(57)【要約】      （修正有）【課題】特に低圧で研磨する場合においても、平坦性と均一性の両立がはかれ、かつ研磨速度が実用的なレベルである研磨パッドに用いられる研磨用積層体を提供する。【解決手段】Ａ硬度で８０以上の表面硬度を有し、圧縮率が１．５％以上で、かつ初期の厚みが２ｍｍ以下の研磨層を有する研磨用成形体が、該研磨用成形体の圧縮率より小さい圧縮率を有する支持層に積層されていることを特徴とする研磨用積層体。【選択図】    図２
2005001083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ硬度で８０以上の表面硬度を有し、圧縮率が１．５％以上で、かつ初期の厚みが２ｍｍ以下の研磨層を有する研磨用成形体が、該研磨用成形体の圧縮率より小さい圧縮率を有する支持層に積層されていることを特徴とする研磨用積層体。
【請求項２】
研磨層は、平均径が０．１〜１００μｍの気泡を内包している請求項１記載の研磨用積層体。
【請求項３】
研磨用成形体の主原料が熱可塑性エラストマーである請求項１又は２記載の研磨用積層体。
【請求項４】
熱可塑性エラストマーがポリウレタンである請求項３記載の研磨用積層体。
【請求項５】
溝を有する請求項１〜４何れか１項記載の研磨用積層体。
【請求項６】
請求項１〜５何れか１項記載の研磨用積層体を研磨機の定盤に固定して、被加工物表面を平坦化することを特徴とする研磨方法。
【請求項７】
Ａ硬度で８０以上の表面硬度を有し、圧縮率が１．５％以上で、かつ初期の厚みが２ｍｍ以下の研磨層を有する研磨用成形体を、該研磨用成形体の圧縮率より小さい圧縮率を有する支持層を介して研磨機の定盤に固定し、被加工物表面を平坦化することを特徴とする研磨方法。
【請求項８】
研磨層は、平均径が０．１〜１００μｍの気泡を内包している請求項７記載の研磨方法。
【請求項９】
研磨用成形体の主原料が熱可塑性エラストマーである請求項７又は８記載の研磨方法。
【請求項１０】
熱可塑性エラストマーがポリウレタンである請求項９記載の研磨方法。
【請求項１１】
研磨用成形体に、溝を有する請求項７〜１０何れか一項記載の研磨方法。
【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、各種メモリーハードディスク用基板等の研磨に用いられる材料に関し、その中でも特に層間絶縁膜や金属配線等の、半導体デバイスウエハの表面平坦化加工に好適な研磨パッドに用いられる研磨用積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスウエハの表面平坦化加工に用いられる、代表的なプロセスである化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）の一例を図１に示す。定盤（２）、試料ホルダー（５）を回転させ、研磨スラリー（４）をスラリー供給用配管（１０）を通して供給しながら、半導体デバイスウエハ（１）を研磨パッド（１２）の研磨層（６）表面に押しあてることにより、デバイス表面を研磨し、高精度に平坦化するというものである。
【０００３】
研磨パッドの研磨層としては、従来から、例えばポリウレタン発泡体が代表的に用いられてきたが、通常、研磨前、あるいは研磨中において、一般的にドレッサーと呼ばれる工具（３）を回転させながら研磨層（６）表面に押しあてて目立て処理を行うことにより、研磨層に内包されている気泡を開口させるというものであった。
研磨条件はもとより、研磨パッドの表面硬度、圧縮率が、また研磨層が発泡体である場合は、研磨層に含まれる気泡のサイズや密度等が、研磨後の被加工物の仕上がり状態に大きな影響を及ぼす。
【０００４】
従来から、例えば層間絶縁膜や金属配線等の研磨に用いられる研磨パッドの研磨層としては、使用前、使用中におけるドレッシング、および研磨の進行に伴う研磨パッド表面の摩耗等により、スラリーを保持する機能を発現するような、例えば空孔を内包している部材等が使用されてきた。
代表的な研磨層としては、ロデール社製のＩＣ１０００に代表される、中空高分子微小エレメントをマトリックス樹脂中に分散させた研磨層が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。該マトリックス樹脂としては、例えば、硬質でかつ圧縮率の小さい、熱硬化性ポリウレタン樹脂等が使用されてきた。
エレクトロニクス業界の最近の著しい発展により、トランジスター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩと進化してきている。これら半導体素子における回路の集積度が急激に増大するにつれて、半導体デバイスのデザインルールは、年々微細化が進み、デバイス製造プロセスでの焦点深度は浅くなり、パターン形成面に求められる平坦性のレベルはますます厳しくなってきている。同時にウエハの大口径化も進行し、加工するデバイスウエハ面内の平坦性のばらつきをいかに抑えるか、つまりはウエハ面内およびウエハ間での均一性をいかに向上させるかが大きな課題であった。
【０００５】
例えば、硬質系に分類されるＡ硬度で８０以上かつ圧縮率の小さい研磨層を単体で用いた場合は、平坦性は確保できるが、ウエハ全体の大きなうねりに沿うことが困難となり、均一性が低下する。逆に圧縮率の大きい、従来の軟質系に属する研磨層を用いると、均一性は確保されるが、平坦性の低下は免れない。近年になり、平坦性と均一性をいかに両立させるかということが、ますます重要な課題となってきている。
平坦性と均一性を両立するためのアプローチとしては、従来の硬質な研磨層を、クッション性を有する軟質基材と貼り合わせた、いわゆる二層構造の研磨パッドを用いることがこれまでの主流であった（例えば、特許文献２参照。）。具体的には、表面硬度が大きく、圧縮率の小さい研磨層で平坦性を、研磨層よりも圧縮率の大きいクッション層で均一性を保持するというコンセプトであった。
【０００６】
このような二層構造の研磨パッドは、被加工物が、例えば酸化膜のような比較的硬質な対象を研磨する場合は好適に用いられるが、例えば銅膜や有機材料等、酸化膜に比べると柔らかい材料の表面を研磨した場合、被加工物表面に、一般にスクラッチと呼ばれる傷が入りやすいという問題があった。スクラッチの発生を抑制する主な手法としては、例えば、従来よりもウエハにかける荷重をより低圧にする、ウエハの回転速度をより高速にする等の検討が続けられているが、従来のパッド構成では、低圧になればなるほど、クッション層のクッション効果が薄れ、その結果として、被加工物表面の研磨後の仕上がり状態が、ウエハ面内でばらつき易い、つまりは均一性が低下するという問題が顕在化してきた。
研磨層を構成する材料の物性や構造が固まり、製造方法がほぼ確立されているという制約の中での従来の研磨パッドに対する改善は、大きな困難を伴うものであった。
【０００７】
研磨装置や研磨スラリーのサイドからも改善が試みられ、スクラッチはある程度までは低減されてきたとは言うものの、従来の研磨パッドを使用している状況においては、満足のいくレベルに至っていないというのが実状である。
【０００８】
【特許文献１】
特許第３０１３１０５号
【特許文献２】
特開平６−２１０２８
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来の、クッション層の上に研磨層を積層した研磨パッドの、比較的柔らかい材料の表面を研磨した場合に、被加工物表面にスクラッチが入りやすいという問題を解決することにより、研磨パッドの性能の向上を図るというもので、その目的とするところは、特に低圧で研磨する場合においても、平坦性と均一性の両立がはかれ、かつ研磨速度が実用的なレベルである研磨パッドに用いられる研磨用積層体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記従来の問題点を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、以下の手段により、本発明を完成するに至った。
【００１１】
すなわち本発明は、
（１）  Ａ硬度で８０以上の表面硬度を有し、圧縮率が１．５％以上で、かつ初期の厚みが２ｍｍ以下の研磨層を有する研磨用成形体が、該研磨用成形体の圧縮率より小さい圧縮率を有する支持層に積層されていることを特徴とする研磨用積層体。
（２）  研磨層は、平均径が０．１〜１００μｍの気泡を内包している（１）の研磨用積層体。
（３）  研磨用成形体の主原料が熱可塑性エラストマーである（１）、（２）の研磨用積層体。
（４）  熱可塑性エラストマーがポリウレタンである（３）の研磨用積層体。
（５）  溝加工が施されている（１）〜（４）の研磨用積層体。
（６）  （１）〜（５）の研磨用積層体を研磨機の定盤に固定して、被加工物表面を平坦化することを特徴とする研磨方法。
（７）  Ａ硬度で８０以上の表面硬度を有し、圧縮率が１．５％以上で、かつ初期の厚みが２ｍｍ以下の研磨層を有する研磨用成形体を、該研磨用成形体の圧縮率より小さい圧縮率を有する支持層を介して研磨機の定盤に固定し、被加工物表面を平坦化することを特徴とする研磨方法。
（８）  研磨層は、平均径が０．１〜１００μｍの気泡を内包している（７）の研磨方法。
・  （９）  研磨用成形体の主原料が熱可塑性エラストマーである（７）、（８）の研磨方法。
（１０）  熱可塑性エラストマーがポリウレタンである（９）の研磨方法。
（１１）  研磨用成形体に、溝加工が施されている（７）〜（１０）の研磨方法。
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、Ａ硬度で８０以上の表面硬度で、圧縮率が１．５％以上、かつ初期の研磨層の厚みが２ｍｍ以下の研磨用成形体が、該研磨用成形体より圧縮率の小さい支持層に積層されている研磨用積層体を研磨機の定盤に固定し、被加工物表面を平坦化する、あるいは該研磨用成形体を、該研磨用成形体より圧縮率の小さい、例えば接着剤、および支持基材無し、あるいは支持基材入りの両面テープ等の支持層を介して研磨機の定盤に固定し、被加工物表面を平坦化するものである。
研磨用成形体、該研磨用成形体よりも圧縮率の小さい支持層、定盤の構成を取ることにより、例えば銅膜や有機材料等、比較的柔らかい材料を研磨した場合でも、従来の研磨パッドを用いた場合に発生し易かったスクラッチを発生させることなく、被加工物表面の平坦性、均一性を確保できるとともに、低圧かつ高速な条件で研磨した場合でも、その性能が低下しないので非常に好ましい。
【００１３】
なお本発明においては、研磨用成形体と研磨層は厳密に区別する。研磨用成形体の中で、例えば発泡している層が研磨に関与する場合は、発泡層のみが研磨層に相当する。仮に研磨用成形体表面近傍に無発泡層があり、被加工物の平坦化処理に入る前にあらかじめドレス処理等で該無発泡層を除去する場合は、該無発泡層は研磨層には含めない。
一方、支持層については、様々なケースを包含する。例えば両面テープ等を用いて研磨用成形体を研磨機の定盤に固定する場合、支持層とは両面テープ全体、つまりは接着剤、基材、接着剤の多層構造体全体を指し、支持層の圧縮率とは、両面テープ全体の圧縮率である。例えば基材無しの両面テープを介して研磨用成形体を定盤上に貼る場合は、支持層は接着層単層を指す。
【００１４】
本発明の研磨用積層体において、研磨層の表面硬度は、Ａ硬度で、好ましくは８０以上、より好ましくは８２以上であり、最も好ましくは８５以上である。例えば半導体デバイスウエハの表面研磨を行う場合、研磨層の表面硬度が８０未満であると、研磨後の被加工物表面の平坦性が著しく低下するので好ましくない。
研磨層の圧縮率は、好ましくは１．５％以上、より好ましくは２％以上、最も好ましくは２．５％以上である。
研磨層の圧縮率が１．５％未満の研磨用積層体を用いて研磨した際、従来の硬質な研磨用成形体単独で研磨した場合と同様に、研磨速度のウエハ面内におけるばらつきが大きくなる、つまりは均一性が低下するが、これはウエハ全体のうねりに追従しきれないためと考えられる。さらには、前述のように、例えば銅膜や有機材料等、酸化膜等に比べると柔らかい材料の表面を研磨した場合、被加工物表面に、スクラッチが入りやすくなるので好ましくない。
【００１５】
さらに本発明の研磨用積層体においては、初期の、すなわち研磨開始直前における研磨層の厚みは２ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは１．５ｍｍ以下、最も好ましくは１ｍｍ以下である。
本発明の研磨用積層体の要点の一つとして、支持層裏面、さらには定盤表面の平坦精度をもって、被加工物表面の研磨後の平坦性を確保する。例えば、研磨層の厚みが２ｍｍより厚くなると、支持層裏面、さらには定盤表面の影響が研磨の際に被加工面に及びにくくなり、その結果、平坦性の低下を招く原因となり得るので好ましくない。但し、仕上がり状態という観点のみから判断すると、本発明の研磨用積層体の研磨層の厚みは薄いほど良いという結論が導かれるが、実際には研磨工程のスループットを考慮しなければならない。つまり、同じ研磨条件においては、厚みの薄いパッド程、ライフが短くなり、研磨工程のスループットを低下させる。
【００１６】
そこで本発明においては、研磨層の厚みの下限は特に限定しないが、実際の設計に際しては、研磨対象の種類、研磨装置の構成、研磨条件、所望のスループット等から総合的に決定する必要がある。加工後の仕上がり状態と実用面の双方から総括的に判断すると、研磨層の厚みは１ｍｍ前後が好適である。
本発明の研磨層は特に限定しないが、研磨スラリーを保持する、又は研磨に適した表面状態をドレッサー等による目立て処理により形成する上で気泡を内包していることがより好ましい。気泡を内包する場合、気泡の平均径は特に限定しないが、好ましくは０．１〜１００μｍ、より好ましくは０．１〜５０μｍ、最も好ましくは０．１〜３０μｍである。
【００１７】
気泡の平均径が０．１μｍ未満であると、研磨の進行に伴い発生する研磨屑や、例えば研磨スラリー中に砥粒が含まれている場合は、該砥粒の凝集物等が、気泡が開口してできた空孔内から排出されにくく、空孔が目詰まりすることがある。その結果、研磨性能ばらつきを引き起こしやすく、さらには研磨性能の経時変動が大きくなることがあるので好ましくない。逆に１００μｍを超えると、例えばドレッサーによる目立て処理後の表面粗さが粗くなる。つまりは研磨面の凹凸が大きくなるために研磨スラリーの保持性能が研磨面内においてばらつき安くなり、その結果、研磨性能ばらつきが大きくなることがあるので好ましくない。
【００１８】
本発明の研磨層の主原料は特に限定しない。ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリブテン、ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、芳香族系ポリサルホン、ポリアミド、ポリイミド、フッ素樹脂、エチレン−プロピレン樹脂、エチレン−エチルアクリレート樹脂、アクリル樹脂、ノルボルネン系樹脂、例えば、ビニルポリイソプレン−スチレン共重合体、ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等に代表されるスチレン共重合体、あるいはポリウレタン系、ポリオレフィン系の熱可塑性エラストマー、天然ゴム、合成ゴム等を用いることができる。これらは単独で用いても良いし、混合あるいは共重合させてもよいが、研磨特性に大きな影響を及ぼす硬度や圧縮率等の物性を比較的容易に制御できるという点から、例えばウレタン系やオレフィン系の熱可塑性エラストマーが好適である。その中でもさらに研磨に重要な耐摩耗性を、比較的広い範囲でコントロールすることが可能であるという点で、熱可塑性ポリウレタンエラストマーが最も好ましい。
【００１９】
本発明の支持層は、圧縮率が研磨層よりも小さければ特に限定しない。求める研磨性能に応じて、例えばプラスチック、熱可塑性エラストマー、ゴム等の可撓性基材を適宜用いることができる。これらは気泡を内包していても良いし、あるいは気泡を内包していなくても良い。またガラス繊維、炭素繊維、合成繊維、あるいはこれらの織布、不織布等で補強したものであっても良い。さらにはステンレス鋼に代表される、可撓性を有する金属の薄板等も用いることができる。具体的には、エポキシ樹脂、熱可塑性ポリウレタンエラストマーを含めたポリウレタン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の無発泡基材およびこれらをガラス繊維で補強したものが好適に用いられるがこの限りではない。
あるいは、各種接着剤や、例えば、ＰＥＴ基材の両面にアクリル系の接着剤を塗布してある、透明性の高い両面テープ等を支持層として用いることができる。
【００２０】
本発明において、研磨用成形体と支持層を積層する方法は特に限定しない。接着剤や両面テープ等の媒体を用いても良いし、用いなくても良いが、コスト面や、特に品質バラツキの要因を抑えるという点において、例えば、接着剤や両面テープ等の媒体を用いずに積層されている構造が好ましい。具体的には、共押出法や、研磨用成形体に溶融状態にある支持層を、通常サーマルラミと呼ばれる方法で貼り合わせる方法等が好適である。
あるいは、研磨用成形体あるいは研磨層を、研磨機の定盤に接着剤や両面テープ等の媒体を介して直接貼り付ける方法も考えられる。その場合は、該接着剤層や両面テープ等の媒体が本発明の支持層に該当することは容易に類推されるであろう。
【００２１】
本発明の研磨用積層体を研磨パッドとして用いる場合、必要に応じて研磨スラリーを保持し、研磨に適した表面状態とする、および／または研磨スラリーの流路となる溝を有していても良い。溝の形状は特に限定しないが、例えば平行、格子状、同心円状、さらには渦巻き状等、随時選定することができる。あるいは円柱状の貫通孔を、多数施すこともできる。
溝を施すことにより、研磨面全域に研磨スラリーがより行き渡り安くなったり、研磨層に気泡を内包しない場合には、研磨スラリーを保持し、研磨に適した表面状態とすることができるので、均一性を確保するという点や、研磨性能ばらつき、さらには研磨性能の経時変動の点で、好適である。
また溝サイズ、つまりは溝幅、隣り合う溝同士の間隔、溝深さは特に限定しない。なお図２において、溝幅とはＡの距離を、隣り合う溝と溝との間隔とはＢの距離を、また溝深さとはＣを指す。
本発明の溝においては、所望のサイズを選定することが可能である。特に溝深さについては、研磨層の途中まで溝が入っていても良いし、あるいは研磨層を貫通し、支持層表面に達していても良い。さらには支持層を貫通し、支持層の途中まで溝が入っていても良く、支持層にのみ溝があっても良い。
【００２２】
溝の加工方法については特に限定しないが、加工コストや加工精度等を加味した実用的な観点からは、旋盤やフライス、レーザー等による機械加工が好適である。
なお、図２は研磨用成形体（３０）と支持層（３１）をサーマルラミ法で直接貼り合わせた研磨用積層体を、両面テープ（３５）を用いて研磨機の定盤（３４）に固定した状態を示している。
図３は研磨用成形体（５０）と支持層（５１）を両面テープ（５４）を介して貼り合わせた研磨用積層体を、両面テープ（５６）を用いて研磨機の定盤（５５）に固定した状態を示している。
図４は研磨用成形体（６０）を、厚塗りの接着層（６１）を介して研磨機の定盤（３４）に固定した状態であり、この場合は接着層（６１）が本発明の支持層に該当する。
図５は、研磨用成形体（７０）を、両面テープ（７７）を介して研磨機の定盤（７６）に固定した状態である。両面テープ（７７）をより詳細に分割すると、基材（７１）と接着層（７４）、（７５）とに分けられるが、この場合は両面テープ基材（７１）が本発明の支持層に該当する。なお図２と図３はあらかじめ研磨用成形体と支持層を貼り合わせて作製した研磨用積層体を定盤に貼り付ける場合であるため、いずれも支持層に達する深さまで溝を入れることが可能である。一方、図４と図５は、研磨用成形体を、接着剤や両面テープ等の媒体を介して定盤に直接貼り付ける場合であり、この場合はいずれも、溝は研磨用成形体の途中で止まっている。
本発明の研磨用積層体は、所望のサイズ、所望の形状、例えば円盤状、ベルト状他、様々な形状を得ることができる。
【００２３】
【実施例】
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、実施例の内容になんら限定されるものではない。
（実施例）
＜研磨用積層体の作製＞
本発明の実施例で使用した研磨用成形体の製造設備の概略を図６に示す。バレル径５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２の第一押出機（１０１）とバレル径６５ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３６の第二押出機（１０８）を中空の単管（１０７）で連結したタンデム型押出機の先端に、リップ幅３００ｍｍの金型（１０９）を取り付けた。
【００２４】
主原料である大日精化工業（株）製熱可塑性ポリウレタンエラストマー（商品名：レザミンＰ−４２５０）に、同社の架橋剤（商品名：クロスネートＥＭ−３０）をあらかじめ混合した原料を使用した。
ボンベ（１０６）から取り出した後に、ガスブースターポンプ（１０５）により昇圧した二酸化炭素を、第一押出機（１０１）の中央前寄りに取り付けた注入口（１０４）を通して注入した。なお第一押出機（１０１）のバレルに取り付けた圧力センサーで注入口（１０４）の直前と直後の圧力を測定したところ、それぞれ２４ＭＰａ、２１ＭＰａであった。
【００２５】
押し出した直後にピンチロール（１１１）でピンチするのとほぼ同時に水槽（１１０）中に入れて冷却し、発泡成形体を得た。
得られた発泡体を幅２１０ｍｍ、６３０ｍｍ長に裁断し、研磨用成形体を作製した。
成形条件を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2005001083.tif 000003
【００２７】
本発明の実施例で使用した積層設備の概略を図７に示す。
バレル径５０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝３２の押出機（２０１）の先端に、リップ幅８００ｍｍの金型（２０２）を取り付けた。ローラーコンベア（２０３）上に支持板（２０５）を設置した。支持板としては厚み５ｍｍのベニヤ板を用いた。
幅２１０ｍｍ、６３０ｍｍ長の研磨用成形体（２０６）３枚を、研磨面が支持板に接するように、また各々のつなぎ目がきっちりと合うように支持板上にならべ、つなぎ目をホッチキスで仮止めした。
【００２８】
大日精化工業（株）製熱可塑性ポリウレタンエラストマー（商品名：レザミンＰ−４０３８）を原料ホッパ（２０８）に投入し金型（２０２）から押し出した。
金型（２０２）の下を、研磨用成形体を載せた支持板（２０５）を、ローラーコンベア（２０３）上を滑らせながら通過させ、金型（２０２）より押し出された溶融樹脂が、研磨用成形体（２０６）上に積層された直後に、ピンチロール（２０４）を通し、研磨層と支持層を圧着した。
支持層が十分に冷却した後に、ホッチキスの針を外した。
その後、得られた６３０ｍｍ角の積層体の研磨面側を、丸源鐵工所製ベルトサンダー（商品名：ＭＮＷ−６１０−Ｃ２）で研磨し、研磨用成形体表面近傍の無発泡層を除去し、研磨用積層体を得た。
【００２９】
＜溝加工＞
ショーダテクトロン社製クロスワイズソーを用いて、幅２ｍｍの溝を、隣り合う溝と溝との間隔が１３ｍｍとなるように、研磨面全域に格子状に施した。
溝加工の際、隣り合う研磨層同士のつなぎ目には必ず溝が入るように溝間隔を、また溝が研磨層（２０）を貫通して支持層（２１）まで達するように溝深さをプログラムで設定した。
得られた研磨用積層体の支持層側に、透明性の高い厚み７５μｍのＰＥＴ基材両面テープを貼り付けた後、直径６１０ｍｍφの円盤状に切り取り、研磨パッドを得た。
【００３０】
（比較例）
直径６１０ｍｍのロデール社製積層パッド（商品名：ＩＣ１０００／ＳＵＢＡ４００）を比較例として使用した。
なお、本比較例の積層パッドの研磨面全域においては、実施例同様、幅２ｍｍ、隣り合う溝と溝との間隔１３ｍｍの格子状溝が施されている。
【００３１】
＜表面硬度の測定（研磨層）＞
高分子計器製Ａｓｋｅｒ硬度計を用いて測定した。
＜圧縮率の測定（研磨層、支持層）＞
ダイヤルゲージにより室温（２５℃）において測定した。断面積０．２ｃｍ２の圧子を用いて、材料に６０ｇｆの荷重を加えた際の厚み（Ｔ１）と３６０ｇｆの荷重を加えた際の厚み（Ｔ２）から、次式の算出式を用いて圧縮率を算出した。
圧縮率＝（Ｔ１−Ｔ２）／Ｔ１×１００
【００３２】
＜研磨層の厚み計測および気泡の平均径算出（研磨層）＞
ＨＩＴＡＣＨＩ製走査型電子顕微鏡Ｓ−２４００で研磨層断面を観察し、発泡層の厚みを計測した。さらに、倍率３００倍の画像に含まれる気泡一つ一つの直径を計測し、全気泡の直径の平均値を算出した。なお断面形状が真円でなく、例えば楕円形、もしくはいびつな多角形形状の気泡については、円相当直径をその気泡の直径として算出した。
【００３３】
実施例および比較例それぞれについて、本発明に関わる物性値を表２にまとめる。
【表２】
2005001083.tif 000004
表２より、圧縮率については、実施例は研磨用成形体＞支持層、比較例は研磨用成形体＜支持層の大小関係が成立していることが分かる。
【００３４】
＜研磨性能評価＞
実施例で得られた研磨パッドと、従来品の代表例である比較例の研磨パッド各々の研磨性能を、以下の方法で評価した。
研磨パッドをＭＡＴ製片面研磨機ＡＲＷ−６８１ＭＳの定盤に貼り付け、ダイヤモンドドレッサーを用いて１時間ドレスをかけた後に、キャボット社製研磨スラリー（商品名：ｉＣｕｅ５００３）を供給しながら直径２００ｍｍの銅ブランケットウエハを研磨した。ウエハを研磨した後、次のウエハの研磨に入る前にドレスをかけた。主なドレス条件および研磨条件を表３に示す。
【００３５】
【表３】
2005001083.tif 000005
【００３６】
研磨後のウエハを洗浄、乾燥後、四探針抵抗測定機を用いてウエハ面内４９点のＣｕ膜厚を測定し、ウエハ面内４９点における研磨速度の平均値およびをウエハ面内における研磨速度のばらつき、つまりは面内ばらつきを算出した。
なお、面内ばらつきとしては、ウエハ面内４９点の研磨速度の最大値から最小値を引いた値を、研磨速度４９点の平均値の２倍で除した値を１００倍した値を用いた。面内ばらつきの値が大きいほど均一性が低いことを意味する。
実施例および比較例の研磨パッドを用いて、研磨条件▲１▼および研磨条件▲２▼それぞれの条件下で５０枚のウエハを研磨した。
５０枚のウエハの研磨速度および面内ばらつきの平均値を表４に示す。
【００３７】
【表４】
2005001083.tif 000006
ウエハ加圧が高い場合と低い場合のいずれにおいても、従来パッドの代表例である比較例の研磨パッドと比べて、実施例の研磨パッドの方が、研磨速度が大きく、かつ面内ばらつきが小さい、良好な研磨性能を発現することが確認された。
【００３８】
＜スクラッチの発生状況の確認＞
研磨を開始してから１０枚目、２０枚目、３０枚目、４０枚目、５０枚目の計５枚のウエハを抜き出し、それぞれ研磨後の銅膜表面をレーザー顕微鏡で観察し、スクラッチの有無、大きさ等を確認した。
研磨条件▲１▼において、実施例では、一箇所でスクラッチの発生が確認された。一方、比較例では３箇所でスクラッチの発生が確認されるとともに、その中の１本は顕微鏡の画像上で他のスクラッチに比べて明らかにコントラストが強く、深いスクラッチであることが推測される。
研磨条件▲２▼において、実施例では、スクラッチは全く観察されなかった。一方、比較例では２箇所でスクラッチの発生が確認された。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の、Ａ硬度で８０以上の表面硬度で、圧縮率が１．５％以上、かつ初期の研磨層の厚みが２ｍｍ以下の研磨用成形体が、該研磨用成形体より圧縮率の小さい支持層に積層されている研磨用積層体を用いて比較的柔らかい銅膜付きウエハを研磨したところ、従来の研磨パッドを用いた場合に比べて、研磨速度が速く、かつ均一性良好な研磨が実現できた。さらにスクラッチが低減した。
【図面の簡単な説明】
【図１】化学的機械的研磨法（ＣＭＰ）の標準的なプロセスの一例である。
【図２】本発明の、研磨用積層体を定盤に貼り付けた状態の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の、研磨用積層体を定盤に貼り付けた他の状態の一例を示す断面図である。
【図４】本発明の、研磨用積層体を定盤に貼り付けた他の状態の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の、研磨用積層体を定盤に貼り付けた他の状態の一例を示す断面図である。
【図６】実施例で用いた研磨用成形体製造設備の概略図である。
【図７】実施例で用いた積層設備の概略図である。
【符号の説明】
１  半導体ウエハ
２  定盤
３  ドレッサー
４  研磨スラリー
５  試料ホルダー
６  研磨用成形体（研磨層）
７  回転軸
８  ウエハ固定用治具
９  バッキング材
１０  スラリー供給用配管
１１  支持層
１２  研磨パッド
３０、５０、６０、７０  研磨用成形体（研磨層）
３１、５１、６１  支持層
７１  両面テープ基材
３２、５２、６２、７２  研磨面
３３、５３、６３、７３  溝
３５、５４、５６、７４、７５  接着層
３４、５５、６２、７６  定盤
７７  両面テープ（支持層）
１０１  第一押出機
１０２  原料ホッパ
１０３  圧力調整弁
１０４  発泡剤の注入用部品
１０５  ガスブースターポンプ
１０６  ボンベ
１０７  中空単管
１０８  第二押出機
１０９  金型
１１０  水槽
１１１  ピンチロール
１１２  吸水ロール
１１３  研磨用成形体
２０１  単軸押出機
２０２  金型
２０３  ローラーコンベア−
２０４  ピンチロール
２０５  支持板
２０６  研磨用積層体
２０７  支持層
【図１】
2005001083.tif 000007
【図２】
2005001083.tif 000008
【図３】
2005001083.tif 000009
【図４】
2005001083.tif 000010
【図５】
2005001083.tif 000011
【図６】
2005001083.tif 000012
【図７】
2005001083.tif 000013