JP2003332277A - Resin-impregnated body, polishing pad, and polishing apparatus and polishing method using the polishing pad - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad in which flatness on a surface of an object to be polished is improved and further, sticking of dust or scratching is suppressed. <P>SOLUTION: In the polishing pad and the polishing method and polishing apparatus using the polishing pad, hardness (Pa) in a wet state in areas of 50% or more continued in the direction of the depth within a range from a surface to the depth of 1,000 nm is lower than hardness (Pa) in a dry state. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は最外表面近くでの硬
度が低く、物理的外力が加わった際クッション的な層を
自然と形成する樹脂含浸体および加工砥粒（研磨材）を
含む研磨液を供給しながら、被研磨物を回転する研磨パ
ッドに押しつけ、相対運動を行わせながら、被研磨物表
面を鏡面に仕上げるため、若しくは被研磨物表面の凹凸
部の凸部を研磨材で優先的に研磨する化学機械研磨（Ｃ
ＭＰ）などに用いられる研磨パッドおよびそれを用いた
研磨装置および研磨方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a low hardness near the outermost surface, and a polishing containing a resin-impregnated body and working abrasive grains (abrasive) that naturally form a cushion-like layer when a physical external force is applied. While supplying the liquid, press the object to be polished against the rotating polishing pad and perform relative motion to finish the surface of the object to be polished to a mirror surface, or prioritize the convex and concave parts of the surface of the object to be polished with an abrasive material. Chemical mechanical polishing (C
The present invention relates to a polishing pad used for MP, etc., a polishing apparatus and a polishing method using the polishing pad.

【０００２】[0002]

【従来の技術】高度に集積度を増した半導体を製造する
に当たり多層配線を実現するためには、絶縁膜の表面を
完全に平坦化する必要がある。これまでに、この平坦化
法の代表的な技術として、ＳＯＧ（Spin-On-Glass）法
や、エッチバック法（ Elikins,K.Reinhardt,and R.La
yer,"A Planarization process for double metalCMOS
using Spin-on Glass as a sacrificial layer,"Procee
ding of 3rd InternationalIEEE VMIC Conf.,100(198
6)) 、そして、リフトオフ法(K.Ehara,T.Morimoto,S.Mu
ramoto,and S.Matsuo,"Planar Interconnection Techno
logy for LSI FabricationUtilizing Lift-off Proces
s",J.Electrochem Soc.,Vol.131,No.2,419(1984).) な
どが検討されてきた。2. Description of the Related Art In order to realize a multi-layer wiring in manufacturing a semiconductor having a high degree of integration, it is necessary to completely flatten the surface of an insulating film. So far, as a typical technique of this flattening method, SOG (Spin-On-Glass) method and etch back method (Elikins, K. Reinhardt, and R. La.
yer, "A Planarization process for double metal CMOS
using Spin-on Glass as a sacrificial layer, "Procee
ding of 3rd International IEEE VMIC Conf., 100 (198
6)) and the lift-off method (K. Ehara, T. Morimoto, S. Mu
ramoto, and S.Matsuo, "Planar Interconnection Techno
logy for LSI FabricationUtilizing Lift-off Proces
s ", J. Electrochem Soc., Vol. 131, No. 2, 419 (1984).) have been studied.

【０００３】ＳＯＧ法に関して、これはＳＯＧ膜の流動
性を利用した平坦化法であるが、これ自身で完全平坦化
を実施することは不可能である。また、エッチバック法
は、もっとも多く使われている技術であるが、レジスト
と絶縁膜とを同時にエッチングすることによるダスト発
生の問題があり、ダスト管理の点で容易な技術ではな
い。そして、リフトオフ法は、使用するステンシル材が
リフトオフ時に完全に溶解しないためにリフトオフでき
ないなどの問題を生じ、制御性や歩留りが不完全なた
め、実用化に至っていない。Regarding the SOG method, this is a planarization method utilizing the fluidity of the SOG film, but it is impossible to carry out complete planarization by itself. Further, the etch back method is the most widely used technique, but it has a problem of dust generation due to simultaneous etching of a resist and an insulating film, and is not an easy technique from the viewpoint of dust management. The lift-off method has not been put to practical use because the stencil material to be used is not completely melted during lift-off and thus cannot be lifted off, and the controllability and the yield are incomplete.

【０００４】そこでＣＭＰ法が近年注目されてきた。こ
れは被研磨物を回転する弾性パッドに押しつけ、相対運
動を行わせながら、被研磨物表面の凹凸部の凸部を研磨
パッドで優先的に研磨する方法であり、プロセスの簡易
性から今では広く利用されている。また近年は、凹凸加
工する前の半導体ウェハ自身が持つ微細な凹凸、即ちwa
vinessや、nanotopologyなどと表現される従来問題がな
かった表面欠陥が問題になり、両面研磨法、アルカリを
流しながら研磨する方法などが行われている。Therefore, the CMP method has been attracting attention in recent years. This is a method of pressing the object to be polished against a rotating elastic pad and performing relative motion, while preferentially polishing the convex portions of the irregularities on the surface of the object to be polished with the polishing pad. Widely used. Also, in recent years, the fine irregularities of the semiconductor wafer itself, that is, wa
Surface defects such as viness and nanotopology, which have not been problematic in the past, have become a problem, and double-sided polishing and polishing while flowing alkali are being used.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
ＣＭＰ法においては、被研磨物表面に発生する、スクラ
ッチ傷、ダストの付着、グローバル平坦性不良等の問題
が挙げられる。たとえば層間絶縁膜等の被研磨面にこの
ようなダストの付着やスクラッチ傷が発生すると、後工
程でこの上にＡｌやＣｕ系金属等による配線を形成した
場合に、段切れ等が発生し、エレクトロマイグレーショ
ン耐性の劣化等の信頼性の低下が発生するおそれがあ
る。またＨＤＤ（Hard DiskDrive)用非磁性基板等の研
磨においてドロップアウト等、再生信号欠落が発生する
原因となる。上記スクラッチ傷の発生は、研磨パッドの
硬度、とくに研磨液等が内部に浸潤した状態、すなわち
ウェット状態における研磨パッドの表面および表面に近
い層における硬度に左右される。該硬度が高くなり過ぎ
るとスクラッチ傷が発生し易くなる。また、硬度が低く
なり過ぎると被研磨物表面の平坦性が確保できなくな
る。However, in the CMP method, there are problems such as scratches on the surface of the object to be polished, dust adhesion, and poor global flatness. For example, if such dust adheres or scratches occur on a surface to be polished such as an interlayer insulating film, step disconnection or the like occurs when a wiring made of Al or Cu-based metal is formed on the surface in a later step. There is a possibility that reliability may deteriorate such as deterioration of electromigration resistance. Also, in polishing non-magnetic substrates for HDDs (Hard Disk Drives), dropouts and the like may cause reproduction signal loss. The occurrence of scratches depends on the hardness of the polishing pad, particularly the hardness of the surface of the polishing pad and the layer near the surface when the polishing liquid or the like is infiltrated inside, that is, in the wet state. If the hardness is too high, scratches are likely to occur. If the hardness is too low, the flatness of the surface of the object to be polished cannot be ensured.

【０００６】また、ＣＭＰ法は、被研磨物表面に存在す
る凹凸部の凸部を研磨液中に含まれる研磨材で優先的に
研磨することにより平坦性が得られるようになってい
る。このため、ウェット状態における研磨パッドの押し
込み弾性率（いわゆる、研磨パッドのこし。）が小さく
なり過ぎると、研磨パッドが被研磨物表面の凹部に侵入
し易くなり、凹部がさらに研磨されるので、被研磨物表
面の平坦性が得られなくなるおそれがある。In the CMP method, the flatness is obtained by preferentially polishing the convex portions of the irregularities existing on the surface of the object to be polished with the abrasive contained in the polishing liquid. For this reason, if the indentation elastic modulus of the polishing pad in the wet state (so-called polishing pad strain) becomes too small, the polishing pad easily enters the concave portion of the surface of the object to be polished, and the concave portion is further polished. There is a possibility that the flatness of the surface of the polishing object may not be obtained.

【０００７】なお、特表平８−５００６２２や特開２０
００−３４４１６などにおいて、ダスト付着やスクラッ
チ傷の低減と、平坦化特性の向上の両立を目指した提案
がなされているが十分とは言い難い。It should be noted that Japanese Patent Laid-Open No. 8-500622 and Japanese Patent Laid-Open No.
In 00-34416 and the like, proposals aiming at both reduction of dust adhesion and scratches and improvement of flattening characteristics have been made, but it cannot be said to be sufficient.

【０００８】本発明の課題は、被研磨物表面へのダスト
等の異物の付着、スクラッチ傷の発生を大幅に低減で
き、しかも被研磨物表面の平坦化特性も向上できる研磨
パッドおよびそれを用いた研磨装置および研磨方法を提
供することにある。An object of the present invention is to provide a polishing pad which can significantly reduce the adhesion of foreign matter such as dust to the surface of an object to be polished and the occurrence of scratches, and can also improve the flattening property of the surface of the object to be polished. Another object of the present invention is to provide a polishing device and a polishing method.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の樹脂含浸体は、ウェット状態において表面
から深さ１０００ｎｍまでの範囲のうち深さ方向に連続
する５０％以上の領域における硬度（Ｐａ）が、乾燥状
態の硬度（Ｐａ）よりも低いことを特徴とするものから
なる。In order to solve the above-mentioned problems, the resin-impregnated body of the present invention is used in a wet state in a range from the surface to a depth of 1000 nm in a region of 50% or more continuous in the depth direction. The hardness (Pa) is lower than the dry state hardness (Pa).

【００１０】また、上記課題を解決するために、本発明
の研磨パッドは、ウェット状態において表面から深さ１
０００ｎｍまでの範囲のうち深さ方向に連続する５０％
以上の領域における硬度（Ｐａ）が、乾燥状態の硬度
（Ｐａ）よりも低いことを特徴とするものからなる。In order to solve the above problems, the polishing pad of the present invention has a depth of 1 from the surface in a wet state.
50% continuous in the depth direction within the range up to 000 nm
The hardness (Pa) in the above range is lower than the hardness (Pa) in a dry state.

【００１１】本発明においてウェット状態とは、研磨パ
ッドを２７℃の水に２４時間浸漬させたものをいう。ま
た、乾燥状態とは、水に浸漬させていないものをいう。
また、本明細書中で単に硬度というときは、ＳＩ単位系
の圧力単位パスカル（Ｐａ）に換算したものをいう。In the present invention, the wet state means that the polishing pad is immersed in water at 27 ° C. for 24 hours. Further, the dry state means one not soaked in water.
Further, in the present specification, the term "hardness" simply means the pressure unit Pascal (Pa) of the SI unit system.

【００１２】上記研磨パッドのウェット状態における表
面から深さ３００ｎｍにおける硬度は、乾燥状態よりも
３％以上減少していることが好ましい。つまり、極めて
表面に近い深さ３００ｎｍにおける硬度を上記のように
設定すれば、とくに表面に近い層の硬度を低くできるの
で、仮に研磨パッドの表面にスラリー中の遊離砥粒が乗
っても被研磨物表面を傷つけることはない。The hardness of the polishing pad at a depth of 300 nm from the surface in the wet state is preferably 3% or more lower than that in the dry state. In other words, if the hardness at a depth of 300 nm which is extremely close to the surface is set as described above, the hardness of the layer particularly close to the surface can be lowered, so that even if free abrasive grains in the slurry get on the surface of the polishing pad, it will be polished. Does not damage the surface of the object.

【００１３】また、上記研磨パッドのウェット状態にお
ける表面から５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲に
は、乾燥時の押し込み弾性率よりも高い部分があること
が好ましい。上記範囲に乾燥時よりも押し込み弾性率の
高い部分を存在させることにより、ウェット状態におい
ても研磨パッドに必要なこしをもたせることができるの
で、被研磨物表面の凹部への研磨パッドの接触が抑えら
れ凹部の研磨が防止される。したがって、凸部の研磨が
優先的に行われ被研磨物表面の平坦性を向上することが
できる。Further, it is preferable that there is a portion higher than the indentation elastic modulus during drying in a range of 50 nm or more and 1000 nm or less from the surface of the polishing pad in a wet state. By allowing a portion having a higher indentation elastic modulus than in the above range to exist in the above range, the polishing pad can have a necessary strain even in a wet state, so that the contact of the polishing pad to the concave portion of the surface of the object to be polished is suppressed. As a result, the polishing of the recess is prevented. Therefore, the convex portions are preferentially polished, and the flatness of the surface of the object to be polished can be improved.

【００１４】上記のような研磨パッドにおいては、ウェ
ット状態における表面から深さ１０００ｎｍの範囲のう
ち深さ方向に連続する５０％以上の領域における硬度
が、乾燥状態における硬度よりも低くなっている。つま
り、表面から１０００ｎｍまでの比較的浅い部分にのみ
柔らかい膨潤層が連続して形成されるので、研磨パッド
に必要なこしの強さを保ちつつ、被研磨物表面への研磨
パッドの当りの強さを緩和することができる。したがっ
て、スクラッチ傷の発生やダスト付着を防止できる。ま
た、被研磨物表面の平坦性を向上するためには、研磨パ
ッドの表面Ｄ硬度をある程度高く（たとえば６５度以
上）設定する必要があるが、本発明の研磨パッドにおい
ては比較的浅い層にのみ柔らかい膨潤層が形成されるの
で、研磨パッドの全層の硬さにより決定される表面Ｄ硬
度は高く設定することができる。よって、被研磨物表面
を平坦に研磨できる。In the polishing pad as described above, the hardness in the region of 50% or more continuous in the depth direction within the range of 1000 nm from the surface in the wet state is lower than the hardness in the dry state. In other words, since the soft swelling layer is continuously formed only in a relatively shallow portion up to 1000 nm from the surface, the strength of the polishing pad against the surface of the object to be polished is maintained while maintaining the required strength of the polishing pad. Can be eased. Therefore, it is possible to prevent the generation of scratches and the adhesion of dust. Further, in order to improve the flatness of the surface of the object to be polished, it is necessary to set the surface D hardness of the polishing pad to a certain high value (for example, 65 degrees or more), but in the polishing pad of the present invention, a relatively shallow layer is formed. Since only a soft swelling layer is formed, the surface D hardness determined by the hardness of all layers of the polishing pad can be set high. Therefore, the surface of the object to be polished can be polished flat.

【００１５】[0015]

【発明の実施の形態】以下に本発明の望ましい実施の形
態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施
態様に係る研磨装置の一例を示している。図において、
１は研磨装置を示している。研磨装置１は、研磨パッド
２が装着可能な研磨定盤３を有しており、該研磨定盤３
は駆動機構４により矢印方向に回転可能になっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure,
Reference numeral 1 denotes a polishing device. The polishing apparatus 1 has a polishing surface plate 3 on which the polishing pad 2 can be mounted.
Can be rotated in the direction of the arrow by the drive mechanism 4.

【００１６】研磨パッド２の上方には、該研磨パッド２
の目立てをするドレッシング機構５が設けられている。
ドレッシング機構５は研磨パッド２に当接しながら矢印
方向に回転し研磨パッド２の目立てをするようになって
いる。Above the polishing pad 2, the polishing pad 2
There is provided a dressing mechanism 5 for dressing.
The dressing mechanism 5 rotates in the direction of the arrow while contacting the polishing pad 2 to dress the polishing pad 2.

【００１７】また、研磨パッド２の上方には、該研磨パ
ッド２上に研磨スラリー６を供給する配管７が設けられ
ている。研磨スラリー貯留部（図示略）中の研磨スラリ
ー６は配管７を通って研磨パッド２上に供給されるよう
になっている。A pipe 7 for supplying the polishing slurry 6 to the polishing pad 2 is provided above the polishing pad 2. The polishing slurry 6 in the polishing slurry reservoir (not shown) is supplied onto the polishing pad 2 through the pipe 7.

【００１８】被研磨物としての半導体ウェハ８は、研磨
ヘッド機構９に装着されている。研磨ヘッド機構９には
ウェハ８が固定される貼付プレート１０が設けられてい
る。貼付プレート１０は図１の矢印方向に回転可能にな
っている。また、研磨ヘッド機構９は図１の上下方向に
移動可能に構成されている。したがって、貼付プレート
１０に固定されたウェハ８を研磨パッド２に任意の圧力
で押圧できるようになっている。A semiconductor wafer 8 as an object to be polished is mounted on a polishing head mechanism 9. The polishing head mechanism 9 is provided with a sticking plate 10 to which the wafer 8 is fixed. The sticking plate 10 is rotatable in the arrow direction of FIG. Further, the polishing head mechanism 9 is configured to be movable in the vertical direction of FIG. Therefore, the wafer 8 fixed to the attachment plate 10 can be pressed against the polishing pad 2 with an arbitrary pressure.

【００１９】本実施態様においては、研磨定盤３上に研
磨パッド２を装着し、研磨スラリー６を研磨パッド２上
に供給しながら回転させ、該研磨パッド２にウェハ８を
回転させながら押圧することによりウェハ８表面の凹凸
部（とくに凹部）が研磨されるようになっている。In this embodiment, the polishing pad 2 is mounted on the polishing platen 3, the polishing slurry 6 is rotated while being supplied onto the polishing pad 2, and the wafer 8 is pressed against the polishing pad 2 while rotating. As a result, irregularities (particularly concave portions) on the surface of the wafer 8 are polished.

【００２０】本発明における研磨パッド２においては、
ウェット状態において、表面から深さ１０００ｎｍの範
囲のうち深さ方向に連続する５０％以上の領域における
硬度が、乾燥状態の硬度よりも低くなっている。つま
り、研磨パッド２の表面から１０００ｎｍまでの比較的
浅い部分にのみ柔らかい膨潤層が連続して形成されるの
で、研磨パッドとしての必要なこしの強さを保持しつ
つ、ウェハ８表面への研磨パッド２の当りの強さを緩和
することができる。したがって、スクラッチ傷の発生を
防止できる。また、研磨パッド２が必要以上に磨耗する
こともなくなるので、ダスト付着を防止できる。一方、
研磨パッド２の表面Ｄ硬度は例えば６５度以上に設定さ
れているので、ウェハ８の表面を平坦に研磨することが
できる。In the polishing pad 2 of the present invention,
In the wet state, the hardness in the region of 50% or more continuous in the depth direction within the range of the depth of 1000 nm from the surface is lower than the hardness in the dry state. That is, since the soft swelling layer is continuously formed only in a relatively shallow portion up to 1000 nm from the surface of the polishing pad 2, polishing on the surface of the wafer 8 while maintaining the required strength as a polishing pad. The strength with which the pad 2 hits can be reduced. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of scratches. Further, since the polishing pad 2 is not worn more than necessary, dust adhesion can be prevented. on the other hand,
Since the surface D hardness of the polishing pad 2 is set to, for example, 65 degrees or more, the surface of the wafer 8 can be polished flat.

【００２１】また、研磨パッド２のウェット状態におけ
る表面から深さ３００ｎｍにおける硬度は、乾燥状態に
おける硬度よりも３％以上減少している。このように、
とくに表面に近い層の硬度を低下させれば、仮に研磨パ
ッド２の表面にスラリー中の遊離砥粒が存在してもウェ
ハ８の表面を傷つけることはない。The hardness of the polishing pad 2 at a depth of 300 nm from the surface in the wet state is 3% or more lower than the hardness in the dry state. in this way,
In particular, if the hardness of the layer close to the surface is reduced, even if free abrasive grains in the slurry exist on the surface of the polishing pad 2, the surface of the wafer 8 will not be damaged.

【００２２】また、研磨パッド２のウェット状態におけ
る表面から５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲に
は、乾燥時の押し込み弾性率よりも高い部分が存在して
いる。このような部分を設ければ、研磨パッド２に必要
なこしをもたせることができるので、ウェハ８の表面の
凹部への研磨パッド２の接触を防止できる。したがっ
て、ウェハ８の表面の凹部の研磨が防止され、凸部のみ
が優先的に研磨されるので、ウェハ８の表面の平坦性を
向上することができる。In the range of 50 nm or more and 1000 nm or less from the surface of the polishing pad 2 in the wet state, there is a portion higher than the indentation elastic modulus during drying. By providing such a portion, the polishing pad 2 can be provided with a necessary strain, so that the polishing pad 2 can be prevented from coming into contact with the concave portion of the surface of the wafer 8. Therefore, polishing of the concave portions on the surface of the wafer 8 is prevented, and only the convex portions are preferentially polished, so that the flatness of the surface of the wafer 8 can be improved.

【００２３】研磨パッド２を構成する樹脂、有機高分子
マトリクスとしては、ポリアミド系、ポリアクリル系、
ポリオレフィン系、ポリビニル系、アイオノマー系、ポ
リカーボネート系、ポリアセタール系、ポリウレタン
系、ポリイミド系などの熱可塑性樹脂およびその誘導
体、共重合体、グラフト体などを用いることができる。
これらの混合でもかまわないが硬度が出せるように配合
することが重要である。たとえば、無機微粒子を混合
し、硬度を向上させる工夫を凝らすことも有効である。
ナノコンポジットなどで開示された技術を応用展開可能
である。具体的には無機微粒子としてシリカ、セリア、
アルミナ、ジルコニア、チタン、タングステン、炭酸バ
リウム、硫酸バリウム、カーボンブラック、モンモリロ
ナイトなどの粘土、ゼオライトなどの結晶などを用いる
ことができる。またこれらの混合も可能である。マトリ
ックスとのなじみを改善するためにあらかじめ表面を改
質処理することも可能である。粒子径としては、３ｎｍ
程度から、５０μｍ程度のものが使えるが、大きすぎる
とスクラッチを起こす危険が増大する。このため更に好
ましくは、２０μｍ以下、更に好ましくは５μｍ以下の
ものがよい。シリカ、セリア、アルミナ、ジルコニア、
チタン、タングステン、炭酸バリウム、硫酸バリウム、
カーボンブラック、モンモリロナイトなどの粘土、ゼオ
ライトなどの結晶などの微粒子混合重量％としては、１
％程度でも効果があり、８０％程度まで混合できる。高
濃度混合した場合は、研磨パッドの硬度を上げる効果だ
けでなく、砥粒を内包したいわゆる固定砥粒研磨パッド
として有効になる。この場合には粒子径が小さいと効果
が少なく、粒子径３０ｎｍ以上が好ましく、研磨速度向
上の面から１００ｎｍ以上が更に好ましい。これら微粒
子の粒径や混合量を変えることで、被研磨物の特性に合
わせた研磨パッド２を製造できる。その他利用できる有
機高分子マトリックスとしては、ポリウレタン系、エポ
キシ系、フェノール系、メラミン系、ユリア系、ポリイ
ミド系などの熱硬化性樹脂を用いることができる。これ
らの樹脂の混合体（アロイ化も含む）や、共重合、グラ
フト、変性品などの改質技術をも用いることができる。
本発明において研磨パッドを構成する樹脂は、所望の硬
度、弾性率、耐摩耗性を基礎に、適宜選択すればよい。As the resin and organic polymer matrix forming the polishing pad 2, polyamide-based, polyacrylic-based,
A thermoplastic resin such as a polyolefin-based resin, a polyvinyl-based resin, an ionomer-based resin, a polycarbonate-based resin, a polyacetal-based resin, a polyurethane-based resin, a polyimide-based resin, a derivative thereof, a copolymer, or a graft body can be used.
Mixtures of these may be used, but it is important to mix them so that hardness can be obtained. For example, it is also effective to mix inorganic fine particles and make a device for improving hardness.
The technology disclosed in nanocomposite can be applied and developed. Specifically, as inorganic fine particles, silica, ceria,
Alumina, zirconia, titanium, tungsten, barium carbonate, barium sulfate, carbon black, clay such as montmorillonite, crystals such as zeolite, and the like can be used. It is also possible to mix them. It is also possible to modify the surface in advance in order to improve the compatibility with the matrix. The particle size is 3 nm
The size can be about 50 μm, but if it is too large, the risk of scratching increases. Therefore, the thickness is more preferably 20 μm or less, further preferably 5 μm or less. Silica, ceria, alumina, zirconia,
Titanium, tungsten, barium carbonate, barium sulfate,
The mixing percentage by weight of fine particles such as carbon black, clay such as montmorillonite, crystals such as zeolite is 1
% Is effective, and can be mixed up to about 80%. When mixed at a high concentration, not only is the effect of increasing the hardness of the polishing pad effective, but also effective as a so-called fixed abrasive polishing pad containing abrasive grains. In this case, if the particle size is small, the effect is small, and the particle size is preferably 30 nm or more, and more preferably 100 nm or more from the viewpoint of improving the polishing rate. By changing the particle size and the mixing amount of these fine particles, it is possible to manufacture the polishing pad 2 that matches the characteristics of the object to be polished. Other usable organic polymer matrices include thermosetting resins such as polyurethane, epoxy, phenol, melamine, urea and polyimide. Mixtures of these resins (including alloying) and modification techniques such as copolymerization, grafting and modified products can also be used.
In the present invention, the resin forming the polishing pad may be appropriately selected based on desired hardness, elastic modulus and wear resistance.

【００２４】本発明の研磨パッド２の成形後の表面Ｄ硬
度は６５度以上であることが重要である。６５度未満で
あると柔らかくなりすぎて、ディッシングやエロージョ
ンが起きやすくなるため、好ましくない。さらに研磨速
度を大きくするためには、７５度以上が好ましい。ま
た、本発明では、さらに硬度を上げてＤ硬度が９０を越
えてもスクラッチ傷やダスト等異物の付着の問題は起こ
らず、利用可能である。このため、従来なし得なかった
良好な研磨平坦化特性を発揮できる。It is important that the surface D hardness of the polishing pad 2 of the present invention after molding is 65 degrees or more. If it is less than 65 degrees, it becomes too soft, and dishing and erosion easily occur, which is not preferable. In order to further increase the polishing rate, it is preferably 75 degrees or more. Further, in the present invention, even if the hardness is further increased and the D hardness exceeds 90, problems such as scratches and adhesion of foreign matter such as dust do not occur, and the present invention can be used. Therefore, it is possible to exhibit good polishing and flattening characteristics that could not be achieved in the past.

【００２５】本発明の研磨パッド２を用いる研磨におい
て使用される研磨スラリー６としてはシリカ系スラリ
ー、酸化アルミニウム系スラリー、酸化セリウム系スラ
リー等を挙げることができる。これらを用いて半導体ウ
ェハ上での絶縁膜の凹凸や金属配線の凹凸を局所的に平
坦化することができたり、グローバル段差を小さくした
り、ディッシングを抑えたりできる。スラリーの具体例
としては、キャッボ社製のＣＭＰ用“ＣＡＢ−Ｏ−ＳＰ
ＥＲＥＳＥ ＳＣ−１”、ＣＭＰ用“ＣＡＢ−Ｏ−ＳＰ
ＥＲＳＥ ＳＣ−１１２”、ＣＭＰ用“ＳＥＭＩ−ＳＰ
ＥＲＳＥ ＡＭ１００”、ＣＭＰ用“ＳＥＭＩ−ＳＰＥ
ＲＳＥ ＡＭ１００Ｃ”、ＣＭＰ用“ＳＥＭＩ−ＳＰＥ
ＲＳＥ １２”、ＣＭＰ用“ＳＥＭＩ−ＳＰＥＲＳＥ
２５”、ＣＭＰ用“ＳＥＭＩ−ＳＰＥＲＳＥ Ｗ２００
０”、ＣＭＰ用“ＳＥＭＩ−ＳＰＥＲＳＥ Ｗ−Ａ４０
０”等を挙げることができるが、これらに限られるわけ
ではない。Examples of the polishing slurry 6 used in polishing using the polishing pad 2 of the present invention include silica type slurry, aluminum oxide type slurry, cerium oxide type slurry and the like. These can be used to locally flatten the unevenness of the insulating film and the unevenness of the metal wiring on the semiconductor wafer, reduce the global step difference, and suppress dishing. As a specific example of the slurry, "CAB-O-SP" for CMP manufactured by CABO Co., Ltd.
ERASE SC-1 ", CMP" CAB-O-SP "
ERSE SC-112 ", CMP" SEMI-SP "
ERSE AM100 "," SEMI-SPE for CMP "
RSE AM100C ", CMP" SEMI-SPE "
RSE 12 "," SEMI-SPERSE "for CMP
25 ", CMP" SEMI-SPERSE W200 "
0 ", CMP" SEMI-SPERSE W-A40 "
0 ″ and the like can be given, but the present invention is not limited thereto.

【００２６】本発明の研磨パッド２には親水性で水不溶
な物質は、たとえば、セルロース系やデンプン系、キチ
ンなどの多糖類、タンパク質、ポリアクリル酸やポリメ
タクリル酸などのアクリル系、アラミド系、ポリアミド
系、ポリビニルアルコール系、エチレン−ビニルアルコ
ール共重合系、ポリビニルポリピロリドンなどの樹脂も
しくはその樹脂を主成分とする架橋体や共重合体を含有
させることができる。絹、羊毛、綿、麻などの天然繊維
や、ポリビニルピロリドン／ポリビニルイミダゾール共
重合体、高吸水性樹脂、パルプ、レーヨン、紙、セルロ
ースエステル系イオン交換用の各種荷電付与したセルロ
ースなども市販されており有効に利用できる。また、本
来疎水性である樹脂に親水基であるスルホン基、アミノ
基、カルボキシル基、水酸基を導入したものも使用可能
である。疎水性とは、５０℃の水に２４時間浸漬した際
の重量増加率が２％未満のものを指す。また４００ｐｐ
ｍ以下にナトリウムイオンの混入を抑えたものを用いる
ことが好ましい。さらに好ましくは５０ｐｐｍ以下、よ
り好ましくは１０ｐｐｍ以下である。The hydrophilic and water-insoluble substance in the polishing pad 2 of the present invention is, for example, cellulose-based or starch-based, polysaccharide such as chitin, protein, acrylic-based such as polyacrylic acid or polymethacrylic acid, and aramid-based. A resin such as a polyamide-based material, a polyvinyl alcohol-based material, an ethylene-vinyl alcohol copolymer-based material, or polyvinyl polypyrrolidone, or a cross-linked product or a copolymer containing the resin as a main component can be contained. Natural fibers such as silk, wool, cotton, and hemp, polyvinylpyrrolidone / polyvinylimidazole copolymer, superabsorbent resin, pulp, rayon, paper, and various charged celluloses for cellulose ester ion exchange are also commercially available. It can be used effectively. Further, a resin having a hydrophilic group such as a sulfone group, an amino group, a carboxyl group or a hydroxyl group introduced into a resin which is originally hydrophobic can be used. The term “hydrophobic” means that the weight increase rate when immersed in water at 50 ° C. for 24 hours is less than 2%. Again 400pp
It is preferable to use a material in which mixing of sodium ions is suppressed to m or less. It is more preferably 50 ppm or less, and even more preferably 10 ppm or less.

【００２７】研磨パッド２の成形方法としては、フィラ
ー、さらに場合によっては無機微粒子および／または水
溶性物質をあらかじめ混合した後に、硬化前のポリウレ
タンと混合、脱泡後、型に入れて熱圧縮成型することも
できるし、押し出し成形することもできる。インジェク
ションプレスなどの手法も可能である。粒子および／ま
たは繊維状物を用いるため、これら混合が効率的に行え
るため、できあがった研磨パッド２の物性ばらつきを少
なくできる。また、フィラーを混合しなければ、さらに
成形性は向上する。本発明の研磨パッド２はこの様に製
造方法に関しては公知技術の組み合わせを用いることが
可能である。As a method for molding the polishing pad 2, a filler, and in some cases inorganic fine particles and / or a water-soluble substance are mixed in advance, then mixed with polyurethane before curing, defoamed, put in a mold and subjected to heat compression molding. It can also be extruded. Techniques such as injection press are also possible. Since the particles and / or fibrous substances are used, they can be mixed efficiently, so that variations in the physical properties of the resulting polishing pad 2 can be reduced. Further, if the filler is not mixed, the moldability is further improved. As for the polishing pad 2 of the present invention, it is possible to use a combination of known techniques for the manufacturing method.

【００２８】上記フィラーは、不織布状、織物状、編み
物状、フエルト状、多孔膜状、スポンジ状、フィルム
状、粒子状、繊維状の少なくとも一つから選ばれてなる
ものであることが好ましい。不織布状とは、繊維を交絡
させた広義の布を指すが、歪んでいたり、凹凸があって
も良い。不織布状、織物状、編み物状、フエルト状のも
のも、繊維状物から得られる。多孔膜状、スポンジ状と
は、２次元的およびまたは３次元的に開孔した、空隙率
が大きい広義の膜を意味し、フィルム状とは、実質開孔
部がないものを意味する。粒子状とは、基本的に球形を
さすが、歪んでいたり、凹凸があっても良い。いわゆる
ヒュームドシリカのような、いびつに入り組んだ形状も
好ましく使用できる。また、長繊維を短くカットしても
良い。繊維状物とは、長軸と短軸の比が３を越えるよう
な、長細い形状を指す。The filler is preferably selected from at least one of non-woven fabric, woven fabric, knitted fabric, felted fabric, porous film, sponge, film, particle and fiber. The non-woven fabric refers to a cloth in a broad sense in which fibers are entangled, but it may be distorted or may have irregularities. Non-woven fabrics, woven fabrics, knitted fabrics, and felt-shaped products can also be obtained from fibrous products. The porous film shape and the sponge shape mean a membrane in a broad sense in which two-dimensionally and / or three-dimensionally open pores have a large porosity, and the film shape means one having substantially no open pores. The term "particulate" basically means a spherical shape, but it may be distorted or uneven. A distorted shape such as so-called fumed silica can also be preferably used. Further, the long fibers may be cut into short pieces. The fibrous material refers to a long and thin shape in which the ratio of the major axis to the minor axis exceeds 3.

【００２９】これらを構成する繊維の直径（球以外の場
合最大径を指す）は、１００μｍ以下が好ましく、５０
μｍ以下がさらに好適に使われ、２から２０μｍ程度が
好適に使われる。極細繊維では２μｍを切る直径のもの
も有り、これらを用いるのが便利である。直径が大きい
と、マトリックスからの離脱が多くなり、研磨パッドと
しての耐久性が減じやすく好ましくない。繊維状物は中
空糸状あってもかまわない。またその断面形状は円、楕
円、星形などの合成繊維あるいは新合繊として提案され
ているいかなる形状のものでもかまわない。多孔膜状、
スポンジ状のものは、孔と孔の間が細い柱で連結される
が、通常その直径は１０ｎｍから１ｍｍ程度まで存在す
るが、その大きさにはこだわることはない。全体積の中
で空隙を占める割合、すなわち空隙率が２５％を越える
高いものを用い、厚さ方向に圧縮して成形することで、
厚み方向のばらつきを抑えることができ好適に用いられ
る。また、フィルム状のものは、積層体の個々の層を分
離する層（分離層）を形成するのに好適に用いられる。
特に１μｍを切るような超薄フィルムについては、不織
布状、織物状、編み物状、フエルト状、多孔膜状、スポ
ンジ状のシート状物と同様に使用できる。The diameter of the fibers constituting these (in the case of other than spheres, the maximum diameter) is preferably 100 μm or less, and 50
The thickness of less than μm is more preferably used, and the thickness of about 2 to 20 μm is preferably used. Some ultrafine fibers have a diameter of less than 2 μm, and it is convenient to use these. If the diameter is large, it is unfavorably easy to remove from the matrix and the durability as a polishing pad is reduced. The fibrous material may be a hollow fiber. The cross-sectional shape may be a synthetic fiber such as a circle, an ellipse, or a star, or any shape proposed as a new synthetic fiber. Porous membrane,
The sponge-like material has pores connected to each other by a thin column, and the diameter thereof is usually about 10 nm to 1 mm, but the size is not limited. By occupying the ratio of voids in the total volume, that is, using a high percentage of voids exceeding 25%, by compressing in the thickness direction and molding,
It is preferably used because it can suppress variations in the thickness direction. Further, the film-like material is preferably used for forming a layer (separation layer) for separating the individual layers of the laminate.
In particular, an ultrathin film having a thickness of less than 1 μm can be used in the same manner as a non-woven fabric, woven fabric, knitted fabric, felt fabric, porous film fabric, and sponge fabric.

【００３０】これらフィラーを混合して作成したシート
状層は複数枚積層され、ひとつの研磨パッド２を形成す
る。このため、フィラーにシート状物を用いた本発明に
よる研磨パッド２は、曲げに対する強度が極めて高く、
極めて割れを生じることが少ない。厚みの大きいシート
状物を用いることで１枚で研磨パッドを形成することも
もちろん可能である。また、これら以外にフィラーを混
合しないシート状層と組み合わせることができる。１枚
当たり１μｍ程度またはこれより厚みがある層を形成
し、複数層重ね合わせた方が、研磨特性の安定性は高
く、なおかつ研摩面の状態を精巧に制御できる研磨パッ
ドを形成しやすくなる。通常は５μｍ以上が使われ最適
には１００から３００μｍが用いられる。各層の厚みや
材質が同じである必要はなく、１層ごとにマトリクス樹
脂の樹脂含有率および／または種類を変えたり、層ごと
にシート状物の厚みおよび／または種類を変えること
で、研磨パッドを精密に設計できる。A plurality of sheet-like layers prepared by mixing these fillers are laminated to form one polishing pad 2. Therefore, the polishing pad 2 according to the present invention using a sheet-like material for the filler has extremely high bending strength,
Very few cracks. It is of course possible to form the polishing pad with one sheet by using a sheet-shaped material having a large thickness. In addition to these, it can be combined with a sheet-like layer in which a filler is not mixed. By forming a layer having a thickness of about 1 μm or more per sheet and stacking a plurality of layers, the stability of the polishing characteristics is higher, and it becomes easier to form a polishing pad capable of finely controlling the state of the polished surface. Usually, 5 μm or more is used, and optimally 100 to 300 μm is used. The thickness and material of each layer do not have to be the same, and by changing the resin content and / or type of the matrix resin for each layer, or by changing the thickness and / or type of the sheet material for each layer, the polishing pad Can be designed precisely.

【００３１】たとえば、発泡ポリウレタンや、ゴムシー
トなどからなるクッション層を、研磨層部分、クッショ
ン層部分、分離層部分をセットにしてそれを複数層積層
することで、研磨パッド２を研磨定盤３に１度貼りつけ
れば、従来の何倍もの長期にわたってパッド交換を行わ
なくても良い長寿命研磨パッドを提供できる。分離層を
設けることで研磨層部分が研磨液６に接触したり、研磨
面から浸潤してきた研磨分散液に接触することもなく、
ドレッシングによって形成されたバージン面をもって研
磨できるため、極めて高い研磨安定性を得ることができ
る。また、層間絶縁膜、メタル研磨が交互に必要な場合
も、用途に最適の例えば層間絶縁膜研磨には非常に硬い
層を用い、メタル研磨用には柔らかい層が使えるように
順序を決めて成型することもできる。このように本発明
によれば、製造のためのスループット向上にも繋がり、
トータルコストダウンにも有効である。For example, a cushion layer made of foamed polyurethane or a rubber sheet is set as a set of a polishing layer portion, a cushion layer portion, and a separation layer portion, and a plurality of layers are laminated to form the polishing pad 2 as a polishing platen 3. It is possible to provide a long-life polishing pad that does not need to be replaced for a long time, which is many times longer than the conventional one, if it is attached once. By providing the separation layer, the polishing layer portion does not come into contact with the polishing liquid 6 or the polishing dispersion liquid that has infiltrated from the polishing surface,
Since the virgin surface formed by dressing can be used for polishing, extremely high polishing stability can be obtained. Also, when the interlayer insulating film and metal polishing are required alternately, it is best suited for the purpose. For example, a very hard layer is used for interlayer insulating film polishing, and a soft layer is used for metal polishing. You can also do it. As described above, according to the present invention, it is possible to improve the throughput for manufacturing,
It is also effective in reducing total cost.

【００３２】研磨スラリー６の研磨パッド２の表面の供
給とそこからの排出を促進するなどの目的で、研磨パッ
ド２の表面には溝や孔が設けられていることが好まし
い。溝の形状としては、同心円、渦巻き、放射、碁盤目
など種々の形状が採用できる。溝の断面形状としては四
角、三角、半円などの形状が採用できる。溝の深さは
０．１ｍｍから該研磨層の厚さまでの範囲で、溝の幅は
０．１〜５ｍｍの範囲で、溝のピッチは０．１〜１００
ｍｍの範囲で選ぶことができる。孔は研磨層を貫通して
いても良いし、貫通していなくても良い。孔の直径は
０．１〜５ｍｍの範囲で選ぶことができる。また、孔の
ピッチは０．１〜１００ｍｍの範囲で選ぶことができ
る。これらの形状は、研磨液（研磨スラリー６）がうま
く研磨面へ供給されること、研磨液の保持性を高めるこ
と、またそこから研磨屑を伴って良好に排出することお
よびまたは促進することなどを満たせば良い。研磨パッ
ド自体の形状は、円板状、ドーナツ状、ベルト状など様
々な形に加工できる。厚みも、０．１ｍｍ程度から、５
０ｍｍ程度もしくはこれ以上の厚みのものも製造可能で
ある。円板状、ドーナツ状に加工した場合の直径につい
ても、被研磨物の大きさを基準として、１／５から５倍
程度のものまで製造されるが、あまり大きいと加工効率
が低下してしまうため好ましくない。It is preferable that the surface of the polishing pad 2 is provided with grooves or holes for the purpose of, for example, promoting the supply of the polishing slurry 6 to the surface of the polishing pad 2 and the discharge from the surface. As the shape of the groove, various shapes such as concentric circles, spirals, radiation, and grids can be adopted. The cross-sectional shape of the groove may be square, triangular, semicircular, or the like. The depth of the groove is in the range from 0.1 mm to the thickness of the polishing layer, the width of the groove is in the range of 0.1 to 5 mm, and the pitch of the groove is 0.1 to 100.
It can be selected in the range of mm. The holes may or may not penetrate the polishing layer. The diameter of the holes can be selected in the range of 0.1 to 5 mm. The pitch of the holes can be selected in the range of 0.1 to 100 mm. These shapes allow the polishing liquid (polishing slurry 6) to be well supplied to the polishing surface, enhance the retention of the polishing liquid, and satisfactorily discharge and / or promote polishing dust from the polishing liquid. Should be satisfied. The polishing pad itself can be processed into various shapes such as a disk shape, a donut shape, and a belt shape. The thickness is about 0.1mm to 5
It is possible to manufacture a product having a thickness of about 0 mm or more. Regarding the diameter when processed into a disk shape or a donut shape, the diameter is about 1/5 to 5 times as large as the size of the object to be polished, but if it is too large, the processing efficiency will decrease. Therefore, it is not preferable.

【００３３】本発明で得られた研磨パッド２は、クッシ
ョン性を有するクッションシートと積層して複合研磨パ
ッドとして使用することも可能である。半導体基板は局
所的な凹凸とは別にもう少し大きなうねりが存在してお
り、このうねりを吸収する層として硬い研磨パッドの下
（研磨定盤３側）にクッションシートをおいて研磨する
場合が多い。クッションシートとしては、発泡ウレタン
系、ゴム系のものを組み合わせて使うことができる。The polishing pad 2 obtained in the present invention can be used as a composite polishing pad by laminating it with a cushion sheet having a cushioning property. In addition to local unevenness, the semiconductor substrate has slightly larger undulations. In many cases, a cushion sheet is placed under a hard polishing pad (on the side of the polishing surface plate 3) as a layer for absorbing the undulations for polishing. As the cushion sheet, urethane foam type and rubber type can be used in combination.

【００３４】[0034]

【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。な
お、実施例で使用される物性値の評価や測定方法は、以
下の方法にしたがったものである。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. The methods for evaluating and measuring the physical properties used in the examples are according to the following methods.

【００３５】（Ｄ硬度の測定）厚さ１．０ｍｍ〜１．５
ｍｍの範囲に入るサンプル（大きさは１ｃｍ角以上）
を、Ｄ硬度９０以上の表面硬度を有する平面上に置き、
ＪＩＳ規格（硬さ試験）Ｋ６２５３に準拠した、デュロ
メーター・タイプＤ（実際には、高分子計器（株）製”
アスカーＤ型硬度計”）を用い、５点測定しその平均値
をＤ硬度とした。測定は室温（２５℃）で行った。(D hardness measurement) Thickness 1.0 mm to 1.5
Samples within the range of mm (size is 1 cm square or more)
Is placed on a flat surface having a D hardness of 90 or more,
Durometer type D (actually manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) compliant with JIS standard (hardness test) K6253
Asker D hardness meter ") was used to measure 5 points, and the average value was defined as D hardness. The measurement was carried out at room temperature (25 ° C).

【００３６】（硬度）Ｄ硬度と、ビッカース圧子などの
他の押し込み硬度との関係を比較するためには、Ｄ硬度
を物理量で表す必要がある。そこで、上記Ｄ型硬度計の
指針値から物理量である平均面圧を求め硬度とした。平
均面圧Ｐは試験荷重Ｗを面積Ｓで除して求めることがで
きる。 平均面圧Ｐ＝１００Ｗ／Ｓ〔Ｋｇｆ／ｃｍ²〕＝９．８
Ｗ／Ｓ（ＭＰａ〕 本発明で使用したＤ硬度計における測定値（度）は、Ｓ
Ｉ系に直すと表１の通りである。(Hardness) In order to compare the relationship between D hardness and other indentation hardness such as Vickers indenter, it is necessary to express D hardness as a physical quantity. Therefore, the average surface pressure, which is a physical quantity, was determined from the guide value of the D-type hardness tester and used as the hardness. The average surface pressure P can be obtained by dividing the test load W by the area S. Average surface pressure P = 100 W / S [Kgf / cm ² ] = 9.8
W / S (MPa) The measured value (degree) in the D hardness meter used in the present invention is S
Table 1 shows the results for I system.

【００３７】[0037]

【表１】 [Table 1]

【００３８】（ダスト付着量の測定），（スクラッチ傷
の測定） 厚さ１．２ｍｍ、直径３８ｃｍの円形の研磨パッドを作
成し、表面に、幅２．０ｍｍ、深さ０．５ｍｍ、ピッチ
１５ｍｍのいわゆるＸ-Ｙグルーブ加工（格子状溝加
工）を施した。このパッドを研磨機（ラップマスターＳ
ＦＴ社製、“Ｌ/Ｍ-１５Ｅ”）の定盤にクッション層と
して、ロデール社製Ｓｕｂａ４００を貼り、その上に両
面接着テープ（３Ｍ社製、“４４２Ｊ”）で貼り付け
た。旭ダイヤモンド工業（株）のコンディショナー
（“ＣＭＰ−Ｍ”、直径１４．２ｃｍ）を用い、押しつ
け圧力０．０４ＭＰａ、定盤回転数２５ｒｐｍ、コンデ
ィショナー回転数２５ｒｐｍで同方向に回転させ、純水
を１０ｍｌ／ｍｉｎで供給しながら５分間研磨パッドの
コンディショニングを行った。研磨機に純水を１００ｍ
ｌ／ｍｉｎ流しながら研磨パッド上を２分間洗浄し次ぎ
に、酸化膜付きウェハ（４インチダミーウェハＣＺＰ
型、信越化学工業（株））を研磨機に設置し、説明書記
載使用濃度のキャボット社製スラリー分散液（“ＳＣ−
１”）を１００ｍｌ／ｍｉｎで研磨パッド上に供給しな
がら、押しつけ圧力０．０４ＭＰａ、定盤回転数４５ｒ
ｐｍ、コンディショナー回転数４５ｒｐｍで同方向に回
転させ、５分間研磨を実施した。ウェハ表面を乾かさな
いようにし、すぐさま純水をかけながら、ポリビニルア
ルコールスポンジでウェハ表面を洗浄し、乾燥圧縮空気
を吹き付けて乾燥した。その後ウェーハ表面ゴミ検査装
置（トプコン社製、“ＷＭ-３”）を用いて、直径が
０．５μｍ以上の表面ダスト数を測定した。本試験方法
では、４００個以下であれば半導体生産上問題を生じる
ことがなく合格である。また研磨後のウェハ表面のスク
ラッチ数は、自動Ｘ−Ｙステージを具備したキーエンス
社製デジタルマイクロスコープ（ＶＨ６３００）でカウ
ントした。１０個以下を合格領域とした。(Measurement of dust adhesion amount), (Measurement of scratches) A circular polishing pad having a thickness of 1.2 mm and a diameter of 38 cm was prepared, and a width of 2.0 mm, a depth of 0.5 mm, and a pitch of 15 mm were formed on the surface. The so-called XY groove processing (grid-shaped groove processing) was applied. This pad is a polishing machine (lap master S
As a cushion layer, Suba400 manufactured by Rodel Co. was attached to a surface plate of “L / M-15E” manufactured by FT Co., Ltd., and a double-sided adhesive tape (“442J” manufactured by 3M Co., Ltd.) was attached thereon. Using a conditioner ("CMP-M", diameter 14.2 cm) of Asahi Diamond Industrial Co., Ltd., pressing pressure of 0.04 MPa, rotation speed of platen 25 rpm, rotation speed of conditioner 25 rpm, were rotated in the same direction, and 10 ml of pure water was used. The polishing pad was conditioned for 5 minutes while being supplied at a flow rate of / min. 100m pure water to the polishing machine
The polishing pad was washed for 2 minutes while flowing 1 / min, and then a wafer with an oxide film (4 inch dummy wafer CZP
Type, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. was installed in a polishing machine, and a slurry dispersion (“SC-
1 ") is supplied onto the polishing pad at 100 ml / min, the pressing pressure is 0.04 MPa, and the platen rotation speed is 45 r.
pm, the conditioner was rotated at 45 rpm in the same direction, and polishing was performed for 5 minutes. While keeping the surface of the wafer from being dried, the surface of the wafer was washed with a polyvinyl alcohol sponge while being immediately poured with pure water, and dried by blowing dry compressed air. After that, the number of surface dusts having a diameter of 0.5 μm or more was measured using a wafer surface dust inspection device (“WM-3” manufactured by Topcon). In the present test method, if the number is 400 or less, no problem occurs in semiconductor production and the test is passed. The number of scratches on the surface of the wafer after polishing was counted by a digital microscope (VH6300) manufactured by KEYENCE CORPORATION equipped with an automatic XY stage. Ten or less were set as the pass area.

【００３９】（押し込み弾性率）以下のような装置、測
定方法に従った。 装置：（株）東陽テクニカ扱い、Nano Indenter ＸＰ ＣＳＭ（荷重加振による連続剛性試験） 測定：１０から１５ｍｍ角にサンプルを切り出し、表面
を、バフ研磨によって平滑に仕上げた。この試料を用
い、３０ｍｍ径の試料ホルダーに瞬間接着材で固定し、
間隔１００ミクロンで１０点以上測定した。測定は取扱
説明書に従った。標準試料として熱溶融石英の測定をサ
ンプル測定の前後に入れ、測定精度の確認を行った。試
料の、測定値の平均から、ヤング率（押し込み弾性率）
に対する押し込み深さ、及び硬度に対する押し込み深さ
のプロファイルを得た。(Indentation elastic modulus) The following apparatus and measuring method were used. Device: Toyo Technica Co., Ltd., Nano Indenter XP CSM (continuous stiffness test by load vibration) Measurement: A sample was cut into 10 to 15 mm square, and the surface was smoothed by buffing. Using this sample, fix it to a sample holder with a diameter of 30 mm with an instant adhesive,
Measurements were made at 10 points or more at intervals of 100 μm. The measurement was in accordance with the instruction manual. As a standard sample, the measurement of hot-melt quartz was put before and after the sample measurement to confirm the measurement accuracy. Young's modulus (indentation elastic modulus) from the average of the measured values of the sample
The profiles of indentation depth with respect to and indentation depth with respect to hardness were obtained.

【００４０】（ディッシング）タングステン配線ディッ
シング評価用テストウェハ：酸化膜付き４インチシリコ
ンアウェハ（酸化膜厚：２μｍ）に１００μｍ幅で深さ
が０．７μｍの溝をスペースが１００μｍ間隔で形成す
る。この上にスパッタ法でタングステンを厚み２μｍ形
成して、タングステン配線ディッシング評価用テストウ
ェハを作成した。直径３８ｃｍの円形の研磨層を作製
し、表面に幅２．０ｍｍ、深さ０．５ｍｍ、ピッチ１５
ｍｍのいわゆるＸ−Ｙグルーブ加工（格子状溝加工）を
施した。この研磨パッドを研磨機（ラップマスターＳＦ
Ｔ社製、Ｌ／Ｍ−１５Ｅ）の定盤にクッション層とし
て、ロデール社製”Ｓｕｂａ４００”を貼り、その上に
両面接着テープ（３Ｍ社製、”４４２Ｊ”）で貼り付け
た。旭ダイヤモンド工業（株）のコンディショナー（”
ＣＭＰ−Ｍ”、直径１４．２ｃｍ）を用い、押しつけ圧
力０．０４ＭＰａ、定盤回転数２５ｒｐｍ、コンディシ
ョナー回転数２５ｒｐｍで同方向に回転させ、純粋を１
０ｍｌ／ｍｉｎで供給しながら５分間研磨パッドのコン
ディショニングを行った。研磨機に純水を１００ｍｌ／
ｍｉｎ流しながら研磨パッド上を２分間洗浄し次に、タ
ングステン配線ディッシング評価用テストウェハを研磨
機に配置し、説明書記載使用濃度のキャボット社製スラ
リー（”ＳＥＭＩ−ＳＰＥＲＳＥ Ｗ−Ａ４００”）と
キャボット社製酸化剤（”ＳＥＭＩ−ＳＰＥＲＳＥ Ｆ
Ｅ−４００”）を１：１で混合したスラリー溶液を１０
０ｍｌ／ｍｉｎで研磨パッド上に供給しながら、押しつ
け圧力０．０４ＭＰａ、定盤回転数４５ｒｐｍ（ウェハ
の中心での線速度は３０００（ｃｍ／分）、半導体ウェ
ハ保持試料台を回転数４５ｒｐｍで同方向に回転させ、
２分間研磨を実施した。半導体ウェハ表面を乾かさない
ようにし、すぐさま純水をかけながら、ポリビニルアル
コールスポンジでウェハ表面を洗浄し、乾燥圧縮空気を
吹き付けて乾燥した。タングステン表面のディッシング
状態をキーエンス社製超深度形状測定顕微鏡”ＶＫ−８
５００”で測定した。なお、研磨層の表面加工形態につ
いては、その他の形状のものも上記と同様の手順で行っ
た。タングステン配線の中心深さを測り、０．０４μｍ
以下であれば合格とした。(Dishing) Tungsten wiring Dishing evaluation test wafer: Grooves having a width of 100 μm and a depth of 0.7 μm are formed at intervals of 100 μm on a 4-inch silicon wafer with an oxide film (oxide film thickness: 2 μm). A tungsten film having a thickness of 2 μm was formed thereon by a sputtering method to prepare a tungsten wiring dishing evaluation test wafer. A circular polishing layer having a diameter of 38 cm was prepared, and the surface had a width of 2.0 mm, a depth of 0.5 mm, and a pitch of 15.
mm so-called XY groove processing (lattice groove processing) was performed. This polishing pad is a polishing machine (lap master SF
As a cushion layer, "Suba400" manufactured by Rodel Co. was attached to a surface plate (L / M-15E manufactured by T Co.), and a double-sided adhesive tape ("442J" manufactured by 3M Co.) was attached thereon. Conditioner of Asahi Diamond Industry Co., Ltd.
CMP-M ", diameter 14.2 cm), pressing pressure 0.04 MPa, surface plate rotation speed 25 rpm, conditioner rotation speed 25 rpm in the same direction to rotate the pure 1
The polishing pad was conditioned for 5 minutes while being supplied at 0 ml / min. 100 ml / pure water to the polishing machine
The polishing pad is washed for 2 minutes while flowing a min flow, and then a test wafer for evaluating tungsten wiring dishing is placed on the polishing machine, and a Cabot slurry (“SEMI-SPERSE W-A400”) having the concentration used in the instruction manual and the cabot are used. Company oxidizer ("SEMI-SPERSE F
E-400 ″) was mixed at a ratio of 1: 1 to obtain 10
While supplying 0 ml / min onto the polishing pad, the pressing pressure was 0.04 MPa, the platen rotation speed was 45 rpm (the linear velocity at the center of the wafer was 3000 (cm / min), and the semiconductor wafer holding sample table was rotated at the same rotation speed of 45 rpm. Rotate in the direction
Polishing was performed for 2 minutes. The surface of the semiconductor wafer was kept dry, and the surface of the wafer was immediately washed with polyvinyl alcohol sponge while being sprayed with pure water, and dried by blowing dry compressed air. The ultra-deep shape measuring microscope "VK-8 manufactured by Keyence"
It was measured at 500 ″. Regarding the surface processing form of the polishing layer, the same procedure as above was carried out for other shapes. The center depth of the tungsten wiring was measured and found to be 0.04 μm.
If it is less than or equal to the above, it is regarded as acceptable.

【００４１】実施例１ 厚み０．２５ｍｍ、４０ｃｍ四方のクラフト紙（公定水
分率１０％、１２０ｇ／ｍ²）にエポキシ樹脂エピコー
ト８２５（油化シェルエポキシ社製）／硬化剤エピキュ
アＥＭＩ−２４（油化シェルエポキシ社製）＝９６／４
に混合したもの１００部と、サンアミール（三洋化成工
業社製）１０部をアセトンに溶解し、乾燥樹脂重量比で
５２ｗｔ％になるよう紙に含浸後、８０℃３０分乾燥さ
せ、これを７枚あわせて１００ｔプレス機で１２０℃１
５分間面圧４０ｋｇ／ｃｍ²加圧下で１．２ｍｍ厚に成
型した。得られた樹脂板で１．２ｍｍ厚の研磨パッドを
作成した。Ｄ硬度は８９であった。Example 1 Epoxy resin Epicoat 825 (manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) / Curing agent Epicure EMI-24 (oil) on kraft paper with a thickness of 0.25 mm and a size of 40 cm (official moisture content 10%, 120 g / m ² ). Shell Epoxy Co., Ltd.) = 96/4
100 parts of the mixture obtained by mixing with 10 parts of San Amir (manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) were dissolved in acetone, impregnated into the paper so that the weight ratio of the dry resin was 52 wt%, and dried at 80 ° C. for 30 minutes. 120 ℃ 1 with 100t press machine
It was molded into a 1.2 mm thickness under a surface pressure of 40 kg / cm ^{2 for} 5 minutes. A 1.2 mm thick polishing pad was prepared from the obtained resin plate. The D hardness was 89.

【００４２】実施例２ 乾燥樹脂重量比で５６重量ｗｔ％になるよう紙に含浸す
ること、面圧２０ｋｇ／ｃｍ²で加圧すること以外の条
件は実施例１と同様にして１．２ｍｍ厚の研磨パッドを
作成した。Ｄ硬度は９０であった。Example 2 The conditions were the same as in Example 1 except that the paper was impregnated to a dry resin weight ratio of 56% by weight and the surface pressure was 20 kg / cm ² , and the thickness was 1.2 mm. A polishing pad was created. The D hardness was 90.

【００４３】実施例３ 乾燥樹脂重量比で４８重量ｗｔ％になるよう紙に含浸す
ること、以外の条件は実施例１と同様にして１．２ｍｍ
厚の研磨パッドを作成した。Ｄ硬度は８８であった。Example 3 1.2 mm in the same manner as in Example 1 except that the paper was impregnated so that the dry resin weight ratio was 48% by weight.
A thick polishing pad was created. The D hardness was 88.

【００４４】実施例４ 実施例１において、１μｍの孔径のシリカ粒子３重量部
を混合し、樹脂板を成形し得られた樹脂板で１．２ｍｍ
厚の研磨パッドを作成した。Ｄ硬度は８９であった。Example 4 In Example 1, 3 parts by weight of silica particles having a pore size of 1 μm were mixed to form a resin plate, and the resin plate obtained was 1.2 mm.
A thick polishing pad was created. The D hardness was 89.

【００４５】比較例１ 市販の研磨パッドＩＣ−１０００（ロデール社製）を用
いて表層物性を測定した。Comparative Example 1 Physical properties of the surface layer were measured using a commercially available polishing pad IC-1000 (manufactured by Rodel).

【００４６】比較例２ 市販のＰＭＭＡ樹脂板を用い実施例１と同一の条件で
１．２ｍｍ厚の研磨パッドを作成した。Comparative Example 2 A 1.2 mm thick polishing pad was prepared under the same conditions as in Example 1 using a commercially available PMMA resin plate.

【００４７】実施例１〜４、比較例１、２の測定結果を
表２に示した。また、実施例２におけるパッドの深さ方
向への硬度の変化を図２、弾性率の変化を図３に示し
た。また、比較例２におけるパッドの深さ方向への硬度
変化を図４、弾性率変化を図５に示した。The measurement results of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 2. Further, FIG. 2 shows a change in hardness of the pad in the depth direction and FIG. 3 shows a change in elastic modulus in Example 2. Further, the change in hardness of the pad in the depth direction in Comparative Example 2 is shown in FIG. 4, and the change in elastic modulus is shown in FIG.

【００４８】[0048]

【表２】 [Table 2]

【００４９】表２から明らかなように、実施例１ないし
４においてはすべての測定項目をクリアでき高品質の研
磨パッドを得ることができる。これに対し、比較例１に
おいてはダスト付着量が少なく、スクラッチ傷の発生も
ないもののディッシングが０．０５μｍと高い数値を示
している。つまり、比較例１においてはパッドの表面の
溝が大きく削られるためウェハの安定した研磨は望めな
い。また、比較例２はダスト付着量、スクラッチ傷の発
生ともに多い。As is clear from Table 2, in Examples 1 to 4, all the measurement items can be cleared and a high quality polishing pad can be obtained. On the other hand, in Comparative Example 1, the amount of dust adhered is small and scratches are not generated, but the dishing shows a high value of 0.05 μm. That is, in Comparative Example 1, since the groove on the surface of the pad is largely shaved, stable polishing of the wafer cannot be expected. Further, in Comparative Example 2, both the dust adhesion amount and the occurrence of scratches are large.

【００５０】[0050]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の研磨パッ
ドによるときは、研磨パッドとして必要なこしを保持し
つつ被研磨物の表面への当り強さを緩和することができ
るので、被研磨物表面のダスト付着およびスクラッチ傷
の発生を効果的に抑制し併せて平坦性を向上することが
できる。As described above, according to the polishing pad of the present invention, it is possible to hold the strain required for the polishing pad and reduce the contact strength of the object to be polished to the surface. It is possible to effectively suppress the adhesion of dust on the surface of the object and the occurrence of scratches and improve the flatness.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施態様に係る研磨パッドを用いた
研磨装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of a polishing apparatus using a polishing pad according to an embodiment of the present invention.

【図２】実施例２の研磨パッドの表面からの深さ（ｎ
ｍ）と硬度（Ｐａ）との関係を示す関係図である。FIG. 2 shows the depth (n from the surface of the polishing pad of Example 2
It is a relationship diagram which shows the relationship between m) and hardness (Pa).

【図３】実施例２の研磨パッドの表面からの深さ（ｎ
ｍ）と弾性率（Ｐａ）との関係を示す関係図である。FIG. 3 shows the depth (n from the surface of the polishing pad of Example 2
It is a relationship diagram which shows the relationship between m) and an elastic modulus (Pa).

【図４】実施例２の研磨パッドの表面からの深さ（ｎ
ｍ）と硬度（Ｐａ）との関係を示す関係図である。FIG. 4 shows the depth (n from the surface of the polishing pad of Example 2
It is a relationship diagram which shows the relationship between m) and hardness (Pa).

【図５】実施例２の研磨パッドの表面からの深さ（ｎ
ｍ）と弾性率（Ｐａ）との関係を示す関係図である。FIG. 5 shows the depth (n from the surface of the polishing pad of Example 2
It is a relationship diagram which shows the relationship between m) and an elastic modulus (Pa).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 研磨装置 ２ 研磨パッド ３ 研磨定盤 ４ 駆動機構 ５ ドレッシング機構 ６ 研磨スラリー ７ 配管 ８ ウェハ ９ 研磨ヘッド機構 １０ 貼付プレート 1 Polishing device 2 polishing pad 3 polishing surface plate 4 drive mechanism 5 Dressing mechanism 6 Polishing slurry 7 piping 8 wafers 9 Polishing head mechanism 10 Attached plate

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ウェット状態において表面から深さ１０
００ｎｍまでの範囲のうち深さ方向に連続する５０％以
上の領域における硬度（Ｐａ）が、乾燥状態の硬度（Ｐ
ａ）よりも低いことを特徴とする樹脂含浸体。1. A depth of 10 from the surface in a wet state.
The hardness (Pa) in a region of 50% or more continuous in the depth direction in the range of up to 00 nm is the hardness in the dry state (P
Resin impregnated body characterized by being lower than a). 【請求項２】 ウェット状態において表面から深さ１０
００ｎｍまでの範囲のうち深さ方向に連続する５０％以
上の領域における硬度（Ｐａ）が、乾燥状態の硬度（Ｐ
ａ）よりも低いことを特徴とする研磨パッド。2. A depth of 10 from the surface in a wet state.
The hardness (Pa) in a region of 50% or more continuous in the depth direction in the range of up to 00 nm is the hardness in the dry state (P
A polishing pad characterized by being lower than a). 【請求項３】 ウェット状態において表面から深さ３０
０ｎｍにおける硬度（Ｐａ）が乾燥状態に比べて３％以
上減少していることを特徴とする研磨パッド。3. A depth of 30 from the surface in a wet state.
A polishing pad having a hardness (Pa) at 0 nm reduced by 3% or more as compared with a dry state. 【請求項４】 ウェット状態において表面から深さ５０
ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の範囲に、乾燥時の押し込
み弾性率よりも高い部分がある、請求項２または３の研
磨パッド。4. A depth of 50 from the surface in the wet state.
The polishing pad according to claim 2 or 3, wherein there is a portion having a higher indentation elastic modulus during drying in the range of 1 nm or more and 1000 nm or less. 【請求項５】 表面Ｄ硬度が６５度以上である、請求項
２ないし４のいずれかに記載の研磨パッド。5. The polishing pad according to claim 2, which has a surface D hardness of 65 degrees or more. 【請求項６】 請求項２ないし５のいずれかに記載の研
磨パッドを用いることを特徴とする研磨装置。6. A polishing apparatus using the polishing pad according to any one of claims 2 to 5. 【請求項７】 請求項２ないし５のいずれかに記載の研
磨パッドを用いることを特徴とする研磨方法。7. A polishing method using the polishing pad according to any one of claims 2 to 5. 【請求項８】 請求項２ないし５のいずれかに記載の研
磨パッドを用いて加工したことを特徴とする半導体ウェ
ハおよび半導体チップ。8. A semiconductor wafer and a semiconductor chip processed by using the polishing pad according to claim 2.