(57)【要約】【課題】硬質発泡樹脂ではない特定の構成の研磨パッドの研磨面側に、表面粗さが小さい溝を効率よく形成できる半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法及びこの加工方法で得られ、スクラッチ及びディッシングを効果的に抑制できる半導体ウェハ用研磨パッドを提供する。【解決手段】複数の刃が突設された多刃ユニットと該多刃ユニットを固定するホルダとを備える加工具を用いて、架橋重合体（架橋１，２−ポリブタジエン及び／又は架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体等）を含有する非水溶性マトリックスと該非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子（β−シクロデキストリン）とを有する半導体ウェハ用研磨パッドの研磨面側に、各々表面粗さが２０μｍ以下である複数条の溝を同時に切削形成して得る。【選択図】　　　図１
2004146704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の刃が突設された多刃ユニットと該多刃ユニットを固定するホルダとを備える加工具を用いて、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと該非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子とを有する半導体ウェハ用研磨パッドの研磨面側に、各々表面粗さが２０μｍ以下である複数条の溝を同時に切削形成することを特徴とする半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法。
【請求項２】
上記刃は、刃物角１５〜５０゜、前逃げ角６５〜２０゜、且つ、上記溝の内側壁に当接する該刃の横逃げ角１〜３゜である請求項１記載の半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法。
【請求項３】
上記刃は、隣り合う刃先間が０．０５〜１００ｍｍとなるように上記多刃ユニットに突設されている請求項１又は２に記載の半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法。
【請求項４】
上記刃は、上記多刃ユニットの少なくとも両側端に突設されている請求項１乃至３のうちのいずれか１項に記載の半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法。
【請求項５】
上記溝は、環状であり、同心円状に配置される請求項１乃至４のうちのいずれか１項に記載の半導体ウェハ研磨パッドの加工方法。
【請求項６】
研磨面側に溝を有する半導体ウェハ用研磨パッドであって、該溝は、請求項１乃至５のうちのいずれか１項に記載の半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法により形成されたものであることを特徴とする半導体ウェハ用研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法及び半導体ウェハ用研磨パッドに関する。更に詳しくは、所定の構成を有する半導体ウェハ用研磨パッドの研磨面側に複数条の溝を同時に切削形成する半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法に関する。更に、このような方法により得られた半導体ウェハ用研磨パッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハの化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）（以下、単に「ＣＭＰ」ともいう）には樹脂製の研磨パッドが用いられることが多い。また、この研磨パッドの研磨面側には、ＣＭＰ用スラリーの保持、切削粉の一時貯留等を目的として溝が設けられる場合がある。この溝は切削加工、金型成形等の方法により形成され、これまで各々の方法において種々の改良がなされている。この溝は、ＣＭＰ加工によりウェハを均一に研磨し、平坦性等に優れた被研磨面とするために、表面粗さが小さく、更には寸法精度が高く、均質な断面形状である必要がある。尚、下記特許文献１には、硬質発泡樹脂基材からなる研磨パッドの表面に溝を形成するための加工用具が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１８１６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、硬質発泡樹脂ではない特定の構成の研磨パッドの研磨面側に、表面粗さが小さく、更には寸法精度が高く、均一な断面形状の溝を効率よく形成できる半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法、及び、この加工方法で得られ、ＣＭＰに用いた場合にスクラッチの発生及びディッシングを効果的に抑制できる半導体ウェハ用研磨パッドを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記（１）〜（６）の通りである。
（１）　複数の刃が突設された多刃ユニットと該多刃ユニットを固定するホルダとを備える加工具を用いて、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと該非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子とを有する半導体ウェハ用研磨パッドの研磨面側に、各々表面粗さが２０μｍ以下である複数条の溝を同時に切削形成することを特徴とする半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法。
（２）　上記刃は、刃物角１５〜５０゜、前逃げ角６５〜２０゜、且つ、上記溝の内側壁に当接する該刃の横逃げ角１〜３゜である上記（１）記載の半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法。
（３）　上記刃は、隣り合う刃先間が０．０５〜１００ｍｍとなるように上記多刃ユニットに突設されている上記（１）又は上記（２）に記載の半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法。
（４）　上記刃は、上記多刃ユニットの少なくとも両側端に突設されている上記（１）乃至上記（３）のうちのいずれかに記載の半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法。
（５）　上記溝は、環状であり、同心円状に配置される上記（１）乃至上記（４）のうちのいずれかに記載の半導体ウェハ研磨パッドの加工方法。
（６）　研磨面側に溝を有する半導体ウェハ用研磨パッドであって、該溝は、上記（１）乃至上記（５）のうちのいずれかに記載の半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法により形成されたものであることを特徴とする半導体ウェハ用研磨パッド。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
半導体ウェハの研磨に用いる研磨パッドは、研磨時にスラリーを保持し、研磨屑を一時的に滞留させる等の機能を有するポアが研磨時までに形成されている必要がある。本発明の半導体ウェハ用研磨パッド（以下、単に「研磨パッド」ともいう）は非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子を備え、この水溶性粒子が研磨時にスラリー（媒体分と固形分とを含有する）の水系媒体分と接触し、溶解又は膨潤等して脱離し、ポアを形成できる。本発明の研磨パッドは、この特定の構成を有する非多孔体であるため硬度及び圧縮強度等が大きく、後記の溝加工具により溝加工した場合に、表面粗さが極めて小さく、寸法精度が高い溝を形成することができる。
【０００７】
［１］研磨パッド
上記「半導体ウェハ用研磨パッド」は、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと、非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子とを有する。この研磨パッドには本発明の加工方法により溝が切削形成されて溝付きの研磨パッドとなる。この溝付きの研磨パッドは本発明の半導体ウェハ用研磨パッドである。
【０００８】
上記「非水溶性マトリックス」を構成する材料は特に限定されないが、所定の形状及び性状への成形が容易であり、適度な硬度や、適度な弾性等を付与できることなどから、通常、有機材料を用いる。この有機材料としては、熱可塑性樹脂、エラストマー、ゴム及び硬化性樹脂（熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等、熱、光などにより硬化される樹脂）等を単独又は組み合わせて用いることができる。
【０００９】
このうち、熱可塑性樹脂としては、１，２−ポリブタジエン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂｛（メタ）アクリレート系樹脂等｝、ビニルエステル系樹脂（アクリル系樹脂を除く）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等が挙げられる。
【００１０】
エラストマーとしては、１，２−ポリブタジエン等のジエン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、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）等のスチレン系エラストマー、熱可塑性ポリウレタン系エラストマー（ＴＰＵ）、熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）、ポリアミド系エラストマー（ＴＰＡＥ）等の熱可塑性エラストマー、シリコーン樹脂系エラストマー、フッ素樹脂系エラストマー等が挙げられる。
【００１１】
ゴムとしては、ブタジエン系ゴム（高シスブタジエンゴム、低シスブタジエンゴム等）、イソプレン系ゴム、スチレン−ブタジエン系ゴム、スチレン−イソプレン系ゴム等の共役ジエン系ゴム、アクロルニトリル−ブタジエン系ゴム等のニトリル系ゴム、アクリル系ゴム、エチレン−プロピレン系ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム等のエチレン−α−オレフィン系ゴム及びブチルゴムや、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のその他のゴムが挙げられる。
【００１２】
硬化性樹脂としては、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン−ウレア系樹脂、ウレア系樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール系樹脂、ビニルエステル系樹脂等が挙げられる。
また、これらの有機材料は、酸無水物基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アミノ基等により変性されたものであってもよい。変性により、後述する水溶性粒子や、スラリーとの親和性を調節することができる。
これらの有機材料は１種のみを用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１３】
更に、これらの有機材料は、その一部又は全部が架橋された架橋重合体でもよく、非架橋重合体でもよい。また、非水溶性マトリックスは、架橋重合体のみからなってもよく、架橋重合体と非架橋重合体との混合物であってもよい。架橋重合体を含有することにより、非水溶性マトリックスに弾性回復力が付与され、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る。更に、研磨時及びドレッシング時に非水溶性マトリックスが過度に引き伸ばされ塑性変形してポアが埋まること、及び研磨パッド表面が過度に毛羽立つこと等を効果的に抑制できる。従って、ドレッシング時にもポアが効率よく形成され、研磨時のスラリーの保持性の低下が防止でき、毛羽立ちも少なく研磨平坦性が阻害されない。尚、架橋方法は特に限定されず、有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物等を用いた化学架橋、電子線照射等による放射線架橋などにより行うことができる。
【００１４】
上記「架橋重合体」としては、これらの有機材料の中でも架橋ゴム、硬化樹脂、架橋された熱可塑性樹脂及び架橋されたエラストマー等を用いることができる。更に、これらの中でも、多くのスラリー中に含有される強酸や強アルカリに対して安定であり、且つ吸水による軟化が少ないことから架橋熱可塑性樹脂及び／又は架橋エラストマーが好ましい。また、架橋熱可塑性樹脂及び架橋エラストマーのうちでも、有機過酸化物を用いて架橋されたものが特に好ましく、架橋１，２−ポリブタジエン（以下、「架橋ＰＢＤ」という。）及び架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、架橋ＥＶＡ」という。）がより好ましい。
【００１５】
架橋ＰＢＤ及び／又は架橋ＥＶＡを用いた場合は、後記の溝の内面の表面粗さを２０μｍ以下にすることができる。溝の内面の表面粗さが２０μｍ以下であると、スクラッチを防止できることに加えて、溝としての機能、特に、スラリーを研磨面に分配する機能及び廃棄物を外部へ排出する機能がより効率よく発揮される。更に、架橋ＰＢＤ及び／又は架橋ＥＶＡを含有する非水溶性マトリックスを有する研磨パッドの研磨面側に、例えば、後記の溝加工装置により種々の溝を形成した場合は、特に寸法精度が高く、且つ形状の安定した溝を容易に形成することができ、その全面に渡って平坦性に優れた研磨パッドとすることができる。
【００１６】
これら架橋重合体の含有量は特に限定されないが、非水溶性マトリックス全体を１００質量％とした場合に、１５質量％以上であることが好ましく、２０質量％以上であることがより好ましく、３０質量％以上であることが特に好ましく、更には非水溶性マトリックス全体が架橋重合体からなっていてもよい（架橋重合体が１００質量％）。非水溶性マトリックス中の架橋重合体の含有量が１５質量％未満であると、架橋重合体を含有する効果を十分に発揮させることができない場合がある。
【００１７】
架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスは、ＪＩＳ　Ｋ　６２５１に準じて非水溶性マトリックスからなる試験片を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％以下とすることができる。即ち、破断した後の標線間合計距離が破断前の標線間距離の２倍以下となる。この破断残留伸びは３０％以下（更に好ましくは１０％以下、とりわけ好ましくは５％以下、通常０％以上）であることがより好ましい。破断残留伸びが１００％を超えると、研磨時及びドレッシング時に研磨パッド表面から掻き取られた又は引き延ばされた微細片がポアを塞ぎ易くなる傾向にあり好ましくない。尚、この「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距離の伸び率である。また、実際の研磨においては摺動により発熱するため温度８０℃における試験である。
【００１８】
上記「水溶性粒子」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非水溶性マトリックスから脱離する粒子である。この脱離は、スラリー中に含有される水等との接触により溶解することで生じてもよく、この水等を含有して膨潤し、ゲル状となることで生じるものであってもよい。更に、この溶解又は膨潤は水によるものばかりでなく、メタノール等のアルコール系溶剤を含有する水系混合媒体との接触によるものであってもよい。
【００１９】
この水溶性粒子は、ポアを形成する効果以外にも、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し、押圧による被研磨体の押し込み量を小さくする効果を有する。即ち、例えば、水溶性粒子を含有することにより本発明の研磨パッドのショアＤ硬度は３５以上（より好ましくは５０〜９０、更に好ましくは６０〜８５、通常１００以下）にすることができる。ショアＤ硬度が３５以上であると、被研磨体に負荷できる圧力を大きくでき、これに伴い研磨速度を向上させることができる。更に加えて、高い研磨平坦性が得られる。従って、この水溶性粒子は、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。
【００２０】
この水溶性粒子を構成する材料は特に限定されないが、例えば、有機系水溶性粒子及び無機系水溶性粒子を挙げることができる。有機系水溶性粒子としては、糖類（でんぷん、デキストリン及びシクロデキストリン等の多糖類、乳糖、マンニット等）、セルロース類（ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース等）、蛋白質、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸及びその塩、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、スルホン化ポリイソプレン共重合体等から形成されたものが挙げられる。更に、無機系水溶性粒子としては、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、塩化カリウム、臭化カリウム、リン酸カリウム、硝酸マグネシウム等から形成されたものが挙げられる。これらの水溶性粒子は、上記各材料を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いて形成することができる。更に、所定の材料からなる１種の水溶性粒子であってもよく、異なる材料からなる２種以上の水溶性粒子であってもよい。
【００２１】
また、水溶性粒子の平均粒径は０．１〜５００μｍ（より好ましくは０．５〜１００μｍ、更に好ましくは１〜５０μｍ）とすることが好ましい。即ち、ポアの大きさは０．１〜５００μｍ（より好ましくは０．５〜１００μｍ、更に好ましくは１〜５０μｍ）であることが好ましい。水溶性粒子の平均粒径が０．１μｍ未満であると、形成されるポアの大きさが使用する砥粒より小さくなるためスラリーを十分に保持できる研磨パッドが得難くなる傾向にある。一方、５００μｍを超えると、形成されるポアの大きさが過大となり得られる研磨パッドの機械的強度及び研磨速度が低下する傾向にある。
【００２２】
この水溶性粒子の含有量は、非水溶性マトリックスと水溶性粒子との合計を１００体積％とした場合に、水溶性粒子は１０〜９０体積％（より好ましくは１２〜６０体積％、更に好ましくは１５〜４５体積％）であることが好ましい。水溶性粒子の含有量が１０体積％未満であると、得られる研磨パッドにおいてポアが十分に形成されず研磨速度が低下する傾向にある。一方、９０体積％を超えて水溶性粒子を含有する場合は、得られる研磨パッドにおいて研磨パッド内部に存在する水溶性粒子が膨潤又は溶解することを十分に防止でき難くなる傾向にあり、研磨パッドの硬度及び機械的強度を適正な値に保持し難くなる。
【００２３】
また、水溶性粒子は、研磨パッド内において表層に露出した場合にのみ水溶し、研磨パッド内部では吸湿し、更には膨潤しないことが好ましい。このため、水溶性粒子は最外部の少なくとも一部に吸湿を抑制する外殻を備えることができる。この外殻は水溶性粒子に物理的に吸着していても、水溶性粒子と化学結合していても、更にはこの両方により水溶性粒子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、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ケイ素樹脂等を挙げることができる。尚、この外殻は水溶性粒子の一部のみに形成されていても十分に上記効果を得ることができる。
【００２４】
非水溶性マトリックスは、水溶性粒子との親和性並びに非水溶性マトリックス中における水溶性粒子の分散性を制御するため、相溶化剤を含有することができる。相溶化剤としては、酸無水物基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、オキサゾリン基及びアミノ基等により変性された重合体、ブロック共重合体、並びにランダム共重合体、更に、種々のノニオン系界面活性剤、カップリング剤等が挙げられる。
【００２５】
更に、非水溶性マトリックス及び／又は水溶性粒子中に、従来からスラリーに含有されている砥粒、酸化剤、アルカリ金属の水酸化物、酸、使用時に酸を発生する塩、ｐＨ調節剤、界面活性剤及びスクラッチ防止剤等の１種又は２種以上を含有することができる。これにより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。
【００２６】
上記砥粒としては、シリカ、アルミナ、セリア、ジルコニア及びチタニア等からなる粒子を挙げることができる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
上記酸化剤としては、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等の有機過酸化物、過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸化合物、重クロム酸カリウム等の重クロム酸化合物、ヨウ素酸カリウム等のハロゲン酸化合物、硝酸及び硝酸鉄等の硝酸化合物、過塩素酸等の過ハロゲン酸化合物、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、並びにへテロポリ酸等が挙げられる。これらの酸化剤のうちでは、分解生成物が無害である過酸化水素及び有機過酸化物の他、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩が特に好ましい。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
【００２７】
上記アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、及び水酸化セシウム等が挙げられる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
上記酸としては有機酸及び無機酸が挙げられる。このうち有機酸としては、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、マレイン酸及びフタル酸等が挙げられる。また、無機酸としては、硝酸、塩酸及び硫酸等が挙げられる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
上記塩としては、上記酸のアンモニウム塩、ナリトウム塩、カリウム塩等のアリカリ金属塩、カルシウム塩、マグネシウム塩等のアルカリ土類金属塩などが挙げられる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
【００２８】
上記界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系及びノニオン系が挙げられる。このうちカチオン系界面活性剤としては、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、脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩等のカルボン酸塩、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等のスルホン酸塩、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硫酸塩等の硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩などが挙げられる。更に、ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル型、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテル等の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等のエステル型などが挙げられる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
【００２９】
上記スクラッチ防止剤としては、ビフェノール、ビピリジル、２−ビニルピリジン及び４−ビニルピリジン、サリチルアルドキシム、ｏ−フェニレンジアミン及びｍ−フェニレンジアミン、カテコール、ｏ−アミノフェノール、チオ尿素、Ｎ−アルキル基含有（メタ）アクリルアミド、Ｎ−アミノアルキル基含有（メタ）アクリルアミド、７−ヒドロキシ−５−メチル−１，３，４−トリアザインドリジン、５−メチル−１Ｈ−ベンゾトリアゾール、フタラジン、メラミン及び３−アミノ−５，６−ジメチル−１，２，４−トリアジン等が挙げられる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。
【００３０】
また、非水溶性マトリックスは、上記相溶化剤、上記従来からスラリーに含有されている各種材料以外に、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含有することができる。このうち充填剤としては炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレー等の剛性を向上させる材料、及びシリカ、アルミナ、セリア、チタニア、ジルコニア、二酸化マンガン、三酸化二マンガン、炭酸バリウム等の研磨効果を備える材料等を用いてもよい。
【００３１】
上記に述べた研磨パッドを構成する組成物を得る方法は特に限定されないが、例えば、所定の有機材料等の必要な材料を混練機等により混練し、その後架橋処理を施して得ることができる。混練機としては従来より公知のものを用いることができる。例えば、ロール、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機（単軸、多軸）等の混練機を挙げることができる。
また、この水溶性粒子を含有する研磨パッドを構成する組成物は、例えば、非水溶性マトリックス、水溶性粒子及びその他の添加剤等を混練して得ることができる。但し、通常、混練時には加工し易いように加熱して混練されるが、この時の温度において水溶性粒子は固体であることが好ましい。固体であることにより、非水溶性マトリックスとの相溶性の大きさに関わらず水溶性粒子を前記の好ましい平均粒径で分散させることができる。従って、使用する非水溶性マトリックスの加工温度により、水溶性粒子の種類を選択することが好ましい。
【００３２】
研磨パッドの形状は特に限定されないが、例えば、円盤状、ベルト状、ローラー状等とすることができ、研磨装置に応じて適宜選択することが好ましい。また、使用前における研磨パッドの大きさも特に限定されないが、円盤状の研磨パッドでは、例えば、直径０．５〜５００ｃｍ（更に１．０〜２５０ｃｍ、特に２０〜２００ｃｍ）、厚さ０．１ｍｍを超え且つ１００ｍｍ以下（特に１〜１０ｍｍ）とすることができる。
【００３３】
また、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックスと該非水溶性マトリックス中に分散された水溶性粒子とからなる部分（以下、単に「研磨部」という）は、研磨パッドの少なくとも研磨面の一部を構成していればよいが、通常、研磨面の少なくとも５０％以上（より好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上）であることが好ましく、更には、研磨面全面であってもよい。
この研磨部以外の部分としては、例えば、光学式終点検出装置を用いて終点を検出するための窓部を挙げることができる。窓部としては、例えば、厚さ２ｍｍにおいて、波長１００〜３００ｎｍの間のいずれかの波長の光の透過率が０．１％以上（好ましくは２％以上）であるか、又は、波長１００〜３０００ｎｍの間のいずれかの波長域における積算透過率が０．１％以上（好ましくは２％以上）であるものを用いることができる。
【００３４】
更に、研磨パッドは、単層体でもよく、他の層を備える複層体でもよい。複層体である場合には、研磨部は複層体中の研磨面を構成する研磨層として複層体中に備えられる。この研磨層以外の層としては、例えば、研磨層の裏面側（研磨に供される面の反対面側）に配される支持層や、この支持層と研磨層とを積層するための接合層等を挙げることができる。
上記支持層は、研磨層を裏面側で支える層である。この支持層の特性は特に限定されないが、研磨層に比べてより軟質であることが好ましい。より軟質な支持層を備えることにより、研磨層の厚さが薄い（例えば、０．５ｍｍ以下）場合であっても、研磨時に研磨層が浮き上がることや、研磨層の表面が湾曲すること等を防止でき、安定して研磨を行うことができる。この支持層の硬度は、研磨層の硬度の９０％以下（更には８０％以下、特に７０％以下、通常１０％以上）であることが好ましい。更には、ショアＤ硬度において７０以下（より好ましくは６０以下、更に好ましくは５０以下、通常１以上）であることが好ましい。
【００３５】
また、支持層は、発泡体であっても、非発泡体であってもよい。更に、その平面形状は特に限定されず、研磨層と同じであっても異なっていてもよい。この支持層の平面形状としては、例えば、円形、多角形（四角形等）などとすることができる。また、その厚さも特に限定されないが、例えば、０．１〜５ｍｍ（更に好ましくは０．５〜２ｍｍ）とすることができる。但し、例えば、研磨層が光学式終点検出装置を用いて終点を検出するための窓部を備える場合には、この窓部を透過する光を遮らないように、研磨層と同様な窓部又は同じ窓部を備えることや、窓部を備えず光が通過する切り欠かれた形状とすることもできる。
【００３６】
支持層を構成する材料も特に限定されないが、所定の形状及び性状への成形が容易であり、適度な弾性等を付与できることなどから有機材料を用いることが好ましい。有機材料としては、前記研磨層をなす各種重合体を適用することができる。但し、支持層を構成する有機材料は架橋重合体であっても、未架橋重合体であっても、非架橋重合体であってもよい。
また、支持層は１層のみを備えていてもよく、２層以上を備えていてもよい。更に、この支持層と研磨層とは直接接して熱融着等の方法により積層されていてもよく、上記接合層を介して積層されていてもよい。接合層としては、接着剤が硬化した層や、接着テープ等の粘着材からなる層等を挙げることができる。
【００３７】
この研磨パッドを半導体装置の製造過程のどの工程に用いるかは特に限定されないが、例えば、ＳＴＩ工程、Ａｌ及びＣｕ等のメタル配線を形成するダマシン工程や、Ａｌ、Ｃｕ及びＷ等を用いたビアプラグを形成する際のダマシン工程、これらメタル配線とビアプラグとを同時に形成するデュアルダマシン工程、層間絶縁膜（酸化膜、Ｌｏｗ−ｋ及びＢＰＳＧ等）を研磨する工程、窒化膜（ＴａＮ及びＴｉＮ等）を研磨する工程、ポリシリコンやベアシリコン等を研磨する工程等に適宜用いることができる。
【００３８】
［２］溝
上記「溝」は、研磨パッドの研磨面側に開口する。この溝は研磨時に供給されるスラリーを保持し、このスラリーを研磨面により均一に分配する機能を有する。また、研磨により生じた摩耗屑や使用済みスラリー等の廃棄物を一時的に滞留させ、この廃棄物を外部へ排出するための排出経路となる機能を有する。この溝の概形は特に限定されないが、例えば、環状、格子状及び／又は螺旋状等とすることができる。
【００３９】
環状の溝の平面形状は特に限定されないが、例えば、円形、多角形（三角形、四角形、五角形等）、楕円形などとすることができる。また、研磨パッド上に形成されている溝の数は２本以上であれば特に限定されない。更に、これらの溝の配置も特に限定されないが、例えば、各溝が同心状（同心円状等）に配置されたもの（図１参照）、各溝が偏心して配置されたもの（図２参照）、一つの環状の溝で囲まれた研磨面の内側に複数の他の環状の溝が配置されたもの等とすることができる。これらの中でも、各溝が同心状に配置されたものが好ましく、更には、同心円状（複数の円形の溝が同心状に配置された状態）に配置されている研磨パッドがより好ましい。同心状に配置されている研磨パッドは他のものに比べて上記機能に優れる。また、同心円状であることにより、更にこれらの機能に優れ、また、溝の作製もより容易である。
一方、溝の幅方向における断面形状も特に限定されないが、例えば、平坦な側面と底面とにより形成された形状（開口側と底部側の各々の幅方向の寸法は同じでもよく、開口側が底部側より寸法が大きくてもよく、底部側が開口側より寸法が大きくてもよい）、Ｕ字形状、Ｖ字形状等とすることができる。
【００４０】
格子状の溝は、１つの連続した溝により形成されていてもよく、２つ以上の不連続な溝により形成されていてもよい。また、格子を構成する一つのパターンの平面形状は特に限定されず様々な多角形とすることができる。この多角形としては、例えば、正方形（図３参照）、長方形、台形、菱形（図４参照）等の四角形、三角形（図５参照）、五角形、六角形等とすることができる。
一方、溝の幅方向における断面形状も特に限定されないが、例えば、平坦な側面と底面とにより形成された形状（開口側と底部側の各々の幅方向の寸法は同じでもよく、開口側が底部側より寸法が大きくてもよく、底部側が開口側より寸法が大きくてもよい）、Ｕ字形状、Ｖ字形状等とすることができる。
【００４１】
螺旋状の溝は１本の連続した溝により形成されたもの（図６参照）でもよいし、互いにその螺旋の方向が異なる２本の螺旋状の溝からなるもの（図７参照）であってもよい。更に、螺旋の方向が同じ２本の螺旋状の溝からなるものでもよいし、３本以上の互いに螺旋の方向が同じ又は異なる螺旋状の溝からなるものであってもよい。
一方、溝の幅方向における断面形状も特に限定されないが、例えば、平坦な側面と底面とにより形成された形状（開口側と底部側の各々の幅方向の寸法は同じでもよく、開口側が底部側より寸法が大きくてもよく、底部側が開口側より寸法が大きくてもよい）、Ｕ字形状、Ｖ字形状等とすることができる。
【００４２】
この溝の大きさは特に限定されないが、例えば、溝の幅は０．１ｍｍ以上（より好ましくは０．１〜５ｍｍ、更に好ましくは０．２〜３ｍｍ）であることが好ましい。通常、幅又は最少寸法が０．１ｍｍ未満である溝を形成するのは困難となる傾向にある。また、溝の深さは０．１ｍｍ以上（より好ましくは０．１〜２．５ｍｍ、更に好ましくは０．２〜２．０ｍｍ）であることが好ましい。溝の深さが０．１ｍｍ未満では研磨パッドの寿命が過度に短くなるため好ましくない。更に、溝の間隔（螺旋状の溝等では径方向の隣り合う部分の間の最小距離が０．０５ｍｍ以上（より好ましくは０．０５〜１００ｍｍ、更に好ましくは０．１〜１０ｍｍ）であることが好ましい。この最小距離が０．０５ｍｍ未満である溝等を形成するのは困難となる傾向にある。また、溝の幅等と隣り合う溝等の間の距離との和であるピッチは０．１５ｍｍ以上（より好ましくは０．１５〜１０５ｍｍ、更に好ましくは０．３〜１３ｍｍ、特に好ましくは０．５〜２．２ｍｍ）であることが好ましい。
【００４３】
上記各好ましい範囲は各々の組合せとすることができる。即ち、例えば、幅等が０．１ｍｍ以上、深さが０．１ｍｍ以上且つ最小距離が０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、幅が０．１〜５ｍｍ、深さが０．１〜２．５ｍｍ且つ最小距離が０．０５〜１００ｍｍであることがより好ましく、幅が０．２〜３ｍｍ、深さが０．２〜２．０ｍｍ且つ最小距離が０．１〜１０ｍｍであることが更に好ましい。
【００４４】
更に、溝の内面の表面粗さは２０μｍ以下（好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、通常０．０５μｍ以上）であることが好ましい。この表面粗さが２０μｍ以下であることにより研磨時のスクラッチを効果的に防止できる。尚、この表面粗さは後述する測定方法による値であり、本発明の加工方法により製造される研磨パッドの少なくとも使用前における値である。
溝の内面の表面粗さが２０μｍ以下ということは、大きな凹凸がない状態である。大きな凹凸がある場合、特に大きな凸部（例えば、溝の形成時に生じる削り残し等からなる）は、研磨中に脱離し、これがスクラッチ発生の原因となる。更に、この脱離した凸部が研磨中の圧力や摩擦熱等により圧縮される等して形成される異物や、脱離した凸部と研磨屑、スラリー中の固形分等とが作用等して形成される異物等によってもスクラッチを生じる場合がある。また、ドレッシング時にもこられの凸部は脱離して同様な不具合を招く場合がある。
更に、表面粗さが２０μｍ以下であると、スクラッチを防止できることに加えて、溝としての機能、特に、スラリーを研磨面に分配する機能及び廃棄物を外部へ排出する機能がより効率よく発揮される。
【００４５】
この表面粗さは、キャノン株式会社製の３次元表面構造解析顕微鏡（型式「Ｚｙｇｏ　Ｎｅｗ　Ｖｉｅｗ　５０３２」等）を用い、使用前の研磨パッドの表面の異なる３視野の各々の平均表面粗さを測定し、得られた３つの平均表面粗さから求めた平均値である。
【００４６】
その他、通常、本発明の加工方法によって形成することは困難であるが、本発明の研磨パッドは溝以外にも、研磨面側に開口する凹部を備えることができる。凹部の平面形状は特に限定されないが、例えば、円形、多角形（三角形、四角形、五角形等）、楕円形などとすることができる。また、凹部の断面形状も特に限定されないが、例えば、平坦な側面と底面とにより形成された形状（開口側と底部側の各々の横断面方向の寸法は同じでもよく、開口側が底部側より寸法が大きくてもよく、底部側が開口側より寸法が大きくてもよい）、Ｕ字形状、Ｖ字形状等とすることができる。
更に、凹部の内面の表面粗さも、溝の内面の表面粗さと同様に２０μｍ以下（好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、通常０．０５μｍ以上）であることが好ましい。
【００４７】
［３］加工具
上記「刃」（例えば、図８に示す１）は、多刃ユニットの一部であり、１つの刃で後述する研磨パッドの研磨面側に１条の溝を切削形成できるものである。この刃の形状は特に限定されないが、図８に示すように刃物角（図８におけるθ１）が１５〜５０゜（より好ましくは２０〜５０゜、更に好ましくは２５〜５０゜）であり、前逃げ角（図８におけるθ２）が６５〜２０゜（より好ましくは６０〜２０゜、更に好ましくは５５〜２５゜）であり、且つ、形成する溝の内側壁に当接する刃の横逃げ角（図８におけるθ３）が１〜３゜（より好ましくは１．３〜２．７゜、更に好ましくは１．５〜２．５゜）であることが好ましい。これにより、溝内壁が刃によりむしられることなく溝を形成でき、得られる溝内の表面粗さを２０μｍ以下に抑えることができる。更に、溝の角がだれず、切り立った形状の溝を、金型成形により溝を形成する場合に比べて遥かに容易に得ることができる。また、この刃は、少なくとも切削の開始時に刃先の両端が研磨パッドに当接することが好ましい。従って、刃先はその両端に対して中央部が凹むように湾曲した形状であってもよい。
【００４８】
また、刃の大きさも特に限定されず、形成する溝の大きさに併せて適宜なものとすることができるが、通常、刃幅は溝幅よりも０．１〜１０％（より好ましくは１〜７％、更に好ましくは２〜５％）幅広であることが好ましい。また、刃の長さは溝の深さよりも１０〜３００％（より好ましくは２０〜２００％、更に好ましくは１０〜１００％）長いことが好ましい。
前述のように好ましい溝の大きさは、幅が０．１ｍｍ以上（より好ましくは０．１〜５ｍｍ、更に好ましくは０．２〜３ｍｍ）であり、深さは０．１ｍｍ以上（より好ましくは０．１〜２．５ｍｍ、更に好ましくは０．２〜２．０ｍｍ）である。このため、刃の幅（図８におけるＬ）は０．１ｍｍ以上（より好ましくは０．１５〜５．２５ｍｍ、更に好ましくは０．２〜３．１５ｍｍ）であることが好ましく、刃の長さは０．１１ｍｍ以上（より好ましくは０．１１〜７．５ｍｍ、更に好ましくは０．２６〜４．０ｍｍ）であることが好ましい。
更に、刃を構成する材料は特に限定されないが、例えば、炭素鋼、合金鋼、高速度鋼、超硬合金、サーメット、ステライト、超高圧焼結体及びその他のセラミックス等を用いることができる。
【００４９】
上記「多刃ユニット」（例えば、図９〜１３における２）は、上記刃を複数備えるものである。多刃ユニットは図９に示すように本体部に刃が一体的に成形された板状のものとすることができる。更に、図１０に示すように切削方向に刃が整列するように固定具（ボルト４１及び押さえ板４２等）を用いて一体化したものであってもよい。この一体化に際しては図１１に示すように隣り合う刃先間の距離をスペーサなどを介することにより調節することができる。また、１つの多刃ユニットに突設されている刃の数は特に限定されず２以上であればよく、例えば、５以上、更には１０以上、特に１５以上とすることができる（通常５０以下）。
【００５０】
更に、隣り合う刃の間の距離（形成される溝間の距離と同じ）も特に限定されないが、通常、０．０５ｍｍ以上とすることが好ましい。０．０５ｍｍ未満では形成された隣り合う溝同士の間の壁を維持することが困難となる場合がある。更に、刃は、隣り合う刃先間が０．０５〜１００ｍｍとなるように多刃ユニットに突設されていることがより好ましく、隣り合う刃先間が０．１〜１０ｍｍとなるように突設されていることが更に好ましい。同様に、刃のピッチ（隣り合う刃先間の距離と刃幅の和）も特に限定されないが、例えば、０．１５ｍｍ以上（より好ましくは０．１５〜１０５ｍｍ、更に好ましくは０．３〜１３ｍｍ、特に好ましくは０．５〜２．２ｍｍ）とすることができる。また、刃は多刃ユニットの両側端に突設されていることが好ましい。
【００５１】
上記「ホルダ」（例えば、図１０〜１２等に示す３）は、上記多刃ユニットを固定するものである。ホルダに固定された多刃ユニットは取り外しが可能なように固定具（例えば、図１０〜１２に示すボルト４１や押さえ板４２等）を用いて固定することができる。このように取り外しが可能なことにより、刃が摩耗等することにより当初の切削性能が得られなくなった場合や、異なる溝を切削する際には、多刃ユニットのみを取り替えることで安定した溝の切削を行うことができる。
また、１つのホルダに固定できる多刃ユニットの数は特に限定されず１枚であってもよく、２枚以上であってもよい。また、複数枚の多刃ユニットを固定する場合、多刃ユニットは、溝の切削方向に対して横並びに固定（図１２参照）してもよく、切削方向に対して縦並びに（多刃ユニットを重ねて）固定してもよい。多刃ユニットを横並びにした場合には一度に切削できる溝の数を増やすことができる。また、縦並びにした場合にも、各々の多刃ユニットの刃が切削方向に重ならないように配置することにより一度に切削できる溝の数を増やすことができる。尚、縦並びにする場合には、各多刃ユニット間にスペーサー等を挟んで切削方向に対して平行な方向である縦方向の多刃ユニット間の距離を調節することができる。更に、図１３に示すように多刃ユニットを上記のように固定したホルダを切削方向に対して横並びに複数配列して加工具に取り付けることで同様に一度に切削できる溝の数を増やすことができる。
【００５２】
本発明の加工方法により、研磨パッドに溝を形成する際の切削速度は特に限定されないが、例えば、周速は２００ｍ／分、送りは１周あたり０．０５ｍｍ以下とすることができる。また、本発明の加工方法では、溝が形成されていない溝未形成の研磨パッドに溝を形成できる他、ドレッシング等により研磨パッドが摩耗することにより十分に機能を果たせる溝が無くなった場合に、溝を追加形成することもできる。これにより、研磨パッドをむだなく使用できる。
また、本発明の加工方法によると優れた寸法精度で溝を切削形成することができる。その寸法精度は、例えば、溝の幅の目標値が０．１ｍｍである場合、この目標値に対して±１０％の精度とすることができる。また、溝の深さの目標値が０．１ｍｍである場合、この目標値に対して±１０％の精度とすることができる。更に、溝の間隔の目標値が０．０５ｍｍである場合、この目標値に対して±１０％の精度とすることができる。また、溝の幅等と隣り合う溝等の間の距離との和であるピッチが０．１５ｍｍである場合、この目標値に対して±１０％の精度とすることができる。尚、幅、深さ、間隔及びピッチのいずれも目標値が大きくなれば寸法精度はより高くすることができる。
この寸法精度は、幅、深さ、間隔及びピッチの各々についてスケール付きルーペ又はレーザー式三次元測定装置により３点測定した平均値として求めることができる。
【００５３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
未架橋１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ株式会社製、品名「ＪＳＲ　ＲＢ８３０」）７０質量部と、未架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体（東ソー株式会社製、品名「ウルトラセン６３０」）３０質量部と、水溶性粒子であるβ−サイクロデキストリン（横浜国際バイオ研究所株式会社製、品名「デキシパールβ−１００」、平均粒径２０μｍ）４０質量部と、を１６０℃に調温された二軸押し出し機を用いて混練した。その後、有機過酸化物（日本油脂株式会社製、品名「パークミルＤ４０」）１．０質量部を添加してさらに混練し、この混練物を金型に押出した。その後、１７０℃で１８分間保持する架橋処理を行い、直径６０ｃｍ、厚さ３ｍｍの研磨パッドを得た。
【００５４】
次いで、図９に示す多刃ユニットを備えるホルダを刃先の間隔が同じになるように複数本を加工具に取り付けた。用いた多刃ユニットは、形成されている刃の刃物角θ１が４５゜であり、前逃げ角θ２が３０゜であり、溝の内側壁に当接する刃の横逃げ角θ３が２゜であり、刃幅Ｌが０．５２ｍｍであり、隣り合う刃先間が３．４８ｍｍであり、且つ、刃の長さが５ｍｍである。この加工具を用いてこれまでに得られた研磨パッドの研磨面側に、溝幅の平均値が０．５ｍｍ、溝深さの平均値が０．５ｍｍ、ピッチの平均値が４ｍｍであり、且つ、同心円上に配された環状の複数の溝を切削形成した。
この溝の内面の表面粗さは４．１μｍであり、表面粗さのばらつきも小さかった。また、寸法精度は幅が±６％、深さが±５％、ピッチが±５％であり優れていた。尚、表面粗さは３次元表面構造解析顕微鏡（キヤノン株式会社製、型式「Ｚｙｇｏ　Ｎｅｗ　Ｖｉｅｗ　５０３２」）で測定した。実施例２〜４及び比較例１も同様である。
【００５５】
更に、この研磨パッドの研磨性能を以下のようにして評価した。
（１）研磨速度及びスクラッチの有無
研磨パッドを研磨装置（ＳＦＴ社製、型式「ラップマスター　ＬＭ−１５」）の定盤上に装着し、定盤の回転数を５０ｒｐｍとし、３倍に希釈した化学機械研磨用スラリー（ジェイエスアール株式会社製、商品名「ＣＭＳ　１１０１」）を流量１００ｃｃ／分の条件で用いて、ＳｉＯ２膜ウェハを２分間研磨し、研磨速度及びスクラッチの有無を評価した。研磨速度は光学式膜厚計により研磨前後の膜厚を測定し、これらの膜厚から算出した。また、スクラッチは研磨後のＳｉＯ２膜ウェハの研磨面を電子顕微鏡により観察して確認した。その結果、研磨速度は３５０ｎｍ／分であり、スクラッチはほとんど認められなかった。
【００５６】
（２）ディッシングの評価
半導体ウェハ（ＳＫＷ社製、商品名「ＳＫＷ−７」）を下記の条件により研磨した後、微細形状測定装置（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製、型式「Ｐ−１０」）によりディッシングを測定した。その結果、ディッシングは７０ｎｍであり、被研磨面は平坦性に優れていた。
スラリー；ＣＭＳ１１０１（ジェイエスアール株式会社製）
化学機械研磨装置；ＥＰＯ１１２（株式会社荏原製作所製）
スラリー供給量；２００ｍｌ／分
研磨荷重；４００ｇ／ｃｍ２
定盤回転数；７０ｒｐｍ
ヘッド回転数；７０ｒｐｍ
研磨速度；４００ｎｍ／分
研磨時間；５．７５分（１５％オーバーポリッシュ）
【００５７】
実施例２
実施例１と同様にして同じ大きさの研磨パッドを作製した。次いで、用いる多刃ユニットが、形成されている刃の刃物角θ１が３０゜であり、前逃げ角θ２が５０゜であり、溝の内側壁に当接する刃の横逃げ角θ３が２゜であり、刃幅Ｌが０．５２ｍｍであり、隣り合う刃先間が０．４８ｍｍであり、且つ、刃の長さが３ｍｍであること以外は実施例１と同様にして研磨パッドの研磨面側に、溝幅の平均値が０．５ｍｍ、溝深さの平均値が１ｍｍ、ピッチの平均値が１ｍｍであり、且つ、同心円上に配された環状の複数の溝を切削形成した。
この溝の内面の表面粗さは５．２μｍであり、表面粗さのばらつきも小さかった。また、寸法精度は幅が±４％、深さが±５％、ピッチが±５％であり優れていた。更に、実施例１と同様にして研磨速度、スクラッチの有無及びディッシングを評価した。その結果、研磨速度は３００ｎｍ／分であり、スクラッチはほとんど認められず、ディッシングは６０ｎｍであり、被研磨面は平坦性に優れていた。
【００５８】
実施例３
未架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体（東ソー株式会社製、品名「ウルトラセン６３０」）８０質量部と、未架橋１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ株式会社製、品名「ＪＳＲ　ＲＢ８３０」）２０質量部と、水溶性粒子であるβ−サイクロデキストリン（横浜国際バイオ研究所株式会社製、品名「デキシパールβ−１００」、平均粒径２０μｍ）１００質量部と、を１６０℃に調温された二軸押し出し機を用いて混練した。その後、有機過酸化物（日本油脂株式会社製、品名「パークミルＤ４０」）０．５質量部を添加して更に混練し、この混練物を１７０℃に調温された金型内に押出した。そのまま１７０℃で１８分間保持して架橋処理を行い、直径６０ｃｍ、厚さ３ｍｍの研磨パッドを得た。
【００５９】
次いで、用いる多刃ユニットが、形成されている刃の刃物角θ１が３０゜であり、前逃げ角θ２が４５゜であり、溝の内側壁に当接する刃の横逃げ角θ３が２゜であり、刃幅Ｌが０．５２ｍｍであり、隣り合う刃先間が３．４８ｍｍであり、且つ、刃の長さが５ｍｍであること以外は実施例１と同様にして研磨パッドの研磨面側に、溝幅の平均値が０．５ｍｍ、溝深さの平均値が０．５ｍｍ、ピッチの平均値が４ｍｍであり、且つ、同心円上に配された環状の複数の溝を切削形成した。
この溝の内面の表面粗さは３．８μｍであり、表面粗さのばらつきも小さかった。また、寸法精度は幅が±３％、深さが±４％、ピッチが±４％であり優れていた。更に、実施例１と同様にして研磨速度、スクラッチの有無及びディッシングを評価した。その結果、研磨速度は４００ｎｍ／分であり、スクラッチはほとんど認められず、ディッシングは５５ｎｍであり、被研磨面は平坦性に優れていた。
【００６０】
実施例４
実施例３と同様にして同じ大きさの研磨パッドを作製した。次いで、用いる多刃ユニットが、形成されている刃の刃物角θ１が３０゜であり、前逃げ角θ２が５０゜であり、溝の内側壁に当接する刃の横逃げ角θ３が２゜であり、刃幅Ｌが０．５２ｍｍであり、隣り合う刃先間が０．４８ｍｍであり、且つ、刃の長さが３ｍｍであること以外は実施例１と同様にして研磨パッドの研磨面側に、溝幅の平均値が０．５ｍｍ、溝深さの平均値が１ｍｍ、ピッチの平均値が１ｍｍであり、且つ、同心円上に配された環状の複数の溝を切削形成した。
この溝の内面の表面粗さは５．５μｍであり、表面粗さのばらつきも小さかった。また、寸法精度は幅が±３％、深さが±５％、ピッチが±５％であり優れていた。更に、実施例１と同様にして研磨速度、スクラッチの有無及びディッシングを評価した。その結果、研磨速度は３５０ｎｍ／分であり、スクラッチはほとんど認められず、ディッシングは６０ｎｍであり、被研磨面は平坦性に優れていた。
【００６１】
比較例１
用いる多刃ユニットが、形成されている刃の刃物角θ１が６０゜であり、前逃げ角θ２が２０゜であり、溝の内側壁に当接する刃の横逃げ角θ３が２゜であり、刃幅Ｌが０．２６ｍｍであり、隣り合う刃先間が１．２４ｍｍであり、且つ、刃の長さが３ｍｍであること以外は実施例１と同様にして、市販の発泡ポリウレタン製の研磨パッド（ロデール・ニッタ社製、商品名「ＩＣ１０００」）の研磨面側に、溝幅の平均値が０．２５ｍｍ、溝深さの平均値が０．４ｍｍ、ピッチの平均値が１．５ｍｍ、且つ、同心円上に配された環状の複数の溝を切削形成した。
この溝の内面の表面粗さは３５５μｍと大きく、表面粗さのばらつきも非常に大きかった。また、寸法精度は幅が±１５％、深さが±２０％、ピッチが±１２％であり劣っていた。更に、実施例１と同様にして研磨速度、スクラッチの有無及びディッシングを評価した。その結果、研磨速度は３５０ｎｍ／分であり、多くのスクラッチが認められ、ディッシングは１５０ｎｍであり、被研磨面は平坦性にも劣っていた。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の半導体ウェハ用研磨パッドの加工方法によれば、樹脂発泡体ではない特定の組成を有する半導体ウェハ用研磨パッドの研磨面側に表面粗さが小さい溝を形成することができる。
所定の刃物角、前逃げ角及び溝の内側壁に当接する刃の横逃げ角を有する刃を用いた場合、また、隣り合う刃先間が所定の距離である多刃ユニットを用いた場合、更には、少なくとも両側端に刃が突設されている多刃ユニットを用いた場合、には特に溝を効率よく確実に形成できると共に表面粗さを小さくすることができる。中でも、環状であり、同心円状に配置される溝の切削形成に好適である。
本発明の半導体ウェハ用研磨パッドによると、半導体ウェハを研磨した場合に、平坦性等に優れた被研磨面を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】研磨面側に環状の同心円状の溝が形成された研磨パッドの平面図である。
【図２】研磨面側に環状の溝が偏心して配置された研磨パッドの平面図である。
【図３】研磨面側に平面形状が正方形の格子状の溝が形成された研磨パッドの平面図である。
【図４】研磨面側に平面形状が菱形の格子状の溝が形成された研磨パッドの平面図である。
【図５】研磨面側に平面形状が三角形の格子状の溝が形成された研磨パッドの平面図である。
【図６】研磨面側に１本の連続した螺旋状の溝が形成された研磨パッドの平面図である。
【図７】研磨面側に互いにその螺旋の方向が異なる２本の螺旋状の溝が形成された研磨パッドの平面図である。
【図８】本発明の加工方法に用いられる刃の各所の角度を説明する説明図である。
【図９】本発明の加工方法に用いられる多刃ユニット及びホルダ等の一例を説明する図であり、（ａ）は模式的な正面図であり、（ｂ）は模式的な側面図である。
【図１０】本発明の加工方法に用いられる多刃ユニット及びホルダ等の他例を説明する図であり、（ａ）は模式的な正面図であり、（ｂ）は模式的な側面図である。
【図１１】本発明の加工方法に用いられる多刃ユニット及びホルダ等の更に他例を説明する図であり、（ａ）は模式的な正面図であり、（ｂ）は模式的な側面図である。
【図１２】本発明の加工方法に用いられる多刃ユニット及びホルダ等の一例を説明する模式図である。
【図１３】本発明の加工方法に用いられるホルダの配置を説明する説明図である。
【符号の説明】
Ｐ；研磨パッド、Ｐ１；溝、１；刃、２；多刃ユニット、３；ホルダ、４１；ボルト（固定具）、４２：押さえ板（固定具）、５；係止ピン、θ１；刃物角、θ２；前逃げ角、θ３；溝の内側壁に当接する刃の横逃げ角。
【図１】
2004146704.tif 000003
【図２】
2004146704.tif 000004
【図３】
2004146704.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004146704.tif 000009
【図８】
2004146704.tif 000010
【図９】
2004146704.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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