(57)【要約】【課題】  従来行われている研磨方法や研磨装置を変更することなく研磨パッドに付着した異物に起因するスクラッチの発生を防止すること。【解決手段】  相対湿度が４０％以上に規定され、及び粒子径０．３μｍ以上の浮遊粒子の存在量が１０００個／ｆｔ３以下に規定された環境の下で、表面抵抗が１０７Ω／□以下である帯電防止フィルムを用いて梱包されたＣＭＰ用研磨パッド。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対湿度が４０％以上に規定され、及び粒子径０．３μｍ以上の浮遊粒子の存在量が１０００個／ｆｔ３以下に規定された環境の下で、表面抵抗が１０７Ω／□以下である帯電防止フィルムを用いて梱包されたＣＭＰ用研磨パッド。
【請求項２】
前記帯電防止フィルムがフィルム基材の表面に導電性材料をコーティングしたものである請求項１記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記導電性材料がポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、の何れか又はそれらの混合体からなる請求項２記載の研磨パッド。
【請求項４】
相対湿度が４０％以上に規定され、及び粒子径０．３μｍ以上の浮遊粒子の存在量が１０００個／ｆｔ３以下に規定された環境の下で、表面抵抗が１０７Ω／□以下である帯電防止フィルムを用いて梱包する工程を包含するＣＭＰ用研磨パッドの梱包方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法により得られたＣＭＰ用研磨パッドの梱包物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハ表面の凹凸をケミカルメカニカルポリシング法で平坦化する際に使用されるＣＭＰ用研磨パッドに関し、詳しくは、該ＣＭＰ用研磨パッドの梱包方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する際には、ウェハ表面に導電性膜を形成し、フォトリソグラフィ、エッチング等をすることにより配線層を形成する工程や、配線層の上に層間絶縁膜を形成する工程等が行われ、これらの工程によってウェハ表面に金属等の導電体や絶縁体からなる凹凸が生じる。近年、半導体集積回路の高密度化を目的として配線の微細化や多層配線化が進んでいるが、これに伴い、ウェハ表面の凹凸を平坦化する技術が重要となってきた。
【０００３】
ウェハ表面の凹凸を平坦化する方法としては、一般的にケミカルメカニカルポリシング（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：以下ＣＭＰという）法が採用されている。ＣＭＰは、ウェハの被研磨面を研磨パッドの研磨面に押し付けた状態で、砥粒が分散されたスラリー状の研磨剤（以下スラリーという）を用いて研磨する技術である。
【０００４】
図１はＣＭＰ法で使用する研磨装置の一例を示す模式図である。研磨パッド１を支持するプラテン２と、被研磨物であるウェハ４を支持する支持台（ポリシングヘッドとも呼ばれる。）５とウェハの均一加圧を行うためのバッキング材と、研磨剤３の供給機構を備えている。プラテン２と支持台５とは、それぞれに支持された研磨パッド１と被研磨材４が対向するように配置され、それぞれに回転軸６、７を備えている。また、一般に支持台５には、ウェハ４を研磨パッド１に押し付けるための加圧機構が設けてある。
【０００５】
ＣＭＰ法で半導体ウェハを平坦化すると、研磨後の被研磨面にスクラッチと呼ばれる引っ掻き傷が形成される。スクラッチは被研磨面の平坦性を阻害するため解決が望まれている問題である。特に、半導体デバイスは今後、配線幅が極めて小さくなり、ウェハ上のほんの僅かな傷が配線の短絡を引起こす要因ともなり、大きな問題となってしまう。このため、研磨中に発生するスクラッチ、特にスクラッチ幅が０．１μｍ以下のマイクロスクラッチも低減させることが非常に重要である。
【０００６】
スクラッチが発生する要因としては、これまで、スラリー中の粗大凝集物、パッド表面に残留したスラリーの凝集物などが考えられており、主としてこれらを除去する対策が講じられてきた。
【０００７】
特許文献１には、研磨パッド上に残留する粒子及び研磨粒子の塊をブラシを使用して除去することによって半導体基板の被研磨面にスクラッチの発生が防止される研磨方法及び装置が記載されている。特許文献２には、パッドコンディショニング工程と研磨工程との間に、研磨パッドを水で洗浄する工程を行うことにより、研磨前に装置内発塵異物、持込み異物、脱落砥粒、凝集砥粒、研磨屑などスクラッチ原因となる砥粒を除去する研磨方法及び装置が記載されている。また、特許文献３には、第１研磨工程と第２研磨工程の間に研磨パッドを水で洗浄する工程を行う多段階研磨方法及び装置が記載されている。
【０００８】
しかしながら、これらの技術は研磨方法や研磨装置自体を変更しようとするものであり、多大な労力と費用が新たに必要となるため、現実的ではない。
【０００９】
ＣＭＰ法では、新しい研磨パッドを使用するときは、まずドレッシングが行われる。当業者の技術常識によれば、研磨パッド表面の異物はこのドレッシングによって完全に除去されるはずであり、スクラッチは研磨パッドの品質に起因するものではないと考えられていた。そのため、製品として研磨パッドの取扱いにそれほど厳密な注意は払われておらず、研磨パッドを梱包等する際にもホコリ等の浮遊粒子の付着に比較的無頓着であった。
【００１０】
本発明者らは鋭意検討の結果、研磨パッドを梱包等する際に付着した異物はパッド表面に施された溝の中に入り込んだ場合、ドレッシングによっても除去されず、研磨中に表面に現れるとスクラッチの原因になることを見出した。このため、研磨パッドの梱包時にパッドに付着する異物を低減させることはスクラッチを低減させるために極めて重要であることが明らかとなった。
【特許文献１】特開平１０−２０２５０７号公報
【特許文献２】特開２０００−２１８５１７号公報
【特許文献３】特表２００２−５４１６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、従来行われている研磨方法や研磨装置を変更することなく研磨パッドに付着した異物に起因するスクラッチの発生を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、相対湿度が４０％以上に規定され、及び粒子径０．３μｍ以上の浮遊粒子の存在量が１０００個／ｆｔ３以下に規定された環境の下で、表面抵抗が１０７Ω／□以下である帯電防止フィルムを用いて梱包されたＣＭＰ用研磨パッドを提供するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【発明の効果】
【００１３】
ＣＭＰ法で半導体ウェハを平坦化する際に、本発明の研磨パッドを使用すれば、従来行われている研磨方法や研磨装置を変更することなく、スクラッチの発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の研磨パッドは、製造後パッド表面の異物を除去した後、表面抵抗が１０７Ω／□以下、好ましくは１０６Ω／□以下の帯電防止フィルムで梱包されたものである。梱包に使うフィルムの表面抵抗が１０７Ω／□よりも高いと、フィルムは帯電しやすくなり、静電気によって周辺にある異物を吸い付け、結果としてその異物は梱包された研磨パッドに付着する。
【００１５】
帯電防止フィルムは、フィルム表面に導電性材料をコーティングしたものを用いたものが良い。フィルム表面に導電性材料をコーティングすることで、簡単に帯電防止効果を得ることが出来る。また、導電性材料は導電性高分子材料であることが好ましい。導電性高分子を用いることで、導電性材料をコーティングする際に用いるバインダー樹脂との相溶性がよく、安定した電気特性が得られる。
【００１６】
導電性高分子材料の種類は特に限定されるものではないが、好ましくはポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、の何れか又はそれら混合体がよい。これら導電性高分子材料を用いることで、帯電防止効果の湿度依存性が小さいフィルムを得ることが可能である。
【００１７】
本発明の研磨パッドは、相対湿度４０％以上、好ましくは４０〜６０％に規定され、及び粒子径０．３μｍ以上の浮遊粒子の存在量が１０００個／ｆｔ３以下、好ましくは５００個／ｆｔ３以下に規定された環境の下で梱包されたものである。梱包工程が、０．３μｍ以上の浮遊粒子が１０００個／ｆｔ３を上回るような環境で行われると、研磨パッドに付着する異物の量も増えてしまい、その異物によるスクラッチが多く発生するようになる。また、相対湿度が４０％未満の場合、帯電防止フィルムに使われている導電性材料によっては、表面抵抗が上がってしまい十分な帯電防止効果が得られない。
【００１８】
上記環境を達成する手段としては特に方法を問わないが、一般的にはＨＥＰＡフィルターを備えたクリーンルームないしは、同じくＨＥＰＡフィルターを備えたクリーンブースの中で梱包を行なえばよい。
【００１９】
本発明を研磨パッドの梱包方法としてみた場合、相対湿度が４０％以上に規定され、及び粒子径０．３μｍ以上の浮遊粒子の存在量が１０００個／ｆｔ３以下に規定された環境の下で、表面抵抗が１０７Ω／□以下である帯電防止フィルムを用いて梱包する工程を包含するＣＭＰ用研磨パッドの梱包方法となる。
【００２０】
帯電防止フィルムで研磨パッドを梱包する際には、フィルムを袋状に加工して、その内部を真空にして包封することが好ましい。前述のようにクリーンルーム内で梱包し、更にその袋内の空気を真空に排気することでより一層その効果が高められると共に、酸素等による研磨パッドの酸化劣化等を防ぐことも可能となる。また、袋をヒートシール等して包封すれば完全に外気と遮断することが可能になる。
【００２１】
更に好ましくは、帯電防止フィルムで包封された研磨パッドを更に樹脂フィルムにて梱包する。帯電防止フィルムのみでは、強度が弱く傷が付いたり、穴が開いたりして真空が保てなくなる場合がある。その為、より厚手の樹脂フィルムで梱包するのが良い。この樹脂フィルムは帯電防止機能を有しないものでもよい。
【００２２】
本発明で梱包される研磨パッドは特に限定されるものではないが、一般的には微細発泡ポリウレタン樹脂による研磨パッドが好ましい。このパッドは前記微細発泡ポリウレタンと該ポリウレタンよりも柔らかいクッション層を有していても良い。
【００２３】
本発明によって梱包される研磨パッドの研磨層は、微細な発泡体であれば限定されるものではない。例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂のようなハロゲン系樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、ポリスチレン、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、エポキシ樹脂、感光性樹脂などの１種または２種以上の混合物が挙げられる。ポリウレタン樹脂は、耐摩耗性に優れ、原料組成を種々変えることにより、所望の物性を有したポリマーが得られる素材であることより好ましい。
【００２４】
該ポリウレタン樹脂は、有機ポリイソシアネート、ポリオール、鎖延長剤からなるものである。使用する有機ポリイソシアネートとしては、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２，２’− ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’− ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、４，４’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。これらは１種で用いても、２種以上を混合しても差し支えない。
【００２５】
使用するポリオールとしては、ポリテトラメチレンエ−テルグリコ−ルに代表されるポリエ−テルポリオール、ポリブチレンアジペ−トに代表されるポリエステルポリオ−ル、ポリカプロラクトンポリオ−ル、ポリカプロラクトンのようなポリエステルグリコ−ルとアルキレンカ−ボネ−トとの反応物などで例示されるポリエステルポリカ−ボネ−トポリオ−ル、エチレンカ−ボネ−トを多価アルコ−ルと反応させ、次いでえられた反応混合物を有機ジカルボン酸と反応させたポリエステルポリカ−ボネ−トポリオ−ル、ポリヒドキシル化合物とアリ−ルカ−ボネ−トとのエステル交換反応により得られるポリカ−ボネ−トポリオ−ルなどが挙げられる。これらは１種で用いても、２種以上を混合しても差し支えない。
【００２６】
なお、これらポリオールの数平均分子量は、特に限定するものではないが、得られるポリウレタンの弾性特性等の観点から、５００から２０００までであることが望ましい。
【００２７】
このポリオールの数平均分子量が５００未満であると、これを用いて得られるポリウレタンは十分な弾性特性を有さず、脆いポリマーとなり、このポリウレタンから製造される研磨パッドは硬くなりすぎ、研磨対象である加工物の研磨面でのスクラッチの原因となり、好ましくない。また、摩耗しやすくなるため、パッド寿命の観点からも好ましくない。
【００２８】
数平均分子量が２０００を超えると、これを用いて得られるポリウレタンから製造される研磨パッドは、軟らかくなり、十分に満足のいく平坦化加工ができないため好ましくない。
【００２９】
また、ポリオールとしては、上述した高分子量のポリオールの他に、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン等の低分子量ポリオールを併用しても構わない。
【００３０】
鎖延長剤としては、４，４’−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）、２，６−ジクロロ−ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−メチレンビス（２，３−ジクロロアニリン）等に例示されるポリアミン類、あるいは、上述した低分子量ポリオールを挙げることができる。これらは１種で用いても、２種以上を混合しても差し支えない。
【００３１】
該ポリウレタン樹脂における有機ポリイソシアネート、ポリオール、鎖延長剤の比は、各々の分子量やこれらから製造される研磨パッドの所望物性などにより種々変え得る。所望する研磨特性を有する研磨パッドを得るためには、ポリオールと鎖延長剤の合計官能基（水酸基＋アミノ基）数に対する有機ポリイソシアネートのイソシアネート基数は０．９５〜１．１５の範囲が望ましく、好ましくは、０．９９〜１．１０であることがより望ましい。
【００３２】
また、ポリオール中の、高分子量成分と低分子量成分の比は、これらから製造される研磨パッドに要求される特性により決められる。
【００３３】
該ポリウレタン樹脂は、溶融法、溶液法など公知のウレタン化技術を応用して製造することができるが、コスト、作業環境などを考慮した場合、溶融法で製造することが好ましい。
【００３４】
該ポリウレタン樹脂の重合手順としては、プレポリマー法、ワンショット法のどちらでも可能であるが、事前に有機ポリイソシアネートとポリオールからイソシアネート末端プレポリマーを合成しておき、これに鎖延長剤を反応させるプレポリマー法が一般的である。なお、有機ポリイソシアネートとポリオールから製造されるイソシアネート末端プレポリマーが市販されているが、本発明に適合するものであれば、それらを用いて、プレポリマー法により本発明で使用するポリウレタンを重合することも可能である。
【００３５】
また、該ポリウレタン樹脂に対して、必要に応じて、酸化防止剤等の安定剤、界面活性剤、滑剤、顔料、充填剤、帯電防止剤、その他の添加剤を加えても差し支えない。
【００３６】
該ポリウレタン樹脂の微細発泡体の製造方法としては、中空ビーズを添加させる方法、機械的発泡法、化学的発泡法等により発泡体とする方法などが挙げられるが、これらには限定されない。各方法を併用してもよいが、ポリアルキルシロキサンとポリエーテルの共重合体であって活性水素基を有しないシリコーン系界面活性剤を使用した機械的発泡法がより好ましい。かかるシリコーン系界面活性剤としては、ＳＨ−１９２（東レダウコーニングシリコン製）等が好適な化合物として例示される。
【００３７】
研磨層を構成する独立気泡タイプのポリウレタン樹脂発泡体を製造する方法の例について以下に説明する。かかるポリウレタン発泡体の製造方法は、典型的には以下の（１）〜（４）の工程を有する。
（１）イソシアネート末端プレポリマーの気泡分散液を作製する発泡工程
イソシアネート末端プレポリマーにシリコーン系界面活性剤を添加し、非反応性気体と撹拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散液とする。プレポリマーが常温で固体の場合には適宜の温度に予熱し、溶融して使用する。
（２）硬化剤（鎖延長剤）混合工程
上記の気泡分散液に鎖延長剤を添加し、混合撹拌する。
（３）キャスト工程
鎖延長剤を混合したイソシアネート末端プレポリマーを注型する。
（４）硬化工程
注型されたポリマーを加熱硬化させる。
【００３８】
以上のようにして作製されたポリウレタン発泡体は、所定のサイズに裁断して研磨層として使用する。
【００３９】
微細気泡を形成するために使用される非反応性気体としては、可燃性でないものが好ましく、具体的には窒素、酸素、炭酸ガス、ヘリウムやアルゴン等の希ガスやこれらの混合気体が例示され、乾燥して水分を除去した空気の使用がコスト的にも最も好ましい。
【００４０】
非反応性気体を微細気泡状にしてシリコーン系界面活性剤を含むイソシアネート末端プレポリマーに分散させる撹拌装置としては、公知の撹拌装置は特に限定なく使用可能であり、具体的にはホモジナイザー、ディゾルバー、２軸遊星型ミキサー（プラネタリーミキサー）等が例示される。撹拌装置の撹拌翼の形状も特に限定されないが、ホイッパー型の撹拌翼の使用が微細気泡を得られ、好ましい。
【００４１】
なお、発泡工程において気泡分散液を作成する撹拌と、混合工程における鎖延長剤を添加して混合する撹拌は、異なる撹拌装置を使用することも好ましい態様である。特に混合工程における撹拌は気泡を形成する撹拌でなくてもよく、大きな気泡を巻き込まない撹拌装置の使用が好ましい。このような撹拌装置としては、遊星型ミキサーが好適である。発泡工程と混合工程の撹拌装置を同一の撹拌装置を使用しても支障はなく、必要に応じて撹拌翼の回転速度を調整する等の撹拌条件の調整を行って使用することも好適である。
【００４２】
該ポリウレタン微細発泡体の製造方法においては、気泡分散液を型に流し込んで流動しなくなるまで反応した発泡体を、加熱、ポストキュアすることは、発泡体の物理的特性を向上させる効果があり、極めて好適である。金型に気泡分散液を流し込んで直ちに加熱オーブン中に入れてポストキュアを行う条件としてもよく、そのような条件下でもすぐに反応成分に熱が伝達されないので、気泡径を大きくなることはない。硬化反応は、常圧で行うことが、気泡形状が安定するために好ましい。
【００４３】
該ポリウレタン樹脂において、第３級アミン系、有機スズ系等の公知のポリウレタン反応を促進する触媒を使用してもかまわない。触媒の種類、添加量は、混合工程後、所定形状の型に流し込む流動時間を考慮して選択する。
【００４４】
該ポリウレタン微細発泡体の製造は、容器に各成分を計量して投入し、撹拌するバッチ方式であっても、また撹拌装置に各成分と非反応性気体を連続して供給して撹拌し、気泡分散液を送り出して成形品を製造する連続生産方式であってもよい。
【００４５】
本発明における微細発泡体からなる研磨領域の平均気泡径は、７０μｍ以下であることが好ましい。この範囲から逸脱する場合は、プラナリティが悪化するため好ましくない。
【００４６】
本発明における微細発泡体からなる研磨領域の比重が、０．５〜１．０ｇ／ｃｍ３であることが好ましい。比重が０．５ｇ／ｃｍ３未満の場合、研磨領域の表面の強度が低下し、被研磨対象物のプラナリティ（平坦性）が悪化し、また、１．０ｇ／ｃｍ３より大きい場合は、研磨領域での表面の微細気泡の数が少なくなり易く、プラナリティは良好であるが、研磨速度が悪化してしまうため好ましくない。
【００４７】
本発明における微細発泡体からなる研磨領域の硬度は、アスカーＤ硬度計にて、４５〜６５であることが好ましい。Ｄ硬度が４５度未満の場合、被研磨対象物のプラナリティ（平坦性）が悪化し、また、６５度より大きい場合は、プラナリティは良好であるが、被研磨対象物のユニフォーミティ（均一性）が悪化してしまう。
【００４８】
本発明における微細発泡体からなる研磨領域の圧縮率は、０．５〜５．０％であることが好ましい。該範囲に圧縮率があることにより、プラナリティとユニフォーミティを両立させることが可能となる。
【００４９】
本発明における微細発泡体からなる研磨領域の圧縮回復率が、５０〜１００％であることが好ましい。圧縮回復率がこの範囲を逸脱する場合、被研磨対象物による繰り返しの荷重が研磨中に研磨領域にかかるにつれて、研磨層厚みに大きな変化が現れ、研磨特性の安定性が悪化してしまうため好ましくない。
【００５０】
本発明における微細発泡体からなる研磨領域の貯蔵弾性率が、測定温度４０℃、測定周波数１Ｈｚにおいて、２００ＭＰａ以上であることが好ましい。貯蔵弾性率とは、微細発泡体に、動的粘弾性測定装置で引っ張り試験用治具を用い、正弦波振動を加え測定した弾性率のことをいう。貯蔵弾性率が２００ＭＰａ未満の場合、研磨領域の表面の強度が低下し、被研磨対象物のプラナリティ（平坦性）が悪化してしまうため好ましくない。
【００５１】
本発明における微細発泡体からなる研磨領域は、被研磨対象物と接触する研磨層表面には、スラリーを保持・更新する表面形状を有することが好ましい。微細発泡体を用いていることにより、研磨表面に多くの開口を有し、スラリーを保持する働きを持っているが、更なるスラリーの保持性とスラリーの更新を効率よく行うため、また被研磨対象物との吸着による被研磨体の破壊を防ぐためにも、研磨層表面に表面凹凸を有することが好ましい。スラリーを保持・更新する表面形状であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ＸＹ格子溝、同心円状溝、貫通孔、貫通していない穴、多角柱、円柱、螺旋状溝、偏心円状溝、放射状溝やこれらの溝を組み合わせたものが挙げられる。また、これらの表面凹凸は規則性のあるものが一般的であるが、スラリーの保持・更新性を望ましいものにするため、ある範囲ごとに溝ピッチ、溝幅、溝深さ等を変化させることも可能である。
【００５２】
該表面形状の作製方法は特に限定されるものではないが、例えば、所定サイズのバイトのような治具を用い機械切削する方法、所定の表面形状を有した金型に樹脂を流しこみ、硬化させることにより作製する方法、所定の表面形状を有したプレス板で樹脂をプレスし作製する方法、フォトリソグラフィを用いて作製する方法、印刷手法を用いて作製する方法、炭酸ガスレーザーなどを用いたレーザー光による作製方法などが挙げられる。
【００５３】
本発明における研磨領域の厚みは特に限定されるものではないが、一般的には０．８〜２．０ｍｍである。これらの厚みの研磨層を作製する方法としては、該微細発泡体のブロックをバンドソー方式やカンナ方式のスライサーを用いて所定厚みにする方法や所定厚みのキャビティーを持った金型に樹脂を流し込み硬化させる方法や、コーティング技術やシート成形技術を用いた方法などが用いられる。
【００５４】
また、本発明における研磨層の厚みバラツキは１００μｍ以下であることが好ましい。厚みバラツキが１００μｍを越えるものは、研磨層に大きなうねりを持ったものとなり、被研磨対象物に対する接触状態が異なる部分ができ、研磨特性に影響を与える。また、研磨層の厚みバラツキを解消するため、一般的には、研磨初期に研磨層表面をダイヤモンド砥粒を電着、融着させたドレッサーを用いてドレッシングするが、上記範囲を超えたものは、ドレッシング時間が長くなり、生産効率を低下させるものとなる。
【００５５】
厚みバラツキを抑える方法としては、所定厚みにしたシート表面をバフィングする方法が挙げられる。また、バフィングする際には、粒度などが異なる研磨シートで段階的に行うことが好ましい。
【００５６】
本発明の研磨層を用いた研磨パッドでは、該研磨層とクッション層とを積層した構成を用いても良い。該クッション層は、研磨層の特性を補うものである。クッション層は、ＣＭＰにおいて、トレードオフの関係にあるプラナリティとユニフォーミティの両者を両立させるために必要である。プラナリティとは、パターン形成時に発生する微小凹凸のある被研磨対象物を研磨した時のパターン部の平坦性をいい、ユニフォーミティとは、被研磨対象物全体の均一性をいう。研磨層の特性によって、プラナリティを改善し、クッション層の特性によってユニフォーミティを改善することを行う。本発明の研磨パッドにおいては、クッション層は研磨層より柔らかいものを用いる。
【００５７】
該クッション層に使用されるものとしては、研磨層より柔らかいものであれば限定されることはない。例えば、ポリエステル不織布、ナイロン不織布、アクリル不織布などの繊維不織布やポリウレタンを含浸したポリエステル不織布のような樹脂含浸不織布、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの高分子樹脂発泡体、ブタジエンゴム、イソプレンゴムなどのゴム性樹脂、感光性樹脂などが挙げられる。
【００５８】
研磨層とクッション層とを貼り合わせる手段としては、研磨層とクッション層に両面テープを挟みプレスする方法が挙げられる。
【００５９】
両面テープは、基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を取ったものである。基材としては、例えば不織布やフィルム等が挙げられる。クッション層へのスラリーの浸透等を防ぐことを考慮すれば、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。また、研磨層とクッション層は組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、各層の接着力を適正化することも可能である。
【００６０】
クッション層と両面テープとを張り合わせる手段としては、クッション層に両面テープをプレスする方法が挙げられる。
【００６１】
両面テープは、上述と同様に基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を取ったものである。基材としては、例えば不織布やフィルム等が挙げられる。研磨パッドの使用後のプラテンからの剥離を考慮すれば、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。また、クッション層とプラテンは組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、各層の接着力を適正化することも可能である。
【００６２】
以下、実施例により、この発明をさらにくわしく説明するが、本発明は実施例により特に制限されるものではない。
【００６３】
比重測定方法
比重の測定はＪＩＳ  Ｚ８８０７−１９７６に準拠して行った。４ｃｍ×８．５ｃｍの短冊状（厚み：任意）に切り出したものを比重測定用試料とし、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％の環境で１６時間静置した。測定には比重計（ザルトリウス社製）を用いた。
【００６４】
硬度測定方法
硬度の測定はＪＩＳ  Ｋ６２５３−１９９７に準拠して行った。２ｃｍ×２ｃｍ（厚み：任意）の大きさに切り出したものを硬度測定用試料とし、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％の環境で１６時間静置した。測定時には、試料を重ね合わせ、厚み６ｍｍ以上とした。硬度計（高分子計器社製  アスカーＤ型硬度計）を用い、硬度を測定した。
【００６５】
圧縮率・圧縮回復率測定方法
直径７ｍｍの円（厚み：任意）に切り出したものを圧縮率・圧縮回復率測定用試料とし、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％の環境で４０時間静置した。測定には熱分析測定器  ＴＭＡ（ＳＥＩＫＯ  ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ製  ＳＳ６０００）を用い、圧縮率と圧縮回復率を測定した。また、圧縮率と圧縮回復率の計算式は以下の通りである。
【００６６】
【数１】
2005103702.tif 000002
【００６７】
［式中、Ｔ１は研磨層に無負荷状態から３０ＫＰa（３００ｇ／ｃｍ２）の応力の負荷を６０秒間保持した時の研磨層厚みであり、Ｔ２はＴ１の状態から１８０ＫＰa（１８００ｇ／ｃｍ２）の応力の負荷を６０秒間保持した時の研磨層厚みである。］
【００６８】
【数２】
2005103702.tif 000003
【００６９】
［式中、Ｔ１は研磨層に無負荷状態から３０ＫＰa（３００ｇ／ｃｍ２）の応力の負荷を６０秒間保持した時の研磨層厚みであり、Ｔ２はＴ１の状態から１８０ＫＰa（１８００ｇ／ｃｍ２）の応力の負荷を６０秒間保持した時の研磨層厚みであり、Ｔ３はＴ２の状態から無負荷状態で６０秒間保持し、その後、３０ＫＰa（３００ｇ／ｃｍ２）の応力の負荷を６０秒間保持した時の研磨層厚みである。］
【００７０】
研磨特性の評価
研磨装置としてＳＰＰ６００Ｓ（岡本工作機械社製）を用い、上記で作製した研磨パッドを用いて、研磨特性の評価を行った。研磨レートは、８インチのシリコンウェハに熱酸化膜を１μｍ製膜したものを、約０．５μｍ研磨して、このときの時間から算出した。酸化膜の膜厚測定には、干渉式膜厚測定装置（大塚電子社製）を用いた。研磨条件としては、スラリーとして、シリカスラリー（ＳＳ１２  キャボット社製）を研磨中に流量１５０ｍｌ／ｍｉｎ添加した。研磨荷重としては３５０ｇ／ｃｍ２、プラテン回転数３５ｒｐｍ、ウェハ回転数３０ｒｐｍとした。
【００７１】
スクラッチ評価
スクラッチ評価は、研磨し終えた８ｉｎシリコンウェハの酸化膜表面を、トプコン社製ウェハ表面検査装置ＷＭ２５００にて０．２μｍ以上の条痕が幾つ有るかによって評価した。
【実施例１】
【００７２】
研磨パッドの作製
テフロン（登録商標）コーティングした反応容器内に、フィルタリングしたポリエーテル系プレポリマー（ユニロイヤル社製  アジプレンＬ−３２５；イソシアネート基濃度  ２．２２ｍｅｑ／ｇ）１００重量部とフィルタリングしたシリコーン系ノニオン界面活性剤（東レ・ダウシリコーン社製  ＳＨ１９２）３重量部とを混合し、反応温度を８０℃に調整した。テフロン（登録商標）コーティングした撹拌翼を用いて、回転数９００ｒｐｍで反応系内に気泡を取り込むように激しくことを行った。そこへ予め１２０℃の温度で溶融させ、フィルタリングした４，４‘−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）（イハラケミカル社製  イハラキュアミンＭＴ）を２６重量部添加した。約１分間撹拌を続けた後、テフロン（登録商標）コーティングしたパン型のオープンモールドへ反応溶液を流し込んだ。
【００７３】
前述のモールドに流し込んだ反応溶液の流動性がなくなった時点で、オーブン内に入れ、１１０℃で６時間ポストキュアを行いポリウレタン樹脂発泡体ブロックを得た。このポリウレタン樹脂発泡体ブロックからバンドソータイプのスライサー（フェッケン社製）を使用してポリウレタン樹脂発泡体シートを得た。次にこのシートをバフ機（アミテック社製）を使用して、所定の厚さに表面バフをし、厚み精度を整えたシートとした。このバフ処理をしたシートを所定の直径に打ち抜き、溝加工機（テクノ社製）を用いて表面に溝幅０．２５ｍｍ、溝ピッチ１．５０ｍｍ、溝深さ０．４０ｍｍの同心円状の溝加工を行った。このシートの溝加工面と反対の面（研磨面）にラミ機を使用して、両面テープ（積水化学工業社製  ダブルタックテープ）を貼り、その後、この溝加工した研磨層の所定位置に光透過領域をはめ込むための穴を打ち抜いた。更に、クッション層としては、表面をバフがけ、コロナ処理をしたポリエチレンフォーム（東レ社製  トーレペフ）（厚み０．８０ｍｍ）にラミ機を使用して張り合わせ、クッション層の張り合わせた面と反対の面にラミ機を使用して両面テープを張り合わせ、研磨パッドとした。
【００７４】
捕集能率０．３μｍ粒子が９９．９９％以上のＨＥＰＡフィルターを装着したクリーンブースの中で、得られたパッドの梱包を行った。なお、クリーンブースの換気回数６８回／ｈであった。また、クリーンブース内の相対湿度は４５％であり、クリーン度は０．３μｍ以上の浮遊粒子が８２０個／ｆｔ３であった。また、梱包に用いた袋は、ポリエチレン製袋に、ポリアニリンによる表面処理を行った帯電防止袋（表面抵抗５×１０５Ω／□、全光線透過率６５％）を用いた。また、梱包は、富士インパルス社ノズル式脱気装置付き大袋用シーラー（ＦｉＬ−１０００）を用いて梱包を行った。パッドの梱包条件を表１に示す。
【００７５】
このパッドを使ってシリコンウェハを研磨した。研磨結果を表２に示す。このパッドは優れた研磨特性を持ち、ウェハ表面に発生するスクラッチが１００個以下と非常に少なかった。
【実施例２】
【００７６】
クリーンブースの換気回数を７０回／ｈに変更し、帯電防止剤のコーティング量を減らした帯電防止袋（表面抵抗８×１０６Ω／□、全光線透過率７０％）を用い、パッドの梱包条件を表１に示すように変更すること以外は実施例１と同様にして梱包作業を行った。
【００７７】
このパッドを用いること以外は実施例１と同様にしてシリコンウェハを研磨した。研磨結果を表２に示す。このパッドは優れた研磨特性を持ち、ウェハ表面に発生するスクラッチが１００個以下と非常に少なかった。
【比較例１】
【００７８】
クリーンブースの換気回数を６８回／ｈに変更し、帯電防止剤のコーティング量を減らした帯電防止袋（表面抵抗４×１０８Ω／□、全光線透過率７５％）を用い、パッドの梱包条件を表１に示すように変更すること以外は実施例１と同様にして梱包作業を行った。
【００７９】
このパッドを用いること以外は実施例１と同様にしてシリコンウェハを研磨した。研磨結果を表２に示す。このパッドは優れた研磨特性を持つが、ウェハ表面に発生するスクラッチが実施例１と比較して多かった。
【比較例２】
【００８０】
通常の屋内環境下で研磨パッドを梱包し、帯電防止剤のコーティング量を減らした帯電防止袋（表面抵抗４×１０８Ω／□、全光線透過率７５％）を用い、パッドの梱包条件を表１に示すように変更すること以外は実施例１と同様にして梱包作業を行った。
【００８１】
このパッドを用いること以外は実施例１と同様にしてシリコンウェハを研磨した。研磨結果を表２に示す。このパッドは優れた研磨特性を持つが、ウェハ表面に発生するスクラッチが実施例１と比較して多かった。
【比較例３】
【００８２】
クリーンブースの換気回数を減らし、帯電防止剤のコーティング量を更に減らした帯電防止袋（表面抵抗５×１０１０Ω／□、全光線透過率８０％）を用い、パッドの梱包条件を表１に示すように変更すること以外は実施例１と同様にして梱包作業を行った。
【００８３】
このパッドを用いること以外は実施例１と同様にしてシリコンウェハを研磨した。研磨結果を表２に示す。このパッドは優れた研磨特性を持つが、ウェハ表面に発生するスクラッチが実施例１と比較して多かった。
【００８４】
【表１】
2005103702.tif 000004
【００８５】
【表２】
2005103702.tif 000005
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】ＣＭＰ法で使用する研磨装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００８７】
１…研磨パッド、
２…プラテン、
３…研磨剤、
４…被研磨材、
５…支持台、
６、７…回転軸。
【図１】
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