(57)【要約】【課題】層間絶縁膜に形成した配線溝パターンに金属膜を埋め込み成長し、かかる金属膜を平坦化研磨して配線を形成するＣＭＰ技術において、平坦性に優れ、かつ低負荷で絶縁層に欠陥を生じず研磨できる研磨パッド及びその製造方法を提供する。【解決手段】被研磨物としての基板又は基板上に形成された薄膜を研磨するためのパッドであって、少なくともチョップ状の有機繊維と熱硬化性樹脂から構成される研磨パッド、基板又は基板上に形成された薄膜を研磨するための、少なくとも有機繊維と熱硬化性樹脂から構成される研磨パッドの製造方法において、チョップ状の有機繊維を液状熱硬化性樹脂中に分散し、硬化させる研磨パッドの製造方法。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物としての基板又は基板上に形成された薄膜を研磨するためのパッドであって、少なくともチョップ状の有機繊維と熱硬化性樹脂から構成される研磨パッド。
【請求項２】
研磨作業中における被研磨物と接触する側のパッド表面に有機繊維が露出しており、有機繊維は熱硬化性樹脂によって固定されていることを特徴とする請求項１記載の研磨パッド。
【請求項３】
被研磨物と接触する側のパッド表面に露出した有機繊維により、研磨粒子を保持する事を特徴とする請求項２記載の研磨パッド。
【請求項４】
有機繊維が芳香族ポリアミドからなることを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の研磨パッド。
【請求項５】
研磨パッド中に有機繊維を２〜５０重量％含むことを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の研磨パッド。
【請求項６】
有機繊維の径が１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の研磨パッド。
【請求項７】
有機繊維の長さが１ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の研磨パッド。
【請求項８】
熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂の少なくとも１種からなることを特徴とする請求項１〜３何れかに記載の研磨パッド。
【請求項９】
基板又は基板上に形成された薄膜を研磨するための、少なくとも有機繊維と熱硬化性樹脂から構成される研磨パッドの製造方法において、チョップ状の有機繊維を液状熱硬化性樹脂中に分散し、硬化させることを特徴とする研磨パッドの製造方法。
【請求項１０】
硬化時に注型法を用いて成形を行い、注型に用いる型に研磨パッドに必要な溝を形成するための凸部を有するものを用いることにより、成形と同時に溝を形成する、溝を有する研磨パッドを製造する請求項９記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子製造技術等に使用されるＣＭＰ（化学的機械的研磨）及びハードディスク製造技術に使用される精密研磨パッド及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の超大規模集積回路では実装密度を高める傾向にあり、種々の微細加工技術が研究開発されている。すでにデザインルールはサブハーフミクロンオーダーになっている。このような厳しい微細化の要求を満足するために開発されている技術のひとつにＣＭＰ技術がある。この技術は、半導体装置の製造工程において露光を施す層を完全に平坦化して露光技術の負担を軽減することができる。そのため、例えば、層間絶縁膜、ＢＰＳＧ膜の平坦化、シャロー・トレンチ分離等を行う際に必須となる技術である。
【０００３】
ＣＭＰでは、研磨する膜を形成した基板を研磨パッドに押し当て加圧し、研磨剤を被研磨膜と研磨パッドとの間に供給しながら、基板もしくは研磨パッドを動かして研磨を行っている。この際、研磨パッドとしては発泡ポリウレタン系が一般に用いられており、また固体均質重合体シートからなる研磨パッドも知られている（例えば、特許文献１を参照。）。近年絶縁膜表面及び金属膜表面の研磨剤中の研磨粒子起因とする研磨傷の発生が大きな問題になっている。特に、金属膜の研磨においては、金属が化学反応性に富み、かつ柔らかいことから、研磨スクラッチやコロージョンによる欠陥を生じやすく、研磨液や研磨パッドの選択はきわめて重要となってきている。
研磨液中の研磨粒子を小さくすることによって、この研磨傷を低減することができる（例えば、非特許文献１を参照。）。このように、研磨粒子の微粒子化によって研磨傷低減が可能であるが、同時に研磨粒子の機械的研磨作用も低下してしまい、十分な研磨速度が得られないという問題があった。
【０００４】
一方、ディッシングは変形しやすさ、すなわち弾性率が小さいものほど大きい。しかし、パッドの弾性率を高めると一般的にパッド硬度が向上するので、上記研磨スクラッチ等の欠陥の原因となる。
また、近年進められている低誘電率材料の層間絶縁膜への適用は、絶縁層の機械的特性の低下や金属との密着性の低下を伴い、研磨時の欠陥発生の要因となっているため、より研磨時の機械的負荷の小さい研磨システムが必要となっている。
【０００５】
【特許文献１】
特表平８−５１１２１０号公報（特許請求の範囲）
【非特許文献１】
微粒子工学大系、第ＩＩ巻、応用技術、２００２年１月１８日発行（２９４〜３０５頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、層間絶縁膜に形成した配線溝パターンに金属膜を埋め込み成長させ、かかる金属膜を平坦化研磨して配線を形成するＣＭＰ技術において、平坦性に優れ、かつ低負荷で絶縁層に欠陥を生じず研磨できる研磨パッド及びその製造方法を提供するものである。
【０００７】
また、本発明は、半導体素子製造工程における層間絶縁膜、ＢＰＳＧ膜、シャロートレンチ分離用絶縁膜を除去するＣＭＰ技術において、平坦性に優れ、かつ絶縁膜の除去を効率良く高速に行い、同時に基板上の研磨傷の発生を低減出来る研磨パッドを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、弾性体表面に極薄の繊維層を有するＣＭＰ研磨パッドが、基板上に形成した絶縁膜や金属膜を研磨する際に、研磨傷を減らし、さらに高研磨速度を得る効果を見出したことによりなされたものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、基板又は基板上に形成された薄膜を研磨するためのパッドであって、少なくともチョップ状の有機繊維と熱硬化性樹脂から構成される研磨パッドに関する。
さらに本発明は、研磨作業中における被研磨物と接触する側の研磨パッド表面に有機繊維が露出しており、有機繊維は熱硬化性樹脂によって固定されていることを特徴とする上記の研磨パッドに関する。
【００１０】
また本発明は、上記研磨パッドの製造方法において、チョップ状の有機繊維を液状熱硬化性樹脂中に分散し、硬化させることを特徴とする研磨パッドの製造方法に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の研磨パッドは、少なくともチョップ状の有機繊維と熱硬化性樹脂からなる。さらに、研磨作業中の被研磨物と接触する側の研磨パッド表面には有機繊維が露出しており、その繊維は少なくとも熱硬化性樹脂により固定されている。なお、本発明の研磨パッドにおける熱硬化性樹脂とは、熱硬化性樹脂の硬化物を意味する。
【００１２】
露出繊維を固定する樹脂としては、少なくとも一種以上の熱硬化性樹脂よりなれば、特に制限はなく使用できるが、硬化前の熱硬化性樹脂が常温で液状であることが好ましい。常温で液状であることにより、チョップ状繊維の熱硬化性樹脂中へ分散性が良くなり、注型法による成形も容易となるためである。このように使用可能な熱硬化性樹脂としては、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、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等があげられる。これらは、単独でも二種以上を混合して使用してもよい。
熱硬化性樹脂の硬化後の弾性率は、好ましくは室温弾性率０．１ＧＰａ以上、例えば０．１〜５ＧＰａ、より好ましくは０．５ＧＰａ以上が好ましい。弾性率が小さければ平坦性が悪化する。
【００１３】
また、上記熱硬化性樹脂に加え、添加剤として架橋及び未架橋のエラストマ、架橋ポリスチレン、架橋ポリメチルメタクリレート等をさらに混合しても良い。熱可塑性エラストマ及び低架橋度のエラストマを加えることはより好ましい。熱可塑性エラストマとしては、ガラス転移点が室温以下のものなら、特に制限されることなく使用でき、０℃以下のものがより好ましい。例えば、オレフィン系エラストマ、スチレン系エラストマ、ウレタン系エラストマ、エステル系エラストマ等、アルケニル芳香族化合物−共役ジエン共重合体、ポリオレフィン系共重合体等のエラストマ等が挙げられる。これらエラストマの添加量が多いほど、耐衝撃性が高く粘り強い樹脂となるとともに、パッド表面と被研磨物との摩擦力も増加する。これら添加剤の量は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して３〜５０重量部であることが好ましく、５〜３０重量部であることがより好ましい。
【００１４】
有機繊維の材料としては、芳香族ポリアミド（以下、アラミドと称する。）、ポリエステル、ポリイミド等の繊維状にできる材質が広く使用できる、また、これらのうち二種以上を選択、混合して使用することもできる。単独あるいは主たる成分としてアラミド繊維を選択することが、より好ましい。すなわち、アラミド繊維は、他の一般的な有機繊維に比べて引っ張り強度が高く、本発明による研磨パッド表面を機械的に粗して繊維を露出する際、繊維が表面に残りやすく効果的であるからである。露出した繊維は、研磨液中の研磨粒子を効果的に保持する役割を果たし、研磨速度を向上する効果を有する。このため、研磨時の荷重を下げても十分な研磨速度が得られ、低誘電率の絶縁膜を用いたデバイスの研磨にも有効である。また、研磨液中の研磨粒子濃度を下げる事も可能となり、原価低減効果も得られる。更に、露出した繊維は被研磨物と熱硬化性樹脂の間の繊維層となり、熱硬化性樹脂が被研磨物表面に接触するあるいは、何らかの原因で混入した異物や研磨液中の比較的大きい研磨粒子が熱硬化性樹脂により被研磨物に押し付けられる応力を和らげるため、研磨傷を低減する効果を有する。
【００１５】
アラミド繊維にはパラ型とメタ型が有るが、パラ系アラミド繊維はメタ型繊維より力学的強度が高く低吸湿性であるので、より好適である。パラ系アラミド繊維としては、ポリｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維とポリｐ−フェニレンジフェニルエーテルテレフタルアミド繊維が市販されており、使用が可能である。
有機繊維の繊維径（直径）は、通常、１ｍｍ以下のものが使用できるが、２００μｍ以下であることが望ましい。好ましくは１〜２００μｍ、より好ましくは５〜１５０μｍである。太ければ機械的強度が高すぎて、研磨傷やドレス不良の原因となる。細すぎれば取り扱い製が低下したり、強度不足によるパッドの耐久性低下を引き起こす。繊維長は、通常、１０ｍｍ以下のものが使用できるが、５ｍｍ以下であることが望ましい。好ましくは、０．１〜４ｍｍであり、更に好ましくは０．１〜３ｍｍである。短ければ、パッド表面を機械的に粗した時に露出した繊維がパッドに効果的に保持されず、長ければ、樹脂との混合時に増粘して成形が困難となる。これらは、繊維を所定長に切断した１種類のチョップを使用してもよいし、数種の繊維長のチョップを混合して使用することもできる。また、樹脂との親和性を向上するため、予め繊維表面を機械的あるいは化学的に粗したり、カップリング材等による改質を行っても良い。取り扱いの面から、短繊維チョップを極少量の樹脂でコーティングして束にしたものを使用することができる。ただしこれは、マトリックス樹脂との混合中の加熱、あるいは加えられるせん断力により短繊維がマトリックス樹脂中に分散される程度の保持力をもつ程度ついていればよい。さらに、主たる有機繊維のほかに、ガラス繊維等の無機繊維を加えても良い。
【００１６】
上記有機繊維の含有率は、特に制限されるものではないが、マトリックスとなる熱硬化性樹脂の粘度により、最適化される必要がある。パッド全体の２〜５０重量％が好ましく、より好ましくは５〜２０重量％である。繊維量が少なければ研磨面の研磨傷が顕著になり、多すぎれば成形性が悪くなる。
【００１７】
本発明の研磨パッドを製造する方法は、特に規定はしない。例えば、本発明の研磨パッドの製造方法により、チョップ状の有機繊維を液状熱硬化性樹脂中に分散し、硬化させることにより製造することができる。本発明の製造方法においては、硬化は注型法により行なうことが望ましい。例えば２液型の熱硬化性樹脂を用いる場合は、２液の片方或いは両方の樹脂液に、チョップ状繊維をホモミキサー等で分散させ、更に２液を混合して攪拌する。攪拌後の混合液を減圧状態にして巻きこんだ気体を脱泡し、さらにシート状に成形出来る型に入れて加圧もしくは常圧で２０〜２００℃に加温し硬化させる。研磨パッドの全体の厚みは０．１〜５ｍｍであることが好ましく、０．５〜２ｍｍであることがより好ましい。これを必要であれば所定の研磨機の定盤形状にあわせ加工することで、最終製品とする。また、上記研磨パッドに溝を付ける方法として、あらかじめシート状の型に研磨パッドの溝となる凸部を設けて、成形品に溝形状を付ける方法や成形後、ＮＣ旋盤等を使用して加工することもできる。
【００１８】
本発明の研磨パッドは、研磨作業中には、被研磨物と接触する側の表面に有機繊維を露出させて用いる。露出した繊維は、研磨粒子の保持や応力緩和の役割を果たし、研磨速度の向上や研磨傷低減の効果がある。研磨パッド表面に有機繊維を露出させる方法としては、ドレッシング処理、すなわちダイヤモンド等の砥石を用いてパッド表面の樹脂を削り取り、繊維を露出する方法が取れる。砥石の代わりに、ワイヤーブラシ、メタルスクレーバ、樹脂ブラシ、ガラスあるいはセラミックスプレートを使用しても良い。有機繊維の表面に露出した部分の長さは、１ｍｍ以下のものが使用できるが、５００μｍ以下であることが望ましい。好ましくは１０〜５００μｍである。短ければ、研磨液の保持性が低下して研磨速度が小さくなり、長くなれば平坦性に悪影響を及ぼす。
【００１９】
研磨装置定盤への上記研磨パッド固定は、両面接着テープ等の接着剤を研磨面と逆側に使用することができる。また、発泡ポリウレタン等からなる低弾性率のサブパッドを介してとりつけても良い。
【００２０】
以下本発明の研磨パッドを用いた基板又は基板上に形成された薄膜の研磨方法について説明する。
研磨基板または薄膜を有する基板としては、例えば、半導体ウエハ基板や、ビアホールと配線溝とをドライエッチングで形成した層間絶縁膜上に、開口部と内壁を完全に覆うようにバリア膜、さらにその上にＣｕ膜を成長させて完全に開口部を埋め込んだ状態の基板が挙げられる。
【００２１】
本発明に使用するＣＭＰ研磨剤は特に定めないが、例えば、Ｃｕ用研磨剤として、シリカ、アルミナ、セリア、チタニア、ジルコニア及びゲルマニア等の砥粒、添加剤と防食剤を水に分散させ、さらに過酸化物を添加した研磨剤が挙げられる。砥粒としては、コロイダルシリカ粒子あるいはアルミナ粒子が、特に好ましい。また、砥粒粒子含有量は、０．１〜２０重量％のものが望ましい。該砥粒粒子はその製造方法を限定するものではないが、その平均径が、０．０１〜１μｍであることが好ましい。平均粒径が０．０１μｍ以下では研磨速度が小さくなりすぎ、１．０μｍを超えると傷になりやすい。
【００２２】
絶縁膜用研磨剤の場合は、酸化セリウム粒子と分散媒からなる組成物を分散させ、必要に応じて添加剤を添加することによって得られる。この場合酸化セリウム粒子含有量は０．０５重量％以上３重量％以下の範囲が望ましい。酸化セリウム粒子は、その製造方法を限定するものではないが、ＣＭＰ研磨剤中の酸化セリウム粒子の平均粒径は、０．０１μｍ〜１．０μｍであることが望ましい。酸化セリウム粒子の平均粒径が０．０１μｍ未満であると研磨速度が低くなりすぎ、１．０μｍを超えると研磨する膜に傷がつきやすくなるからである。
【００２３】
本発明の研磨パッドによる研磨対象である基板又は薄膜は、上記の絶縁層の複合開口部を埋め込んでなる主にＣｕ、Ｔａ、ＴａＮやＡｌ等の金属を含む膜に限られず、所定の配線板に形成された酸化珪素膜、ガラス、窒化珪素等の無機絶縁膜、ポリシリコンを主として含む膜、フォトマスク・レンズ・プリズムなどの光学ガラス、ＩＴＯなどの無機導電膜、ガラス及び結晶質材料で構成される光集積回路・光スイッチング素子・光導波路・光ファイバーの端面、シンチレータ等の光学用単結晶、固体レーザ単結晶、青色レーザＬＥＤ用サファイア基板、ＳｉＣ、ＧａＰ、ＧａＡｓ等の半導体単結晶、磁気ディスク用ガラスあるいはアルミ基板、磁気ヘッド等を研磨することができる。
【００２４】
研磨する装置に特に制限はなく、円盤型研磨装置、リニア型研磨装置で使用することができる。一例として、半導体基板を保持するホルダーと研磨パッドを貼り付けた（回転数が変更可能なモータ等を取り付けてある）定盤を有する一般的な研磨装置がある。研磨条件に、特に制限はないが、研磨対象に応じて最適化を図ることが望ましい。研磨している間、研磨パッドに研磨剤をポンプ等で連続的に供給する。この供給量には制限はないが、研磨パッドの表面が常に研磨剤で覆われていることが好ましい。半導体基板研磨によるパッドの磨耗や有機繊維は、ドレッシングを行うことにより再生される。
研磨終了後の半導体基板は、流水中でよく水洗後、スピンドライア等を用いて半導体基板上に付着した水滴を払い落としてから乾燥させることが望ましい。
【００２５】
【実施例】
以下実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（研磨パッドの作製）
実施例１
有機繊維としてポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維（デュポン製「ケブラー」、繊維径１２．５μｍ、繊維長３ｍｍ）、熱硬化性樹脂として、（株）エッチアンドケー製ポリウレタン樹脂ＨＥＩ−ＣＡＳＴを用いてパッドの成形を行った。ＨＥＩ−ＣＡＳＴ３５４５Ａ（ポリオール成分）と３４００Ｃ（ウレタン系エラストマ）、さらにチョップ状の繊維をホモミキサーで混合し、繊維を樹脂中に分散させた。さらにＨＥＩ−ＣＡＳＴ３５４５Ｂ（イソシアネート成分）を加えホモミキサーで素早く攪拌分散し、減圧下において脱泡を行った。有機繊維と各樹脂の混合割合は、重量比でＨＥＩ−ＣＡＳＴ３５４５Ａ：３４００Ｃ：アラミド繊維：３５４５Ｂ＝９０：１０：１１：１０８で混合した。混合後の樹脂液を厚み２ｍｍ、６５０ｃｍ角のシートを成形出来る金型に流し込み、８０℃で１時間加熱し硬化させた。このシートに、深さ０．６ｍｍ、幅２．０ｍｍの矩形断面形状の溝を、ピッチ１５ｍｍ格子状に形成した後、Φ６００ｍｍの円盤状に切り出した。さらに溝加工した面の反対側に両面テープを接着し研磨パッドとした。なお、熱硬化性樹脂の硬化物の弾性率は、０．７ＧＰａであった。
【００２６】
実施例２
有機繊維と熱硬化性樹脂の混合割合を、重量比でＨＥＩ−ＫＡＳＴ３５４５Ａ：３４００Ｃ：アラミド繊維：３５４５Ｂ＝９０：１０：５２：１０８で混合した他は、実施例１と同様にして研磨パッドを得た。また、熱硬化性樹脂の硬化物の弾性率は、１．０ＧＰａであった。
【００２７】
比較例１
有機繊維を使用しない他は、実施例１と同様にして研磨パッドを作製した。
【００２８】
比較例２
市販の発泡ポリウレタンパッドを用いた。
【００２９】
（研磨剤の作製方法）
銅用の研磨液として、砥粒フリー研磨液（日立化成工業（株）製  ＨＳ−Ｃ４３０スラリー）及びこれに二次粒子の平均径が３５ｎｍのコロイダルシリカを加え０．３７重量％に調整した砥粒入り研磨液を使用した。両者とも使用時に、体積比で研磨液：過酸化水素水＝７：３で混合した。
バリア膜の研磨には、ＨＳ−Ｔ６０５（日立化成工業（株）製）を用いた。
絶縁膜用の研磨液として、酸化セリウム系研磨剤（日立化成工業（株）製  ＨＳ−８００５）を用い、蒸留水で５倍と２５倍に希釈し酸化セリウム粒子濃度１．０重量％と０．２重量％の研磨液を得た。
【００３０】
（金属膜及び絶縁膜の研磨）
上記のパッドを研磨装置の定盤に取り付け、＃１６０番手のダイヤモンド砥石をつけドレッサーで、３０分間表面を粗した。研磨パッド表面に露出した繊維の長さは、実施例１、２とも３００μｍであった。その後、上記研磨剤を使用して、配線なしあるいは配線を形成したシリコンウエハ基板を研磨し、研磨速度、研磨傷、及び平坦性の指標としてディッシングを測定した。
【００３１】
研磨速度及び研磨傷評価用としては配線のない基板を用い、金属膜の研磨に厚さ１μｍの銅膜を形成した配線形成のない二酸化シリコン膜層付きシリコン基板、絶縁膜の研磨にシリコン基板上にＴＥＯＳ−プラズマＣＶＤ法で酸化珪素絶縁膜を形成させた基板を用いた。
【００３２】
ディッシング評価には配線を形成した基板を用い、金属膜の研磨に、二酸化シリコン中に深さ０．５μｍの溝を形成して、公知のスパッタ法によってバリア層として厚さ５０ｎｍの窒化タンタル膜を形成し、同様にスパッタ法により銅膜を形成して公知の熱処理によって埋め込んだシリコン基板を用いた。
【００３３】
（研磨速度の評価）
ウエハ基板取り付け用の吸着パッドを貼り付けたホルダーに上記ウエハをセットし、加工面を下にして研磨装置に取り付けた研磨パッド上にセットする。上記の銅膜形成基板と銅用研磨液を用いて、研磨液を１５０ｍｌ／ｍｉｎで供給しながら、加工加重２×１０４Ｐａ、及び４×１０４Ｐａ、回転９０ｒｐｍで１分間研磨した。研磨前後の銅膜厚を、ナプソン（株）製Ｍｏｄｅｌ  ＲＴ−７を用いてシート抵抗値を測定し、抵抗率から膜厚を計算し、ＣＭＰ前後での膜厚差を求め計算した。
絶縁膜の研磨に関しては、上記の酸化珪素絶縁膜形成ウエハと絶縁膜用研磨液を用い、研磨液を１５０ｍｌ／ｍｉｎで供給しながら、加工加重３×１０４Ｐａで１分間研磨した。研磨前後の膜厚を光干渉式膜厚測定装置を用いて測定し、研磨速度を計算した。
【００３４】
（研磨傷の評価）
Ｃｕ膜の傷評価は、研磨速度の評価を行なった基板を用い、目視にて評価した。酸化珪素絶縁膜の研磨傷評価は、光学顕微鏡を用いて暗視野にて絶縁膜表面を観察し、ウエハ表面に存在する研磨に起因する傷を数えた。
【００３５】
（ディッシング量）
銅配線を形成した基板と銅用の研磨液を用い、配線部以外の部分でバリア膜が露出するまで銅研磨を行った。その後バリア用研磨液を用い、３０秒研磨を行いバリア膜を研磨した。触針式段差計（例えば、Ｖｅｅｃｏ／Ｓｌｏａｎ社製Ｄｅｋｔａｔ３０３０）で配線金属部（銅）幅１００μｍ、絶縁膜（二酸化シリコン）部幅１００μｍが交互に並んだストライプ状パターン部の表面形状から、絶縁膜部に対する配線金属部の膜減り量を測定し、ディッシング量とした。
【００３６】
実施例１、２及び比較例１の研磨パッドを用いて、金属膜の研磨評価を行った結果を表１に示す。
【００３７】
【表１】
2004306195.tif 000002
【００３８】
実施例１、２と比較例１は、マトリックス樹脂は同様で、繊維を含むか含まないかの違いである。本発明の研磨パッドである実施例１は、有機繊維を含まない比較例１に比べて何れの荷重での研磨においても傷の発生が抑えられて良好であった。比較例１は研磨傷が無数に入っており、ディッシングの測定が不能であった。実施例１、２では砥粒フリー研磨液を用いると殆ど研磨速度が得られず、研磨速度の高い比較例１と異なる研磨機構によって研磨されていることが明らかである。また、実施例１、２は、砥粒入り研磨材を用いた場合、低荷重においても比較的研磨速度が大きく低荷重すなわち低摩擦力での研磨に有用であることが確認できた。一方、比較例１においては研磨速度の低下が大きい。以上の結果から、実施例のパッドは繊維を含むことにより研磨傷を低減し、研磨粒子を有効に活用することによる高研磨速度化、低荷重での研磨速度向上の効果があることが明らかである。
以上の検討から、本発明による研磨パッドを使用すれば、ＣＭＰ時に絶縁層にかかる負荷を低減しつつ、平坦性を向上できる。
【００３９】
次に、実施例２と比較例１、２のパッドを用いて絶縁膜の研磨を行った結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
2004306195.tif 000003
【００４１】
絶縁膜の研磨においても、実施例２は比較例１や市販の発泡ポリウレタンパッドである比較例２に比べて、研磨傷が少なく高研磨速度であり、繊維による傷低減効果や研磨粒子の保持効果が見られる。また、特に研磨剤中の粒子濃度を下げて研磨したところ、研磨速度の差はさらに顕著になり、表面に露出した繊維の効果が明らかとなった。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の研磨パッドを表面に有機繊維を露出させて使用して金属のＣＭＰを行えば、低荷重で研磨を行うことができるため、層間絶縁膜への負荷が小さく、かつ平坦性にも優れた研磨が行え、次世代のデュアルダマシン法を容易に実施することが可能となる。
また絶縁膜研磨においても、研磨傷の低減による歩留まりの向上、研磨粒子濃度を下げる事による製造コストの低減が可能となる。