(57)【要約】      （修正有）【課題】ガラス、半導体、誘電／金属複合体及び集積回路等に平坦面を形成するのに使用される研磨用材料のスライスにおいて、研磨されたウエハの面内均一性の低下を改善する方法を提供せんとするものである。【解決手段】本研磨パッドは、研磨層２を有する円形の研磨パッドであって、研磨パッド直径の３〜３０％の直径で、かつ研磨パッドと同心円である円型の、切れ込み１および／または穴を研磨層に持つことを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨層を有する円形の研磨パッドであって、研磨パッド直径の３〜３０％の直径で、かつ研磨パッドと同心円である円型の、切れ込みおよび／または穴を研磨層に持つことを特徴とする研磨パッド。
【請求項２】
パッドの研磨層がポリウレタンであることを特徴とする、請求項１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、半導体、誘電／金属複合体及び集積回路等において平坦面を形成するのに使用される研磨パッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体メモリに代表される大規模集積回路（ＬＳＩ）は、年々集積化が進んでおり、それに伴い大規模集積回路の製造技術も高密度化が進んでいる。さらに、この高密度化に伴い、半導体デバイス製造箇所の積層数も増加している。その積層数の増加により、従来は問題とならなかった積層にすることによって生ずる半導体ウェハ主面の凹凸が問題となっている。その結果、例えば積層することによって生じる凹凸に起因する露光時の焦点深度不足を補う目的で、あるいはスルーホール部の平坦化による配線密度を向上させる目的で、化学機械研磨技術を用いた半導体ウェハの平坦化が検討されている（非特許文献１参照）ことが知られている。
【０００３】
一般に化学機械研磨装置は、被処理物である半導体ウェハを保持する研磨ヘッド、被処理物の研磨処理をおこなうための研磨パッド、前記研磨パッドを保持する研磨定盤から構成されている。そして、半導体ウェハの研磨処理は研磨剤と薬液からなるスラリーを用いて、半導体ウェハと研磨パッドを相対運動させることにより、半導体ウェハ表面の層の突出した部分が除去されてウェハ表面の層を滑らかにするものである。半導体ウェハと研磨パッドの相対速度及び荷重にほぼ比例している。そのため、半導体ウェハの各部分を均一に研磨加工するためには、半導体ウェハにかかる荷重を均一にする必要がある。
【０００４】
半導体ウェハの主面に形成された絶縁層等を研磨加工する場合、現在はショアＡ硬度で９０度以上の発泡ポリウレタンシート（特許文献１、２参照）が使用されている。
【０００５】
通常、このような研磨パッドは粘着テープとの積層体であるが、研磨をしているとテープと研磨層の間に剪断力がかかるため横ズレが発生し、研磨層の中心部分では横ズレの逃げ場がなく褶曲による凹凸が生じるため、研磨されたウエハの面内均一性の低下という問題があった。
【非特許文献１】日経マイクロデバイス、１９９４年、７月号、５０〜５７頁
【特許文献１】特表平８−５００６２２号公報
【特許文献２】国際公開第００／１２２６２号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、ガラス、半導体、誘電／金属複合体及び集積回路等に平坦面を形成するのに使用される研磨パッド用において、研磨されたウエハの面内均一性の低下を改善する方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の研磨パッドは、研磨層を有する円形の研磨パッドであって、研磨パッド直径の３〜３０％の直径で、かつ研磨パッドと同心円である円型の、切れ込みおよび／または穴を研磨層に持つことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、ガラス、半導体、誘電／金属複合体及び集積回路等に平坦面を形成するのに使用される研磨パッドを用いて研磨することで、研磨されたウエハの面内均一性の低下を改善する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の研磨パッドは円形であって、研磨層を有する。円形とは真円である必要はない。
【００１０】
本発明の切れ込みとは、図１に示すように、研磨パッドの研磨層を２つ以上に分断する切れ目のことである。研磨層の中心部を分断することで、研磨層中心部の凹凸を抑制できる。切れ込みの形状は、本発明の主旨を損なわなければ特に制約はないが、好ましくは円型である。
【００１１】
本発明の穴とは、図２に示すように、研磨パッドの研磨層の開口部のことである。研磨層の中心部を取り除くことで、研磨層中心部の凹凸が発生しなくなる。穴の形状は、本発明の主旨を損なわなければ特に制約はないが、好ましくは円型の方がより効果が発現しやすい。
【００１２】
本発明の円型の切れ込みおよび穴の直径は、研磨パッド直径の３〜３０％である。３０％より大きい場合は効果が発現しにくい。また３％未満の場合も効果が発現しにくい。５％以上が好ましく、２０％以下が好ましい。１５％以下がより好ましい。
【００１３】
本発明の研磨パッド用材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ネオプレン（登録商標）ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムおよびこれらを主成分とした樹脂等が挙げられるが、高い研磨特性を達成するためにこれらの材料は発泡体であることが望ましい。特に研磨層に使用する材料については独立気泡を有する発泡体であることが必要である。このような樹脂においても、独立気泡径が比較的容易にコントロールできる点でポリウレタンを主成分とする素材材料がより好ましい。
【００１４】
本発明の発泡倍率とは、発泡体を無発泡にした場合の真比重を発泡後の見かけ比重で割った値のことであり、好ましくは１．１以上１００以下であり、より好ましくは１．２以上１０未満である。発泡倍率が１．１未満では硬すぎてスライスができなくなる場合がある。また発泡倍率が１００より大きくなると研磨パッドとしての特性が損なわれる場合がある。
【００１５】
本発明でいうポリウレタンとは、ポリイソシアネートの重付加反応または重合反応に基づき合成される高分子である。ポリイソシアネートの対称として用いられる化合物は、含活性水素化合物、すなわち、二つ以上のポリヒドロキシ基、あるいはアミノ基含有化合物である。
【００１６】
ポリイソシアネートとして、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなど挙げることができるがこれに限定されるものではない。
【００１７】
ポリヒドロキシ基含有化合物としてはポリオールが代表的であり、ポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、エポキシ樹脂変性ポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、シリコーンポリオール等が挙げられる。硬度，気泡径および発泡倍率によって、ポリイソシアネートとポリオール、および触媒、発泡剤、整泡剤の組み合わせや最適量を決めることが好ましい。
【００１８】
かかるポリウレタン中への独立気泡の形成方法としては、ポリウレタン製造時における樹脂中への各種発泡剤の配合による化学発泡法が一般的であるが、機械的な撹拌により樹脂を発泡させたのち硬化させる方法も好ましく使用することができる。
【００１９】
本発明の研磨層を貼り合わせる手段として、一般的な両面テープや各種接着剤を使用することができる。
【００２０】
本発明の研磨パッドは、研磨層の下層にクッション層を貼り合わせた積層パッドとしても良い。クッション層としては、不織布や、ポリウレタンやポリエチレンなどの発泡フォーム、各種無発泡のゴムシートなどが用いられる。
【００２１】
本発明の切れ込みを入れる方法は特に限定されないが、クッション層との積層パッドの場合は、例えば研磨層だけに切れ込みを入れることのできる打ち抜き刃を使用したり、あるいは、ルーター刃で研磨層だけを加工する方法が挙げられる。クッション層の一部に切れ込みが入っても構わない。
【００２２】
本発明の穴を加工する方法は、特に限定されないが、例えばあらかじめ穴加工をした研磨層を公知の方法でテープやクッション層に貼り合わせれば良い。クッション層に穴が設けられても構わない。
【００２３】
本発明の研磨パッド用は、ガラス、半導体、誘電／金属複合体及び集積回路等に平坦面を形成するのに好適に使用される。
【実施例】
【００２４】
研磨層にマイクロビーズを使用した硬質発泡ポリウレタン（Ｄ硬度６２、密度０．８０ｇ／ｃｍ３）を、クッション層に１．３ｍｍ厚みの軟質発泡ポリウレタンシート（Ａ硬度３９、密度０．５６ｇ／ｃｍ３）を用意した。
【００２５】
実施例１
研磨層とクッション層を両面テープを用いてラミネートした後、さらに裏面テープをラミネートしてから、５０８ｍｍの直径の研磨パッドを作成した。パッドの中心に合わせて直径７０ｍｍの打ち抜き刃で研磨層のみに切れ込みを入れたパッドを作成した。切れ込みの径が直径の１４％であった。
【００２６】
得られた研磨パッドを用いてＣＭＰ研磨を行ったところ、平坦化特性および面内均一性に優れ、良好な結果を得ることができた。また、ウエハの研磨を１００枚行ったが特に平坦化特性および面内均一性の低下は見られなかった。
【００２７】
実施例２
研磨層とクッション層を両面テープを用いてラミネートした後、さらに裏面テープをラミネートしてから、５０８ｍｍの直径の研磨パッドを作成した。パッドの中心に合わせて直径５０ｍｍの打ち抜き刃で研磨層とクッション層を打ち抜き、穴の開いた研磨パッドを作成した。穴の径が直径の１０％であった。
【００２８】
得られた研磨パッドを用いてＣＭＰ研磨を行ったところ、平坦化特性および面内均一性に優れ、良好な結果を得ることができた。また、ウエハの研磨を１００枚行ったが特に平坦化特性および面内均一性の低下は見られなかった。
【００２９】
実施例３
研磨層に直径４０ｍｍの穴を打ち抜いた後、クッション層と裏面テープを貼り合わせた。次いで穴の中心に合わせて７７５ｍｍの直径の研磨パッドを作成した。穴の径が直径の５％であった。
【００３０】
得られた研磨パッドを用いてＣＭＰ研磨を行ったところ、平坦化特性および面内均一性に優れ、良好な結果を得ることができた。また、ウエハの研磨を１００枚行ったが特に平坦化特性および面内均一性の低下は見られなかった。
【００３１】
比較例１
研磨層とクッション層を貼り合わせて５０８ｍｍの直径の研磨パッドとした。研磨パッドには本発明の切れ込みも穴の加工もしていない。得られた研磨パッドを用いてＣＭＰ研磨を行ったところ、パッド中央部に歪みが生じるとともに徐々に盛り上がるとともに平坦化特性および面内均一性が段々悪くなり、研磨枚数が１００枚を越えると平坦化特性と面内均一性が低下した。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の切れ込みを説明する図である。
【図２】本発明の穴を説明する図である。
【符号の説明】
【００３３】
１：円型の切れ込み
２：研磨層
３：両面テープ
４：クッション層
５：裏面テープ
６：グルーブ
７：円形の穴
【図１】
2008229807.tif 000003
【図２】
2008229807.tif 000004