JP2008044103A - Abrading multiple layer and semiconductor wafer polishing method - Google Patents

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JP2008044103A JP2007259784A JP2007259784A JP2008044103A JP 2008044103 A JP2008044103 A JP 2008044103A JP 2007259784 A JP2007259784 A JP 2007259784A JP 2007259784 A JP2007259784 A JP 2007259784A JP 2008044103 A JP2008044103 A JP 2008044103A
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幸生 保坂
Kouji Shiho
浩司 志保
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亨 長谷川
Nobuo Kawahashi
信夫 川橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abrading multiple layer capable of transmitting light for detecting a finishing point without reducing polishing efficiency in the polishing process of a semiconductor wafer. <P>SOLUTION: The abrading multiple layer consists of an abrading substrate 11 with a polishing surface and a translucent member 12 adhering to the abrading substrate 11 by fusion bonding. The translucent member 12 is comprised of water-insoluble matrix material and water-soluble substances dispersed in the water-insoluble matrix material. The content of water-soluble substances in the translucent member 12 is 2-3% by volume, provided that a total of water-insoluble matrix material and water-soluble particles is 100% by volume. Furthermore, the abrading multiple layer has a polishing pad which shows a translucency of the translucent member 12 by 30-50% at a wavelength of 100-3,000 nm, provided that the thickness of the translucent member 12 is 2 mm, and a supporting layer 81 overlying the rear surface of the polishing pad so that the abrading multiple layer has translucency in the laminating direction. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、研磨複層体および半導体ウエハの研磨方法に関する。   The present invention relates to a polishing multilayer body and a method for polishing a semiconductor wafer.

さらに詳しくは、研磨性能を低下させることなく、光を透過させることができる研磨複層体および半導体ウエハの研磨方法に関する。   More specifically, the present invention relates to a polishing multilayer body capable of transmitting light without deteriorating polishing performance and a method for polishing a semiconductor wafer.

本発明は、光学式終点検出装置を用いた半導体ウエハの研磨等に利用される。   The present invention is used for polishing a semiconductor wafer using an optical end point detector.

半導体ウエハの研磨において、研磨の目的が達成され、その研磨を終了する研磨終点の決定は経験的に得られた時間を基準として行うことができる。しかし、被研磨面を構成する材質は様々であり、これらによって研磨時間は全て異なる。また、被研磨面を構成する材質は今後様々に変化することも考えられる。さらに、研磨に使用するスラリーや研磨装置においても同様である。このため様々に異なる研磨において各々からすべて経験的に研磨時間を得ることは非常に効率が悪い。これに対して、近年、被研磨面の状態を直接観測できる光学的な方法を用いた光学式終点検出装置および方法に関して研究が進められている(特許文献1および特許文献2参照)。   In polishing a semiconductor wafer, the purpose of polishing is achieved, and the polishing end point for ending the polishing can be determined on the basis of empirically obtained time. However, there are various materials constituting the surface to be polished, and the polishing time varies depending on these materials. In addition, the material constituting the surface to be polished may change in the future. The same applies to the slurry and polishing apparatus used for polishing. Therefore, it is very inefficient to empirically obtain the polishing time from each of the various polishings. On the other hand, in recent years, research has been conducted on an optical end point detection apparatus and method using an optical method capable of directly observing the state of the surface to be polished (see Patent Document 1 and Patent Document 2).

この光学式終点検出装置および方法では、一般に、終点検出用の光が透過できる硬質で均一な樹脂からなり、スラリー物質の吸収、輸送という本質的な能力を持たない窓を研磨パッドに形成し、この窓のみを通して被研磨面を観測している(特許文献3参照)。   In this optical end point detection apparatus and method, generally, it is made of a hard and uniform resin that can transmit light for end point detection, and a window having no essential ability of absorbing and transporting a slurry substance is formed on a polishing pad. The surface to be polished is observed only through this window (see Patent Document 3).

しかし、上記の研磨パッドでは窓が本質的にスラリーの保持、排出能力を有さないため、窓を設けることで研磨パッドの研磨性能の低下や不均一化を生ずることが危惧される。また、そのため窓を環状に設ける等して大きくしたり、窓の数を増やすことは困難である。
特開平9−7985号公報 特開2000−326220号公報 特表平11−512977号公報
However, in the above-described polishing pad, the window essentially does not have the ability to hold and discharge the slurry, and thus there is a concern that the provision of the window may cause the polishing performance of the polishing pad to deteriorate or become non-uniform. For this reason, it is difficult to increase the number of windows by providing the windows in a ring shape or to increase the number of windows.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-7985 JP 2000-326220 A Japanese National Patent Publication No. 11-512977

本発明の目的は、上記問題を解決するものであり、半導体ウエハの研磨において、研磨性能を低下させることなく、終点検出用光を透過させることができる研磨複層体および半導体ウエハの研磨方法を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, and in polishing a semiconductor wafer, a polishing multilayer body and a method for polishing a semiconductor wafer that can transmit light for end point detection without deteriorating polishing performance. It is to provide.

本発明の他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。   Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明者らは、光学式終点検出装置を用いた研磨に使用される研磨パッドについて検討したところ、従来のように、本質的にスラリーの保持、排出能力を有しない硬質均一な樹脂からなる窓でなくても、透光性を有する透光性部材を窓として用いれば十分な透光性を確保でき、さらには、研磨終点の検出が可能であることを見出した。また、窓を構成するマトリックス材中に水溶性物質を分散・含有させることで研磨時にはスラリーの保持、排出能力を有するものとすることができることを見出した。さらに、研磨基体と透光性部材とを融着して固定化すると研磨面からスラリーがリークすることがないことを見出し、本発明に至った。   The inventors of the present invention have studied a polishing pad used for polishing using an optical end point detection device, and as in the past, a window made of a hard and uniform resin that essentially has no slurry holding and discharging ability. However, it has been found that if a translucent member having translucency is used as a window, sufficient translucency can be secured, and further, the end point of polishing can be detected. Further, it has been found that by dispersing and containing a water-soluble substance in the matrix material constituting the window, the slurry can be retained and discharged at the time of polishing. Furthermore, when the polishing substrate and the translucent member are fused and fixed, it has been found that the slurry does not leak from the polishing surface, and the present invention has been achieved.

すなわち、本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第1に、
研磨面を有する研磨基体および該研磨基体に融着している透光性部材からなり、該透光性部材は非水溶性マトリックス材と、該非水溶性マトリックス材中に分散されている水溶性物質からなり、透光性部材における水溶性物質の含有量は非水溶性マトリックス材と水溶性粒子との合計を100体積%とした場合に2〜3体積%であり、そして透光性部材の透光性が透光性部材の厚さを2mmとした場合に波長100〜3,000nmのいずれかの波長における透過率として30〜50%である研磨パッドと、
上記研磨パッドの裏面上に積層される支持層とを備え、そして
積層方向に透光性を有する研磨複層体によって達成される。
That is, according to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows.
A polishing substrate having a polishing surface and a translucent member fused to the polishing substrate, the translucent member comprising a water-insoluble matrix material and a water-soluble substance dispersed in the water-insoluble matrix material The content of the water-soluble substance in the translucent member is 2 to 3% by volume when the total of the water-insoluble matrix material and the water-soluble particles is 100% by volume. A polishing pad having a light transmittance of 30 to 50% as a transmittance at any wavelength of 100 to 3,000 nm when the thickness of the translucent member is 2 mm;
And a support layer laminated on the back surface of the polishing pad, and achieved by a polishing multilayer having translucency in the lamination direction.

上記非水溶性マトリックス材の少なくとも一部は架橋重合体であることが好ましい。   At least a part of the water-insoluble matrix material is preferably a crosslinked polymer.

上記架橋重合体は、架橋された1,2−ポリブタジエンであることが好ましい。   The crosslinked polymer is preferably a crosslinked 1,2-polybutadiene.

上記透光性部材は、研磨基体の研磨面に垂直方向に薄肉化されていることが好ましい。   The translucent member is preferably thinned in a direction perpendicular to the polishing surface of the polishing substrate.

上記透光性部材の材料と上記研磨基体の材料とは、その種類および/または組成割合が異なるものであることが好ましい。   The material of the translucent member and the material of the polishing substrate are preferably different in kind and / or composition ratio.

上記研磨複層体は、支持層の裏面上に形成され且つ研磨装置に固定するための固定用層を備えたものであることが好ましい。   The polishing multilayer body is preferably provided with a fixing layer formed on the back surface of the support layer and fixed to the polishing apparatus.

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第2に、
半導体ウエハを研磨する方法であって、上記の研磨複層体を用いそして半導体ウエハの研磨終点を該研磨複層体の透光性部材を通して光学式終点検出装置により検出することを特徴とする、半導体ウエハの研磨方法によって達成される。
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are secondly,
A method for polishing a semiconductor wafer, wherein the polishing multi-layer body is used, and a polishing end point of the semiconductor wafer is detected by an optical end point detection device through a light-transmitting member of the polishing multi-layer body. This is achieved by a method for polishing a semiconductor wafer.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

研磨パッド
本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドは、研磨基体と透光性部材とを備える。
Polishing pad The polishing pad used for the polishing multilayer body of the present invention comprises a polishing substrate and a translucent member.

研磨基体
研磨基体は、その表面にスラリーを保持し、さらには、研磨屑を一時的に滞留させることができるものである。この研磨基体の透光性の有無は問わない。また、その平面形状は特に限定されず、例えば、円形や多角形(四角形等)とすることができる。また、その大きさも特に限定されない。
Polishing substrate The polishing substrate holds slurry on the surface thereof, and further can temporarily retain polishing scraps. It does not matter whether the polishing substrate has translucency. Moreover, the planar shape is not particularly limited, and may be, for example, a circle or a polygon (such as a quadrangle). Further, the size is not particularly limited.

この研磨基体の表面には、上記のようにスラリーを研磨時に保持し、研磨屑を一時的に滞留することができることが好ましい。このため、微細な孔(以下、「空孔」という)、溝およびドレッシングにより形成する毛羽立ち等のうちの少なくとも1種を備えることができる。また、これらは予め形成されていてもよく、研磨時に形成されてもよい。即ち、例えば、(1)研磨基体は、非水溶性マトリックス材とこの非水溶性マトリックス材中に分散された水溶性物質を有するもの、(2)非水溶性マトリックス材とこの非水溶性マトリックス材中に分散された空孔を有するもの(発泡体)、および、(3)非水溶性マトリックスのみからなり(非発泡体)、ドレッシングにより毛羽立ちを生じるもの等を挙げることができる。   On the surface of the polishing substrate, it is preferable that the slurry can be held at the time of polishing as described above and polishing waste can be temporarily retained. For this reason, it can be provided with at least one of fine holes (hereinafter referred to as “holes”), grooves, and fluffs formed by dressing. Moreover, these may be formed previously and may be formed at the time of grinding | polishing. That is, for example, (1) the polishing substrate has a water-insoluble matrix material and a water-soluble substance dispersed in the water-insoluble matrix material, and (2) the water-insoluble matrix material and the water-insoluble matrix material. Examples thereof include those having pores dispersed therein (foam), and (3) those consisting only of a water-insoluble matrix (non-foam) and causing fluffing by dressing.

上記(1)〜(3)における非水溶性マトリックスを構成する材料は特に限定されず、種々の材料からなることができる。特に所定の形状および性状への成形が容易であり、適度な弾力性を付与できること等から有機材料が好ましい。この有機材料としては、後述する研磨基体を構成するマトリックス材として適用される種々の材料であることができる。   The material which comprises the water-insoluble matrix in said (1)-(3) is not specifically limited, It can consist of various materials. In particular, an organic material is preferable because it can be easily molded into a predetermined shape and properties and can be provided with appropriate elasticity. As this organic material, it can be various materials applied as a matrix material constituting a polishing substrate described later.

この研磨基体を構成する材料の種類は透光性部材を構成する材料の種類と同一であっても異なっていてもよいが、材料の種類が異なっているものや、構成材料の種類は同じであっても組成割合が異なるものが好ましく用いられる。   The type of material constituting the polishing base may be the same as or different from the type of material constituting the translucent member, but the type of material is different or the type of constituent material is the same. Even those having different composition ratios are preferably used.

但し、研磨時に透光性部材が突出したりくぼんだりするのを防止するために、耐摩耗性は極端に異ならない方が好ましい。   However, it is preferable that the wear resistance is not extremely different in order to prevent the translucent member from protruding or dent during polishing.

上記「非水溶性マトリックス材」(以下、単に「マトリックス材」ともいう)としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマーおよびゴム等を単独または組み合わせて用いることが好ましい。   As the “water-insoluble matrix material” (hereinafter, also simply referred to as “matrix material”), it is preferable to use a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an elastomer, rubber or the like alone or in combination.

上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂{(メタ)アクリレート樹脂等}、ビニルエステル樹脂(アクリル樹脂を除く)、ポリエステル樹脂、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。   Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resin, polystyrene resin, polyacrylic resin {(meth) acrylate resin, etc.], vinyl ester resin (excluding acrylic resin), polyester resin, polyamide resin, fluorine resin, polycarbonate resin, polyacetal. Examples thereof include resins.

上記熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン−ウレア樹脂およびウレア樹脂、ケイ素樹脂等を挙げることができる。   Examples of the thermosetting resin include phenol resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, polyurethane-urea resin and urea resin, and silicon resin.

このようなエラストマーとしては、例えばスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体(SBS)、その水素添加ブロック共重合体(SEBS)の如きスチレンエラストマー、ポリオレフィンエラストマー(TPO)、熱可塑性ポリウレタンエラストマー(TPU)、熱可塑性ポリエステルエラストマー(TPEE)、ポリアミドエラストマー(TPAE)、ジエンエラストマー(1,2−ポリブタジエン等)の如き熱可塑性エラストマー、シリコーン樹脂エラストマー、フッ素樹脂エラストマー等を挙げることができる。   Examples of such elastomers include styrene elastomers such as styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), hydrogenated block copolymer (SEBS), polyolefin elastomer (TPO), thermoplastic polyurethane elastomer (TPU), Examples thereof include thermoplastic elastomers such as thermoplastic polyester elastomer (TPEE), polyamide elastomer (TPAE), diene elastomer (1,2-polybutadiene, etc.), silicone resin elastomer, fluororesin elastomer, and the like.

ゴムとしては、例えばブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、イソブチレン・イソプレンゴム、アクリルゴム、アクロルニトリル・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。   Examples of rubber include butadiene rubber, styrene / butadiene rubber, isoprene rubber, isobutylene / isoprene rubber, acrylic rubber, acrylonitrile / butadiene rubber, ethylene / propylene rubber, ethylene / propylene / diene rubber, silicone rubber, fluorine rubber, and the like. be able to.

マトリックス材は架橋重合体であるかまたは非架橋重合体であることができる。好ましくは、マトリックス材の少なくとも一部が架橋重合体であることが好ましい。例えばマトリックス材が2種以上の材料の混合物からなり、その少なくとも1種の少なくとも1部が架橋重合体である場合、および、マトリックス材が1種の材料からなり、その少なくとも1部が架橋重合体である場合が挙げられる。   The matrix material can be a crosslinked polymer or a non-crosslinked polymer. Preferably, at least a part of the matrix material is a crosslinked polymer. For example, when the matrix material is composed of a mixture of two or more materials, at least one part of which is a crosslinked polymer, and when the matrix material is composed of one material, at least one part of which is a crosslinked polymer. Is the case.

マトリックス材の少なくとも一部が架橋構造を有することによりマトリックス材に弾性回復力を付与することができる。従って、研磨時に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、研磨時およびドレッシング時にマトリックス材が過度に引き延ばされ塑性変形により空孔が埋まることを防止できる。また、研磨パッド表面が過度に毛羽立つことも防止できる。このため、研磨時のスラリーの保持性が良く、ドレッシングによるスラリーの保持性の回復も容易であり、さらには、スクラッチの発生も防止できる。   When at least a part of the matrix material has a crosslinked structure, an elastic recovery force can be imparted to the matrix material. Therefore, the displacement due to the shear stress applied to the polishing pad during polishing can be suppressed to be small, and the matrix material can be prevented from being excessively stretched during polishing and dressing to fill the holes due to plastic deformation. In addition, excessive polishing of the polishing pad surface can be prevented. For this reason, the retainability of the slurry at the time of polishing is good, the retainability of the slurry by dressing can be easily recovered, and further, the generation of scratches can be prevented.

上記のような架橋重合体としては、前記した熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマーおよびゴムの中でも、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂(ポリアクリル樹脂を除く)の如き樹脂や、ジエン系エラストマー(1,2−ポリブタジエン)、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレンーイソプレンゴム等を架橋反応させた重合体や、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン等を架橋剤、紫外線または電子線等の照射により架橋させた重合体等を挙げることができる。その他、イオノマー等を用いることもできる。   Among the above-mentioned crosslinked polymers, among the thermoplastic resins, thermosetting resins, elastomers and rubbers described above, polyurethane resins, epoxy resins, polyacrylic resins, unsaturated polyester resins, vinyl ester resins (polyacrylic resins) Excluded), diene elastomer (1,2-polybutadiene), butadiene rubber, isoprene rubber, acrylic rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, silicone rubber, fluorine rubber, styrene Examples thereof include a polymer obtained by crosslinking a isoprene rubber and the like, and a polymer obtained by crosslinking polyethylene, polyvinylidene fluoride and the like by irradiation with a crosslinking agent, ultraviolet rays, electron beams, and the like. In addition, ionomers and the like can also be used.

これらのマトリックス材は2種以上を組み合わせて用いることができる。   These matrix materials can be used in combination of two or more.

さらに、マトリックス材としては、スラリーとの親和性を高めるために、例えば酸無水物基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基およびアミノ基の如き親水性官能基の少なくとも1種により変性されている重合体を用いることができる。   Furthermore, as the matrix material, in order to increase the affinity with the slurry, for example, a heavy material modified with at least one hydrophilic functional group such as an acid anhydride group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group and an amino group is used. Coalescence can be used.

そのようなマトリックス材の例としては、無水マレイン酸変性ポリエチレン、無水マレイン酸変性ポリプロピレン、末端ヒドロキシルポリブタジエンおよび末端カルボキシルポリブタジエンの如き重合体、および上記官能基を有する単量体を使用して得られた重合体および共重合体が挙げられる。特に末端ヒドロキシルポリブタジエンおよび末端カルボキシルポリブタジエンが好ましい。これらは、1種単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。   Examples of such matrix materials were obtained using maleic anhydride-modified polyethylene, maleic anhydride-modified polypropylene, polymers such as terminal hydroxyl polybutadiene and terminal carboxyl polybutadiene, and monomers having the above functional groups. Examples include polymers and copolymers. Particularly preferred are terminal hydroxyl polybutadiene and terminal carboxyl polybutadiene. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

さらに、上記に示した官能基を有する重合体と、前記に示した官能基を有しない重合体との混合物とすることができる。   Furthermore, it can be set as the mixture of the polymer which has the functional group shown above, and the polymer which does not have the functional group shown above.

ここで「変性」とは、例えば、(a)重合体を、酸無水物基を有する単量体と過酸化物(過酸化水素、有機過酸化物等の存在下で加熱し、主鎖に酸無水物構造を有さない重合体に酸無水物構造を有する側鎖を付加する方法、(b)重合体を、分子内に少なくとも2つの酸無水物構造を有する化合物および/または分子内に酸無水物構造とカルボキシル基を有する化合物並びに触媒、例えば酸、アルカリまたは金属触媒の存在下で加熱し、主鎖に酸無水物構造を有さない重合体に酸無水物構造を有する側鎖を付加する方法等によって得ることができる。   Here, “modification” means, for example, that (a) the polymer is heated in the presence of a monomer having an acid anhydride group and a peroxide (hydrogen peroxide, organic peroxide, etc.) to form a main chain. A method of adding a side chain having an acid anhydride structure to a polymer having no acid anhydride structure, (b) a compound having at least two acid anhydride structures in the molecule and / or in the molecule; A compound having an acid anhydride structure and a carboxyl group and a catalyst such as an acid, an alkali or a metal catalyst are heated in the presence of an acid anhydride structure in a polymer having no acid anhydride structure in the main chain. It can be obtained by an adding method or the like.

ここで、方法(a)に用いる酸無水物構造を有する単量体としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸等を挙げることができる。   Here, examples of the monomer having an acid anhydride structure used in the method (a) include maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, and endomethylenetetrahydrophthalic anhydride.

方法(b)に用いる分子内に少なくとも2つの酸無水物構造を有する化合物としては、例えば無水ピロメリット酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物等;
分子内に酸無水物構造とカルボキシル基を有する化合物としては、例えば無水トリメリット酸等をそれぞれ挙げることができる。
Examples of the compound having at least two acid anhydride structures in the molecule used in the method (b) include pyromellitic anhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, and the like;
Examples of the compound having an acid anhydride structure and a carboxyl group in the molecule include trimellitic anhydride.

上記研磨基体を構成する部材は、さらに水溶性物質を含有することができる。   The member which comprises the said grinding | polishing base | substrate can contain a water-soluble substance further.

この水溶性物資は水と接触することによりマトリックス材表面から遊離して、スラリーによる研磨を行う場合のスラリーを保持するための空孔(ポア)を形成できるものをいう。水溶性物質が研磨パッドから遊離した後にできるこの空孔の平均孔径、即ち脱離する前のマトリックス中に含まれるこの水溶性物質の大きさの平均径は、0.1〜500μmとすることができ、好ましくは0.5〜100μm、より好ましくは5〜50μmである。   This water-soluble material is one that can be released from the surface of the matrix material by contact with water and can form pores for holding the slurry when polishing with the slurry. The average pore diameter formed after the water-soluble substance is released from the polishing pad, that is, the average diameter of the water-soluble substance contained in the matrix before desorption is 0.1 to 500 μm. Preferably, it is 0.5-100 micrometers, More preferably, it is 5-50 micrometers.

水溶性物質には、例えば水溶性高分子等のような、水に溶解する物質の他、吸水性樹脂等のような、水との接触により膨潤(ゲル化)することにより遊離することができるものを含むものとする。この水溶性物質は、主成分としてこの水とメタノール等が混合された媒体によって溶解または膨潤するものであってもよい。また、この水溶性物質は、通常マトリックス材中に分散されている。   The water-soluble substance can be liberated by swelling (gelling) by contact with water, such as a water-soluble polymer, as well as a water-soluble polymer. Including things. The water-soluble substance may be dissolved or swelled by a medium in which water and methanol are mixed as main components. The water-soluble substance is usually dispersed in the matrix material.

水溶性物質は、固体状物であることが多いが液状物であってもよい。固体状物は、通常、粒子が用いられることが多いが、繊維状物例えばウィスカ状、他の線状物等、テトラポッド状物等の異形形状物等とすることもできる。水溶性物質の形状は粒子状であることが好ましく、加熱混練温度においても形状を保持する固体の粒子状であることがさらに好ましい。   The water-soluble substance is often a solid substance, but may be a liquid substance. In general, particles are often used as the solid material, but it may be a fibrous material such as a whisker shape, another linear material, or a deformed shape such as a tetrapod. The shape of the water-soluble substance is preferably in the form of particles, and more preferably in the form of solid particles that retain the shape even at the heating and kneading temperature.

この水溶性粒子の平均粒径は0.1〜500μmとすることができ、好ましくは0.5〜100μm、より好ましくは5〜50μmである。この平均粒径が0.1μm未満の場合は、形成される空孔が小さく、砥粒を十分に保持できる研磨パッドが得られないことがある。一方、これが500μmを超える場合は、得られる研磨パッドの機械的強度が低下してしまうことがある。なお、この平均粒径はマトリックス中における水溶性物質の最大長さの平均値であるものとする。   The average particle diameter of the water-soluble particles can be 0.1 to 500 μm, preferably 0.5 to 100 μm, more preferably 5 to 50 μm. When this average particle diameter is less than 0.1 μm, the formed pores are small, and a polishing pad that can sufficiently hold the abrasive grains may not be obtained. On the other hand, when this exceeds 500 micrometers, the mechanical strength of the polishing pad obtained may fall. The average particle diameter is an average value of the maximum length of the water-soluble substance in the matrix.

また、この水溶性物質の材料は、有機系でも無機系でもよい。このうち、有機系のものが好ましい。   The water-soluble material may be organic or inorganic. Of these, organic ones are preferable.

有機系水溶性物質としては、例えばデキストリン、シクロデキストリン、マンニット、糖類例えば乳糖等、セルロース類例えばヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース等、でんぷん、タンパク質、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルスルホン酸、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等を挙げることができる。これらは1種類で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。   Examples of organic water-soluble substances include dextrin, cyclodextrin, mannitol, saccharides such as lactose, celluloses such as hydroxypropylcellulose and methylcellulose, starch, proteins, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl sulfonic acid, polyacrylic acid, Examples thereof include polyethylene oxide, water-soluble photosensitive resin, sulfonated polyisoprene and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

無機系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。これらは1種類で用いてもよいし、2種類以上を混合して用いてもよい。   Examples of inorganic water-soluble substances include potassium acetate, potassium nitrate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium bromide, potassium phosphate, potassium sulfate, magnesium sulfate, and calcium nitrate. These may be used alone or in combination of two or more.

さらに、液状の水溶性物質の場合、その種類は特に限定されないが、使用時にスラリーへの溶出等により研磨性能に悪影響を与えないものが好ましい。ここで、液状の水溶性物質とは、その物質自身が液状のものおよび常温では液体ではなく固体であるが水に溶解して水溶液となるものも含む意味で用いられる。この例としては、有機酸例えば、ギ酸、酢酸、酒石酸水溶液、コハク酸水溶液、マロン酸水溶液等および酸化剤、例えば過酸化水素溶液、過酢酸水溶液、硝酸等が挙げられる。   Further, in the case of a liquid water-soluble substance, the kind thereof is not particularly limited, but those that do not adversely affect the polishing performance due to elution into the slurry at the time of use are preferable. Here, the liquid water-soluble substance is used to mean a substance that is liquid and a substance that is not liquid but solid at room temperature but dissolves in water to form an aqueous solution. Examples of this include organic acids such as formic acid, acetic acid, tartaric acid aqueous solution, succinic acid aqueous solution, malonic acid aqueous solution and the like, and oxidizing agents such as hydrogen peroxide solution, peracetic acid aqueous solution and nitric acid.

非水溶性マトリックス材中に水溶性物質が含有される場合、そのマトリックス材全体に水溶性物質が分散される。そして、この水溶性物質が含有されたマトリックスを用いた研磨パッドには、水と接触してその最表層に存在する水溶性物質が溶出することにより空孔が形成される。この空孔はスラリーを保持し、研磨屑を一時的に滞留させる機能を有する。水溶性物質は、研磨パッド中において水系分散体であるスラリーと接触することにより溶解または膨潤し、マトリックス材から離脱する。   When a water-soluble substance is contained in the water-insoluble matrix material, the water-soluble substance is dispersed throughout the matrix material. In the polishing pad using the matrix containing the water-soluble substance, pores are formed by elution of the water-soluble substance existing in the outermost layer upon contact with water. This hole has a function of retaining slurry and temporarily retaining polishing waste. The water-soluble substance dissolves or swells by coming into contact with the slurry that is an aqueous dispersion in the polishing pad, and is released from the matrix material.

また、水溶性物質は、研磨パッド内において表層に露出した場合にのみ水に溶解または膨潤し、研磨パッド内部では吸湿したり、膨潤しないことが好ましい。このため、水溶性物質はその外表面の少なくとも一部上に吸湿を抑制する外殻を備えることが好ましい。この外殻は水溶性物質に物理的に吸着していても、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、ポリシリケート等を挙げることができる。なお、この外殻は水溶性物質の一部のみに形成されていても十分に上記効果を発揮することができる。   Further, it is preferable that the water-soluble substance dissolves or swells in water only when exposed to the surface layer in the polishing pad and does not absorb or swell in the polishing pad. For this reason, it is preferable that the water-soluble substance has an outer shell that suppresses moisture absorption on at least a part of its outer surface. The outer shell may be physically adsorbed on the water-soluble substance, chemically bonded to the water-soluble substance, or may be in contact with the water-soluble substance by both. Examples of the material for forming such an outer shell include epoxy resin, polyimide, polyamide, polysilicate, and the like. In addition, even if this outer shell is formed only in a part of the water-soluble substance, the above-described effects can be sufficiently exerted.

この水溶性物質は、空孔を形成する機能以外にも、研磨パッド中においては、研磨パッドの押し込み硬さを大きくする機能例えば、ショアーD硬さを35〜100とする機能も有する。この押し込み硬さが大きいために、研磨パッドの被研磨面に負荷する圧力を大きくすることができる。このため、研磨速度を向上させることができるだけでなく、同時に高い研磨平坦性が得られる。従って、この水溶性物質は、研磨パッド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。   In addition to the function of forming pores, this water-soluble substance also has a function of increasing the indentation hardness of the polishing pad in the polishing pad, for example, a function of setting Shore D hardness to 35-100. Since the indentation hardness is large, the pressure applied to the surface to be polished of the polishing pad can be increased. Therefore, not only the polishing rate can be improved, but also high polishing flatness can be obtained at the same time. Therefore, it is particularly preferable that the water-soluble substance is a solid that can secure sufficient indentation hardness in the polishing pad.

また、この研磨基体において、非水溶性のマトリックス材と水溶性物質との合計を100体積%とした場合に、水溶性物質の含有量は好ましくは90体積%以下、より好ましくは80体積%以下、さらに好ましくは0.1〜80体積%、よりさらに好ましくは1〜50体積%、特に好ましくは1〜30体積%である。90体積%を超えるとマトリックス材中に含有される水溶性物質が連鎖的に膨潤または溶解することを十分に防止でき難くなる傾向にあり、研磨パッドの硬度および機械的強度を適正な値に保持し難くなる。   Further, in this polishing substrate, when the total of the water-insoluble matrix material and the water-soluble substance is 100% by volume, the content of the water-soluble substance is preferably 90% by volume or less, more preferably 80% by volume or less. More preferably, it is 0.1-80 volume%, More preferably, it is 1-50 volume%, Most preferably, it is 1-30 volume%. If it exceeds 90% by volume, it tends to be difficult to prevent the water-soluble substances contained in the matrix material from swelling or dissolving in a chain, and the hardness and mechanical strength of the polishing pad are maintained at appropriate values. It becomes difficult to do.

上記親水性物質、並びに水溶性物質を製造時にマトリックス材中に分散させる方法は特に限定されない。例えばマトリックス材、親水性物質、水溶性物質、必要に応じてその他の添加剤を混練りして分散体を得る。得られる分散体の形状は特に限定されない。例えば、ペレット、クラム、粉末等の形状で得られる。この混練りにおいては、マトリックス材が加工しやすいように、好ましくは加熱されて混練りされるが、このときの温度において、親水性物質、水溶性物質は固体であることが好ましい。   The method for dispersing the hydrophilic substance and the water-soluble substance in the matrix material during production is not particularly limited. For example, a matrix material, a hydrophilic substance, a water-soluble substance, and other additives as necessary are kneaded to obtain a dispersion. The shape of the obtained dispersion is not particularly limited. For example, it can be obtained in the form of pellets, crumbs, powders and the like. In this kneading, the matrix material is preferably heated and kneaded so that the matrix material can be easily processed. At this temperature, the hydrophilic substance and the water-soluble substance are preferably solid.

これらが固体であることにより、マトリックス材と相溶性を有するにかかわらず親水性物質が分散させやすくなるばかりでなく、水溶性物質も前述した好ましい平均粒子径を呈する状態で分散されやすくなる。従って、使用するマトリックス材の加工温度により、親水性物質、並びに水溶性物質の種類を選択することが好ましい。   When these are solid, the hydrophilic substance is easily dispersed regardless of compatibility with the matrix material, and the water-soluble substance is also easily dispersed in a state of exhibiting the above-described preferable average particle diameter. Therefore, it is preferable to select the kind of hydrophilic substance and water-soluble substance depending on the processing temperature of the matrix material to be used.

透光性部材
透光性部材は、研磨パッドの一部に設けられた透光性を有する部位を形成する部材をいう。以下、添付図面を参照しつつ透光性部材について説明する。
Translucent member The translucent member refers to a member that forms a translucent portion provided in a part of the polishing pad. Hereinafter, the translucent member will be described with reference to the accompanying drawings.

この透光性部材の形状は特に限定されない。研磨パッドの研磨面側における透光性部材の平面形状は、例えば円形、楕円形、三角形、四角形、多角形等とすることができる。また、研磨面に垂直方向の断面形状も特に限定されない。研磨面側と非研磨面側を光が行き来することができる形状であれば特に限定されない。例えば、添付図面の図1〜図8に示すような断面形状とすることができる。この透光性部材12と研磨基体11は融着して一体化している。   The shape of this translucent member is not particularly limited. The planar shape of the translucent member on the polishing surface side of the polishing pad can be, for example, a circle, an ellipse, a triangle, a quadrangle, a polygon, or the like. Further, the cross-sectional shape perpendicular to the polished surface is not particularly limited. There is no particular limitation as long as light can travel between the polished surface side and the non-polished surface side. For example, it can be a cross-sectional shape as shown in FIGS. The translucent member 12 and the polishing substrate 11 are fused and integrated.

ここで、「融着」とは、接着剤を使用せず、透光性部材若しくは研磨基体の両方または一方の少なくとも接合面を溶融させて接合されている状態をいう。製造に際しては、接合面のみならず、透光性部材の全体を溶融して接合させてもよいし、研磨基体の全体を溶融して接合させてもよい。   Here, “fusion” refers to a state in which at least the joining surface of both or one of the translucent member and the polishing substrate is melted and joined without using an adhesive. In manufacturing, not only the bonding surfaces but also the entire light-transmitting member may be melted and bonded, or the entire polishing substrate may be melted and bonded.

具体的な融着方法は特に限定されない。例えば、(1)後述するように透光性部材または研磨基体の一方を金型に保持させ、他方の部材を仕込み融着させるインサート成形方法、(2)透光性部材および研磨基体を所定の形状に作製した後、嵌合させ、接触面を、赤外線溶接、高周波溶接、マイクロ波溶接および超音波溶接等により溶融させて接合させる方法、(3)透光性部材および研磨基体の接合しようとする表面に溶剤を使用して接合させる方法等が挙げられる。   A specific fusion method is not particularly limited. For example, (1) an insert molding method in which one of a translucent member or a polishing substrate is held by a mold and the other member is charged and fused as described later, and (2) a translucent member and a polishing substrate are fixed to each other. (1) An attempt is made to join a translucent member and a polishing substrate by fitting them into a shape and then fusing and joining the contact surfaces by infrared welding, high frequency welding, microwave welding, ultrasonic welding, etc. And a method of joining the surfaces to be bonded using a solvent.

本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドは透光性部材と研磨基体が融着されているため、透光性部材と研磨基体との間に間隙を有さず、そのため、スラリーが研磨パッドの裏面側に漏れ出ることはない。   In the polishing pad used in the polishing multilayer body of the present invention, since the translucent member and the polishing substrate are fused, there is no gap between the translucent member and the polishing substrate. There is no leakage to the back side of the polishing pad.

また、この透光性部材は、図1および3に示されているように、研磨基体よりも薄くさせなくてもよく、図2、図4、図5、図6および図8に示されているように、研磨基体の最大厚さよりも薄くしてもよく、また図7に示されているように、透光性部材の光が透過する一部を透光性部材自身において薄くしてもよい。   Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the translucent member does not have to be thinner than the polishing substrate, and is shown in FIGS. 2, 4, 5, 6, and 8. As shown in FIG. 7, the light transmitting member itself may be made thinner than the maximum thickness of the polishing substrate. Good.

透光性部材中に光を透過させた場合、その光の強度は透過する透光性部材の厚さの2乗に比例して減衰する。従って、透光性部材を薄肉化することで、飛躍的に透光性を向上させることができる。例えば、光学式に終点検出を行う研磨に用いる研磨パッドにおいて、この透光性部材が研磨パッドの他部と同じ厚さでは終点の検出に十分な強度の光が得られ難い場合であっても、薄肉化させることにより終点検出に十分な光の強度を確保することを可能とすることもできる。但し、この薄肉化させた透光性部材はその厚さが0.1mm以上、より好ましくは0.2mm以上、4mm以下;さらに好ましくは0.3mm以上、3mm以下であることが好ましい。0.1mm未満では透光性部材の機械的強度を十分に確保することが困難となる傾向にある。   When light is transmitted through the translucent member, the intensity of the light attenuates in proportion to the square of the thickness of the translucent member that is transmitted. Therefore, by reducing the thickness of the translucent member, the translucency can be dramatically improved. For example, in a polishing pad used for polishing for optically detecting the end point, even if the light-transmitting member has the same thickness as the other part of the polishing pad, it is difficult to obtain light with sufficient intensity for detecting the end point. By reducing the thickness, it is possible to ensure sufficient light intensity for end point detection. However, it is preferable that the thinned translucent member has a thickness of 0.1 mm or more, more preferably 0.2 mm or more and 4 mm or less; and still more preferably 0.3 mm or more and 3 mm or less. If it is less than 0.1 mm, it tends to be difficult to ensure sufficient mechanical strength of the translucent member.

なお、薄肉化により生じる透光性部材が存在しない部位である凹部、例えば、図2において、透光性部材12の下に位置する部分や、透光性部材の凹部(例えば図7において、透光性部材12に上左右が囲われている部分)は、研磨パッドの表裏どちらの側に形成されてもよい。裏面に形成されることで研磨性能に影響なく透光性部材の厚さを薄くすることができる。   It should be noted that a concave portion that is a portion where there is no translucent member caused by thinning, for example, a portion located under the translucent member 12 in FIG. 2 or a concave portion of the translucent member (for example, in FIG. The upper and left sides surrounded by the optical member 12) may be formed on either the front or back side of the polishing pad. By forming on the back surface, the thickness of the translucent member can be reduced without affecting the polishing performance.

この透光性部材の数は特に限定されず、1つであっても、2つ以上であってもよい。また、その配置も特に限定されない。例えば、1つの透光性部材を備える場合には図9および図10の平面図に示すように配置することができる。さらに、2つ以上の透光性部材を備える場合には図11の平面図に示すように同心円状に配列することができる。   The number of the translucent members is not particularly limited, and may be one or two or more. Further, the arrangement is not particularly limited. For example, when one translucent member is provided, it can be arranged as shown in the plan views of FIGS. Further, when two or more translucent members are provided, they can be arranged concentrically as shown in the plan view of FIG.

また、透光性部材が有する透光性は、通常、透光性部材の厚さを2mmとした場合に、波長100〜3,000nmの間のいずれかの波長における透過率として30%以上である。但し、この透過率は必要以上に高い必要はなく、50%以下であってよい。   Moreover, the translucency which a translucent member has is normally 30% or more as the transmittance | permeability in any wavelength between wavelengths of 100-3,000 nm, when the thickness of a translucent member is 2 mm. is there. However, this transmittance need not be higher than necessary and may be 50% or less.

光学式終点検出装置を用いた研磨に用いる研磨パッドにおいては、特に終点検出用光としての使用頻度が高い領域である400〜800nmにおける透過率が高いことがさらに好ましい。このため波長400〜800nmの光に対する透過率が上記の要件を満たすことが好ましい。   In a polishing pad used for polishing using an optical end point detection device, it is more preferable that the transmittance is particularly high at 400 to 800 nm, which is a region frequently used as end point detection light. For this reason, it is preferable that the transmittance | permeability with respect to the light of wavelength 400-800 nm satisfy | fills said requirements.

この透過率は厚さ2mmの試験片に所定の波長における吸光度が測定できるUV吸光度計等の装置を用いて、各波長における透過率を測定した時の値である。   This transmittance is a value when the transmittance at each wavelength is measured using an apparatus such as a UV absorptiometer capable of measuring the absorbance at a predetermined wavelength on a test piece having a thickness of 2 mm.

上記透光性部材を構成する「非水溶性マトリックス材」(以下、単に「マトリックス材」ともいう)としては、透光性を付与できる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマーおよびゴム等を単独または組み合わせて用いることが好ましい。このマトリックス材は、透光性(可視光のみの透過を意味しない)を有すれば、それ自体が透明または半透明である必要はないが、透光性はより高いことが好ましく、さらには透明であることがより好ましい。   As the “water-insoluble matrix material” (hereinafter also simply referred to as “matrix material”) constituting the translucent member, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an elastomer, a rubber and the like that can impart translucency are used alone. Or it is preferable to use in combination. The matrix material does not need to be transparent or translucent as long as it has translucency (does not mean the transmission of only visible light), but preferably has a higher translucency and is further transparent. It is more preferable that

透光性を付与できる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、エラストマーおよびゴム等は、前述した研磨基体で使用する非水溶性マトリックス材で説明したものと同じものを適用できる。これらのマトリックス材は2種以上を組み合わせて用いることができる。さらに、この非水溶性マトリックス材は、前記研磨基体で詳述したように、官能基を有する重合体と官能基を有さない重合体の混合物でもよい。   As the thermoplastic resin, thermosetting resin, elastomer, rubber, and the like that can impart translucency, the same materials as those described above for the water-insoluble matrix material used for the polishing substrate can be applied. These matrix materials can be used in combination of two or more. Further, the water-insoluble matrix material may be a mixture of a polymer having a functional group and a polymer having no functional group, as described in detail for the polishing substrate.

これらのマトリックス材は、必要に応じて水溶性物質や、砥粒、水系媒体等との親和性を高めるために、官能基を有する親水性物質を含有させることが好ましい。この親水性物質は前記研磨基体において詳述したものが適用できる。   These matrix materials preferably contain a hydrophilic substance having a functional group in order to increase the affinity with a water-soluble substance, abrasive grains, an aqueous medium, or the like, if necessary. As the hydrophilic substance, those detailed in the polishing substrate can be applied.

また、これらの親水性物質は2種以上を組み合わせて用いることができる。   These hydrophilic substances can be used in combination of two or more.

また、マトリックス材は架橋重合体であるかまたは非架橋重合体であるかは特に限定されない。マトリックス材の少なくとも一部は架橋重合体であることが好ましい。例えばマトリックス材が2種以上の材料の混合物からなり、その少なくとも1種の少なくとも1部が架橋重合体である場合、および、マトリックス材が1種の材料からなり、その少なくとも1部が架橋重合体である場合が挙げられる。   Moreover, it is not specifically limited whether a matrix material is a crosslinked polymer or a non-crosslinked polymer. At least a part of the matrix material is preferably a crosslinked polymer. For example, when the matrix material is composed of a mixture of two or more materials, at least one part of which is a crosslinked polymer, and when the matrix material is composed of one material, at least one part of which is a crosslinked polymer. Is the case.

マトリックス材の少なくとも一部が架橋構造を有することによりマトリックス材に弾性回復力を付与することができる。従って、研磨時に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マトリックス材が過度に引き延ばされ塑性変形により空孔が埋まることを防止できる。さらに、研磨パッド表面が過度に毛羽立つことも防止できる。このため、研磨時のスラリーの保持性が良く、ドレッシングによるスラリーの保持性の回復も容易であり、さらには、スクラッチの発生も防止できる。   When at least a part of the matrix material has a crosslinked structure, an elastic recovery force can be imparted to the matrix material. Therefore, the displacement due to the shear stress applied to the polishing pad at the time of polishing can be suppressed to be small, and the matrix material can be prevented from being excessively stretched at the time of polishing and dressing to fill the holes due to plastic deformation. Furthermore, excessive polishing of the polishing pad surface can be prevented. For this reason, the retainability of the slurry at the time of polishing is good, the retainability of the slurry by dressing can be easily recovered, and further, the generation of scratches can be prevented.

これらの架橋重合体は、前記研磨基体の説明で既に詳述したものと同じものが適用できる。   As these crosslinked polymers, the same polymers as those already described in detail in the explanation of the polishing substrate can be applied.

これらの架橋重合体の中でも、十分な透光性を付与でき、多くのスラリーに含有される強酸や強アルカリに対して安定であり、さらには、吸水による軟化も少ないことから、架橋された1,2−ポリブタジエンを用いることが特に好ましく、この架橋された1,2−ポリブタジエンをブタジエンゴムやイソプレンゴム等の他のゴムとブレンドして用いることができる。さらには、マトリックス材として1,2−ポリブタジエンを単独で使用することもできる。   Among these cross-linked polymers, sufficient translucency can be imparted, stable against strong acids and strong alkalis contained in many slurries, and further softened by water absorption. It is particularly preferable to use 1,2-polybutadiene, and the crosslinked 1,2-polybutadiene can be blended with other rubbers such as butadiene rubber and isoprene rubber. Furthermore, 1,2-polybutadiene can be used alone as a matrix material.

このような少なくとも一部が架橋重合体であるマトリックス材では、JIS K 6251に準じ、マトリックス材からなる試験片を80℃において破断させた場合に、破断後に残留する伸び(以下、単に「破断残留伸び」という)を100%以下にできる。即ち、破断した後の試験片の標線間合計距離が破断前の標線間距離の2倍以下であるマトリックス材である。この破断残留伸びは30%以下さらに好ましくは10%以下、とりわけ好ましくは5%以下、例えば0%以上であることがより好ましい。破断残留伸びが100%を超えて大きくなるにつれ、研磨時および面更新時に研磨パッド表面から掻き取られたまたは引き延ばされた微細片が空孔を塞ぎ易くなる傾向にある。   In such a matrix material in which at least a part is a crosslinked polymer, when a test piece made of the matrix material is broken at 80 ° C. in accordance with JIS K 6251, the elongation remaining after the break (hereinafter simply referred to as “breaking residue”). Elongation ") can be made 100% or less. That is, it is a matrix material in which the total distance between marked lines of the test piece after breaking is not more than twice the distance between marked lines before breaking. The residual elongation at break is 30% or less, more preferably 10% or less, and particularly preferably 5% or less, for example, 0% or more. As the residual elongation at break exceeds 100%, the fine pieces scraped or stretched from the surface of the polishing pad during polishing and surface renewal tend to block the pores.

破断残留伸びとは、JIS K 6251「加硫ゴムの引張試験方法」に準じて、試験片形状ダンベル状3号形、引張速度500mm/分、試験温度80℃で引張試験において試験片を破断させた場合に、破断して分割された試験片の各々の標線から破断部までの合計距離から、試験前の標線間距離を差し引いた伸びである。試験温度は、実際の研磨において摺動により達する温度が80℃程度であるため、80℃である。   Residual elongation at break is the test piece shape dumbbell shape No. 3 in accordance with JIS K 6251 “Tensile test method of vulcanized rubber”, tensile speed of 500 mm / min, and test specimen is fractured in a tensile test at a test temperature of 80 ° C. In this case, the elongation is obtained by subtracting the distance between the marked lines before the test from the total distance from the marked line to the broken part of each of the test pieces divided by breaking. The test temperature is 80 ° C. because the temperature reached by sliding in actual polishing is about 80 ° C.

「水溶性物質」は、透光性部材中に分散されている。また、前述の様に研磨時に外部から供給される水系媒体との接触により空孔を形成することができる物質である。   The “water-soluble substance” is dispersed in the translucent member. Further, as described above, it is a substance capable of forming pores by contact with an aqueous medium supplied from the outside during polishing.

この水溶性物質の形状、大きさおよび材料は、前記研磨基体で詳述した水溶性物質と同じものを適用できる。水溶性物質の透光性部材中の含有量は、非水溶性マトリックス材と水溶性粒子との合計を100体積%とした場合に2〜3体積%である。   As the shape, size and material of the water-soluble substance, the same water-soluble substance as described in detail for the polishing substrate can be applied. The content of the water-soluble substance in the translucent member is 2 to 3% by volume when the total of the water-insoluble matrix material and the water-soluble particles is 100% by volume.

また、水溶性物質は、透光性部材の表面に露出したもののみが水に溶解または膨潤し、表出することなく透光性部材内に存在するものは吸湿および膨潤しないことが好ましい。このため、水溶性物質には外表面の少なくとも一部上に吸湿を抑制するエポキシ樹脂、ポリイミド、ポリアミドおよびポリシリケート等から構成される外殻を形成することができる。   Moreover, as for the water-soluble substance, it is preferable that only those exposed on the surface of the translucent member are dissolved or swollen in water, and those present in the translucent member without being exposed do not absorb or swell. Therefore, an outer shell made of epoxy resin, polyimide, polyamide, polysilicate or the like that suppresses moisture absorption can be formed on at least a part of the outer surface of the water-soluble substance.

この水溶性物質は、空孔を形成する機能以外にも、透光性部材の押し込み硬さを、研磨パッドの他部と整合させる機能を有する。研磨パッドは、研磨時に付加する圧力を大きくし、研磨速度を向上させ、高い平坦性を得るためにショアーD硬度を研磨パッドの全体において35〜100とすることが好ましい。しかし、所望のショアーD硬度をマトリックス材の材質からのみ得ることは困難であることも多く、このような場合は、水溶性物質を含有させることで空孔を形成する以外にショアーD硬度を研磨パッドの他部と同程度に向上させることが可能となる。このような理由から水溶性物質は、研磨パッド内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好ましい。   This water-soluble substance has a function of matching the indentation hardness of the translucent member with the other part of the polishing pad, in addition to the function of forming pores. The polishing pad preferably has a Shore D hardness of 35 to 100 in the entire polishing pad in order to increase the pressure applied during polishing, improve the polishing rate, and obtain high flatness. However, it is often difficult to obtain the desired Shore D hardness only from the material of the matrix material. In such a case, the Shore D hardness is polished in addition to forming pores by containing a water-soluble substance. It becomes possible to improve to the same extent as the other part of a pad. For this reason, the water-soluble substance is preferably a solid that can ensure sufficient indentation hardness in the polishing pad.

前記親水性部分および水溶性物質を製造時にマトリックス材中に分散させる方法は、前記研磨基体で述べた方法と同じ方法が適用できる。   The method for dispersing the hydrophilic portion and the water-soluble substance in the matrix material at the time of production can be the same as the method described for the polishing substrate.

また、マトリックス材および水溶性物質以外にも、製造時に必要に応じて添加されるマトリックス材と水溶性物質との親和性並びに分散性を向上させるための相溶化剤例えば酸無水物基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、オキサゾリン基またはアミノ基等により変性された重合体、ブロック共重合体およびランダム共重合体等、種々のノニオン系界面活性剤、および、カップリング剤等を含有していてもよい。   In addition to matrix materials and water-soluble substances, compatibilizers such as acid anhydride groups, carboxyl groups for improving the affinity and dispersibility of matrix materials and water-soluble substances added as needed during production , Various nonionic surfactants such as polymers modified by hydroxyl groups, epoxy groups, oxazoline groups or amino groups, block copolymers and random copolymers, and coupling agents, etc. Also good.

さらに、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッド全体には、透光性部材だけでなく、研磨パッド用基体等にマトリックス材および水溶性物質以外にさらに、従来よりスラリーに含有されている砥粒、酸化剤、多価金属イオン、有機酸、アルカリ金属の水酸化物および酸、pH調節剤、界面活性剤、スクラッチ防止剤等の少なくとも1種を含有させることができる。これにより、この研磨パッドを用いた場合には、研磨時に水のみを供給して研磨を行うことも可能となる。さらに、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドには、必要に応じて、発明の効果を損なわない範囲で、充填剤、軟化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤等の各種の添加剤を配合することができる。   Furthermore, the entire polishing pad used in the polishing multilayer of the present invention is not only a translucent member but also a polishing pad substrate and the like, in addition to matrix materials and water-soluble substances, are conventionally contained in a slurry. At least one of abrasive grains, oxidizing agents, polyvalent metal ions, organic acids, alkali metal hydroxides and acids, pH adjusters, surfactants, anti-scratch agents and the like can be contained. Thereby, when this polishing pad is used, it is possible to perform polishing by supplying only water during polishing. Furthermore, in the polishing pad used in the polishing multilayer of the present invention, a filler, a softening agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an antistatic agent, as long as the effect of the invention is not impaired, if necessary. Various additives such as a lubricant and a plasticizer can be blended.

上記砥粒としては、例えばシリカ粒子、アルミナ粒子、セリア粒子、ジルコニア粒子およびチタニア粒子の如き無機粒子、ポリスチレンの如き有機粒子、およびポリスチレン/シリカ等の有機/無機複合粒子が挙げられる。   Examples of the abrasive grains include inorganic particles such as silica particles, alumina particles, ceria particles, zirconia particles and titania particles, organic particles such as polystyrene, and organic / inorganic composite particles such as polystyrene / silica.

上記「酸化剤」としては、水溶性のものであれば特に制限されることなく使用することができる。この酸化剤としては、具体的には、過酸化水素、過酢酸、過安息香酸、tert−ブチルハイドロパーオキサイドの如き有機過酸化物、過マンガン酸カリウムの如き過マンガン酸化合物、重クロム酸カリウムの如き重クロム酸化合物、ヨウ素酸カリウムの如きハロゲン酸化合物、硝酸および硝酸鉄の如き硝酸化合物、過塩素酸の如き過ハロゲン酸化合物、フェリシアン化カリウムの如き遷移金属塩、過硫酸アンモニウムの如き過硫酸塩、硝酸鉄、硝酸セリウムアンモニウムの如き多価金属の塩、並びにケイタングステン酸、リンタングステン酸、ケイモリブデン酸、リンモリブデン酸の如きへテロポリ酸等が拳げられる。これらは単独であるいは2種以上を組み合わせて使用してもよい。また、これらのうちでは、金属元素を含有せず、分解生成物が無害である過酸化水素および有機過酸化物が特に好ましい。これらの酸化剤を含有させることにより、特にウェハの被加工膜等の金属層を研磨する場合に、研磨速度を大きく向上させることができる。   Any “water-soluble” oxidizing agent can be used without particular limitation. Specific examples of the oxidizing agent include hydrogen peroxide, peracetic acid, perbenzoic acid, organic peroxides such as tert-butyl hydroperoxide, permanganate compounds such as potassium permanganate, and potassium dichromate. Dichromate compounds such as potassium iodate, halogen acid compounds such as potassium iodate, nitric acid compounds such as nitric acid and iron nitrate, perhalogenate compounds such as perchloric acid, transition metal salts such as potassium ferricyanide, persulfates such as ammonium persulfate And salts of polyvalent metals such as iron nitrate and ceric ammonium nitrate, and heteropolyacids such as silicotungstic acid, phosphotungstic acid, silicomolybdic acid, and phosphomolybdic acid. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, hydrogen peroxide and organic peroxides, which do not contain metal elements and are harmless to decomposition products, are particularly preferable. By containing these oxidizing agents, the polishing rate can be greatly improved, particularly when polishing a metal layer such as a film to be processed of a wafer.

酸化剤の含有量は、発明の効果を損なわない範囲で、パッド全体を100質量部(以下、単に「部」ともいう。)とした場合に、0〜10部とすることができ、特に0〜5部とすることが好ましい。   The content of the oxidizing agent can be 0 to 10 parts, particularly 0 when the entire pad is 100 parts by mass (hereinafter also simply referred to as “parts”) within a range not impairing the effects of the invention. It is preferable to set it as -5 parts.

上記多価金属イオンとしては、例えばアルミニウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、ジルコニウム、モリブデン、錫、アンチモン、タンタル、タングステン、鉛およびセリウムの如き金属のイオンが挙げられる。これらは1種のみであってもよいし、2種以上の多価金属イオンが併存していてもよい。この多価金属イオンとしては、アルミニウム、チタン、クロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、錫およびセリウムから選ばれるl種以上の金属のイオンであることが、研磨速度がより高くなるため特に好ましい。これらのうち、特に鉄イオンまたは銅イオンが好ましい。さらに、上記多価金属イオンを構成する金属塩としては、例えばアルミニウムの硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩およびグルコン酸塩、鉄(III)の硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩およびグルコン酸塩、並びに、銅(II)の硝酸塩、硫酸塩、酢酸塩およびグルコン酸塩のうちの1種または2種以上とすることができる。これらの硝酸鉄(III)等は酸化剤としても作用する。パッド全体に含まれる多価金属イオンの含有量は、0〜10質量%、特に0〜5質量%であることが好ましい。   Examples of the polyvalent metal ions include metals such as aluminum, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, germanium, zirconium, molybdenum, tin, antimony, tantalum, tungsten, lead and cerium. Ions. These may be only one kind, or two or more kinds of polyvalent metal ions may coexist. This polyvalent metal ion is particularly preferably an ion of at least one metal selected from aluminum, titanium, chromium, manganese, iron, copper, zinc, tin and cerium because the polishing rate becomes higher. Of these, iron ions or copper ions are particularly preferred. Further, examples of the metal salt constituting the polyvalent metal ion include aluminum nitrate, sulfate, acetate and gluconate, iron (III) nitrate, sulfate, acetate and gluconate, and copper. One or more of nitrate, sulfate, acetate and gluconate of (II) can be used. These iron nitrates (III) and the like also act as oxidizing agents. The content of polyvalent metal ions contained in the entire pad is preferably 0 to 10% by mass, particularly preferably 0 to 5% by mass.

上記「有機酸」は、上記酸化剤を安定化させることができ、さらに、研磨速度をより向上させることができる。この有機酸としては、例えばパラトルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、イソプレンスルホン酸、グルコン酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、マロン酸、ギ酸、シユウ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸およびフタル酸等が挙げられる。これらのうち、グルコン酸、乳酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸、マロン酸、ギ酸、シユウ酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸およびフタル酸が好ましい。とりわけ、これらのうち、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、フタル酸が特に好ましい。これらの有機酸は1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用することもできる。パッド全体に含まれる有機酸の含有量は、0〜10質量%、特に0〜5質量%であることが好ましい。   The “organic acid” can stabilize the oxidizing agent, and can further improve the polishing rate. Examples of the organic acid include p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, isoprenesulfonic acid, gluconic acid, lactic acid, citric acid, tartaric acid, malic acid, glycolic acid, malonic acid, formic acid, oxalic acid, succinic acid, and fumaric acid. , Maleic acid and phthalic acid. Of these, gluconic acid, lactic acid, citric acid, tartaric acid, malic acid, glycolic acid, malonic acid, formic acid, oxalic acid, succinic acid, fumaric acid, maleic acid and phthalic acid are preferred. Among these, tartaric acid, malic acid, succinic acid, and phthalic acid are particularly preferable. These organic acids may be used alone or in combination of two or more. The content of the organic acid contained in the entire pad is preferably 0 to 10% by mass, particularly 0 to 5% by mass.

上記界面活性剤としては、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤等、いずれも使用することができる。カチオン系界面活性剤としては、例えば脂肪族アミン塩、脂肪族アンモニウム塩等が挙げられる。また、アニオン系界面活性剤としては、例えば脂肪酸石鹸、アルキルエーテルカルボン酸塩の如きカルボン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩の如きスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの如き硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステルの如きリン酸エステル塩などを挙げることができる。さらに、非イオン系界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテルの如きエーテル型、グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテルの如きエーテルエステル型、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエステル、ソルビタンエステルの如きエステル型などを挙げることができる。パッド全体に含まれる界面活性剤の含有量は、0〜10質量%、特に0〜5質量%であることが好ましい。   As the surfactant, any of cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants and the like can be used. Examples of the cationic surfactant include aliphatic amine salts and aliphatic ammonium salts. Examples of the anionic surfactant include fatty acid soaps, carboxylates such as alkyl ether carboxylates, alkylbenzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, sulfonates such as α-olefin sulfonates, and higher alcohols. Examples thereof include sulfate ester salts, alkyl ether sulfates, sulfate ester salts such as polyoxyethylene alkylphenyl ether, and phosphate ester salts such as alkyl phosphate esters. Further, as nonionic surfactants, for example, ether type such as polyoxyethylene alkyl ether, ether ester type such as glycerin ester polyoxyethylene ether, ester type such as polyethylene glycol fatty acid ester, glycerin ester, sorbitan ester, etc. Can be mentioned. The content of the surfactant contained in the entire pad is preferably 0 to 10% by mass, particularly preferably 0 to 5% by mass.

上記充填剤としては、例えば炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、クレーの剛性を向上させる材料、二酸化マンガン、三酸化二マンガン、炭酸バリウムの如き研磨効果を備える材料等を用いてもよい。   As the filler, for example, calcium carbonate, magnesium carbonate, talc, a material for improving the rigidity of clay, a material having a polishing effect such as manganese dioxide, dimanganese trioxide, and barium carbonate may be used.

また、上記の研磨パッドは、研磨面とは反対面の裏面側に、例えば図22に示されているように、研磨パッドを研磨時に研磨装置に固定するための固定用層13を備えることができる。固定用層は、研磨パッド自身を固定できるものであればよく特に限定されない。   Further, the polishing pad includes a fixing layer 13 for fixing the polishing pad to the polishing apparatus at the time of polishing, as shown in FIG. 22, for example, on the back side opposite to the polishing surface. it can. The fixing layer is not particularly limited as long as it can fix the polishing pad itself.

この固定用層としては、例えば、両面テープを用いて形成された層、例えば接着剤層131とその外表面上に形成された剥離層132とを備えた層、および、接着剤の塗布などにより形成された接着剤層131等を挙げることができる。接着剤の塗布により形成された接着剤層の外表面上には剥離層132を設けることができる。   As the fixing layer, for example, a layer formed using a double-sided tape, for example, a layer including an adhesive layer 131 and a release layer 132 formed on the outer surface thereof, and application of an adhesive, etc. Examples thereof include the formed adhesive layer 131. A release layer 132 can be provided on the outer surface of the adhesive layer formed by applying the adhesive.

これらの固定用層を構成するための接着材料は特に限定されない。例えば熱可塑性型、熱硬化型、あるいは光硬化型のアクリル接着剤あるいは合成ゴム接着剤を使用することができる。市販されているものとしては、例えば3M社製#442、積水化学(株)社製#5511および積水化学(株)社製#5516等が挙げられる。   The adhesive material for constituting these fixing layers is not particularly limited. For example, a thermoplastic, thermosetting, or photocurable acrylic adhesive or synthetic rubber adhesive can be used. Examples of commercially available products include # 442 manufactured by 3M, # 5511 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., and # 5516 manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.

これら固定用層のうちでも、両面テープを用いて形成された層は、予め剥離層を有しているため好ましい。また、いずれの固定用層であっても剥離層を備えることで、使用時まで接着層を保護でき、使用時にはこの層を剥離することで研磨パッドを研磨装置に容易に固定できる。   Among these fixing layers, a layer formed using a double-sided tape is preferable because it has a release layer in advance. Moreover, even if it is any fixing layer, by providing a peeling layer, an adhesive layer can be protected until the time of use, and a polishing pad can be easily fixed to a polishing apparatus by peeling this layer at the time of use.

また、固定用層は、固定用層を構成する材料自体の透光性は特に限定されない。固定用層を構成する材料が透光性を有さない場合や、透光性が低い場合には、透光性部材に対応する部位に貫通孔等を設けることができる。この貫通孔は、透光性部材の面積より大きくてもよく、小さくてもよく、さらには、同じ面積であってもよい。   Moreover, the translucency of the material itself which comprises a fixing layer is not specifically limited for the fixing layer. When the material constituting the fixing layer does not have a light-transmitting property or has a low light-transmitting property, a through hole or the like can be provided in a portion corresponding to the light-transmitting member. This through hole may be larger or smaller than the area of the translucent member, and may be the same area.

また、特に固定用層に貫通孔を設けることにより、透過光の通過路には固定用層が形成されていないことが好ましい。   In particular, it is preferable that the fixing layer is not formed in the passage of transmitted light by providing a through hole in the fixing layer.

さらに、両面テープから形成された固定用層を形成する場合は、予め両面テープの所定位置に貫通孔を設けておくことができる。この貫通孔を形成する方法は特に限定されず、例えば、レーザーカッターを用いる方法や、打ち抜き刃で打ち抜く方法等が挙げられる。レーザーカッターを用いる方法では、両面テープにより固定用層を設けた後に貫通孔を設けることも可能である。   Furthermore, when forming the fixing layer formed of the double-sided tape, a through hole can be provided in advance at a predetermined position of the double-sided tape. The method of forming this through-hole is not particularly limited, and examples thereof include a method using a laser cutter and a method of punching with a punching blade. In the method using a laser cutter, it is also possible to provide a through hole after providing a fixing layer with a double-sided tape.

また、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッド全体、特にその研磨基体あるいは透光性部材には、従来からスラリーに含有されている前記各種添付物質を含有させることができ、さらに、前記その他の各種の添加剤を含有させることができる。また、その研磨表面には前記と同様に溝およびドットパターンを所定の形状で形成することができる。   In addition, the entire polishing pad used in the polishing multilayer body of the present invention, particularly the polishing substrate or the translucent member, can contain the various attached substances conventionally contained in a slurry, The above various other additives can be contained. In addition, grooves and dot patterns can be formed in a predetermined shape on the polished surface as described above.

この研磨パッドの平面形状は特に限定されず、例えば、円形(円盤状等)や多角形例えば四角形等(ベルト状、ローラー状)とすることができる。また、その大きさも特に限定されないが、例えば、円盤状の場合には直径500〜900mmとすることができる。   The planar shape of the polishing pad is not particularly limited, and may be, for example, a circle (disk shape or the like) or a polygon such as a rectangle (belt shape or roller shape). Also, the size is not particularly limited. For example, in the case of a disk shape, the diameter may be 500 to 900 mm.

また、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの製造方法は特に限定されないが主に以下のインサート成形金型を用いた製造方法により製造される。   Moreover, the manufacturing method of the polishing pad used for the polishing multilayer body of the present invention is not particularly limited, but it is mainly manufactured by the manufacturing method using the following insert mold.

インサート成型用金型
上記の「インサート成型用金型」は、あらかじめ成形された透光性部材または研磨基体の位置決めをするための凸部および/または凹部を有する。
Insert Molding Mold The above-mentioned “insert molding mold” has a convex part and / or a concave part for positioning a preliminarily molded translucent member or polishing substrate.

この透光性部材または研磨基体の位置決めをするための凸部および/または凹部の位置、形状、大きさおよび数等は透光性部材または研磨基体の位置決めができれば特に限定されない。   The position, shape, size, number, and the like of the convex portions and / or the concave portions for positioning the translucent member or the polishing substrate are not particularly limited as long as the translucent member or the polishing substrate can be positioned.

透光性部材を位置決めするための凸部としては、例えば、図12、13に示されているように、(1)ドット状、点状および長尺状等の突起が透光性部材を囲むように複数例えば3つまたは4つ配置したもの、(2)透光性部材の底部中央に予め設けられた窪みに嵌合するように上記突起を配置したもの、または(3)底部円形状または四角状等の透光性部材に嵌合するようにリング状の突起、一部リング状の突起または四角状等の突起例えば長尺状の突起で全体として透光性部材を取り囲むように配置させ、これら全体でリング状または四角状となったものを配置したものが挙げられる。   As the convex portion for positioning the translucent member, for example, as shown in FIGS. 12 and 13, (1) dot-like, dot-like, and long projections surround the translucent member. A plurality of, for example, three or four, or (2) a projection arranged so as to fit in a recess provided in the center of the bottom of the translucent member, or (3) a bottom circular shape or A ring-shaped projection, a partial ring-shaped projection, or a square-shaped projection, for example, a long projection, is arranged so as to surround the translucent member as a whole so as to be fitted to a square-shaped translucent member. In addition, there may be mentioned those in which a ring shape or a square shape as a whole is arranged.

また、研磨基体を位置決めするための凸部としては、例えば、図16、17に示されているように、研磨基体の透光性部材装着用の穴に嵌合するように円盤状、うすい四角柱上の突起物を配置するもの、または研磨基体に予め設けられた窪みに嵌合するようなドット状、点状および長尺状等の突起等を配置するものが挙げられる。   Moreover, as a convex part for positioning a grinding | polishing base | substrate, for example, as shown in FIG. 16, 17, disk shape and a thin four so that it may fit in the hole for translucent member mounting | wearing of a grinding | polishing base | substrate. Examples include those in which protrusions on a prism are arranged, or those in which protrusions such as dots, dots, and long shapes that fit into depressions provided in advance on the polishing substrate are arranged.

また、この研磨基体を固体する凸部面は透光性部材の表層を形成する面となるため、透光性部材の透光性を向上させる目的で凸部表面は平滑性に優れている方が望ましい。特に鏡面仕上げが望ましい。   In addition, since the convex surface that solidifies the polishing substrate is a surface that forms the surface layer of the translucent member, the surface of the convex portion is excellent in smoothness for the purpose of improving the translucency of the translucent member. Is desirable. A mirror finish is particularly desirable.

一方、透光性部材を位置決めするための凹部としては、例えば、図19、20に示されているように、透光性部材が嵌合するように、円形状、四角形状の窪みを設けたもの、または透光性部材に予め設けられたドット状、点状および長尺状等の複数の突起が嵌合するような窪みを配置するものが挙げられる。   On the other hand, as the recess for positioning the translucent member, for example, as shown in FIGS. 19 and 20, a circular or square recess is provided so that the translucent member is fitted. The thing which arrange | positions the hollow which several protrusions, such as a thing previously provided in the translucent member and dot shape, a dot shape, and a elongate shape fit, is mentioned.

さらに、研磨基体を位置決めするための凹部としては、例えば、研磨基体の低部に予め設けられたドット状、点状および長尺状等の複数の突起と嵌合するように窪み等を配置するものがあげられる。   Further, as the recess for positioning the polishing substrate, for example, a recess or the like is arranged so as to fit with a plurality of projections such as dots, dots, and long shapes provided in advance in the lower portion of the polishing substrate. Things can be raised.

研磨パッド製造方法
本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの製造方法は、金型内に透光性部材または研磨基体を保持できキャビティ内に透光性部材または研磨基体の構成材料を仕込むことができるものであれば特に限定されない。研磨パッドを容易に製造するためには、前記したインサート成形金型を用いることが好ましい。
Polishing Pad Manufacturing Method A polishing pad manufacturing method used in the polishing multilayer body of the present invention can hold a light-transmitting member or a polishing substrate in a mold, and a constituent material of the light-transmitting member or the polishing substrate in a cavity. If it can charge, it will not specifically limit. In order to easily manufacture the polishing pad, it is preferable to use the above-described insert molding die.

この製造方法には、主に以下の(1)および(2)の方法がある。   This manufacturing method mainly includes the following methods (1) and (2).

(1)透光性部材を構成するためのマトリックスと水溶性物質等を予め混練り等に付し分散体を得る。この得られた分散体を成形用キャビティを有する金型内で成形して透光性部材を作製する。 (1) A matrix for constituting the translucent member, a water-soluble substance and the like are previously kneaded and a dispersion is obtained. The obtained dispersion is molded in a mold having a molding cavity to produce a translucent member.

次いでこの透光性部材をキャビティを有する金型内にセットし、その後混練り等に付し得られた研磨基体を構成する分散体を仕込んで成形することにより研磨パッドを得る。   Next, this translucent member is set in a mold having a cavity, and then a dispersion constituting a polishing substrate obtained by kneading or the like is charged and molded to obtain a polishing pad.

図13〜15を用いて上記方法(1)を具体的に説明する。位置決めをできる凸部721を有するインサート成形金型の該凸部に、成形された透光性部材を、図13に示すように保持する。その後、金型71を締め、その後図14からわかるように、混練り等により得られた研磨基体を構成する分散体を注入口(図示せず)から仕込む。その後、冷却、固化して、研磨パッドを成形する。また、上記金型を閉める前に、研磨基体を構成する分散体を直接仕込み、その後上記金型71を締めて成形することも可能である。   The method (1) will be specifically described with reference to FIGS. The molded translucent member is held on the convex portion of the insert molding die having the convex portion 721 that can be positioned as shown in FIG. Thereafter, the mold 71 is tightened, and thereafter, as can be seen from FIG. 14, a dispersion constituting the polishing substrate obtained by kneading or the like is charged from an injection port (not shown). Then, it cools and solidifies and shape | molds a polishing pad. It is also possible to directly charge the dispersion constituting the polishing base before closing the mold, and then tighten the mold 71 for molding.

これにより例えば、図15に示す断面形状の研磨パッドが得られる。   Thereby, for example, a polishing pad having a cross-sectional shape shown in FIG. 15 is obtained.

(2)予め透光性部材をインサートするための穴のあいた研磨基体を成形加工し、次いでこの研磨基体をキャビティを有する金型内にセットし、研磨基体の穴の中に、混練り等により得られた透光性部材を構成するための分散体を仕込み、金型内で成形して透光性部材を作製することにより研磨パッドを得る。上記穴は、底部のあるものおよび底部のない貫通孔のいずれであってもよいが、通常は貫通孔を備える研磨基体を用いる。 (2) A polishing substrate having a hole for inserting a light-transmitting member is molded in advance, and then this polishing substrate is set in a mold having a cavity, and kneaded into the hole of the polishing substrate. A dispersion for constituting the obtained translucent member is charged and molded in a mold to produce a translucent member, thereby obtaining a polishing pad. The hole may be either a hole with a bottom or a through hole without a bottom. Usually, a polishing substrate having a through hole is used.

図17を用いて上記方法(2)を具体的に説明する。位置決めできる凸部721を有するインサート成形金型の該凸部に、あらかじめ所定の形状に成形された研磨基体を、図17に示すように保持する。その後、金型71を締め、その後混練り等により得られた研磨基体を構成する分散体を注入口(開示せず)から仕込んで成形する。また、上記金型を閉める前に、研磨基体を構成する分散体を直接仕込み、その後上記金型71を締めて成形することも可能である。   The method (2) will be specifically described with reference to FIG. As shown in FIG. 17, a polishing base formed in advance in a predetermined shape is held on the convex portion of the insert mold having the convex portion 721 that can be positioned. Thereafter, the mold 71 is tightened, and then a dispersion constituting the polishing substrate obtained by kneading or the like is charged from an injection port (not disclosed) and molded. It is also possible to directly charge the dispersion constituting the polishing base before closing the mold, and then tighten the mold 71 for molding.

これにより例えば、図2に示すような形状の研磨パッドが得られる。   Thereby, for example, a polishing pad having a shape as shown in FIG. 2 is obtained.

上記(1)および(2)の方法において、インサート用金型内の温度は好ましくは30〜300℃であり、より好ましくは40〜250℃、さらに好ましくは50〜200℃である。   In the methods (1) and (2) above, the temperature in the insert mold is preferably 30 to 300 ° C, more preferably 40 to 250 ° C, and further preferably 50 to 200 ° C.

また、透光性部材の高さと研磨基体の厚みは基本的に同じである必要はない。さらには、研磨紙等を用いて所望の厚みに加工してもよい。   Further, the height of the translucent member and the thickness of the polishing substrate need not be basically the same. Furthermore, you may process into desired thickness using abrasive paper etc.

このインサート成形方法によると、図1〜8に図示したような断面が複雑な形状の研磨パッドを容易に製造することができる。また、研磨基体と透光性部材を強固且つ容易に密着させることができる。   According to this insert molding method, it is possible to easily manufacture a polishing pad having a complicated cross section as shown in FIGS. In addition, the polishing substrate and the translucent member can be firmly and easily adhered to each other.

研磨パッドの研磨面には使用済みスラリーの排出性を向上させる目的等で必要に応じて溝およびドットパターンを所定の形状で形成することができる。このような溝およびドットパターンを必要とする場合は、上記の透光性部材の薄肉化により生じる研磨パッドからの凹みを表面側に形成することで得ることもできる。   Grooves and dot patterns can be formed in a predetermined shape on the polishing surface of the polishing pad as necessary for the purpose of improving the discharge of used slurry. When such a groove | channel and dot pattern are required, it can also obtain by forming the dent from the polishing pad which arises by thinning of said translucent member on the surface side.

研磨複層体
本発明の研磨複層体は、上記の研磨パッドと、研磨パッドの裏面上に積層される支持層とを備えしかも積層方向に透光性を有する。
Polishing multilayer body The polishing multilayer body of the present invention comprises the above-described polishing pad and a support layer stacked on the back surface of the polishing pad, and is light-transmitting in the stacking direction.

上記「支持層」は、例えば図23に示されているように、研磨パッドの研磨面とは反対側の裏面上に積層された層81である。支持層の透光性の有無は問わないが、例えば、透光性部材の透光性と同等かまたはそれを上回る透光性を有する材料からなる支持体を用いることで研磨複層体における透光性を確保することができる。この場合切り欠き(貫通孔)は形成されていてもよいが、無くてもよい。さらに、透光性を有さない支持体を用いる場合には、光を通過させる一部を切り欠く等の方法により研磨複層体の透光性を確保できる。   The “support layer” is a layer 81 laminated on the back surface opposite to the polishing surface of the polishing pad, for example, as shown in FIG. The support layer may or may not have translucency, but for example, by using a support made of a material having a translucency equal to or higher than the translucency of the translucent member, the transparency in the polishing multilayer body is used. Light property can be secured. In this case, the notch (through hole) may be formed or not. Furthermore, when a support that does not have translucency is used, the translucency of the polishing multilayer body can be ensured by a method of notching a part through which light passes.

支持層の形状は特に限定されず、平面形状は、例えば、方形例えば四角形等や円形等とすることができる。さらに、通常、薄板状とすることができる。この支持層は、通常、研磨パッドと同じ平面形状とすることができる。切り欠きにより透光性を確保する部位を有する場合はその部位は除かれる。   The shape of the support layer is not particularly limited, and the planar shape can be, for example, a square, for example, a square or a circle. Furthermore, it can usually be made into a thin plate shape. This support layer can usually have the same planar shape as the polishing pad. In the case of having a part that ensures translucency by the notch, the part is excluded.

さらに、支持層を構成する材料は特に限定されず、種々の材料を用いることができる。特に所定の形状および性状への成形が容易であり、適度な弾力性を付与できること等から有機材料を用いることが好ましい。この有機材料としては、前述した透光性部材を構成するマトリックス材として適用される種々の材料と同じ材料を用いることができる。支持層を構成する材料と、透光性部材および/または研磨基体のマトリックス材を構成する材料とは同一であっても異なっていてもよい。   Furthermore, the material which comprises a support layer is not specifically limited, A various material can be used. In particular, it is preferable to use an organic material because it can be easily molded into a predetermined shape and properties and can be provided with appropriate elasticity. As this organic material, the same material as various materials applied as a matrix material which comprises the translucent member mentioned above can be used. The material constituting the support layer and the material constituting the translucent member and / or the matrix material of the polishing substrate may be the same or different.

また、支持層の数は限定されず、1層であっても、2層以上であってもよい。さらに、2層以上の支持層を積層する場合には各層は同じものであっても、異なるものであってもよい。また、この支持層の硬度も特に限定されないが、研磨パッドよりも軟質であることが好ましい。これにより、研磨複層体全体として、十分な柔軟性を有し、被研磨面の凹凸に対する適切な追随性を備えることができる。   Moreover, the number of support layers is not limited, and may be one layer or two or more layers. Further, when two or more support layers are laminated, each layer may be the same or different. Further, the hardness of the support layer is not particularly limited, but is preferably softer than the polishing pad. Thereby, it has sufficient softness | flexibility as the whole polishing multilayer body, and can be equipped with the appropriate followability with respect to the unevenness | corrugation of a to-be-polished surface.

また、本発明の研磨複層体には、図24に示されているように、研磨パッドの場合と同様な固定用層131、132を設けることができる。但し、研磨複層体においては、通常、支持層の裏面上すなわち研磨面とは反対面上に形成される。この固定用層としては前記研磨パッドで用いたものと同じものを適用できる。   Further, as shown in FIG. 24, the polishing multilayer body of the present invention can be provided with fixing layers 131 and 132 similar to those in the case of the polishing pad. However, the polishing multilayer is usually formed on the back surface of the support layer, that is, on the surface opposite to the polishing surface. As this fixing layer, the same layer as used for the polishing pad can be applied.

さらに、研磨複層体の形状も限定されず、前記と同様な形状および大きさとすることができる。   Further, the shape of the polishing multilayer body is not limited, and can be the same shape and size as described above.

半導体ウエハの研磨方法
本発明の半導体ウエハの研磨方法は、本発明の研磨複層体を用いる半導体ウエハの研磨方法であって、該半導体ウエハの研磨終点の検出を光学式終点検出装置を用いて行うことを特徴とする。
Semiconductor wafer polishing method The semiconductor wafer polishing method of the present invention is a semiconductor wafer polishing method using the polishing multilayered body of the present invention, and an optical end point detection device is used to detect the polishing end point of the semiconductor wafer. It is characterized by performing.

上記「光学式終点検出装置」は、研磨パッドの裏面側から透光性部材を通して研磨面側へ光を透過させ、被研磨体表面で反射された光から被研磨面の研磨終点を検出することができる装置である。その他の測定原理については、特に限定されない。   The above-mentioned “optical end point detection device” transmits light from the back surface side of the polishing pad to the polishing surface side through the translucent member, and detects the polishing end point of the polishing surface from the light reflected on the surface of the object to be polished. It is a device that can. Other measurement principles are not particularly limited.

本発明の半導体ウエハの研磨方法によると、研磨性能を低下させることなく終点検出を行うことができる。例えば、研磨複層体が円盤状である場合にこの円盤の中心と同心円状に透光性部材を環状に設けることで研磨終点を常時観測しながら研磨することも可能となる。従って、最適な研磨終点において確実に研磨を終えることができる。   According to the semiconductor wafer polishing method of the present invention, end point detection can be performed without deteriorating the polishing performance. For example, when the polishing multilayer body is disk-shaped, it is possible to perform polishing while always observing the polishing end point by providing a light-transmitting member in an annular shape concentrically with the center of the disk. Therefore, the polishing can be reliably finished at the optimum polishing end point.

本発明の半導体ウエハの研磨方法としては、例えば、図25に示すような研磨装置を用いることができる。即ち、回転可能な定盤2と、回転および縦横への移動が可能な加圧ヘッド3と、スラリーを単位時間に一定量ずつ定盤上に滴下できるスラリー供給部5と、定盤の下方に設置された光学式終点検出部6とを備える装置である。   As a method for polishing a semiconductor wafer of the present invention, for example, a polishing apparatus as shown in FIG. 25 can be used. That is, a rotatable platen 2, a pressure head 3 that can be rotated and moved vertically and horizontally, a slurry supply unit 5 that can drop slurry on the platen by a certain amount per unit time, and a lower part of the platen It is an apparatus provided with an installed optical end point detector 6.

この研磨装置では、定盤2上に本発明の研磨複層体1を固定し、一方、加圧ヘッドの下端面に半導体ウエハ4を固定して、この半導体ウエハを研磨パッドに所定の圧力で押圧しながら押しつける。そして、スラリー供給部からスラリーを所定量ずつ定盤上に滴下しながら、定盤および加圧ヘッドを回転させることで半導体ウエハと研磨パッドとを摺動させて研磨を行う。   In this polishing apparatus, the polishing multilayer body 1 of the present invention is fixed on the surface plate 2, while the semiconductor wafer 4 is fixed to the lower end surface of the pressure head, and the semiconductor wafer is applied to the polishing pad at a predetermined pressure. Press while pressing. Then, polishing is performed by sliding the semiconductor wafer and the polishing pad by rotating the platen and the pressure head while dropping a predetermined amount of slurry from the slurry supply unit on the platen.

また、この研磨に際しては、光学式終点検出部6から所定の波長または波長域の終点検出用光R1を、定盤の下方から透光性部材11を透過させて半導体ウエハ4の被研磨面に向けて照射する。すなわち、定盤は自身が透光性を有するか、または一部が切り欠かれることで終点検出用光が透過できる。そして、この終点検出用光R1が半導体ウエハ4の被研磨面で反射された反射光R2を光学式終点検出部6で捉え、この反射光から被研磨面の状況を観測しながら研磨を行うことができる。 In this polishing, the end point detection light R 1 having a predetermined wavelength or wavelength range is transmitted from the optical end point detection unit 6 through the translucent member 11 from below the surface plate, and the surface to be polished of the semiconductor wafer 4 is polished. Irradiate toward. That is, the surface plate itself has translucency, or a part of the surface plate can be cut off to transmit the end point detection light. Then, capture the reflected light R 2 reflected by the polished surface of the end-point detection light R 1 is a semiconductor wafer 4 by the optical end-point detection unit 6, the polished while observing the condition of the surface to be polished from this reflected light It can be carried out.

本発明の研磨方法に好適な被研磨材料としては、具体的には、図26に示すような構造を有する積層基板が挙げられる。例えば、シリコン等からなる基板に、シリコン酸化物等からなる第1絶縁膜、溝を有する第2絶縁膜(絶縁材料としては、TEOS系酸化膜(テトラエトキシシランを原料とし、化学気相成長法で成膜した酸化ケイ素系絶縁膜)、低誘電率の絶縁膜(例えば、シルセスキオキサン、フッ素添加SiO2、ポリイミド系樹脂、ベンゾシクロブテン等)等)、バリアメタル膜、配線材料となる金属膜(純銅膜、純タングステン膜、純アルミニウム膜、合金膜等)が順次形成された積層基板等が挙げられる。 Specifically, a material to be polished suitable for the polishing method of the present invention includes a laminated substrate having a structure as shown in FIG. For example, a first insulating film made of silicon oxide or the like on a substrate made of silicon or the like, a second insulating film having a groove (TEOS oxide film as an insulating material (chemical vapor deposition method using tetraethoxysilane as a raw material) Silicon oxide insulating film), low dielectric constant insulating film (eg silsesquioxane, fluorine-added SiO 2 , polyimide resin, benzocyclobutene, etc.), barrier metal film, wiring material Examples include a laminated substrate on which metal films (pure copper film, pure tungsten film, pure aluminum film, alloy film, etc.) are sequentially formed.

また、被研磨体としては、例えば、埋め込み材料を伴う被研磨体および埋め込み材料を伴わない被研磨体等が挙げられる。   Examples of the object to be polished include an object to be polished with an embedding material and an object to be polished without an embedding material.

埋め込み材料を伴う被研磨体は、例えば、少なくともその表面上に溝を備える半導体装置となる基板(通常、少なくともウェハとこのウェハの表面に形成された絶縁膜とを備える。さらには、絶縁膜表面に研磨時のストッパとなるストッパ層を備えることができる。)の少なくとも該溝内に、所望の材料が埋め込まれるように所望の材料をCVD等により堆積した積層体等である。この被研磨体の研磨に際しては、余剰に堆積等された埋め込み材料を本発明の研磨複層体を用いて研磨により除去し、その表面を平坦化する研磨を行うことができる。被研磨体が埋め込み材料の下層にストッパ層を備える場合にはストッパ層の研磨も研磨の後期には同時に行うことができる。   The object to be polished with the embedding material includes, for example, a substrate (usually at least a wafer and an insulating film formed on the surface of the wafer. At least a substrate serving as a semiconductor device having grooves on the surface. A stopper layer serving as a stopper at the time of polishing may be provided.) A laminate in which a desired material is deposited by CVD or the like so that a desired material is embedded in at least the groove. When polishing the object to be polished, it is possible to remove the embedded material deposited excessively by polishing using the polishing multilayer body of the present invention, and perform polishing to flatten the surface. When the object to be polished is provided with a stopper layer below the embedding material, the stopper layer can be polished simultaneously in the latter stage of polishing.

埋め込み材料は、例えば、(1)STI(微細素子分離)工程に用いられる絶縁材料、(2)ダマシン工程に用いられるAl、Cu等のうちの少なくとも1種からなる金属配線用材料、(3)ビアプラグ形成工程に用いられるW、Al、Cu等のうちの少なくとも1種からなるビアプラグ用材料、(4)層間絶縁膜形成工程に用いられる絶縁材料等が挙げられる。   Examples of the embedded material include (1) an insulating material used in an STI (fine element isolation) process, (2) a metal wiring material made of at least one of Al, Cu, and the like used in a damascene process, and (3) Examples include via plug material made of at least one of W, Al, Cu and the like used in the via plug formation step, and (4) insulating material used in the interlayer insulating film formation step.

上記ストッパ層を構成するストッパ材料としてはSi34、TaNおよびTiN等の窒化物系材料、タンタル、チタン、タングステン等の金属系材料等が挙げられる。 Examples of the stopper material constituting the stopper layer include nitride materials such as Si 3 N 4 , TaN and TiN, and metal materials such as tantalum, titanium and tungsten.

上記絶縁材料としては、酸化シリコン(SiO2)膜、SiO2中に少量のホウ素およびリンを添加したホウ素リンシリケート膜(BPSG膜)、SiO2にフッ素をドープしたFSG(Fluorine doped silicate glass)と呼ばれる絶縁膜、低誘電率の酸化シリコン系絶縁膜等が挙げられる。 As the insulating material, silicon oxide (SiO 2) film, boron phosphorus silicate film (BPSG film) obtained by adding a small amount of boron and phosphorus in SiO 2, and FSG fluorine-doped SiO 2 (Fluorine doped silicate glass) Examples thereof include a so-called insulating film and a silicon oxide insulating film having a low dielectric constant.

酸化シリコン膜としては、例えば、熱酸化膜、PETEOS膜(Plasma Enhanced−TEOS膜)、HDP膜(High Density Plasma Enhanced−TEOS膜)、熱CVD法により得られる酸化シリコン膜等が挙げられる。   Examples of the silicon oxide film include a thermal oxide film, a PETEOS film (Plasma Enhanced-TEOS film), an HDP film (High Density Plasma Enhanced-TEOS film), a silicon oxide film obtained by a thermal CVD method, and the like.

上記熱酸化膜は、高温にしたシリコンを酸化性雰囲気に晒し、シリコンと酸素あるいはシリコンと水分を化学反応させることにより形成することができる。   The thermal oxide film can be formed by exposing high temperature silicon to an oxidizing atmosphere and chemically reacting silicon and oxygen or silicon and moisture.

上記PETEOS膜は、テトラエチルオルトシリケート(TEOS)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で成膜することができる。   The PETEOS film can be formed by chemical vapor deposition using tetraethylorthosilicate (TEOS) as a raw material and using plasma as an acceleration condition.

上記HDP膜はテトラエチルオルトシリケート(TEOS)を原料として、促進条件として高密度プラズマを利用して化学気相成長で成膜することができる。   The HDP film can be formed by chemical vapor deposition using tetraethylorthosilicate (TEOS) as a raw material and using high-density plasma as an acceleration condition.

上記熱CVD法により得られる酸化シリコン膜は、常圧CVD法(AP−CVD法)または減圧CVD法(LP−CVD法)により得ることができる。   The silicon oxide film obtained by the thermal CVD method can be obtained by an atmospheric pressure CVD method (AP-CVD method) or a low pressure CVD method (LP-CVD method).

上記ホウ素リンシリケート膜(BPSG膜)は、常圧CVD法(AP−CVD法)または減圧CVD法(LP−CVD法)により得ることができる。   The boron phosphorus silicate film (BPSG film) can be obtained by an atmospheric pressure CVD method (AP-CVD method) or a low pressure CVD method (LP-CVD method).

また、上記FSGと呼ばれる絶縁膜は、促進条件として高密度プラズマを利用して化学気相成長で成膜することができる。   The insulating film called FSG can be formed by chemical vapor deposition using high-density plasma as a promotion condition.

さらに、上記低誘電率の酸化シリコン系絶縁膜は、原料を回転塗布法等によって基体上に塗布した後、酸化性雰囲気下で加熱して得ることができ、例えば、トリエトキシシランを原料とするHSQ膜(Hydrogen Silsesquioxane膜)や、テトラエトキシシランに加え、メチルトリメトキシシランを原料の一部として含むMSQ膜(Methyl Silsesquioxane膜)等が挙げられる。   Further, the low dielectric constant silicon oxide insulating film can be obtained by applying a raw material on a substrate by a spin coating method or the like and then heating it in an oxidizing atmosphere. For example, triethoxysilane is used as a raw material. Examples include an HSQ film (Hydrogen Silsesquioxane film) and an MSQ film (Methyl Silsesquioxane film) containing methyltrimethoxysilane as a part of the raw material in addition to tetraethoxysilane.

また、ポリアリーレン系ポリマー、ポリアリレンエーテル系ポリマー、ポリイミド系ポリマー、ベンゾシクロブテンポリマー等の有機ポリマーを原料とする低誘電率の絶縁膜等が挙げられる。   In addition, low dielectric constant insulating films made of organic polymers such as polyarylene polymers, polyarylene ether polymers, polyimide polymers, and benzocyclobutene polymers can be used.

例えば、この埋め込み型積層体は図26に示される。即ち、積層基板9は、シリコン等からなる基板91と、このシリコン基板91の上に形成されたシリコン酸化物等からなる絶縁膜92と、この絶縁膜92の上に形成されたシリコン窒化物等からなる絶縁膜93と、この絶縁膜93の上に溝を設けるように形成されたPTEOS(テトラエトキシシランを原料としてCVD法で合成された材料)等からなる絶縁膜94と、この絶縁膜94および上記溝を覆うように形成されたタンタル等からなるバリアメタル膜95と、さらに、上記溝を充填し且つ上記バリアメタル膜95の上に形成された金属銅等の配線材料からなる膜96(表面には溝が形成されており、凹凸面となっている。)と、を備える。   For example, this embedded stack is shown in FIG. That is, the laminated substrate 9 includes a substrate 91 made of silicon or the like, an insulating film 92 made of silicon oxide or the like formed on the silicon substrate 91, silicon nitride formed on the insulating film 92, or the like. An insulating film 93 made of PTEOS (a material synthesized by CVD using tetraethoxysilane as a raw material) formed so as to provide a groove on the insulating film 93, and the insulating film 94 And a barrier metal film 95 made of tantalum or the like formed so as to cover the groove, and a film 96 made of a wiring material such as metallic copper filling the groove and formed on the barrier metal film 95 ( Grooves are formed on the surface to form an uneven surface.).

一方、埋め込み材料を伴わない被研磨体としては、ポリシリコンおよびベアシリコン等が挙げられる。   On the other hand, examples of the object to be polished without an embedded material include polysilicon and bare silicon.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.

実施例1
(1)透光性部材の製造
1,2−ポリブタジエン(JSR(株)製、品名「JSR RB830」)97体積%と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン((株)横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−100」)3体積%とを120℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、品名「パークミルD」)を、1,2−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計100質量部に対し0.8質量部を添加してさらに混練した後、プレス金型内にて170℃で20分間架橋反応させ、成形し、裁断して58mm×21mm×2.5mmの透光性部材を得た。
Example 1
(1) Production of translucent member 1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Corporation, product name “JSR RB830”) 97% by volume and β-cyclodextrin (manufactured by Yokohama International Bio-Laboratory Co., Ltd.) as a water-soluble substance , Product name “Dexy Pearl β-100”) and 3% by volume were kneaded in a kneader heated to 120 ° C. Thereafter, dicumyl peroxide (manufactured by NOF Corporation, product name “Park Mill D”) was added in an amount of 0.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of 1,2-polybutadiene and β-cyclodextrin. After kneading, a cross-linking reaction was carried out at 170 ° C. for 20 minutes in a press mold, molding, and cutting to obtain a translucent member of 58 mm × 21 mm × 2.5 mm.

(2)研磨基体材料の混練
後に架橋されてマトリックス材となる1,2−ポリブタジエン(JSR(株)製、品名「JSR RB830」)80体積%と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン((株)横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−100」)20体積%とを120℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、品名「パークミルD」)を、1,2−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計100質量部に対し0.8質量部添加してさらに混練した。
(2) Polishing base material kneading After mixing 1,2-polybutadiene (product name "JSR RB830" manufactured by JSR Corp.), which is crosslinked to form a matrix material, 80% by volume, and β-cyclodextrin ((Co., Ltd.) as a water-soluble substance. 2) 20% by volume was kneaded in a kneader heated to 120 ° C., manufactured by Yokohama International Bio-Laboratory, product name “Dexy Pearl β-100”. Thereafter, dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., product name “Park Mill D”) was added at 0.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of 1,2-polybutadiene and β-cyclodextrin, and further kneaded. did.

(3)研磨パッドの製造
上記(1)で得られた透光性部材を図13に示すようにインサート成型用金型の凸部(721)にセットし、次いで上記(2)で混練した研磨基体材料を前記金型内の残余の部分に満たした。次いで金型(71)を締め、170℃で20分間架橋反応させ、成形し、直径60cm、厚さ2.5mmの円盤形状の研磨パッドを得た。
(3) Production of polishing pad Polishing kneaded in (2) above, after setting the translucent member obtained in (1) above to the convex portion (721) of the mold for insert molding as shown in FIG. Substrate material was filled into the remainder of the mold. Next, the mold (71) was tightened and subjected to a crosslinking reaction at 170 ° C. for 20 minutes, followed by molding to obtain a disc-shaped polishing pad having a diameter of 60 cm and a thickness of 2.5 mm.

(4)研磨パッドの評価
上記の如くして製造した研磨パッドのショアD硬度は70で、引張残留伸びは2%であった。
(4) Evaluation of Polishing Pad The polishing pad produced as described above had a Shore D hardness of 70 and a tensile residual elongation of 2%.

また、この研磨パッドを研磨機の定盤に装着し、定盤回転数50rpm、スラリー流量毎分100ccの条件において、熱酸化膜ウエハの研磨を行った。その研磨速度を測定したところ、毎分980Åであった。   The polishing pad was mounted on a surface plate of a polishing machine, and the thermal oxide film wafer was polished under the conditions of a surface plate rotation speed of 50 rpm and a slurry flow rate of 100 cc / min. The polishing rate was measured and found to be 980 mm / min.

なお、上記実施例の(1)で得られた透光性部材について、UV吸光度計((株)日立製作所製、形式(「U−2010」)を用いて波長650nmにおける透過率を測定した。その結果、5回の平均透過率は30%であった。   In addition, the transmittance | permeability in wavelength 650nm was measured about the translucent member obtained by (1) of the said Example using the UV absorptivity meter (Corporation | KK Hitachi, Ltd. make and a form ("U-2010"). As a result, the average transmittance of 5 times was 30%.

比較例1
後に架橋されてマトリックス材となる1,2−ポリブタジエン、(JSR(株)製、品名「JSR RB830」)80体積%と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン((株)横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−100」)20体積%とを120℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、品名「パークミルD」)を、1,2−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計100質量部に対し0.8質量部添加してさらに混練した後、プレス金型にて170℃で20分間架橋反応させ、成形し、直径60cm、厚さ2.5mmの円盤形状の研磨パッドを得た。この研磨パッドの研磨速度は毎分1010Åであった。
Comparative Example 1
1,2-polybutadiene that is later crosslinked to form a matrix material (manufactured by JSR Corporation, product name “JSR RB830”) 80% by volume and β-cyclodextrin (manufactured by Yokohama International Bio-Laboratory Co., Ltd.) as a water-soluble substance , Product name “Dexy Pearl β-100”) and 20 volume% were kneaded in a kneader heated to 120 ° C. Thereafter, dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., product name “Park Mill D”) was added at 0.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of 1,2-polybutadiene and β-cyclodextrin, and further kneaded. After that, a cross-linking reaction was performed at 170 ° C. for 20 minutes in a press die, followed by molding to obtain a disc-shaped polishing pad having a diameter of 60 cm and a thickness of 2.5 mm. The polishing rate of this polishing pad was 1010 毎 / min.

比較例2
市販の透光性を有さない発泡ポリウレタン製研磨パッド(ロデール社(現ローム・アンド・ハース・エレクトリック・マテリアル社)製、品名「IC1010」)を比較例2とした。この研磨パッドの研磨速度は毎分950Åであった。
Comparative Example 2
A commercially available foamed polyurethane polishing pad (Rodel (currently Rohm and Haas Electric Material), product name “IC1010”) having no translucency was used as Comparative Example 2. The polishing rate of this polishing pad was 950 mm / min.

上記比較例1および2の研磨速度と実施例1の研磨速度の対比から、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドは、透光性部材を備えない研磨パッドの研磨速度と比べて遜色がないことが分かる。   From the comparison between the polishing rates of Comparative Examples 1 and 2 and the polishing rate of Example 1, the polishing pad used in the polishing multilayered body of the present invention is compared with the polishing rate of the polishing pad that does not include the translucent member. You can see that there is no dark blue.

また、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドは、透光性部材と研磨基体が融着一体となっているため、研磨パッドの使用中にスラリーが研磨パッドの裏面側に漏れ出ることがなく、図25に示す光学式終点検出部(6)が汚損されることがない。   Further, in the polishing pad used in the polishing multilayer body of the present invention, since the translucent member and the polishing base are fused and integrated, the slurry leaks to the back side of the polishing pad during use of the polishing pad. 25 and the optical end point detector (6) shown in FIG. 25 is not soiled.

実施例2
β−シクロデキストリンの代わりに、硫酸カリウム(大塚化学(株)製)を使用した他は実施例1と同様に実施し、直径60cm、厚さ2.5mmの円盤形状の研磨パッドを得た。
Example 2
A disc-shaped polishing pad having a diameter of 60 cm and a thickness of 2.5 mm was obtained except that potassium sulfate (manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) was used instead of β-cyclodextrin.

この研磨パッドのショアD硬度は68で、引張残留伸びは2%であった。   The polishing pad had a Shore D hardness of 68 and a tensile elongation of 2%.

実施例3
(1)研磨パッド基体の製造
後に架橋されてマトリックス材となる1,2−ポリブタジエン(JSR(株)製、品名「JSR RB830」)80体積%と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン((株)横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−100」)20体積%とを120℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、品名「パークミルD」)を、1,2−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計100質量部に対し0.8質量部添加してさらに混練した後、プレス金型内にて170℃で10分間架橋反応させ、直径820mmの研磨基体を得た。さらに成形品の中心から195mmの位置を中心として図27に示したように59.4mm×21.0mmの穴を設けた。図27中aは研磨パッド基体の中心点であり、bは研磨パッド基体に形成された貫通孔の中心である。
Example 3
(1) Production of polishing pad substrate 80% by volume of 1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Corporation, product name “JSR RB830”), which is cross-linked later to form a matrix material, and β-cyclodextrin ((Co., Ltd.) as a water-soluble substance 2) 20% by volume was kneaded in a kneader heated to 120 ° C., manufactured by Yokohama International Bio-Laboratory, product name “Dexy Pearl β-100”. Thereafter, dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., product name “Park Mill D”) was added at 0.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of 1,2-polybutadiene and β-cyclodextrin and further kneaded. Thereafter, a crosslinking reaction was carried out in a press die at 170 ° C. for 10 minutes to obtain a polishing substrate having a diameter of 820 mm. Further, as shown in FIG. 27, a hole of 59.4 mm × 21.0 mm was provided centering on a position of 195 mm from the center of the molded product. In FIG. 27, a is the center point of the polishing pad substrate, and b is the center of the through hole formed in the polishing pad substrate.

(2)透光性部材材料の混練
1,2−ポリブタジエン(JSR(株)製、品名「JSR RB830」)97体積%と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン((株)横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−100」)3体積%とを120℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、品名「パークミルD」)を、1,2−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計を100質量部に対し0.8質量部を添加してさらに混練した。
(2) Kneading of translucent member material 1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Corporation, product name “JSR RB830”) 97% by volume and β-cyclodextrin (Yokohama International Bio-Laboratory Co., Ltd.) as a water-soluble substance 3% by volume, product name “Dexy Pearl β-100”) was kneaded in a kneader heated to 120 ° C. Then, dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., product name “Park Mill D”) was added at 0.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total of 1,2-polybutadiene and β-cyclodextrin. Further kneading.

(3)研磨パッドの製造
上記(1)で製造した研磨パッド基体を、穴部が透光性部材が占めるべき位置になるように、図17に示すようにインサート成型用金型の凸部(721)にセットし、さらに上記(2)で混練した透光性部材材料を金型内の凸部上に満たした。次いで金型(71)を締め、170℃で20分間架橋反応させ、成形し、直径820mmの透光性部材の裏面が研磨基体の裏面より凹んでいる研磨パッドを得た。
(3) Production of Polishing Pad As shown in FIG. 17, the convex portion of the mold for insert molding (on the polishing pad substrate produced in (1) above is located at the position where the translucent member should occupy the hole portion. 721), and the translucent member material kneaded in (2) above was filled on the protrusions in the mold. Next, the mold (71) was fastened, allowed to undergo a crosslinking reaction at 170 ° C. for 20 minutes, and molded to obtain a polishing pad in which the back surface of the translucent member having a diameter of 820 mm was recessed from the back surface of the polishing substrate.

(4)研磨パッドの評価
この研磨パッドのショアD硬度は70で、引張残留伸びは2%であった。
(4) Evaluation of Polishing Pad This polishing pad had a Shore D hardness of 70 and a residual tensile elongation of 2%.

実施例4
(1)研磨パッド基体の製造
1,2−ポリブタジエン(JSR(株)製、品名「JSR RB830」)80重量%とスチレン−ブタジエン系エラストマー(JSR(株)製、品名「JSR TR2827」)を20重量%をあらかじめドライブレンドした混合物を調製した。後に架橋されてマトリックス材となるこの混合物70体積%と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン((株)横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシパールβ−100」)30体積%とを二軸押出し機を用いて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、品名「パークミルD」)を1,2−ポリブタジエンとスチレン−ブタジエンエラストマーおよびβ−シクロデキストリンとの合計100質量部に対し0.8質量部添加してさらに混練した後、上記透光性部材をセットしたインサート成形用金型にて170℃で20分間架橋反応させ、直径820mmの研磨基体を得た。さらに成形品の中心から195mmの位置を中心として図27に示したように59.4mm×21.0mmの穴を設けた。
Example 4
(1) Production of polishing pad substrate 20% 1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Corporation, product name “JSR RB830”) and 20% styrene-butadiene elastomer (manufactured by JSR Corporation, product name “JSR TR2827”) A mixture having been dry blended in advance by weight% was prepared. Biaxial extrusion of 70% by volume of this mixture, which is later cross-linked to form a matrix material, and 30% by volume of β-cyclodextrin (product name “Dexipal β-100”, manufactured by Yokohama International Bio-Laboratory Co., Ltd.) as a water-soluble substance It knead | mixed using the machine. Thereafter, 0.8 part by mass of dicumyl peroxide (manufactured by NOF Corporation, product name “Park Mill D”) is added to a total of 100 parts by mass of 1,2-polybutadiene, styrene-butadiene elastomer and β-cyclodextrin. After further kneading, a cross-linking reaction was carried out at 170 ° C. for 20 minutes using an insert molding die on which the translucent member was set to obtain a polishing substrate having a diameter of 820 mm. Further, as shown in FIG. 27, a hole of 59.4 mm × 21.0 mm was provided centering on a position of 195 mm from the center of the molded product.

(2)透光性部材材料の混練
1,2−ポリブタジエン(JSR(株)製、品名「JSR RB830」)97体積%と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン((株)横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−100」)3体積%とを120℃に加熱されたニーダーにて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、品名「パークミルD」)を、1,2−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計100質量部に対し0.8質量部添加してさらに混練した。
(2) Kneading of translucent member material 1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Corporation, product name “JSR RB830”) 97% by volume and β-cyclodextrin (Yokohama International Bio-Laboratory Co., Ltd.) as a water-soluble substance 3% by volume, product name “Dexy Pearl β-100”) was kneaded in a kneader heated to 120 ° C. Thereafter, dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., product name “Park Mill D”) was added at 0.8 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of 1,2-polybutadiene and β-cyclodextrin, and further kneaded. did.

(3)研磨パッドの製造
上記(1)で製造した研磨パッド基体を、穴部が透光性部材が占めるべき位置になるように、図17に示すようにインサート成型用金型の凸部(721)にセットし、さらに上記(2)で混練した透光性部材材料を金型内の凸部上に満たした。次いで金型(71)を締め、170℃で20分間架橋反応させ、成形し、透光性部材の裏面が研磨基体の裏面より凹んでいる直径820mmの研磨体を得た。
(3) Production of Polishing Pad As shown in FIG. 17, the convex portion of the mold for insert molding (on the polishing pad substrate produced in (1) above is located at the position where the translucent member should occupy the hole portion. 721), and the translucent member material kneaded in (2) above was filled on the protrusions in the mold. Next, the mold (71) was fastened, allowed to undergo a crosslinking reaction at 170 ° C. for 20 minutes, and molded to obtain a polishing body having a diameter of 820 mm in which the back surface of the translucent member was recessed from the back surface of the polishing substrate.

(4)研磨パッドの評価
この研磨パッドのショアD硬度は70で、引張残留伸びは2%であった。
(4) Evaluation of Polishing Pad This polishing pad had a Shore D hardness of 70 and a residual tensile elongation of 2%.

実施例5
実施例4と同様にして研磨パッドを製造した後、さらに支持層として発泡ポリエチレンを基材としたダブルタックテープ(積水化学(株)製、品名「ダブルタックテープ#512」)を非研磨面側に備えた。さらに透光性材料が有する位置に60mm×23mmの貫通穴を設けて透光性を有する構造にした。
Example 5
After the polishing pad was produced in the same manner as in Example 4, a double tack tape (product name “Double Tack Tape # 512” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) having a foamed polyethylene base material as a support layer was further removed. Prepared for. Furthermore, a through hole of 60 mm × 23 mm was provided at a position of the translucent material to form a translucent structure.

実施例6
(1)研磨パッド基体の製造
1,2−ポリブタジエン(JSR(株)製、品名「JSR RB830」)70重量%と市販のポリスチレン(品名「HF55」;PSジャパン(株)製)30重量%をあらかじめドライブレンドして混合物を調製した。後に架橋されてマトリックス材となるこの混合物95体積%と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン((株)横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシパールβ−100」)5体積%とを二軸押出し機を用いて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、品名「パークミルD40」)を1,2−ポリブタジエンとポリスチレンおよびβ−シクロデキストリンとの合計を100質量部として換算した0.4質量部を添加してさらに混練した後、上記透光性部材をセットしたインサート成形用金型にて170℃で10分間架橋反応させ、直径820mmの研磨基体を得た。さらに成形品の中心から195mmの位置を中心として図27に示したように59.4mm×21.0mmの平面長方形の穴を設けた。
Example 6
(1) Production of polishing pad substrate 70% by weight of 1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Corporation, product name “JSR RB830”) and 30% by weight of commercially available polystyrene (product name “HF55”; manufactured by PS Japan Corporation) A mixture was prepared by dry blending in advance. Biaxial extrusion of 95% by volume of this mixture, which is later cross-linked to form a matrix material, and 5% by volume of β-cyclodextrin (product name “Dexipal β-100”, manufactured by Yokohama International Bio-Laboratory Co., Ltd.) as a water-soluble substance It knead | mixed using the machine. Thereafter, 0.4 part by mass of dicumyl peroxide (manufactured by NOF Corporation, product name “Park Mill D40”) converted to 100 parts by mass of 1,2-polybutadiene, polystyrene and β-cyclodextrin was added. After further kneading, a cross-linking reaction was performed at 170 ° C. for 10 minutes in an insert molding die on which the above-described translucent member was set to obtain a polishing substrate having a diameter of 820 mm. Further, a flat rectangular hole of 59.4 mm × 21.0 mm was provided as shown in FIG. 27 centering on a position of 195 mm from the center of the molded product.

(2)透光性部材材料の混練
さらに後に架橋されてマトリックス材となる1,2−ポリブタジエン(JSR(株)製、品名「JSRRB830」)98体積%と、水溶性物質としてβ−シクロデキストリン((株)横浜国際バイオ研究所製、品名「デキシーパールβ−100」)2体積%とを160℃に加熱された二軸押出し機にて混練した。その後、ジクミルパーオキサイド(日本油脂(株)製、品名「パークミルD40」)を、1,2−ポリブタジエンとβ−シクロデキストリンとの合計を100質量部として換算した0.3質量部を添加してさらに混練した。
(2) Kneading of translucent member material 1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Co., Ltd., product name “JSRRB830”) 98% by volume to be cross-linked later to become a matrix material, and β-cyclodextrin as a water-soluble substance ( 2% by volume (product name “Dexy Pearl β-100”, manufactured by Yokohama International Bio-Laboratory Co., Ltd.) was kneaded with a twin screw extruder heated to 160 ° C. Then, 0.3 parts by mass of dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., product name “Park Mill D40”) converted to 100 parts by mass of 1,2-polybutadiene and β-cyclodextrin was added. And further kneaded.

(3)研磨パッドの製造
上記(1)で製造した研磨パッド基体を、穴部が透光性部材が占めるべき位置になるように、図17に示すようにインサート成型用金型の凸部にセットし、さらに上記(2)で混練した透光性部材材料を金型内の凸部上に満たした。次いで、金型(71)を締め、170℃で18分間架橋反応させ、透光性部材材料の裏面が、研磨パッド基体の裏面より凹んだ研磨パッドを得た。
(3) Production of Polishing Pad The polishing pad substrate produced in (1) above is formed on the convex portion of the insert molding die as shown in FIG. 17 so that the hole portion should be occupied by the translucent member. The translucent member material that was set and kneaded in (2) above was filled on the protrusions in the mold. Next, the mold (71) was clamped and allowed to undergo a crosslinking reaction at 170 ° C. for 18 minutes to obtain a polishing pad in which the back surface of the translucent member material was recessed from the back surface of the polishing pad substrate.

なお、本実施例で用いた金型の凸部(721)の上表面は、鏡面仕上げを施したものである。   In addition, the upper surface of the convex part (721) of the metal mold | die used in the present Example is a mirror finish.

(4)研磨パッドの評価
この研磨パッドのショアD硬度は65で、引張残留伸びは2%であった。
(4) Evaluation of Polishing Pad This polishing pad had a Shore D hardness of 65 and a tensile residual elongation of 2%.

以上のとおり、本発明の研磨複層体によると、研磨性能を低下させることなく、光学式の終点検出を行うことができる。また、研磨終点だけでなく、常時研磨状況の全てを光学的に観察することが可能である。また、研磨複層体の使用中にスラリーが研磨複層体の裏面側に漏れ出ることがない。   As described above, according to the polishing multilayer body of the present invention, optical end point detection can be performed without degrading the polishing performance. Further, it is possible to optically observe not only the polishing end point but also the entire polishing situation at all times. Further, the slurry does not leak to the back side of the polishing multilayer body during use of the polishing multilayer body.

透光性部材を構成する非水溶性マトリックス材の少なくとも一部が架橋重合体である場合は、研磨時およびドレッシング時に空孔が埋まることを防止できる。また、研磨パッド表面が過度に毛羽立つことも防止できる。従って、研磨時のスラリーの保持性が良く、ドレッシングによるスラリーの保持性の回復も容易であり、さらには、スクラッチの発生を防止できる。   When at least a part of the water-insoluble matrix material constituting the translucent member is a crosslinked polymer, it is possible to prevent pores from being filled during polishing and dressing. In addition, excessive polishing of the polishing pad surface can be prevented. Therefore, the retention of the slurry during polishing is good, the recovery of the retention of the slurry by dressing is easy, and the generation of scratches can be prevented.

透光性部材を構成する架橋重合体が架橋された1,2−ポリブタジエンである場合は、上記架橋重合体を含有することにより効果を十分に発揮できると共に、十分な透光性も発揮できる。また、多くのスラリーに含有される強酸や強アルカリに対して安定であり、さらには、吸水による軟化も少なく、耐久性に優れたものとなる。   When the crosslinked polymer constituting the translucent member is a crosslinked 1,2-polybutadiene, by containing the crosslinked polymer, the effect can be sufficiently exhibited, and sufficient translucency can also be exhibited. Further, it is stable against strong acids and strong alkalis contained in many slurries, and further, softening due to water absorption is small, and the durability is excellent.

透光性部材が薄肉化されている場合は、透光性を向上させることができる。   When the translucent member is thinned, the translucency can be improved.

また、透光性部材および研磨基体を構成する材料の種類が異なるか、または同じ場合でも組成割合が異なる場合は、上記透光性部材を構成する材料等を変えることができることから、必要に応じて透光性部材の透光性向上させることができる。   Further, if the types of materials constituting the translucent member and the polishing substrate are different, or if the composition ratio is different even in the same case, the material constituting the translucent member can be changed. Thus, the translucency of the translucent member can be improved.

さらに、本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの製造方法は、金型を用いて透光性部材と研磨基体を一体にして製造するため複雑形状の研磨パッドの製造が容易であり、透光性部材と研磨基体を融着しているため、スラリーが裏側に漏れ出ることがない。   Furthermore, the manufacturing method of the polishing pad used for the polishing multilayer body of the present invention is easy to manufacture a polishing pad having a complicated shape because the light-transmitting member and the polishing substrate are integrally manufactured using a mold. Since the translucent member and the polishing substrate are fused, the slurry does not leak to the back side.

また、上述のインサート成形用金型は、研磨基体と透光性部材を備えた、研磨パッドの製造を容易とする。   Moreover, the above-mentioned insert molding die facilitates the manufacture of a polishing pad provided with a polishing base and a translucent member.

本発明の研磨複層体によると、研磨性能を低下させることなく、光学式の終点検出を行うことができる。また、研磨終点だけでなく、常時研磨状況の全てを光学的に観察することが可能である。また、研磨複層体全体として十分な柔軟性を有し、被研磨面の凹凸に対する適切な追随性を備えることができる。   According to the polishing multilayer body of the present invention, optical end point detection can be performed without lowering the polishing performance. Further, it is possible to optically observe not only the polishing end point but also the entire polishing situation at all times. Moreover, it has sufficient softness | flexibility as the whole grinding | polishing multilayer body, and can be equipped with the appropriate followability with respect to the unevenness | corrugation of a to-be-polished surface.

さらに、固定用層を備えることにより、簡便且つ迅速に研磨複層体を研磨装置に固定することができる。また、透光性を有することにより、透光性部材の有する透光性を阻害することもない。   Furthermore, by providing the fixing layer, the polishing multilayer body can be fixed to the polishing apparatus simply and quickly. Moreover, the translucency which a translucent member has is not inhibited by having translucency.

本発明の研磨方法によると、研磨性能を低下させることなく、光学式の終点検出を行うことができる。   According to the polishing method of the present invention, optical end point detection can be performed without degrading the polishing performance.

研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the example of the shape of a grinding | polishing base | substrate and a translucent member, and each fusion | melting state. 研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the example of the shape of a grinding | polishing base | substrate and a translucent member, and each fusion | melting state. 研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the example of the shape of a grinding | polishing base | substrate and a translucent member, and each fusion | melting state. 研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the example of the shape of a grinding | polishing base | substrate and a translucent member, and each fusion | melting state. 研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the example of the shape of a grinding | polishing base | substrate and a translucent member, and each fusion | melting state. 研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the example of the shape of a grinding | polishing base | substrate and a translucent member, and each fusion | melting state. 研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the example of the shape of a grinding | polishing base | substrate and a translucent member, and each fusion | melting state. 研磨基体および透光性部材の形状および各々の融着状態の例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the example of the shape of a grinding | polishing base | substrate and a translucent member, and each fusion | melting state. 本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの一例の平面図である。It is a top view of an example of the polishing pad used for the polishing multilayer body of the present invention. 本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの他例の平面図である。It is a top view of the other example of the polishing pad used for the polishing multilayer body of the present invention. 本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの一例の平面図である。It is a top view of an example of the polishing pad used for the polishing multilayer body of the present invention. 本発明の研磨複層体に使用される研磨パッド成型用金型の一部模式断面図である。It is a partial schematic cross section figure of the metal mold | die for polishing pad shaping | molding used for the polishing multilayer body of this invention. 研磨パッド成型用金型に透光性部材を固定した模式断面図である。It is a schematic cross section in which a translucent member is fixed to a polishing pad molding die. 透光性部材を固定した研磨パッド成型用金型に、研磨基体分散体を仕込んだ状態の模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a state in which a polishing substrate dispersion is charged into a polishing pad molding die to which a translucent member is fixed. 本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドの模式断面図である。It is a schematic cross section of the polishing pad used for the polishing multilayer body of the present invention. 本発明に使用される凸部を有する金型の一部模式断面図である。It is a partial schematic cross section of the metal mold | die which has a convex part used for this invention. 凸部を有する研磨パッド成型用金型に研磨基体を固定した状態の模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view of a state in which a polishing base is fixed to a polishing pad molding die having convex portions. 研磨基体を固定した研磨パッド成型用金型に、透光性部材分散体を仕込んだ状態の模式断面図である。It is a schematic cross-sectional view of a state in which a light-transmissive member dispersion is charged into a polishing pad molding die to which a polishing base is fixed. 凹部を有する金型の一部模式断面図である。It is a partial schematic cross section of the metal mold | die which has a recessed part. 透光性部材を固定した研磨パッド成型用金型に、研磨基体分散体を仕込んだ状態の模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a state in which a polishing substrate dispersion is charged into a polishing pad molding die to which a translucent member is fixed. 本発明の研磨複層体に使用される研磨パッドである。It is a polishing pad used for the polishing multilayer body of the present invention. 固定用層を備える研磨パッドの模式図である。It is a schematic diagram of a polishing pad provided with a fixing layer. 支持層を備える研磨パッドの模式図である。It is a schematic diagram of a polishing pad provided with a support layer. 支持層と固定用層を備える研磨パッドの模式図である。It is a schematic diagram of a polishing pad provided with a support layer and a fixing layer. 本発明の研磨複層体を用いる研磨方法を解説する模式図である。It is a schematic diagram explaining the grinding | polishing method using the grinding | polishing multilayer body of this invention. 本発明の研磨方法で好適な被研磨材料の模式断面図である。It is a schematic cross section of the material to be polished suitable for the polishing method of the present invention. 実施例3〜6において、研磨パッド基体に形成した貫通孔の位置を示す模式図である。In Examples 3-6, it is a schematic diagram which shows the position of the through-hole formed in the polishing pad base | substrate.

符号の説明Explanation of symbols

1;研磨パッド(研磨複層体)
11;研磨パッド用基体
12;透光性部材
13;固定用層
131;接着層
132;剥離層
2;定盤
3;加圧ヘッド
4;半導体ウエハ
5;スラリー供給部
6;光学式終点検出部
1;終点検出用光
2;反射光
7;金型
71;上部金型
72;下部金型
721;金型凸部
722;金型凹部
8;研磨複合体
81;支持層
9;被研磨材料
91;シリコン基板
92;SiO2
93;Si34
94;PTEOS膜
95;バリアメタル膜
96;銅膜。
1; polishing pad (polishing multilayer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11; Polishing pad base | substrate 12; Translucent member 13; Fixing layer 131; Adhesive layer 132; Release layer 2; Surface plate 3; Pressurizing head 4; Semiconductor wafer 5; Slurry supply part 6; R 1 ; End point detection light R 2 ; Reflected light 7; Mold 71; Upper mold 72; Lower mold 721; Mold convex part 722; Mold concave part 8; Material 91; Silicon substrate 92; SiO 2 film 93; Si 3 N 4 film 94; PTEOS film 95; Barrier metal film 96; Copper film.

Claims (7)

研磨面を有する研磨基体および該研磨基体に融着している透光性部材からなり、該透光性部材は非水溶性マトリックス材と、該非水溶性マトリックス材中に分散されている水溶性物質からなり、透光性部材における水溶性物質の含有量は非水溶性マトリックス材と水溶性粒子との合計を100体積%とした場合に2〜3体積%であり、そして透光性部材の透光性が透光性部材の厚さを2mmとした場合に波長100〜3,000nmのいずれかの波長における透過率として30〜50%である研磨パッドと、
上記研磨パッドの裏面上に積層される支持層とを備え、そして
積層方向に透光性を有することを特徴とする、研磨複層体。
A polishing substrate having a polishing surface and a translucent member fused to the polishing substrate, the translucent member comprising a water-insoluble matrix material and a water-soluble substance dispersed in the water-insoluble matrix material The content of the water-soluble substance in the translucent member is 2 to 3% by volume when the total of the water-insoluble matrix material and the water-soluble particles is 100% by volume. A polishing pad having a light transmittance of 30 to 50% as a transmittance at any wavelength of 100 to 3,000 nm when the thickness of the translucent member is 2 mm;
A polishing multilayer body comprising a support layer laminated on the back surface of the polishing pad and having translucency in the lamination direction.
上記非水溶性マトリックス材の少なくとも一部は架橋重合体である請求項1に記載の研磨複層体。   The polishing multilayer according to claim 1, wherein at least a part of the water-insoluble matrix material is a crosslinked polymer. 上記架橋重合体は、架橋された1,2−ポリブタジエンである請求項2に記載の研磨複層体。   The abrasive multilayer according to claim 2, wherein the crosslinked polymer is a crosslinked 1,2-polybutadiene. 上記透光性部材は研磨基体の研磨面に垂直方向に薄肉化されている請求項1乃至3のいずれかに記載の研磨複層体。   The polishing multilayer body according to any one of claims 1 to 3, wherein the translucent member is thinned in a direction perpendicular to a polishing surface of a polishing substrate. 上記透光性部材の材料と上記研磨基体の材料が種類および/または組成割合が異なる請求項1乃至4のいずれかに記載の研磨複層体。   The polishing multilayer body according to any one of claims 1 to 4, wherein the material of the translucent member and the material of the polishing substrate are different in kind and / or composition ratio. 上記研磨複層体の支持層の裏面上に形成され且つ研磨装置に固定するための固定用層を備えた請求項1乃至5のいずれかに記載の研磨複層体。   The polishing multilayer body according to any one of claims 1 to 5, further comprising a fixing layer formed on a back surface of the support layer of the polishing multilayer body and fixed to a polishing apparatus. 半導体ウエハを研磨する方法であって、請求項1乃至6のいずれかに記載の研磨複層体を用いそして半導体ウエハの研磨終点を該研磨複層体の透光性部材を通して光学式終点検出装置により検出する、ことを特徴とする半導体ウエハの研磨方法。   A method for polishing a semiconductor wafer, wherein the polishing multi-layer body according to claim 1 is used, and the polishing end point of the semiconductor wafer is passed through a light-transmitting member of the polishing multi-layer body. A method for polishing a semiconductor wafer, characterized by:
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