(57)【要約】  本発明は、研磨表面から測定可能な深さで研磨層内に配置された複数の溝を有する研磨層、及び溝のないバリア域とバリア域内にバリア域に囲まれて配置される透明ウインドウとを備える研磨パッドを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）研磨表面を有する研磨層であって、該研磨表面は、
（１）研磨表面から測定可能な深さで研磨層内に配置された複数の溝と、
（２）溝のないバリア域とを含む、
当該研磨層と、
（ｂ）前記バリア域内に、該バリア域に囲まれて配置される透明ウインドウと、
を備える、研磨パッド。
【請求項２】
前記バリア域付近で、前記深さが最大値から零へ推移す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】
前記深さは徐々に推移することを特徴とする、請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項４】
前記研磨パッドは円形状であり、溝は同心状であることを特徴とする、請求項３に記載の研磨パッド。
【請求項５】
１以上の前記同心溝は、第一端及び第二端を有する非連続溝であり、前記バリア域は第一端と第二端との間に配置されることを特徴とする、請求項４に記載の研磨パッド。
【請求項６】
前記透明ウインドウのウインドウ最上面は、実質的に前記研磨表面と同一平面上にあ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７】
前記研磨層はポリウレタンからな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８】
前記透明ウインドウは熱可塑性ポリウレタンからな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９】
前記研磨パッドは更に副層を含むことを特徴とする、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項１０】
（ｉ）研磨すべき被加工物を供給するステップと、
（ｉｉ）被加工物を請求項１に記載の研磨パッドと接触させるステップと、
（ｉｉｉ）被加工物の表面の少なくとも一部を研磨パッドで研磨して被加工物を研磨するステップと、
を含む、基板研磨方法。
【請求項１１】
原位置で（in-situ）研磨終点を検出することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記被加工物は、前記被加工物と前記研磨パッドの間に位置する化学的機械的研磨組成物と接触することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記バリア域付近で、深さが最大値から零へ推移することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記深さは徐々に推移することを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記研磨パッドは円形状であり、溝は同心状であることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
１以上の前記同心溝は、第一端及び第二端を有する非連続溝であり、前記バリア域は第一端と第二端との間に配置されることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記透明ウインドウのウインドウ最上面は、実質的に研磨表面と同一平面上にあることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記研磨層はポリウレタンからなることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
前記透明ウインドウは熱可塑性ポリウレタンからなることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
前記研磨パッドは更に副層を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
化学的機械的研磨（「ＣＭＰ」）プロセスは、マイクロエレクトロニクス・デバイスを製造する際に、半導体ウエハ、電界放射デバイス、及びその他の多くのマイクロエレクトロニクス基板に平坦な表面を形成するのに利用されている。例えば半導体デバイスの製造には、一般に、さまざまなプロセス層を形成し、その層の一部を選択的に除去するか、その層の一部にパターニングし、半導体基板の表面上にさらに別のプロセス層を堆積させて半導体ウエハを形成する操作が含まれる。プロセス層としては、例えば、絶縁層、ゲート酸化膜、導電層、金属またはガラスの層などがある。一般に、ウエハを処理するいくつかのステップでは、プロセス層の最上面が平面状、つまり平坦になっていて、その上に次の層が堆積されることが望ましい。ＣＭＰを利用してプロセス層が平坦にされる。そのとき、堆積された材料、例えば導電材料または絶縁材料、が研磨されてウエハが平坦にされた後、続く処理ステップが行なわれる。
【０００２】
典型的なＣＭＰプロセスでは、ＣＭＰツール内の取り付け台にウエハを上下逆に取り付ける。取り付け台とウエハは、下方に押されて研磨パッドに向かう。取り付け台とウエハは、ＣＭＰツールの研磨盤上で回転している研磨パッドの上方で回転する。一般に、研磨組成物（研磨用スラリーとも呼ばれる）が、研磨プロセスの実施中に、回転しているウエハと回転している研磨パッドの間に導入される。研磨組成物は、一般に、ウエハの最上層の一部と反応したりウエハの最上層の一部を溶かしたりする化学物質と、層の一部を物理的に除去する研磨材料とを含んでいる。ウエハと研磨パッドは、同一方向または反対方向に回転させることが可能だが、その方向は、実施する個々の研磨プロセスにとってどちらが望ましいかによって決まる。取り付け台は、研磨盤上の研磨パッドを横断する往復運動をさせることもできる。
【０００３】
基板の表面を研磨するとき、研磨プロセスを原位置で（in-situ）監視することが有効な場合がしばしばある。研磨プロセスを原位置で（in-situ）監視する１つの方法は、開口部またはウインドウを有する研磨パッドを用いることである。開口部またはウインドウにより、研磨プロセスの最中にウエハ表面を検査できるようにするための光が通過できる入口が提供される。開口部またはウインドウを有する研磨パッドは公知であり、基板（例えば半導体装置の表面）の研磨に用いられてきた。例えば、特許文献１には、本質的にスラリーを吸収も搬送もしない均一な固体ポリマー材料から形成した透明なウインドウを有するパッドが提示されている。特許文献２には、パッドの一部を除去して光が通過できる開口部を設けることが開示される。特許文献３、及び特許文献４には、研磨パッドの一部を除去して開口部を設け、その開口部に透明なポリウレタンまたは石英でできた栓を嵌めて透明なウインドウにすること、或いは研磨パッドの裏張りの一部を除去してパッドに透光性を与えることが開示される。特許文献５、及び特許文献６には、流動性材料（例えば、ポリウレタン）を急速冷却によって凝固させて透明部を形成する研磨パッドが開示される。
【０００４】
化学的機械的研磨を行うと、研磨組成物や研磨の結果生じる研磨屑が研磨パッドのウインドウに堆積しやすい、という問題にしばしば直面する。堆積した研磨組成物及び研磨屑は、ウインドウを透過する光の妨げになり、その結果、光学式終点検出法の感度が低減する。
【０００５】
上述の研磨パッドにも使用目的に合うものもあるが、特に、基板の化学的機械的研磨において、効率的な平面化ができ、合わせて効果的な光学式終点検出も出来る研磨パッドに対する要望も依然としてある。更に、研磨効率、研磨パッドを横断するスラリー流、研磨パッド内のスラリー流、腐食性エッチング液に対する抵抗力、及び／又は研磨の均一性のような点で満足のいく研磨パッドが必要とされている。最後に、比較的コストの低い方法で製造でき、使用前の調整が殆ど必要ないか、或いは全く必要ない研磨パッドが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，６０５，７６０号明細書
【特許文献２】米国特許第５，４３３，６５１号明細書
【特許文献３】米国特許第５，８９３，７９６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９６４，６４３号明細書
【特許文献５】米国特許第６，１７１，１８１号明細書
【特許文献６】米国特許第６，３８７，３１２号明細書
【特許文献７】米国特許第５，１９６，３５３号明細書
【特許文献８】米国特許第５，６０９，５１１号明細書
【特許文献９】米国特許第５，６４３，０４６号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，６５８，１８３号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，７３０，６４２号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，８３８，４４７号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，８７２，６３３号明細書
【特許文献１４】米国特許第５，９４９，９２７号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、（ａ）研磨表面を有する研磨層であって、研磨表面は、（１）研磨表面から測定可能な深さで研磨層内に配置された複数の溝と、（２）溝のないバリア域とを含む、研磨層と、（ｂ）バリア域内に、該バリア域に囲まれて配置される透明ウインドウとを備える研磨パッドを提供する。本発明は更に、（ｉ）研磨すべき被加工物を供給し、（ｉｉ）被加工物を本発明による研磨パッドと接触させ、（ｉｉｉ）被加工物の表面の少なくとも一部を研磨パッドで研磨して被加工物を磨く研磨システムで研磨する、基板研磨方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】連続溝（４０）と非連続溝（５０）とを有する研磨表面（１２）と、実質的に溝を有しないバリア域（２０）内に配置される実質的に透明なウインドウ（１５）からなる研磨層（１０）を備える本発明の研磨パッドを示す概略上面図である。
【図２】研磨表面から測定可能な深さで研磨層（１０）内に設けられた連続溝（４０）と非連続溝（５０）とを有する研磨表面（１２）と、実質的に溝を有しないバリア域（２０）内に配置される実質的に透明なウインドウ（１５）からなる研磨層（１０）を備える本発明の研磨パッドを示す断片的な、一部断面斜視図である。
【図３】研磨表面から測定可能な深さで研磨層内に設けられた連続溝（４０）と非連続溝（５０）とを有する研磨表面（１２）と、溝を有しないバリア域（２０）内に配置される実質的に透明なウインドウ（１５）からなる研磨層（１０）を備え、非連続溝の深さはバリア域（２０）付近で最大値から零へ推移する、本発明の研磨パッドを示す断片的な、一部断面斜視図である。
【図４】研磨層（１０）と副層（３０）とを備え、副層は実質的に透明ウインドウ（１５）に実質的に並ぶ開口部（３５）を有する本発明の研磨パッドを示す断片的な、一部断面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、研磨層と透明ウインドウを有する化学的機械的研磨パッドに関する。研磨層は、（ａ）研磨層内に配置された複数の溝と（ｂ）溝のないバリア域とを備える研磨表面を有する。透明ウインドウは、バリア域内に、バリア域に囲まれて配置される。特定の理論に縛られることは望まないが、実質的に溝を有しないバリア域が透明ウインドウを囲むことで、透明ウインドウ上又は透明ウインドウ内に残る研磨組成物の量が減ると考えられている。
【００１０】
研磨パッドは、任意の適した寸法を有することができる。典型的には、研磨パッドの形状は円形（回転研磨具に使われるようなもの）又はループ状線状ベルト（線状研磨具に使われるようなもの）である。好ましくは、研磨パッドは円形である。
【００１１】
図１は、研磨表面（１２）、連続溝（４０）及び非連続溝（５０）を有する研磨層（１０）と、実質的に溝を有しないバリア域（２０）内に配置される透明ウインドウ（１５）とを備える、本発明による円形研磨パッドを示す。
【００１２】
研磨層内に配置される溝があると、研磨組成物を研磨パッドの表面を横断して、横方向へ搬送し易くなる。溝は任意の適したパターンを有することができる。例えば、溝の形状は、傾斜溝、円形溝、同心溝、らせん溝、放射状溝、又は、ＸＹ方向のクロスハッチパターンであっても良い。研磨パッドは、２以上の異なる溝パターンを有しても良い。例えば、研磨パッドは、同心溝と放射状溝の組み合わせ、或いは同心溝とＸＹ方向のクロスハッチパターンの組み合わせを有しても良い。好ましくは、溝は同心溝である。
【００１３】
溝は、研磨パッドの表面を横断して接続する、連続溝でることができる。あるいは、溝は、各々が第一端と第二端とを有し、パッドの表面を横断する非連続溝でることができる。図１に示すように、１つの実施例では、溝群の一部、つまり１以上の溝は連続溝（４０）で、溝群の一部、つまり１以上の溝は非連続溝（５０）である。
【００１４】
図２に示すように、各溝は、研磨表面から測定可能な深さを有する。深さは、任意の適した深さであることができる。例えば、１ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．６ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、０．２  ｍｍ以下、又は０．１ｍｍ以下の深さであることができる。各連続溝及び／又は非連続溝の深さは、一定でもあることができ、溝の長さ方向或いは外周方向に沿って変化することもできる。１つの実施例においては、図３に示すように、非連続溝（５０）の深さは、最大深さから零へ推移する。即ち、溝は、少なくとも非連続溝の一端で、研磨表面（１２）へ向かって浅くなる。深さの推移は徐々に、即ち、約０．５ｍｍ以上、１ｍｍ以上、約２ｍｍ以上、約３ｍｍ以上、約４ｍｍ以上、又は約５ｍｍ以上の長さに亘って生じるのが好ましい。１つの実施例においては、最大深さから零への深さの推移は、バリア域付近で起きる。
【００１５】
研磨パッドは、実質的に溝を有しない、或いは望ましくは溝を有しないバリア域を更に含む。１つの実施例においては、図１に示すように、バリア域（２０）は同心状の非連続溝（５０）の第一端と第二端との間に配置される。
【００１６】
バリア域は、任意の適した寸法と任意の適した形状を有することができる。バリア域の外周は、隣接する連続溝及び／又は非連続溝によって規定され、形状は、任意の適した形状（例えば、円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、等）であることができる。バリア域の形状が楕円形或いは長方形の場合は、典型的には、長径或いは長辺は約２ｃｍ以上（例えば、約３ｃｍ又はそれ以上、約４ｃｍ又はそれ以上、約５ｃｍ又はそれ以上、約６ｃｍ又はそれ以上、約７ｃｍ又はそれ以上、約８ｃｍ又はそれ以上、約９ｃｍ又はそれ以上、約１０ｃｍ又はそれ以上、約１１又はそれｃｍ以上、或いは約１２ｃｍ又はそれ以上）で、短径或いは短辺は約１ｃｍ以上（例えば、約２ｃｍ又はそれ以上、約３ｃｍ又はそれ以上、約４ｃｍ又はそれ以上、約５ｃｍ又はそれ以上、約６ｃｍ又はそれ以上、約７ｃｍ又はそれ以上、或いは約８ｃｍ又はそれ以上）である。バリア域の形状が円形或いは正方形の場合は、バリア域の外周は、典型的には、直径或いは幅が約２ｃｍ以上（例えば、約３ｃｍ又はそれ以上、約４ｃｍ又はそれ以上、約５ｃｍ又はそれ以上、約６ｃｍ又はそれ以上、約７ｃｍ又はそれ以上、約８ｃｍ又はそれ以上、約９ｃｍ又はそれ以上、或いは約１０ｃｍ又はそれ以上）である。
【００１７】
図１に示すように、透明ウインドウ（１５）は、バリア域（２０）内にバリア域に囲まれて配置される。透明ウインドウは、バリア域内に対称的に或いは非対称的に配置することができる。
【００１８】
透明ウインドウは、その外周によってバリア域内に規定される。透明ウインドウの外周上の各点から、連続溝及び／又は非連続溝までの最短距離Ｌを有するとするならば、透明ウインドウから溝までに一連の最短距離又は間隔（即ち、Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、．．．）を有することになる。一連の最短距離の最小値（Ｌmin）及び最大値（Ｌmax）、は任意の適する長さであることができる。例えば、Ｌminは約０．５ｃｍ以上（例えば、約１ｃｍ又はそれ以上、約１．５ｃｍ又はそれ以上、約２ｃｍ又はそれ以上、約３ｃｍ又はそれ以上、或いは約４ｃｍ又はそれ以上）であることができる。これに加え又はこれとは別に、Ｌminは１０ｃｍ以下（例えば、約８ｃｍ又はそれ以下、約７ｃｍ又はそれ以下、約６ｃｍ又はそれ以下、約５ｃｍ又はそれ以下、或いは約４ｃｍ又はそれ以下）でよい。Ｌmaxは、独立的に、約０．５ｃｍ以上（例えば、約１ｃｍ又はそれ以上、約１．５ｃｍ又はそれ以上、約２ｃｍ又はそれ以上、約３ｃｍ又はそれ以上、或いは約４ｃｍ又はそれ以上）であうことができる。これに加え又はこれとは別に、Ｌmaxは、独立的に、１０ｃｍ以下（例えば、約８ｃｍ又はそれ以下、約７ｃｍ又はそれ以下、約６ｃｍ又はそれ以下、約５ｃｍ又はそれ以下、又は約４ｃｍ又はそれ以下）であることができる。Ｌmin及びＬmaxは、連続溝及び非連続溝に対して、独立的に、同一でも、異なることもできる。更に、一連の最短距離Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3等を同一にして、透明ウインドウと溝との間の間隔を均一にする必要はない。
【００１９】
透明ウインドウは、任意の適する寸法（例えば、長さ、幅、直径、及び厚さ）であることができ、任意の適する形状（例えば、円、楕円、正方形、長方形、三角形、等）であることができる。透明ウインドウの形状が楕円又は長方形の場合、典型的には、透明ウインドウの長径又は長辺は約１ｃｍ以上（例えば、約２ｃｍ又はそれ以上、約３ｃｍ又はそれ以上、約４ｃｍ又はそれ以上、約５ｃｍ、約６ｃｍ又はそれ以上、約７ｃｍ又はそれ以上、或いは約８ｃｍ又はそれ以上）で、短径又は短辺は約０．５以上（例えば、約１ｃｍ又はそれ以上、約１．５ｃｍ又はそれ以上、約２ｃｍ又はそれ以上、約３ｃｍ又はそれ以上、或いは約４ｃｍ又はそれ以上）である。透明ウインドウの形状が円又は正方形の場合、典型的には透明ウインドウの直径又は幅は約１ｃｍ以上（例えば、約２ｃｍ又はそれ以上、約３ｃｍ以上、約４ｃｍ又はそれ以上、或いは約５ｃｍ又はそれ以上）である。
【００２０】
透明ウインドウ（１５）は光学的に透過する材料からなる。透明ウインドウがあることで、ＣＭＰを原位置で（in-situ）監視する手法と併せて研磨パッドを使用できる。典型的には、光学的に透過する材料は、約１９０ｎｍ〜約１０，０００ｎｍ（例えば、約１９０ｎｍ〜約３５００ｎｍ、約２００ｎｍ〜約１０００ｎｍ、又は約２００ｎｍ〜約７８０ｎｍ）の波長のうちの１以上の波長において、少なくとも約１０％以上（例えば、約２０％又はそれ以上、約３０％又はそれ以上、或いは約４０％又はそれ以上）の光透過率を有する。光学的に透過する材料は、任意の適した材料でよく、その多くは技術的に知られている。光学的に透過する材料は、研磨パッドの他の部分の材料と同一であることができ、異なっていることもできる。例えば、光学的に透過する材料は、研磨パッドの開口部に挿入されたガラス基材又は高分子基材の栓、又は研磨パッドの他の部分に使われるものと同じ高分子材料からなる。
【００２１】
透明ウインドウは、任意の適した手段で研磨パッドに取付けられる。例えば、透明ウインドウは接着剤を使用して研磨パッドに取付けることもできる。望ましくは、  透明ウインドウは接着剤を使用せずに、例えば、溶着によって研磨層に取付ける。同様に、透明ウインドウは任意の適した構造（例えば、結晶度）、密度、及び間隙率を有することができる。例えば、透明ウインドウは、中実体でもよく、多孔質（例えば、平均細孔径が１ミクロン未満である細孔質やナノ細孔質）であることができる。好適には、透明ウインドウは、中実体又はほぼ中実体である（例えば、間隙量（void volume）約３％、あるいはそれ未満）。
【００２２】
図２に示すように、透明ウインドウ（１５）は、研磨層の研磨表面（１２）と同一平面上にあることができる。即ち、ウインドウの最上面が研磨表面と実質的に同一平面を為すこともできる。あるいは、透明ウインドウは、研磨層の研磨表面より凹むように形成することもできる。
【００２３】
研磨層は単独で使用することもでき、又は任意に、複数の層が積層された研磨パッドのうちの一層として使用することもできる。例えば、図４に示すように、研磨表面（１２）、実質的に溝を有しないバリア域（２０）、連続溝（４０）及び非連続溝（５０）、及び透明ウインドウ（１５）とを備える研磨層（１０）は、実質的に研磨層と同延の副層（３０）と組み合わせて使用することができる。実施例によっては、副層（３０）は、研磨層の透明ウインドウ（１５）と実質的に並ぶ開口部（３５）を有する。
【００２４】
研磨パッドの研磨層、バリア域、透明ウインドウ、及び副層は、任意の適した材料からなり、材料は同一であることも、異なっていることもできる。好適に尾は、研磨パッドの研磨層、バリア域、透明ウインドウ、及び副層は、それぞれ独立して、ポリマー樹脂からなるのが望ましい。ポリマー樹脂は、任意の適したポリマー樹脂でよい。典型的には、ポリマー樹脂は、例えば、熱可塑性エラストマー類、熱硬化性ポリマー類、ポリウレタン類（例えば、熱可塑性ポリウレタン類）、ポリオレフィン類（例えば、熱可塑性ポリオレフィン類）、ポリカーボネート類、ポリビニルアルコール類、ナイロン類、エラストマー性ゴム類、エラストマー性ポリエチレン類、ポリテトラフルオロエチレン類、ポリエチレンテレフタレート類、ポリイミド類、ポリアラミド類、ポリアリーレン類、ポリアクリレート類、ポリスチレン類、ポリメチルメタクリレート類、これらの共重合体、及びこれらの混合物からなる群から選択される。ポリマー樹脂は、ポリウレタンが好ましく、熱可塑性ポリウレタンがより好ましい。研磨層、バリア域、透明ウインドウ、副層は、別のポリマー樹脂であることができる。例えば、研磨層は多孔質熱硬化性ポリウレタン、副層は独立気泡多孔質ポリウレタン発泡体、透明ウインドウは中実熱可塑性ポリウレタンであることができる。
【００２５】
典型的には、研磨層と副層は、異なった化学特性（例えば、高分子組成）及び／又は物理特性（例えば、間隙率、圧縮率、透明度、及び硬度）を有する。例えば、研磨層と副層は、独立的に、独立気泡体（例えば、多孔質発泡体）、連続気泡体（例えば、焼結材料）、又は中実体（例えば、中実ポリマーシートから切削したもの）であることができる。研磨層は副層より圧縮性が低いのが好ましい。研磨層と副層は、任意の適した方法によって形成出来、その方法の多くは技術的に知られている。適した方法には、多孔質ポリマーを望ましい研磨パッドの形状に、鋳造、切削、ＲＩＭ成形、射出ブロー成形、圧縮成形、焼結、熱成形、及び加圧成形することが含まれる。研磨パッドの他の要素は、要望に併せて、多孔質ポリマーの成形前、成形中、成形後に付加できる。例えば、一般に技術的に知られる様々な方法で、裏張り材料を付与し、ドリルで孔をあけ、表面に質感（例えば、溝、うね）を施すことができる。
【００２６】
研磨層は、任意に、有機粒子又は無機粒子を更に含む。例えば、有機粒子又は無機粒子は、金属酸化物粒子（例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、セリア粒子）、ダイヤモンド粒子、ガラス繊維、炭素繊維、ガラスビーズ、アルミノケイ酸塩、フィロケイ酸塩（例えば、マイカ粒子）、架橋ポリマー粒子（例えば、ポリスチレン粒子）、水溶性粒子、吸水性粒子、中空粒子、これらの組み合わせ等からなる群から選択できる。粒子は任意の適したサイズであることができる。例えば、粒子の平均粒子径は約１ｎｍ〜約１０ミクロン（例えば、約２０ｎｍ〜約５ミクロン）であることができる。研磨パッド本体中の粒子量は、任意の適した量であることができる。例えば、研磨パッド本体の総重量に対して約１重量％〜約９５重量％であることができる。
【００２７】
本発明の研磨パッドは、特に、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）装置と併用するのに適している。典型的には、この装置は、使用時に動き、軌道運動、直線運動、又は円運動から生じる速度を有するプラテンと、プラテンに接し、動作時にプラテンと共に動く本発明による研磨パッドと、研磨パッドの表面に接し、表面に相対的に動くことで研磨される被加工物を保持する取り付け台とを備える。被加工物の研磨は、被加工物を研磨パッドに接するように配置し、その後、研磨パッドを被加工物に対して相対的に動かして行う。典型的には被加工物と研磨パッドの間に研磨組成物を供給し、それにより少なくとも被加工物の一部を研磨して、被加工物を研磨する。研磨組成物は任意の適する研磨組成物でよい。典型的には、研磨組成物は液体キャリア（例えば、水性キャリア）、ｐＨ調整剤、及び研磨剤を含む。研磨される被加工物のタイプにより、研磨組成物は、任意に、酸化剤、有機酸、錯化剤、ｐＨ緩衝剤、界面活性剤、腐食防止剤、消泡剤、等を更に含むことができる。ＣＭＰ装置は任意の適するものであることができ、その多くは技術的に知られている。本発明による研磨パッドは、直線研磨具と共に使用することもできる。
【００２８】
望ましくは、ＣＭＰ装置は、原位置で（in-situ）研磨の終点を検出するシステムを更に含むのがよい。このシステムの多くは技術的に知られている。被加工物の表面で反射される光又はその他の放射物を分析することによって研磨プロセスの検査や監視を行う手法は、技術的に知られている。このような方法は、例えば、特許文献７、特許文献２、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３、特許文献３、特許文献１４、及び特許文献４に記載される。研磨されている被加工物の研磨プロセスの進捗状況を検査又は監視することで、研磨の終点が分かる、即ち、特定の被加工物の研磨プロセスをいつ終了すべきかが分かるのが望ましい。
【００２９】
本発明による研磨パッドは、多くのタイプの被加工物（例えば、基板又はウエハ）及び被加工物材料を研磨する方法に好適に使用できる。例えば、この研磨パッドを研磨に使用できる被加工物には、メモリ記憶装置、ガラス基板、メモリディスク又はリジッドディスク、金属類（例えば、貴金属類）、磁気ヘッド、層間絶縁（ＩＬＤ）層、ポリマー膜、低誘電率膜及び高誘電率膜、強誘電体、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、半導体ウエハ、電界放出ディスプレイ、及びその他のマイクロ電子基板、特に、絶縁層（例えば、金属酸化物、窒化ケイ素、又は低誘電率材料）及び／又は金属含有層（例えば、銅、タンタル、タングステン、アルミニウム、ニッケル、チタン、プラチナ、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、これらの合金、及びこれらの混合物）を有するマイクロ電子基板が含まれる。「メモリディスク又はリジッドディスク」という用語は、情報を電磁的形式で保持する任意の磁気ディスク、ハードディスク、リジッドディスク、又はメモリディスクを指す。典型的には、メモリディスク又はリジッドディスクは、表面にニッケル−リンを含むが、任意の適する材料を表面に含んでもよい。好適な金属酸化物絶縁層は、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、セリア、ジルコニア、酸化ゲルマニウム、酸化マグネシウム、及びこれらの組み合わせを含む。更に、被加工物は、任意の金属複合材料を含んでなり、本質的にその金属複合材料からなり、或いはその金属複合材料のみからなる。好適な金属複合材料は、例えば、金属窒化物（例えば、窒化タンタル、窒化チタン、及び窒化タングステン）、金属炭化物（例えば、炭化ケイ素及び炭化タングステン）、ニッケル−リン、アルミノ−ホウケイ酸塩、ホウケイ酸ガラス、リンケイ酸ガラス（ＰＳＧ）、ホウリンケイ酸ガラス（ＢＰＳＧ）、シリコン／ゲルマニウム合金、及びシリコン／ゲルマニウム／炭素合金を含む。被加工物はまた、任意の好適な半導体基材を含んでなり、本質的にその半導体基材からなり、或いはその半導体基材のみからなる。好適な半導体基材は、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン、シリコン・オン・インシュレーター、及びガリウムヒ素を含む。
【００３０】
ここに引用する文献、特許出願、特許を含む全ての参考資料は引用によってここに組み入れ、それにより各資料を個々に具体的に引用して組み入れ、かつその全文を記載したのと同様な効果を得るものとする。
【００３１】
本発明を記載する文中（特に、後述の請求の範囲中）の不定冠詞、定冠詞及びそれに類する指示語は、特に明示されるか、或いは内容と明らかに矛盾しない限り、単数、複数の両方を含むものとして使用されていると解釈される。「備える」、「有する」、「含む」及び「含有する」という用語は、特に注記のない限り、非限定的な用語（すなわち「含み、それに限られない」こと意味する）であると解釈される。ここに記する数値範囲は、特に明示しない限り、単に、その範囲内の個別の値に言及するための簡便の方法を意味し、各個別の値が明細書中に引用されているのと同様な意味を持つ。ここに記載される全ての方法は、特に明示するか、或いは内容と明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実施される。任意の及び全ての実施例又はここに示される例示的な用語（例えば、「のような」）は、特に明示しない限り、単に本発明をより分かりやすくするためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。明細書中の全ての用語は、請求項中で記載されていない要素を本発明の実施に必須の要素であると解釈すべきでない。
【００３２】
ここに示される本発明の好適な実施例は、発明者が本発明を実施する際に知っていた最も好適な態様を含む。これらの好適な実施例の変形は、前述の記載を読めば当業者にとって明らかである。発明者は、当業者が適切な変形を行い、本発明の実施に際して発明者が意図したことを、具体的に記載される以外の形で実施することを想定する。したがって、本発明は、法律に従って添付する請求の範囲に記載する主題のすべての修正、同等物を含む。更に、上述の要素とその可能な変形すべてのあらゆる組み合わせも、特に明示がない限り、或いは内容と明らかに矛盾しない限り、本発明に含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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