TWI822861B

TWI822861B - 研磨墊及其製造方法

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Publication number: TWI822861B
Application number: TW108134090A
Authority: TW
Inventors: 松岡立馬; 栗原浩; 鳴島早月; 髙見沢大和
Original assignee: 日商富士紡控股股份有限公司
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2023-11-21
Also published as: JP7118841B2; JP2020049621A; TW202012105A

Abstract

本發明以提供一種縮短磨合所需要的時間並且減少研磨初期的瑕疵的研磨墊為目的。一種研磨墊，具有研磨被研磨物的研磨層，所述研磨墊的特徵在於，相對於研磨層的研磨面的平均面，表示各點的高度之差的絕對值的平均的算術平均高度(Sa)為3~10(μm)，所述研磨面的峰頂點的主曲率的平均即峰頂點的算術平均曲率(Spc)為200~600(1/mm)。

Description

研磨墊及其製造方法

本發明是有關於一種研磨墊。詳細而言，本發明是有關於一種可用於光學材料、半導體晶圓、半導體器件、硬碟用基板等的研磨，特別是可較佳地用於對在半導體晶圓之上形成有氧化物層、金屬層等的器件進行研磨的研磨墊。

隨著積體度的增大，半導體器件正在微細化或多層化。因此，用於半導體器件的玻璃基板等的研磨除了要求生產性以外，亦要求研磨傷的削除(瑕疵(defect)、刮痕(scratch)的抑制)等。

作為滿足此種要求的研磨方法，一般在各種研磨方法中採用游離磨粒方式的研磨。游離磨粒方式是一面向研磨墊與被研磨物之間供給包含磨粒的漿料(研磨液)一面對被研磨物的加工面進行研磨加工的方法。

在游離磨粒方式的研磨中，在將研磨墊安裝於研磨裝置後，進行實際的研磨之前，一般藉由使用了金剛石磨粒盤等的打磨(dress)處理使研磨墊的表面(研磨面)粗糙化而進行銳化處理。藉由進行打磨處理，可進行實現研磨墊的研磨性能的提高的所謂磨合(break in)(啟用)。為了提高半導體晶圓的生產性，期望縮短所述磨合所需要的時間。

在專利文獻1中揭示了一種藉由將研磨墊表面的平均表面粗糙度(Ra)設為1μm以上且5μm以下，而可縮短磨合所需要的時間的研磨墊。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2008/029725號公報

然而，已知：若只簡單地調整平均表面粗糙度(Ra)，則即便可縮短磨合所需要的時間，亦存在其後的研磨初期的瑕疵大，不能呈現所期望的研磨性能的情況。

因此，本發明以提供一種縮短磨合所需要的時間並且減少研磨初期的瑕疵的研磨墊為目的。

本發明者們進行了積極研究，結果發現，藉由實現算術平均高度(Sa)及研磨層表面的峰頂點的主曲率的平均即峰頂點的算術平均曲率(Spc)為規定的範圍內的研磨墊，可縮短磨合時間且可減少瑕疵，從而達成了本發明。即，本發明包括以下內容。

[1]一種研磨墊，具有研磨被研磨物的研磨層，所述研磨墊的特徵在於，相對於研磨層的研磨面的平均面，表示各點的高度之差的絕對值的平均的算術平均高度(Sa)為3~10(μm)，所述研磨面的峰頂點的主曲率的平均即峰頂點的算術平均曲率(Spc)為200~600(1/mm)。

[2]如[1]所述的研磨墊，其中表示所述研磨面的每單位面積的峰頂點的數量的峰頂點密度(Spd)為2000~6000(1/mm²)。

[3]一種研磨墊的製造方法，其為製造如[1]或[2]所述的研磨墊的方法，包括在紙圓周速度與平台速度之比(紙圓周速度/平台速度)為50~750的條件下實施拋光(buff)處理的步驟。

本發明的研磨墊可縮短磨合時間且可減少研磨初期的瑕疵。

1:研磨墊

2:研磨層

2a:研磨面

3:接著層

4:緩衝層

5:中空微小球體

5a:外殼

5b:內部空間

6:樹脂

圖1是本發明的研磨墊的立體圖。

圖2是本發明的研磨墊的剖面圖。

圖3是本發明的研磨墊中所含的中空微小球體的剖面圖。

圖4是參考研磨墊的研磨面的掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)照片。

圖5是實施例1的研磨墊的研磨面的SEM照片。

圖6是實施例2的研磨墊的研磨面的SEM照片。

圖7是比較例1的研磨墊的研磨面的SEM照片。

以下，針對用於實施發明的形態進行說明，但本發明並不僅僅限定於用於實施發明的形態。

在本說明書中，Ra表示在對象表面的平均線的方向上僅提取基準長度l，相對於此提取部分的平均線，各點的高度之差的絕對值的平均，並由日本工業標準(Japanese Industrial Standard，JIS)B 671-1/ISO 13565-1(線粗糙度測定)進行規定。

在本說明書中，Sa表示相對於表面的基準面，提取基準面積A，各點的高度之差的絕對值的平均。在本說明書中，Sa的單位為(μm)。

在本說明書中，Spc表示表面的峰頂點的主曲率的平均。即，研磨層表面的峰頂點的主曲率的平均即峰頂點的算術平均曲率。另外，Spc的值小的情況下表示與其他物體接觸的點帶弧度，Spc的值大的情況下表示與其他物體接觸的點尖起。在本說明書中，Spc的單位為(1/mm)。

在本說明書中，Spd表示每單位面積的峰頂點的數量。若此值大，則表示與其他物體的接觸點多。在本說明書中，單位為(1/mm²)。

另外，Sa、Spc、Spd均由國際標准化組織(International Organization for Standardization，ISO)25178(三維表面性狀(表面粗糙度))進行規定。

<<研磨墊>>

針對本發明的研磨墊進行說明。

通常，製造後初次進行研磨的研磨墊在不對研磨面進行表面處理的情況下即便用於研磨，研磨率亦不充分，而難言可恰當地進行研磨。因此，研磨的初期階段反覆進行打磨處理與預備研磨，成為充分的研磨率之後，進行實際的製品的研磨。

但是，在本發明的研磨墊中，即便是完全不進行打磨處理或是比通常的打磨處理時間短的打磨處理，亦能夠以充分的研磨率來進行研磨。

使用圖1~圖3對本發明的研磨墊的結構進行說明。如圖1所示，研磨墊1包含與被研磨物抵接，進行研磨的層即研磨層2。研磨層2具有與被研磨物抵接的研磨面2a。本發明的研磨墊1的研磨層2的形狀並無特別限定。形狀可列舉圓盤狀、帶狀等，較佳為圓盤狀。

研磨墊1的大小(直徑)可根據配備研磨墊1的研磨裝置的尺寸等進行決定，例如可設為直徑10cm~1m左右。

研磨層2的厚度較佳為0.1mm~10mm，更佳為0.3mm~5mm。

另外，本發明的研磨墊亦可僅包括研磨層。

在研磨墊1中，較佳為將研磨層2經由接著層3而接著於緩衝(cushion)層4。接著層3是用於使研磨層2與緩衝層4接著的層，通常包括黏著帶或黏著材。

緩衝層4是使研磨層2向被研磨物的抵接更均勻的層。緩衝層4可包括不織布或合成樹脂等具有可撓性的材料。

研磨墊1藉由配設於緩衝層4的黏著帶等貼附於研磨裝置。研磨墊1在被研磨裝置按壓於被研磨物的狀態下受到旋轉驅動，對被研磨物進行研磨。此時，向研磨墊1與被研磨物之間供給漿料。漿料經由槽或孔供給至研磨面，並被排出。

<研磨層>

構成研磨層2的材料是研磨層2的主要構成成分即樹脂6。而且，視需要，可進而包含中空微小球體5。

當在研磨層2中包含中空微小球體5時，較佳為如圖2中所示，在樹脂6之中分散有中空微小球體5。

研磨層2可包含的中空微小球體5例如如圖3中所示，一般具有包含熱塑性樹脂的球殼狀的外殼5a及被外殼包圍的內部空間5b。中空微小球體5是利用熱塑性樹脂的外殼5a包圍著液狀的低沸點烴的形狀。

針對樹脂6與中空微小球體5的詳細情況，在<<研磨墊的製造方法>>的項中進行說明。

<研磨面>

本發明的研磨墊1中所具有的研磨層2的研磨面2a可藉由表面加工，視需要設置槽。槽可設置正交的槽(X軸與Y軸)或、穿孔(perforation)加工的槽(藉由穿孔加工形成的槽)、同心圓狀的槽等。關於研磨面的Sa、Spa、Spd將後述。

<<研磨墊的製造方法>>

針對本發明的研磨墊的製造方法進行說明。作為研磨墊的材料，只要為可用於研磨的材料，則並無特別限定，例如可列舉使含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物與硬化劑反應而獲得的聚胺基甲酸酯樹脂材料。以下，針對研磨墊的製造方法，以使用含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物與硬化劑而獲得的聚胺基甲酸酯樹脂的研磨墊為例進行說明。

作為使用了含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物與硬化劑的研磨墊的製造方法，例如可列舉包括如下步驟的製造方法，即：準備步驟，至少準備含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物、硬化劑以及任意選擇性的中空微小球體；混合步驟，至少混合所述含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物、硬化劑、中空微小球體而獲得成形體成形用的混合液；成形體成形步驟，自所述成形體成形用混合液成形聚胺基甲酸酯樹脂成形體；以及研磨層形成步驟，自所述聚胺基甲酸酯樹脂成形體，形成具有用於對被研磨物進行研磨加工的研磨表面的研磨層。

以下，分準備步驟、混合步驟、成形體成形步驟、研磨層形成步驟來分別進行說明。

<準備步驟>

為了製造本發明的研磨墊，作為聚胺基甲酸酯樹脂成形體(硬化樹脂)的原料，準備含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物、硬化劑。而且，出於使樹脂成形體中包含發泡物的目的，準備中空微小球體或水。此處，含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯是用於形成聚胺基甲酸酯樹脂成形體的預聚物。

在準備步驟中，在進而與所述成分一起使用多元醇化合物的情況下，或在不損害本發明的效果的範圍內併用所述以外的成分的情況下，亦準備該些成分。以下，針對各成分進行說明。

[含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物]

含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物(預聚物)是藉由在通常使用的條件下使下述聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物反應而獲得的化合物，在分子內包含胺基甲酸酯鍵與異氰酸酯基。而且，亦可在不損害本發明的效果的範圍內，在含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物中包含其他成分。

作為含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物，可使用市售者，亦可使用使聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物反應而合成者。所述反應並無特別限制，只要使用聚胺基甲酸酯樹脂的製造中公知的方法及條件進行加成聚合反應即可。例如，可利用在加溫至40℃的多元醇化合物中在氮氣體環境下一面攪拌一面添加加溫至50℃的聚異氰酸酯化合物，在30分鐘後升溫至80℃進而在80℃下反應60分鐘的方法來製造。

[聚異氰酸酯化合物]

在本說明書及專利申請範圍中，聚異氰酸酯化合物是指在分子內具有兩個以上的異氰酸酯基的化合物。

作為聚異氰酸酯化合物，只要在分子內具有兩個以上的異氰酸酯基則並無特別限制。例如作為在分子內具有兩個異氰酸酯基的二異氰酸酯化合物，可列舉：間苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)、萘-1,4-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯(MDI)、4,4'-亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)(氫化MDI)、3,3'-二甲氧基-4,4'-聯苯二異氰酸酯、3,3'-二甲基二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二甲苯-1,4-二異氰酸酯、4,4'-二苯基丙烷二異氰酸酯、三亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、丙烯-1,2-二異氰酸酯、丁烯-1,2-二異氰酸酯、環己烯-1,2-二異氰酸酯、環己烯-1,4-二異氰酸酯、對伸苯基二異硫氰酸酯、二甲苯-1,4-二異硫氰酸酯、次乙基二異硫氰酸酯等。

作為聚異氰酸酯化合物，較佳為二異氰酸酯化合物，其中更佳為2,4-TDI、2,6-TDI、MDI，尤佳為2,4-TDI、2,6-TDI。

該些聚異氰酸酯化合物可單獨使用，亦可組合多個聚異氰酸酯化合物來使用。

[作為預聚物的原料的多元醇化合物]

在本說明書及專利申請範圍中，多元醇化合物是指在分子內具有兩個以上的羥基(OH)的化合物。

作為用於作為預聚物的含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物的合成的多元醇化合物，可列舉：乙二醇、二乙二醇(DEG)、丁二醇等二醇化合物、三醇化合物等；聚(氧基四亞甲基)二醇(或聚四亞甲基醚二醇)(PTMG)等聚醚多元醇化合物；乙二醇與己二酸的反應產物或丁二醇與己二醇的反應產物等聚酯多元醇化合物；聚碳酸酯多元醇化合物、聚己內酯多元醇化合物等。而且，亦可使用加成有環氧乙烷的3官能性丙二醇。該些中，較佳為PTMG、或PTMG與DEG的組合。

所述多元醇化合物可單獨使用，亦可組合多個多元醇化合物來使用。

(預聚物的異氰酸酯(NCO)當量)

作為表示預聚物即含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物的特徵的指標，可列舉NCO當量。NCO當量是利用「(聚異氰酸酯化合物的質量份+多元醇化合物的質量份)/[(聚異氰酸酯化合物每1分子中的官能基數×聚異氰酸酯化合物的質量份/聚異氰酸酯化合物的分子量)-(多元醇化合物每1分子中的官能基數×多元醇化合物的質量份/多元醇化合物的分子量)]」求出，是表示每1個NCO基中的PP(預聚物)的分子量的數值。該NCO當量較佳為200~800，更佳為300~700，進一步更佳為400~600。

[硬化劑]

在本發明的研磨墊的製造方法中，在混合步驟中使硬化劑(亦稱為鏈伸長劑)與含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物等混合。藉由加入硬化劑，在其後的成形體成形步驟中，含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物的主鏈末端與硬化劑鍵結而形成聚合物鏈，進行硬化。

作為硬化劑，例如可使用多胺化合物及/或多元醇化合物。

[多胺化合物]

在本說明書及專利申請範圍中，多胺化合物是指在分子內具有兩個以上的胺基的化合物。

作為多胺化合物，可使用脂肪族或芳香族的多胺化合物，特別是二胺化合物，例如可列舉：乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺、異佛爾酮二胺、二環己基甲烷-4,4'-二胺、3,3'-二氯-4,4'-二胺基二苯基甲烷(亞甲基雙-鄰氯苯胺)(以下，簡稱為MOCA)、具有與MOCA同樣的結構的多胺化合物等。而且，多胺化合物可具有羥基，作為此種胺系化合物，例如可列舉2-羥基乙基乙二胺、2-羥基乙基丙二胺、二-2-羥基乙基乙二胺、二-2-羥基乙基丙二胺、2-羥基丙基乙二胺、二-2-羥基丙基乙二胺等。

作為多胺化合物，較佳為二胺化合物，更佳為MOCA、二胺基二苯基甲烷、二胺基二苯基碸，尤佳為MOCA。

此處，作為MOCA，例如可列舉潘德克斯(PANDEX)E(迪愛生(DIC)公司製造)、依哈拉秋阿民(IHARACUAMINE MT)(日本組合化學(KUMIAI CHEMICAL)公司製造)等。

多胺化合物可單獨使用，亦可組合多個多胺化合物來使用。

多胺化合物為了容易與其他成分混合及/或為了提高之後的成形體形成步驟中氣泡徑的均勻性，較佳為視需要在加熱的狀態下在減壓下進行脫泡。作為減壓下的脫泡方法，使用聚胺基甲酸酯樹脂的製造中公知的方法即可，例如可使用真空泵在0.1MPa以下的真空度下進行脫泡。

在使用固體的化合物作為硬化劑(鏈伸長劑)的情況下，可一面藉由加熱進行熔融，一面在減壓下進行脫泡。

[預聚物合成後可使用的多元醇化合物]

而且，在本發明中，亦可獨立於為了形成所述作為預聚物的含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物而使用的多元醇化合物，使用多元醇化合物作為硬化劑。

作為該多元醇化合物，只要為二元醇化合物或三元醇化合物等化合物，則可無特別限制地使用。而且，可與用於形成預聚物的多元醇化合物相同，亦可不同。

作為具體例，可列舉：乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇等低分子量二醇、聚(氧基四亞甲基)二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等高分子量多元醇化合物等。

作為硬化劑，可使用多胺化合物，可使用多元醇化合物，亦可使用該些的混合物。

(R值)

在本發明的研磨墊的製造方法中，較佳為以使硬化劑中存在的活性氫基(胺基及羥基)相對於作為預聚物的含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物的末端存在的異氰酸酯基的當量比即R值成為0.60~1.40的方式混合各成分。R值更佳為0.70~1.20，進而佳為0.80~1.10。

[中空微小球體]

在本發明的研磨墊的製造方法中，可視需要使用中空微小球體或水使聚胺基甲酸酯樹脂成形體內部內包氣泡。

中空微小球體是指具有空隙的微小球體。在中空微小球體中包含球狀、橢圓狀及接近於該些的形狀者。作為示例，可列舉使未發泡的加熱膨脹性微小球狀體加熱膨脹而成者。

作為所述聚合物殼，如日本專利特開昭57-137323號公報等中所揭示般，例如可使用丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物、氯乙烯-乙烯共聚物等熱塑性樹脂。同樣地，作為內包於聚合物殼的低沸點烴，例如可使用異丁烷、戊烷、異戊烷、石油醚等。

中空微小球體亦能夠利用市售品。例如可利用松本微球系列(Matsumoto microsphere series)(松本油脂製藥股份有限公司製造)或埃克斯帕塞爾(Expancel)(阿克蘇諾貝爾(AkzoNobel)公司製造)作為中空微小球體。市售的中空微小球體有已經經加熱膨脹的已膨脹型與尚未經加熱膨脹的未膨脹型。已膨脹型幾乎不受藉由後述的混合步驟產生的反應熱的影響而可實現固定的氣泡徑，另一方面，未膨脹型會因藉由後述的混合步驟產生的反應熱而膨脹。因此在為未膨脹型的情況下，為了控制氣泡徑，例如需要調整將藉由聚合反應而生成的反應熱迅速地冷卻或迅速地促進聚合反應，藉由中空微小球體的周圍存在的樹脂強制性地抑制膨脹等反應條件。

作為中空微小球體的平均粒徑，較佳為使用10μm~150μm的中空微小球體。已膨脹型的中空微小球體的平均粒徑更佳為15μm~130μm，進一步更佳為20μm~100μm，進一步更佳為20μm~60μm，尤佳為30μm~50μm。另外，已膨脹型已經膨脹，因此包含於樹脂前的中空微小球體的平均粒徑與研磨層形成後的中空微小球體的平均氣泡徑變化不大。

而且，已膨脹型只市售平均粒徑為20μm以上者，因此在欲將樹脂中的氣泡徑設為不足20μm的情況下，需要使用平均粒徑10μm~20μm的未膨脹型的中空微小球體，調整反應條件，以使中空微小球體幾乎不膨脹的方式進行控制。未膨脹型的中空微小球體的平均粒徑較佳為使用10μm~20μm，在經過後述的各步驟後，作為分散於研磨層的聚胺基甲酸酯樹脂中的氣泡的平均氣泡徑較佳為10μm~20μm，更佳為12μm~20μm，更佳為15μm~20μm。

另外，使用前的中空微小球體的平均粒徑可藉由雷射繞射式粒度分佈測定裝置(例如思百吉(spectris)(股)製造的粒度分析儀(mastersizer)2000)來進行測定。

而且，研磨墊中的中空微小球體的平均氣泡徑可藉由自雷射顯微鏡的測定圖像進行圖像處理來進行測定。

中空微小球體相對於研磨層的材料，較佳為10體積%~60體積%，更佳為15體積%~45體積%。中空微小球體在研磨層因研磨而磨損後，露出至研磨面，影響研磨面的研磨特性。

中空微小球體以相對於預聚物100質量份，較佳為0.1質量份~10質量份、更佳為1質量份~5質量份、進一步更佳為2質量份~4質量份的方式進行添加。

<混合步驟>

在混合步驟中，將所述準備步驟中所獲得的、含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物(預聚物)、硬化劑供於混合機內進行攪拌、混合。混合步驟是在加溫為可確保所述各成分的流動性的溫度的狀態下進行。

在混合步驟中，至少將含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物(預聚物)、硬化劑及中空微小球體供給至混合機內進行攪拌、混合。混合順序並無特別限制，較佳為準備混合含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物與中空微小球體而得的混合液、及混合硬化劑及視需要的其他成分而得的混合液，將兩混合液供給至混合器內進行混合攪拌。如此，製備成形體成形用的混合液。混合步驟是在加溫為可確保所述各成分的流動性的溫度的狀態下進行。

<成形體成形步驟>

在成形體成形步驟中，進行藉由在將所述混合步驟中製備的成形體成形用混合液流入至預熱至30℃~100℃的模具框內使其一次硬化後，在100℃~150℃左右進行10分鐘~5小時左右的加熱，使其二次硬化而硬化的聚胺基甲酸酯樹脂(聚胺基甲酸酯樹脂成形體)的成形。此時，預聚物、硬化劑反應而形成聚胺基甲酸酯樹脂，藉此該混合液硬化。

<研磨層形成步驟>

將藉由成形體成形步驟而獲得的聚胺基甲酸酯樹脂成形體切片(slice)為片材狀而形成聚胺基甲酸酯樹脂片材。藉由被切片，而可在片材表面設置開孔。此時，為了形成耐磨耗性優異且不易阻塞的研磨層表面的開孔，亦可在30℃~150℃下進行1小時~24小時左右的老化(Aging)。

關於如此獲得的具有聚胺基甲酸酯樹脂片材的研磨層，其後在研磨層的研磨面相反側的面上貼附雙面膠帶，切割為規定形狀，較佳為圓板狀，而作為本發明的研磨墊而完成。雙面膠帶並無特別限制，可自該技術領域中公知的雙面膠帶之中任意地選擇使用。

而且，本發明的研磨墊可為僅包含研磨層的單層結構，亦可為包含在研磨層的研磨面相反側的面上貼合其他層(下層、支撐層、在圖1中為緩衝層)的多層。其他層的特性並無特別限定，較佳為在研磨層的研磨面相反側的面上貼合較研磨層柔軟(A硬度或D硬度小)的層。若貼合較研磨層柔軟的層，則研磨平坦性進一步提高。另一方面，若在研磨層的研磨面相反側的面上貼合較研磨層硬(A硬度或D硬度大)的層，則研磨率進一步提高。

在具有多層結構的情況下，只要使用雙面膠帶或接著劑等(視需要進行加壓)將多層彼此接著/固定即可。此時所使用的雙面膠帶或接著劑並無特別限制，可自該技術領域中公知的雙面膠帶或接著劑之中任意地選擇使用。

進而，本發明的研磨墊可視需要對研磨層的表面及/或背面進行研削處理，或在表面實施槽加工或壓花加工，可將基材及/或黏著層貼合於研磨層，亦可包括光透過部。

槽加工及壓花加工的形狀並無特別限制，例如可列舉格子型、同心圓型、放射型等形狀。

[表面處理]

本發明的研磨墊的研磨面可實施物理性或化學性處理。在不進行表面處理的情況下，只要可將研磨面製成規定的範圍的Sa、Spc(若必要則有Spd)，仍可縮短磨合時間且可減少瑕疵。但是，若進行了表面處理則容易達成規定的Sa、Spc，因此較佳為實施表面處理。

而且，以往表面粗糙度中，將僅測定接觸式的方法特定的線方向的Ra用作指標，在表面處理的方向(旋轉方向等)偏向特定方向的情況下難以測定正確的表面狀態。本發明藉由利用光學式的方法測定表面粗糙度，而能夠測定考慮到方向性的正確的表面狀態。

在本發明的研磨墊中，作為用於達成規定的範圍的Sa及Spc(若必要則有Spd)的一個表面處理的方法，可列舉拋光處理。因此，本發明的研磨墊較佳為經拋光處理。此處，拋光處理是使用砂紙將研磨面一定程度上粗糙化處理後，將布、皮、橡膠等的拋光件一面旋轉，一面按壓至研磨面，對表面進行處理的方法。

本發明中用於拋光處理的砂紙的粒度號並無特別限定，較佳為#120~#600。這是因為藉由使用此種砂紙，容易調整為恰當的Sa及Spc。

本發明中，拋光處理中砂紙的紙圓周速度並無特別限定，較佳為300m/min~1500m/min。當成為小於300m/min的紙圓周速度時，切削力變低而有無法充分將表面粗糙化之虞。而且，當成為大於1500m/min的紙圓周速度時，切削力變得過大而難以實現規定的範圍的Sa、Spc(若必要則有Spd)。

本發明中，拋光處理中按壓拋光件時的平台速度並無特別限定，較佳為0.1m/min~20m/min。

在本發明中，較佳為將所述紙圓周速度與平台速度之比(紙圓周速度/平台速度)設為50~750。藉由使所述平台速度相對於所述紙速度而言充分慢，可一面將切削力設為較佳的範圍一面抑制剪切力，從而能夠實現規定的範圍的Sa、Spc(若必要則有Spd)。當使紙圓周速度/平台速度小於50時，產生剪切力，發生不期望的撕裂，峰頂點成為尖起的形狀，或峰頂點的數量增加，難以實現規定範圍的Sa、Spc、Spd。而且，當使紙圓周速度/平台速度大於750時，切削力變得過大，難以實現規定範圍的Sa、Spc、Spd。

本發明的研磨墊包括無表面處理或者若必要則藉由進行此種拋光處理等表面處理，而具有規定的範圍的Sa、Spc、Spd的研磨層。

在本發明中，研磨層的研磨面的Sa為3μm~10μm。若處於此範圍，則起到可縮短磨合時間的效果。Sa的下限較佳為3μm以上，更佳為4μm以上。另一方面，Sa的上限較佳為10μm以下，更佳為8μm以下。

在本發明中，研磨層的研磨面的Spc為200~600(1/mm)。若處於此範圍，則起到減少刮痕的效果。Spc的下限較佳為200(1/mm)以上，更佳為300(1/mm)以上。另一方面，Spc的上限較佳為600(1/mm)以下，更佳為500(1/mm)以下。

在本發明中，研磨層的研磨面的Spd較佳為2000~6000(1/mm²)。若處於此範圍，則起到減少刮痕的效果，因此較佳。Spd的下限較佳為2000(1/mm²)以上，更佳為3000(1/mm²)以上。另一方面，Spd的上限較佳為6000(1/mm²)以下，更佳為5000(1/mm²)以下。

使用本發明的研磨墊時，將研磨墊以研磨層的研磨面與被研磨物相向的方式安裝於研磨機的研磨平台。而且，一面供給研磨漿料一面使研磨平台旋轉，對被研磨物的加工表面進行研磨。

[實施例]

以下，針對本發明，使用實施例詳細地進行說明，但本發明並不限定於實施例。

(表面狀態的測定)

Sa、Spc及Spd是使用雷射顯微鏡進行測定。

(瑕疵的評價)

將研磨墊經由具有丙烯酸系接著劑的雙面膠帶設置於研磨裝置的規定位置，對Cu膜基板在下述條件下實施研磨加工。

(研磨條件)

研磨機：F-REX300(荏原製作所公司製造)

盤(Disk)：A188(3M公司製造)

轉速：(平台)70rpm、(頂環(top ring))71rpm

研磨壓力：3.5psi

研磨劑溫度：20℃

研磨劑噴出量：200ml/min

研磨劑：PLANERLITE7000(福吉米公司(Fujimi Corporation)製造)

被研磨物：Cu膜基板

研磨時間：60秒墊磨合(pad break)：35N 10分鐘

修整(conditioning)：Ex-situ、35N、4次掃描(scan)

對於所述研磨加工後的被研磨物第10枚以後至第50枚為止，針對被研磨面的大於155nm的直線狀的研磨傷(刮痕)及點狀的研磨傷(微小刮痕)，利用eDR5210(科磊(KLA-Tencor)公司製造)的ReviewSEM目視進行刮痕數量的確認。

(參考研磨墊的製造)

在使2,4-甲苯二異氰酸酯(TDI)、聚(氧基四亞甲基)二醇(PTMG)及二乙二醇(DEG)反應而成的NCO當量460的異氰酸酯基末端胺基甲酸酯預聚物100份中，添加混合殼部分包含丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物，殼內內包有異丁烷氣體的未膨脹型的中空體3份，獲得混合液。將所獲得的混合液裝入至第一液槽中，進行保溫。其次，獨立於第一液，作為硬化劑，添加混合MOCA 25.5份及聚丙二醇(PPG)8.5份，在第二液槽內進行保溫。將第一液槽、第二液槽各自的液體以使表示硬化劑中存在的胺基及羥基相對於預聚物中的末端異氰酸酯基的當量比的R值成為0.90的方式自具有兩個注入口的混合機各自的注入口注入至所述混合機。將注入的兩種液體一面混合攪拌一面注入至預熱的成形機的金屬模具，之後，進行合模，加熱30分鐘，進行一次硬化。將一次硬化的成形物脫模後，利用烘箱在130℃下進行2小時的二次硬化，獲得胺基甲酸酯成形物。在將所獲得的胺基甲酸酯成形物放置冷卻至25℃後，再次利用烘箱在120℃下加熱5小時後切片為1.3mm的厚度，獲得研磨墊。所獲得的研磨墊的平均氣泡徑為15μm。

(參考研磨墊的打磨處理)

針對所獲得的研磨墊，不進行拋光處理，而進行打磨處理。作為打磨處理，是使用打磨機(dresser)，對研磨墊的表面進行若干量的研磨的處理，作為研磨機，使用荏原製作所股份有限公司製造的商品名「F-REX300」，將平台轉速設定為80rpm，將打磨壓力設定為20N，將漿料噴出量設定為1.5L/分，作為漿料使用純水進行10分鐘打磨(dressing)。將所獲得的參考研磨墊的研磨面的SEM照片示於圖4。

使用進行了打磨處理的參考研磨墊，而且，使用試驗用被研磨樣本，進行研磨。研磨速度不充分，所以交替進行打磨處理與試驗樣本的預備研磨，在打磨處理第25次時成為目標研磨速度。而且，在使用了參考研磨墊時，確認到刮痕數為3個，微小刮痕數為25個，研磨傷(刮痕)少。

此時的參考研磨墊的研磨面的Sa為4.7，Spc為490，Spd為4800。

(實施例1)

針對藉由與參考研磨墊相同的製造方法而獲得的研磨墊，不進行打磨處理，使用粒度號#240的紙，在紙圓周速度(500m/min)、平台速度(1m/分)的條件下以餘量成為50μm的方式進行拋光處理，藉此獲得研磨墊A。對研磨墊A(拋光處理後)的研磨面的表面的Sa、Spc、Spd分別測定四次取平均值。各自的結果是，Sa為4.3，Spc為420，Spd為3600。將所獲得的實施例1的研磨墊的研磨面的SEM照片示於圖5。

使用此研磨墊A進行研磨試驗，結果即便不進行打磨處理，亦有充分的研磨率。即，可縮短磨合的時間。進而，確認到刮痕數為2個，微小刮痕數為18個，研磨傷(刮痕)少。

(實施例2)

針對藉由與參考研磨墊相同的製造方法而獲得的研磨墊，不進行打磨處理，使用粒度號#180的紙，在紙圓周速度(500m/min)、平台速度(1m/分)的條件下進行拋光處理，藉此獲得研磨墊B。對研磨墊B(拋光處理後)的研磨面的表面的Sa、Spc、Spd分別測定四次取平均值。各自的結果是，Sa為5.4，Spc為480， Spd為4500。將所獲得的實施例2的研磨墊的研磨面的SEM照片示於圖6。

使用此研磨墊B進行研磨試驗，結果即便不進行打磨處理，亦有充分的研磨率。即，可縮短磨合的時間。進而，確認到刮痕數為4個，微小刮痕數為26個，研磨傷(刮痕)少。

(比較例1)

針對藉由與參考研磨墊相同的製造方法而獲得的研磨墊，使用粒度號#120的紙，在紙圓周速度(1000m/min)、平台速度(1m/分)的條件下進行拋光處理，藉此獲得研磨墊C。對研磨墊C(拋光處理後)的研磨面的表面的Sa、Spc、Spd分別測定四次取平均值。各自的結果是，Sa為6.3，Spc為800，Spd為8200。將所獲得的比較例1的研磨墊的研磨面的SEM照片示於圖7。

使用此研磨墊C進行研磨試驗，結果雖可縮短磨合的時間，但確認到刮痕數為9個，微小刮痕數為42個，與實施例相比研磨傷(刮痕)多。

將比較例1的研磨墊C與具有充分的研磨率，瑕疵亦少的參考研磨墊進行比較，Ra的值幾乎相等，但就瑕疵的觀點而言，不可謂為優異的研磨墊。認為是因為Sa、Spc、Spd等值未處於規定的範圍內。

另一方面，認為研磨墊A及研磨墊B可縮短磨合的時間，且瑕疵少是因為具有與進行了打磨處理的參考研磨墊相等的Ra、Sa、Spc，進而Spd亦相等。

1:研磨墊

2:研磨層

2a:研磨面

3:接著層

4:緩衝層

Claims

一種研磨墊，具有研磨被研磨物的研磨層，所述研磨墊的特徵在於，相對於研磨層的研磨面的平均面，表示各點的高度之差的絕對值的平均的算術平均高度(Sa)為4~8(μm)，所述研磨面的峰頂點的主曲率的平均即峰頂點的算術平均曲率(Spc)為300~500(1/mm)，表示所述研磨面的每單位面積的峰頂點的數量的峰頂點密度(Spd)為3000~5000(1/mm²)。
一種研磨墊的製造方法，其為製造如申請專利範圍第1項所述的研磨墊的方法，包括在紙圓周速度與平台速度之比(紙圓周速度/平台速度)為50~750的條件下實施拋光處理的步驟。