(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を研磨するための研磨パッドスタックであって、前記研磨パッドスタックが、
研磨表面及び裏面を有する研磨パッドと、
第１の感圧性接着剤層が上にコーティングされた第１の表面を有する圧縮サブパッドとを備え、
前記圧縮サブパッドの前記第１の表面が、前記第１の感圧性接着剤層によって前記研磨パッドの前記裏面に直接結合され、前記圧縮サブパッドの前記第１の表面が、約３０〜４０ｄｙｎｅ／ｃｍ２の範囲の表面エネルギーを有する、研磨パッドスタック。
【請求項２】
前記圧縮サブパッドの第２の表面上にコーティングされた第２の感圧性接着剤層を更に備え、前記圧縮サブパッドの前記第２の表面が、前記第１の表面と反対側である、請求項１に記載の研磨パッドスタック。
【請求項３】
前記第１の感圧性接着剤層が、恒久感圧性接着剤層であり、及び前記第２の感圧性接着剤層が、取り外し可能な感圧性接着剤層である、請求項２に記載の研磨パッドスタック。
【請求項４】
前記取り外し可能な感圧性接着剤層が、前記研磨パッドスタックを化学機械研磨装置のプラテンに結合するためのものである、請求項３に記載の研磨パッドスタック。
【請求項５】
前記取り外し可能な感圧性接着剤層上に配置された剥離ライナーを更に備える、請求項４に記載の研磨パッドスタック。
【請求項６】
前記第１の感圧性接着剤層が、２５℃で約４．５ポンド／インチを超える剥離強度を有し、及び前記第２の感圧性接着剤層が、２５℃で約４ポンド／インチ未満の剥離強度を有する、請求項３に記載の研磨パッドスタック。
【請求項７】
前記第２の感圧性接着剤層が、２５℃で約２．５ポンド／インチ未満の剥離強度を有する、請求項６に記載の研磨パッドスタック。
【請求項８】
前記圧縮サブパッドが、圧縮発泡体サブパッドである、請求項１に記載の研磨パッドスタック。
【請求項９】
前記圧縮発泡体サブパッドが、エチレンビニルアセテート独立気泡発泡体材料、ポリエチレン独立気泡発泡体材料、及び大部分が独立気泡のポリウレタン発泡体材料からなる群から選択される材料を含む、請求項８に記載の研磨パッドスタック。
【請求項１０】
前記圧縮サブパッドが、約１０ミル〜４０ミルの範囲の厚さを有する、請求項１に記載の研磨パッドスタック。
【請求項１１】
前記圧縮サブパッドの前記第１の表面が、少なくとも３マイクロメートルの表面粗さを有し、及びある総表面積を有し、前記第１の感圧性接着剤層が、前記圧縮サブパッドの前記第１の表面の前記総表面積の少なくとも９０％と直接接触している、請求項１に記載の研磨パッドスタック。
【請求項１２】
前記第１の感圧性接着剤層が、アクリル材料、ゴム、エチレンビニルアセテート、シリコーン材料、及びブロック共重合体からなる群から選択される材料を含む、請求項１に記載の研磨パッドスタック。
【請求項１３】
研磨パッドが、熱硬化性ポリウレタン材料を含む、請求項１に記載の研磨パッドスタック。
【請求項１４】
研磨パッドが、下地層に結合された研磨層を備え、及び前記研磨パッドの裏面が、前記下地層の表面である、請求項２に記載の研磨パッドスタック。
【請求項１５】
研磨パッドスタック用サブパッドであって、前記サブパッドが、
第１の表面、及び反対側の第２の表面を有する圧縮サブパッド材料と、
前記圧縮サブパッド材料の前記第１の表面上へコーティングされた第１の感圧性接着剤層、及び前記第１の感圧性接着剤層上に配置された第１の剥離ライナーと、
前記圧縮サブパッド材料の前記第２の表面上へコーティングされた第２の感圧性接着剤層とを備え、前記圧縮サブパッド材料が、圧縮発泡体サブパッド材料であり、及び前記圧縮発泡体サブパッド材料の前記第１及び第２の表面が、それぞれ約３０〜４０ｄｙｎｅ／ｃｍ２の範囲の表面エネルギーを有する、サブパッド。
【請求項１６】
前記第２の感圧性接着剤層上に配置された第２の剥離ライナーを更に備える、請求項１５に記載のサブパッド。
【請求項１７】
前記第１の感圧性接着剤層が、取り外し可能な感圧性接着剤層であり、及び前記第２の感圧性接着剤層が、恒久感圧性接着剤層である、請求項１５に記載のサブパッド。
【請求項１８】
前記恒久感圧性接着剤層が、研磨パッドの裏面へ結合するためのものであり、及び前記取り外し可能な感圧性接着剤層が、前記サブパッドを化学機械研磨装置のプラテンへ結合するためのものである、請求項１７に記載のサブパッド。
【請求項１９】
前記第２の感圧性接着剤層が、２５℃で約４．５ポンド／インチを超える剥離強度を有し、及び前記第１の感圧性接着剤層が、２５℃で約４ポンド／インチ未満の剥離強度を有する、請求項１５に記載のサブパッド。
【請求項２０】
前記圧縮サブパッド材料が、エチレンビニルアセテート独立気泡発泡体材料、ポリエチレン独立気泡発泡体材料、及び大部分が独立気泡のポリウレタン発泡体材料からなる群から選択される材料を含む圧縮発泡体サブパッド材料である、請求項１５に記載のサブパッド。
【請求項２１】
前記圧縮サブパッド材料が、約１０ミル〜４０ミルの範囲の厚さを有する、請求項１５に記載のサブパッド。
【請求項２２】
前記第２の感圧性接着剤層が、アクリル材料、ゴム、エチレンビニルアセテート、シリコーン材料、及びブロック共重合体からなる群から選択される第１の材料を含み、前記第１の感圧性接着剤層が、アクリル材料、ゴム、エチレンビニルアセテート、シリコーン材料、及びブロック共重合体からなる群から選択される第２の材料を含む、請求項１５に記載のサブパッド。
【請求項２３】
前記圧縮サブパッド材料の前記第１の表面が、少なくとも３マイクロメートルの表面粗さを有し、及びある総表面積を有し、前記第１の感圧性接着剤層が、前記圧縮サブパッド材料の前記第１の表面の前記総表面積の少なくとも９０％と直接接触している、請求項１５に記載のサブパッド。
【請求項２４】
前記圧縮サブパッド材料の前記第２の表面が、少なくとも３マイクロメートルの表面粗さを有し、及びある総表面積を有し、前記第２の感圧性接着剤層が、前記圧縮サブパッド材料の前記第２の表面の前記総表面積の少なくとも９０％と直接接触している、請求項２３に記載のサブパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２０１４年１１月２１日に出願された米国仮出願第６２／０８３，１０１号の利益を主張する、２０１５年３月２日に出願された米国特許出願第１４／６３５９７３号の利益を主張するものであり、それらの全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明の実施形態は、化学機械研磨（ＣＭＰ）、特に研磨パッドスタック用のコーティングされた圧縮サブパッド、及び研磨パッドスタック用のコーティングされた圧縮サブパッドを製造する方法、の分野にある。
【背景技術】
【０００３】
一般にＣＭＰと略記される化学機械平坦化又は化学機械研磨は、半導体ウェーハ又は他の基材の平坦化ために半導体の製造で用いられる技術である。
【０００４】
このプロセスでは、研磨パッドと典型的にはウェーハよりも大きな直径を有する保持リングと共に研磨剤及び／又は腐食性化学薬品スラリー（一般にコロイド）を用いる。研磨パッド及びウェーハは、動的研磨ヘッドによって一緒に押しつけられ、プラスチック製の保持リングによって定位置に保持される。動的研磨ヘッドは、研磨中に回転する。この方法は材料の除去を促進し、任意の不規則な凹凸のある面を平らにしてウェーハを平坦化又は平面化させるのに役立つ。これは、追加の回路要素の形成のために、ウェーハを調整するのに必要であることができる。例えば、フォトリソグラフィシステムの被写界深度内に表面全体を入れるためには、又はその位置に基づいて材料を選択的に除去するためには、これが必要である。典型的な被写界深度要件は、最新の５０ナノメートル以下の技術ノードではオングストロームレベルまで低下している。
【０００５】
材料除去のプロセスは、木材にサンドペーパーをかけるような単純な研磨剥離プロセスではない。スラリー中の化学薬品はまた、除去される材料と反応し、及び／又は材料を弱める。研磨剤はこの弱化プロセスを加速し、研磨パッドは反応した材料を表面から拭き取るのを助ける。スラリー技術の進歩に加えて、研磨パッドはますます複雑なＣＭＰ工程において重要な役割を果たす。
【０００６】
しかし、ＣＭＰパッド技術の進化には、更なる改善が必要である。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の実施形態は、研磨パッドスタック用のコーティングされた圧縮サブパッド、及び研磨パッドスタック用のコーティングされた圧縮サブパッドを製造する方法を含む。
【０００８】
一実施形態では、基材を研磨するための研磨パッドスタックは、研磨表面及び裏面を有する研磨パッドを備える。研磨パッドスタックはまた、第１の感圧性接着剤層が上にコーティングされた第１の表面を有する圧縮サブパッドを備える。圧縮サブパッドの第１の表面は、第１の感圧性接着剤層によって研磨パッドの裏面に直接結合される。
【０００９】
別の実施形態では、基材を研磨するための研磨パッドスタックを製造する方法は、圧縮サブパッド材料の第１の表面上に第１の感圧性接着剤層をコーティングすることを含む。この方法はまた、第２の感圧性接着剤層を、圧縮サブパッド材料の反対側の第２の表面上にコーティングすることを含む。この方法はまた、第１の感圧性接着剤層によって、圧縮サブパッド材料の第１の表面を、研磨パッドの裏面に直接接着することを含む。
【００１０】
別の実施形態では、研磨パッドスタック用のサブパッドは、第１の表面及び反対側の第２の表面を有する圧縮サブパッド材料を備える。第１の感圧性接着剤層は、圧縮サブパッド材料の第１の表面上にコーティングされる。第１の剥離ライナーは、第１の感圧性接着剤層上に配置される。第２の感圧性接着剤層は、圧縮サブパッド材料の第２の表面上にコーティングされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】先端技術の研磨パッドとサブパッドとの対の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に従う、研磨パッドとサブパッドとの対の断面図である。
【図３】図３Ａは本発明の一実施形態に従う、例示的な圧縮発泡体サブパッドの断面走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。図３Ｂは本発明の別の実施形態に従う、別の例示的な圧縮発泡体サブパッドの断面走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。
【図４】図４Ａは積層された接着フィルムを上に有する先端技術のサブパッドの断面図である。図４Ｂは本発明の一実施形態に従う、感圧性接着剤層が上にコーティングされたサブパッドの断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に従う、研磨パッドが研磨層及び下地層を備える、研磨パッドとサブパッドとの対の断面図である。
【図６】先端技術の４ステップ積層工程パッド／サブパッドの製造プロセスを示す。
【図７】本発明の一実施形態に従う、サブパッド材料上への感圧性接着剤層のコーティングを含むサブパッド製造プロセスを示す。
【図８】本発明の一実施形態に従う、メイヤーバーを用いたサブパッド材料上への感圧性接着剤層のコーティングを示す。
【図９】本発明の一実施形態に従う、圧縮発泡体サブパッド表面を、その上に接着剤層をコーティングする前に、コロナ放電処理するための装置を示す。
【図１０】本発明の一実施形態に従う、研磨パッド／サブパッド研磨パッドスタックに対応する研磨装置の側面からの等角投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
研磨パッドスタック用のコーティングされた圧縮サブパッド、及び研磨パッドスタック用のコーティングされた圧縮サブパッドを製造する方法が本明細書に記載される。以下の説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細、例えば、特定の研磨パッド及びサブパッドの組成及びデザイン等が説明される。本発明の実施形態が、これらの特定の詳細なしに実施され得ることは当業者に明らかであろう。他の例では、本発明の実施形態を不必要に不明瞭にしないために、周知の処理技術、例えば、半導体基材のＣＭＰを行うためのスラリーと研磨パッドとの組み合わせに関する詳細等を、詳しくは説明しない。更に、図面に示される様々な実施形態は例示的な表現であり、必ずしも縮尺通りに描かれていないことを理解されたい。
【００１３】
ＣＭＰ工程用の研磨パッドは、性能のトレードオフ、例えば、ウェーハ全域での研磨均一性とダイ内での研磨均一性との間のトレードオフ等、を有する場合がある。例えば、硬質研磨パッドは良好なダイレベルでの平坦化を示すが、ウェーハ全域での均一性が悪い。圧縮可能なサブパッドを、研磨パッド又は層に備えることができ、重ね合わせた研磨パッド又は層における全体的な不均一性の性能を改善することができる。
【００１４】
本明細書の１つ又は複数の実施形態に従って、二重コーティングされたサブパッド、例えば、二重コーティング発泡体サブパッド等、が記載される。例えば、接着性コーティング発泡体を、ＣＭＰ研磨パッドの下地（サブパッド）層として用いることができる。接着性コーティング発泡体は、以下の特徴の１つ又は組み合わせを用いて作製され得る。（１）接着剤はサブパッド材料の片面に直接塗布され、（２）接着剤はサブパッド材料の両面に直接塗布されることができ、（３）１つの接着剤は、プラテンと対になるサブパッド／研磨層の塗布が可能になる取り外し可能な接着剤とすることができ、及び／又は、（４）１つの接着剤は、サブパッドの研磨パッド若しくは層の裏側への強力な結合を促進する永久接着剤であることができる。
【００１５】
この状況にするために、研磨パッド又は層へ結合する先端技術のサブパッドは、サブパッドを研磨パッドに接合する両面テープ（例えば、感圧性接着剤、ＰＳＡ、両面テープ等）の使用を含む。第２の両面テープは、最終的にＣＭＰ装置のプラテンに結合されるサブパッドの片面に積層される。例えば、研磨パッドスタックの製造は、ＰＳＡ両面テープをサブパッドの両面に積層することを含み得る。
【００１６】
図１は、先端技術の研磨パッドとサブパッドとの対の断面図を示す。図１に示すように、研磨パッド１００（上部パッド又は研磨層）がサブパッド１０２に結合される。上部パッド１００に近接するサブパッド１０２の面は、第１のＰＳＡ両面テープ１０４によって上部パッド１００に結合される。第１のＰＳＡ両面テープ１０４は、第１の恒久ＰＳＡ層１０４Ｂ及び第２の恒久ＰＳＡ層１０４Ｃを上に有するキャリアフィルム１０４Ａ（例えば、ポリエチレンテレフタレート、ＰＥＴ、フィルム等）を備えることができる。上部パッド１００から遠位のサブパッド１０２の面は、その上に第２のＰＳＡ両面テープ１０６を有する。第２のＰＳＡ両面テープ１０６は、第１の恒久ＰＳＡ層１０６Ｂ及び第２の恒久ＰＳＡ層１０６Ｃを上に有するキャリアフィルム１０６Ａ（例えば、ＰＥＴフィルム等）を備えることができる。第２のＰＳＡ両面テープ１０６は、更に第３のＰＳＡ両面テープ１０８に結合され得る。第３のＰＳＡ両面テープ１０８は、第１の恒久ＰＳＡ層１０８Ｂ及び第２の取り外し可能なＰＳＡ層１０８Ｃを上に有するキャリアフィルム１０８Ａ（ＰＥＴフィルム等）を備えることができる。第３のＰＳＡ両面テープ１０８は、図１に示すように、上部パッド１００／サブパッド１０２研磨パッドスタックをＣＭＰ研磨装置のプラテン１１０に取り外し可能に結合するのに適している。以下の説明のように、図１に示す研磨パッドスタックのタイプに関連する欠点があり得る。
【００１７】
図１の研磨パッドスタックと対照的に、図２は、本発明の一実施形態に従う、研磨パッドとサブパッドとの対の断面図を示す。図２を参照すると、基材を研磨するための研磨パッドスタックは、圧縮サブパッドであってもよいサブパッド２０２に結合された研磨パッド２００（上部パッド又は研磨層）を備える。研磨パッド２００は、サブパッド２０２から遠位の研磨面、及びサブパッド２０２に近接する裏面を有する。サブパッド２０２の第１の（上部）表面は、その上にコーティングされた第１の感圧性接着剤層２０４を有する。サブパッド２０２の上面は、第１の感圧性接着剤層２０４によって研磨パッド２００の裏面に直接結合される。
【００１８】
再び図２を参照すると、一実施形態では、研磨パッドスタックは、圧縮サブパッド２０２の第２の（下側の）表面にコーティングされた第２の感圧性接着剤層２０６を更に備える。そのような一実施形態では、第１の感圧性接着剤層２０４は、研磨パッド２００への高い粘着力の恒久感圧性接着剤層である。第２の感圧性接着剤層２０６は、取り外し可能な感圧性接着剤層であり、研磨パッドスタックを化学機械研磨装置のプラテン２１０に取り外し可能に結合するためのものである。しかし、一実施形態では、図２に示すように既にプラテンに結合されているので、図２の研磨パッドスタックは第２の感圧性接着剤層２０６上に剥離ライナーを備え得る。このような剥離ライナーは、研磨パッドスタックの輸送及び保管のために使用してもよく、研磨パッドスタックをプラテンに結合する前に、第２の感圧性接着剤層２０６を露出させるために除去してもよい。
【００１９】
図１の研磨パッドスタックより優れた図２の研磨パッドスタックの利点は、図２の研磨パッドスタックのタイプで達成される連続サブパッド構造により実現され得る。特に、接着不良のために境界面の数が制限される。更に、以下の、より詳細な説明のように、図２の研磨パッドスタックの接着剤層の処理がより少なくて済む。一実施形態では、圧縮サブパッド表面上への接着剤の直接コーティングは、圧縮発泡体サブパッドの場合には、発泡体気孔を密封するのに役立つ。更に、感圧性接着剤層に付随するキャリアフィルムがなく、複合材料中の層の数が抑えられるので、パッド全体の厚さを減少させることができる。一実施形態では、直接接着コーティングは、普通ならばＰＳＡ両面テープをサブパッドの表面に積層する場合に困難である低い表面エネルギーの発泡体に優れた接着固定を提供する。最後に、製造工程の数は、以下の、より詳細な説明のように、４回から１回の少ない積層工程数（コーティングされたサブパッドを研磨パッドに積層する）に低減され得る。積層工程数のこのような低減と、研磨パッドスタックの構造の実現された単純化は、研磨パッドスタックの製造コストの潜在的な低減をもたらす可能性がある。
【００２０】
再び図２を参照すると、感圧性接着剤層、例えば、恒久感圧性接着剤層２０４又は取り外し可能な接着剤層２０６等は、ワークピースに接着するために軽度から中程度の圧力のみを必要とする（例えば、感圧性接着剤層が上にコーティングされたサブパッド２０２を、研磨パッド２００に接着する、軽度から中程度の圧力）。感圧性接着剤層は、普通ならば、ある程度の硬化を必要とするはずの接着剤層ではない。感圧性接着剤層はまた、普通ならばワークピースへの接着のために熱を必要とするはずのホットメルト層ではない。本明細書で定義される感圧性接着剤層はまた、ワークピースへの接着を活性化するために水の添加を必要としない。
【００２１】
一実施形態では、再び図２を参照すると、恒久感圧性接着剤層２０４は、２５℃で、約４．５ポンド／インチを超える剥離強度を有する。取り外し可能な感圧性接着剤層２０６は、２５℃で、約４ポンド／インチ未満の剥離強度を有する。特定の実施形態では、取り外し可能な感圧性接着剤層２０６は、２５℃で、約２．５ポンド／インチ未満の剥離強度を有する。本明細書で使用される剥離強度は、試験方法がＡＳＴＭ  Ｄ３３３０で定義されている、感圧層の最大接着時の強度として定義される。一実施形態では、恒久感圧性接着剤層２０４若しくは取り外し可能な感圧性接着剤層２０６、又はその両方は、材料、例えば、アクリル材料、ゴム、エチレンビニルアセテート、シリコーン材料、又はブロック共重合体等、の層であるが、これらに限定されない。この層は、配合物中に粘着付与樹脂を含むことが多い。一実施形態では、恒久感圧性接着剤層２０４若しくは取り外し可能な感圧性接着剤層２０６、又はその両方は、約２ミルの厚さを有する。
【００２２】
一実施形態では、簡単に上述のように、圧縮サブパッド２０２は、圧縮発泡体サブパッドである。このような実施形態の１つでは、圧縮発泡体サブパッドは、改良された厚さの均一性若しくは改善された表面エネルギー、又はその両方を提供する後処理された発泡体材料（例えば、以下の、より詳細な説明のように、コロナ処理を用いて処理される）である。一実施形態では、圧縮発泡体サブパッドは、材料、例えば、エチレンビニルアセテート独立気泡発泡体材料、ポリエチレン独立気泡発泡体材料、又は大部分が独立気泡のポリウレタン発泡体材料等、からなるが、これらに限定されない。一実施形態では、圧縮サブパッドの表面（即ち、研磨パッドに結合される表面又はプラテンに結合する表面）の一方又は両方は、（コロナ処理のような任意の後処理の前に測定される）約３０〜４０ｄｙｎｅ／ｃｍ２の範囲の表面エネルギーを有す。一実施形態では、圧縮サブパッドは、約１０ミル〜４０ミルの範囲の厚さを有する。
【００２３】
図３Ａ及び３Ｂは、本発明の一実施形態に従う例示的な圧縮発泡体サブパッドの断面走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。図３ＡのＳＥＭ画像３００Ａを参照すると、独立気泡エチルビニルアセテート（ＥＶＡ）発泡体サブパッドが１００倍の倍率で拡大して示されている。図３ＢのＳＥＭ画像３００Ｂを参照すると、独立気泡ポリエチレン（ＰＥ）発泡体サブパッドが１００倍の倍率で拡大して示されている。
【００２４】
再び図３Ａ及び３Ｂを参照すると、一実施形態では、サブパッド発泡体層は、低い表面エネルギー、典型的には３０〜３５ｄｙｎｅ／ｃｍ２を有するＥＶＡ発泡体又はポリエチレン発泡体である。表面エネルギーは、通常、ＡＳＴＭ標準試験方法Ｄ  ２５７８を用いて、単純な溶液を塗布するＡｃｃｕダインペンで測定される。使用される最も一般的な溶液には、エチルセロソルブ、ホルムアミド、及び肉眼での検出を容易にする染料が含まれる。エチルセロソルブ％対ホルムアミド％の濃度の変化は、各ペンに使用される異なるダイン水準溶液をもたらす。
【００２５】
再び図２を参照すると、恒久感圧性接着剤層２０４は、研磨パッド２００に近接するサブパッド２０２の表面上にコーティングされる。取り外し可能な感圧性接着剤層２０６は、研磨パッド２００と遠位のサブパッド２０２の表面上にコーティングされる。用語「コーティングされた」は、本発明の実施形態を、（上にＰＳＡを積層するサブパッドの面に応じて、）ＰＳＡ両面テープ等のＰＳＡが研磨パッド又はプラテンへのサブパッドの最終的な結合のためにサブパッドの表面に積層される状況と、区別するために使用される。「コーティングされた」という用語はまた、本発明の実施形態を、別の積層プロセスを介して行われる、ＰＳＡ両面テープのようなＰＳＡが最初に研磨パッドの裏面に積層され、続いて研磨パッドをサブパッドに接着するのに用いられる状況と、区別するために使用される。対照的に、本明細書に記載の実施形態に従って、接着剤層は、限定されないが例えば、浸漬プロセス、圧延プロセス又は展延プロセスなどのプロセスによって、「湿った」層としてサブパッドの表面上にコーティングされる。次いで、コーティングされた層を乾燥させて、サブパッドの表面上に接着材料を塗布するために用いられるいかなるキャリア溶剤をも除去する。サブパッドの表面上にコーティングされた乾燥層は、（サブパッドのどちら側が該当しているかに応じて、恒久又は取り外し可能な）感圧性接着剤層である。
【００２６】
サブパッドの表面上の積層接着フィルムとは対照的に、コーティングされた接着剤層の例示的な利点として、本発明の実施形態は、サブパッドの表面上の感圧性接着剤層を提供し、感圧性接着剤層とサブパッド表面との表面積接触は、約９０％より大きく、いくつかの実施形態では約９５％より大きい。図４Ａは、積層された接着フィルムを上に有する先端技術のサブパッドの断面図を示す。図４Ｂは、本発明の一実施形態に従う、感圧性接着剤層が上にコーティングされたサブパッドの断面図を示す。
【００２７】
図４Ａを参照すると、従来の積層接着シート４００は、積層シート４００と独立気泡サブパッド４０４の凹凸のある面４０２との間に、実質的な表面の面接触を有し得ない。図４Ａに示すように、積層接着シート４００は、サブパッド４０４の表面の表面空隙／凹凸のある面４０２を実質的に充填しない。サブパッド４０４の他の（底）表面に対しても、同じ状況が起こり得ることを理解されたい。
【００２８】
対照的に、本発明の一実施形態に従って、図４Ｂを参照すると、コーティングされた感圧接着層４５０は、サブパッド４５４の表面の表面空隙／凹凸のある面４５２を実質的に充填する。その結果、感圧接着層４５０とサブパッド４５４との間の粘着強度が最終的に増加する。サブパッド４５４の他の（底）表面に対しても、同じ状況が起こり得ることを理解されたい。例示的な実施形態では、圧縮サブパッド４５４の表面４５２は、少なくとも３マイクロメートルの表面粗さを有し、総表面積を有する。コーティングされた感圧性接着剤層４５０は、圧縮サブパッド４５４の表面４５２の総表面積の少なくとも９０％と直接接触している。いくつかの実施形態では、コーティングされた感圧性接着剤層４５０は、圧縮サブパッド４５４の表面４５２の総表面積の約９５％超と直接接触している。
【００２９】
再び図２を参照すると、一実施形態では、図２に示されるように、サブパッド２０２に結合された研磨パッド２００は、均質又は単一層の研磨パッドである。このような一実施形態では、以下の、より詳細な説明のように、研磨パッド２００は、熱硬化性ポリウレタン材料から構成される。しかしながら、別の実施形態では、研磨パッド２００は複合研磨パッドである。そのような実施形態の１つでは、研磨パッド２００は、研磨パッド２００を一緒に画定する研磨層及び下地層を備える。
【００３０】
後者の状況の一例として、図５は、本発明の一実施形態に従う、研磨パッドが研磨層及び下地層を備える研磨パッドとサブパッドとの対の断面図を示す。図５を参照すると、研磨パッドスタックは、研磨パッド５００を備える。研磨パッドは、下地層５０２に結合された研磨層５０８を備える。このように、研磨パッド５００の裏面は、下地層５０２の表面である。下地層５０２の表面層５０４は、研磨層５０８に接着されている。一実施形態では、図５に示すように、研磨表面層５０８は、連続層部分５０８Ａと、そこから突き出ている複数の研磨形体５０８Ｂを備える。下地層５０２に接着されるのは連続層部分５０８Ａである。
【００３１】
一実施形態では、下地層５０２はポリカーボネート材料で構成され、研磨表面層５０８はポリウレタン材料で構成される。特定のこのような実施形態では、研磨表面層５０８は、下地層５０２に共有結合される。「共有結合」という用語は、第１の材料（例えば、研磨表面層の材料等）からの原子が、第２の材料（例えば、下地層の材料等）からの原子と架橋結合し、又は電子を共有する実際の化学結合をもたらす配列を指す。共有結合は、機械的結合、例えば、ねじ、釘、接着剤、又は他の接着剤等を介する結合とは区別される。別の特定の実施形態では、研磨表面層５０８は、共有結合されておらず、むしろ下地層５０２に静電結合されている（更に直接的に結合されている）だけである。このような静電結合は、下地層５０２と研磨表面層５０８との間のファンデル・ワールス型相互作用を含み得る。
【００３２】
再び図５を参照すると、研磨パッドスタックは、圧縮独立気泡発泡体サブパッドであることができるサブパッド５５０を備える。サブパッド５５０の第１の（上部）表面は、その上にコーティングされた第１の感圧性接着剤層５５２を有する。サブパッド５５０の上面は、第１の感圧性接着剤層５５２によって研磨パッド５００の下地層５０２の裏面に直接結合される。一実施形態では、第２の感圧性接着剤層５５４は、圧縮サブパッド５５０の第２の（下側の）表面にコーティングされている。そのような一実施形態では、第１の感圧性接着剤層５５２は、研磨パッド５００への高い粘着力の恒久感圧性接着剤層である。第２の感圧性接着剤層５５４は、取り外し可能な感圧性接着剤層であり、研磨パッドスタックを化学機械研磨装置のプラテン５５６に取り外し可能に結合するためのものである。しかし、一実施形態では、図５に示すように既にプラテンに結合されているので、図５の研磨パッドスタックは第２の感圧性接着剤層５５４上に剥離ライナーを備え得る。このような剥離ライナーは、研磨パッドスタックの輸送及び保管のために使用してもよく、研磨パッドスタックをプラテンに結合する前に、第２の感圧性接着剤層５５４を露出させるために除去してもよい。
【００３３】
簡単に上述したように、本明細書に記載のようなサブパッドを含む研磨パッドスタックを、普通ならば先端技術のパッドスタック製造に使用される回数よりも少ない回数の積層プロセスを用いて製造することができる。比較例として、図６は、先端技術の４ステップ積層工程パッド／サブパッド製造プロセスを示す。図６を参照すると、第１の積層工程（積層工程１）は、研磨パッド（上部パッド）６００の裏側に恒久ＰＳＡ両面テープ６０２を積層することを含む。次に、余分な恒久ＰＳＡ両面テープが切り取られる。第２の積層工程（積層工程２）は、研磨パッド６００の上の、恒久ＰＳＡ両面テープ６０２の裏面上にサブパッド発泡体材料６０４を積層することを含む。次に過剰の発泡体材料が切り取られる。第３の積層工程（積層工程３）は、第２の恒久ＰＳＡ両面テープ６０６をサブパッド発泡体材料６０４上に積層することを含む。次に、第２の恒久ＰＳＡ両面テープの余分な部分が切り取られる。第４の積層工程（積層工程４）は、取り外し可能なＰＳＡ両面テープ６０８を第２の恒久ＰＳＡ両面テープ６０６上に積層することを含む。次に、取り外し可能なＰＳＡの両面テープの余分な部分が切り取られる。どの積層工程が実行されているかに拠って、恒久ＰＳＡ両面テープ６０２、サブパッド発泡材料６０４、第２の恒久ＰＳＡ両面テープ６０６、又は取り外し可能なＰＳＡ両面テープ６０８、を装着したロール６５４で、研磨パッド６５２が積層される場合に、積層機６５０は使用され得る。結果として得られるパッドスタックは、図１に関連して説明したようなものであってもよい。
【００３４】
上述の多層化プロセスとは対照的に、図７は、本発明の一実施形態に従う、サブパッド材料上への感圧性接着剤層のコーティングを含むサブパッド製造プロセスを示す。
【００３５】
図７を参照すると、サブパッド発泡体材料７０２は、コーティングプロセスのためのキャリアフィルムとして使用される。サブパッド発泡体材料７０２は、サブパッド発泡体材料７０２の第１の面７１０上に第１の感圧性接着剤材料７０８を塗布するアプリケ−ションローラ７０４及び７０６に送り込まれる。スプレッダーバー又はメイヤーバー７１２は、サブパッド発泡体材料７０２の第１の面７１０上の第１の感圧性接着剤材料７０８の過剰な部分を除去し、均一に分布させるために使用される。
【００３６】
再び図７を参照すると、サブパッド発泡体材料７０２は、その後、サブパッド発泡体材料７０２の第２の面７３０上に第２の感圧性接着剤材料７２８を塗布するアプリケ−ションローラ７２４及び７２６に送り込まれる。スプレッダーバー又はメイヤーバー７３２は、サブパッド発泡体材料７０２の第２の面７３０上の第２の感圧性接着剤材料７２８の過剰な部分を除去し、均一に分布させるために使用される。
【００３７】
再び図７を参照すると、二重にコーティングされたサブパッド発泡体材料７０２は、その後、乾燥機７４０に導かれる。乾燥することにより、第１の感圧性接着剤層７４６が上にコーティングされた第１の表面７１０と、第２の感圧性接着剤層７４８が上にコーティングされた第２の表面７３０と、を有する発泡体材料７０２をもたらす。以下の、より詳細な説明のように、乾燥機７４０を通って搬送されると、第１の及び第２の感圧性接着剤層７４６、７４８を上に有する発泡材料７０２の更なる処理が、実行され得る。
【００３８】
図７を全体的に参照すると、一実施形態では、基材を研磨するための研磨パッドスタックを製造する方法は、圧縮サブパッド材料７０２の第１の表面７１０上に、第１の感圧性接着剤層７０８をコーティングすることを含む。この方法はまた、第２の感圧性接着剤層７２８を、圧縮サブパッド材料７０２の反対側の第２の表面７３０上にコーティングすることを含む。一実施形態では、第１の感圧性接着剤層７０８は、恒久感圧性接着剤層であり、第２の感圧性接着剤層７２８は、取り外し可能な感圧性接着剤層である。別の実施形態では、第１の感圧性接着剤層７０８は、取り外し可能な感圧性接着剤層であり、第２の感圧性接着剤層７２８は、恒久感圧性接着剤層である。いずれの場合も、一実施形態では、取り外し可能な感圧性接着剤層の場合、サブパッド材料に対して取り外し可能な感圧性接着剤層の接着性を増加させ、取り外し可能な感圧性接着剤層のプラテン側の除去性を保持するために、サブパッド材料の関連する側へプライマーを塗布する。
【００３９】
一実施形態では、第１又は第２の感圧性接着剤層のいずれかをコーティングすることは、圧縮サブパッド材料の表面上に溶剤系接着剤配合物を供給し、そして広げることを含む。そのような実施形態の１つでは、第１の溶剤系接着剤配合物を圧縮サブパッド材料の第１の表面上に供給して広げ、そして第２の溶剤系接着剤配合物を圧縮サブパッド材料の第２の表面上に供給して広げた後、第１及び第２の溶剤系接着剤配合物を（例えば、乾燥機７４０を通して）乾燥させ、第１及び第２の溶剤系接着剤配合物から実質的にすべての溶剤を除去する。一実施形態では、約５０℃未満の温度で圧縮サブパッド材料の表面上に、感圧性接着剤層を溶剤系接着剤配合物として塗布する。続いて、溶剤系接着剤配合物は、約５０℃未満の温度の空気乾燥器内で乾燥される。
【００４０】
したがって、図７を全体的に参照すると、サブパッド材料上にＰＳＡ層を設けることは、製造プロセスにおいてキャリアフィルム又は支持層として作用するサブパッド材料上に接着剤／溶剤溶液を塗布することを含む。接着剤配合物の粘度により、コーティング方法が決まる。接着剤配合物は、溶剤中に担持された接着材料として塗布され得る。例示的なコーティング方法は、Ｍｅｙｅｒ  Ｒｏｄ  Ｃｏａｔｉｎｇ法である。図８は、本発明の一実施形態に従う、メイヤーバーを用いたサブパッド材料上への感圧性接着剤層のコーティングを示す。
【００４１】
図８を参照すると、アプリケータロール８０２は、コーティングされるサブパッド材料８０６の表面に接着剤配合物８０４を供給する。一実施形態では、接着剤配合物８０４は、約５０℃未満、好ましくは約４０℃未満、最も好ましくは室温又は約２０〜２５℃の温度で塗布される。一実施形態では、塗布時の接着剤調合物８０４の温度は、約５０℃未満、好ましくは約４０℃未満、最も好ましくは室温又は約２０〜２５℃である。アプリケータロール８０２は、材料８０４を過剰に供給する。過剰量は、メイヤーロッド又はバー８０８（その拡大図は、図８のボックス８１０に示されており、図はワイヤで巻かれたロッドを示す）により除去される。除去される接着剤の量は、ワイヤの巻き付け方に依存する。＋／−．００１インチの公差を有する平滑な正確なコーティング厚さを形成するために、直列に複数のロッドを設ける場合がある。そして、コーティングされたサブパッド材料フィルムは、溶剤蒸発のために空気乾燥器に導かれる８１２。一実施形態では、接着剤が上にコーティングされたサブパッドは、接着剤がサブパッド上にコーティングされてから約２〜４分後に乾燥機に入る。一実施形態では、サブパッドは、空気乾燥器内で約２０分間乾燥される。
【００４２】
再び図７を参照すると、コーティングプロセスの最後に、剥離ライナー７９０が、コーティングされた接着剤層の１つに塗布される。一実施形態では、剥離ライナー７９０は、取り外し可能な感圧性接着剤層がサブパッド材料上にコーティングされた後に、取り外し可能な感圧性接着剤層に加えられる。しかしながら、別の実施形態では、取り外し可能な感圧性接着剤材料を剥離ライナーに最初に塗布し、その後、取り外し可能な感圧性接着剤材料をサブパッド材料に供給することにより、取り外し可能な感圧性接着剤層は、サブパッド材料上にコーティングされる。いずれの場合でも、このような剥離ライナーを、取り外し可能な感圧性接着剤層をプラテンに結合する前に除去することができる。
【００４３】
一実施形態では、図示されていないが、第２の剥離ライナーが恒久感圧性接着剤層に加えられる。このような第２の剥離ライナーは、コーティングされたサブパッドの輸送又は貯蔵のために含まれ得るが、コーティングサブパッドの恒久感圧性接着剤層を介してコーティングされたサブパッドを研磨パッドに接着する前に除去され得る。しかしながら、別の実施形態では、サブパッド材料のロールは、その上に恒久感圧性接着剤層を有するサブパッド材料の側に剥離ライナーを備えることなしに形成される。第２の剥離ライナーが含まれるか否かにかかわらず、研磨パッドは、積層プロセスによってサブパッド材料のコーティングされた恒久感圧性接着剤層に接着され得る（したがって、図６に関連して説明した４つ積層プロセスの代わりに、単一の積層プロセスとなる）。そして、サブパッド材料を研磨パッド材料の形状の周囲で切断することができる。
【００４４】
本明細書に記載のように、剥離ライナーは、剥離ライナーの片面上又は両面上に剥離剤を有する紙又はプラスチック系のキャリアウェブ材料である。剥離剤は、接着剤のような粘着性物質の任意の種類に対して剥離効果をもたらす。剥離ライナーの剥離は、感圧性接着剤層からの剥離ライナーの剥離を含む。
【００４５】
一実施形態では、図７のプロセスを再び参照すると、サブパッドの発泡体材料（例えば、ＥＶＡ又はＰＥ発泡体材料等）は、接着剤コーティングの前に後処理され、ウェブ全体にわたって＋／−１ミルの厳しいゲージ公差を達成する。典型的には、材料は片面又は両面がバフ研磨される。このような発泡体は、厚さが１５ミルから６０ミルまで変化し、数ポンドから６０ポンドまでの広い範囲の密度の発泡体で製造することができる。典型的なゲージ公差は、総厚さの＋／−１０％であり、これはウェブ全体にわたって＋／−６ミル、又は合計１２ミル程であることができる。半導体市場の技術がますます線幅を減らすことを要求するようになるにつれて、これらの技術を製造するのに使用される消耗品セットは、より厳しい材料特性の公差を満たさなければならないことを理解されたい。一実施形態では、発泡体の後処理及びその後の直接接着コーティングは、厚さの公差を低減し、接着剤の固定を改善する。このような要素は、次に、サブパッド材料の発泡体圧縮性に影響を及ぼす。圧縮性は、（荷重下の厚さ−初期厚さ）／初期厚さ、として定義される。いくつかの実施形態では、所望の圧縮率は低く、例えば典型的には１０％未満等である。
【００４６】
図７に関連して簡単に説明したように、コロナ７９２Ａ及び７９２Ｂ、又は類似の処理を、接着層コーティングの前にサブパッド材料の片面又は両面に施すことができる。表面エネルギー特性は、工業用コーティングの重要な考慮事項であることを理解されたい。表面エネルギーは、表面が塗布されたコーティングを受け入れるかを表し、これは濡れとして知られている。濡れの定義は、固体表面との接触を維持する液体の能力であり、２つを合わせた場合に分子間相互作用の結果生じる。濡れの程度（濡れ性）は、接着力と凝集力との間の力平衡によって決定される。接着剤コーティングの場合、接着剤の表面張力は、それらが塗布される表面の表面エネルギーよりも低くなければならない。ＥＶＡ発泡体のような材料の場合、塗布された液体（感圧性接着剤コーティング）で十分に濡れるように基材の表面エネルギーを上昇させなければならない。このような表面処理には、例えばコロナ放電、火炎処理、又はプラズマ処理等の多くの方法があるが、これらに限定されない。このような処理は、ＥＶＡ又はＰＥ発泡体の表面エネルギーを３０ｄｙｎｅ／ｃｍから例えば４０〜４２ｄｙｎｅｓ／ｃｍまで増加させるために実施され得る。このような一実施形態では、図７に示すように、接着剤コーティングプロセスの直前に、圧縮発泡体サブパッド材料にコロナ放電処理が施される。
【００４７】
図９は、本発明の一実施形態に従う、圧縮発泡体サブパッド表面を、接着剤層をその上にコーティングする前に、コロナ放電処理するための装置を示す。図９を参照すると、サブパッド材料層９０２（例えば、圧縮発泡体材料層等）が、誘電体９０６を上に有するタンパロール９０４上に巻かれる。この構成は、電極９０８とサブパッド材料層９０２との間にエアギャップ９１０を有するサブパッド材料層９０２の上の電極９０８を提供する。コロナ発生器電源９１２は、電極９０８に結合されている。コロナ処理は、低温コロナ放電プラズマを使用し、サブパッド材料層９０２の表面の特性に変化を与える表面改質技術である。
【００４８】
一実施形態では、図２及び図５を再度参照すると、研磨パッド２００又は研磨表面層５０８は、均質な研磨パッド又は研磨表面層である。このような一実施形態では、均質な研磨パッド又は研磨表面層は、熱硬化性ポリウレタン材料からなる。例えば、特定の実施形態では、均質な研磨パッド又は研磨表面層は、熱硬化性の独立気泡ポリウレタン材料からなる。一実施形態では、「均質な」という用語は、熱硬化性の独立気泡ポリウレタン材料の組成が、本体の組成全体にわたって一貫していることを示すために使用される。例えば、一実施形態では、「均質な」という用語は、例えば含浸フェルト又は異なる材料の複数の層の組成（複合材料）からなる、研磨パッド本体を除外する。一実施形態では、「熱硬化性」という用語は、不可逆的に硬化するポリマー材料、例えば材料の前駆体が、硬化によって不融解性、不溶性ポリマーネットワークに不可逆的に変化する、を示すのに使用される。例えば、一実施形態では、「熱硬化性」という用語は、例えば、加熱すると液体に変わり、十分に冷却すると非常にガラスのような状態に戻るポリマーから構成される材料である「熱可塑性」材料、又は「熱可塑性樹脂」から構成される研磨パッドを除外する。熱硬化性材料から作られる研磨パッドは、典型的には化学反応でポリマーを形成するために反応する低分子量の前駆体から製造され、一方、熱可塑性材料から作られるパッドは、典型的には、既存のポリマーを加熱して相変化を生じさせて製造され、研磨パッドを物理的プロセスで形成する、ことに留意されたい。ポリウレタン熱硬化性ポリマーは、それらの安定な熱的及び機械的特性、化学的環境に対する耐性、及び耐摩耗性の性質を基準にして、本明細書に記載の研磨パッドを製造するために選択され得る。
【００４９】
研磨パッド２００又は研磨表面層５０８の材料を成形することができる。「成形された」という用語は、研磨表面層が成形型内で形成されることを示すために使用され得る。一実施形態では、成形された研磨パッド２００又は研磨表面層５０８は、コンディショニング及び／又は研磨の際に、約１〜５マイクロメートルの二乗平均平方根の範囲の研磨表面粗さを有する。一実施形態では、成形された研磨パッド２００又は研磨表面層５０８は、コンディショニング及び／又は研磨の際に、約２．３５マイクロメートルの二乗平均平方根の研磨表面粗さを有する。一実施形態では、成形された研磨パッド２００又は研磨表面層５０８は、２５℃において約３０〜５００メガパスカル（ＭＰａ）の範囲の貯蔵弾性率を有する。別の実施形態では、成形された研磨パッド２００又は研磨表面層５０８は、２５℃において約３０メガパスカル（ＭＰａ）未満の貯蔵弾性率を有する。
【００５０】
研磨パッド２００又は研磨表面層５０８の材料は、気孔形成形体を含み得る。一実施形態では、研磨表面層１０８又は２０８は、約６％〜５０％の総ボイド体積の範囲内の独立閉気孔の気孔密度を有する。一実施形態では、複数の独立閉気孔は、複数のポロゲンである。例えば、「ポロゲン」という用語は、マイクロ又はナノスケールの球状又は略球状の「中空」中心を有する粒子を示すのに使用され得る。中空中心部は、固体材料で充填されておらず、むしろ気体又は液体のコアを含み得る。一実施形態では、複数の独立閉気孔は、（例えば、追加の構成要素として、）研磨パッドの研磨表面層全体に分布された未膨張の、及びガスで満たされたEXPANCEL（商標）からなる。特定の実施形態において、EXPANCEL（商標）はペンタンで満たされる。一実施形態では、複数の独立閉気孔の各々は、約１０〜１００マイクロメートルの範囲の直径を有する。一実施形態では、複数の独立閉気孔は、互いに離間した気孔を含む。これは、一般的なスポンジの孔の場合のようにトンネルを介して互いに接続され得る連続気泡の気孔とは、対照的である。一実施形態では、独立閉気孔の各々は、上述のように、ポロゲンのシェルのような物理的なシェルを含む。しかしながら、別の実施形態では、独立閉気孔の各々は、物理的なシェルを含まない。一実施形態では、複数の独立閉気孔は、均質な研磨パッド又は研磨表面層の熱硬化性ポリウレタン材料全体に、本質的に均一に分布している。
【００５１】
一実施形態では、研磨パッド２００又は研磨表面層５０８は不透明である。一実施形態では、「不透明」という用語は、可視光の約１０％以下が通過可能な材料を示すのに使用される。一実施形態では、研磨パッド２００又は研磨表面層５０８は、（例えば、添加成分として）潤滑剤のような不透明化粒子充填剤を含むことにより、研磨パッド２００又は研磨表面層５０８全体の大部分が不透明であるか、又は完全に不透明である。特定の実施形態では、不透明化粒子充填剤は、例えば、窒化ホウ素、フッ化セリウム、黒鉛、フッ化黒鉛、硫化モリブデン、硫化ニオブ、タルク、硫化タンタル、二硫化タングステン、又はTeflon（登録商標）等の材料であるが、これらに限定されない。
【００５２】
別の態様では、研磨パッド２００又は研磨表面層５０８は、ＣＭＰ工程中に研磨するのに適したパターンを有し得る。第１の一般的な例では、本発明のいくつかの実施形態では、線形の特徴のパターンを有する複数の突出部を含む。第２の一般的な例では、本発明のいくつかの実施形態では、別個の湾曲した特徴のパターンを有する複数の突出部を含む。特定のこのような例では、別個の円弧状の突出部が含まれる。他の具体的なこのような実施形態には、実質的に円形の研磨パッド上に配置された複数の部分的な円周の突出部が含まれるが、これらに限定されない。第３の一般的な例では、本発明のいくつかの実施形態は、別個のタイルのパターンを有する複数の突出部を含む。特定のこのような実施形態では、別個の六角形タイル突出部が含まれる。他の具体的なこのような実施形態には、複数の円形タイル、楕円タイル、正方形タイル、長方形タイル、又はそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
【００５３】
前述の３つの一般的例は、突出部（例えば、パターン化された研磨表面層の最高点等）の観点から定義されているが、研磨表面層は同時に又は代替として溝（例えば、パターン化された研磨表面層の最低点等）の観点から定義されてもよい。個々の溝は、各溝上の任意の点で約４〜約１００ミルの深さであることができる。いくつかの実施形態では、溝は、各溝上の任意の点で約１０〜約５０ミルの深さである。溝は、均一な深さ、可変の深さ、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、溝はすべて均一な深さである。例えば、溝パターンの溝はすべて同じ深さを有し得る。いくつかの実施形態では、溝パターンの溝のいくつかは、ある一定の深さを有してもよく、一方で、同じパターンの他の溝は、異なる均一な深さを有してもよい。例えば、溝の深さは、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれて増加し得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、溝深さは、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれて減少する。いくつかの実施形態では、均一な深さの溝は、可変の深さの溝と交互する。
【００５４】
個々の溝は、各溝上の任意の点において約２〜約１００ミルの幅であることができる。いくつかの実施形態では、溝は、各溝上の任意の点において約１５〜約５０ミルの幅である。溝は、均一な幅、可変幅、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、溝パターンの溝はすべて均一な幅である。しかし、いくつかの実施形態では、溝パターンの溝のいくつかは一定の均一幅を有し、同じパターンの他の溝は異なる均一幅を有する。いくつかの実施形態では、溝幅は、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれて増加する。いくつかの実施形態では、溝幅は、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれて減少する。いくつかの実施形態では、均一幅の溝は、可変幅の溝と交互する。
【００５５】
前述した深さ及び幅の寸法に従って、個々の溝は、均一な容積、可変容積、又はそれらの任意の組み合わせとすることができる。いくつかの実施形態では、溝はすべて均一な容積である。しかし、いくつかの実施形態では、溝の容積は、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれて増加する。しかし、いくつかの別の実施形態では、溝の容積は、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれて減少する。いくつかの実施形態では、均一な容積の溝が、可変容積の溝と交互する。
【００５６】
本明細書に記載の溝パターンの溝は、約３０〜約１０００ミルのピッチを有し得る。いくつかの実施形態では、溝は約１２５ミルのピッチを有する。円形研磨パッドの場合、溝ピッチは円形研磨パッドの半径に沿って測定される。溝は、均一なピッチ、可変のピッチ、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、溝はすべて均一ピッチである。しかし、いくつかの実施形態では、溝のピッチは、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれて増加する。しかし、いくつかの別の実施形態では、溝のピッチは、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれて減少する。いくつかの実施形態では、１つのセクタ内の溝のピッチは、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれて変化するが、一方、隣接するセクタ内の溝のピッチは一定のままである。いくつかの実施形態では、１つのセクタ内の溝のピッチは、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれてする増加するが、一方、隣接するセクタ内の溝のピッチは異なる割合で増加する。いくつかの実施形態では、１つのセクタ内の溝のピッチは、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれてする増加するが、隣接するセクタ内の溝のピッチは、研磨パッドの中心からの距離が増加するにつれて減少する  いくつかの実施形態では、均一なピッチの溝が、可変ピッチの溝と交互する。いくつかの実施形態では、均一なピッチの溝のセクタは、可変ピッチの溝のセクタと交互する。
【００５７】
一実施形態では、図２及び図５の研磨パッドスタックのような本明細書に記載の研磨パッドスタックは、基材を研磨するのに適している。基材は、半導体製造業界で使用される基材、例えば、デバイス又は他の層が上に配置されたシリコン基材等、であることができる。しかし、基材は、例えばＭＥＭＳデバイス、レチクル、又はソーラーモジュールのための基材等の基材であってもよいが、これらに限定されない。したがって、本明細書で使用される「基材を研磨するための研磨パッド」への参照は、これら及び関連する可能性を包含するように意図されている。一実施形態では、研磨パッドスタックは、約２０インチ〜３０．３インチの範囲、例えば約５０〜７７センチメートルの範囲、及びおそらく約１０インチ〜４２インチの範囲、例えば約２５〜１０７センチメートルの範囲、の直径を有する。
【００５８】
本明細書に記載のサブパッドは、上述のような研磨パッドに含まれてもよい。このような複合研磨パッド／サブパッド研磨パッドスタックは、様々な化学機械研磨装置と共に使用するのに適している。一例として、図１０は、本発明の一実施形態に従う、研磨パッド／サブパッド研磨パッドスタックに対応する研磨装置の側面からの等角投影図を示す。
【００５９】
図１０を参照すると、研磨装置１０００は、プラテン１００４を備える。プラテン１００４の上面１００２を使用して、研磨パッド／サブパッド研磨パッドスタック１０９９を支持し得る。プラテン１００４は、スピンドル回転１００６を提供するように構成され得る。サンプルキャリア１０１０は、研磨パッド／サブパッド研磨パッドスタック１０９９を用いて半導体ウェーハ１０１１を研磨する間、例えば半導体ウェーハを定位置に保持し、スライダ振動１００８を提供するために使用される。サンプルキャリア１０１０は、更にサスペンション機構１０１２によって支持される。半導体ウェーハの研磨前及び研磨中に、研磨パッド／サブパッド研磨パッドスタック１０９９の表面にスラリーを供給するために、スラリー供給部１０１４を備える。一実施形態では、コンディショニングユニット１０９０を備えてもよく、コンディショニングユニット１０９０は、研磨パッド／サブパッド研磨パッドスタック１０９９の組み合わせの研磨パッドをコンディショニングするためのダイヤモンドチップを備える。一実施形態では、研磨パッド／サブパッド研磨パッドスタック１０９９をプラテン１００４上に取り付けるために、サブパッド上の比較的弱い接着剤被覆接着剤層が用いられる。一実施形態では、比較的強力な接着剤被覆接着剤層がサブパッドを研磨パッドに固定する。
【００６０】
したがって、研磨パッドスタック用のコーティングされた圧縮サブパッド、及び研磨パッドスタック用のコーティングされた圧縮サブパッドを製造する方法が開示されている。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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