(57)【要約】      （修正有）【課題】ＣＭＰ工程におけるウェーハ表面の平坦性の向上のみならず、研磨過程で発生する欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を減らす。【解決手段】中心を共有する幾何学模様の形状を有する複数の第１溝１１０と、中心から外郭まで放射状に延長される複数の第２溝１２０とを含み、前記第２溝１２０の深さが前記第１溝１１０の深さと同一であるか、またはより深い研磨パッドは、研磨過程において発生する残渣（ｄｅｂｅｉｓ）を速やかに排出して、ウェーハの表面に発生し得るスクラッチのような欠陥を減らす。【選択図】図２ａ
2019217627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨層を含み、
前記研磨層が研磨面に、
中心を共有する幾何学模様の形状を有する複数の第１溝と、
中心から外郭まで放射状に延長された複数の第２溝とを含み、
前記第２溝の深さが前記第１溝の深さと同一であるか、またはより深い、研磨パッド。
【請求項２】
前記第２溝の深さが、前記第１溝の深さの１００％〜３００％である、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記第２溝の深さが、前記第１溝の深さの１２５％〜１５０％である、請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項４】
前記第２溝の深さが、前記研磨層の厚さの９０％以下である、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項５】
前記第２溝の幅が、前記第１溝の幅の５０％〜２００％である、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項６】
前記第２溝の幅が、前記第１溝の幅の１００％〜２００％である、請求項５に記載の研磨パッド。
【請求項７】
前記第２溝の幅が０．２ｍｍ〜２ｍｍであり、
前記第２溝の深さが０．４ｍｍ〜４ｍｍである、請求項５に記載の研磨パッド。
【請求項８】
前記研磨層が、前記第２溝を、一定の角度で離隔した状態で、５〜１５個備える、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項９】
前記研磨層が、前記第１溝を１ｍｍ〜１０ｍｍピッチの間隔で備える、請求項８に記載の研磨パッド。
【請求項１０】
前記第１溝および前記第２溝が、
前記研磨面に垂直な内側面および前記研磨面に平行な底面を含む、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項１１】
前記研磨層が、前記研磨面と前記内側面とが交わる角が丸面取り加工されている曲面部を含む、請求項１０に記載の研磨パッド。
【請求項１２】
（１）研磨層を製造するステップと、
（２）前記研磨層の研磨面に、中心を共有する幾何学模様の形状を有する複数の第１溝を形成するステップと、
（３）前記研磨層の研磨面に、中心から外郭まで放射状に延長される複数の第２溝を形成するステップとを含み、
この時、前記第２溝の深さを前記第１溝の深さと同一、またはより深く形成する、研磨パッドの製造方法。
【請求項１３】
前記第１溝および前記第２溝の形成が、
前記研磨面の一部を切削および除去して行われる、請求項１２に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項１４】
前記切削が、チップ（ｔｉｐ）を用いて行われる、請求項１３に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項１５】
前記第１溝および前記第２溝の形成が、
前記切削により、前記研磨面に垂直な内側面および前記研磨面に平行な底面を形成することを含む、請求項１３に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項１６】
前記研磨パッドの製造方法は、
前記第１溝および前記第２溝の形成後に、
前記研磨面と前記内側面が交わる角を丸面取り加工するステップをさらに含む、請求項１５に記載の研磨パッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は、半導体の化学機械的平坦化（ＣＭＰ）工程に使用される研磨パッドおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程の中で、化学的機械的平坦化（ＣＭＰ）工程は、ウェーハ（ｗａｆｅｒ）をヘッドに付着してプラテン（ｐｌａｔｅｎ）上に形成された研磨パッドの表面に接触するようにした状態において、スラリーを供給してウェーハ表面を化学的に反応させながらプラテンとヘッドとを相対運動させて、機械的にウェーハ表面の凹凸部分を平坦化する工程である。
【０００３】
研磨パッドは、このようなＣＭＰ工程において重要な役割を担う必需な材料として、一般的にポリウレタン系の樹脂からなり、表面にスラリーの大きな流動を担当する溝（ｇｒｏｏｖｅ）と微細な流動をサポートする空隙（ｐｏｒｅ）とを備える。
【０００４】
前記溝は、様々な形状であり得、例えば、中心を共有する円形などの溝がある（特許文献１を参照）。このように、研磨パッドに備えられた溝は、スラリーを担持しながら流動させて、ウェーハ表面の平坦化を補助する役割を果たす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国公開特許第２００５−９５８１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＭＰ工程におけるウェーハ表面の平坦性の向上のみならず、研磨過程で発生する欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を減らすことが重要である。特にＣＭＰ工程中に発生する残渣（ｄｅｂｒｉｓ）は、ウェーハと研磨パッドの間に挟み込まれて不規則なスクラッチを発生したり、機器内に侵入して異物として作用する問題がある。
【０００７】
したがって、以下の実施例により、スラリーの研磨作用を促進させるとともに、ＣＭＰ工程中に発生する残渣を速やかに排出して、ウェーハ表面のスクラッチのような欠陥を減らせる溝を備えた研磨パッドおよびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施例によると、研磨層を含み、前記研磨層が研磨面に、中心を共有する幾何学模様の形状を有する複数の第１溝と、中心から外郭まで放射状に延長された複数の第２溝とを含み、前記第２溝の深さが前記第１溝の深さと同一であるかまたはより深い、研磨パッドが提供される。
【０００９】
他の実施例によると、（１）研磨層を製造するステップと、（２）前記研磨層の研磨面に、中心を共有する幾何学模様の形状を有する複数の第１溝を形成するステップと、（３）前記研磨層の研磨面に、中心から外郭まで放射状に延長された複数の第２溝を形成するステップとを含み、この時、前記第２溝の深さを前記第１溝の深さと同一であるかまたはより深く形成する、研磨パッドの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
前記実施例により提供される研磨パッドは、研磨面に備えられた第１溝および第２溝の形状、並びに寸法構成により、研磨過程においてスラリーの研磨作用を促進させる役割のみならず、研磨過程で発生する残渣（ｄｅｂｅｉｓ）を速やかに排出して、ウェーハの表面に発生し得るスクラッチのような欠陥を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一実施例に係る研磨パッドの平面図である。
【図２ａ】図２ａは、図１においてＡ１−Ａ１’に沿って切断した断面図である。
【図２ｂ】図２ｂは、図１においてＡ２−Ａ２’に沿って切断した断面図である。
【図３ａ】図３ａは、一実施例に係る溝の形成方法を示す図である。
【図３ｂ】図３ｂは、一実施例に係る溝の形成方法を示す図である。
【図４ａ】図４ａは、曲面部を形成する方法を示す図である。
【図４ｂ】図４ｂは、曲面部の形成のためのグラインダーを示す図である。
【図５】図５は、図１におけるＡ領域を拡大した斜視図として、曲面部を例示した図である。
【図６ａ】図６ａは、図５においてＢ−Ｂ’に沿ってそれぞれ切断した断面図である。
【図６ｂ】図６ｂは、図５においてＣ−Ｃ’に沿ってそれぞれ切断した断面図である。
【図６ｃ】図６ｃは、図５においてＤ−Ｄ’に沿ってそれぞれ切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の実施例の説明において、各層、ホール、ウィンドウ、または領域などが、各層、ホール、ウィンドウ、または領域等の「上（ｏｎ）」または「下（ｕｎｄｅｒ）」に形成されるものとして記載される場合において、「上（ｏｎ）」と「下（ｕｎｄｅｒ）」は、「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」または他の構成要素を介して「間接的に（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」形成されるものをすべて含む。
【００１３】
また、各構成要素の上／下に対する基準は、図面に基づいて説明する。図面における各構成要素の大きさは、説明のために誇張されることがあり、実際に適用される大きさを意味するものではない。
【００１４】
また、本明細書に記載されている構成成分の物性値、寸法などを表すすべての数値範囲は、特別な記載がない限り、いずれの場合も「約」という用語で修飾されるものと理解するべきである。
＜研磨パッド＞
【００１５】
前記実施例に係る研磨パッドは、研磨層を含み、前記研磨層が研磨面に、中心を共有する幾何学模様の形状を有する複数の第１溝と、中心から外郭まで放射状に延長された複数の第２溝とを含み、前記第２溝の深さが前記第１溝の深さと同一であるか、またはより深い。
−研磨層−
【００１６】
前記研磨層は、研磨面を含む。
前記研磨層は、ウレタン系ポリマーを含み、多孔質であり得る。
前記ウレタン系ポリマーは、ウレタン系プレポリマーと硬化剤との反応により形成されたものであり得る。具体的に、前記研磨層は、ウレタン系プレポリマー、硬化剤、発泡剤、およびその他の添加剤を含む研磨層組成物から製造されたものであり得る。
【００１７】
前記研磨層は、空隙を含むことができる。前記空隙（ｐｏｒｅ）は、閉セル（ｃｌｏｓｅｄ  ｃｅｌｌ）または開セル（ｏｐｅｎｅｄ  ｃｅｌｌ）の構造を有し得る。前記空隙の平均直径は５μｍ〜２００μｍであり得る。また、前記研磨層は、研磨層の総体積に対して２０体積％〜７０体積％の空隙を含むことができる。すなわち、前記研磨層の空隙率（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）は２０体積％〜７０体積％であり得る。
【００１８】
前記研磨層の厚さは特に制限されない。具体的に、前記研磨層の平均厚さは０．８ｍｍ〜５．０ｍｍ、１．０ｍｍ〜４．０ｍｍ、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ、１．５ｍｍ〜２．５ｍｍ、１．７ｍｍ〜２．３ｍｍ、または２．０ｍｍ〜２．１ｍｍであり得る。
−溝(ｇｒｏｏｖｅ)−
【００１９】
図１は、一実施例に係る研磨パッドの平面図を示すものである。
図１を参照すると、前記研磨パッドの研磨層１００は、研磨面に、中心を共有する幾何学模様の形状を有する複数の第１溝１１０と、中心から外郭まで放射状に延長された複数の第２溝１２０とを含む。
【００２０】
前記第１溝は、スラリーの流動性を低めて研磨効率を高める効果があり、前記第２溝は、スラリーの流動性を高めて研磨過程で発生する残渣を排出させる効果がある。
【００２１】
このように、前記第１溝および前記第２溝は、ＣＭＰ工程中のスラリーの流動性を制御する役割を果たし、これらの組合せにより、スラリーの維持および更新の程度が適切に調節され、研磨効率が向上され得る。
【００２２】
前記第１溝の平面形状は、中心を共有する幾何学模様であれば特に限定されず、例えば、中心を共有しながら、大きさの異なる複数の対称図形であり得、具体的に、互いに一定間隔で形成された複数の同心円、同心ウェーブ、または中心を共有する複数の多角形（六角形、八角形、星状など）であり得る。
また、前記第２溝の平面形状は、例えば、中心から外郭まで互いに一定の角度の間隔で形成された複数の放射状直線等であり得る。
【００２３】
図２ａ、２ｂ、６ａ、および６ｂを参照すると、第１溝１１０および前記第２溝１２０は、前記研磨面に垂直な内側面１１１、１２１および前記研磨面に平行な底面１１２、１２２を含むことができる。
−溝の深さおよび幅−
【００２４】
図２ａおよび２ｂを参照すると、第１溝１１０の幅ｗ１は、前記第１溝の底面１１２の幅を測定した値であり、前記第１溝１１０の深さｈ１は、前記第１溝の底面１１２と前記研磨面１０１との間の垂直直線距離を測定した値である。
【００２５】
また、前記第２溝１２０の幅ｗ２は、前記第２溝の底面１２２の幅を測定した値であり、前記第２溝１２０の深さｈ２は、前記第２溝の底面１２２と前記研磨面１０１との間の垂直直線距離を測定した値である。
【００２６】
前記第１溝および前記第２溝の深さは０．４ｍｍ〜４ｍｍ、０．４ｍｍ〜２ｍｍ、１ｍｍ〜２ｍｍ、または０．４ｍｍ〜１ｍｍであり得る。
【００２７】
また、前記第１溝および第２溝の幅は、０．２ｍｍ〜２ｍｍ、１ｍｍ〜２ｍｍ、０．２ｍｍ〜１ｍｍ、または０．２ｍｍから０．６ｍｍであり得る。
【００２８】
一実施例によれば、前記第２溝の深さが前記第１溝の深さと同一であるか、またはより深い。例えば、前記第２溝の深さは、前記第１溝の深さの１００％〜３００％であり得る。
【００２９】
または、前記第２溝の深さは、前記第１溝の深さの１００％超〜３００％以下、または１００％超〜２５０％以下であり得る。
【００３０】
または、前記第２溝の深さは、前記第１溝の深さの１１０％〜３００％、例えば、１２０％〜３００％、１２０％〜２００％、または１２５％〜１５０％であり得る。
【００３１】
前記範囲内の時、スラリーの流動性を向上させ、研磨過程で発生する残渣の排出がより効率的に行われると同時に、前記研磨パッドを用いてウェーハを研磨する際、適切な研磨率を確保しながら、研磨した表面の欠陥（ｄｅｆｅｃｔ）を最小限に抑えることができる。
【００３２】
また、前記第２溝の深さｈ２は、前記研磨層の厚さｔの９０％以下であり得る。具体的に、前記第２溝の深さは、前記研磨層の厚さの７０％以下または５０％以下であり得る。より具体的に、前記第２溝の深さは、前記研磨層の厚さの１０％〜７０％、１０％〜６０％、３０％〜７０％、２０％〜５０％、または３０％〜５０％であり得る。
【００３３】
前記範囲内の時、溝の形成による研磨層の変形を防止しながらも、スラリーの流動性をより向上させることができる。
【００３４】
また、前記第２溝の幅は、前記第１溝の幅の５０％〜３００％であり得る。具体的に、前記第２溝の幅は、前記第１溝の幅の５０％〜２００％、または１００％〜２００％であり得る。または、前記第２溝の幅は、前記第１溝の幅の１００％〜３００％、１５０％〜３００％、または２００％〜３００％であり得る。または、前記第２溝の幅は、前記第１溝の幅の１００％〜１８０％、１００％〜１７０％、１００％〜１６５％、または１００％〜１６０％であり得る。
【００３５】
前記範囲内の時、十分な研磨面積を確保しながらも、スラリーの流動性を向上させるのに有利である。
【００３６】
具体的な例としては、前記第２溝の幅が前記第１溝の幅の５０％〜２００％であり、この時、前記第２溝の深さは０．４ｍｍ〜４ｍｍで、前記第２溝の幅は０．２ｍｍ〜２ｍｍであり得る。
−溝の間隔−
【００３７】
前記研磨層は、前記第１溝を一定のピッチ間隔で複数本を含むことができる。図２ｂを参照すると、第１溝１１０のピッチ間隔ｐは、任意の２つの第１溝において、各第１溝の底面１１２の重心間の直線距離を意味する。
【００３８】
具体的に、前記研磨層は、前記第１溝を１ｍｍ〜１０ｍｍのピッチ間隔で備えられる。または、前記研磨層は、前記第１溝を１ｍｍ〜５ｍｍのピッチ間隔で備えられる。または、前記研磨層は、前記第１溝を２ｍｍ〜４ｍｍのピッチ間隔で備えられる。
【００３９】
また、前記研磨層は、前記第２溝を一定の角度、例えば１０°〜５０°、１５°〜４５°、または２０°〜４０°の間隔で備えられる。
【００４０】
前記研磨層は、前記第２溝を、一定の角度で離隔された状態で、５個〜２０個備えられる。具体的に、前記研磨層は、前記第２溝を、一定の角度で離隔された状態で、５個〜１５個備えられる。または、前記研磨層は、前記第２溝を一定の角度で離隔された状態で、５個〜１０個、１０個〜１５個、または７個〜１２個備えられる。
−曲面部−
【００４１】
前記研磨層は、前記研磨面と前記内側面とが交わる角に丸面取り加工された曲面部を含むことができる。
【００４２】
前記第１溝および前記第２溝のそれぞれにおいて、前記溝の内側面と前記研磨面とが交わる角は、ＣＭＰ工程中にウェーハの表面に接触することになる。
【００４３】
また、前記第１溝と第２溝とは互いに交差することができ、この時、前記第１溝と前記第２溝とが交差して形成される頂点も、ＣＭＰ工程中にウェーハの表面に接触することになる。
【００４４】
この時、前記溝の内側面と前記研磨面とが交わる角、および前記第１溝および前記第２溝が交差して形成される頂点に起因して、ＣＭＰ工程中、ウェーハの表面にスクラッチなどの欠陥が発生するおそれがある。
【００４５】
したがって、一実施例に係る研磨パッドは、ＣＭＰ工程中におけるウェーハ表面の欠陥を防止するために、前記溝の内側面と前記研磨面とが交わる角、および前記第１溝と前記第２溝とが交差して形成される頂点に、それぞれ丸面取り加工された曲面部を含む。
【００４６】
具体的に、前記曲面部は、前記第１溝の内側面と前記研磨面とが交わる角に形成される第１曲面部と、前記第２溝の内側面と前記研磨面とが交わる角に形成される第２曲面部と、前記第１溝の内側面、第２溝の内側面および前記研磨面が交わる頂点に形成される第３曲面部とを含むことができる。
【００４７】
図５および図６ａ〜６ｃを参照すると、前記曲面部１３０は、前記第１溝の内側面１１１と前記研磨面１０１とが交わる角に形成される第１曲面部１３１と、前記第２溝の内側面１２１と前記研磨面１０１とが交わる角に形成される第２曲面部１３２と、前記第１溝の内側面１１１、前記第２溝の内側面１２１および前記研磨面１０１が交わる頂点に形成される第３曲面部１３３とを含むことができる。
【００４８】
具体的に、前記第１曲面部、第２曲面部および第３曲面部は、曲率半径が０．１ｍｍ〜５ｍｍ、０．１ｍｍ〜２ｍｍ、または０．３ｍｍ〜１．５ｍｍであり得る。曲率半径が前記範囲内の場合、ＣＭＰ工程中のウェーハの表面におけるスクラッチなどの欠陥発生を効果的に防止することができる。
【００４９】
また、前記第１曲面部、第２曲面部および第３曲面部は、それぞれの表面粗さＲａが、前記第１溝および第２溝の底面の表面粗さＲａまたは前記溝の内側面の表面粗さＲａより低くても良い。
【００５０】
前記第１曲面部、第２曲面部および第３曲面部は、それぞれの表面粗さが１０μｍ以下であり得る。具体的に、前記第１曲面部、第２曲面部および第３曲面部は、それぞれの表面粗さが０．０１μｍ〜５μｍ、または０．０１μｍ〜３μｍであり得る。前記範囲の表面粗さにより、前記曲面部は工程中のウェーハ表面における欠陥を効果的に防止することができる。
【００５１】
具体的な一例として、第１溝および前記曲面部が、下記式１および２を満足することができる。
０．１＜ｒ／ｈ１＜１．５              （１）
０．０５＜ｒ／ｐ＜０．７              （２）
前記式において、ｒは前記曲面部の曲率半径であり、ｈ１は前記第１溝の深さであり、ｐは前記第１溝のピッチ間隔である。
−支持層−
【００５２】
図２ａおよび２ｂを参照すると、前記研磨パッドは、前記研磨層１００の下面に配置される支持層２００をさらに含むことができる。
【００５３】
前記支持層は、前記研磨層を支持しつつ、前記研磨層に加わる衝撃を吸収し、分散させる役割を果たす。前記支持層の硬度は、前記研磨層の硬度よりさらに小さくて良い。前記支持層は、不織布または多孔質パッドを含むことができる。
【００５４】
前記支持層は、空隙を含むことができる。前記支持層に含まれる空隙は、開セル（opened cell）または閉セル（closed cell）の構造を有し得る。前記支持層に含まれる空隙は、前記支持層の厚さ方向に延長された形状を有し得る。また、前記支持層の空隙率は、前記研磨層の空隙率よりさらに大きくて良い。
−接着層−
【００５５】
図２ａおよび図２ｂを参照すると、前記研磨パッドは、前記研磨層１００と前記支持層２００との間に設けられる接着層３００をさらに含むことができる。前記接着層は、前記研磨層および前記支持層を互いに接着させる役割を果たす。さらに、前記接着層は、前記研磨層の上部から前記支持層の下に研磨液が漏れることを抑制することができる。
【００５６】
前記接着層は、ホットメルト接着剤を含むことができる。具体的に、前記接着層は、９０℃〜１３０℃の融点を有するホットメルト接着剤を含むことができる。より具体的に、前記接着層は、１１０℃〜１３０℃の融点を有するホットメルト接着剤を含むことができる。
【００５７】
前記ホットメルト接着剤は、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、およびポリオレフィン系樹脂からなる群より選択された１種以上であり得る。具体的に、前記ホットメルト接着剤は、ポリウレタン系樹脂およびポリエステル系樹脂からなる群より選択された１種以上であり得る。
【００５８】
前記接着層の厚さは５μｍ〜３０μｍであり得、具体的に２０μｍ〜３０μｍ、より具体的に、２３μｍ〜２７μｍであり得る。
−ウィンドウ−
【００５９】
前記研磨パッドは、前記研磨層にウィンドウをさらに備えることができる。前記ウィンドウは、ウェーハ表面の平坦性と厚さをIｎ−ｓｉｔｕ測定して、ＣＭＰ工程の終了時点を決定するのに役立つ。
【００６０】
例えば、前記研磨層は、厚さ方向の第１スルーホールを備え、前記第１スルーホールにウィンドウが挿入され得る。また、前記支持層は、厚さ方向の第２スルーホールを備え、前記第１スルーホールと前記第２スルーホールとは、互いに連結され得る。
【００６１】
前記ウィンドウは、ウレタン系プレポリマーおよび硬化剤を含む組成物から形成されたものであり得る。好ましくは、前記ウィンドウは無発泡体としてウィンドウ内に微細気泡が存在しないこともあり得る。
【００６２】
例えば、前記ウィンドウは、２．３ｍｍ〜２．５ｍｍの厚さ、６０％〜８０％の光透過率および１．４５〜１．６０の屈折率を有し得る。
＜研磨パッドの製造方法＞
【００６３】
前記実施例に係る研磨パッドの製造方法は、（１）研磨層を製造するステップと、（２）前記研磨層の研磨面に、中心を共有する幾何学模様の形状を有する複数の第１溝を形成するステップと、（３）前記研磨層の研磨面に、中心から外郭まで放射状に延長された複数の第２溝を形成するステップとを含み、この時、前記第２溝の深さを、前記第１溝の深さと同一であるか、またはより深く形成する。
−研磨層の製造−
【００６４】
前記ステップ（１）では研磨層を製造する。
前記研磨層は、ウレタン系プレポリマー、硬化剤、発泡剤、およびその他の添加剤を含む組成物から製造されたウレタン系ポリマーを含むことができる。
【００６５】
プレポリマーとは、通常、最終製品を成形しやすいように重合度を中間段階で中止させた比較的低い分子量を有するポリマーのことを意味する。
【００６６】
プレポリマーは、それ自体で、または他の重合性化合物と反応させた後、成形することができる。具体的に、前記ウレタン系プレポリマーは、イソシアネート化合物とポリオールとを反応させて製造されたものであり、未反応イソシアネート（ＮＣＯ）基を含むことができる。前記イソシアネート化合物およびポリオール化合物は、ウレタン系ポリマーの製造に使用可能なものであれば、特に制限しない。
【００６７】
前記硬化剤は、アミン化合物およびアルコール化合物中の１種以上であり得る。具体的に、前記硬化剤は、芳香族アミン、脂肪族アミン、芳香族アルコール、および脂肪族アルコールからなる群より選択される１つ以上の化合物を含むことができる。
【００６８】
前記発泡剤は、研磨パッドの空隙形成に通常使用されるものであれば、特に制限しない。例えば、前記発泡剤は、中空構造を有する固相発泡剤、揮発性液体を用いた液状発泡剤、および不活性ガスの中から選ばれた１種以上であり得る。
−第１溝および第２溝の形成−
【００６９】
前記ステップ（２）では、前記研磨層の研磨面に、中心を共有する幾何学模様の形状を有する複数の第１溝を形成する。また、前記ステップ（３）では、前記研磨層の研磨面に、中心から外郭まで放射状に延長された複数の第２溝を形成する。
【００７０】
この時、前記第２溝の深さを、前記第１溝の深さと同一であるか、またはより深く形成する。そのために、前記第２溝を前記第１溝よりも後に形成する必要があり、もし第２溝を先に形成すると、工程上、第１溝より深く形成することが煩わしく難しくなり得る。
【００７１】
その外、前記第１溝および前記第２溝の深さ、幅、間隔などの具体的な構成は、前述の研磨パッドにおける例示と同様である。
【００７２】
前記第１溝および第２溝の形成は、前記研磨面の一部を切削および除去することによって行われる。例えば、前記切削は、チップ（ｔｉｐ）を用いて行うことができる。図３ａおよび３ｂを参照すると、前記研磨層１００の研磨面１０１が、チップ４００によって切削され溝が形成され得る。具体的に、前記チップを前記研磨層の研磨面に当接するように固定した後、前記研磨層を含む研磨パッドを所望の方向に移動させ、前記研磨層表面の一部を除去して溝を形成することができる。前記第１溝および第２溝の形成は、前記切削により前記研磨面に垂直な内側面および前記研磨面に平行な底面を形成することを含むことができる。
−丸面取り加工−
【００７３】
また、前記研磨パッドの製造方法は、前記第１溝および前記第２溝形成の後に、前記研磨面と前記内側面とが交わる角を丸面取り加工するステップをさらに含むことができる。
【００７４】
前記丸面取り加工は、前記研磨面と前記溝の内側面とが交わる角を一部除去することによって形成され得る。
前記丸面取り加工はグラインダーまたはチョークを使用して行うことができる。
【００７５】
具体的に、前記丸面取り加工は、前記研磨面と前記溝の内側面とが交わる角を一部除去して、曲率半径が０．１ｍｍ〜５ｍｍ、０．１ｍｍ〜２ｍｍ、または０．３ｍｍ〜１．５ｍｍになるように行われる。曲率半径が前記範囲内の場合、ＣＭＰ工程中、ウェーハの表面におけるスクラッチなどの欠陥の発生が効果的に防止され得る。
【００７６】
図４ａおよび４ｂを参照すると、前記丸面取り加工はグラインダー５００を使用して行うことができる。また、前記グラインダー５００は、研削面５１０を含むことができる。
【００７７】
すなわち、前記研磨面と前記溝の内側面とが交わる角を、前記グラインダーの研削面５１０によって曲面に加工することができる。
【００７８】
また、前記グラインダー５００は、図４ｂに示された矢印の方向に回転しながら、前記溝の内側面と前記研磨面とが交わる角を丸面取り加工することができる。この時、前記グラインダー５００の回転速度は、１０００ｒｐｍ〜５００００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ〜３５０００ｒｐｍ、または５０００ｒｐｍ〜２００００ｒｐｍであり得る。
【００７９】
前記溝形成工程と、前記丸面取り加工工程とは、連続的に行うことができる。一例として、前記溝を形成するためのチップと、前記丸面取り加工のためのグラインダーまたはチョークが隣接して位置し、研磨面上に溝形成と丸面取り加工とを連続的に行うことができる。
（実施例）
【００８０】
以下、実施例により詳細に説明するが、これらの実施例の範囲で限定されるものではない。
＜実施例および比較例：研磨パッドの製造＞
−ステップ１：研磨層の製造−
【００８１】
プレポリマー、硬化剤、不活性ガス、および反応剤をそれぞれ供給するためのタンク、および投入ラインが備えられているキャスティング装置を準備した。プレポリマータンクにＮＣＯ末端のウレタン系プレポリマー（ＮＣＯ８．０％、製品名ＰＵＧＬ−４５０Ｄ、ＳＫＣ社）を充填し、硬化剤タンクにビス（４−アミノ−３−クロロフェニル）メタン（イシハラ社）を充填し、不活性ガスタンクにアルゴンガスを充填し、反応調整剤タンクに３級アミン系反応促進剤（製品名Ａ１、Ａｉｒｐｒｏｄｕｃｔ社）を充填した。それぞれの投入ラインを介してプレポリマー、硬化剤、不活性ガスおよび反応調整剤を、ミキシングヘッドに一定の速度で投入しながら撹拌した。この時、プレポリマーと硬化剤は、反応器の当量を合わせながら、合計投入量を１０ｋｇ／分に維持して投入した。また、反応調整剤は、プレポリマーと硬化剤との合計投入量対比０．５％（重量）の量で一定に投入した。また、不活性ガスは、プレポリマーと硬化剤との合計投入量対比２０％（体積）の量で一定に投入した。撹拌された原料をモールド（１０００ｍｍ×１０００ｍｍ×３ｍｍ）に吐出し、反応を終了して固相ケーキ状の成形体を得た。その後、前記成形体の上端および下端をそれぞれ０．５ｍｍの厚さ分ずつ切削して厚さ２ｍｍの研磨層を得た。
−ステップ２：溝の形成−
【００８２】
チップ（ｔｉｐ）を用いて、前記研磨層の研磨面に、下記表１に示すような第１溝（同心円状溝）および第２溝（放射状溝）をそれぞれ形成した。この時、第１溝を先に形成してから第２溝を形成した。具体的に、前記第１溝および第２溝は、前記チップを前記研磨層の研磨面に当接するように固定させた後、前記研磨層を含む研磨パッドを回転または移動させ、前記研磨層表面の一部が除去されることにより溝形状に製造された。
一方、比較のために比較例１では、第２溝を形成しなかった。
【００８３】
【表１】
2019217627.tif 000003
−ステップ３：支持層の貼り合せ−
【００８４】
支持層として、多孔質パッド（厚さ１．１ｍｍ、製品名ＮＤ−５４００Ｈ、ＰＴＳ社）を、横１０００ｍｍおよび縦１０００ｍｍに切断して準備した。前記支持層を、前記製造した研磨層とホットメルトフィルム（平均厚さ４０μｍ、屈折率１．５、製品名ＴＦ−００、ＳＫＣ社）とを用いて、１２０℃において１．５ｍｍギャップ（ｇａｐ）でラミネーション融着して研磨パッドを製造した。
＜試験例＞
【００８５】
前記実施例および比較例から得られた研磨パッドを下記の項目について試験を行い、その結果を表２に示した。
【００８６】
（１）残渣（ｄｅｂｒｉｓ）排出速度
研磨パッドを用いて化学的機械的平坦化（ＣＭＰ）工程を１時間行いつつ、ＣＭＰ装置から排出される廃水をろ過して固相の残渣を収集した。この時、収集される残渣を１０分間隔で分離した後、乾燥して重量を測定した。下記の式に基づいて残渣の排出速度を算出した。
残渣排出速度（ｍｇ／ｈｒ）＝各１０分単位で収集された乾燥残渣の重量×６
【００８７】
（２）研磨率（removal rate，Å／秒）
直径３００ｍｍのシリコンウェーハに、化学気相蒸着（ＣＶＤ）工程によって酸化ケイ素を蒸着した。ＣＭＰ装置に研磨パッドを貼り付けて、シリコンウェーハの酸化ケイ素層が研磨パッドの研磨面を向くように設置した。研磨パッド上にか焼セリアスラリーを２５０ｍＬ／分の速度で供給しながら、４．０ｐｓｉの荷重および１５０ｒｐｍの速度で６０秒間酸化ケイ素膜を研磨した。研磨後のシリコンウェーハをキャリアから外して、スピンドライヤー（spin dryer）に装着し、蒸留水で洗浄した後、窒素により１５秒間乾燥した。乾燥されたシリコンウェーハについて光干渉式膜厚測定装置（ＳＩ−Ｆ８０Ｒ、Ｋｙｅｎｃｅ社）を使用して、研磨前後の膜厚変化を測定した。
【００８８】
その後、下記式により研磨率を計算した。
研磨率（Å／秒）＝研磨前後の膜厚変化（Å）／研磨時間（秒）
【００８９】
（３）ウェーハの欠陥（defect）
研磨パッドを用いてシリコンウェーハを研磨した後、ウェーハ検査装置（ＡＩＴ  ＸＰ＋、threshold１５０、die filter threshold２８０、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社）を用いて、研磨前後のシリコンウェーハの表面を観察し、研磨によってウェーハに発生したスクラッチ数を測定した。
【００９０】
【表２】
2019217627.tif 000004
【００９１】
前記表２から分かるように、実施例１〜５の研磨パッドは、残渣の排出速度、研磨率および欠陥の面において、いずれも優れていると評価されたことに対し、比較例１の研磨パッドは、残渣排出速度が低く欠陥が多く観察され、低調であった。これは、実施例１〜５の研磨パッドが、第１溝（同心円状溝）とともに、これと深さが同一であるか、またはより深い第２溝（放射状溝）を備えることにより、ＣＭＰ工程中の残渣を速やかに排出して、ウェーハと研磨パッドとの間に発生し得るスクラッチを減らしたからである。
【００９２】
特に、実施例２〜５の研磨パッドの場合、残渣排出速度および欠陥の面においてさらに優れているが、これは第２溝が第１溝よりさらに深く形成され、ＣＭＰ工程中の残渣を排出するのに、より効率的であるからである。また、中でも、実施例２〜４の研磨パッドの場合には、研磨率の面でも優れているが、これは第１溝の幅と第２溝の幅が制御され、研磨性能を達成することができる研磨面積を十分に確保したからである。
【符号の説明】
【００９３】
１００：研磨層
１０１：研磨面
１１０：第１溝
１１１、１２１：内側面
１１２、１２２：底面
１２０：第２溝
１３０：曲面部
１３１：第１曲面部
１３２：第２曲面部
１３３：第３曲面部
２００：支持層
３００：接着層
４００：チップ
５００：グラインダー
５１０：研削面
Ａ：拡大領域
ｈ１：第１溝の深さ
ｈ２：第２溝の深さ、
ｗ１：第１溝の幅
ｗ２：第２溝の幅、
ｔ：研磨層の厚さ
ｐ：第１溝のピッチ間隔
Ａ１−Ａ１’、Ａ２−Ａ２’、Ｂ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’、Ｄ−Ｄ’：切断線
【図１】
2019217627.tif 000005
【図２ａ】
2019217627.tif 000006
【図２ｂ】
2019217627.tif 000007
【図３ａ】
2019217627.tif 000008
【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【外国語明細書】
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