【手続補正書】
【提出日】平成19年10月26日(2007.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主表面から材料を除去する方法であって、
相互連結した複数の気泡を画定する熱硬化高分子マトリクスの連続気泡構造と、該高分子マトリクス全体に分布した研磨粒子とを有する固定砥粒材料を含む研磨パッドの研磨面に、キャリア液体を適用し、
第１の力を与えながら、該基板の該主表面とほぼ平行な面において該基板と該研磨パッドの間に相対運動を生じさせるに際し、該第１の力によって該主表面と該研磨面を接触に至らせ、
第２の力を与えながら、該基板の該主表面にほぼ平行な面においてコンディショニングエレメント及び該研磨パッドの間に相対運動を生じさせることにより該研磨面をコンディショニングするに際し、該第２の力によって該コンディショニングエレメントと該研磨面を接触に至らせ、そのことにより該固定砥粒材料から遊離研磨粒子を解放し、及び
該遊離研磨粒子によって該基板の該主表面を研磨して該基板の該主表面から該材料の一部を除去することを含み、
該第１の力が１７．２ｋＰａ（２．５ｐｓｉ）以下である基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項２】
該第１の力が１０．３ｋＰａ（１．５ｐｓｉ）以下である、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項３】
該第１の力が６．９ｋＰａ（１ｐｓｉ）以下である、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項４】
該材料が、Ｃｕ、Ｗ、ＷＮ、Ｔａ、ＴａＮ、Ｔｉ、ＴｉＮ、Ｒｕ及びＲｕＮからなる群から選択される少なくとも１種の材料を含む、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項５】
該遊離研磨粒子が、研磨粒子、複合研磨／高分子粒子及び高分子粒子から選択される少なくとも２種の粒子を含む、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項６】
該遊離研磨粒子が該キャリア液体と混合して平坦化スラリーを形成している、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項７】
キャリア液体を供給し、
該基板と該研磨パッドの間に相対運動を生じさせ、
該研磨面をコンディショニングし、及び
該基板の該主表面を研磨することがほぼ同時に行われる、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項８】
該研磨面のコンディショニングが６．９ｋＰａ（１ｐｓｉ）以下の該第２の力を用いてほぼ連続して行われる、請求項７に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項９】
除去される該材料がＣｕ及び金属窒化物の両方の層を含み、
該Ｃｕが第１の除去レートで該基板から除去され、及び
該金属窒化物が第２の除去レートで該基板から除去され、
さらに該第１の除去レートと該第２の除去レートの比が少なくとも１０：１である、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項１０】
該金属窒化物がＴｉＮ又はＴａＮであり、及び
該第１の除去レートが少なくとも８００Å／分である、請求項９に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項１１】
該第１の除去レートと該第２の除去レートの該比が少なくとも２０：１である、請求項１０に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項１２】
該固定砥粒材料の中の該気泡が平均気泡径を有しており、該平均気泡径が２５０μｍより小さく、
該研磨粒子が２μｍより小さい平均粒径を有しており、アルミナ、セリア、シリカ、チタニア及びジルコニアからなる群から選択される１種以上の粒子状物質を含む、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項１３】
該研磨粒子が該固定砥粒材料の２０質量％〜７０質量％を構成する、請求項１２に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項１４】
該研磨粒子が１μｍ以下の平均粒径を有する、請求項１３に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項１５】
該研磨面のコンディショニングがさらに、
研磨される各基板について、該研磨面から平均で０．０１〜０．５μｍの該固定砥粒材料を除去することを含む、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項１６】
該固定砥粒材料が、
０．５〜１．２ｇ／ｃｍ3の密度、
３０〜９０のショアＡ硬度、
３４．５ｋＰａ（５ｐｓｉ）において３０〜９０％の反発弾性率、及び
３４．５ｋＰａ（５ｐｓｉ）において１〜１０％の圧縮率を有する、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項１７】
該固定砥粒材料が、
０．７〜１．０ｇ／ｃｍ3の密度、
７０〜８５のショアＡ硬度、
３４．５ｋＰａ（５ｐｓｉ）において５０〜８０％の反発弾性率、及び
３４．５ｋＰａ（５ｐｓｉ）において２〜６％の圧縮率を有する、請求項１６に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項１８】
該固定砥粒材料が、
０．７５〜０．９５ｇ／ｃｍ3の密度、
７５〜８５のショアＡ硬度、
３４．５ｋＰａ（５ｐｓｉ）において５０〜７５％の反発弾性率、及び
３４．５ｋＰａ（５ｐｓｉ）において２〜４％の圧縮率を有する、請求項１７に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項１９】
該キャリア液体が、酸、塩基、キレート剤及び界面活性剤からなる群から選択される少なくとも１種の成分を含む、請求項１に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項２０】
該材料がバリア材料の上に形成された軟質金属を含み、及び
該キャリア液体が酸化剤を含む、請求項１９に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項２１】
該酸化剤が少なくとも５質量％のＨ2Ｏ2を含む、請求項２０に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項２２】
該軟質金属が銅又はその合金であり、及び
該バリア材料が金属窒化物である、請求項２０に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【請求項２３】
該材料除去レートが、２０．７ｋＰａ（３ｐｓｉ）〜３４．５ｋＰａ（５ｐｓｉ）の第１の力を用いて得られる高圧力除去レートの少なくとも７０％である、請求項１０に記載の基板の主表面から材料を除去する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
平均粒径が約５μｍより大きいポリウレタン分散がより不安定な傾向があるのに対して、平均粒径が約５μｍより小さいポリウレタン分散は一般に保存安定的又は貯蔵安定的であると考えられている。ポリウレタン分散は、ポリウレタンプレポリマーを水と混合し、ミキサーを用いてプレポリマーを水中に分散することにより調製できる。代わりに、プレポリマーと水をスタティックミキサー装置に入れて、水とプレポリマーをスタティックミキサー中で分散させることによっても、ポリウレタン分散を調製できる。ポリウレタンの水系分散を調製するための連続法もまた、例えば米国特許第４８５７５６５号、第４７４２０９５号、第４８７９３２２号、第３４３７６２４号、第５０３７８６４号、第５２２１７１０号、第４２３７２６４号、第４０９２２８６号及び第５５３９０２１号に開示されているように広く知られており、参照によりその内容全部を本明細書の一部とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
スチレン−ブタジエン分散、スチレン−ブタジエン−塩化ビニリデン分散、スチレン−アルキルアクリレート分散、エチレンビニルアセテート分散、ポリクロロプロピレンラテックス、ポリエチレン共重合体ラテックス、エチレンスチレン共重合体ラテックス、ポリ塩化ビニルラテックス又はアクリル分散、同様の化合物、及びこれらの混合物を含む他の種類の水系高分子分散を前述のポリウレタン分散と組み合わせて使用することができる。適当な水系高分子分散を調製するのに有用な他の成分には、アクリル基又はアミン基を有するポリオール類、アクリレートプレポリマー、エポキシ、アクリル分散、アクリレート分散及びハイブリッドプレポリマーが含まれる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
図３Ａに図示するように、固定砥粒材料はほぼ均一に分布した研磨粒子３０を含む高分子材料２８を含む。高分子材料は、その内部において近接した小さい気泡３２が不規則に互いに連結している連続気泡構造を有し、固定砥粒材料の表面から固定砥粒材料のバルクの内部へ及びそのバルクを貫通して流体が流れる経路を提供している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
図３Ｂに図示するように好ましい実施態様においては、固定砥粒材料は、固定砥粒平坦化パッド１８を形成するために、基板材料２１の上のほぼ均一な層として設けられる。好ましい方法においては、固定砥粒材料の露出した主表面上にナノサイズの凹凸３３を形成するように材料がコンディショニングされる。固定砥粒材料の連続気泡構造は、固定砥粒材料の内部へ及び固定砥粒材料を貫通して、並びに基板材料２１を貫通して液体及び微粒子が流れることを可能にする。基板材料２１は多層及び／又は複合構造を有していてもよい。支持材料すなわち基板材料２１及び固定砥粒材料の層の両方とも多様な流路又は開口（不図示）を含むように変更することができ、プロセス又は装置に特化したアタッチメントに、液体の流れ及び／又は可視的もしくは物理的な接近経路を付与する。理解できるように、図３Ａ〜Ｃは論議を目的として、本発明に従った固定砥粒材料及び固定砥粒材料を用いた平坦化パッド構造の単純化した実施態様を説明することのみを意図しており、このような事情から寸法は図示されておらず、それゆえ本発明を限定するものとみなしてはならない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
以下の表１（Ｃｕ）及び表２（ＴａＮ）にあるとおり、テストウェーハを、一般的な４ｐｓｉ（２７．６ｋＰａ）のダウンフォース、又は１．５ｐｓｉ（１０．３ｋＰａ）に減じたダウンフォースのいずれか、及び６０、１２０又は２００ｒｐｍの回転速度で、約１０分研磨した。研磨が完了した後、除去された層の質量を決定するためにテストウェーハを測定した。それぞれの場合において、研磨プロセスの継続中一貫して、平坦化パッドに均一なｉｎ−ｓｉｔｕコンディショング処理を行った。