(57)【要約】【課題】  平坦化特性に優れ、スクラッチの発生を抑制でき、研磨速度が大きい研磨パッドを簡便かつ生産性よく製造する方法を提供することを目的とする。【解決手段】  多孔質錫シートに多数の貫通孔Ａを形成する工程、多孔質錫シートの空隙内に樹脂原料を含浸させ、かつ貫通孔Ａ内に樹脂原料を充填する工程、前記樹脂原料を反応硬化させて、空隙内に樹脂領域Ｘ及び貫通孔Ａ内に樹脂領域Ｙを有する複合シートを作製する工程、及び前記樹脂領域Ｙの内部に複合シートを貫く貫通孔Ｂを形成する工程を含む研磨パッドの製造方法。【選択図】  図４
2009241206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質錫シートに多数の貫通孔Ａを形成する工程、多孔質錫シートの空隙内に樹脂原料を含浸させ、かつ貫通孔Ａ内に樹脂原料を充填する工程、前記樹脂原料を反応硬化させて、空隙内に樹脂領域Ｘ及び貫通孔Ａ内に樹脂領域Ｙを有する複合シートを作製する工程、及び前記樹脂領域Ｙの内部に複合シートを貫く貫通孔Ｂを形成する工程を含む研磨パッドの製造方法。
【請求項２】
多孔質錫シートに多数の貫通孔Ａを形成する工程、多孔質錫シートの空隙内に樹脂原料を含浸させ、貫通孔Ａ内に樹脂原料を充填し、かつ多孔質錫シートの片面上に樹脂原料を堆積させる工程、前記樹脂原料を反応硬化させて、空隙内に樹脂領域Ｘ、貫通孔Ａ内に樹脂領域Ｙ、及び多孔質錫シートの片面に樹脂層を有する複合シートを作製する工程、及び前記樹脂領域Ｙの内部に複合シートを貫く貫通孔Ｂを形成する工程を含む研磨パッドの製造方法。
【請求項３】
前記樹脂原料が、熱硬化性ポリウレタン樹脂原料である請求項１又は２記載の研磨パッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハ上に金属膜が形成された半導体デバイスを平坦化して金属配線パターンを形成する工程（エレクトロケミカルメカニカルポリッシング：ＥＣＭＰ）において使用される研磨パッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高度の表面平坦性を要求される材料の代表的なものとしては、半導体集積回路（ＩＣ、ＬＳＩ）を製造するシリコンウエハと呼ばれる単結晶シリコンの円盤があげられる。シリコンウエハは、ＩＣ、ＬＳＩ等の製造工程において、回路形成に使用する各種薄膜の信頼できる半導体接合を形成するために、酸化物膜や金属膜を積層・形成する各工程において、表面を高精度に平坦に仕上げることが要求される。このような研磨仕上げ工程においては、一般的に研磨パッドはプラテンと呼ばれる回転可能な支持円盤に固着され、半導体ウエハ等の加工物は研磨ヘッドに固着される。そして双方の運動により、プラテンと研磨ヘッドとの間に相対速度を発生させ、さらに砥粒を含む研磨スラリーを研磨パッド上に連続供給することにより、研磨操作が実行される。
【０００３】
配線用の金属膜としては、Ａｌ、Ｗ、Ｃｕなどがある。近年、このような金属膜を研磨する方法として、エレクトロケミカルメカニカルポリッシング（ＥＣＭＰ）が注目されている。ＥＣＭＰは、陽極であるウエハと、陰極であるプラテンとの間に電解液を介して直流電流を通電し、ウエハ表面の金属膜を電気化学的に溶解、除去する方法である。
【０００４】
ＥＣＭＰで使用される研磨パッドとしては、例えば以下のものが提案されている。
【０００５】
特許文献１には、熱可塑性又は熱硬化性材料でできおり、研磨面に溝が形成された研磨パッドであって、該溝の中に導電層が形成されているものが開示されている。
【０００６】
特許文献２には、絶縁層の表面に導電性表層を裏面に研磨パッドを積層した導電性研磨パッドが開示されている。導電性表層の材質としては、導電性繊維からなる不織布、織布などの導電性を有する非金属シート、又はこれらに熱硬化性樹脂やエラストマーを含浸させたものが挙げられている。
【０００７】
特許文献３には、ウレタン樹脂等の弾性材により形成されており、導電粒子を含有する研磨パッドが開示されている。前記導電粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等からなる金属膜で被覆された球状のシリコンが記載されている。
【０００８】
特許文献４には、導電性を有する樹脂、樹脂に導電性材料を分散したもの、又は導電性繊維を原料とする導電性研磨パッドが開示されている。導電性を有する樹脂としては、ポリピロール、ポリアセチレンが記載されている。また、樹脂に導電性材料を分散したものについて、樹脂としては、ポリウレタン、ナイロン、ポリエステル、天然ゴム、エラストマーなどが記載されており、導電性材料としては、カーボンブラック、金属粉末、金属酸化物粉末、カーボンナノチューブなどが記載されている。
【０００９】
特許文献５には、導電性基材の上に重なる厚さ１．５ｍｍ未満の多孔性ポリマー層を含むエレクトロケミカルメカニカルポリッシング用の研磨パッドが記載されている。
【００１０】
特許文献６には、ファブリック層と、前記ファブリック層上に配置される導電層とを備える研磨機器が記載されている。導電層は、金、錫、パラジウム、パラジウム錫合金等の軟質金属を備えることが記載されている。
【００１１】
特許文献７には、相互結合した単位格子の三次元ネットワークを含む研磨パッドが記載されている。そして、導電性ライニングを施した溝の導入、導電繊維、導電性ネットワーク、金属グリッド、もしくは金属線などの導体の組み込みにより、研磨パッドをｅＣＭＰ（「エレクトロケミカルメカニカルプラナリゼーション」）研磨パッドに変換できることが記載されている。また、三次元ネットワーク構造は、ｅＣＭＰアプリケーションへの応用への要求のために流体流動を促進し、一貫した表面構造を維持することができること、そして、流体流動の増大によりｅＣＭＰ工程からの使用済み電解液の除去が改善され、ｅＣＭＰ工程の均一性を向上できることが記載されている。
【００１２】
特許文献８には、鱗片状黒鉛材料と合成樹脂を含有する接触導電体を研磨層に設けた研磨パッドが記載されている。
【００１３】
ここで、Ｃｕは低抵抗化が図れること、高いエレクトロマイグレーション耐性があることなどの利点があり、次世代配線材料として期待されている。Ｃｕ配線パターンは通常ダマシン法により形成されているが、Ｃｕ膜を研磨する際に配線パターンやの密度や寸法によって配線部のオーバー加工が生じる箇所が発生する（いわゆる「シニング」）という問題を有していた。また、配線部のオーバー加工でも主として研磨パッドの弾性とスラリーの化学的効果に起因して、配線部の中央部が速く加工が進行し凹みが生じる（いわゆる「ディッシング」）という問題も有していた。
【００１４】
前記シニングやディッシングは、研磨層を高弾性化することによりある程度は改善できる。また、無発泡系の硬い研磨パッドを用いることも有効である。しかし、このような硬いパッドを用いた場合、Ｃｕ膜は絶縁膜に比べて柔らかいため、Ｃｕ膜面にスクラッチ（傷）が発生しやすい。
【００１５】
また、金属膜を研磨するための研磨パッドの研磨特性としては、平坦化特性に優れ、電気抵抗が小さく、研磨速度が大きいことが要求される。
【００１６】
しかしながら、従来の研磨パッドは、上記問題や要求を解決できていない。
【００１７】
【特許文献１】特開２００５−１０１５８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１３９４８０号公報
【特許文献３】特開２００２−９３７５８号公報
【特許文献４】特開２００４−１１１９４０号公報
【特許文献５】特開２００５−３３５０６２号公報
【特許文献６】特表２００６−５２７４８３号公報
【特許文献７】特開２００７−２６０８９３号公報
【特許文献８】国際公開第０７／０７２９４３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、平坦化特性に優れ、スクラッチの発生を抑制でき、研磨速度が大きい研磨パッドを簡便かつ生産性よく製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す研磨パッドの製造方法により上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２０】
本発明の研磨パッドの製造方法は、多孔質錫シートに多数の貫通孔Ａを形成する工程、多孔質錫シートの空隙内に樹脂原料を含浸させ、かつ貫通孔Ａ内に樹脂原料を充填する工程、前記樹脂原料を反応硬化させて、空隙内に樹脂領域Ｘ及び貫通孔Ａ内に樹脂領域Ｙを有する複合シートを作製する工程、及び前記樹脂領域Ｙの内部に複合シートを貫く貫通孔Ｂを形成する工程を含む。
【００２１】
また、本発明の他の研磨パッドの製造方法は、多孔質錫シートに多数の貫通孔Ａを形成する工程、多孔質錫シートの空隙内に樹脂原料を含浸させ、貫通孔Ａ内に樹脂原料を充填し、かつ多孔質錫シートの片面上に樹脂原料を堆積させる工程、前記樹脂原料を反応硬化させて、空隙内に樹脂領域Ｘ、貫通孔Ａ内に樹脂領域Ｙ、及び多孔質錫シートの片面に樹脂層を有する複合シートを作製する工程、及び前記樹脂領域Ｙの内部に複合シートを貫く貫通孔Ｂを形成する工程を含む。
【００２２】
本発明の方法で製造される研磨パッドは、多孔質錫シートと、電解液を保持する多数の貫通孔Ｂとにより導電ネットワークが緻密に形成されており、該構造により研磨パッドの表面電気抵抗を小さくすることができる。それにより通電量が大きくなり、ウエハ表面の金属膜を電気化学的に溶解、除去しやすくなるため研磨速度が大きくなる。
【００２３】
また、ウエハ表面の金属膜は、酸性条件下でその表面が酸化され不動態化する。不動態化した酸化被膜は電気化学反応が起こりにくくなるため、電気化学的な溶解、除去だけでは十分な研磨速度は得られない。本発明の研磨パッドは、多孔質錫シートの空隙内に樹脂領域Ｘを有しており、該樹脂領域Ｘによって酸化被膜を機械的に研磨することができるため研磨速度がより大きくなる。
【００２４】
前記樹脂層は、複合シートに強度及び柔軟性を付与する。また、前記樹脂層は、絶縁層としての役割も兼ねる。
【００２５】
また、本発明の研磨パッドの製造方法は、樹脂領域Ｙの内部に複合シートを貫く貫通孔Ｂを形成することを特徴としており、それにより貫通孔Ｂと複合シートとの間に樹脂領域Ｚを形成することができる。該樹脂領域Ｚは、貫通孔Ａを多孔質錫シートに形成する際に生じる金属粉が、研磨中に貫通孔Ｂ内の電解液に混入しないように、貫通孔Ｂの周囲を保護するための部材である。金属粉が貫通孔Ｂ内の電解液に混入すると、該金属粉によりウエハ表面の金属膜にスクラッチが発生しやすくなるが、樹脂領域Ｚを設けておくことにより金属粉の混入を効果的に防止することができる。また、樹脂領域Ｚによって、ウエハ表面の金属膜や不動態化した酸化被膜を機械的に研磨することができるため研磨速度がより大きくなる。
【００２６】
また、多孔質錫シート及び樹脂領域Ｘ、Ｚは、配線用の金属膜の材料であるＣｕなどより柔らかいため、スクラッチの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の研磨パッド２ａの製造方法について、図１及び２を参照しつつ説明する。
【００２８】
多孔質錫シート１１は、原料成分として錫又は錫合金を含む。錫合金としては、例えば、錫−銅合金、錫−銀合金、錫−ニッケル合金、錫−アルミ合金、錫−ビスマス合金、錫−鉛合金、及び錫−亜鉛合金などが挙げられる。合金中の錫は８０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは９０重量％以上、特に好ましくは９５重量％以上である。
【００２９】
多孔質錫シート１１の厚さは特に制限されないが、１００〜５０００μｍであることが好ましく、より好ましくは５００〜２０００μｍである。厚さが１００μｍ未満の場合には、パッド寿命が短くなるため好ましくなく、厚さが５０００μｍを超える場合には、研磨パッドの柔軟性が低下するため好ましくない。
【００３０】
多孔質錫シート１１は、電気的に接続している三次元ネットワーク構造を有する。多孔質錫シートの空隙１２の含有率は特に制限されないが、１０〜３０体積％であることが好ましい。空隙率が１０体積％未満の場合には、機械的研磨に関与する樹脂領域Ｘ（１４）の面積が少なくなるため研磨速度を向上させることが困難になる。一方、空隙率が３０体積％を超える場合には、電気化学的研磨に関与する錫部分が少なくなり、通電量が小さくなるため研磨速度を向上させることが困難になる。また、ウエハ全体に均一に電流が流れにくくなるため面内均一性が低下する傾向にある。また、錫部分と樹脂領域Ｘ（１４）との界面が多くなるためスクラッチが発生しやすくなる。
【００３１】
多孔質錫シート１１としては、例えば、ERG Materials and Aerospace Corporation製のDuocellが挙げられる。
【００３２】
一枚の多孔質錫シートの大きさが目的とする研磨パッドの大きさより小さい場合には、適宜な方法で複数の多孔質錫シートを貼り合わせて使用してもよい。
【００３３】
工程（ａ）は、多孔質錫シート１１に多数の貫通孔Ａ（１３）を形成する工程である。多孔質錫シート１１に貫通孔Ａ（１３）を形成する方法としては、例えば、トムソン型又は雄雌金型を用いてプレス機で打ち抜く方法、ウォーターカッター又はレーザーを用いる加工方法などが挙げられるがこれらに限定されない。孔加工過程で生じる金属粉、貫通孔Ａ（１３）の周りの「ばり」は、スクラッチの発生原因になるため除去しておくことが好ましい。「ばり」を除去する方法としては、多孔質錫シートをプレスする方法、多孔質錫シートをローラーに通す方法、及び多孔質錫シートをバフィングする方法などが挙げられる。また、多孔質錫シートの「ばり」のある面を研磨層裏面にしてもよい。
【００３４】
貫通孔Ａ（１３）の表面形状は特に制限されず、例えば、円形、楕円形、四角形、及び多角形などが挙げられる。スクラッチ抑制の観点から円形又は楕円形であることが好ましい。円形の場合、貫通孔Ａ（１３）の直径は１〜５０ｍｍ程度であり、好ましくは３〜２０ｍｍである。
【００３５】
貫通孔Ａ（１３）の断面形状は特に制限されず、例えば、正方形、長方形、及び台形などが挙げられる。
【００３６】
貫通孔Ａ（１３）の形成パターンとしては、例えば、同心円状、放射状、螺旋状、及び碁盤目状などが挙げられる。均一な機械的研磨を行うために、貫通孔Ａ（１３）は、多孔質錫シート１１の表面に均一に分散して形成することが好ましい。
【００３７】
工程（ｂ）は、多孔質錫シート１１の空隙１２内に樹脂原料を含浸させ、かつ貫通孔Ａ（１３）内に樹脂原料を充填し、その後、前記樹脂原料を反応硬化させて、空隙１２内に樹脂領域Ｘ（１４）及び貫通孔Ａ（１３）内に樹脂領域Ｙ（１５）を形成して複合シート１６ａを作製する工程である。または、多孔質錫シート１１の空隙１２内に溶融した樹脂を含浸させ、かつ貫通孔Ａ（１３）内に溶融した樹脂を充填し、その後、前記樹脂を硬化させて、空隙１２内に樹脂領域Ｘ（１４）及び貫通孔Ａ（１３）内に樹脂領域Ｙ（１５）を形成して複合シート１６ａを作製してもよい。詳しくは、以下の方法により複合シート１６ａを作製することができる。
【００３８】
樹脂領域Ｘ（１４）及び樹脂領域Ｙ（１５）の形成材料は、空隙１２内に樹脂原料又は溶融した樹脂を含浸でき、貫通孔Ａ（１３）内に樹脂原料又は溶融した樹脂を充填できれば特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、及び熱可塑性エラストマーなどを用いることができる。柔軟性、強度及び耐摩耗性の観点から、熱硬化性ポリウレタン樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、又はポリウレタン系熱可塑性エラストマーを用いることが好ましい。
【００３９】
（Ａ）樹脂領域Ｘ（１４）及び樹脂領域Ｙ（１５）を熱硬化性ポリウレタン樹脂で形成する場合
【００４０】
型内に貫通孔Ａ（１３）を形成した多孔質錫シート１１を設置し、多孔質錫シート１１上に熱硬化性ポリウレタン樹脂原料を流し込み、空隙１２内に該樹脂原料を含浸させ、また貫通孔Ａ（１３）内に該樹脂原料を充填する。その後、該樹脂原料を加熱して反応硬化させて空隙１２内に樹脂領域Ｘ（１４）及び貫通孔Ａ（１３）内に樹脂領域Ｙ（１５）を形成する。
【００４１】
型はオープンモールドでもよく、クローズモールドでもよいが、その後のバフ掛け工程を省いたり簡易にするためにクローズモールドを用いることが好ましい。また、研磨表面１７側へのポリウレタン樹脂原料の浸入を防止するために、型内に多孔質錫シート１１を設置する前に研磨表面１７上に剥離性粘着シート又は剥離性両面テープを積層しておくことが好ましい。剥離性両面テープは、多孔質錫シート１１を型内に固定できるため特に好ましく用いられる。ポリウレタン樹脂原料を流し込む際には、吐出口を固定して流し込んでもよく、トラバースしながら流し込んでもよい。
【００４２】
樹脂領域Ｘ（１４）及び樹脂領域Ｙ（１５）は、発泡体にしてもよく無発泡体にしてもよい。発泡体の場合には、平均気泡径は２００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１００μｍ以下である。
【００４３】
熱硬化性ポリウレタン樹脂で形成された樹脂領域Ｙ（１５）のＤ硬度は、８０度以下であることが好ましい。
【００４４】
樹脂領域Ｘ（１４）及び樹脂領域Ｙ（１５）を形成した後に、厚み精度を高めるため又は研磨表面１７上に形成された不要なポリウレタン樹脂を除去するためにバフ掛け等の表面処理を行ってもよい。
【００４５】
また、前記モールド成型法の代わりに、貫通孔Ａ（１３）を形成した多孔質錫シート１１をコンベア上に送り出しつつ、該多孔質錫シート１１上に熱硬化性ポリウレタン樹脂原料を吐出（塗布）し、空隙１２内に該樹脂原料を含浸させ、また貫通孔Ａ（１３）内に該樹脂原料を充填する。その後、該樹脂原料を加熱して反応硬化させて空隙１２内に樹脂領域Ｘ（１４）及び貫通孔Ａ（１３）内に樹脂領域Ｙ（１５）を形成する連続生産法、又は反応射出成型法（ＲＩＭ）を採用してもよい。また、前記モールド成型法で記載した任意の工程は、連続生産法及び反応射出成型法でも必要により採用してもよい。
【００４６】
（Ｂ）樹脂領域Ｘ（１４）及び樹脂領域Ｙ（１５）を熱可塑性ポリウレタン樹脂又はポリウレタン系熱可塑性エラストマーで形成する場合
【００４７】
型内に貫通孔Ａ（１３）を形成した多孔質錫シート１１を設置し、該多孔質錫シート１１上に溶融した熱可塑性ポリウレタン樹脂又はポリウレタン系熱可塑性エラストマーを流し込み、空隙１２内に該樹脂等を含浸させ、また貫通孔Ａ（１３）内に該樹脂等を充填する。その後、該樹脂等を硬化させて空隙１２内に樹脂領域Ｘ（１４）及び貫通孔Ａ（１３）内に樹脂領域Ｙ（１５）を形成する。モールド成型法の代わりに、連続生産法、射出成型法を採用してもよい。
【００４８】
樹脂領域Ｙ（１５）を熱可塑性ポリウレタン樹脂又はポリウレタン系熱可塑性エラストマーで形成する場合、これらのＤ硬度は８０度以下であることが好ましい。
【００４９】
工程（ｃ）は、任意工程であり、複合シート１６ａの片面に接着剤層（両面テープ）５を設ける工程である。接着剤層５は研磨層を陰極層に貼り合わせるために設けられる。接着剤層５は、複合シート１６ａに貫通孔Ｂを形成した後に設けてもよいが、製造工程上、貫通孔Ｂを形成する前に設けておくことが好ましい。接着剤層は、絶縁性が求められるため、ＰＥＴを基材とする両面テープを用いることが好ましい。
【００５０】
工程（ｄ）は、樹脂領域Ｙ（１５）の内部に複合シート１６ａを貫く貫通孔Ｂ（１８）を形成し、研磨層２ａを作製する工程である。樹脂領域Ｙ（１５）の内部に貫通孔Ｂ（１８）を形成することにより、貫通孔Ｂ（１８）と複合シート１６ａとの間に樹脂領域Ｚ（１９）が形成される（図２参照）。
【００５１】
樹脂領域Ｙ（１５）の内部に貫通孔Ｂ（１８）を形成する方法としては、例えば、トムソン型又は雄雌金型を用いてプレス機で打ち抜く方法、ウォーターカッター又はレーザーを用いる加工方法などが挙げられる。研磨層２と陰極層とを接着剤層５を用いて積層して研磨パッドを作製する場合には、陽極である研磨層２ａと、陰極層との間に電解液を介して直流電流を通電させるために、複合シート１６ａだけでなく接着剤層５にも貫通孔Ｂ（１８）を設ける必要がある。
【００５２】
貫通孔Ｂ（１８）の表面形状は特に制限されず、例えば、円形、楕円形、四角形、及び多角形などが挙げられるが、円形であることが好ましい。円形の場合、直径は０．５〜４９ｍｍ程度である。
【００５３】
貫通孔Ｂ（１８）の断面形状は特に制限されず、例えば、正方形、長方形、及び台形などが挙げられる。
【００５４】
貫通孔Ｂ（１８）の合計表面積は、研磨層の表面積に対して５〜８０％であることが好ましく、より好ましくは１０〜６０％である。貫通孔Ｂ（１８）の合計表面積が５％未満の場合には電解液が十分に供給されないため研磨速度が低下し、８０％を超える場合には研磨層の機械的強度が低下する傾向にある。
【００５５】
樹脂領域Ｚ（１９）の合計表面積は、研磨層の表面積に対して１〜５０％であることが好ましい。樹脂領域Ｚ（１９）の合計表面積が１％未満の場合には機械的な研磨が不十分となり、５０％を超える場合には研磨層の導電部の面積が小さくなってウエハ表面の金属膜を電気化学的に除去しにくくなるため研磨速度が低下する傾向にある。
【００５６】
以下、本発明の研磨パッド２ｂの製造方法について、図３を参照しつつ説明する。なお、前記研磨層２ａの製造方法と重複する内容については省略する。
【００５７】
工程（ｂ）は、多孔質錫シート１１の空隙１２内に樹脂原料を含浸させ、貫通孔Ａ（１３）内に樹脂原料を充填し、かつ多孔質錫シート１１の片面上に樹脂原料を堆積させ、その後、前記樹脂原料を反応硬化させて、空隙１２内に樹脂領域Ｘ（１４）、貫通孔Ａ（１３）内に樹脂領域Ｙ（１５）、及び多孔質錫シート１１の片面に樹脂層２０を有する複合シート１６ｂを作製する工程である。または、多孔質錫シート１１の空隙１２内に溶融した樹脂を含浸させ、貫通孔Ａ（１３）内に溶融した樹脂を充填し、かつ多孔質錫シート１１の片面上に溶融した樹脂を堆積させ、その後、前記樹脂を硬化させて、空隙１２内に樹脂領域Ｘ（１４）、貫通孔Ａ（１３）内に樹脂領域Ｙ（１５）、及び多孔質錫シート１１の片面に樹脂層２０を形成して複合シート１６ｂを作製してもよい。詳しくは、前記研磨層２ａの製造方法と同様の方法により複合シート１６ｂを作製することができる。
【００５８】
樹脂層２０の厚さは特に制限されないが、複合シート１６ｂの強度、絶縁性及び柔軟性の観点から０．０５〜１ｍｍであることが好ましい。
【００５９】
工程（ｃ）は、樹脂領域Ｙ（１５）の内部に複合シート１６ｂを貫く貫通孔Ｂ（１８）を形成し、研磨層２ｂを作製する工程である。樹脂領域Ｙ（１５）の内部に貫通孔Ｂ（１８）を形成することにより、貫通孔Ｂ（１８）と複合シート１６ｂとの間に樹脂領域Ｚ（１９）が形成される。
【００６０】
研磨層２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、研磨層が大きなうねりを持ったものとなり、金属膜に対する接触状態が異なる部分ができ、研磨特性に悪影響を与える。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、生産効率が低下する。
【００６１】
研磨層２の厚みバラツキを抑える方法としては、複合シート１６の表面をバフ掛けする方法が挙げられる。バフ掛けする際には、粒度などが異なる研磨材で段階的に行うことが好ましい。
【００６２】
研磨層２の表面電気抵抗は、５．０×１０−２Ω以下であることが好ましい。表面電気抵抗が高いと電解研磨の際に発熱が起こるため好ましくない。
【００６３】
研磨層２は、数ｍ程度の長尺状であってもよく、７〜９０ｃｍ程度の円形状であってもよい。また、研磨層２の厚さは、０．３〜８ｍｍ程度である。
【００６４】
図４に記載のように、本発明の研磨パッド１は、前記研磨層２と陰極層３とクッション層４を貼り合わせたものであってもよい。研磨層２には、通常陽極線が設けられる。陽極線は、研磨層２を形成した後又は形成する途中に別途設けてもよく、多孔質錫シート１１又は複合シート１６の一部をその形成材料として研磨層２と一体形成してもよい。
【００６５】
陰極層３としては、例えば、銅メッシュ、銅箔、ニッケル箔、樹脂フィルム（ＰＥＴフィルム等）に銅箔又はニッケル箔をラミネートした複合シート、ナイロン又はＰＥＴ等からなる織布（布巾）に銅又はニッケルをコーティング（メッキ）した複合材などが挙げられる。
【００６６】
クッション層４は、研磨層の特性を補うものである。クッション層は、ＥＣＭＰ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なものである。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。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ことが好ましい。
【００６７】
クッション層４としては、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。
【００６８】
研磨層２、陰極層３、及びクッション層４を貼り合わせる手段としては、例えば、接着剤層（両面テープ）５で挟んでプレスする方法、ホットメルト系接着剤を用いる方法などが挙げられる。また、樹脂層２０が熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーで形成されている場合には、熱溶着により研磨層２ｂと陰極層３とを貼り合わせてもよい。
【００６９】
本発明の研磨パッド１は、プラテンと接着する面に接着剤層（両面テープ）５が設けられていてもよい。また、研磨パッド１を磁性プラテンの磁力でプラテンに固着する場合には、プラテンと接触する面に磁性層（例えば、磁性ＳＵＳ層）を設けてもよい。
【００７０】
図５は、ＥＣＭＰで使用する研磨装置の一例を示す概略構成図である。ＥＣＭＰにおいては、一般的に研磨パッド１はプラテンと呼ばれる回転可能な研磨定盤６に固着され、半導体ウエハ等の被研磨材７は支持台（ポリシングヘッド）８に固着される。そして、双方の運動により研磨定盤６と支持台８との間に相対速度を発生させ、さらに、電圧印加部９から研磨層２と陰極層３との間に電圧を印加しつつ、電解液１０を研磨パッド１上に連続供給することにより研磨操作が実行される。
【００７１】
これにより半導体ウエハ表面の金属膜の突出部分が電気化学的に溶解、除去されて平坦状に研磨される。その後、ダイシング、ボンディング、パッケージング等することにより半導体デバイスが製造される。半導体デバイスは、演算処理装置やメモリー等に用いられる。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００７３】
［測定、評価方法］
（研磨特性の評価）
研磨装置としてApplied Reflexion LK ECMP（Applied Materials社製）を用い、作製した研磨パッドを用いて研磨特性の評価を行った。  
平坦化特性の評価は、８インチシリコンウエハにＣｕ膜を０．５μｍ堆積させた後、Ｌ／Ｓ（ライン・アンド・スペース）＝２５μｍ／５μｍ及び、Ｌ／Ｓ＝５μｍ／２５μｍのパターンニングを行い、さらにＣｕ膜を１μｍ堆積させて、初期段差０．５μｍのパターン付きＣｕウエハを製作した。このＣｕウエハを下記条件にて電解研磨を行って、グローバル段差が２０００Å以下になる時の、２５μｍスペースの底部分の削れ量を測定することで評価した。平坦化特性は削れ量の値が小さいほど優れており、削れ量が５００Å以下の場合を平坦化特性○、５００Åを超える場合を平坦化特性×とした。Ｃｕ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、電解液（ＡＭＡＴ社製、ＥＰ３．１）を研磨中に流量２００ｍｌ／ｍｉｎ添加し、研磨荷重０．５〜１ｐｓｉ、研磨定盤回転数２１ｒｐｍ、ウエハ回転数２０ｒｐｍとした。
【００７４】
実施例１
孔加工機を用いて、多孔質錫シート（縦８００ｍｍ、横８００ｍｍ、厚み０．２５ｍｍ）に縦横１２ｍｍ間隔で貫通孔Ａ（直径８ｍｍ）を形成した。孔加工した多孔質錫シートの他面に剥離性粘着シートを貼り合わせて積層体を作製した。その後、該積層体をオープンモールド（厚み２ｍｍ、縦８１０ｍｍ、横８１０ｍｍ）内に、多孔質錫シート側を上にして設置した。
【００７５】
イソシアネート末端プレポリマーであるアジプレンＬ−１００（ユニロイヤル社製）１００重量部、及び鎖延長剤である４，４’−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）１１．９重量部を混合し、撹拌及び脱泡して熱硬化性ポリウレタン樹脂原料を調製した。熱硬化性ポリウレタン樹脂原料を前記オープンモールド内に流し込み、真空含浸処理を行い、空隙内に該樹脂原料を含浸し、貫通孔Ａ内に該樹脂原料を充填した。その後、１００℃で１２時間加熱し、該樹脂原料を反応硬化させて、空隙内にポリウレタン樹脂領域Ｘ及び貫通孔Ａ内にポリウレタン樹脂領域Ｙ（Ｄ硬度：４０）を有する複合シートを作製した。その後、複合シートから剥離性粘着シートを剥離した。
【００７６】
作製した複合シートの表面をバフ掛けし、片面に両面テープを貼り付けた。そして、孔加工機を用いて、ポリウレタン樹脂領域Ｙ内に複合シート及び両面テープを貫く貫通孔Ｂ（直径：６ｍｍ）を形成し、それにより貫通孔Ｂと複合シートとの間にポリウレタン樹脂領域Ｚを形成した。その後、複合シート及び両面テープを直径約６１ｃｍ（２４インチ）の大きさで打ち抜いて、両面テープ付き研磨層を作製した。研磨層の厚さは、約２ｍｍ、表面電気抵抗は３．５×１０−２Ωであった。なお、電気抵抗は、ＤＩＧＩＴＡＬ  ＭＵＬＴＩＭＥＴＥＲ（ＹＯＫＯＧＡＷＡ製、７５５２）で測定した。また、ポリウレタン樹脂領域Ｚの合計表面積は、研磨層の表面積に対して約１５％であり、貫通孔Ｂの合計表面積は、研磨層の表面積に対して約２０％であった。
【００７７】
その後、両面テープ付き研磨層に陰極層であるＣｕメッシュ（メッシュ製、厚さ：０．１４ｍｍ）をラミ機を用いて貼り合わせた。そして、ラミ機を使用して、両面テープをＣｕメッシュに貼り合わせた。そして、クッション層（Ｒｏｇｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製、ＰＯＲＯＮ、厚さ：４ｍｍ）をラミ機を使用して前記両面テープに貼り合わせた。さらに、ラミ機を使用して、両面テープを該クッション層に貼り合わせて研磨パッドを作製した。該研磨パッドの平坦化特性は○であった。
【００７８】
比較例１
容器にＤＭＦ１９０００ｇ、ＫＢ（ＬＩＯＮ製、ケッチェンブラック）１０００ｇ、２ｍｍφボール３５０００ｇを仕込み、４００ｒｐｍで２０分間ボールミルにて混合した。得られた１次混合液に、熱可塑性ポリウレタン樹脂を２０重量％含有するＤＭＦ溶液１１６６０ｇを加え、さらに４００ｒｐｍで２０分間ボールミルにて混合した。得られた２次混合液をステンレスバットに移し変え、１００℃の真空乾燥機中でＤＭＦを除去した。得られたシートを１分間熱プレス（温度：１９０℃、圧力：１０ＭＰａ）して研磨層（厚さ：１．９５ｍｍ、電気抵抗：１．５０×１０２Ω）を得た。ラミ機を使用して、両面に接着剤層を有するマイラーフィルム（積水化学工業製、７５μｍ）を該研磨層に貼り合わせて積層シートを得た。そして、孔加工機を用いて貫通孔（直径：５ｍｍ）を研磨表面の約１５％形成した。その後、積層シートを直径約６１ｃｍ（２４インチ）の大きさで打ち抜いた。
【００７９】
その後、前記積層シートのマイラーフィルム側に陰極層であるＣｕメッシュ（メッシュ製、厚さ：０．１４ｍｍ）をラミ機を用いて貼り合わせた。そして、ラミ機を使用して、両面に接着剤層を有するマイラーフィルム（積水化学工業製、７５μｍ）をＣｕメッシュに貼り合わせた。そして、クッション層（Ｒｏｇｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製、ＰＯＲＯＮ、厚さ：４ｍｍ）をラミ機を使用して前記マイラーフィルムに貼り合わせた。さらに、ラミ機を使用して、両面に接着剤層を有するマイラーフィルム（積水化学工業製、７５μｍ）を該クッション層に貼り合わせて研磨パッドを作製した。該研磨パッドの平坦化特性は×であった。
【００８０】
上記結果より、本発明の研磨パッドは、平坦化特性に優れることがわかる。また、本発明の研磨パッドは、１）表面電気抵抗が極めて小さく、ウエハ表面の金属膜を電気化学的に溶解、除去しやすいため、また機械的研磨を併用できるため研磨速度が非常に大きい、２）スクラッチの発生を効果的に抑制できるという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の研磨層の製造方法の一例を示す概略工程図
【図２】本発明の研磨層の一例を示す概略表面図
【図３】本発明の研磨層の製造方法の一例を示す概略工程図
【図４】本発明の研磨パッドの一例を示す概略断面図
【図５】ＥＣＭＰで使用する研磨装置の一例を示す概略構成図
【符号の説明】
【００８２】
１：研磨パッド
２（２ａ、２ｂ）：研磨層
３：陰極層（銅メッシュ）
４：クッション層
５：接着剤層（両面テープ）
６：研磨定盤
７：被研磨材（半導体ウエハ）
８：支持台（ポリシングヘッド）
９：電圧印加部
１０：電解液
１１：多孔質錫シート
１２：空隙
１３：貫通孔Ａ
１４：樹脂領域Ｘ
１５：樹脂領域Ｙ
１６（１６ａ、１６ｂ）：複合シート
１７：研磨表面
１８：貫通孔Ｂ
１９：樹脂領域Ｚ
２０：樹脂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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