(57)【要約】【課題】研磨時に生じる被研磨面のスクラッチを低減することのできる化学機械研磨パッドを提供する。【解決手段】化学機械研磨に用いられる化学機械研磨パッドであって、研磨面と、前記研磨面の反対側にある非研磨面と、前記研磨面の外縁と前記非研磨面の外縁とを接続する側面と、前記研磨面側に設けられた複数の溝と、を含み、前記側面は、前記研磨面と接続する傾斜面を有し、前記溝の深さは、前記傾斜面の高さ以下である。【選択図】図１
2009220265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学機械研磨に用いられる化学機械研磨パッドであって、
研磨面と、
前記研磨面の反対側にある非研磨面と、
前記研磨面の外縁と前記非研磨面の外縁とを接続する側面と、
前記研磨面側に設けられた複数の溝と、
を含み、
前記側面は、前記研磨面と接続する傾斜面を有し、
前記溝の深さは、前記傾斜面の高さ以下である、化学機械研磨パッド。
【請求項２】
請求項１において、
前記化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面と前記傾斜面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θである、化学機械研磨パッド。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記研磨面は円形状であり、
当該化学機械研磨パッドは、前記研磨面側に複数の環状の溝をさらに含み、
前記研磨面と前記複数の環状の溝とは同心円状であり、
前記外縁に最も近い前記溝と前記外縁との距離ｅの、互いに隣り合う溝の間隔ｄに対する比率ｅ／ｄが０．３〜２の範囲内である、化学機械研磨パッド。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記傾斜面は、前記研磨面となす角の角度が異なる第１の傾斜面と第２の傾斜面とからなり、
前記第１の傾斜面は、当該化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θ１で前記研磨面および前記第２の傾斜面と接続し、
前記第２の傾斜面は、当該化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θ２で前記第１の傾斜面と接続する、化学機械研磨パッド。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
前記側面は、前記外縁側から順に、第１の面と、第２の面と、第３の面と、第４の面とを有し、
前記第１の面は、当該化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θ３で前記研磨面および前記第２の面と接続し、
前記第２の面は、当該化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が前記第１の面より小さい角度θ４で前記第１の面および前記第３の面と接続し、
前記第３の面は、前記研磨面と平行な角度で前記第２の面および前記第４の面と接続し、
前記第４の面は、当該化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が前記第１の面より小さい角度θ５で前記第３の面および前記非研磨面と接続する、化学機械研磨パッド。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記傾斜面は、前記研磨面の外縁の全体を取り囲むように設けられている、化学機械研磨パッド。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の形成等において、シリコン基板又はその上に配線や電極等を形成されたシリコン基板（以下、「半導体ウエハ」という。）につき、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。）が注目されている。化学機械研磨方法は化学機械研磨パッドと被研磨面とを摺動させながら、パッド表面に、化学機械研磨用水系分散体（砥粒が分散された水系分散体；スラリー）を流下させて研磨を行う技術である。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性状及び特性等により研磨結果が大きく左右されることが知られており、従来から様々な化学機械研磨パッドが提案されている。
【０００３】
例えば、微細な気泡を含有するポリウレタンフォームを化学機械研磨パッドとして用い、このパッドの表面に開する穴（以下、「ポア」という）に化学機械研磨用水系分散体を保持させて研磨を行うための化学機械研磨パッドが古くから知られている。（例えば、特許文献１〜３参照。）。
【０００４】
このようなパッドを用いた従来のＣＭＰは、半導体ウエハを研磨パッドの表面へ圧接させた状態で研磨パッド上にスラリーを供給して研磨するため、研磨処理後に研磨パッド表面から負荷を与えることなく半導体ウエハを引き離すことが困難であった。また、研磨パッド表面からの半導体ウエハの引き離しが原因で、研磨パッドと、研磨パッドを載置する研磨定盤との密着力が弱まり、研磨パッドとドレッサーまたは半導体ウエハとの間に摩擦が生じる結果、研磨パッド周端部が研磨定盤から剥がれたり、研磨パッドを構成する研磨層とクッション層との間に剥がれが生じたりする問題が生じる。その結果、半導体ウエハの脱落、研磨パッドの破れ、研磨パッド表面の異常磨耗が発生して、研磨パッドの耐久性や研磨特性が悪化するという問題が生じる。
【０００５】
この問題を解決するために、特許文献４には、周端に研磨表面部より高さの低い低位外周部を有する研磨パッドを用いることで剥がれが改善できる技術が記載されている。
【０００６】
しかしながら、該技術により剥がれは改善されるとしても、被研磨物である半導体ウエハの表面欠陥（スクラッチ）の低減は不十分であり、改善を図る必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−７０４６３号公報
【特許文献２】特開平８−２１６０２９号公報
【特許文献３】特開平８−３９４２３号公報
【特許文献４】特開２００６−１９６８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、研磨時に生じる被研磨面のスクラッチを低減することのできるとともに、耐久性が良好である化学機械研磨パッドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る化学機械研磨パッドは、
化学機械研磨に用いられる化学機械研磨パッドであって、
研磨面と、
前記研磨面の反対側にある非研磨面と、
前記研磨面の外縁と前記非研磨面の外縁とを接続する側面と、
前記研磨面側に設けられた複数の溝と、
を含み、
前記側面は、前記研磨面と接続する傾斜面を有し、
前記溝の深さは、前記傾斜面の高さ以下である。
【００１０】
上記化学機械研磨パッドにおいて、
前記化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面と前記傾斜面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θであることができる。
【００１１】
上記化学機械研磨パッドにおいて、
前記研磨面は円形状であり、
当該化学機械研磨パッドは、前記研磨面側に複数の環状の溝をさらに含み、
前記研磨面と前記複数の環状の溝とは同心円状であり、
前記外縁に最も近い前記溝と前記外縁との距離ｅの、互いに隣り合う溝の間隔ｄに対する比率ｅ／ｄが０．３〜２の範囲内であることができる。
【００１２】
上記化学機械研磨パッドにおいて、
前記傾斜面は、前記研磨面となす角の角度が異なる第１の傾斜面と第２の傾斜面とからなり、
前記第１の傾斜面は、当該化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θ１で前記研磨面および前記第２の傾斜面と接続し、
前記第２の傾斜面は、当該化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θ２で前記第１の傾斜面と接続することができる。
【００１３】
上記化学機械研磨パッドにおいて、
前記側面は、前記外縁側から順に、第１の面と、第２の面と、第３の面と、第４の面とを有し、
前記第１の面は、当該化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θ３で前記研磨面および前記第２の面と接続し、
前記第２の面は、当該化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が前記第１の面より小さい角度θ４で前記第１の面および前記第３の面と接続し、
前記第３の面は、前記研磨面と平行な角度で前記第２の面および前記第４の面と接続し、
前記第４の面は、当該化学機械研磨パッドの内部において前記研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が前記第１の面より小さい角度θ５で前記第３の面および前記非研磨面と接続することができる。
【００１４】
上記化学機械研磨パッドにおいて、
前記傾斜面は、前記研磨面の外縁の全体を取り囲むように設けられていることができる。
【発明の効果】
【００１５】
上記化学機械研磨パッドは、研磨面と、前記研磨面の反対側にある非研磨面と、研磨面の外縁と非研磨面の外縁とを接続する側面と、研磨面側に設けられた複数の溝とを含む。そして前記側面は、研磨面と接続する傾斜面を有し、溝の深さは、傾斜面の高さ以下である。
【００１６】
化学機械研磨パッドは、研磨面側に溝を有することにより、効率よく基板等を研磨することができる。そして研磨工程が進行することによって研磨面が摩耗して溝がなくなるまで研磨性能が維持される。また、化学機械研磨パッドは、研磨面側に傾斜面を有することにより、基板等の被研磨面に発生するスクラッチを低減することができる。傾斜面も溝と同様に、研磨面の摩耗によって削られてしまい、この効果もなくなってしまうことがある。
【００１７】
しかしながら、上記化学機械研磨パッドによれば、傾斜面の高さを溝の深さ以上にすることによって、研磨面の摩耗が進んだ場合であっても、溝が存在する間は、傾斜面が存在することとなり、上述したスクラッチ低減効果を維持し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に係る化学機械研磨パッドを示す断面図である。
【図２】図１における領域IIの拡大図であり、研磨層の詳細な形状を示す断面図である。
【図３】第１の変形例に係る研磨層の詳細な形状を示す断面図である。
【図４】第２の変形例に係る研磨層の詳細な形状を示す断面図である。
【図５】第３の変形例に係る研磨層の詳細な形状を示す断面図である。
【図６】第４の変形例に係る研磨層の詳細な形状を示す断面図である。
【図７】本実施の形態に係る研磨層１１の上面を示す図である。
【図８】第５の変形例に係る研磨層１１の上面を示す図である。
【図９】第６の変形例に係る研磨層１１の上面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
１．化学機械研磨パッド
図１は、本実施の形態に係る化学機械研磨パッドを示す断面図である（図１では研磨面に設けられた後述の溝は省略した。）。本実施の形態に係る化学機械研磨パッド１０は、研磨層１１と、研磨層１１と研磨装置定盤１３との間に設けられる支持層１２とを含む。
【００２０】
以下、研磨層１１と支持層１２の詳細についてそれぞれ説明する。
【００２１】
１．１．研磨層の形状
図２は、図１における領域IIの拡大図であり、研磨層の詳細な形状を示す図である。図７は、研磨層１１の上面を示す図である。研磨層１１は、被研磨面と接触して化学機械研磨を行うための研磨面２０と、研磨面の反対側にある非研磨面２２と、研磨面２０の外縁２６と非研磨面２２の外縁とを接続する側面２４と、研磨面２０側に設けられた複数の溝１６を含む。図１においては、化学機械研磨パッド１０の上面が研磨面２０であり、下面が非研磨面２２である。
【００２２】
研磨面２０は、平坦面である。研磨層１１の平面形状は特に限定されないが、たとえば円形状であることができる。研磨層１１の大きさは、特に限定されないが、たとえば直径１５０ｍｍ〜１２００ｍｍであることができ、好ましくは５００ｍｍ〜８００ｍｍであることができる。研磨層１１の厚さは、たとえば０．５ｍｍ〜５．０ｍｍであることができ、好ましくは１．０ｍｍ〜３．０ｍｍであることができ、より好ましくは１．５ｍｍ〜３．０ｍｍであることができる。
【００２３】
化学機械研磨パッド１０の研磨層１１は、研磨面上に複数の溝１６を有することができる。この溝は、化学機械研磨の際に供給される化学機械用水系分散体を保持し、これを研磨面により均一に分配するとともに、研磨くずや使用済み水系分散体等の廃棄物を一時的に滞留させ、外部へ排出するための経路となる機能を有する。
【００２４】
また溝１６の形状についても特に限定されないが、たとえば図７に示すように、研磨面２０の中心から外縁２６方向へ向かって徐々に直径の拡大する複数の環状であることができる。この複数の環状の溝１６は、互いに交叉しない円形、楕円形、または多角形等であることができる。これらの環状の形状は、図７に示すように、研磨面２０の形状と同心であることが好ましい。環状の溝１６は、たとえば２０〜４００本であることができる。
【００２５】
本実施の形態において溝１６は、中央部に対して均一に圧力がかかるように、研磨層１１の中央部を中心とした点対称の形状を有することが好ましい。したがって溝１６の形状は、上述した環状の他に渦巻き状または放射状等、もしくはこれらの組み合わせであってもよい。
【００２６】
また、研磨層１１の非研磨面２２側が面一で形成されていることが好ましい。これにより、機械的強度を高く維持することができる。また、非研磨面２２側が面一で形成されていることにより、研磨層１１は、上述した研磨面２０側の溝１６の形成領域の自由度を保持することができる。
【００２７】
溝１６の断面形状は、特に限定されないが、たとえば図２に示すように、長方形等の多角形状、Ｕ字形状等とすることができる。なお溝１６は、深さaを有する。具体的に深さａは、０．１ｍｍ以上とすることができ、好ましくは０．１ｍｍ〜２．５ｍｍ、さらに好ましくは、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍとすることができる。また、溝１６の溝幅ｇは、０．１ｍｍ以上とすることができ、好ましくは０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、さらに好ましくは、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍとすることができる。複数の溝１６において、隣り合う溝１６の間隔ｄは、互いに同一であることができる。間隔ｄは、たとえば０．０５ｍｍ以上とすることができ、好ましくは０．０５ｍｍ〜１００ｍｍ、さらに好ましくは、０．１ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。これらの範囲の大きさの溝１６とすることにより、被研磨面のスクラッチ低減効果に優れ、寿命の長い化学機械研磨パッドを容易に製造することができる。
【００２８】
なお、溝１６の間隔ｄと溝幅ｇの和であるピッチは、たとえば０．１５ｍｍ以上とすることができ、好ましくは０．１５ｍｍ〜１０５ｍｍ、さらに好ましくは、０．５ｍｍ〜１３ｍｍ、特に好ましくは、０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ、最も望ましくは、１．０ｍｍ〜２．２ｍｍとすることができる。
【００２９】
側面２４は、その上部に傾斜面１５を有する。傾斜面１５は、研磨面２０の外縁２６の全体を取り囲むように、傾斜面１５が連続的に設けられており、化学機械研磨パッド１０の内部において研磨面２０とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）の角度θが９０°より大きく１８０°より小さい角度、即ち鈍角で研磨面２０と接続している。角度θは、１００°以上１７０°以下であることが好ましく、１１０°以上１５０°以下であることが最も好ましい。このように研磨面２０と側面２４とのなす角θを鈍角にすることによって、研磨面２０の端部が被研磨面に接触することによって被研磨面に与えるスクラッチを低減することができる。
【００３０】
また傾斜面１５は、図２に示すように研磨面２０と垂直な断面において直線状であることができる。また溝１６の深さａは、傾斜面１５の高さｂ以下である。化学機械研磨工程の進行に伴って、研磨面が摩耗することによって傾斜面１５の高さｂと溝１６の深さａがともに減少していく。しかし、本実施の形態の化学機械研磨パッド１０のようにａ≦ｂであることにより、摩耗して溝の深さが変化した場合であっても、研磨面２０と傾斜面１５のなす角を角度θに維持したままの状態とすることができる。このため、スクラッチの発生を研磨面の摩耗が進行した場合であっても抑制することが可能となる。
【００３１】
具体的に高さｂは、０．１ｍｍ以上とすることができ、好ましくは０．１ｍｍ〜２．５ｍｍ、さらに好ましくは、０．２ｍｍ〜２．０ｍｍとすることができる。
【００３２】
特に傾斜面１５の高さｂと溝１６の深さａを同一にすることによって、側面２４の下部領域の厚みｃを研磨層１１の全面において均一にすることができるため、化学機械研磨パッド１０の強度を高めて、破損を抑制することができる。
【００３３】
外縁２６に最も近い溝１６と外縁２６との距離ｅの、間隔ｄに対する比率ｅ／ｄは、０．３〜２が好ましく、０．３５〜１．９がさらに好ましい。比率ｅ／ｄが０．３未満である場合、最外周の溝１６より外側の領域が薄くなってしまうため研磨時に受ける重圧に耐えきれずに化学機械研磨パッド１０の外縁２６付近の研磨面２０が平坦な状態を維持できず、被研磨面のスクラッチの原因となる。比率ｅ／ｄが２よりも大きい場合、スラリー液を保持するための溝のない部分が広範囲にできることになり、スラリーが不十分な状態での研磨を行うことになってしまうため、スクラッチが多くなってしまい好ましくない。さらに研磨によって研磨面２０の摩耗が進行すると溝のない部分の拡大が進んでしまうため、スクラッチがより多くなってしまう場合がある。
【００３４】
また、溝１６および傾斜面１５の表面粗さ（Ｒａ）は、たとえば２０μｍ以下とすることができ、好ましくは、０．０５μｍ〜１５μｍ、さらに好ましくは、０．０５μｍ〜１０μｍとすることができる。このような表面粗さとすることにより、化学機械研磨工程の際に被研磨面に発生するスクラッチを効果的に防止することができる。
【００３５】
なお、表面粗さ（Ｒａ）は、下記式（１）により定義される。
【００３６】
Ｒａ＝Σ｜Ｚ−Ｚａｖ｜／Ｎ・・・（１）
ただし、式（１）において、Ｎは測定点数であり、Ｚは粗さ局面の高さであり、Ｚａｖは、粗さ曲面の平均高さである。
【００３７】
また、化学機械研磨パッド１０は、研磨を行うための研磨部以外に他の機能を有する部分を備えることができる。他の機能を有する部分としては、例えば、光学式終点検出装置を用いて終点を検出するための窓部等を挙げることができる。窓部としては、例えば、厚さ２ｍｍにおいて、波長１００ｎｍ〜３００ｎｍの間のいずれかの波長の光の透過率が０．１％以上（好ましくは２％以上）であるか、又は、波長１００ｎｍ〜３０００ｎｍの間のいずれかの波長域における積算透過率が０．１％以上（好ましくは２％以上）である材料を用いることができる。窓部の材料は上記光学特性を満たしていれば、特には限定されないが、例えば研磨層１１と同様の下記組成を用いることができる。
【００３８】
化学機械研磨パッド１０を構成する研磨層１１の製造方法は特に限定されず、また、研磨層１１が任意的に有していてもよい溝や凹部の形成方法も特に限定されない。例えば、予め化学機械研磨パッド１０の研磨層１１となる化学機械研磨パッド用組成物を準備し、この組成物を所望形の概形に成形した後、切削加工により溝等を形成することができる。さらに、溝等となるパターンが形成された金型を用いて化学機械研磨パッド用組成物を金型成形することにより、研磨層１１の概形と共に溝等を同時に形成することができる。
【００３９】
次に、研磨層１１の形状についての変形例を説明する。まず図３〜図６を用いて研磨層の外縁付近に特徴を有する変形例について説明する。
【００４０】
図３は、第１の変形例に係る研磨層１１１の外縁付近の断面を示し、図２に対応する図である。上述した本実施の形態に係る研磨層１１の側面２４は、傾斜面１５を含む２つの面によって構成されていたが、これに換えて第１の変形例に係る側面１２４は、互いに４つの面によって構成される。具体的に側面１２４は、外縁２６側から順に、第１の面１１５と、第２の面１１６と、第３の面１１７と、第４の面１１８とを有する。
【００４１】
第１の面１１５は、化学機械研磨パッド１０の内部において研磨面２０とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θ３で研磨面２０および第２の面１１６と接続している。また角度θ３は、１００°以上１７０°以下であることが好ましい。
【００４２】
第２の面１１６は、化学機械研磨パッド１０の内部において研磨面２０とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が第１の面１１５より小さい角度θ４で第１の面１１５および第３の面１１７と接続している。なお、角度θ４は、たとえば直角であることができる。
【００４３】
第３の面１１７は、研磨面２０と平行な角度で第２の面１１６および第４の面１１８と接続している。また第３の面１１７は、溝１６の底面１１９と同じ高さにある。これにより、側面１２４の下部領域の厚みを研磨層１１１の全面において均一にすることができるため、化学機械研磨パッド１０の強度を高めて、破損を抑制することができる。
【００４４】
第４の面１１８は、化学機械研磨パッド１０の内部において研磨面とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が第１の面１１５より小さい角度θ５で第３の面１１７および非研磨面２２と接続している。角度θ５は、たとえば直角であることができる。
【００４５】
第１の変形例に係る研磨層１１１の形状については以上であるが、その他の構成については、図１および図２を用いて説明した研磨層１１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００４６】
図４は、第２の変形例に係る研磨層２１１の外縁付近の断面を示し、図２に対応する図である。上述した本実施の形態に係る研磨層１１においては、研磨面２０の外縁２６と溝１６との距離ｅが隣り合う溝１６の間隔ｄより小さかったが、これに換えて、第２の変形例に係る研磨層２１１においては、研磨面２０の外縁２６と溝１６との距離ｅは、隣り合う溝１６の間隔ｄより大きい。これにより傾斜面１５と溝１６との距離が大きくなるため、傾斜面１５と溝１６とが近づきすぎて外縁２６付近が略鋭角形状になることによって、研磨時に被研磨面に損傷を与えることを防止することができる。
【００４７】
第２の変形例に係る研磨層２１１の形状については以上であるが、その他の構成については、図１および図２を用いて説明した研磨層１１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
図５は、第３の変形例に係る研磨層３１１の外縁付近の断面を示し、図２に対応する図である。第３の変形例に係る研磨層３１１の側面３２４は、傾斜面３１５が２つの傾斜面からなる点で、上述した本実施の形態に係る研磨層１１の側面２４と異なる。具体的に傾斜面３１５は、研磨面２０とのなす角の角度の異なる第１の傾斜面３１６と第２の傾斜面３１７からなる。
【００４９】
第１の傾斜面３１６は、化学機械研磨パッド１０の内部において研磨面２０とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θ１で研磨面２０および第２の傾斜面３１７と接続している。
【００５０】
第２の傾斜面３１７は、化学機械研磨パッド１０の内部において研磨面２０とのなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）が９０°より大きく１８０°より小さい角度θ２で第１の傾斜面３１６と接続している。また角度θ２は、θ２＜θ１を満たすことが好ましい。これにより、傾斜面３１５の幅を大きくすることなくθ１を大きくすることができるため、研磨面２０の領域を広げることができ研磨性能を向上させることができる。
【００５１】
第３の変形例に係る研磨層３１１の形状については以上であるが、その他の構成については、図１および図２を用いて説明した研磨層１１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００５２】
図６は、第４の変形例に係る研磨層４１１の外縁付近の断面を示し、図２に対応する図である。第４の変形例に係る研磨層４１１の側面４２４においては、傾斜面４１５の断面が曲線からなる点で、上述した本実施の形態に係る研磨層１１の側面２４と異なる。
【００５３】
図６に示すように、傾斜面４１５の断面が曲線からなることにより、研磨層１１の縁が破損することを抑制することができ、長寿命化を図ることができる。なお、図６に示すように、傾斜面４１５の断面が曲線からなる場合、研磨面２０の外縁２６と傾斜面４１５における溝１６の深さの１／２の位置４１６とを結んだ直線を直線Ｌとした場合に、直線Ｌと研磨面２０のなす角（該角は前記非研磨面に対向する角である。）の角度をθとする。
【００５４】
第４の変形例に係る研磨層４１１の形状については以上であるが、その他の構成については、図１および図２を用いて説明した研磨層１１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００５５】
次に、図８および図９を用いて研磨層の溝の形状に特徴を有する変形例について説明する。
【００５６】
図８は、第５の変形例にかかる研磨層５１１の上面を示す図であり、図７に対応する図である。第５の変形例に係る研磨層５１１は、環状の溝１６の他に、研磨面２０の中心部から外縁方向に向かって放射状に伸びる複数の溝５１７および溝５１８をさらに含む点で上述した研磨層１１と異なる。ここで中心部とは、研磨層５１１の重心を中心とした半径５０ｍｍの円で囲まれた領域をいう。溝５１７および溝５１８は、この「中心部」のうちの任意の位置から外縁方向に伸びていればよく、その形状は、たとえば直線状もしくは円弧状またはこれらを組み合わせた形状であってもよい。
【００５７】
溝５１７および溝５１８は、たとえば全体で４本〜６５本であることができ、好ましくは、８本〜４８本であることができる。溝５１７および溝５１８の断面形状および表面粗さは、上述した溝１６と同様であることができる。
【００５８】
具体的には、図８に示すように、溝５１７は、直線状に４本設けられており、研磨層５１１の中心から放射状に伸びて、研磨層５１１の側面に達している。溝５１８は、直線状に溝５１７の間に７本ずつ計２８本設けられており、中心から幾分側面側に後退した位置（中心部領域内）から放射状に伸びて、研磨層５１１の側面に達している。
【００５９】
第５の変形例に係る研磨層５１１の形状については以上であるが、その他の構成については、図１および図２を用いて説明した研磨層１１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００６０】
図９は、第６の変形例にかかる研磨層６１１の上面を示す図であり、図７に対応する図である。第６の変形例に係る研磨層６１１は、環状の溝１６の他に、研磨面２０の中心から外縁方向に向かって放射状に伸びる複数の溝６１７をさらに含む点で上述した研磨層１１と異なる。
【００６１】
具体的には、図９に示すように、溝６１７は、直線状に８本設けられており、研磨層６１１の中心から放射状に伸びて、最外周の溝１６に達している。溝６１７は、研磨層６１１の側面には到達していない。溝６１７の断面形状および表面粗さは、上述した溝１６と同様であることができる。
【００６２】
第６の変形例に係る研磨層６１１の形状については以上であるが、その他の構成については、図１および図２を用いて説明した研磨層１１の構成と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
なお、研磨層に設けられる溝の形状は、上記したものに限定されない。たとえば環状、放射状の溝以外に、螺旋状、多角形状等であることができ、溝の断面形状についても、上記したものに限定されず、たとえばＶ字型形状等であってもよい。
【００６４】
１．２．研磨層の材質
研磨層１１は、上記の要件を備えている限り、化学機械研磨パッド１０としての機能を発揮できるものであればどのような素材から構成されていてもよい。化学機械研磨パッド１０としての機能の中でも、特に、化学機械研磨時に化学機械研磨用水系分散体を保持し、研磨屑を一時的に滞留させる等の機能を有するポア（微細な空孔）が研磨時までに形成されていることが好ましい。このため、（Ｉ）非水溶性部材と該非水溶性部材中に分散された水溶性粒子からなる素材又は（ＩＩ）非水溶性部材と該非水溶性部材中に分散された空孔からなる素材を備えることが好ましい。
【００６５】
このうち、上記素材（Ｉ）は、化学機械研磨工程の際、水溶性粒子が化学機械研磨用水系分散体と接触し、溶解又は膨潤して脱離することにより非水溶性部材に形成されるポアに化学機械研磨用水系分散体等を保持することができることとなり、一方、素材（ＩＩ）は、空孔として予め形成されている部分が、化学機械研磨用水系分散体等の保持能力を持つ。
【００６６】
以下、これらの素材につき、詳述する。
【００６７】
（Ｉ）非水溶性部材と該非水溶性部材中に分散された水溶性粒子からなる素材
（Ａ）非水溶性部材
上記（Ａ）非水溶性部材を構成する材料は特に限定されないが、所定の形状及び性状への成形が容易であり、適度な硬度や、適度な弾性等を付与できることなどから、有機材料が好ましく用いられる。有機材料としては、例えば熱可塑性樹脂、エラストマー又は生ゴム、硬化樹脂等が挙げられる。
【００６８】
上記熱可塑性樹脂としては、例えばオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン等）、スチレン系樹脂（例えばポリスチレン等）、アクリル系樹脂（例えば（メタ）アクリレート系樹脂等）、ビニルエステル樹脂（ただし（メタ）アクリレート系樹脂に該当するものを除く）、ポリエステル樹脂（ただしビニルエステル樹脂に該当するものを除く）、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂等を挙げることができる。
【００６９】
上記エラストマー又は生ゴムとしては、ジエン系エラストマー（例えば１，２−ポリブタジエン等）、オレフィン系エラストマー（例えばエチレン−プロピレンゴムとポリプロピレン樹脂を動的に架橋したもの等）、ウレタン系エラストマー、ウレタン系ゴム（例えばウレタンゴム等）、スチレン系エラストマー（例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（以下、「ＳＢＳ」ということがある。）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物（以下、「ＳＥＢＳ」ということがある。）等）、共役ジエン系ゴム（例えば高シスブタジエンゴム、低シスブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン−イソプレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム等）、エチレン−α−オレフィンゴム（例えばエチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジエンゴム等）、ブチルゴム、その他のゴム（例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム等）等を挙げることができる。
【００７０】
上記硬化樹脂としては、熱硬化樹脂、光硬化樹脂等が挙げられ、これらの具合例としては、例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン−ウレア樹脂、ウレア樹脂、ケイ素樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができる。
【００７１】
これら有機材料は、一種のみを使用してもよく、また２種以上を併用してもよい。
【００７２】
また、これら有機材料は、適当な官能基を持つように変性されたものであってもよい。ここで適当な官能基としては、例えば酸無水物構造を有する基、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、アミノ基等を挙げることができる。
【００７３】
これらの有機材料は、その一部又は全部が架橋されたものであることが好ましい。非水溶性部材が架橋された有機材料を含有することにより、非水溶性部材に適度の弾性回復力が付与され、化学機械研磨時に化学機械研磨パッド１０にかかるずり応力による変位を抑制することができる。また、化学機械研磨工程及びドレッシング（化学機械研磨と交互又は同時に行われる化学機械研磨パッド１０の「目立て」処理。）の際に非水溶性部材が過度に引き延ばされ塑性変形してポアが埋まること、更には、化学機械研磨パッド１０表面が過度に毛羽立つこと等を効果的に抑制できることとなる。従って、ドレッシング時にもポアが効率よく形成され、研磨時の化学機械研磨用水系分散体の保持性の低下が防止でき、更には、毛羽立ちが少なく研磨平坦性を長期にわたり保持できる化学機械研磨パッド１０を得ることができることとなる。
【００７４】
上記架橋された有機材料としては、架橋された熱可塑性樹脂及び架橋されたエラストマー又は架橋されたゴム（ここで、「架橋されたゴム」とは、上記「生ゴム」の架橋物を意味する。）のうちから選ばれる少なくとも一種を含有することがより好ましく、架橋されたジエン系エラストマー、架橋されたスチレン系エラストマー及び架橋されたウレタン系エラストマー及び架橋された共役ジエン系ゴムのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが更に好ましく、架橋された１，２−ポリブタジエン、架橋されたＳＢＳ、架橋されたＳＥＢＳ、架橋されたポリウレタン、架橋されたスチレンブタジエンゴム、架橋されたスチレン−イソプレンゴム及び架橋されたアクリロニトリル−ブタジエンゴムのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが特に好ましく、架橋された１，２−ポリブタジエン、架橋されたＳＢＳ、及び架橋されたＳＥＢＳ及び架橋されたポリウレタンのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが望ましい。
【００７５】
有機材料の一部が架橋されたものであり、他の部分が非架橋のものである場合には、かかる非架橋の有機材料としては非架橋の熱可塑性樹脂及び非架橋のエラストマー又は生ゴムのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが好ましく、非架橋のオレフィン系樹脂、非架橋のスチレン系樹脂、非架橋のジエン系エラストマー、非架橋のスチレン系エラストマー、非架橋ウレタン系エラストマー、非架橋の共役ジエン系ゴム及び非架橋のブチルゴムのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することがより好ましく、非架橋のポリスチレン、非架橋の１，２−ポリブタジエン、非架橋のＳＢＳ、非架橋のＳＥＢＳ、非架橋のポリウレタン、非架橋のスチレン−ブタジエンゴム、非架橋のスチレン−イソプレンゴム及び非架橋のアクリロニトリル−ブタジエンゴムのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが更に好ましく、非架橋のポリスチレン、非架橋の１，２−ポリブタジエン、非架橋のＳＢＳ、非架橋のポリウレタン及び非架橋のＳＥＢＳのうちから選ばれる少なくとも一種を含有することが特に好ましい。
【００７６】
有機材料の一部が架橋されたものであり、他の部分が非架橋のものである場合には、非水溶性部材中に占める架橋された有機材料の割合は、３０質量％以上であることが好ましく、５０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることが特に好ましい。
【００７７】
有機材料は、その一部又は全部が架橋されたものである場合、架橋の方法は特に限定されないが、例えば化学架橋法、放射線架橋法、光架橋法等の方法によることができる。上記化学架橋法としては、架橋剤として例えば有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物等を用いて行うことができる。上記放射線架橋法は、例えば電子線照射等の方法により行うことができる。上記光架橋法は、例えば紫外線照射等の方法により行うことができる。
【００７８】
これらのうち、化学架橋法によることが好ましく、ハンドリング性がよいこと及び化学機械研磨工程における被研磨物への汚染性がないことから有機過酸化物を使用することがより好ましい。有機過酸化物としては、例えば過酸化ジクミル、過酸化ジエチル、過酸化ジ−ｔ−ブチル、過酸化ジアセチル、過酸化ジアシル等を挙げることができる。
【００７９】
架橋が化学架橋法による場合、架橋剤の使用量としては、架橋反応に供する非水溶性部材の全量１００質量部に対して好ましくは０．０１〜３質量部である。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た化学機械研磨パッド１０を得ることができる。
【００８０】
なお架橋は、非水溶性部材を構成する材料の全部について一括して行ってもよく、非水溶性部材を構成する材料の一部について架橋を行った後に残部と混合してもよい。また、各別の架橋を行った数種の架橋物を混合してもよい。
【００８１】
さらに、架橋が化学架橋法による場合には架橋剤の使用量や架橋の条件を調整することにより、あるいは架橋が放射線架橋法による場合には放射線の照射量を調整することにより、一回の架橋操作により、一部が架橋され他の部分が非架橋の有機材料の混合物を簡易に得ることができる。
【００８２】
（Ａ）非水溶性部材は、後述する（Ｂ）水溶性粒子との親和性及び非水溶性部材中における（Ｂ）水溶性粒子の分散性を制御するため、適当な相溶化剤を含有することができる。ここで相溶化剤としては、例えばノニオン系界面活性剤、カップリング剤等を挙げることができる。
【００８３】
（Ｂ）水溶性粒子
（Ｂ）水溶性粒子は、化学機械研磨パッド１０中において、化学機械水系分散体と接触することにより非水溶性部材から脱離し、非水溶性部材中にポアを形成する他、化学機械研磨パッド１０の研磨基体の押し込み硬さを大きくする効果を有し、上記した研磨基体についてのショアＤ硬度を実現するものである。
【００８４】
上記脱離は、化学機械研磨用水系分散体中に含有される水又は水系混合媒体との接触による溶解、膨潤等によって生じる。
【００８５】
（Ｂ）水溶性粒子は、上記した化学機械研磨パッド１０の研磨層１１の押し込み硬さを確保するために、中実体であることが好ましい。従って、この水溶性粒子は、化学機械研磨パッド１０において十分な押し込み硬さを確保できる中実体であることが特に好ましい。
【００８６】
（Ｂ）水溶性粒子を構成する材料は特に限定されないが、有機水溶性粒子及び無機水溶性粒子を挙げることができる。上記有機水溶性粒子としては、例えば糖類（多糖類（例えばでんぷん、デキストリン、シクロデキストリン等）、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、スルホン化ポリイソプレン共重合体等を挙げることができる。上記無機水溶性粒子としては、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、塩化カリウム、臭化カリウム、リン酸カリウム、硝酸マグネシウム等を挙げることができる。これらのうち、有機水溶性粒子が好ましく、多糖類がより好ましく、シクロデキストリンが更に好ましく、β−シクロデキストリンが特に好ましい。
【００８７】
これらの水溶性粒子は、上記各素材を単独または２種以上を組み合わせて用いることができる。さらに、所定の材料からなる１種の水溶性粒子であってもよく、異なる材料からなる２種以上の水溶性粒子であってもよい。
【００８８】
（Ｂ）水溶性粒子の平均粒径は、好ましくは０．１〜５００μｍ、より好ましくは０．５〜１００μｍである。この範囲の粒径の（Ｂ）水溶性粒子とすることにより、（Ｂ）水溶性粒子の脱離により生じるポアの大きさを適当な範囲に制御することができ、これにより化学機械研磨工程の際の化学機械研磨用水系分散体の保持能及び研磨速度に優れ、しかも機械的強度に優れた化学機械研磨パッド１０を得ることができる。
【００８９】
（Ｂ）水溶性粒子の含有量は、（Ａ）非水溶性部材と（Ｂ）水溶性粒子との合計に対して、好ましくは１０〜９０体積％であり、より好ましくは１５〜６０体積％であり、更に好ましくは２０〜４０体積％である。（Ｂ）水溶性粒子の含有量をこの範囲とすることにより、機械的強度と研磨速度とのバランスに優れた化学機械研磨パッド１０を得ることができる。
【００９０】
上記（Ｂ）水溶性粒子は、化学機械研磨パッド１０内において、化学機械研磨用水系分散体と接触する表層に露出した場合にのみ水に溶解又は膨潤して脱離し、研磨層１１内部においては吸湿しないことが好ましい。このため（Ｂ）水溶性粒子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るものであってもよい。この外殻は水溶性粒子に物理的に吸着していても、水溶性粒子と化学的に結合していても、更にはこの両方により水溶性粒子に付いていてもよい。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、ポリシリケート等を挙げることができる。
【００９１】
（ＩＩ）非水溶性部材と該非水溶性部材中に分散された空孔からなる素材
研磨層１１が、非水溶性部材と該非水溶性部材中に分散された空孔からなるものである場合としては、例えばポリウレタン、メラミン樹脂、ポリエステル、ポリスルホン、ポリビニルアセテート等の発泡体を挙げることができる。
【００９２】
上記のような非水溶性部材中に分散する空孔の平均口径としては、好ましくは０．１μｍ〜５００μｍであり、より好ましくは０．５〜１００μｍである。
【００９３】
研磨層１１の形状は特に限定されないが、例えば円盤状、多角柱状等とすることができ、化学機械研磨パッド１０を装着して使用する研磨装置に応じて適宜選択することができる。
【００９４】
化学機械研磨パッド用組成物を得る方法は特に限定されない。例えば、所定の有機材料等の必要な材料を混練機等により混練して得ることができる。混練機としては従来から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。
【００９５】
水溶性粒子を含有する研磨パッド１０を得るための水溶性粒子を含有する研磨パッド用組成物は、例えば、非水溶性マトリックス、水溶性粒子およびその他の添加剤等を混練して得ることができる。但し、通常、混練時には加工し易いように加熱して混練されるが、この時の温度において水溶性粒子は固体であることが好ましい。固体であることにより、非水溶性マトリックスとの相溶性の大きさに関わらず水溶性粒子を前記の好ましい平均粒径で分散させることができる。従って、使用する非水溶性マトリックスの加工温度により、水溶性粒子の種類を選択することが好ましい。
【００９６】
１．３．支持層
支持層１２は、化学機械研磨パッド１０において、研磨装置定盤１３に研磨層１１を支持するために用いられている。支持層１２は、接着層からなっていてもよいし、接着層を上下面に有するクッション層であってもよい。
【００９７】
接着層は、たとえば粘着シートからなることができる。粘着シートの厚さは、５０μｍ〜２５０μｍであることが好ましい。５０μｍ以上の厚さを有することにより、研磨層１１の研磨面側からの圧力を十分に緩和することができ、２５０μｍ以下の厚さを有することにより、凹凸の影響を研磨性能に与えない程度に均一な厚みの化学機械研磨パッド１０を提供することができる。
【００９８】
粘着シートの材質としては、研磨層１１を研磨機定盤に固定することが出来れば特に限定されないが、研磨層１１より弾性率の低いアクリル系、ゴム系が好ましく、より具体的には、アクリル系が好ましい。
【００９９】
粘着シートの接着強度は、化学機械研磨用パッドを研磨機定盤に固定することが出来れば特に限定されないが、ＪＩＳ  Ｚ０２３７の規格で粘着シートの接着強度を測定した場合、接着強度が３Ｎ／２５ｍｍ以上、好ましくは４Ｎ／ＣＭ以上、さらに１０Ｎ／２５ｍｍ以上がより好ましい。
【０１００】
クッション層は、研磨層１１より硬度が低い材質からなれば、その材質は特に限定されず、多孔質体（発泡体）であっても、非多孔質体であってもよく、例えば発砲ポリウレタン等からなることができる。クッション層の厚さは、たとえば０．１ｍｍ〜５．０ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍがより好ましい。
【０１０１】
２．実施例および比較例
本実施の形態の実施例に係る化学機械研磨パッドおよび比較例に係る化学機械研磨パッドを製造し、化学機械研磨を実施した。研磨後、化学機械研磨パッドのスクラッチ数を測定した。
【０１０２】
２．１．化学機械研磨パッドの製造（実施例１〜１４、比較例４，５）
１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ（株）製、商品名「ＪＳＲ  ＲＢ８３０」）を７２．８質量部に及びβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、商品名「デキシーパールβ−１００」、平均粒径２０μｍ）２７．２質量部を、１６０℃に調温されたルーダーにより２分混練した。次いで、「パークミルＤ４０」（商品名、日本油脂（株）製。ジクミルパーオキシドを４０質量％含有する。）を０．５５質量部（１，２−ポリブタジエン１００質量部あたりのジクミルパーオキシド量に換算して、０．３０質量部に相当する。）を加え、更に１２０℃にて６０ｐｍで２分混練し、化学機械研磨パッド用組成物のペレットを得た。このペレット１５００グラムを２．５ｍｍのギャップを備えた金型にて、１７０℃、１８分間加熱して成形し、直径７６２ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの円形の平板を得た。これを市販の溝加工機を用いて、図７または図８に示す形状の溝および図２〜６のいずれかに示す形状の傾斜面を形成して実施例１〜１４および比較例４，５に係る研磨層を得た。
【０１０３】
各研磨層の溝幅ｇ、溝の深さａ、ピッチ（ｄ＋ｇ）、溝と傾斜面との距離ｅならびに傾斜面の角度θについては、表１に示すとおりである。なお、いずれの実施例についても環状の溝の溝数は、１４７本であり、最小の円形の直径は１０ｍｍとした。放射状の溝数は、図８に示したとおり合計３２本とした。
【０１０４】
さらに溝の無い側に、研磨層の外形と同じ形状（円形）の、接着層としての積水化学工業社製両面テープ、商品名＃５６７３ＪＸ（接着強度、１０Ｎ／２５ｍｍ）を貼り付けた。
【０１０５】
２．２．化学機械研磨パッドの製造（実施例１５）
空気雰囲気下で、撹拌機を備えた２Ｌの４つ口セパラブルフラスコに、ポリテトラメチレングリコール（Ｍｎ＝１０００、保土谷化学工業（株）製、商品名「ＰＴＭＧ−１０００ＳＮ」）を５０．２重量部、および末端が水酸基化されたポリブタジエン（Ｍｎ＝１５００、日本曹達（株）製、商品名「ＮＩＳＳＯ  ＰＢ  Ｇ−１０００」）を１５．６重量部投入し、６０℃に調温して撹拌した。
【０１０６】
次いで、上記フラスコに、８０℃の油浴で溶解させた４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（日本ポリウレタン工業（株）製、商品名「ＭＩＬＬＩＯＮＡＴＥ  ＭＴ」）を２８．８重量部加え、１０分撹拌・混合した後、１，４−ブタンジオール（三菱化学（株）製、商品名「１４ＢＧ」）を５．５重量部加え、撹拌・混合した。
【０１０７】
次いで、得られた混合物を表面加工されたＳＵＳ製のバットに拡げ、１１０℃で１時間、さらに８０℃で１６時間アニールし、ポリウレタンを得た。
【０１０８】
次いで、このポリウレタン７２．８質量部に及びβ−シクロデキストリン（（株）横浜国際バイオ研究所製、商品名「デキシーパールβ−１００」、平均粒径２０μｍ）２７．２質量部を、１６０℃に調温されたルーダーにより２分混練した。次いで、「パークミルＤ４０」（商品名、日本油脂（株）製。ジクミルパーオキシドを４０質量％含有する。）を２．８質量部（ポリウレタン１００質量部あたりのジクミルパーオキシド量に換算して、１．５質量部に相当する。）を加え、更に１２０℃にて６０ｐｍで２分混練し、化学機械研磨パッド用組成物のペレットを得た。このペレットを用いて、「２．１．化学機械研磨パッドの製造（実施例１〜１４、比較例４、５）」に記載の製造方法と同様に化学機械研磨パッドを得た。
【０１０９】
２．３．化学機械研磨パッドの製造（比較例１、２）
傾斜面を形成しないこと以外については、「２．１．化学機械研磨パッドの製造（実施例１〜１４、比較例４、５）」に記載の製造方法と同様に化学機械研磨パッドを得た。
【０１１０】
２．４．化学機械研磨パッドの製造（比較例３）
傾斜面を形成しないこと以外については、「２．２．化学機械研磨パッドの製造（実施例１５）」に記載の製造方法と同様に化学機械研磨パッドを得た。
【０１１１】
２．５．化学機械研磨工程
２．１．ないし２．４．のいずれかにおいて製造した化学機械研摩パッドを、化学機械研磨装置「Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ―ＬＫ」（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社製）の定盤上に装着し、Ｐ−ＴＥＯＳブランケットウェハを化学機械研磨した。また、化学機械研磨は、パッド周端部が研磨定盤から剥がれるまで継続し、使用開始から剥がれ発生までの時間を測定した。化学機械研磨の条件は以下のとおりである。
【０１１２】
化学機械研磨用水系分散体：ＪＳＲ株式会社製シリカ砥粒含有スラリー、ＣＭＳ−１１０１。
【０１１３】
水系分散体供給量：３００ｍＬ／分
定盤回転数：６３ｒｐｍ
ヘッド回転数：６０ｒｐｍ
ヘッド押しつけ圧
リテナーリング圧：８ｐｓｉ
メンブレン圧：４．０ｐｓｉ
研磨時間：６０秒
研磨枚数：７２枚／１７７枚
【０１１４】
２．６．評価
化学機械研磨パッドによって７２枚および１７７枚のウエハを研磨した後における被研磨面のスクラッチ数を測定した。測定結果を表１に示す。
【０１１５】
【表１】
2009220265.tif 000003
【０１１６】
表１において、実施例９の角度θとは、角度θ１に対応し、角度θ２は１１５°とした。また、実施例１０の角度θは、１８０°未満である。
【０１１７】
表１に示すように、実施例１〜１５に係る化学機械研磨パッドによって７２枚のウエハを研磨した後の被研磨面のスクラッチ数は約２００〜約４５０であったが、傾斜面を形成していない比較例１〜３に係る化学機械研磨パッドによって研磨された被研磨面のスクラッチ数は５００以上であった。１７７枚のウエハを研磨した後のスクラッチ数についても、傾斜面の有無によってスクラッチ数が最大約４３０の差が生じた。さらに傾斜面を有しているが溝の深さａが傾斜面の高さｂより大きい形状を有する化学機械研磨パッドを用いて研磨を行った比較例４，５では、７２枚のウエハ研磨後のスクラッチ数を抑えることはできたが、１７７枚のウエハ研磨後においては、スクラッチ数が実施例１〜１５より著しく多かった。
【０１１８】
また角度θが１２５°以下の場合、比率ｅ／ｄが０．３〜２の範囲内の実施例１〜８、１２、１５におけるスクラッチ数は、比率ｅ／ｄが０．３〜２の範囲外の実施例１１、１３、１４のスクラッチ数に比べて顕著に少なかった。
【０１１９】
したがって、上記実施例および比較例により、化学機械研磨パッドが上述した傾斜面を有し、かつ溝の深さａが傾斜面の高さｂ以下であることによって、スクラッチの発生を大幅に低減し、その効果を長期間維持できることが確認された。
【０１２０】
特に比率ｅ／ｄが０．３〜２の範囲内であり、角度θが１２５°以下で環状の溝のみ（図７参照）を有する化学機械研磨パッドによって研磨された被研磨面のスクラッチ数をより効果的に抑制できることが確認された。
【０１２１】
本発明に係る実施の形態の説明は以上である。本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２２】
１０…化学機械研磨パッド、  １１，１１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１…研磨層、  １２…支持層、  １３…研磨装置定盤、  １５，３１５，４１５…傾斜面、  ３１６…第１の傾斜面、  ３１７…第２の傾斜面、  １６，５１７，５１８，６１７…溝、  ２０…研磨面、  ２２…非研磨面、  ２４，１２４，３２４，４２４…側面、  ２６…外縁、  １１５…第１の面、  １１６…第２の面、  １１７…第３の面、  １１８…第４の面、  ３１６…第１の傾斜面、  ３１７…第２の傾斜面
【図１】
2009220265.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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