研磨パッドをリング部分に加える圧力により押え、ウエハ周辺部で発生しやすい過研磨を防止するとともに、研磨中に発生する横方向の応力によりウエハが研磨ヘッドから外れることを防止する。また、研磨パッド１０に施された溝加工による影響を低減するため、研磨中、研磨ヘッド２２は、定盤２１、２１´の径方向に往復移動（揺動）される。
【００３５】
また、図２Ａ及び図２Ｂに示すＣＭＰ装置２０には、図示しないが、研磨中に発生した研磨クズによる研磨パッド１０の表面の目詰りを解消したり、研磨パッド１０の摩耗による研磨パッド１０の表面の変形分を削りとるため、ダイヤモンドドレッサーなどのドレッシング工具が備えられ得る。ドレッシングは、回転する定盤２１、２１´の表面に貼り付けた研磨パッド１０の表面に水を供給しながら、ドレッシング工具を押し付けて行われる。
【００３６】
スラリーとして、水又は水ベースの水溶液中に砥粒を分散させ、さらにウエハの表面の物質と化学的に反応する反応液（水酸化ナトリウム、アンモニアなど）を添加したものを使用する。
【００３７】
ウエハ２６を研磨パッド１０の表面（すなわち、パッド本体１１の表面）に押し付ける圧力（研磨圧力）は、１ｐｓｉ〜１０ｐｓｉの間の範囲にある。
【００３８】
＜実施例１＞  平均分子量約７５０のＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）系のウレタンプレポリマー（１００部）に、硬化剤として、３，３´−ジクロル−４，４´ジアミノ−ジファニルメタン（２６．５部）を添加して誦し溶液を調製した。この樹脂溶液を金型に投入し、金型内でこれを硬化させ、無発泡体のブロックを成形し、これを１．５ｍｍの厚さにスライスして、ショアＤ硬度７８．０（測定温度２３．０℃）のパッド本体を製造し、このパッド本体の表面に旋盤を使用して溝加工（溝形状：スパイラル、溝サイズ：陸幅０．６ｍｍ／溝幅０．３ｍｍ、溝占有率３３．３％）を施し、これを実施例１の研磨パッドとした。
【００３９】
＜実施例２＞  平均分子量約９００のＴＤＩ系のウレタンプレポリマー（１００部）に、硬化剤として、３，３´−ジクロル−４，４´ジアミノ−ジファニルメタン（２６．５部）を添加して誦し溶液を調製した。この樹脂溶液を金型に投入し、金型内でこれを硬化させ、無発泡体のブロックを成形し、これを１．５ｍｍの厚さにスライスして、ショアＤ硬度７５．０（測定温度２３．０℃）のパッド本体を製造し、このパッド本体の表面に旋盤を使用して溝加工（溝形状：スパイラル、溝サイズ：陸０．６ｍｍ／溝０．３ｍｍ、溝占有率３３．３％）を施し、これを実施例２の研磨パッドとした。
【００４０】
＜実施例３＞  平均分子量約９６０のＴＤＩ系のウレタンプレポリマー（１００部）に、硬化剤として、３，３´−ジクロル−４，４´ジアミノ−ジファニルメタン（２６．３部）を添加して誦し溶液を調製した。この樹脂溶液を金型に投入し、金型内でこれを硬化させ、無発泡体のブロックを成形し、これを１．５ｍｍの厚さにスライスして、ショアＤ硬度７２．０（測定温度２３．０℃）のパッド本体を製造し、このパッド本体の表面に旋盤を使用して溝加工（溝形状：スパイラル、溝サイズ：陸０．６ｍｍ／溝０．３ｍｍ、溝占有率３３．３％）を施し、これを実施例３の研磨パッドとした。
【００４１】
＜実施例４＞  平均分子量約１０８０のＴＤＩ）系のウレタンプレポリマー（１００部）に、硬化剤として、３，３´−ジクロル−４，４´ジアミノ−ジファニルメタン（２６．０部）を添加して誦し溶液を調製した。この樹脂溶液を金型に投入し、金型内でこれを硬化させ、無発泡体のブロックを成形し、これを１．５ｍｍの厚さにスライスして、ショアＤ硬度６６．０（測定温度２３．０℃）のパッド本体を製造し、このパッド本体の表面に旋盤を使用して溝加工（溝形状：スパイラル、溝サイズ：陸０．６ｍｍ／溝０．３ｍｍ、溝占有率３３．３％）を施し、これを実施例４の研磨パッドとした。
【００４２】
＜比較例１＞  ＨＤＩ（ヘキサメチレンジイソシアネート）系のウレタンプレポリマー（１００部）に、硬化剤として、３，３´−ジクロル−４，４´ジアミノ−ジファニルメタン（４７．３部）を添加して誦し溶液を調製した。この樹脂溶液を金型に投入し、金型内でこれを硬化させ、無発泡体のブロックを成形し、これを１．５ｍｍの厚さにスライスして、ショアＤ硬度８０．０（測定温度２３．０℃）のパッド本体を製造し、このパッド本体の表面に旋盤を使用して溝加工（溝形状：スパイラル、溝サイズ：陸０．６ｍｍ／溝０．３ｍｍ、溝占有率３３．３％）を施し、これを比較例１の研磨パッドとした。
【００４３】
＜比較例２＞  平均分子量約１２６０のＴＤＩ系のウレタンプレポリマー（１００部）に、硬化剤として、３，３´−ジクロル−４，４´ジアミノ−ジファニルメタン（２３．０部）を添加して誦し溶液を調製した。この樹脂溶液を金型に投入し、金型内でこれを硬化させ、無発泡体のブロックを成形し、これを１．５ｍｍの厚さにスライスして、ショアＤ硬度６０．０（測定温度２３．０℃）のパッド本体を製造し、このパッド本体の表面に旋盤を使用して溝加工（溝形状：スパイラル、溝サイズ：陸０．６ｍｍ／溝０．３ｍｍ、溝占有率３３．３％）を施し、これを比較例３の研磨パッドとした。
【００４４】
＜比較例３＞  比較例３の研磨パッドとして、市販の発泡体パッド（製品番号：ＩＣ１０００、ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ・シー・エム・ピー・ホウルディングス・インコーポレイテッド）を使用した。比較例３の研磨パッドの厚さは１．２５ｍｍであり、ショアＤ硬度は５９．０であった。
【００４５】
実施例１〜４、比較例１〜３の各研磨パッドのショア硬度、圧縮率及び圧縮回復率を下記の表１に示す。
【表１】
2006110665.tif 000003
【００４６】
＜比較試験１＞  実施例３と比較例３の研磨パッドをそれぞれ使用して、ウエハの表面を研磨し、ウエハの表面の段差について、各研磨パッドで比較した。
【００４７】
ウエハとして、平坦性評価試験に一般的に広く使用されている既知の試験用ウエハ（ＳＫＷ７−２）を使用した。この試験用ウエハは、シリコン基板の表面を所定のマスクパターンでエッチングし、その上にシリコン酸化膜をＣＶＤにより蒸着させたものである。この比較試験１では、各研磨パッドで研磨した後の試験用ウエハのパターンＤ１００の研磨量に対するパターンＤ２０、Ｄ４０及びＤ８０の段差を比較した。（ここで、パターンＤ１００は凹凸のない試験用ウエハ上の部分であり、パターンＤ２０は、幅２０μｍの直線状の凸部と、幅８０μｍ、深さ０．８μｍの直線状の凹部が交互に形成された試験用ウエハ上の部分であり、パターンＤ４０は、幅４０μｍの直線状の凸部と、幅６０μｍ、深さ０．８μｍの直線状の凹部が交互に形成された試験用ウエハ上の部分であり、パターンＤ８０は、幅８０μｍの直線状の凸部と、幅２０μｍ、深さ０．８μｍの直線状の凹部が交互に形成された試験用ウエハ上の部分である。なお、試験用ウエハ上の凹凸の測定に、市販の段差測定装置（製品番号：Ｐ−１、テンコール社）を使用した。）
【００４８】
研磨装置として、図２Ａに示すような市販のＣＭＰ装置（製品番号：ＭＡＴ−ＡＲＷ６８１Ｓ、株式会社エム・エイ・ティ）を使用した。研磨条件は下記の表２に示すとおりであった。また、スラリーとして、市販のスラリー原液（製品番号：Ｓｅｍｉ  Ｓｐｅｒｓｅ２５、キャボット・マイクロエレクトロニクス・ジャパン株式会社）を純水で２倍に希釈（原液：純水＝１：１）したものを使用した。
【表２】
2006110665.tif 000004
【００４９】
比較試験１の結果を図３に示す。図３に示すように、試験用ウエハ上の各パターン（Ｄ２０、Ｄ４０、Ｄ８０）において、実施例３の研磨パッドを使用することにより、比較例３のものを使用したときよりも短時間で平坦な表面を得ることができたことがわかる。
【００５０】
＜比較試験２＞  実施例１、２、４と比較例２、３の研磨パッドをそれぞれ使用して、ウエハの表面を研磨し、ウエハの表面の段差について、各研磨パッドで比較した。
【００５１】
ウエハとして、上記比較試験１と同様に、平坦性評価試験に一般的に広く使用されている既知の試験用ウエハ（ＳＫＷ７−２）を使用した。この比較試験２では、各研磨パッドで研磨した後の試験用ウエハのパターンＤ１００の研磨量に対するパターンＤ８０の段差を比較した。
【００５２】
研磨装置として、図２Ａに示すような市販のＣＭＰ装置（製品番号：ＭＡＴ−ＡＲＷ６８１Ｓ、株式会社エム・エイ・ティ）を使用した。研磨条件は上記の表２に示すとおりであった。また、スラリーとして、市販のスラリー原液（製品番号：Ｓｅｍｉ  Ｓｐｅｒｓｅ２５、キャボット・マイクロエレクトロニクス・ジャパン株式会社）を純水で２倍に希釈（原液：純水＝１：１）したものを使用した。
【００５３】
比較試験２の結果を図４に示す。図４に示すように、試験用ウエハ上のパターンＤ８０において、実施例１、２、４の研磨パッドを使用することにより、比較例２、３のものを使用したときよりも短時間で平坦な表面を得ることができたことがわかる。
【００５４】
＜比較試験３＞  実施例１、２、４と比較例１〜３の研磨パッドをそれぞれ使用して、表面にパターンのないプラズマ酸化膜を成膜（厚さ１００００Å）したＰＴＥＯＳ膜付きウエハ（直径２００ｍｍ）の表面を研磨し、研磨レートと面内均一性について、各研磨パッドで比較した。ここで、面内均一性（ＷＩＷＮＵ：within wafer non-uniformityの略）は、ウエハ面内の加工均一性を示すパラメーターであり、面内各点での研磨量の標準偏差／研磨量の平均×１００（％）で示し、このｗｉｗｎｕ値が小さいほど、面内各点での研磨量にバラツキがないことを意味する。なお、研磨量の測定のために行った膜厚の測定は、市販の光干渉式膜厚測定装置（製品番号：Ｎａｎｏｓｐｅｃ９２００、ナノメトリクス株式会社）を使用して行った。
【００５５】
研磨装置として、図２Ａに示すような市販のＣＭＰ装置（製品番号：ＭＡＴ−ＡＲＷ６８１Ｓ、株式会社エム・エイ・ティ）を使用した。研磨条件は下記の表３に示すとおりであった。また、スラリーとして、市販のスラリー原液（製品番号：Ｓｅｍｉ  Ｓｐｅｒｓｅ２５、キャボット・マイクロエレクトロニクス・ジャパン株式会社）を純水で２倍に希釈（原液：純水＝１：１）したものを使用した。
【表３】
2006110665.tif 000005
【００５６】
比較試験３の結果を下記の表４に示す。また、各測定値を図４Ａ（研磨レート）及び図４Ｂ（面内均一性）に示す。図５は、図４Ａと図４Ｂの合成図である。
【表４】
2006110665.tif 000006
【００５７】
実用的に要求される研磨レートは、１７００Å／分以上であり、面内均一性は８．０％以下である。
【００５８】
図４Ａ及び図４Ｂ（及び図５）に示すように、実用的に要求される研磨レートと面内均一性は、ショアＤ硬度６６．０〜７８．５の間の範囲で達成される。
【００５９】
また、図４Ａ（及び図５）に示すように、ショアＤ硬度が７０．０以上の範囲において、比較例３よりも研磨レートが高く、よって、ショアＤ硬度が７０．０〜７８．５の間の範囲において、上記の実用的に要求される研磨レートと面内均一性を達成し、且つ少なくとも比較例３の研磨レートよりも高いことがわかる。
【００６０】
さらに、図４Ｂ（及び図５）に示すように、ショアＤ硬度が約６４．０〜７８．０の間の範囲において、比較例３よりも面内均一性が低く、よって、ショアＤ硬度が７０．０〜７８．０の間の範囲において、上記の実用的に要求される研磨レートと面内均一性を達成し、且つ比較例３の研磨レートよりも高く、面内均一性が低いことがわかる。そしてさらに、ショアＤ硬度が７２．０〜７６．０の間の範囲において、最も低い面内均一性が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１Ａ及び図１Ｂは、本発明に従った研磨パッドの断面図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、研磨装置を示す。
【図３】図３Ａは、実施例３及び比較例３の研磨量に対する段差のプロットであり、図３Ｂは、実施例１、２、４及び比較例２、３の研磨量に対する段差のプロットである。
【図４】図４Ａは、実施例１〜４及び比較例１、２のショアＤ硬度に対する研磨レートのプロットと比較例３の研磨レートであり、実施例１〜４及び比較例１、２のショアＤ硬度に対する面内均一性のプロットと比較例３の面内均一性である。
【図５】図５は、図４Ａと図４Ｂの合成図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０・・・研磨パッド
１１・・・パッド本体
１２・・・接着剤
１３・・・裏当シート
２０・・・ＣＭＰ装置
２１、２１´・・・定盤
２２・・・研磨ヘッド
２３・・・ノズル
２４・・・光源、モニター
２５・・・照射光、反射光
２６・・・ウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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