(57)【要約】【解決手段】本発明の研磨パッドは、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、および（Ｄ）（ｄ１）有機充填材および／または（ｄ２）無機充填材からなる充填材を含有する組成物からなり、かつ高周波で加熱しない樹脂顆粒、または該組成物からなり、かつ高周波で加熱した樹脂タブレットを圧縮成型する製造方法により製造される。【効果】本発明によれば、発泡ポリウレタン製パッドよりも硬度が高く、研磨速度に優れ、研磨圧力５００ｇ／ｃｍ２および平均相対速度０．６〜６０ｍ／ｍｉｎにおけるシリコン酸化膜の研磨速度が３００ｎｍ／ｍｉｎ以上の研磨パッド、および、生産性に優れる該研磨パッドの製造方法を提供することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、および（Ｄ）（ｄ１）有機充填材および／または（ｄ２）無機充填材からなる充填材を含有する組成物から形成され、研磨圧力５００ｇ／ｃｍ２および平均相対速度０．６〜６０ｍ／ｍｉｎにおけるシリコン酸化膜の研磨速度が３００ｎｍ／ｍｉｎ以上であることを特徴とする研磨パッド。
【請求項２】
上記有機充填材（ｄ１）が、コールターカウンター法で測定した平均粒径０．０１〜２０μｍであり、さらに上記組成物（１００重量％）中に０．１〜６０重量％の量で含有されていることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
上記有機充填剤（ｄ１）が、シリコーンゴム弾性体であることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨パッド。
【請求項４】
上記無機充填材（ｄ２）が、ＢＥＴ法で測定した平均粒径１０〜１×１０３ｎｍである無機微粒子からなり、さらに上記組成物（１００重量％）中に０．１〜５０重量％の量で含有されていることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項５】
上記無機充填剤（ｄ２）が、ケイ素化合物からなる無機微粒子であることを特徴とする請求項１または４に記載の研磨パッド。
【請求項６】
上記充填材（Ｄ）が、有機充填材（ｄ１）および無機充填材（ｄ２）からなり、かつ、上記組成物（１００重量％）中に０．１〜６０重量％の量で含有されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の研磨パッド。
【請求項７】
上記エポキシ樹脂（Ａ）が、分子内に２以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１〜６に記載の研磨パッド。
【請求項８】
上記硬化剤（Ｂ）が、フェノールノボラック樹脂またはアラルキルフェノール樹脂であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の研磨パッド。
【請求項９】
モールド金型キャビティ内において、
請求項１〜８のいずれかに記載の組成物からなり、かつ高周波で加熱しない樹脂顆粒、または
該組成物からなり、かつ高周波で加熱した樹脂タブレットを圧縮成型することを特徴とする研磨パッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、研磨パッドおよびその製造方法に関し、具体的には、半導体集積回路を製造する際のシリコンウエハ表面をより高速かつ平坦に研磨するのに好適な研磨パッドおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【発明の技術的背景】
最近の半導体メモリに代表される大規模集積回路（ＬＳＩ）は、年々集積化や微細化が進んでおり、それに伴い、大規模集積回路の製造技術が高密度化し、製造工程も複雑化している。さらに、半導体デバイスの積層数も増加しており、それにより、従来は問題とならなかった半導体デバイス表面の凹凸が問題となっている。つまり、半導体デバイス表面が凹凸であることにより、断線や抵抗値のばらつきなどの発生につながっている。
【０００３】
また、大規模集積回路（ＬＳＩ）の集積化にも伴って、ウエハ表面にマスクのパターンを形成するパターン形成技術としてリソグラフィ（投影露光）が行われているが、近年の半導体集積回路の微細化によって、露光波長が短くなり、さらに露光装置の焦点深度が非常に浅くなってきている。そのため、ウエハ表面に凹凸が存在するとマスクのパターンが解像できなくなることから、ウエハ表面の平坦化が一層求められている。
【０００４】
従来からウエハ表面の平坦化技術としては、ガラスメルト法、スピンオンガラス法などが使用されているが、それらは主に断線を防止するためのものである。そこで、断線、抵抗値のばらつき、さらにパターンを解像できない等の問題を解消する方法として、近年、化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ（以下、ＣＭＰともいう。））技術によるウエハ表面を平坦化する方法が主流となっている。
【０００５】
ウエハ表面を平坦化するＣＭＰは図１に示される装置を用いて行われる。
図１に示されるＣＭＰ装置１は回転する円盤１０と、ホルダープレート３１およびモーター３２を有するウエハ回転装置３０からなっており、円盤１０には研磨パッド２０が設置されており、研磨パッド２０上にスラリー状の研磨剤を滴下する滴下装置５０がついている。ウエハ４０はホルダープレート３１に保持され、その表面が研磨パッド２０に接触し、さらに、モーター３２によって回転する。研磨パッド２０は円盤１０と共に回転し、滴下装置５０から該パッド２０上に滴下された研磨剤によりウエハ４０の表面を研磨して、ウエハ４０表面を平坦化する。
【０００６】
また、ＣＭＰは単にウエハ表面を平坦化するだけでなく、埋め込み配線（ダマシン）を形成するためにも使用される。
ＣＭＰ研磨の対象となるものとして、配線（Ａｌ、Ｗなど）および絶縁層（ＳｉＯ２など）が挙げられる。これらを研磨する際に用いられる研磨剤はｐＨが大きく異なっており、配線を研磨する場合には、ｐＨが３程度の酸性の研磨剤を用い、絶縁層を研磨する場合には、ｐＨが１１程度のアルカリ性の研磨剤を用いる。したがって、ＣＭＰに用いられる研磨パッドには、耐アルカリ性および耐酸性の両方の性能が要求される。
【０００７】
ＣＭＰに用いられる研磨パッドとしては、現在、発泡ポリウレタンからなる研磨パッドが用いられている。しかしながら、この研磨パッドは硬度が低く、また、発泡しているポリウレタンを使用していることから、その微細な孔に研磨粉が入り込みやすく、パッドが目詰まりを起こし、研磨速度が低下するという問題がある。また、多孔質パッドであることから、この微細な孔の大きさにバラツキが存在するため、パッド毎に目詰まり具合が異なってくる。したがって、研磨速度のバラツキがパッド間に発生し、安定した研磨速度が得られないという問題もある。
【０００８】
こうした中、近年、発泡ポリウレタン以外の組成物からなる研磨パッドが提案されており、たとえば、特許文献１（特開平１１−１３８４２０号公報）には、エポキシ樹脂を使用したＣＭＰ用研磨パッドが提案されている。しかしながら、これは耐薬品性に優れたＣＭＰ用研磨パッドを提供することを目的としており、研磨速度に関する提案は示されていない。また、該研磨パッドの製造方法については、液状の研磨パッド用組成物を注形して成形する方法であるため、パッド１枚当たり５〜１２時間の硬化時間を要し、研磨パッドの生産性が非常に低いという問題があった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−１３８４２０号公報
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、前述したような問題を解決しようとするものであって、発泡ポリウレタン製パッドよりも硬度が高く、研磨速度に優れた研磨パッド、ならびに生産性に優れる該パッドの製造方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【発明の概要】
本発明に係る研磨パッドは、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、および（Ｄ）（ｄ１）有機充填材および／または（ｄ２）無機充填材からなる充填材を含有する組成物から形成され、研磨圧力５００ｇ／ｃｍ２および平均相対速度０．６〜６０ｍ／ｍｉｎにおけるシリコン酸化膜の研磨速度が３００ｎｍ／ｍｉｎ以上であることを特徴としている。
【００１２】
上記有機充填材（ｄ１）が、コールターカウンター法で測定した平均粒径０．０１〜２０μｍであり、さらに上記組成物（１００重量％）中に０．１〜６０重量％の量で含有されていることが好ましい。
また、上記有機充填剤（ｄ１）は、シリコーンゴム弾性体であることが望ましい。
上記無機充填材（ｄ２）が、ＢＥＴ法で測定した平均粒径１０〜１×１０３ｎｍである無機微粒子からなり、さらに上記組成物（１００重量％）中に０．１〜５０重量％の量で含有されていることが好ましい。
【００１３】
また、上記無機充填材（ｄ２）は、ケイ素化合物からなる無機微粒子であることが望ましい。
上記有機充填材（ｄ１）および上記無機充填材（ｄ２）からなる充填材（Ｄ）が、上記組成物（１００重量％）中に０．１〜６０重量％の量で含有されていることも望ましい。
【００１４】
上記エポキシ樹脂（Ａ）が、分子中に２以上のエポキシ基を有することも望ましい。
上記硬化剤（Ｂ）が、フェノールノボラック樹脂またはアラルキルフェノール樹脂であることも望ましい。
本発明に係る研磨パッドの製造方法は、モールド金型キャビティ内において、上記組成物からなり、かつ高周波で加熱しない樹脂顆粒、または上記組成物からなり、かつ高周波で加熱した樹脂タブレットを圧縮成型することを特徴としている。
【００１５】
【発明の具体的説明】
以下、本発明に係る研磨パッドおよびその製造方法について具体的に説明する。
本発明に係る研磨パッドは、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、および（Ｄ）（ｄ１）有機充填材および／または（ｄ２）無機充填材からなる充填材を含有する組成物から形成される。
【００１６】
まず、本発明で用いられる研磨パッド用組成物を構成する成分について説明する。
＜エポキシ樹脂（Ａ）＞
本発明に用いられるエポキシ樹脂（Ａ）としては、特に限定されるものではないが、分子内に２以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂が用いられ、そのようなものとして、ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等を挙げることができ、好ましくは下記化学式に示されるノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、特に好ましくはノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂を用いることが望ましい。これらエポキシ樹脂は、１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１７】
【化１】
2004266218.tif 000002
【００１８】
上記化学式に示されるノボラック型エポキシ樹脂としては、具体的には、ＥＯＣＮ１０２Ｓ、ＥＯＣＮ１０３Ｓ、ＥＯＣＮ１０４Ｓ（日本化薬（株）製）など、ナフタレン型エポキシ樹脂としては、具体的にはＮＣ７０００Ｌ（日本化薬（株）製）など、ビフェニル型エポキシ樹脂としては、具体的にはＹＸ−４０００（油化シェルエポキシ（株）製）などが挙げられる。
【００１９】
本発明に用いられるエポキシ樹脂（Ａ）は、研磨パッド用組成物（１００重量％）中に、１０〜７０重量％、好ましくは２０〜６０重量％の量で含有していることが望ましい。
本発明に用いられる研磨パッド用組成物中に、無発泡のエポキシ樹脂（Ａ）が上記範囲で含有されることにより、目詰まりの原因となる微細な孔がほとんどない研磨パッドを得ることができる。
【００２０】
＜硬化剤（Ｂ）＞
本発明に用いられる硬化剤（Ｂ）としては、特に限定されるものではないが、フェノールノボラック樹脂、アラルキルフェノール樹脂などが挙げられる。
そのような、フェノールノボラック樹脂としては、具体的には、ＰＮ−８０，ＰＮ−１００（日本化薬（株）製）など、アラルキルフェノール樹脂としては、具体的には、ミレックスＸＬＣ−３Ｌ（三井化学（株）製）などが挙げられる。
【００２１】
上記硬化剤（Ｂ）は、研磨パッド用組成物（１００重量％）中に、１〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％の量で含有していることが望ましい。
本発明に用いられる研磨パッド用組成物に、エポキシ樹脂（Ａ）が上記範囲で含有され、さらに硬化剤（Ｂ）が上記範囲で含有されることにより、硬度が高く、目詰まりの原因となる微細な孔がほとんどない研磨パッドを得ることができる。
【００２２】
＜硬化促進剤（Ｃ）＞
本発明に用いられる硬化促進剤（Ｃ）としては、
２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールアジン等のイミダゾール類；
トリフェニルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィン等の有機ホスフィン類；
１，８−ジアザシクロ（５，４，０）ウンデセン−７フェノール塩、１，８−ジアザシクロ（５，４，０）ウンデセン−７フェノールノボラック塩、１，８−ジアザシクロ（５，４，０）ウンデセン−７フェノールノボラック炭酸塩などのＤＢＵ誘導体；
下記式［Ｉ］、［ＩＩ］で表される尿素誘導体などが挙げられる。
【００２３】
【化２】
2004266218.tif 000003
【００２４】
（式［Ｉ］および［ＩＩ］中、Ｒ１およびＲ２はアルキル基、好ましくは炭素数１〜１０のアルキル基、特に好ましくは炭素数１〜５のアルキル基を表し、相互に同一であっても、異なっていてもよく、Ａｒは置換されたアリール基、または無置換のアリール基を表す。）
本発明においては、硬化促進剤（Ｃ）として、２−メチルイミダゾール、１，８−ジアザシクロ（５，４，０）ウンデセン−７フェノールノボラック塩、上記式［ＩＩ］で表される尿素誘導体を用いることが好ましい。
【００２５】
そのような２−メチルイミダゾールとしては、具体的には、２ＭＺ（四国化成（株）製）など、１，８−ジアザシクロ（５，４，０）ウンデセン−７フェノールノボラック塩としては、具体的には、Ｕ−ＣＡＴ−ＳＡ−８３１，Ｕ−ＣＡＴ−ＳＡ−８４１（サンアプロ（株）製）など、上記式［ＩＩ］で表される尿素誘導体としては、具体的には、Ｕ−ＣＡＴ−３５０２Ｔ（サンアプロ（株）製）などが挙げられる。
【００２６】
これらの硬化促進剤（Ｃ）は、エポキシ樹脂１００重量部に対して０．１以上２０重量部以下、好ましくは０．１以上１０重量部以下の量で添加される。硬化促進剤（Ｃ）を上記配合比で添加することによって、エポキシ樹脂（Ａ）と硬化剤（Ｂ）の反応を促進することができる。
＜充填材（Ｄ）＞
本発明に用いられる充填材（Ｄ）は、有機充填材（ｄ１）および／または無機充填材（ｄ２）からなる。まず、有機充填材（ｄ１）について説明する。
【００２７】
「有機充填材（ｄ１）」
上記有機充填材（ｄ１）としては、特に限定されるものではないが、コールターカウンター法で測定した平均粒径が０．０１〜２０μｍ、好ましくは０．１〜３μｍである有機充填材が望ましい。
そのような有機充填材（ｄ１）として、シリコーンゴム弾性体、フッ素樹脂、アラミド繊維、ポリスチレン樹脂などの高分子微粒子が挙げられ、好ましくはシリコーンゴム弾性体を用いることが望ましい。
【００２８】
本発明に用いられる充填材（Ｄ）が有機充填材（ｄ１）からなる場合、有機充填材（ｄ１）は、研磨パッド用組成物（１００重量％）中に、０．１〜６０重量％、好ましくは５〜５０重量％の量で含有していることが望ましい。上記粒子径範囲の有機充填材（ｄ１）を上記範囲で含有することにより、研磨パッドに可撓性が付与され、モールド後のパッドの変形および研磨装置に設置する時の破損を防ぐことができる。さらに、研磨パッド表面の硬度を調整することが可能であり、それにより、ＣＭＰ研磨に用いられる研磨剤の粒径のバラツキによる研磨効果への影響を防止することができる。
【００２９】
また、上記シリコーンゴム弾性体として、さらに好ましくはエポキシ基含有シリコーンゴム弾性体を用いることが望ましい。エポキシ基含有シリコーンゴム弾性体としては、具体的には、トレフィルＥ−６０１（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製）などが挙げられる。
研磨パッド用組成物中に、エポキシ基含有シリコーンゴム弾性体が含有されることにより、該弾性体は組成物中への分散性が良好であることから、得られる研磨パッドは低弾性化し、それによって該パッド成形後の応力を緩和することができるという効果が得られる。
【００３０】
「無機充填材（ｄ２）」
上記無機充填材（ｄ２）として用いられる無機微粒子は、ＢＥＴ法で測定した平均粒径が１０〜１×１０３ｎｍ、好ましくは１０〜１×１０２ｎｍの無機微粒子が望ましい。
そのような無機微粒子としては、二酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素などのケイ素化合物が挙げられ、好ましくは二酸化ケイ素を用いることが望ましい。該無機微粒子は、これらから選ばれる１種または２種以上からなる。上記二酸化ケイ素としては、具体的には、ナノテック（シーアイ化成（株）製）などが挙げられる。
【００３１】
本発明に用いられる充填材（Ｄ）が、無機充填材（ｄ２）からなり、かつ無機充填材（ｄ２）が無機微粒子である場合、このような無機微粒子は、研磨パッド用組成物（１００重量％）中に、０．１〜５０重量％、好ましくは１〜３０重量％の量で含有していることが望ましい。上記粒子径範囲の無機微粒子を上記範囲で添加することにより、微粒子であるためパッドの表面平面度が向上し、研磨の際に、ウエハに傷をつける確率を低減することが可能となる。
【００３２】
また、本発明に用いられる充填材（Ｄ）が、上記有機充填材（ｄ１）と上記無機充填材（ｄ２）とからなる場合、充填材（Ｄ）（１００重量％）中に、有機充填材（ｄ１）は５〜９５重量％、好ましくは２０〜６０重量％の量で、無機充填材（ｄ２）は５〜９５重量％、好ましくは４０〜８０重量％の量で含有していることが望ましい。またさらに、充填材（Ｄ）が上記有機充填材（ｄ１）と無機充填材（ｄ２）とからなる場合、研磨パッド用組成物（１００重量％）中に、充填材（Ｄ）は０．１〜６０重量％、好ましくは５〜５０重量％の量で含有していることも望ましい。
【００３３】
このような充填材（Ｄ）が研磨パッド用組成物に上記範囲で含有されることにより、研磨パッドの表面硬度、機械強度、変形、平滑度の調整が可能であり、研磨対象、そのサイズによって適宜、その組成を使い分けることができる。
＜その他の充填材＞
本発明においては、必要に応じて、離型剤、シランカップリング剤、難燃剤、着色剤、低応力化剤、充填材などを本発明の研磨パッド用組成物に添加することができる。
【００３４】
上記離型剤としては、モンタン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、オレイン酸などの高級脂肪酸；カルナバワックスなどの高級脂肪酸のエステルワックス；ベヘニン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウムなどの高級脂肪酸の金属塩；ジンクステアレートなどの金属石鹸を挙げることができ、これらから選ばれる１種または２種以上を添加することができる。
【００３５】
また、上記シランカップリング剤としては、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなど、上記難燃剤としては、ブロム化エポキシ樹脂、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウムなど、上記着色剤としては、カーボンブラック、フタロシアニンなど、上記低応力化剤としては、ブタジエンゴムなどを挙げることができる。
【００３６】
〔研磨パッド用組成物〕
本発明で用いられる研磨パッド用組成物の態様としては、たとえば次のような組成物が挙げられる。
（１）エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、および有機充填材（ｄ１）からなる充填剤（Ｄ）を含有している研磨パッド用組成物。
（２）エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、および無機充填材（ｄ２）からなる充填剤（Ｄ）を含有している研磨パッド用組成物。
（３）エポキシ樹脂（Ａ）、硬化剤（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、有機充填材（ｄ１）および無機充填材（ｄ２）からなる充填剤（Ｄ）を含有している研磨パッド用組成物。
【００３７】
本発明で用いられる研磨パッド用組成物が（１）〜（３）のいずれかであり、かつ、それぞれの組成物が上述の組成割合であることにより、該組成物から得られる研磨パッドは、従来の発泡ポリウレタン製パッドよりも硬度が高く、無発泡のエポキシ樹脂を用いていることから、目詰まりの原因となる微細な孔がほとんど存在しないため、研磨速度に優れる。さらに、この組成物によれば、圧縮成型で研磨パッドを製造することができるため、従来の注形による製造に比べ短時間で成型可能であり、研磨パッドの生産性にも優れる。
【００３８】
〔研磨パッド〕
本発明に係る研磨パッドは、上記研磨パッド用組成物を用いて下記の方法によって製造される。通常、研磨パッドは、厚みが１ｍｍ程度で直径が大きいもので３５０ｍｍで製造される。図２に、本発明の研磨パッドの一例（厚み１．２ｍｍ、直径３４０ｍｍ）を示す。
【００３９】
このような研磨パッドの表面硬度は、研磨パッド用組成物中の構成成分の含有量により調整可能であるが、本発明においては、表面硬度はデュロメータ硬度でＨＤＤ６０以上、好ましくはＨＤＤ６５以上となるように、さらに、ＨＤＤ１００以下、好ましくは８５以下となるように、構成成分の含有量を調整することが望ましい。研磨パッドを上記範囲の硬度にすることにより、良好な研磨速度を得ることができる。
【００４０】
また、本発明の研磨パッドにおいては、研磨圧力５００ｇ／ｃｍ２および平均相対速度０．６〜６０ｍ／ｍｉｎにおけるシリコン酸化膜の研磨速度が３００ｎｍ／ｍｉｎ以上であることが望ましい。これにより、従来のポリウレタン製パッドよりも研磨速度に優れ、研磨効率を向上させることができる。
ここで相対速度とは、回転する研磨パッドに対する被研磨物（シリコン酸化膜付きウエハ）の相対速度のことをいう。具体的には、図４に示すように、カットウエハ７１を貼り付けたカットウエハ保持具７０を、図１のホルダープレート３１に取り付けて、研磨パッド２０とともに回転させることにより、研磨パッドに対するカットウエハ７１が受ける相対速度のことをいう。相対速度は、ホルダープレートの中心からウエハの中心までの距離、研磨パッドの中心からホルダープレートの中心までの距離、さらに研磨パッドおよびホルダープレートの回転速度から求められる。また、平均相対速度は、上記の方法で得られる相対速度の最小値と最大値との算術平均により求められる。
【００４１】
なお、研磨速度は、シリコンウエハの表面粗さが維持される範囲内であれば、大きいほど研磨効率を高めることができる。シリコンウエハの表面粗さは、非接触式光干渉式表面粗さ測定器（装置名：ＴＯＰＯ−２Ｄ、ＷＹＫＯ社製）を用いて測定した場合、通常１０ｎｍ以下、好ましくは６ｎｍ以下であることが望ましい。
【００４２】
〔研磨パッドの製造方法〕
以下、本発明に係る研磨パッドの製造方法を示す。
研磨パッドの製造方法は、モールド金型キャビティ内において、上記研磨パッド用組成物からなり、かつ高周波で加熱しない樹脂顆粒、または該研磨パッド用組成物からなり、かつ高周波で加熱した樹脂タブレットを圧縮成型することにより研磨パッドを製造する。
【００４３】
具体的には、まず、上述したエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤、有機充填材および／または無機充填材、さらにシランカップリング剤を含有している研磨パッド用組成物を、ヘンシェルミキサー、リボンブレンダーなどの混合機で混合後、二本ロールまたはニーダーで加熱混練し、続いて冷却、粉砕して高周波で加熱しない樹脂顆粒を得る。または、さらに、該樹脂顆粒をタブレットマシンによりタブレット化し、さらに、高周波予熱機により高周波で加熱して樹脂タブレットを得る。
【００４４】
次に、図３に示す圧縮成型装置を用い、上記高周波で加熱した樹脂タブレット、または高周波で加熱しない樹脂顆粒を、１７０℃に加熱された成型金型の下成型金型６１の上に置く。さらに、上成型金型６３をかぶせた後、可動台６４によって加熱プレスを行い、圧縮し、下成型金型６１と上成型金型６３との間のキャビティ部６５で研磨用パッド組成物を圧縮成型する。樹脂が硬化後、上成型金型６３と外周リング６２を外し、硬化したシートをエアーで冷却した後、取り出して、本発明に係る研磨パッドを得る。
【００４５】
一般的な研磨パッドの製造方法は、研磨パッド用組成物を室温でタブレット化したものを高周波で加熱し、トランスファー成形する方法によって行われる。しかしながら、この成形方法によってパッドを製造する場合、製造装置の製品部にゲートが必要となり、そのゲート近傍に組成物の注入圧力が集中するため、製造されたパッド内において密度バラツキが大きくなり、得られた研磨パッドは変形しやすくなる。しかしながら、上記研磨パッド用組成物を用い、圧縮成型によって研磨パッドを製造する本発明に係る研磨パッドの製造方法によれば、製造装置の製品部にゲートは必要でなく、さらに組成物全体に均一に圧力が加わることにより、変形の少ない研磨パッドを得ることできる。
【００４６】
本発明において製造される研磨パッドの用途は特に限定されないが、好ましくはＣＭＰに用いるのに適している。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、従来の発泡ポリウレタン製パッドより硬度が高く、目詰まりの原因となる微細な孔がほとんどない、研磨速度に優れた研磨パッド、および、生産性に優れる該研磨パッドの製造方法を提供することができる。
【００４８】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例、比較例において得られた研磨パッドは、以下の方法に従い評価した。
パッドの硬度
研磨パッドの硬度は、縦２５ｍｍ×横２５ｍｍ×厚さ４ｍｍの試料を、デュロメータ硬度計（装置名：Ｄ−７９００、ツビック（ＺＷＩＣＫ）社製）を用いて、ＪＩＳ  Ｋ７２１５に準拠して測定した。
研磨速度
図４に示すように、カットウエハ保持具７０に厚みが約１０００ｎｍの酸化膜が形成された縦１５ｍｍ×横１５ｍｍ×厚さ０．５ｍｍサイズのカットウエハ７１を、カットウエハ保持具７０の中心から４０ｍｍの位置に３枚固定する。カットウエハ保持具７０を図１のホルダープレート３１に取付け、ＣＭＰ研磨装置１を用いて、図１の回転方向を示す矢印のように、円盤１０とホルダープレート３１とを同一方向に回転させ、下記条件にて各パッドの研磨速度を測定した。なお、実験には簡易式研磨装置（装置名：ＬＭ−１５、ラップマスターＳＦＴ（株）製）を使用した。
１．パッド回転数；３０ｒｐｍ
２．ホルダープレート回転数；３５ｒｐｍ
３．スラリー；セリアスラリー（商品名：ＧＰＬ−Ｃ１０１０、昭和電工（株）製）
４．スラリー供給量；１０ｍｌ／ｍｉｎ
５．研磨圧力；５００ｇ／ｃｍ２
６．研磨時間：１ｍｉｎ
７．パッド；φ３４０ｍｍ、格子溝
８．パッドの中心とホルダープレートの中心間の距離；１１０ｍｍ
研磨速度（ｎｍ／ｍｉｎ）は、研磨前後の酸化膜の厚み（ｎｍ）を測定し、研磨量（ｎｍ）と研磨時間（ｍｉｎ）から下記式より求め、研磨パッドの研磨速度を評価した。酸化膜の厚みは、膜厚測定装置（装置名：ＦＴＰ−５００−１、ＳＥＮＴＥＣＨ社製）にて測定した。
【００４９】
【数１】
2004266218.tif 000004
【００５０】
【実施例１】
ナフタレン型エポキシ樹脂（商品名；ＮＣ７０００Ｌ、日本化薬（株）製）１２０重量部、アラルキルフェノール樹脂（商品名；ミレックスＸＬＣ−３Ｌ、三井化学（株）製）９４重量部、尿素誘導体（商品名；Ｕ−ＣＡＴ−３５０２Ｔ、サンアプロ（株）製）５重量部、シリコーンゴム［（商品名；トレフィルＥ−６０１、東レ・ダウコーニング（株）製）、平均粒子径２μｍ（コールターカウンター法により測定）］１７９重量部、二酸化ケイ素［（商品名；ナノテック、シーアイ化成（株）製）、平均粒子径１２ｎｍ（ＢＥＴ法により測定）］４５重量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（商品名；ＫＢＭ−４０３、信越化学（株）製）３重量部、モンタン酸ワックス２重量部を含有している研磨パッド用組成物をヘンシェルミキサーで混合した後、９０℃に加熱した２本ロ−ルで２分間混練した。その後、室温で冷却し、パワ−ミルで５ｍｍメッシュスクリーンにて粉砕して、高周波で加熱しない樹脂顆粒を得た。この樹脂顆粒を圧縮成型金型の下成型金型の上に置き、金型温度１７０℃、圧縮（金型閉）時間１２０秒間、型締圧力３５ｔの条件で圧縮成型し、厚さ１．２ｍｍ、直径３４０ｍｍの研磨パッドを作成した。
【００５１】
得られた研磨パッドの硬度および研磨速度を上記の方法に従って評価した。結果を表１に示す。
【００５２】
【実施例２】
ノボラック型エポキシ樹脂（商品名；ＥＯＣＮ１０３Ｓ、日本化薬（株）製）１２０重量部、フェノールノボラック樹脂（商品名；ＰＮ−８０、日本化薬（株）製）４５重量部、尿素誘導体（商品名；Ｕ−ＣＡＴ−３５０２Ｔ、サンアプロ（株）製）５重量部、シリコーンゴム［（商品名；トレフィルＥ−６０１、東レ・ダウコーニング（株）製）、平均粒子径２μｍ（コールターカウンター法により測定）］５７重量部、二酸化ケイ素［（商品名；ナノテック、シーアイ化成（株）製）、平均粒子径１２ｎｍ（ＢＥＴ法により測定）］０重量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（商品名；ＫＢＭ−４０３、信越化学（株）製）３重量部、モンタン酸ワックス２重量部を含有している研磨パッド用組成物を実施例１と同様の方法で作成し研磨パッドを作成した。
【００５３】
得られた研磨パッドの硬度および研磨速度を上記の方法に従って評価した。結果を表１に示す。
【００５４】
【実施例３】
実施例１のシリコーンゴムを６１重量部、二酸化ケイ素を７１重量部に変更した以外は、実施例１と同様にして研磨パッドを作成した。
得られた研磨パッドの硬度および研磨速度を上記の方法に従って評価した。結果を表１に示す。
【００５５】
【比較例１】
ノボラック型エポキシ樹脂１２０重量部、フェノールノボラック樹脂４５重量部、尿素誘導体５重量部、シリコーンゴム５１６重量部、モンタン酸ワックス２重量部を用い、実施例１の条件に従い研磨パッドを作成した。
得られた研磨パッドの硬度および研磨速度を上記の方法に従って評価した。結果を表１に示す。
【００５６】
【比較例２】
実施例１のシリコーンゴム１７９重量部を３３３重量部に変更した以外は実施例１と同様にして研磨パッドを作成した。
得られた研磨パッドの硬度および研磨速度を上記の方法に従って評価した。結果を表１に示す。
【００５７】
【比較例３】
発泡ポリウレタン樹脂で形成された市販のＣＭＰ用研磨パッド（商品名；ＩＣ−１０００、ロデールニッタ（株）製）を用いて、パッドの硬度および研磨速度を上記の方法に従って評価した。結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ＣＭＰ装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明の研磨パッドである。
【図３】図３は、本発明の研磨パッドの製造方法に用いられる圧縮成型金型である。
【図４】図４は、本発明のパッド特性である研磨速度試験を実施するためのカットウエハを固定する治具である。
【符号の説明】
１・・・ＣＭＰ研磨装置
１０・・・円盤
２０・・・研磨パッド
３０・・・ウエハ回転装置
３１・・・ホルダープレート
３２・・・モーター
４０・・・ウエハ
５０・・・滴下装置
６１・・・下成型金型
６２・・・外周リング
６３・・・上成型金型
６４・・・可動台
６５・・・キャビティ部
７０・・・カットウエハ保持具
７１・・・カットウエハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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