研磨垫制造技术

本发明专利技术的目的在于，提供无需变更研磨层的物性、气泡结构就能够实现端部塌边的改善和/或台阶消除性能的提高的研磨垫。一种研磨垫，其具备：研磨层，该研磨层具有用于对被研磨物进行研磨加工的研磨面；以及缓冲层，该缓冲层配置于所述研磨层的与研磨面相反一侧，关于通过以弯曲模式利用于25℃的频散进行的动态粘弹性试验得到的、研磨垫整体的储能弹性模量E

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】研磨垫


[0001]本专利技术涉及研磨垫。详细而言，本专利技术涉及能够很好地用于光学材料、半导体晶片、半导体器件、硬盘用基板等的研磨的研磨垫。

技术介绍

[0002]作为用于使光学材料、半导体晶片、半导体器件、硬盘用基板的表面平坦化的研磨法，通常使用化学机械研磨(chemical mechanical polishing，CMP)法。
[0003]采用图1，对CMP法进行说明。像图1那样，实施CMP法的研磨装置1中具备研磨垫3，该研磨垫3与保持于以使得保持平台16和被研磨物8不会发生偏离的方式进行保持的扣环(图1中未图示)的被研磨物8抵接，并且，包括进行研磨的层即研磨层4和对研磨层4进行支撑的缓冲层6。研磨垫3以被研磨物8被按压的状态驱动旋转，对被研磨物8进行研磨。此时，向研磨垫3与被研磨物8之间供给浆料9。浆料9为水和各种化学成分或硬质的微细磨粒的混合物(分散液)，在使其中的化学成分或磨粒流动的状态下，通过与被研磨物8的相对运动，使研磨效果增大。浆料9经由沟或孔而向研磨面供给、排出。
[0004]不过，作为上述研磨垫3，以往采用研磨层4使用发泡聚氨酯的研磨垫，但是，研磨层4在研磨中追随于被研磨物8的边缘的形状，发生图2所示的被研磨物8的边缘与中央部相比被大幅研磨的“端部塌边”(图2中的8a)这一过研磨现象。针对利用现有技术进行了研磨的被研磨物将纵轴示为研磨速率(R.R.)并将横轴示为从被研磨物8的中心通过的直线上的距离(横轴的“0”为被研磨物的中心)的图3中，可知：两端部分的研磨速率大于其他部分，发生端部塌边。关于该端部塌边，特别是在被研磨物的最边缘部(外周部分)的研磨速率为被研磨物的其他部分的研磨速率的1.5倍以上的情况下，有时在半导体研磨(特别是氧化膜研磨工艺)中构成问题。
[0005]针对上述端部塌边这一过研磨现象，专利文献1公开一种研磨垫，其中，使发泡体中的气泡的结构为特定的结构，由此将研磨层的硬度控制在一定的范围内，抑制产生研磨伤且防止端部塌边。
[0006]专利文献2中公开一种研磨垫，其中，使研磨层的硬度和断裂强度为规定范围，由此没有端部塌边的问题。
[0007]并且，作为CMP法的研磨垫，以往采用研磨层使用发泡聚氨酯的研磨垫，不过，近年来，半导体器件的配线向微细化发展，还要求带有图案的晶片等的平坦化及台阶性能的改善。
[0008]例如，专利文献3公开一种研磨垫，其中，使研磨层的以DMA测得的储能弹性模量(E
’
)等为特定的范围，由此体现出高刚性，并且，特别是因压缩中的高能量耗散，体现出金属特征较少的凹陷(dishing)、良好的平坦化、低缺陷度。
[0009]另外，专利文献4中公开一种研磨垫，其中，作为研磨层材料的预聚物的高分子量多元醇，使用PPG和PTMG的混合物，由此实现了高平坦化效率和低缺陷率。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1：日本特开2012
‑
714号公报
[0013]专利文献2：日本特开2016
‑
190313号公报
[0014]专利文献3：日本特表2004
‑
507076号公报
[0015]专利文献4：日本特开2018
‑
43342号公报

技术实现思路

[0016]然而，上述专利文献1、2中记载的研磨垫需要使研磨层的物性、气泡结构为特定的，即便能够实现端部塌边的改善，其他研磨性能也有时变差。
[0017]另外，对专利文献3中记载的研磨垫进行了调查，结果，台阶消除性能不充分。认为这是因为：着眼于仅研磨层的DMA特性，并且，仅使用研磨垫中心部分的频率10rad/s来求解测定频率。另外，专利文献4中记载的研磨垫是在以往用作研磨垫的材料的PTMG(聚四亚甲基醚二醇)中混合PPG(聚丙二醇)得到的，因PPG的添加，构成研磨层的聚氨酯的软段的结构发生变化，因此，硬度等物性发生变化，有时其他研磨特性不充分。
[0018]本专利技术是鉴于上述问题而实施的，其目的在于，提供无需大幅变更研磨层的物性、气泡结构就能够实现端部塌边的改善、且无需大幅改变研磨层的组成、物性等就实现台阶消除性能的提高的研磨垫。
[0019]本专利技术的专利技术人进行了潜心研究，结果，发现端部塌边得以抑制和/或台阶消除性能得到提高的研磨垫，实现了本专利技术。
[0020]本专利技术包含以下方案。
[0021][1]一种研磨垫，其特征在于，
[0022]具备：研磨层，该研磨层具有用于对被研磨物进行研磨加工的研磨面；以及缓冲层，该缓冲层配置于所述研磨层的与研磨面相反一侧，
[0023]关于通过以弯曲模式利用频散(25℃)进行的动态粘弹性试验得到的、研磨垫整体的储能弹性模量E
’
和损耗弹性模量E”之比(tanδ)，以100～1000rad/s测得的tanδ的最大值(tanδ
max100
‑
1000
)相对于以1～10rad/s测得的tanδ的最大值(tanδ
max1
‑
10
)的比值为0.75～1.30。
[0024][2]根据[1]所述的研磨垫，其特征在于，以100～1000rad/s测得的tanδ的最大值(tanδ
max100
‑
1000
)相对于以1～10rad/s测得的tanδ的最大值(tanδ
max1
‑
10
)的比值为0.85～1.15。
[0025][3]根据[1]或[2]所述的研磨垫，其特征在于，以0.1～10000rad/s测得的tanδ的最大值与最小值之比(最大值(tanδ
max0.1
‑
10000
)/最小值(tanδ
min0.1
‑
10000
))为1～1.3。
[0026][4]根据[1]至[3]中的任一项所述的研磨垫，其特征在于，以0.1～10000rad/s测得的tanδ的最大值与最小值之差(最大值(tanδ
max0.1
‑
10000
)/最小值(tanδ
min0.1
‑
10000
))为0～0.1。
[0027][5]一种研磨垫，其特征在于，
[0028]具备：研磨层，该研磨层具有用于对被研磨物进行研磨加工的研磨面；以及缓冲层，该缓冲层配置于所述研磨层的与研磨面相反一侧，
[0029]所述研磨垫的特征在于，
[0030]关于以弯曲模式利用频散(25℃)对所述研磨垫整体进行动态粘弹性试验时的储能弹性模量E
’
，1000rad/s的E
’
的值(E
’
1000
)与10rad/s的E
’
的值(E
’
10
)之比(E本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种研磨垫，其特征在于，具备：研磨层，该研磨层具有用于对被研磨物进行研磨加工的研磨面；以及缓冲层，该缓冲层配置于所述研磨层的与研磨面相反一侧，关于通过以弯曲模式利用于25℃的频散进行的动态粘弹性试验得到的、研磨垫整体的储能弹性模量E
’
和损耗弹性模量E”之比tanδ，以100～1000rad/s测得的tanδ的最大值tanδ
max100
‑
1000
相对于以1～10rad/s测得的tanδ的最大值tanδ
max1
‑
10
的比值为0.75～1.30。2.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于，以100～1000rad/s测得的tanδ的最大值tanδ
max100
‑
1000
相对于以1～10rad/s测得的tanδ的最大值tanδ
max1
‑
10
的比值为0.85～1.15。3.根据权利要求1或2所述的研磨垫，其特征在于，以0.1～10000rad/s测得的tanδ的最大值与最小值之比、即最大值tanδ
max0.1
‑
10000
/最小值tanδ
min0.1
‑
10000
为1～1.3。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的研磨垫，其特征在于，以0.1～10000rad/s测得的tanδ的最大值与最小值之差、即最大值tanδ
max0.1
‑
10000
/最小值tanδ
min0.1
‑
100...

【专利技术属性】
技术研发人员：川村佳秀，立野哲平，松冈立马，栗原浩，鸣岛早月，高见沢大和，越智惠介，川崎哲明，
申请(专利权)人：富士纺控股株式会社，
类型：发明
国别省市：