(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体ウエハの研磨において、研磨性能を低下させることなく、終点検出用光を透過させることができる研磨複層体を提供する。【解決手段】研磨複層体は、研磨面を有する研磨基体１１および該研磨基体１１に融着している透光性部材１２からなり、該透光性部材１２は非水溶性マトリックス材と、該非水溶性マトリックス材中に分散されている水溶性物質からなり、透光性部材１２における水溶性物質の含有量は非水溶性マトリックス材と水溶性粒子との合計を１００体積％とした場合に２〜３体積％であり、そして透光性部材１２の透光性が透光性部材の厚さを２ｍｍとした場合に波長１００〜３，０００ｎｍのいずれかの波長における透過率として３０〜５０％である研磨パッドと、上記研磨パッドの裏面上に積層される支持層８１とを備え、そして積層方向に透光性を有する。【選択図】図２３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨面を有する研磨基体および該研磨基体に融着している透光性部材からなり、該透光性部材は非水溶性マトリックス材と、該非水溶性マトリックス材中に分散されている水溶性物質からなり、透光性部材における水溶性物質の含有量は非水溶性マトリックス材と水溶性粒子との合計を１００体積％とした場合に２〜３体積％であり、そして透光性部材の透光性が透光性部材の厚さを２ｍｍとした場合に波長１００〜３，０００ｎｍのいずれかの波長における透過率として３０〜５０％である研磨パッドと、
上記研磨パッドの裏面上に積層される支持層とを備え、そして
積層方向に透光性を有することを特徴とする、研磨複層体。
【請求項２】
上記非水溶性マトリックス材の少なくとも一部は架橋重合体である請求項１に記載の研磨複層体。
【請求項３】
上記架橋重合体は、架橋された１，２−ポリブタジエンである請求項２に記載の研磨複層体。
【請求項４】
上記透光性部材は研磨基体の研磨面に垂直方向に薄肉化されている請求項１乃至３のいずれかに記載の研磨複層体。
【請求項５】
上記透光性部材の材料と上記研磨基体の材料が種類および／または組成割合が異なる請求項１乃至４のいずれかに記載の研磨複層体。
【請求項６】
上記研磨複層体の支持層の裏面上に形成され且つ研磨装置に固定するための固定用層を備えた請求項１乃至５のいずれかに記載の研磨複層体。
【請求項７】
半導体ウエハを研磨する方法であって、請求項１乃至６のいずれかに記載の研磨複層体を用いそして半導体ウエハの研磨終点を該研磨複層体の透光性部材を通して光学式終点検出装置により検出する、ことを特徴とする半導体ウエハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨複層体および半導体ウエハの研磨方法に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、研磨性能を低下させることなく、光を透過させることができる研磨複層体および半導体ウエハの研磨方法に関する。
【０００３】
本発明は、光学式終点検出装置を用いた半導体ウエハの研磨等に利用される。
【背景技術】
【０００４】
半導体ウエハの研磨において、研磨の目的が達成され、その研磨を終了する研磨終点の決定は経験的に得られた時間を基準として行うことができる。しかし、被研磨面を構成する材質は様々であり、これらによって研磨時間は全て異なる。また、被研磨面を構成する材質は今後様々に変化することも考えられる。さらに、研磨に使用するスラリーや研磨装置においても同様である。このため様々に異なる研磨において各々からすべて経験的に研磨時間を得ることは非常に効率が悪い。これに対して、近年、被研磨面の状態を直接観測できる光学的な方法を用いた光学式終点検出装置および方法に関して研究が進められている（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
この光学式終点検出装置および方法では、一般に、終点検出用の光が透過できる硬質で均一な樹脂からなり、スラリー物質の吸収、輸送という本質的な能力を持たない窓を研磨パッドに形成し、この窓のみを通して被研磨面を観測している（特許文献３参照）。
【０００６】
しかし、上記の研磨パッドでは窓が本質的にスラリーの保持、排出能力を有さないため、窓を設けることで研磨パッドの研磨性能の低下や不均一化を生ずることが危惧される。また、そのため窓を環状に設ける等して大きくしたり、窓の数を増やすことは困難である。
【特許文献１】特開平９−７９８５号公報
【特許文献２】特開２０００−３２６２２０号公報
【特許文献３】特表平１１−５１２９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記問題を解決するものであり、半導体ウエハの研磨において、研磨性能を低下させることなく、終点検出用光を透過させることができる研磨複層体および半導体ウエハの研磨方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、光学式終点検出装置を用いた研磨に使用される研磨パッドについて検討したところ、従来のように、本質的にスラリーの保持、排出能力を有しない硬質均一な樹脂からなる窓でなくても、透光性を有する透光性部材を窓として用いれば十分な透光性を確保でき、さらには、研磨終点の検出が可能であることを見出した。また、窓を構成するマトリックス材中に水溶性物質を分散・含有させることで研磨時にはスラリーの保持、排出能力を有するものとすることができることを見出した。さらに、研磨基体と透光性部材とを融着して固定化すると研磨面からスラリーがリークすることがないことを見出し、本発明に至った。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第１に、
研磨面を有する研磨基体および該研磨基体に融着している透光性部材からなり、該透光性部材は非水溶性マトリックス材と、該非水溶性マトリックス材中に分散されている水溶性物質からなり、透光性部材における水溶性物質の含有量は非水溶性マトリックス材と水溶性粒子との合計を１００体積％とした場合に２〜３体積％であり、そして透光性部材の透光性が透光性部材の厚さを２ｍｍとした場合に波長１００〜３，０００ｎｍのいずれかの波長における透過率として３０〜５０％である研磨パッドと、
上記研磨パッドの裏面上に積層される支持層とを備え、そして
積層方向に透光性を有する研磨複層体によって達成される。
【００１１】
上記非水溶性マトリックス材の少なくとも一部は架橋重合体であることが好ましい。
【００１２】
上記架橋重合体は、架橋された１，２−ポリブタジエンであることが好ましい。
【００１３】
上記透光性部材は、研磨基体の研磨面に垂直方向に薄肉化されていることが好ましい。
【００１４】
上記透光性部材の材料と上記研磨基体の材料とは、その種類および／または組成割合が異なるものであることが好ましい。
【００１５】
上記研磨複層体は、支持層の裏面上に形成され且つ研磨装置に固定するための固定用層を備えたものであることが好ましい。
【００１６】
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第２に、
半導体ウエハを研磨する方法であって、上記の研磨複層体を用いそして半導体ウエハの研磨終点を該研磨複層体の透光性部材を通して光学式終点検出装置により検出することを特徴とする、半導体ウエハの研磨方法によって達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１８】
研磨パッド
本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドは、研磨基体と透光性部材とを備える。
【００１９】
研磨基体
研磨基体は、その表面にスラリーを保持し、さらには、研磨屑を一時的に滞留させることができるものである。この研磨基体の透光性の有無は問わない。また、その平面形状は特に限定されず、例えば、円形や多角形（四角形等）とすることができる。また、その大きさも特に限定されない。
【００２０】
この研磨基体の表面には、上記のようにスラリーを研磨時に保持し、研磨屑を一時的に滞留することができることが好ましい。このため、微細な孔（以下、「空孔」という）、溝およびドレッシングにより形成する毛羽立ち等のうちの少なくとも１種を備えることができる。また、これらは予め形成されていてもよく、研磨時に形成されてもよい。即ち、例えば、（１）研磨基体は、非水溶性マトリックス材とこの非水溶性マトリックス材中に分散された水溶性物質を有するもの、（２）非水溶性マトリックス材とこの非水溶性マトリックス材中に分散された空孔を有するもの（発泡体）、および、（３）非水溶性マトリックスのみからなり（非発泡体）、ドレッシングにより毛羽立ちを生じるもの等を挙げることができる。
【００２１】
上記（１）〜（３）における非水溶性マトリックスを構成する材料は特に限定されず、種々の材料からなることができる。特に所定の形状および性状への成形が容易であり、適度な弾力性を付与できること等から有機材料が好ましい。この有機材料としては、後述する研磨基体を構成するマトリックス材として適用される種々の材料であることができる。
【００２２】
この研磨基体を構成する材料の種類は透光性部材を構成する材料の種類と同一であっても異なっていてもよいが、材料の種類が異なっているものや、構成材料の種類は同じであっても組成割合が異なるものが好ましく用いられる。
【００２３】
但し、研磨時に透光性部材が突出したりくぼんだりするのを防止するために、耐摩耗性は極端に異ならない方が好ましい。
【００２４】
上記「非水溶性マトリックス材」（以下、単に「マトリックス材」ともいう）としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマーおよびゴム等を単独または組み合わせて用いることが好ましい。
【００２５】
上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂｛（メタ）アクリレート樹脂等｝、ビニルエステル樹脂（アクリル樹脂を除く）、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等を挙げることができる。
【００２６】
上記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン−ウレア樹脂およびウレア樹脂、ケイ素樹脂等を挙げることができる。
【００２７】
このようなエラストマーとしては、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、その水素添加ブロック共重合体（ＳＥＢＳ）の如きスチレンエラストマー、ポリオレフィンエラストマー（ＴＰＯ）、熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性ポリエステルエラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリアミドエラストマー（ＴＰＡＥ）、ジエンエラストマー（１，２−ポリブタジエン等）の如き熱可塑性エラストマー、シリコーン樹脂エラストマー、フッ素樹脂エラストマー等を挙げることができる。
【００２８】
ゴムとしては、例えばブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、イソブチレン・イソプレンゴム、アクリルゴム、アクロルニトリル・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。
【００２９】
マトリックス材は架橋重合体であるかまたは非架橋重合体であることができる。好ましくは、マトリックス材の少なくとも一部が架橋重合体であることが好ましい。例えばマトリックス材が２種以上の材料の混合物からなり、その少なくとも１種の少なくとも１部が架橋重合体である場合、および、マトリックス材が１種の材料からなり、その少なくとも１部が架橋重合体である場合が挙げられる。
【００３０】
マトリックス材の少なくとも一部が架橋構造を有することによりマトリックス材に弾性回復力を付与することができる。従って、研磨時に研磨パッドにかかるずり応力による変位を小さく抑えることができ、研磨時およびドレッシング時にマトリックス材が過度に引き延ばされ塑性変形により空孔が埋まることを防止できる。また、研磨パッド表面が過度に毛羽立つことも防止できる。このため、研磨時のスラリーの保持性が良く、ドレッシングによるスラリーの保持性の回復も容易であり、さらには、スクラッチの発生も防止できる。
【００３１】
上記のような架橋重合体としては、前記した熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマーおよびゴムの中でも、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂（ポリアクリル樹脂を除く）の如き樹脂や、ジエン系エラストマー（１，２−ポリブタジエン）、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリルゴム、アクリロニトリル−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、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレンーイソプレンゴム等を架橋反応させた重合体や、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン等を架橋剤、紫外線または電子線等の照射により架橋させた重合体等を挙げることができる。その他、イオノマー等を用いることもできる。
【００３２】
これらのマトリックス材は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３３】
さらに、マトリックス材としては、スラリーとの親和性を高めるために、例えば酸無水物基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基およびアミノ基の如き親水性官能基の少なくとも１種により変性されている重合体を用いることができる。
【００３４】
そのようなマトリックス材の例としては、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、末端ヒドロキシルポリブタジエンおよび末端カルボキシルポリブタジエンの如き重合体、および上記官能基を有する単量体を使用して得られた重合体および共重合体が挙げられる。特に末端ヒドロキシルポリブタジエンおよび末端カルボキシルポリブタジエンが好ましい。これらは、１種単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３５】
さらに、上記に示した官能基を有する重合体と、前記に示した官能基を有しない重合体との混合物とすることができる。
【００３６】
ここで「変性」とは、例えば、（ａ）重合体を、酸無水物基を有する単量体と過酸化物（過酸化水素、有機過酸化物等の存在下で加熱し、主鎖に酸無水物構造を有さない重合体に酸無水物構造を有する側鎖を付加する方法、（ｂ）重合体を、分子内に少なくとも２つの酸無水物構造を有する化合物および／または分子内に酸無水物構造とカルボキシル基を有する化合物並びに触媒、例えば酸、アルカリまたは金属触媒の存在下で加熱し、主鎖に酸無水物構造を有さない重合体に酸無水物構造を有する側鎖を付加する方法等によって得ることができる。
【００３７】
ここで、方法（ａ）に用いる酸無水物構造を有する単量体としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸等を挙げることができる。
【００３８】
方法（ｂ）に用いる分子内に少なくとも２つの酸無水物構造を有する化合物としては、例えば無水ピロメリット酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等；
分子内に酸無水物構造とカルボキシル基を有する化合物としては、例えば無水トリメリット酸等をそれぞれ挙げることができる。
【００３９】
上記研磨基体を構成する部材は、さらに水溶性物質を含有することができる。
【００４０】
この水溶性物資は水と接触することによりマトリックス材表面から遊離して、スラリーによる研磨を行う場合のスラリーを保持するための空孔（ポア）を形成できるものをいう。水溶性物質が研磨パッドから遊離した後にできるこの空孔の平均孔径、即ち脱離する前のマトリックス中に含まれるこの水溶性物質の大きさの平均径は、０．１〜５００μｍとすることができ、好ましくは０．５〜１００μｍ、より好ましくは５〜５０μｍである。
【００４１】
水溶性物質には、例えば水溶性高分子等のような、水に溶解する物質の他、吸水性樹脂等のような、水との接触により膨潤（ゲル化）することにより遊離することができるものを含むものとする。この水溶性物質は、主成分としてこの水とメタノール等が混合された媒体によって溶解または膨潤するものであってもよい。また、この水溶性物質は、通常マトリックス材中に分散されている。
【００４２】
水溶性物質は、固体状物であることが多いが液状物であってもよい。固体状物は、通常、粒子が用いられることが多いが、繊維状物例えばウィスカ状、他の線状物等、テトラポッド状物等の異形形状物等とすることもできる。水溶性物質の形状は粒子状であることが好ましく、加熱混練温度においても形状を保持する固体の粒子状であることがさらに好ましい。
【００４３】
この水溶性粒子の平均粒径は０．１〜５００μｍとすることができ、好ましくは０．５〜１００μｍ、より好ましくは５〜５０μｍである。この平均粒径が０．１μｍ未満の場合は、形成される空孔が小さく、砥粒を十分に保持できる研磨パッドが得られないことがある。一方、これが５００μｍを超える場合は、得られる研磨パッドの機械的強度が低下してしまうことがある。なお、この平均粒径はマトリックス中における水溶性物質の最大長さの平均値であるものとする。
【００４４】
また、この水溶性物質の材料は、有機系でも無機系でもよい。このうち、有機系のものが好ましい。
【００４５】
有機系水溶性物質としては、例えばデキストリン、シクロデキストリン、マンニット、糖類例えば乳糖等、セルロース類例えばヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース等、でんぷん、タンパク質、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルスルホン酸、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキサイド、水溶性の感光性樹脂、スルホン化ポリイソプレン等を挙げることができる。これらは１種類で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００４６】
無機系水溶性物質としては、例えば酢酸カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、臭化カリウム、リン酸カリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウムおよび硝酸カルシウム等を挙げることができる。これらは１種類で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００４７】
さらに、液状の水溶性物質の場合、その種類は特に限定されないが、使用時にスラリーへの溶出等により研磨性能に悪影響を与えないものが好ましい。ここで、液状の水溶性物質とは、その物質自身が液状のものおよび常温では液体ではなく固体であるが水に溶解して水溶液となるものも含む意味で用いられる。この例としては、有機酸例えば、ギ酸、酢酸、酒石酸水溶液、コハク酸水溶液、マロン酸水溶液等および酸化剤、例えば過酸化水素溶液、過酢酸水溶液、硝酸等が挙げられる。
【００４８】
非水溶性マトリックス材中に水溶性物質が含有される場合、そのマトリックス材全体に水溶性物質が分散される。そして、この水溶性物質が含有されたマトリックスを用いた研磨パッドには、水と接触してその最表層に存在する水溶性物質が溶出することにより空孔が形成される。この空孔はスラリーを保持し、研磨屑を一時的に滞留させる機能を有する。水溶性物質は、研磨パッド中において水系分散体であるスラリーと接触することにより溶解または膨潤し、マトリックス材から離脱する。
【００４９】
また、水溶性物質は、研磨パッド内において表層に露出した場合にのみ水に溶解または膨潤し、研磨パッド内部では吸湿したり、膨潤しないことが好ましい。このため、水溶性物質はその外表面の少なくとも一部上に吸湿を抑制する外殻を備えることが好ましい。この外殻は水溶性物質に物理的に吸着していても、水溶性物質と化学結合していても、さらにはこの両方により水溶性物質に接していてもよい。このような外殻を形成する材料としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリシリケート等を挙げることができる。なお、この外殻は水溶性物質の一部のみに形成されていても十分に上記効果を発揮することができる。
【００５０】
この水溶性物質は、空孔を形成する機能以外にも、研磨パッド中においては、研磨パッドの押し込み硬さを大きくする機能例えば、ショアーＤ硬さを３５〜１００とする機能も有する。この押し込み硬さが大きいために、研磨パッドの被研磨面に負荷する圧力を大きくすることができる。このため、研磨速度を向上させることができるだけでなく、同時に高い研磨平坦性が得られる。従って、この水溶性物質は、研磨パッドにおいて十分な押し込み硬さを確保できる中実体であることが特に好ましい。
【００５１】
また、この研磨基体において、非水溶性のマトリックス材と水溶性物質との合計を１００体積％とした場合に、水溶性物質の含有量は好ましくは９０体積％以下、より好ましくは８０体積％以下、さらに好ましくは０．１〜８０体積％、よりさらに好ましくは１〜５０体積％、特に好ましくは１〜３０体積％である。９０体積％を超えるとマトリックス材中に含有される水溶性物質が連鎖的に膨潤または溶解することを十分に防止でき難くなる傾向にあり、研磨パッドの硬度および機械的強度を適正な値に保持し難くなる。
【００５２】
上記親水性物質、並びに水溶性物質を製造時にマトリックス材中に分散させる方法は特に限定されない。例えばマトリックス材、親水性物質、水溶性物質、必要に応じてその他の添加剤を混練りして分散体を得る。得られる分散体の形状は特に限定されない。例えば、ペレット、クラム、粉末等の形状で得られる。この混練りにおいては、マトリックス材が加工しやすいように、好ましくは加熱されて混練りされるが、このときの温度において、親水性物質、水溶性物質は固体であることが好ましい。
【００５３】
これらが固体であることにより、マトリックス材と相溶性を有するにかかわらず親水性物質が分散させやすくなるばかりでなく、水溶性物質も前述した好ましい平均粒子径を呈する状態で分散されやすくなる。従って、使用するマトリックス材の加工温度により、親水性物質、並びに水溶性物質の種類を選択することが好ましい。
【００５４】
透光性部材
透光性部材は、研磨パッドの一部に設けられた透光性を有する部位を形成する部材をいう。以下、添付図面を参照しつつ透光性部材について説明する。
【００５５】
この透光性部材の形状は特に限定されない。研磨パッドの研磨面側における透光性部材の平面形状は、例えば円形、楕円形、三角形、四角形、多角形等とすることができる。また、研磨面に垂直方向の断面形状も特に限定されない。研磨面側と非研磨面側を光が行き来することができる形状であれば特に限定されない。例えば、添付図面の図１〜図８に示すような断面形状とすることができる。この透光性部材１２と研磨基体１１は融着して一体化している。
【００５６】
ここで、「融着」とは、接着剤を使用せず、透光性部材若しくは研磨基体の両方または一方の少なくとも接合面を溶融させて接合されている状態をいう。製造に際しては、接合面のみならず、透光性部材の全体を溶融して接合させてもよいし、研磨基体の全体を溶融して接合させてもよい。
【００５７】
具体的な融着方法は特に限定されない。例えば、（１）後述するように透光性部材または研磨基体の一方を金型に保持させ、他方の部材を仕込み融着させるインサート成形方法、（２）透光性部材および研磨基体を所定の形状に作製した後、嵌合させ、接触面を、赤外線溶接、高周波溶接、マイクロ波溶接および超音波溶接等により溶融させて接合させる方法、（３）透光性部材および研磨基体の接合しようとする表面に溶剤を使用して接合させる方法等が挙げられる。
【００５８】
本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドは透光性部材と研磨基体が融着されているため、透光性部材と研磨基体との間に間隙を有さず、そのため、スラリーが研磨パッドの裏面側に漏れ出ることはない。
【００５９】
また、この透光性部材は、図１および３に示されているように、研磨基体よりも薄くさせなくてもよく、図２、図４、図５、図６および図８に示されているように、研磨基体の最大厚さよりも薄くしてもよく、また図７に示されているように、透光性部材の光が透過する一部を透光性部材自身において薄くしてもよい。
【００６０】
透光性部材中に光を透過させた場合、その光の強度は透過する透光性部材の厚さの２乗に比例して減衰する。従って、透光性部材を薄肉化することで、飛躍的に透光性を向上させることができる。例えば、光学式に終点検出を行う研磨に用いる研磨パッドにおいて、この透光性部材が研磨パッドの他部と同じ厚さでは終点の検出に十分な強度の光が得られ難い場合であっても、薄肉化させることにより終点検出に十分な光の強度を確保することを可能とすることもできる。但し、この薄肉化させた透光性部材はその厚さが０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．２ｍｍ以上、４ｍｍ以下；さらに好ましくは０．３ｍｍ以上、３ｍｍ以下であることが好ましい。０．１ｍｍ未満では透光性部材の機械的強度を十分に確保することが困難となる傾向にある。
【００６１】
なお、薄肉化により生じる透光性部材が存在しない部位である凹部、例えば、図２において、透光性部材１２の下に位置する部分や、透光性部材の凹部（例えば図７において、透光性部材１２に上左右が囲われている部分）は、研磨パッドの表裏どちらの側に形成されてもよい。裏面に形成されることで研磨性能に影響なく透光性部材の厚さを薄くすることができる。
【００６２】
この透光性部材の数は特に限定されず、１つであっても、２つ以上であってもよい。また、その配置も特に限定されない。例えば、１つの透光性部材を備える場合には図９および図１０の平面図に示すように配置することができる。さらに、２つ以上の透光性部材を備える場合には図１１の平面図に示すように同心円状に配列することができる。
【００６３】
また、透光性部材が有する透光性は、通常、透光性部材の厚さを２ｍｍとした場合に、波長１００〜３，０００ｎｍの間のいずれかの波長における透過率として３０％以上である。但し、この透過率は必要以上に高い必要はなく、５０％以下であってよい。
【００６４】
光学式終点検出装置を用いた研磨に用いる研磨パッドにおいては、特に終点検出用光としての使用頻度が高い領域である４００〜８００ｎｍにおける透過率が高いことがさらに好ましい。このため波長４００〜８００ｎｍの光に対する透過率が上記の要件を満たすことが好ましい。
【００６５】
この透過率は厚さ２ｍｍの試験片に所定の波長における吸光度が測定できるＵＶ吸光度計等の装置を用いて、各波長における透過率を測定した時の値である。
【００６６】
上記透光性部材を構成する「非水溶性マトリックス材」（以下、単に「マトリックス材」ともいう）としては、透光性を付与できる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマーおよびゴム等を単独または組み合わせて用いることが好ましい。このマトリックス材は、透光性（可視光のみの透過を意味しない）を有すれば、それ自体が透明または半透明である必要はないが、透光性はより高いことが好ましく、さらには透明であることがより好ましい。
【００６７】
透光性を付与できる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマーおよびゴム等は、前述した研磨基体で使用する非水溶性マトリックス材で説明したものと同じものを適用できる。これらのマトリックス材は２種以上を組み合わせて用いることができる。さらに、この非水溶性マトリックス材は、前記研磨基体で詳述したように、官能基を有する重合体と官能基を有さない重合体の混合物でもよい。
【００６８】
これらのマトリックス材は、必要に応じて水溶性物質や、砥粒、水系媒体等との親和性を高めるために、官能基を有する親水性物質を含有させることが好ましい。この親水性物質は前記研磨基体において詳述したものが適用できる。
【００６９】
また、これらの親水性物質は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７０】
また、マトリックス材は架橋重合体であるかまたは非架橋重合体であるかは特に限定されない。マトリックス材の少なくとも一部は架橋重合体であることが好ましい。例えばマトリックス材が２種以上の材料の混合物からなり、その少なくとも１種の少なくとも１部が架橋重合体である場合、および、マトリックス材が１種の材料からなり、その少なくとも１部が架橋重合体である場合が挙げられる。
【００７１】
マトリックス材の少なくとも一部が架橋構造を有することによりマトリックス材に弾性回復力を付与することができる。従って、研磨時に研磨パッドにかかるずり応力による変位を小さく抑えることができ、また研磨時およびドレッシング時にマトリックス材が過度に引き延ばされ塑性変形により空孔が埋まることを防止できる。さらに、研磨パッド表面が過度に毛羽立つことも防止できる。このため、研磨時のスラリーの保持性が良く、ドレッシングによるスラリーの保持性の回復も容易であり、さらには、スクラッチの発生も防止できる。
【００７２】
これらの架橋重合体は、前記研磨基体の説明で既に詳述したものと同じものが適用できる。
【００７３】
これらの架橋重合体の中でも、十分な透光性を付与でき、多くのスラリーに含有される強酸や強アルカリに対して安定であり、さらには、吸水による軟化も少ないことから、架橋された１，２−ポリブタジエンを用いることが特に好ましく、この架橋された１，２−ポリブタジエンをブタジエンゴムやイソプレンゴム等の他のゴムとブレンドして用いることができる。さらには、マトリックス材として１，２−ポリブタジエンを単独で使用することもできる。
【００７４】
このような少なくとも一部が架橋重合体であるマトリックス材では、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じ、マトリックス材からなる試験片を８０℃において破断させた場合に、破断後に残留する伸び（以下、単に「破断残留伸び」という）を１００％以下にできる。即ち、破断した後の試験片の標線間合計距離が破断前の標線間距離の２倍以下であるマトリックス材である。この破断残留伸びは３０％以下さらに好ましくは１０％以下、とりわけ好ましくは５％以下、例えば０％以上であることがより好ましい。破断残留伸びが１００％を超えて大きくなるにつれ、研磨時および面更新時に研磨パッド表面から掻き取られたまたは引き延ばされた微細片が空孔を塞ぎ易くなる傾向にある。
【００７５】
破断残留伸びとは、ＪＩＳ Ｋ ６２５１「加硫ゴムの引張試験方法」に準じて、試験片形状ダンベル状３号形、引張速度５００ｍｍ／分、試験温度８０℃で引張試験において試験片を破断させた場合に、破断して分割された試験片の各々の標線から破断部までの合計距離から、試験前の標線間距離を差し引いた伸びである。試験温度は、実際の研磨において摺動により達する温度が８０℃程度であるため、８０℃である。
【００７６】
「水溶性物質」は、透光性部材中に分散されている。また、前述の様に研磨時に外部から供給される水系媒体との接触により空孔を形成することができる物質である。
【００７７】
この水溶性物質の形状、大きさおよび材料は、前記研磨基体で詳述した水溶性物質と同じものを適用できる。水溶性物質の透光性部材中の含有量は、非水溶性マトリックス材と水溶性粒子との合計を１００体積％とした場合に２〜３体積％である。
【００７８】
また、水溶性物質は、透光性部材の表面に露出したもののみが水に溶解または膨潤し、表出することなく透光性部材内に存在するものは吸湿および膨潤しないことが好ましい。このため、水溶性物質には外表面の少なくとも一部上に吸湿を抑制するエポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミドおよびポリシリケート等から構成される外殻を形成することができる。
【００７９】
この水溶性物質は、空孔を形成する機能以外にも、透光性部材の押し込み硬さを、研磨パッドの他部と整合させる機能を有する。研磨パッドは、研磨時に付加する圧力を大きくし、研磨速度を向上させ、高い平坦性を得るためにショアーＤ硬度を研磨パッドの全体において３５〜１００とすることが好ましい。しかし、所望のショアーＤ硬度をマトリックス材の材質からのみ得ることは困難であることも多く、このような場合は、水溶性物質を含有させることで空孔を形成する以外にショアーＤ硬度を研磨パッドの他部と同程度に向上させることが可能となる。このような理由から水溶性物質は、研磨パッド内において十分な押し込み硬さを確保できる中実体であることが好ましい。
【００８０】
前記親水性部分および水溶性物質を製造時にマトリックス材中に分散させる方法は、前記研磨基体で述べた方法と同じ方法が適用できる。
【００８１】
また、マトリックス材および水溶性物質以外にも、製造時に必要に応じて添加されるマトリックス材と水溶性物質との親和性並びに分散性を向上させるための相溶化剤例えば酸無水物基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、オキサゾリン基またはアミノ基等により変性された重合体、ブロック共重合体およびランダム共重合体等、種々のノニオン系界面活性剤、および、カップリング剤等を含有していてもよい。
【００８２】
さらに、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッド全体には、透光性部材だけでなく、研磨パッド用基体等にマトリックス材および水溶性物質以外にさらに、従来よりスラリーに含有されている砥粒、酸化剤、多価金属イオン、有機酸、アルカリ金属の水酸化物および酸、ｐＨ調節剤、界面活性剤、スクラッチ防止剤等の少なくとも１種を含有させることができる。これにより、この研磨パッドを用いた場合には、研磨時に水のみを供給して研磨を行うことも可能となる。さらに、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドには、必要に応じて、発明の効果を損なわない範囲で、充填剤、軟化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤等の各種の添加剤を配合することができる。
【００８３】
上記砥粒としては、例えばシリカ粒子、アルミナ粒子、セリア粒子、ジルコニア粒子およびチタニア粒子の如き無機粒子、ポリスチレンの如き有機粒子、およびポリスチレン／シリカ等の有機／無機複合粒子が挙げられる。
【００８４】
上記「酸化剤」としては、水溶性のものであれば特に制限されることなく使用することができる。この酸化剤としては、具体的には、過酸化水素、過酢酸、過安息香酸、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイドの如き有機過酸化物、過マンガン酸カリウムの如き過マンガン酸化合物、重クロム酸カリウムの如き重クロム酸化合物、ヨウ素酸カリウムの如きハロゲン酸化合物、硝酸および硝酸鉄の如き硝酸化合物、過塩素酸の如き過ハロゲン酸化合物、フェリシアン化カリウムの如き遷移金属塩、過硫酸アンモニウムの如き過硫酸塩、硝酸鉄、硝酸セリウムアンモニウムの如き多価金属の塩、並びにケイタングステン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸、リンモリブデン酸の如きへテロポリ酸等が拳げられる。これらは単独であるいは２種以上を組み合わせて使用してもよい。また、これらのうちでは、金属元素を含有せず、分解生成物が無害である過酸化水素および有機過酸化物が特に好ましい。これらの酸化剤を含有させることにより、特にウェハの被加工膜等の金属層を研磨する場合に、研磨速度を大きく向上させることができる。
【００８５】
酸化剤の含有量は、発明の効果を損なわない範囲で、パッド全体を１００質量部（以下、単に「部」ともいう。）とした場合に、０〜１０部とすることができ、特に０〜５部とすることが好ましい。
【００８６】
上記多価金属イオンとしては、例えばアルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、錫、アンチモン、タンタル、タングステン、鉛およびセリウムの如き金属のイオンが挙げられる。これらは１種のみであってもよいし、２種以上の多価金属イオンが併存していてもよい。この多価金属イオンとしては、アルミニウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、錫およびセリウムから選ばれるｌ種以上の金属のイオンであることが、研磨速度がより高くなるため特に好ましい。これらのうち、特に鉄イオンまたは銅イオンが好ましい。さらに、上記多価金属イオンを構成する金属塩としては、例えばアルミニウムの硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩およびグルコン酸塩、鉄（III）の硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩およびグルコン酸塩、並びに、銅（II）の硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩およびグルコン酸塩のうちの１種または２種以上とすることができる。これらの硝酸鉄（III）等は酸化剤としても作用する。パッド全体に含まれる多価金属イオンの含有量は、０〜１０質量％、特に０〜５質量％であることが好ましい。
【００８７】
上記「有機酸」は、上記酸化剤を安定化させることができ、さらに、研磨速度をより向上させることができる。この有機酸としては、例えばパラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、グルコン酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、マロン酸、ギ酸、シユウ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸およびフタル酸等が挙げられる。これらのうち、グルコン酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、マロン酸、ギ酸、シユウ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸およびフタル酸が好ましい。とりわけ、これらのうち、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、フタル酸が特に好ましい。これらの有機酸は１種のみを用いてもよいし、２種以上を併用することもできる。パッド全体に含まれる有機酸の含有量は、０〜１０質量％、特に０〜５質量％であることが好ましい。
【００８８】
上記界面活性剤としては、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤等、いずれも使用することができる。カチオン系界面活性剤としては、例えば脂肪族アミン塩、脂肪族アンモニウム塩等が挙げられる。また、アニオン系界面活性剤としては、例えば脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩の如きカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩の如きスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの如き硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステルの如きリン酸エステル塩などを挙げることができる。さらに、非イオン系界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテルの如きエーテル型、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテルの如きエーテルエステル型、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ソルビタンエステルの如きエステル型などを挙げることができる。パッド全体に含まれる界面活性剤の含有量は、０〜１０質量％、特に０〜５質量％であることが好ましい。
【００８９】
上記充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレーの剛性を向上させる材料、二酸化マンガン、三酸化二マンガン、炭酸バリウムの如き研磨効果を備える材料等を用いてもよい。
【００９０】
また、上記の研磨パッドは、研磨面とは反対面の裏面側に、例えば図２２に示されているように、研磨パッドを研磨時に研磨装置に固定するための固定用層１３を備えることができる。固定用層は、研磨パッド自身を固定できるものであればよく特に限定されない。
【００９１】
この固定用層としては、例えば、両面テープを用いて形成された層、例えば接着剤層１３１とその外表面上に形成された剥離層１３２とを備えた層、および、接着剤の塗布などにより形成された接着剤層１３１等を挙げることができる。接着剤の塗布により形成された接着剤層の外表面上には剥離層１３２を設けることができる。
【００９２】
これらの固定用層を構成するための接着材料は特に限定されない。例えば熱可塑性型、熱硬化型、あるいは光硬化型のアクリル接着剤あるいは合成ゴム接着剤を使用することができる。市販されているものとしては、例えば３Ｍ社製＃４４２、積水化学（株）社製＃５５１１および積水化学（株）社製＃５５１６等が挙げられる。
【００９３】
これら固定用層のうちでも、両面テープを用いて形成された層は、予め剥離層を有しているため好ましい。また、いずれの固定用層であっても剥離層を備えることで、使用時まで接着層を保護でき、使用時にはこの層を剥離することで研磨パッドを研磨装置に容易に固定できる。
【００９４】
また、固定用層は、固定用層を構成する材料自体の透光性は特に限定されない。固定用層を構成する材料が透光性を有さない場合や、透光性が低い場合には、透光性部材に対応する部位に貫通孔等を設けることができる。この貫通孔は、透光性部材の面積より大きくてもよく、小さくてもよく、さらには、同じ面積であってもよい。
【００９５】
また、特に固定用層に貫通孔を設けることにより、透過光の通過路には固定用層が形成されていないことが好ましい。
【００９６】
さらに、両面テープから形成された固定用層を形成する場合は、予め両面テープの所定位置に貫通孔を設けておくことができる。この貫通孔を形成する方法は特に限定されず、例えば、レーザーカッターを用いる方法や、打ち抜き刃で打ち抜く方法等が挙げられる。レーザーカッターを用いる方法では、両面テープにより固定用層を設けた後に貫通孔を設けることも可能である。
【００９７】
また、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッド全体、特にその研磨基体あるいは透光性部材には、従来からスラリーに含有されている前記各種添付物質を含有させることができ、さらに、前記その他の各種の添加剤を含有させることができる。また、その研磨表面には前記と同様に溝およびドットパターンを所定の形状で形成することができる。
【００９８】
この研磨パッドの平面形状は特に限定されず、例えば、円形（円盤状等）や多角形例えば四角形等（ベルト状、ローラー状）とすることができる。また、その大きさも特に限定されないが、例えば、円盤状の場合には直径５００〜９００ｍｍとすることができる。
【００９９】
また、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの製造方法は特に限定されないが主に以下のインサート成形金型を用いた製造方法により製造される。
【０１００】
インサート成型用金型
上記の「インサート成型用金型」は、あらかじめ成形された透光性部材または研磨基体の位置決めをするための凸部および／または凹部を有する。
【０１０１】
この透光性部材または研磨基体の位置決めをするための凸部および／または凹部の位置、形状、大きさおよび数等は透光性部材または研磨基体の位置決めができれば特に限定されない。
【０１０２】
透光性部材を位置決めするための凸部としては、例えば、図１２、１３に示されているように、（１）ドット状、点状および長尺状等の突起が透光性部材を囲むように複数例えば３つまたは４つ配置したもの、（２）透光性部材の底部中央に予め設けられた窪みに嵌合するように上記突起を配置したもの、または（３）底部円形状または四角状等の透光性部材に嵌合するようにリング状の突起、一部リング状の突起または四角状等の突起例えば長尺状の突起で全体として透光性部材を取り囲むように配置させ、これら全体でリング状または四角状となったものを配置したものが挙げられる。
【０１０３】
また、研磨基体を位置決めするための凸部としては、例えば、図１６、１７に示されているように、研磨基体の透光性部材装着用の穴に嵌合するように円盤状、うすい四角柱上の突起物を配置するもの、または研磨基体に予め設けられた窪みに嵌合するようなドット状、点状および長尺状等の突起等を配置するものが挙げられる。
【０１０４】
また、この研磨基体を固体する凸部面は透光性部材の表層を形成する面となるため、透光性部材の透光性を向上させる目的で凸部表面は平滑性に優れている方が望ましい。特に鏡面仕上げが望ましい。
【０１０５】
一方、透光性部材を位置決めするための凹部としては、例えば、図１９、２０に示されているように、透光性部材が嵌合するように、円形状、四角形状の窪みを設けたもの、または透光性部材に予め設けられたドット状、点状および長尺状等の複数の突起が嵌合するような窪みを配置するものが挙げられる。
【０１０６】
さらに、研磨基体を位置決めするための凹部としては、例えば、研磨基体の低部に予め設けられたドット状、点状および長尺状等の複数の突起と嵌合するように窪み等を配置するものがあげられる。
【０１０７】
研磨パッド製造方法
本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの製造方法は、金型内に透光性部材または研磨基体を保持できキャビティ内に透光性部材または研磨基体の構成材料を仕込むことができるものであれば特に限定されない。研磨パッドを容易に製造するためには、前記したインサート成形金型を用いることが好ましい。
【０１０８】
この製造方法には、主に以下の（１）および（２）の方法がある。
【０１０９】
（１）透光性部材を構成するためのマトリックスと水溶性物質等を予め混練り等に付し分散体を得る。この得られた分散体を成形用キャビティを有する金型内で成形して透光性部材を作製する。
【０１１０】
次いでこの透光性部材をキャビティを有する金型内にセットし、その後混練り等に付し得られた研磨基体を構成する分散体を仕込んで成形することにより研磨パッドを得る。
【０１１１】
図１３〜１５を用いて上記方法（１）を具体的に説明する。位置決めをできる凸部７２１を有するインサート成形金型の該凸部に、成形された透光性部材を、図１３に示すように保持する。その後、金型７１を締め、その後図１４からわかるように、混練り等により得られた研磨基体を構成する分散体を注入口（図示せず）から仕込む。その後、冷却、固化して、研磨パッドを成形する。また、上記金型を閉める前に、研磨基体を構成する分散体を直接仕込み、その後上記金型７１を締めて成形することも可能である。
【０１１２】
これにより例えば、図１５に示す断面形状の研磨パッドが得られる。
【０１１３】
（２）予め透光性部材をインサートするための穴のあいた研磨基体を成形加工し、次いでこの研磨基体をキャビティを有する金型内にセットし、研磨基体の穴の中に、混練り等により得られた透光性部材を構成するための分散体を仕込み、金型内で成形して透光性部材を作製することにより研磨パッドを得る。上記穴は、底部のあるものおよび底部のない貫通孔のいずれであってもよいが、通常は貫通孔を備える研磨基体を用いる。
【０１１４】
図１７を用いて上記方法（２）を具体的に説明する。位置決めできる凸部７２１を有するインサート成形金型の該凸部に、あらかじめ所定の形状に成形された研磨基体を、図１７に示すように保持する。その後、金型７１を締め、その後混練り等により得られた研磨基体を構成する分散体を注入口（開示せず）から仕込んで成形する。また、上記金型を閉める前に、研磨基体を構成する分散体を直接仕込み、その後上記金型７１を締めて成形することも可能である。
【０１１５】
これにより例えば、図２に示すような形状の研磨パッドが得られる。
【０１１６】
上記（１）および（２）の方法において、インサート用金型内の温度は好ましくは３０〜３００℃であり、より好ましくは４０〜２５０℃、さらに好ましくは５０〜２００℃である。
【０１１７】
また、透光性部材の高さと研磨基体の厚みは基本的に同じである必要はない。さらには、研磨紙等を用いて所望の厚みに加工してもよい。
【０１１８】
このインサート成形方法によると、図１〜８に図示したような断面が複雑な形状の研磨パッドを容易に製造することができる。また、研磨基体と透光性部材を強固且つ容易に密着させることができる。
【０１１９】
研磨パッドの研磨面には使用済みスラリーの排出性を向上させる目的等で必要に応じて溝およびドットパターンを所定の形状で形成することができる。このような溝およびドットパターンを必要とする場合は、上記の透光性部材の薄肉化により生じる研磨パッドからの凹みを表面側に形成することで得ることもできる。
【０１２０】
研磨複層体
本発明の研磨複層体は、上記の研磨パッドと、研磨パッドの裏面上に積層される支持層とを備えしかも積層方向に透光性を有する。
【０１２１】
上記「支持層」は、例えば図２３に示されているように、研磨パッドの研磨面とは反対側の裏面上に積層された層８１である。支持層の透光性の有無は問わないが、例えば、透光性部材の透光性と同等かまたはそれを上回る透光性を有する材料からなる支持体を用いることで研磨複層体における透光性を確保することができる。この場合切り欠き（貫通孔）は形成されていてもよいが、無くてもよい。さらに、透光性を有さない支持体を用いる場合には、光を通過させる一部を切り欠く等の方法により研磨複層体の透光性を確保できる。
【０１２２】
支持層の形状は特に限定されず、平面形状は、例えば、方形例えば四角形等や円形等とすることができる。さらに、通常、薄板状とすることができる。この支持層は、通常、研磨パッドと同じ平面形状とすることができる。切り欠きにより透光性を確保する部位を有する場合はその部位は除かれる。
【０１２３】
さらに、支持層を構成する材料は特に限定されず、種々の材料を用いることができる。特に所定の形状および性状への成形が容易であり、適度な弾力性を付与できること等から有機材料を用いることが好ましい。この有機材料としては、前述した透光性部材を構成するマトリックス材として適用される種々の材料と同じ材料を用いることができる。支持層を構成する材料と、透光性部材および／または研磨基体のマトリックス材を構成する材料とは同一であっても異なっていてもよい。
【０１２４】
また、支持層の数は限定されず、１層であっても、２層以上であってもよい。さらに、２層以上の支持層を積層する場合には各層は同じものであっても、異なるものであってもよい。また、この支持層の硬度も特に限定されないが、研磨パッドよりも軟質であることが好ましい。これにより、研磨複層体全体として、十分な柔軟性を有し、被研磨面の凹凸に対する適切な追随性を備えることができる。
【０１２５】
また、本発明の研磨複層体には、図２４に示されているように、研磨パッドの場合と同様な固定用層１３１、１３２を設けることができる。但し、研磨複層体においては、通常、支持層の裏面上すなわち研磨面とは反対面上に形成される。この固定用層としては前記研磨パッドで用いたものと同じものを適用できる。
【０１２６】
さらに、研磨複層体の形状も限定されず、前記と同様な形状および大きさとすることができる。
【０１２７】
半導体ウエハの研磨方法
本発明の半導体ウエハの研磨方法は、本発明の研磨複層体を用いる半導体ウエハの研磨方法であって、該半導体ウエハの研磨終点の検出を光学式終点検出装置を用いて行うことを特徴とする。
【０１２８】
上記「光学式終点検出装置」は、研磨パッドの裏面側から透光性部材を通して研磨面側へ光を透過させ、被研磨体表面で反射された光から被研磨面の研磨終点を検出することができる装置である。その他の測定原理については、特に限定されない。
【０１２９】
本発明の半導体ウエハの研磨方法によると、研磨性能を低下させることなく終点検出を行うことができる。例えば、研磨複層体が円盤状である場合にこの円盤の中心と同心円状に透光性部材を環状に設けることで研磨終点を常時観測しながら研磨することも可能となる。従って、最適な研磨終点において確実に研磨を終えることができる。
【０１３０】
本発明の半導体ウエハの研磨方法としては、例えば、図２５に示すような研磨装置を用いることができる。即ち、回転可能な定盤２と、回転および縦横への移動が可能な加圧ヘッド３と、スラリーを単位時間に一定量ずつ定盤上に滴下できるスラリー供給部５と、定盤の下方に設置された光学式終点検出部６とを備える装置である。
【０１３１】
この研磨装置では、定盤２上に本発明の研磨複層体１を固定し、一方、加圧ヘッドの下端面に半導体ウエハ４を固定して、この半導体ウエハを研磨パッドに所定の圧力で押圧しながら押しつける。そして、スラリー供給部からスラリーを所定量ずつ定盤上に滴下しながら、定盤および加圧ヘッドを回転させることで半導体ウエハと研磨パッドとを摺動させて研磨を行う。
【０１３２】
また、この研磨に際しては、光学式終点検出部６から所定の波長または波長域の終点検出用光Ｒ1を、定盤の下方から透光性部材１１を透過させて半導体ウエハ４の被研磨面に向けて照射する。すなわち、定盤は自身が透光性を有するか、または一部が切り欠かれることで終点検出用光が透過できる。そして、この終点検出用光Ｒ1が半導体ウエハ４の被研磨面で反射された反射光Ｒ2を光学式終点検出部６で捉え、この反射光から被研磨面の状況を観測しながら研磨を行うことができる。
【０１３３】
本発明の研磨方法に好適な被研磨材料としては、具体的には、図２６に示すような構造を有する積層基板が挙げられる。例えば、シリコン等からなる基板に、シリコン酸化物等からなる第１絶縁膜、溝を有する第２絶縁膜（絶縁材料としては、ＴＥＯＳ系酸化膜（テトラエトキシシランを原料とし、化学気相成長法で成膜した酸化ケイ素系絶縁膜）、低誘電率の絶縁膜（例えば、シルセスキオキサン、フッ素添加ＳｉＯ2、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテン等）等）、バリアメタル膜、配線材料となる金属膜（純銅膜、純タングステン膜、純アルミニウム膜、合金膜等）が順次形成された積層基板等が挙げられる。
【０１３４】
また、被研磨体としては、例えば、埋め込み材料を伴う被研磨体および埋め込み材料を伴わない被研磨体等が挙げられる。
【０１３５】
埋め込み材料を伴う被研磨体は、例えば、少なくともその表面上に溝を備える半導体装置となる基板（通常、少なくともウェハとこのウェハの表面に形成された絶縁膜とを備える。さらには、絶縁膜表面に研磨時のストッパとなるストッパ層を備えることができる。）の少なくとも該溝内に、所望の材料が埋め込まれるように所望の材料をＣＶＤ等により堆積した積層体等である。この被研磨体の研磨に際しては、余剰に堆積等された埋め込み材料を本発明の研磨複層体を用いて研磨により除去し、その表面を平坦化する研磨を行うことができる。被研磨体が埋め込み材料の下層にストッパ層を備える場合にはストッパ層の研磨も研磨の後期には同時に行うことができる。
【０１３６】
埋め込み材料は、例えば、（１）ＳＴＩ（微細素子分離）工程に用いられる絶縁材料、（２）ダマシン工程に用いられるＡｌ、Ｃｕ等のうちの少なくとも１種からなる金属配線用材料、（３）ビアプラグ形成工程に用いられるＷ、Ａｌ、Ｃｕ等のうちの少なくとも１種からなるビアプラグ用材料、（４）層間絶縁膜形成工程に用いられる絶縁材料等が挙げられる。
【０１３７】
上記ストッパ層を構成するストッパ材料としてはＳｉ3Ｎ4、ＴａＮおよびＴｉＮ等の窒化物系材料、タンタル、チタン、タングステン等の金属系材料等が挙げられる。
【０１３８】
上記絶縁材料としては、酸化シリコン（ＳｉＯ2）膜、ＳｉＯ2中に少量のホウ素およびリンを添加したホウ素リンシリケート膜（ＢＰＳＧ膜）、ＳｉＯ2にフッ素をドープしたＦＳＧ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ ｄｏｐｅｄ ｓｉｌｉｃａｔｅ ｇｌａｓｓ）と呼ばれる絶縁膜、低誘電率の酸化シリコン系絶縁膜等が挙げられる。
【０１３９】
酸化シリコン膜としては、例えば、熱酸化膜、ＰＥＴＥＯＳ膜（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＴＥＯＳ膜）、ＨＤＰ膜（Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＴＥＯＳ膜）、熱ＣＶＤ法により得られる酸化シリコン膜等が挙げられる。
【０１４０】
上記熱酸化膜は、高温にしたシリコンを酸化性雰囲気に晒し、シリコンと酸素あるいはシリコンと水分を化学反応させることにより形成することができる。
【０１４１】
上記ＰＥＴＥＯＳ膜は、テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を原料として、促進条件としてプラズマを利用して化学気相成長で成膜することができる。
【０１４２】
上記ＨＤＰ膜はテトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）を原料として、促進条件として高密度プラズマを利用して化学気相成長で成膜することができる。
【０１４３】
上記熱ＣＶＤ法により得られる酸化シリコン膜は、常圧ＣＶＤ法（ＡＰ−ＣＶＤ法）または減圧ＣＶＤ法（ＬＰ−ＣＶＤ法）により得ることができる。
【０１４４】
上記ホウ素リンシリケート膜（ＢＰＳＧ膜）は、常圧ＣＶＤ法（ＡＰ−ＣＶＤ法）または減圧ＣＶＤ法（ＬＰ−ＣＶＤ法）により得ることができる。
【０１４５】
また、上記ＦＳＧと呼ばれる絶縁膜は、促進条件として高密度プラズマを利用して化学気相成長で成膜することができる。
【０１４６】
さらに、上記低誘電率の酸化シリコン系絶縁膜は、原料を回転塗布法等によって基体上に塗布した後、酸化性雰囲気下で加熱して得ることができ、例えば、トリエトキシシランを原料とするＨＳＱ膜（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ膜）や、テトラエトキシシランに加え、メチルトリメトキシシランを原料の一部として含むＭＳＱ膜（Ｍｅｔｈｙｌ Ｓｉｌｓｅｓｑｕｉｏｘａｎｅ膜）等が挙げられる。
【０１４７】
また、ポリアリーレン系ポリマー、ポリアリレンエーテル系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、ベンゾシクロブテンポリマー等の有機ポリマーを原料とする低誘電率の絶縁膜等が挙げられる。
【０１４８】
例えば、この埋め込み型積層体は図２６に示される。即ち、積層基板９は、シリコン等からなる基板９１と、このシリコン基板９１の上に形成されたシリコン酸化物等からなる絶縁膜９２と、この絶縁膜９２の上に形成されたシリコン窒化物等からなる絶縁膜９３と、この絶縁膜９３の上に溝を設けるように形成されたＰＴＥＯＳ（テトラエトキシシランを原料としてＣＶＤ法で合成された材料）等からなる絶縁膜９４と、この絶縁膜９４および上記溝を覆うように形成されたタンタル等からなるバリアメタル膜９５と、さらに、上記溝を充填し且つ上記バリアメタル膜９５の上に形成された金属銅等の配線材料からなる膜９６（表面には溝が形成されており、凹凸面となっている。）と、を備える。
【０１４９】
一方、埋め込み材料を伴わない被研磨体としては、ポリシリコンおよびベアシリコン等が挙げられる。
【実施例】
【０１５０】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【０１５１】
実施例１
（１）透光性部材の製造
１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、品名「ＪＳＲ ＲＢ８３０」）９７体積％と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−１００」）３体積％とを１２０℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド（日本油脂（株）製、品名「パークミルＤ」）を、１，２−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計１００質量部に対し０．８質量部を添加してさらに混練した後、プレス金型内にて１７０℃で２０分間架橋反応させ、成形し、裁断して５８ｍｍ×２１ｍｍ×２．５ｍｍの透光性部材を得た。
【０１５２】
（２）研磨基体材料の混練
後に架橋されてマトリックス材となる１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、品名「ＪＳＲ ＲＢ８３０」）８０体積％と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−１００」）２０体積％とを１２０℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド（日本油脂（株）製、品名「パークミルＤ」）を、１，２−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計１００質量部に対し０．８質量部添加してさらに混練した。
【０１５３】
（３）研磨パッドの製造
上記（１）で得られた透光性部材を図１３に示すようにインサート成型用金型の凸部（７２１）にセットし、次いで上記（２）で混練した研磨基体材料を前記金型内の残余の部分に満たした。次いで金型（７１）を締め、１７０℃で２０分間架橋反応させ、成形し、直径６０ｃｍ、厚さ２．５ｍｍの円盤形状の研磨パッドを得た。
【０１５４】
（４）研磨パッドの評価
上記の如くして製造した研磨パッドのショアＤ硬度は７０で、引張残留伸びは２％であった。
【０１５５】
また、この研磨パッドを研磨機の定盤に装着し、定盤回転数５０ｒｐｍ、スラリー流量毎分１００ｃｃの条件において、熱酸化膜ウエハの研磨を行った。その研磨速度を測定したところ、毎分９８０Åであった。
【０１５６】
なお、上記実施例の（１）で得られた透光性部材について、ＵＶ吸光度計（（株）日立製作所製、形式（「Ｕ−２０１０」）を用いて波長６５０ｎｍにおける透過率を測定した。その結果、５回の平均透過率は３０％であった。
【０１５７】
比較例１
後に架橋されてマトリックス材となる１，２−ポリブタジエン、（ＪＳＲ（株）製、品名「ＪＳＲ ＲＢ８３０」）８０体積％と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−１００」）２０体積％とを１２０℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド（日本油脂（株）製、品名「パークミルＤ」）を、１，２−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計１００質量部に対し０．８質量部添加してさらに混練した後、プレス金型にて１７０℃で２０分間架橋反応させ、成形し、直径６０ｃｍ、厚さ２．５ｍｍの円盤形状の研磨パッドを得た。この研磨パッドの研磨速度は毎分１０１０Åであった。
【０１５８】
比較例２
市販の透光性を有さない発泡ポリウレタン製研磨パッド（ロデール社（現ローム・アンド・ハース・エレクトリック・マテリアル社）製、品名「ＩＣ１０１０」）を比較例２とした。この研磨パッドの研磨速度は毎分９５０Åであった。
【０１５９】
上記比較例１および２の研磨速度と実施例１の研磨速度の対比から、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドは、透光性部材を備えない研磨パッドの研磨速度と比べて遜色がないことが分かる。
【０１６０】
また、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドは、透光性部材と研磨基体が融着一体となっているため、研磨パッドの使用中にスラリーが研磨パッドの裏面側に漏れ出ることがなく、図２５に示す光学式終点検出部（６）が汚損されることがない。
【０１６１】
実施例２
β−シクロデキストリンの代わりに、硫酸カリウム（大塚化学（株）製）を使用した他は実施例１と同様に実施し、直径６０ｃｍ、厚さ２．５ｍｍの円盤形状の研磨パッドを得た。
【０１６２】
この研磨パッドのショアＤ硬度は６８で、引張残留伸びは２％であった。
【０１６３】
実施例３
（１）研磨パッド基体の製造
後に架橋されてマトリックス材となる１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、品名「ＪＳＲ ＲＢ８３０」）８０体積％と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−１００」）２０体積％とを１２０℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド（日本油脂（株）製、品名「パークミルＤ」）を、１，２−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計１００質量部に対し０．８質量部添加してさらに混練した後、プレス金型内にて１７０℃で１０分間架橋反応させ、直径８２０ｍｍの研磨基体を得た。さらに成形品の中心から１９５ｍｍの位置を中心として図２７に示したように５９．４ｍｍ×２１．０ｍｍの穴を設けた。図２７中ａは研磨パッド基体の中心点であり、ｂは研磨パッド基体に形成された貫通孔の中心である。
【０１６４】
（２）透光性部材材料の混練
１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、品名「ＪＳＲ ＲＢ８３０」）９７体積％と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−１００」）３体積％とを１２０℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド（日本油脂（株）製、品名「パークミルＤ」）を、１，２−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計を１００質量部に対し０．８質量部を添加してさらに混練した。
【０１６５】
（３）研磨パッドの製造
上記（１）で製造した研磨パッド基体を、穴部が透光性部材が占めるべき位置になるように、図１７に示すようにインサート成型用金型の凸部（７２１）にセットし、さらに上記（２）で混練した透光性部材材料を金型内の凸部上に満たした。次いで金型（７１）を締め、１７０℃で２０分間架橋反応させ、成形し、直径８２０ｍｍの透光性部材の裏面が研磨基体の裏面より凹んでいる研磨パッドを得た。
【０１６６】
（４）研磨パッドの評価
この研磨パッドのショアＤ硬度は７０で、引張残留伸びは２％であった。
【０１６７】
実施例４
（１）研磨パッド基体の製造
１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、品名「ＪＳＲ ＲＢ８３０」）８０重量％とスチレン−ブタジエン系エラストマー（ＪＳＲ（株）製、品名「ＪＳＲ ＴＲ２８２７」）を２０重量％をあらかじめドライブレンドした混合物を調製した。後に架橋されてマトリックス材となるこの混合物７０体積％と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシパールβ−１００」）３０体積％とを二軸押出し機を用いて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド（日本油脂（株）製、品名「パークミルＤ」）を１，２−ポリブタジエンとスチレン−ブタジエンエラストマーおよびβ−シクロデキストリンとの合計１００質量部に対し０．８質量部添加してさらに混練した後、上記透光性部材をセットしたインサート成形用金型にて１７０℃で２０分間架橋反応させ、直径８２０ｍｍの研磨基体を得た。さらに成形品の中心から１９５ｍｍの位置を中心として図２７に示したように５９．４ｍｍ×２１．０ｍｍの穴を設けた。
【０１６８】
（２）透光性部材材料の混練
１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、品名「ＪＳＲ ＲＢ８３０」）９７体積％と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−１００」）３体積％とを１２０℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド（日本油脂(株)製、品名「パークミルＤ」）を、１，２−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計１００質量部に対し０．８質量部添加してさらに混練した。
【０１６９】
（３）研磨パッドの製造
上記（１）で製造した研磨パッド基体を、穴部が透光性部材が占めるべき位置になるように、図１７に示すようにインサート成型用金型の凸部（７２１）にセットし、さらに上記（２）で混練した透光性部材材料を金型内の凸部上に満たした。次いで金型（７１）を締め、１７０℃で２０分間架橋反応させ、成形し、透光性部材の裏面が研磨基体の裏面より凹んでいる直径８２０ｍｍの研磨体を得た。
【０１７０】
（４）研磨パッドの評価
この研磨パッドのショアＤ硬度は７０で、引張残留伸びは２％であった。
【０１７１】
実施例５
実施例４と同様にして研磨パッドを製造した後、さらに支持層として発泡ポリエチレンを基材としたダブルタックテープ（積水化学（株）製、品名「ダブルタックテープ＃５１２」）を非研磨面側に備えた。さらに透光性材料が有する位置に６０ｍｍ×２３ｍｍの貫通穴を設けて透光性を有する構造にした。
【０１７２】
実施例６
（１）研磨パッド基体の製造
１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、品名「ＪＳＲ ＲＢ８３０」）７０重量％と市販のポリスチレン（品名「ＨＦ５５」；ＰＳジャパン（株）製）３０重量％をあらかじめドライブレンドして混合物を調製した。後に架橋されてマトリックス材となるこの混合物９５体積％と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシパールβ−１００」）５体積％とを二軸押出し機を用いて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド（日本油脂（株）製、品名「パークミルＤ４０」）を１，２−ポリブタジエンとポリスチレンおよびβ−シクロデキストリンとの合計を１００質量部として換算した０．４質量部を添加してさらに混練した後、上記透光性部材をセットしたインサート成形用金型にて１７０℃で１０分間架橋反応させ、直径８２０ｍｍの研磨基体を得た。さらに成形品の中心から１９５ｍｍの位置を中心として図２７に示したように５９．４ｍｍ×２１．０ｍｍの平面長方形の穴を設けた。
【０１７３】
（２）透光性部材材料の混練
さらに後に架橋されてマトリックス材となる１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、品名「ＪＳＲＲＢ８３０」）９８体積％と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−１００」）２体積％とを１６０℃に加熱された二軸押出し機にて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド（日本油脂(株)製、品名「パークミルＤ４０」）を、１，２−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計を１００質量部として換算した０．３質量部を添加してさらに混練した。
【０１７４】
（３）研磨パッドの製造
上記（１）で製造した研磨パッド基体を、穴部が透光性部材が占めるべき位置になるように、図１７に示すようにインサート成型用金型の凸部にセットし、さらに上記（２）で混練した透光性部材材料を金型内の凸部上に満たした。次いで、金型（７１）を締め、１７０℃で１８分間架橋反応させ、透光性部材材料の裏面が、研磨パッド基体の裏面より凹んだ研磨パッドを得た。
【０１７５】
なお、本実施例で用いた金型の凸部（７２１）の上表面は、鏡面仕上げを施したものである。
【０１７６】
（４）研磨パッドの評価
この研磨パッドのショアＤ硬度は６５で、引張残留伸びは２％であった。
【０１７７】
以上のとおり、本発明の研磨複層体によると、研磨性能を低下させることなく、光学式の終点検出を行うことができる。また、研磨終点だけでなく、常時研磨状況の全てを光学的に観察することが可能である。また、研磨複層体の使用中にスラリーが研磨複層体の裏面側に漏れ出ることがない。
【０１７８】
透光性部材を構成する非水溶性マトリックス材の少なくとも一部が架橋重合体である場合は、研磨時およびドレッシング時に空孔が埋まることを防止できる。また、研磨パッド表面が過度に毛羽立つことも防止できる。従って、研磨時のスラリーの保持性が良く、ドレッシングによるスラリーの保持性の回復も容易であり、さらには、スクラッチの発生を防止できる。
【０１７９】
透光性部材を構成する架橋重合体が架橋された１，２−ポリブタジエンである場合は、上記架橋重合体を含有することにより効果を十分に発揮できると共に、十分な透光性も発揮できる。また、多くのスラリーに含有される強酸や強アルカリに対して安定であり、さらには、吸水による軟化も少なく、耐久性に優れたものとなる。
【０１８０】
透光性部材が薄肉化されている場合は、透光性を向上させることができる。
【０１８１】
また、透光性部材および研磨基体を構成する材料の種類が異なるか、または同じ場合でも組成割合が異なる場合は、上記透光性部材を構成する材料等を変えることができることから、必要に応じて透光性部材の透光性向上させることができる。
【０１８２】
さらに、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの製造方法は、金型を用いて透光性部材と研磨基体を一体にして製造するため複雑形状の研磨パッドの製造が容易であり、透光性部材と研磨基体を融着しているため、スラリーが裏側に漏れ出ることがない。
【０１８３】
また、上述のインサート成形用金型は、研磨基体と透光性部材を備えた、研磨パッドの製造を容易とする。
【０１８４】
本発明の研磨複層体によると、研磨性能を低下させることなく、光学式の終点検出を行うことができる。また、研磨終点だけでなく、常時研磨状況の全てを光学的に観察することが可能である。また、研磨複層体全体として十分な柔軟性を有し、被研磨面の凹凸に対する適切な追随性を備えることができる。
【０１８５】
さらに、固定用層を備えることにより、簡便且つ迅速に研磨複層体を研磨装置に固定することができる。また、透光性を有することにより、透光性部材の有する透光性を阻害することもない。
【０１８６】
本発明の研磨方法によると、研磨性能を低下させることなく、光学式の終点検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。
【図２】研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。
【図３】研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。
【図４】研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。
【図５】研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。
【図６】研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。
【図７】研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。
【図８】研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。
【図９】本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの一例の平面図である。
【図１０】本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの他例の平面図である。
【図１１】本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの一例の平面図である。
【図１２】本発明の研磨複層体に使用される研磨パッド成型用金型の一部模式断面図である。
【図１３】研磨パッド成型用金型に透光性部材を固定した模式断面図である。
【図１４】透光性部材を固定した研磨パッド成型用金型に、研磨基体分散体を仕込んだ状態の模式断面図である。
【図１５】本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの模式断面図である。
【図１６】本発明に使用される凸部を有する金型の一部模式断面図である。
【図１７】凸部を有する研磨パッド成型用金型に研磨基体を固定した状態の模式断面図である。
【図１８】研磨基体を固定した研磨パッド成型用金型に、透光性部材分散体を仕込んだ状態の模式断面図である。
【図１９】凹部を有する金型の一部模式断面図である。
【図２０】透光性部材を固定した研磨パッド成型用金型に、研磨基体分散体を仕込んだ状態の模式断面図である。
【図２１】本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドである。
【図２２】固定用層を備える研磨パッドの模式図である。
【図２３】支持層を備える研磨パッドの模式図である。
【図２４】支持層と固定用層を備える研磨パッドの模式図である。
【図２５】本発明の研磨複層体を用いる研磨方法を解説する模式図である。
【図２６】本発明の研磨方法で好適な被研磨材料の模式断面図である。
【図２７】実施例３〜６において、研磨パッド基体に形成した貫通孔の位置を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１８８】
１；研磨パッド（研磨複層体）
１１；研磨パッド用基体
１２；透光性部材
１３；固定用層
１３１；接着層
１３２；剥離層
２；定盤
３；加圧ヘッド
４；半導体ウエハ
５；スラリー供給部
６；光学式終点検出部
Ｒ1；終点検出用光
Ｒ2；反射光
７；金型
７１；上部金型
７２；下部金型
７２１；金型凸部
７２２；金型凹部
８；研磨複合体
８１；支持層
９；被研磨材料
９１；シリコン基板
９２；ＳｉＯ2膜
９３；Ｓｉ3Ｎ4膜
９４；ＰＴＥＯＳ膜
９５；バリアメタル膜
９６；銅膜。
【図１】
2008044103.tif 000003
【図２】
2008044103.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008044103.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008044103.tif 000009
【図８】
2008044103.tif 000010
【図９】
2008044103.tif 000011
【図１０】
2008044103.tif 000012
【図１１】
2008044103.tif 000013
【図１２】
2008044103.tif 000014
【図１３】
2008044103.tif 000015
【図１４】
2008044103.tif 000016
【図１５】
2008044103.tif 000017
【図１６】
2008044103.tif 000018
【図１７】
2008044103.tif 000019
【図１８】
2008044103.tif 000020
【図１９】
2008044103.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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