(57)【要約】【課題】    本発明は、研磨速度に優れ、かつ被研磨面における研磨量の面内均一性に優れ、スクラッチの少なく、摺動抵抗の小さい化学機械研磨パッドおよび該研磨パッドを用いた化学機械研磨方法を提供する。【解決手段】  本発明によれば、（Ａ）ポリエチレンを５〜９５質量部、（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体を９５〜５質量部、（Ｃ）水溶性物質を前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分の合計体積１００体積部に対して５〜８０体積部、を含む研磨層を有する化学機械研磨パッドによって達成されることを見出した。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）ポリエチレンを５〜９５質量部、
（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体を９５〜５質量部、
（Ｃ）水溶性物質を前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分の合計体積１００体積部に対して５〜８０体積部、
を含む研磨層を有する化学機械研磨パッド。
（ただし、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分の合計質量を１００質量部とする。）
【請求項２】
前記（Ａ）ポリエチレンが、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンからなる群から選択される少なくとも一種である、請求項１に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項３】
前記（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体が、ランダム共重合体、ブロック共重合体からなる群から選択される少なくとも一種である、請求項１に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項４】
デュローＤ硬度が４０〜８０である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッドを用いた化学機械研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学機械研磨パッドおよび化学機械研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体装置等の製造において、優れた平坦性を有する表面を形成することができる研磨方法として、化学機械研磨方法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、一般に「ＣＭＰ」と略称される。）が広く用いられている。この化学機械研磨方法においては、化学機械研磨パッドの材質により研磨結果が大きく変化することが知られており、様々な組成の化学機械研磨パッドが提案されている。
【０００３】
たとえば特許文献１にはカルボキシル基のような親水性官能基を有するモノマーの重合体を、研磨パッドを構成する成分として組み込んで研磨パッド表面の親水性を向上させることにより、研磨速度の向上を行う技術が開示されている。
また、特許文献２には、架橋ジエンエラストマーと酸無水物構造を有する重合体をブレンドした材料を用いて研磨パッドを製造することにより、研磨速度を向上させるとともに、被研磨面の平坦性を向上する技術が開示されている。
【０００４】
一方、化学機械研磨において、被研磨ウエハーを研磨パッドへ押し付けた場合、その押し付け圧に応じてパッドが変形する。この際、研磨パッドの摺動抵抗が大きいとパッドが大幅にたわみ、被研磨ウエハーの表面を均一に研磨することができず、ウェーハエッジ部などに異常研磨領域が発生してしまう問題があった。さらに、摺動抵抗が大きいと研磨パッド表面の磨耗が早くなり、研磨パッドの寿命も短くなってしまう問題もある。
この問題に対し、たとえば特許文献１には被加工物を保持するポリッシングヘッドなど、研磨装置の観点から改良を試みる検討は行われているが、未だ不十分であり、化学機械研磨用パットの材質の改善によるさらなる摺動抵抗の低減が要求されていた。
【特許文献１】特開２００２−１３４４４５
【特許文献２】特開２００４−３４３０９９
【特許文献３】特開２００２−１０３２１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、研磨速度に優れ、かつ被研磨面における研磨量の面内均一性に優れ、スクラッチの少なく、摺動抵抗の小さい化学機械研磨パッドおよび該研磨パッドを用いた化学機械研磨方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、本発明の前記課題は、第一に、（Ａ）ポリエチレンを５〜９５質量部、（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体を９５〜５質量部、（Ｃ）水溶性物質を前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分の合計体積１００体積部に対して５〜８０体積部、を含む研磨層を有する化学機械研磨パッドによって達成される。（ただし、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分の合計質量を１００質量部とする。）
本発明の前記課題は、第二に、上記の化学機械研磨パッドを用いて被研磨物を化学機械研磨する、化学機械研磨方法によって達成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、研磨速度に優れ、研磨量の面内均一性に優れ且つスクラッチの少ない被研磨面を与える化学機械研磨パッドおよび化学機械研磨方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の化学機械研磨パッドは、（Ａ）ポリエチレン、（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体および（Ｃ）水溶性物質を含有する組成物から形成された研磨層を有する。
以下、本発明の化学機械研磨パッドの研磨層を形成するための組成物（以下、「研磨層形成用組成物」ともいう。）の各成分について説明する。
【０００９】
本発明の化学機械研磨パッドは、（Ａ）ポリエチレン、（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体および（Ｃ）水溶性物質を含有する組成物から形成された研磨層を有する。
研磨層に含まれる（Ａ）ポリエチレンと（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体は、前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分の合計質量を１００質量部とした場合、（Ａ）ポリエチレンを５〜９５質量部、（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体を９５〜５質量部含むことが好ましい。また、（Ａ）ポリエチレンを１０〜７０質量部、（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体を９０〜３０質量部含むことがより好ましい。
以下、本発明の化学機械研磨パッドの研磨層を形成するための組成物（以下、「研磨層形成用組成物」ともいう。）の各成分について説明する。
【００１０】
＜（Ａ）ポリエチレン＞
本発明に用いられる（Ａ）ポリエチレンは、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。
なお、低密度ポリエチレンとは、たとえば市販されている製品としては日本ポリエチレン（株）製のノバテックＬＤ  ＬＥ５２０Ｈ、ＬＪ８０２、ＬＪ８０３などが挙げられる。高密度ポリエチレンとは、たとえば市販されている製品としては日本ポリエチレン（株）製のノバテックＨＤ  ＨＪ３６２Ｎ、ＨＪ５８０、ＨＪ５９０Ｎなどが挙げられる。直鎖状低密度ポリエチレンとは、繰り返し単位のエチレンと若干量のα‐オレフィンを共重合させた、熱可塑性樹脂に属する合成樹脂であり、直鎖状ポリエチレンポリマーである。
なお、前記（Ａ）ポリエチレンは、酸無水物基、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、アミノ基等を有する化合物によって変性されたものであってもよい。
【００１１】
＜（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体＞
本発明に用いられる（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体は、ランダム共重合体、ブロック共重合体からなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましい。
また、前記（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体としては、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン）ブロック共重合体、ＳＥＢＳ（スチレン−［エチレン−ブテン］−スチレン）ブロック共重合体等のスチレン系熱可塑性エラストマーおよびスチレン−ブタジエンランダム共重合体などを使用することが好ましい。
（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体は、市販されている製品を用いることができ、たとえばＪＳＲ（株）製のＴＲ２８２７（ＳＢＳブロック共重合体）、ＳＬ５６３（スチレン−ブタジエンランダム共重合体）、ＳＬ５５２、ＳＬ５７４などを用いることができる。
なお、前記（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体は、酸無水物基、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、アミノ基等を有する化合物によって変性されたものであってもよい。
【００１２】
＜（Ｃ）水溶性物質＞
本発明に使用される（Ｃ）水溶性物質は、化学機械研磨時に供給される化学機械研磨用水系分散体と接触することにより研磨パッドの研磨面から離脱して、化学機械研磨用水系分散体を保持することのできる空孔（ポア）を形成する機能を有する物質である。研磨面から脱離するに際しては、水に溶解する態様の他、水との接触により膨潤またはゾル化して脱離する態様も含む。
かかる（Ｃ）水溶性物質は、有機水溶性物質、無機水溶性物質のいずれであってもよい。
有機水溶性物質としては、例えば糖類（でんぷん、デキストリンおよびシクロデキストリンの如き多糖類、乳糖、マンニット等）、セルロース類（ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース等）、蛋白質、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキサイド、水溶性の感光性樹脂、スルホン化ポリイソプレン、スルホン化イソプレン共重合体等を挙げることができる。
無機水溶性物質としては、例えば酢酸カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、臭化カリウム、リン酸カリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウムおよび硝酸カルシウム等を挙げることができる。
（Ｃ）水溶性物質としては、上記のうちの１種類を用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００１３】
（Ｃ）水溶性物質は、得られる化学機械研磨パッドの研磨面の硬度を適正な値とすることができるという観点から、中実体であることが好ましい。
また、（Ｃ）水溶性物質は、粒子状であることが好ましい。その平均粒径は、好ましくは０．１〜５００μｍであり、より好ましくは０．５〜１００μｍである。（Ｃ）水溶性物質の平均粒径を上記の範囲とすることにより、高い研磨速度を示し、かつ機械的強度に優れた化学機械研磨パッドを得ることができる。
なお、（Ｃ）水溶性物質は、化学機械研磨パッドの研磨層において表層に露出した場合にのみ水等に溶解または膨潤し、研磨層の内部では吸湿しさらには膨潤しないことが好ましい。このため（Ｃ）水溶性物質は最外部の少なくとも一部に吸湿を抑制する外殻を備えていてもよい。この外殻は（Ｃ）水溶性物質に物理的に吸着していても、（Ｃ）水溶性物質と化学結合していても、さらにはこの両方により（Ｃ）水溶性物質に接していてもよい。このような外殻を形成する材料としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミド、ポリシリケート、シランカップリング剤等を挙げることができる。この場合、（Ｃ）水溶性物質は、外殻を有する水溶性物質と外殻を有さない水溶性物質とからなっていてもよく、外殻を有する水溶性物質はその表面のすべてが外殻に被覆されていなくても十分に前記効果を得ることができる。
【００１４】
本発明で使用される研磨層形成用組成物における（Ｃ）水溶性物質の使用割合は、（Ａ）ポリエチレンと（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体の合計体積１００体積部に対して５〜８０体積部であることが好ましく、１０〜６０体積部であることがより好ましく、さらに好ましくは２０〜４０体積部である。
（Ｃ）水溶性物質の含有量を上記の範囲とすることにより、高い研磨速度を示し且つ適正な硬度および機械的強度を持つ化学機械研磨パッドとすることができる。
【００１５】
＜（Ｄ）架橋剤＞
本発明で使用される研磨層形成用組成物は、上記の如き（Ａ）ポリエチレン、（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体および（Ｃ）水溶性物質を必須の成分として含有するが、その他に（Ｄ）架橋剤を含有していてもよい。
本発明の化学機械研磨パッドの研磨層は、後述の通り、架橋構造を有していることが好ましいが、研磨層形成用組成物が（Ｄ）架橋剤を含有している場合には、架橋構造の形成を加熱により行うことができることとなる（以下、この態様の架橋構造形成方法を「ＰＯ架橋」ともいう。）。
【００１６】
かかる（Ｄ）架橋剤としては、例えば有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物等を挙げることができる。これらのうち、有機過酸化物および硫黄化合物からなる群から選択される少なくとも一種以上を使用することが好ましい。
有機過酸化物としては、例えば１，１−ジ−ｔ−ブチルペルオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシド、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン、１，３−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ−イソプロピル）ベンゼン等を挙げることができる。これらのうち、ジクミルペルオキシド、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシンがより好ましい。これらは単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
本発明の化学機械研磨パッド用組成物が（Ｄ）架橋剤として有機過酸化物を含有するものである場合、その配合量は（Ａ）ポリエチレンと（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体の合計質量１００重量部に対して０．１〜１０質量部が好ましく、０．５〜８質量部がより好ましい。この範囲の使用量とすることにより、化学機械研磨工程においてスクラッチの発生が抑制され、かつ研磨速度の高い化学機械研磨パッドを得ることができる。
【００１７】
前記（Ｄ）架橋剤は、硫黄化合物、多官能性モノマー、オキシム化合物等から選択される少なくとも一種以上と有機過酸化物を併用して使用することができる。
硫黄化合物、多官能性モノマー、オキシム化合物等から選択される少なくとも一種以上と有機過酸化物を併用する場合、有機過酸化物１００質量部に対して、硫黄化合物、多官能性モノマー、オキシム化合物等から選択される少なくとも一種以上の化合物は１０質量部以下であることが好ましく、０．１〜５質量部であることがより好ましい。
【００１８】
前記（Ｄ）架橋剤が加硫剤を含有する場合、使用できる加硫剤としては、例えば硫黄、硫黄以外の無機加硫剤、硫黄原子含有有機化合物等を挙げることができる。上記硫黄としては、例えば粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄等；上記硫黄以外の無機加硫剤としては、例えば塩化イオウ、セレン、テルル等；上記硫黄原子含有有機化合物としては、例えばモルホリンジスルフィド、アルキルフェノールジスルフィド化合物、チウラムジスルフィド化合物、ジチオカルバミン酸塩等を、それぞれ挙げることができる。これらの加硫剤は単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
前記（Ｄ）架橋剤が加硫剤を含有する場合、その配合量は（Ａ）ポリエチレンと（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体の合計質量１００重量部に対して０．５〜２０質量部であるが、０．５〜５質量部であることがより好ましい。
本発明の化学機械研磨パッド用組成物は、（Ｃ）成分として、上記有機過酸化物および加硫剤の双方を含有することができるが、どちらか一方を含有して他方を含有しないものであることが好ましく、有機過酸化物を含有して加硫剤を含有しないものであることがより好ましい。
【００１９】
＜（Ｅ）添加剤＞
本発明の化学機械研磨パッド用組成物が上記の（Ｄ）架橋剤として加硫剤を含有する場合、加硫剤とともに（Ｅ）添加剤として加硫促進剤および加硫活性剤を併用することができる。
かかる加硫促進剤としては、例えばアルデヒドアンモニア化合物、グアニジン化合物、チオウレア化合物、チアゾール化合物、スルフェンアミド化合物、チウラム化合物、カルバミン酸塩、キサントゲン酸塩等が挙げられる。これらの加硫促進剤は単独で、または２種以上を混合して使用することができる。加硫促進剤の配合量は、（Ｄ）架橋剤１００質量部に対して、２０質量部以下であることが好ましく、０．２〜１０質量部であることがより好ましい。
【００２０】
上記加硫活性剤としては、例えば金属酸化物、有機酸またはその塩等を挙げることができる。上記金属酸化物としては、例えば酸化マグネシウム、酸化亜鉛、リサージ、鉛丹、鉛白等；上記有機酸またはその塩としては、例えばステアリン酸、オレイン酸、ステアリン酸亜鉛等を、それぞれ挙げることができ、特に、酸化亜鉛またはステアリン酸が好ましい。これらの加硫活性剤は単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
加硫活性剤の配合量は、加硫剤１００質量部に対して、２０質量部以下であることが好ましく、０．５〜１０質量部であることがより好ましい。
【００２１】
本発明の化学機械研磨パッド用組成物は、本発明の特性を損なわない範囲において、更に他の添加剤を含有してもよい。このような他の添加剤としては、例えば軟化剤、可塑剤、滑剤等を挙げることができる。
上記軟化剤としては、例えばアロマティック油、ナフテニック油、パラフィン油等のプロセスオイル、やし油等の植物油、アルキルベンゼンオイル等の合成油等が挙げられる。これらのうち、プロセスオイルが好ましい。上記軟化剤は単独で、または２種以上を混合して使用することができる。
上記可塑剤としては、例えばフタレート系、アジペート系、セバケート系、ポリエーテル系、ポリエステル系、等を挙げることができる。
上記滑剤としては、例えばパラフィンおよび炭化水素樹脂、脂肪酸アミド、脂肪酸エステル、脂肪アルコール、等を挙げることができる。
【００２２】
＜研磨層形成用組成物の調製方法＞
本発明で使用される研磨層形成用組成物を得る方法は特に限定されない。例えば、上記の各成分を混練機等を用いて公知の方法により混練して得ることができる。混練機としては公知のものを用いることができる。例えばロール、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機（単軸、多軸）等の混練機を挙げることができる。混練の際の温度は、使用する成分の種類により適宜に設定するべきであるが、例えば１００〜１５０℃であることが好ましい。
【００２３】
＜化学機械研磨パッドの研磨層の形成方法＞
本発明の化学機械研磨パッドの研磨層は、上記の如き組成物から製造される。
上記の組成物を１５０〜１９０℃程度に加熱しつつ適当圧力下で所望の形状に成形する方法、あるいはパッド用組成物を１５０〜１９０℃程度に加熱しつつシート状に成形した後に所望の形状に切断することにより、（Ａ）ポリエチレン、（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体を形成し、その中に（Ｃ）水溶性物質が分散した研磨層を得ることができる。
本発明の化学機械研磨パッドの研磨層は、架橋構造を有していることが好ましい。研磨パッドの研磨層が架橋構造を有することにより、上記（Ａ）ポリエチレン、（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体から形成された非水溶性マトリックスが適度の弾性回復力を有することとなり、研磨時に化学機械研磨パッドにかかるずり応力による変位を小さく抑えることができ、また、研磨時およびドレッシング時に非水溶性マトリックスが過度に引き延ばされ塑性変形してポアが埋まることや、研磨層の表面が過度に毛羽立つこと等を効果的に抑制できる。したがって、ドレッシング時にもポアが効率よく形成され、研磨時のスラリーの保持性の低下が防止でき、毛羽立ちが少なく優れた研磨平坦性を実現することができることとなり、好ましい。
【００２４】
架橋構造の形成方法としては、特に限定されないが、本発明に使用される研磨層形成用組成物が上記（Ｄ）架橋剤を含有しないものである場合には例えば電子線照射による放射線架橋によることができ、上記（Ｄ）架橋剤を含有しないものである場合には例えば放射線架橋のほか加熱による架橋を行うことができる。
【００２５】
上記のようにして得られる研磨層の形状としては、例えば円柱状、多角柱状等であることができ、円柱状であることが好ましい。研磨層の大きさとしては、例えば円柱状である場合、その研磨面（円柱の一方の底面）の直径が例えば１５０〜１，２００ｍｍであることができ、特に５００〜８２０ｍｍであることができる。研磨パッドの厚さとしては、例えば０．５〜５．０ｍｍであることができ、特に１．０〜３．０ｍｍ、就中１．５〜３．０ｍｍであることができる。
また、上記研磨層は、その研磨面またはその裏面に適当な凹部を有することができる。凹部の形状としては、同心円状の溝、放射状の溝、円形の凹部および多角形の凹部ならびにこれらの組み合わせ等を挙げることができる。
【００２６】
本発明の化学機械研磨パッドは、更に研磨層の非研磨面側に支持層を備える多層型パッドであることもできる。支持層は、化学機械研磨パッドを研磨面の裏面側で支える層である。この支持層の特性は特に限定されないが、パッド本体に比べてより軟質であることが好ましい。より軟質な支持層を備えることにより、パッド本体の厚さが薄い場合であっても、研磨時にパッド本体が浮き上がることや、研磨層の表面が湾曲すること等を防止でき、安定して研磨を行うことができる。この支持層の硬度は、パッド本体のデュローＤ硬度の９０％以下が好ましく、さらに好ましくは５０〜９０％であり、特に好ましくは５０〜８０％であり、就中５０〜７０％が特に好ましい。
上記した如き本発明の化学機械研磨パッドは、後述する実施例から明らかなとおり、高い研磨速度で高品位の被研磨面を与えることができ、且つ耐摩耗性に優れるものである。
【実施例】
【００２７】
実施例１
［１］化学機械研磨パッド用組成物の調製
１１０〜１２０℃に調温された３Ｌニーダーに、（Ａ）成分としてノバテックＬＤ  ＬＥ５２０Ｈ（商品名、日本ポリエチレン（株）製、低密度ポリエチレン）５０質量部とＴＲ２８２７（商品名、ＪＳＲ（株）製、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン）ブロック共重合体）５０質量部、（Ｂ）成分としてデキシーパール１００（商品名、塩水港精糖（株）製、β−シクロデキストリン、平均粒子径１５μｍ）をノバテックＬＤ  ＬＥ５２０ＨとＴＲ２８２７との合計体積に対して２０体積％に相当する量を投入し４分間混練りした。次いで（Ｃ）成分としてパーヘキサ２５Ｂ−４０（商品名、日本油脂（株）製、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサンを４０質量％含有する。）４．１質量部（純２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン換算で１．６４質量部に相当する。）とＴＡＩＣ（商品名、日本化成（株）製、トリアリルイソシアヌレート）１．４質量部を添加し、更に１分間混練して化学機械研磨パッド用組成物を得た。
【００２８】
［２］化学機械研磨パッドの製造
この組成物をパッド成型用金型にセットし、１７０℃で１８分間加熱して、直径６０ｃｍ、厚さ２．８ｍｍの円形の成形体を得た。次いでこの成形体の研磨面となるべき面に、加藤機械（株）製の切削加工機を用いて、溝幅０．５ｍｍ、溝深さ１．４ｍｍ、ピッチ４．０ｍｍの同心円状の溝を形成し、化学機械研磨パッドを製造した。
【００２９】
［３］研磨性能の評価
上記で製造した化学機械研磨パッドを、化学機械研磨装置（（株）荏原製作所製、形式「ＥＰＯ１１２」）に装着し、表面にＰＥＴＥＯＳ膜（テトラエチルオルトシリケートを原料として、促進条件としてプラズマを利用して化学気相成長法により成膜した酸化シリコン膜である。）が形成された直径８インチのウエハーを３００枚準備し、これを被研磨膜として下記の条件において化学機械研磨を連続して行った。
化学機械研磨用水系分散体：ＳＳ−２５（キャボット・マイクロエレクトロニクス社製）をイオン交換水で２倍に希釈した水系分散体。
水系分散体供給速度：１５０ｍＬ／分
ヘッド押し付け圧：２５０ｈＰａ
定盤回転数：７０ｒｐｍ
ヘッド回転数：７０ｒｐｍ
研磨時間：６０秒／枚
【００３０】
（３−１）研磨速度の評価
上記研磨の被研磨材である８インチＰＥＴＥＯＳ膜付きウエハーについて、光干渉式膜厚計を用いてＰＥＴＥＯＳ膜の膜厚を測定し、研磨前と研磨後の膜厚の差、すなわち化学機械研磨により減少した膜厚を以下の手順により求めた。
上記研磨の被研磨材である８インチＰＥＴＥＯＳ膜付きウエハーについて、外周５ｍｍと除いて直径方向に均等に２１点の特定点を設定し、これら特定点について研磨前後のＰＥＴＥＯＳ膜の厚さの差と研磨時間から各点における研磨速度を算出し、その平均値を持って研磨速度とした。研磨速度は、連続して研磨されたウエハー５０枚目ごとに評価し、６回の評価の平均を研磨速度としたところ、その値は３１５ｎｍ／分であった。この値が３００ｎｍ／分以上の場合に研磨速度は良好であるといえ、特に３５０ｎｍ／分以上のとき極めて良好であるといえる。
（３−２）研磨速度の面内均一性の評価
上記２１点の特定点における研磨前後のＰＥＴＥＯＳ膜の厚さの差（この値を「研磨量」とする。）を用いて、下記の計算式により研磨量の面内均一性を算出した。
研磨量の面内均一性（％）＝（研磨量の標準偏差÷研磨量の平均値）×１００
研磨速度の面内均一性は、連続して研磨されたウエハー５０枚目ごとに評価し、６回の評価の平均をとったところ、その値は４．８％であった。この値が６％以内の時に面内均一性は良好であるといえ、特に５％以下のとき極めて良好であるといえる。
【００３１】
（３−３）スクラッチの評価
化学機械研磨後の被研磨面につき、欠陥検査装置（ＫＬＡ−ＴＥＮＣＯＲ社製、形式「ＫＬＡ２３５１」）を用いて下記のように欠陥検査を行った。
まず、ピクセルサイズ０．６２μｍ、しきい値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）３０の条件でウエハー表面の全範囲について、欠陥検査装置が欠陥としてカウントした数を計測した。次いで、これらの欠陥をランダムに１００個抽出して装置のディスプレイ上に表示して観察し、欠陥がスクラッチであるか、付着した異物（化学機械研磨用水系分散体中に含まれる砥粒等）であるかを見極め、欠陥総数中に占める長径０．２０μｍ以上のスクラッチの割合を算出し、これよりウエハー全面あたりのスクラッチ数を算出した。
スクラッチは、連続して研磨されたウエハー５０枚目ごとに評価し、６回の評価の平均をとったところ、１個／面であった。この値が１０個／面以内の時にスクラッチは良好であるといえ、特に５個／面以下のとき極めて良好であるといえる。
【００３２】
（３−４）摺動抵抗の評価
摺動抵抗はフィルム摩擦係数測定器（東測精密工業（株）製、型式「ＡＦＴ−１５Ｍ−Ａ−Ｓ」）を用いて以下の手順にて評価した。
先ず、試料台にＰＥＴＥＯＳ膜付きウエハーをセットする。実施例で得られた成形体より直径３０ｍｍの試験片を打ち抜き、粒度１２０の砥石でバフ掛けし冶具にセットした上でプローグにセットする。ウエハーに蒸留水を垂らし、試験片をウエハーの上に静かに置いた。このウエハーへ荷重１０００ｇをかけて、常温で試験速度５０ｍｍ／秒で１００サイクル試験した摺動抵抗の平均は０．２１であった。この値が０．４以内の時に摺動抵抗は良好であるといえ、特に０．３以下のとき極めて良好であるといえる。
【００３３】
（３−５）研磨耐久性の評価
連続して５００枚のウエハーを連続して研磨したあと、５００＋１枚目のウエハーにおける面内均一性を前記（３−２）研磨速度の面内均一性の評価に従い行った。
【００３４】
実施例２〜１１、１３〜１４、比較例１〜７
（Ａ）ないし（Ｃ）成分の種類および使用量を表１ないし２のとおりとしたほかは実施例１と同様にして化学機械研磨パッドを製造し、評価した。結果を表１ないし２に示す。
なお実施例１１においては、加硫活性剤は２種類を併用し（Ａ）成分と（Ｂ）成分と同時に添加し４分間混練りした。加硫剤（硫黄）、加硫促進剤は同時に添加し、更に１分間混練し化学機械研磨パッド用組成物を得た。
【００３５】
実施例１２
１３５〜１４５℃に調温された３Ｌニーダーで、（Ａ）成分としてノバテックＨＤ  ＨＪ３６２Ｎ（商品名、日本ポリエチレン（株）製、高密度ポリエチレン）、（Ｃ）成分としてパーヘキシン２５Ｂ−４０（商品名、日本油脂（株）製、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシンを４０質量％含有する。）としたほかは実施例１と同様にして化学機械研磨パッドを製造し、評価した。結果を表１に示す。
【００３６】
比較例８
化学機械研磨パッドとして、ＩＣ１０１０（ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ社製）を用い、実施例１と同様にして研磨性能の評価を行った。その結果、研磨速度は３３０ｎｍ／分、研磨速度の面内均一性は６．５％、スクラッチは１８個／面および摺動抵抗は０．１８であった。
【００３７】
【表１】
2009252891.tif 000002
【００３８】
【表２】
2009252891.tif 000003
【００３９】
なお、上記表中、各成分の略称はそれぞれ以下を表す。
（Ａ）重合体
ノバテックＬＤ  ＬＥ５２０Ｈ：商品名、日本ポリエチレン（株）製、低密度ポリエチレン。
ノバテックＨＤ  ＨＪ３６２Ｎ：商品名、日本ポリエチレン（株）製、高密度ポリエチレン。
（Ｂ）スチレン−ブタジエン共重合体
ＴＲ２８２７：商品名、ＪＳＲ（株）製、ＳＢＳ（スチレン−ブタジエン−スチレン）ブロック共重合体。
ＳＬ５６３：商品名、ＪＳＲ（株）製、スチレン−ブタジエンランダム共重合体。
（Ｃ）水溶性物質
ＷＳＰ：商品名「デキシーパールβ−１００」、塩水港精糖（株）製、β−シクロデキストリン（平均粒系１５μｍ）。
（Ｄ）架橋剤
パーヘキサ２５Ｂ−４０：商品名、日本油脂（株）製、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサンを４０質量％含有する。
パーヘキシン２５Ｂ−４０：商品名、日本油脂（株）製、２，５−ジ−メチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシンを４０質量％含有する。
ＴＡＩＣ：商品名、日本化成（株）製、トリアリルイソシアヌレート。  
硫黄：鶴見化学工業（株）製、粉末硫黄。
（Ｅ）添加剤
Ａｃｃ  Ｄ：商品名「ノクセラーＤ」、大内新興化学工業（株）製、ジフェニルグアニジン。
Ａｃｃ  ＤＭ：商品名「ノクセラーＤＭ」、大内新興化学工業（株）製、ジベンゾチアジルジスルフィド。
ステアリン酸：商品名「ルナックＳ−３０」、花王（株）製、ステアリン酸。
ＺｎＯ＃１：商品名「１号亜鉛華」、ハイスイテック（株）製、酸化亜鉛。
【００４０】
（Ｃ）水溶性物質の使用量は、（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分の合計体積を１００体積部に対する体積部で示した。
表中の「−」は、その欄に対応する成分を使用しなかったことを示す。
【００４１】
表１に示す実施例より、本願発明の化学機械研磨パッドは良好な研磨特性を示すことが明らかになった。また、表２に示す比較例の結果、および比較例８の結果から、本願発明とは異なる組成では良好な結果は得られず、またこのような特性は市販の化学機械研磨パッドでは達成することができないことが明らかとなった。