專利名稱：研磨墊及半導(dǎo)體器件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在將晶片表面的凹凸用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)進(jìn)行平整化時(shí)所用的研磨墊，具體來說，涉及在使用堿性料漿或酸性料漿的CMP中具有利用光學(xué)的機(jī)構(gòu)來檢測(cè)研磨狀況等的窗的研磨墊及使用了該研磨墊的半導(dǎo)體器件的制造方法。
背景技術(shù)：
在制造半導(dǎo)體裝置時(shí)，進(jìn)行在晶片表面形成導(dǎo)電性膜并通過進(jìn)行光刻、蝕刻等形成配線層的工序；在配線層之上形成層間絕緣膜的工序等，由于這些工序的實(shí)施，在晶片表面會(huì)產(chǎn)生由金屬等導(dǎo)電體或絕緣體構(gòu)成的凹凸。近年來，雖然以半導(dǎo)體集成電路的高密度化為目的而在研發(fā)配線的微細(xì)化或多層配線化，然而與之相伴，將晶片表面的凹凸平整化的技術(shù)也變得重要起來。
作為將晶片表面的凹凸平整化的方法，一般來說采用CMP法。CMP是在將晶片的被研磨面推壓在研磨墊的研磨面上的狀態(tài)下，使用分散了磨粒的料漿狀的研磨劑(以下也稱作料漿)來研磨的技術(shù)。
CMP中一般所用的研磨裝置例如如圖1所示，具備支撐研磨墊1的研磨定盤2、支撐被研磨對(duì)象物(晶片)4的支撐臺(tái)5(拋光頭)、用于進(jìn)行晶片的均一加壓的襯板材料、研磨劑的供給機(jī)構(gòu)。研磨墊1例如通過用雙面膠帶貼附而被安裝于研磨定盤2上。研磨定盤2和支撐臺(tái)5被以使各自所支撐的研磨墊1和被研磨對(duì)象物4相面對(duì)的方式配置，分別具備旋轉(zhuǎn)軸6、7。另外，在支撐臺(tái)5上，設(shè)有用于將被研磨對(duì)象物4向研磨墊1推壓的加壓機(jī)構(gòu)。
在進(jìn)行此種CMP時(shí)，有晶片表面平坦度的判定的問題。即，需要檢測(cè)達(dá)到了所需的表面特性或平面狀態(tài)的時(shí)刻。以往如下進(jìn)行，即，關(guān)于氧化膜的膜厚或研磨速度等，定期地處理測(cè)試晶片，在確認(rèn)了結(jié)果后對(duì)成為產(chǎn)品的晶片進(jìn)行研磨處理。
但是，該方法中，處理測(cè)試晶片的時(shí)間和成本形成浪費(fèi)，另外，在預(yù)先完全未實(shí)施加工的測(cè)試晶片和產(chǎn)品晶片中，因CMP特有的加載效果，研磨結(jié)果不同，如果對(duì)產(chǎn)品晶片實(shí)際上未進(jìn)行加工，則很難進(jìn)行加工結(jié)果的正確的預(yù)想。
為此，最近為了消除所述的問題，希望有在實(shí)行CMP工序時(shí)，能夠在現(xiàn)場檢測(cè)出獲得了所需的表面特性或厚度的時(shí)刻的方法。對(duì)于此種檢測(cè)，使用了各種各樣的方法。
以往，作為所提出的檢測(cè)途徑，可以舉出(1)將晶片與墊之間的摩擦系數(shù)作為晶片保持頭或定盤的旋轉(zhuǎn)力矩的變化而檢測(cè)出的力矩檢測(cè)法(專利文獻(xiàn)1)(2)檢測(cè)出殘留于晶片上的絕緣膜的厚度的靜電容量法(專利文獻(xiàn)2)(3)在旋轉(zhuǎn)定盤內(nèi)裝入利用激光的膜厚監(jiān)測(cè)器機(jī)構(gòu)的光學(xué)的方法(專利文獻(xiàn)3、專利文獻(xiàn)4)(4)對(duì)由安裝于頭或軸上的振動(dòng)或加速傳感器獲得的頻率譜圖進(jìn)行解析的振動(dòng)解析方法(5)內(nèi)置于頭內(nèi)的差動(dòng)變壓式應(yīng)用檢測(cè)法(6)利用紅外線放射溫度計(jì)計(jì)測(cè)晶片與研磨墊的摩擦熱或料漿與被研磨對(duì)象物的反應(yīng)熱的方法(專利文獻(xiàn)5)(7)通過測(cè)定超聲波的傳播時(shí)間來測(cè)定被研磨對(duì)象物的厚度的方法(專利文獻(xiàn)6、專利文獻(xiàn)7)(8)計(jì)測(cè)晶片表面的金屬膜的薄層電阻的方法(專利文獻(xiàn)8)等?，F(xiàn)在，雖然多使用(1)的方法，然而從測(cè)定精度或非接觸測(cè)定的空間分辨率的方面考慮，(3)的方法逐漸成為主流。
作為(3)的方法的所謂光學(xué)的檢測(cè)方法具體來說是如下的方法，即，將光束穿過窗(透光區(qū)域)而越過研磨墊向晶片照射，通過監(jiān)測(cè)因其反射而產(chǎn)生的干涉信號(hào)來檢測(cè)研磨的終點(diǎn)。
現(xiàn)在，作為光束，一般來說采用具有600nm附近的波長光的He-Ne激光或使用了在380～800nm具有波長光的鹵素?zé)舻陌咨狻?br> 利用此種方法，監(jiān)測(cè)晶片表面層的厚度的變化，通過得知表面凹凸的近似的深度而決定終點(diǎn)。在此種厚度的變化與凹凸的深度相等的時(shí)刻，結(jié)束CMP工序。另外，對(duì)于利用此種光學(xué)的途徑進(jìn)行的研磨的終點(diǎn)檢測(cè)法及該方法中所用的研磨墊，提出過各種各樣的方案。
例如，公布過至少在局部具有固體且均勻的透過從190nm到3500nm的波長光的透明的聚合物薄片的研磨墊(專利文獻(xiàn)9、專利文獻(xiàn)13)。另外，還公布過插入了帶有階梯的透明塞子的研磨墊(專利文獻(xiàn)3)。另外，還公布過具有與拋光面為相同平面的透明塞子的研磨墊(專利文獻(xiàn)10)。另外，還公布過如下的研磨墊(專利文獻(xiàn)11、專利文獻(xiàn)12)，即，透光性構(gòu)件含有非水溶性基體材料、分散于該非水溶性基體材料中的水溶性粒子，400～800nm的光線透過率為0.1％以上。全都是被作為終點(diǎn)檢測(cè)用的窗使用而公布的。
如前所述，雖然作為光束使用了He-Ne激光或使用了鹵素?zé)舻陌咨獾龋欢谑褂昧税咨獾那闆r下，有如下的優(yōu)點(diǎn)，即，可以將各種各樣的波長光打到晶片上，可以獲得較多的晶片表面的輪廓。在將該白色光作為光束使用的情況下，需要在很寬的波長范圍提高檢測(cè)精度。
另外，今后，在半導(dǎo)體制造的高集成化并且超小型化中，預(yù)計(jì)集成電路的配線寬度將越來越小，雖然那時(shí)將需要高精度的光學(xué)的終點(diǎn)檢測(cè)，然而以往的終點(diǎn)檢測(cè)用的窗并不具有能夠在很寬的波長范圍中可以充分滿足的程度的檢測(cè)精度。特別是，即使在研磨墊的使用開始時(shí)能夠獲得一定程度上可以滿足的檢測(cè)精度，然而在使用堿性研磨粒漿或酸性研磨粒漿進(jìn)行研磨的情況下，會(huì)有透光區(qū)域慢慢地白濁或惡化而使終點(diǎn)檢測(cè)精度降低的問題。為此，以往的窗無法從使用開始直至使用結(jié)束時(shí)的長時(shí)期中持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)。
專利文獻(xiàn)1美國專利第5069002號(hào)說明書專利文獻(xiàn)2美國專利第5081421號(hào)說明書專利文獻(xiàn)3特開平9-7985號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開平9-36072號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5美國專利第5196353號(hào)說明書專利文獻(xiàn)6特開昭55-106769號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7特開平7-135190號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8美國專利第5559428號(hào)說明書專利文獻(xiàn)9特表平11-512977號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)10特開平10-83977號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)11特開2002-324769號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)12特開2002-324770號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)13特開2003-48151號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了解決所述問題而完成的，其目的在于，提供即使在使用堿性料漿或酸性料漿進(jìn)行研磨的情況下，也可以從使用開始直至使用結(jié)束時(shí)的長時(shí)期中持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)的研磨墊及使用了該研磨墊的半導(dǎo)體器件的制造方法。
本發(fā)明人鑒于如上所述的現(xiàn)狀反復(fù)進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使用下述的透光區(qū)域作為研磨墊用的透光區(qū)域，就可以解決所述問題。
即，本發(fā)明涉及一種研磨墊，是在化學(xué)機(jī)械拋光中所用的、具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊，其特征是，所述透光區(qū)域的作為浸漬于pH11的KOH水溶液中24小時(shí)后的測(cè)定波長λ下的透光率T1(％)與浸漬前的測(cè)定波長λ下的透光率T0(％)的差的ΔT(ΔT＝T0-T1)(％)，在測(cè)定波長400～700nm的全部范圍內(nèi)在10(％)以內(nèi)。
另外，本發(fā)明還涉及一種研磨墊，是在化學(xué)機(jī)械拋光中所用的、具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊，其特征是，所述透光區(qū)域的作為浸漬于pH4的H2O2水溶液中24小時(shí)后的測(cè)定波長λ下的透光率T1(％)與浸漬前的測(cè)定波長λ下的透光率T0(％)的差的ΔT(ΔT＝T0-T1)(％)，在測(cè)定波長400～700nm的全部范圍內(nèi)在10(％)以內(nèi)。
穿過研磨墊的透光區(qū)域的光的強(qiáng)度的衰減越少，則越可以提高研磨終點(diǎn)的檢測(cè)精度或膜厚的測(cè)定精度。由此，所使用的測(cè)定光的波長下的透光率的程度由于決定研磨終點(diǎn)的檢測(cè)精度或膜厚的測(cè)定精度，因此非常重要。
由于本發(fā)明的透光區(qū)域的作為向所述KOH水溶液中浸漬前后的透光率的差的ΔT(％)[ΔT＝(浸漬前的透光率T0)-(浸漬后的透光率T1)]在測(cè)定波長400～700nm的全部范圍內(nèi)都在10(％)以內(nèi)，耐堿性優(yōu)良，因此能夠充分耐受在研磨時(shí)所用的堿性料漿的反復(fù)使用。由此，就不會(huì)有透光區(qū)域慢慢地白濁或惡化的情況，可以在從使用開始直至使用結(jié)束時(shí)的長時(shí)期內(nèi)持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)。所述ΔT(％)優(yōu)選9(％)以內(nèi)。在ΔT(％)大于10(％)的情況下，因與堿性料漿的接觸會(huì)使得透光區(qū)域的透明性慢慢降低，因此無法長時(shí)期持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)。
另外，本發(fā)明的另一透光區(qū)域，作為浸漬于所述pH4的H2O2水溶液的前后的透光率的差T0(％)[ΔT＝(浸漬前的透光率T0)-(浸漬后的透光率T1)]在測(cè)定波長400～700nm的全部范圍內(nèi)在10(％)以內(nèi)，耐酸性優(yōu)良，因此能夠充分耐受在研磨時(shí)所用的酸性料漿的反復(fù)使用。由此，就不會(huì)有透光區(qū)域慢慢地白濁或惡化的情況，可以在從使用開始直至使用結(jié)束時(shí)的長時(shí)期內(nèi)持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)。所述ΔT(％)優(yōu)選9(％)以內(nèi)，特別優(yōu)選在5(％)以內(nèi)。在ΔT(％)大于10(％)的情況下，因與酸性料漿的接觸會(huì)使得透光區(qū)域的透明性慢慢降低，因此無法長時(shí)期持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)。
而且，本發(fā)明中的透光區(qū)域的透光率是透光區(qū)域的厚度為1mm時(shí)的值，或換算為1mm的厚度時(shí)的值。一般來說，根據(jù)Lambert-Beer定律，透光率隨著透光區(qū)域的厚度而變化。由于厚度越大，則透光率就越低，因此需要算出使厚度一定時(shí)的透光率。
本發(fā)明中，所述透光區(qū)域的形成材料優(yōu)選非發(fā)泡體。由于如果是非發(fā)泡體，則可以抑制光的散射，因此可以檢測(cè)出正確的反射率，可以提高研磨的光學(xué)終點(diǎn)的檢測(cè)精度。
另外，最好在所述透光區(qū)域的研磨側(cè)表面不具有保持·更新研磨液的凹凸構(gòu)造。當(dāng)在透光區(qū)域的研磨側(cè)表面有很大的表面凹凸時(shí)，則在凹部就會(huì)滯留含有磨粒等添加劑的料漿，引起光的散射·吸收，從而有對(duì)檢測(cè)精度造成影響的傾向。另外，在透光區(qū)域的另一面?zhèn)茸詈靡膊痪哂泻艽蟮谋砻姘纪?。這是因?yàn)?，?dāng)有很大的表面凹凸時(shí)，則容易引起光的散射，有可能對(duì)檢測(cè)精度造成影響。
本發(fā)明中，所述研磨區(qū)域的形成材料優(yōu)選微細(xì)發(fā)泡體。
另外，最好在所述研磨區(qū)域的研磨側(cè)表面設(shè)有槽。
另外，所述微細(xì)發(fā)泡體的平均氣泡直徑優(yōu)選70μm以下，更優(yōu)選50μm以下。如果平均氣泡直徑在70μm以下，則平面性(平坦性)就變得良好。
另外，所述微細(xì)發(fā)泡體的比重優(yōu)選0.5～1.0，更優(yōu)選0.7～0.9。當(dāng)比重小于0.5時(shí)，則研磨區(qū)域的表面的強(qiáng)度降低，被研磨對(duì)象物的平面性降低，另外，當(dāng)大于1.0時(shí)，則雖然研磨區(qū)域表面的微細(xì)氣泡的數(shù)目減少，平面性良好，然而研磨速度有變小的傾向。
另外，所述微細(xì)發(fā)泡體的硬度以ASKER D硬度表示優(yōu)選35～65度，更優(yōu)選35～60度。在ASKER D硬度小于35度的情況下，被研磨對(duì)象物的平面性降低，在大于65度的情況下，雖然平面性良好，然而被研磨對(duì)象物的均勻性(均一性)有降低的傾向。
另外，所述微細(xì)發(fā)泡體的壓縮率優(yōu)選0.5～5.0％，更優(yōu)選0.5～3.0％。如果壓縮率處于所述范圍內(nèi)，則能夠充分地實(shí)現(xiàn)平面性和均勻性兩方面。而且，壓縮率是利用下式算出的值。
壓縮率(％)＝{(T1-T2)/T1}×100T1對(duì)微細(xì)發(fā)泡體從無載荷狀態(tài)開始將30kPa(300g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持了60秒時(shí)的微細(xì)發(fā)泡體的厚度。
T2從T1的狀態(tài)開始將180kPa(1800g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持了60秒時(shí)的微細(xì)發(fā)泡體的厚度。
另外，所述微細(xì)發(fā)泡體的壓縮回復(fù)率優(yōu)選50～100％，更優(yōu)選60～100％。在小于50％的情況下，隨著在研磨中載荷反復(fù)施加在研磨區(qū)域上，在研磨區(qū)域的厚度上會(huì)體現(xiàn)出很大的變化，研磨特性的穩(wěn)定性有降低的傾向。而且，壓縮回復(fù)率是利用下式算出的值。
壓縮回復(fù)率(％)＝{(T3-T2)/(T1-T2)}×100T1對(duì)微細(xì)發(fā)泡體從無載荷狀態(tài)開始將30kPa(300g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持了60秒時(shí)的微細(xì)發(fā)泡體的厚度。
T2從T1的狀態(tài)開始將180kPa(1800g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持了60秒時(shí)的微細(xì)發(fā)泡體的厚度。
T3從T2的狀態(tài)開始以無載荷狀態(tài)保持60秒，其后將30kPa(300g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持了60秒時(shí)的微細(xì)發(fā)泡體的厚度。
另外，所述微細(xì)發(fā)泡體的40℃、1Hz下的貯藏彈性模量優(yōu)選150MPa以上，更優(yōu)選250MPa以上。在貯藏彈性模量小于150MPa的情況下，研磨區(qū)域的表面的強(qiáng)度降低，被研磨對(duì)象物的平面性有降低的傾向。而且，所謂貯藏彈性模量是指，對(duì)微細(xì)發(fā)泡體用動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定裝置，使用拉伸試驗(yàn)用夾具，施加正弦波振動(dòng)而測(cè)定的彈性模量。
另外，本發(fā)明涉及包括使用前面所述的研磨墊研磨半導(dǎo)體晶片的表面的工序的半導(dǎo)體器件的制造方法。


圖1是表示在CMP研磨中使用的以往的研磨裝置的一個(gè)例子的概略構(gòu)成圖。
圖2是表示本發(fā)明的研磨墊的一個(gè)例子的概略剖面圖。
圖3是表示本發(fā)明的研磨墊的另一個(gè)例子的概略剖面圖。
圖4是表示本發(fā)明的研磨墊的另一個(gè)例子的概略剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的研磨墊的另一個(gè)例子的概略剖面圖。
圖6是表示具有本發(fā)明的終點(diǎn)檢測(cè)裝置的CMP研磨裝置的一個(gè)例子的概略構(gòu)成圖。
其中，1研磨墊，2定盤，3研磨劑(料漿)，3被研磨對(duì)象物(晶片)，5被研磨對(duì)象物(晶片)支撐臺(tái)(拋光頭)，6、7旋轉(zhuǎn)軸，8透光區(qū)域，9研磨區(qū)域，10、12雙面膠帶，11緩沖層，13脫模紙(薄膜)，14堵塞開口部的部件，15激光干涉儀，16激光束具體實(shí)施方式
本發(fā)明的研磨墊至少具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域。
透光區(qū)域的作為浸漬于pH11的KOH水溶液中24小時(shí)后的測(cè)定波長λ下的透光率T1(％)與浸漬前的測(cè)定波長λ下的透光率T0(％)的差的ΔT(ΔT＝T0-T1)(％)，在測(cè)定波長400～700nm的全部范圍內(nèi)需要在10(％)以內(nèi)。
其他的透光區(qū)域的作為浸漬于pH4的H2O2水溶液中24小時(shí)后的測(cè)定波長λ下的透光率T1(％)與浸漬前的測(cè)定波長λ下的透光率T0(％)的差的ΔT，在測(cè)定波長400～700nm的全部范圍內(nèi)需要在10(％)以內(nèi)。
透光區(qū)域的形成材料只要是體現(xiàn)所述特性的材料，就沒有特別限制，例如可以舉出聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、鹵素類樹脂(聚氯乙稀、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等)、聚苯乙烯、烯烴類樹脂(聚乙烯、聚丙烯等)及環(huán)氧樹脂等。這些樹脂既可以單獨(dú)使用，也可以同時(shí)使用2種以上。
作為減少向pH11的KOH水溶液或pH4的H2O2水溶液中的浸漬前后的透光率的變化的途徑，可以考慮提高透光區(qū)域中所用的材料相對(duì)于堿性水溶液或酸性水溶液的耐久性的方法。當(dāng)使用相對(duì)于堿性水溶液或酸性水溶液的耐久性低的材料時(shí)，就會(huì)從材料表面開始發(fā)生老化，使得透光率降低。
另外，優(yōu)選使用研磨區(qū)域中所用的形成材料或與研磨區(qū)域的物性類似的材料。特別優(yōu)選可以抑制由研磨中的修整痕造成的透光區(qū)域的光散射的耐磨損性高的聚氨酯樹脂。
所述聚氨酯樹脂是由有機(jī)異氰酸酯、多元醇(高分子量多元醇、低分子量多元醇)及鏈延長劑構(gòu)成的材料。
作為有機(jī)異氰酸酯，可以舉出2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、2，2’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、p-苯二異氰酸酯、m-苯二異氰酸酯、p-亞二甲苯基二異氰酸酯、m-亞二甲苯基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯、4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。它們既可以單獨(dú)使用，也可以同時(shí)使用2種以上。
作為有機(jī)異氰酸酯，除了所述二異氰酸酯化合物以外，還可以使用3官能基以上的多官能基聚異氰酸酯化合物。作為多官能基的異氰酸酯化合物，市場上銷售有Desmodur-N(デスモヅユ一ル拜耳公司制)或Duranate(デユラネ一ト旭化成工業(yè)公司制)等一系列的二異氰酸酯加成體化合物。這些3官能基以上的聚異氰酸酯化合物當(dāng)單獨(dú)使用時(shí)，由于在進(jìn)行預(yù)聚物合成時(shí)，容易凝膠化，因此最好添加到二異氰酸酯化合物中使用。
作為高分子量多元醇，優(yōu)選以聚四亞甲基醚二醇為代表的聚醚多元醇；以聚亞丁基己二酯為代表的聚酯多元醇；以聚己內(nèi)酯多元醇、聚己內(nèi)酯那樣的聚酯二醇和亞烴基碳酸酯的反應(yīng)物等示例的聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸亞乙基酯與多價(jià)醇反應(yīng)，并使其后得到的反應(yīng)混合物與有機(jī)二羧酸反應(yīng)的聚酯聚碳酸酯多元醇；以及利用聚羥基化合物與芳基碳酸酯的酯交換反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇等。特別是，為了提高相對(duì)于堿性水溶液或酸性水溶液的耐久性，優(yōu)選使用聚醚多元醇、聚己內(nèi)酯多元醇、聚酯聚碳酸酯多元醇等。在使用亞甲基鏈短的二醇己二酸酯類的情況下，最好與芳香族類的酸共聚。另外，為了提高透光率，優(yōu)選使用不具有長的共振構(gòu)造的高分子量多元醇、不具有較多電子吸引性·電子給予性高的骨架構(gòu)造的高分子量多元醇。它們既可以單獨(dú)使用，也可以同時(shí)使用2種以上。
另外，作為多元醇，除了所述的高分子量多元醇以外，也可以同時(shí)使用乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊烷二醇、二甘醇、三乙二醇、1，4-雙(2-羥基乙氧基)苯等低分子量多元醇。
作為鏈延長劑，可以舉出乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊烷二醇、二甘醇、三乙二醇、1，4-雙(2-羥基乙氧基)苯等低分子量多元醇類或者以2，4-甲苯二胺、2，6-甲苯二胺、3，5-二乙基-2，4-甲苯二胺、4，4’-二-sec-丁基-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷、2，2’，3，3’-四氯-4，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基-3，3’-二乙基-5，5’-二甲基二苯基甲烷、3，3’-二乙基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-亞甲基-雙-甲基鄰氨基苯甲酸酯、4，4’-亞甲基-雙-鄰氨基苯甲酸、4，4’-二氨基二苯基砜、N，N’-二-sec-丁基-p-苯二胺、4，4’-亞甲基-雙(3-氯-2，6-二乙基胺)、3，3’-二氯-4，4’-二氨基-5，5’-二乙基二苯基甲烷、1，2-雙(2-氨基苯硫)乙烷、三亞甲基二醇-二-p-氨基安息香酸酯、3，5-雙(甲硫)-2，4-甲苯二胺等示例的聚胺類。它們既可以使用1種，也可以混合2種以上。但是，對(duì)于聚胺類，由于經(jīng)常是自身著色，或者使用它們形成的樹脂著色，因此最好以不損害物性或透光性的程度配合。另外，當(dāng)使用具有芳香族烴基的化合物時(shí)，由于短波長側(cè)的透光率有降低的傾向，因此特別優(yōu)選不使用此種化合物。另外，鹵基或巰基等電子給予性基或電子吸引性基與芳香環(huán)等結(jié)合的化合物，由于透光率有降低的傾向，因此特別優(yōu)選不使用此種化合物。但是，也可以以不損害短波長側(cè)所要求的透光性的程度配合。
所述聚氨酯樹脂中的有機(jī)異氰酸酯、多元醇及鏈延長劑的比可以根據(jù)各自的分子量或由它們制造的透光區(qū)域的所需物性等來適當(dāng)?shù)刈兏榱耸雇腹鈪^(qū)域獲得所述特性，有機(jī)異氰酸酯的異氰酸酯基數(shù)相對(duì)于多元醇和鏈延長劑的合計(jì)官能基(羥基+氨基)數(shù)優(yōu)選0.95～1.15，更優(yōu)選0.99～1.10。
所述聚氨酯樹脂可以應(yīng)用熔融法、溶液法等公知的氨基甲酸酯化技術(shù)來制造，但是當(dāng)考慮了成本、操作環(huán)境等時(shí)，優(yōu)選利用熔融法制造。
作為所述聚氨酯樹脂的聚合手法，雖然無論利用預(yù)聚物法、一步法的哪一種都可以，然而優(yōu)選事先由有機(jī)異氰酸酯和多元醇合成異氰酸酯末端預(yù)聚物，使之與鏈延長劑反應(yīng)的預(yù)聚物法。而且，雖然市場上有由有機(jī)異氰酸酯和多元醇制造的異氰酸酯末端預(yù)聚物銷售，然而只要是適合本發(fā)明的，也可以使用它們，利用預(yù)聚物法合成聚氨酯樹脂。
透光區(qū)域的制作方法沒有特別限制，可以利用公知的方法制作。例如，可以舉出將利用所述方法制造的聚氨酯樹脂的塊材利用帶鋸方式或刨方式的切片機(jī)制成規(guī)定厚度的方法、將樹脂流入具有規(guī)定厚度的空腔的模具中而使之固化的方法、使用了涂覆技術(shù)或薄片成形技術(shù)的方法等。而且，在透光區(qū)域中有氣泡的情況下，因光的散射，反射光的衰減變大，研磨終點(diǎn)檢測(cè)精度或膜厚測(cè)定精度有降低的傾向。所以，為了除去此種氣泡，最好在混合所述材料前，通過減壓到10Torr以下而將材料中所含的氣體充分地除去。另外，為了在混合后的攪拌工序中不混入氣泡，在利用通常所用的攪拌翼式攪拌機(jī)的情況下，最好以100rpm以下的轉(zhuǎn)速來攪拌。另外，在攪拌工序中最好也在減壓下進(jìn)行。另外，由于自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式混合機(jī)即使是高速旋轉(zhuǎn)也難以混入氣泡，因此使用該混合機(jī)攪拌、脫泡也是理想的方法。
透光區(qū)域的形狀、大小雖然沒有特別限制，然而優(yōu)選設(shè)為與研磨區(qū)域的開口部相同的形狀、大小。
透光區(qū)域的厚度優(yōu)選0.5～4mm，更優(yōu)選0.6～3.5mm。透光區(qū)域優(yōu)選設(shè)為與研磨區(qū)域的厚度相同的厚度或在其以下。在透光區(qū)域比研磨區(qū)域更厚的情況下，在研磨中有可能由突出的部分對(duì)晶片造成損傷。另一方面，在過薄的情況下，則耐久性變得不足。
另外，一般所用的研磨裝置由于使用在500～700nm附近具有激發(fā)波長的激光，因此該波長區(qū)域中的透光率優(yōu)選80％以上。該情況下，可以獲得高反射光，提高終點(diǎn)檢測(cè)精度或膜厚檢測(cè)精度。該波長區(qū)域中的透光率更優(yōu)選90％以上。
作為將所述透光區(qū)域的波長500～700nm的全部區(qū)域中的透光率設(shè)為80％以上的途徑，作為所述各樹脂的構(gòu)造，最好不要相對(duì)于波長500～700nm的光具有吸收帶的骨架，另外最好以不損害所要求的透光性的程度配合。另外，減少作為各樹脂中的向分子鏈方向的電子的流動(dòng)的共振的長度也是一個(gè)途徑。這是因?yàn)椋词箻?gòu)成樹脂的各單體的骨架在所述波長區(qū)域中不具有很大的吸收，當(dāng)因各單體聚合，使得作為向分子鏈方向的電子的流動(dòng)的共振結(jié)構(gòu)擴(kuò)大時(shí)，樹脂的光吸收帶就容易向長波長側(cè)移動(dòng)。由此，將切斷共振結(jié)構(gòu)的骨架插入分子內(nèi)等做法是理想的途徑。另外，減少分子間的電荷移動(dòng)也是途徑之一。由此，優(yōu)選使用由帶有彎曲性的高分子鏈、具有大體積的官能基的高分子鏈或不含有很多電子吸引性或電子給予性高的骨架的高分子鏈等構(gòu)成的樹脂。
所述透光區(qū)域在浸漬前，以下式表示的測(cè)定波長400～700nm中的透光率的變化率優(yōu)選50(％)以下，更優(yōu)選25(％)以下。
變化率(％)＝{(400～700nm中的最大透光率-400～700nm中的最小透光率)/400～700nm中的最大透光率}×100在透光率的變化率超過50(％)的情況下，由于穿過短波長側(cè)的透光區(qū)域的光的強(qiáng)度的衰減變大，干涉光的振幅變小，因此研磨終點(diǎn)檢測(cè)精度或膜厚測(cè)定精度有降低的傾向。
另外，所述透光區(qū)域在浸漬前，測(cè)定波長400nm下的透光率優(yōu)選20％以上，更優(yōu)選50％以上。如果波長400nm下的透光率在20％以上，則可以使用在400～700nm附近具有激發(fā)波長的激光，可以獲得更多的晶片表面的輪廓，因此可以進(jìn)一步提高研磨終點(diǎn)檢測(cè)精度或膜厚測(cè)定精度。
另外，所述透光區(qū)域在浸漬前，測(cè)定波長500～700nm中的各透光率的差優(yōu)選在5(％)以內(nèi)，更優(yōu)選在3(％)以內(nèi)。如果各波長下的透光率的差在5(％)以內(nèi)，則在對(duì)晶片的膜厚進(jìn)行分光解析的情況下，由于可以向晶片上照射一定的入射光，可以算出正確的反射率，因此可以提高檢測(cè)精度。
另外，透光區(qū)域的厚度的偏差優(yōu)選在100μm以下，更優(yōu)選50μm以下。由于在厚度的偏差超過100μm的情況下，就會(huì)具有很大的起伏，產(chǎn)生與晶片的接觸狀態(tài)不同的部分，因此有對(duì)研磨特性造成影響的傾向。
作為抑制厚度的偏差的方法，可以舉出將制成規(guī)定厚度的薄片表面磨光的方法。磨光優(yōu)選使用粒度等不同的研磨片分階段地進(jìn)行。而且，在將透光區(qū)域磨光的情況下，表面粗糙度越小越好。在表面粗糙度大的情況下，由于在透光區(qū)域表面入射光發(fā)生亂反射，因此透光率下降，檢測(cè)精度有降低的傾向。
研磨區(qū)域的形成材料只要是作為研磨層的材料所通常使用的，就可以沒有特別限制地使用，然而在本發(fā)明中優(yōu)選使用微細(xì)發(fā)泡體。通過設(shè)為微細(xì)發(fā)泡體就可以在處于表面的氣泡部分中保持料漿，可以增大研磨速度。
作為研磨區(qū)域的形成材料，例如可以舉出聚氨酯樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、鹵素類樹脂(聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等)、聚苯乙烯、烯烴類樹脂(聚乙烯、聚丙烯等)、環(huán)氧樹脂及感光性樹脂等。它們既可以單獨(dú)使用，也可以同時(shí)使用2種以上。而且，研磨區(qū)域的形成材料雖然無論與透光區(qū)域?yàn)橄嗤M成還是不同組成都可以，然而優(yōu)選使用與透光區(qū)域中所用的形成材料同種的材料。
由于聚氨酯樹脂在耐磨損性方面優(yōu)良，通過對(duì)原料組成進(jìn)行各種改變可以容易地獲得具有所需的物性的聚合物，因此是作為研磨區(qū)域的形成材料特別優(yōu)選的材料。
所述聚氨酯樹脂是由有機(jī)異氰酸酯、多元醇(高分子量多元醇、低分子量多元醇)、鏈延長劑構(gòu)成的物質(zhì)。
所用的有機(jī)異氰酸酯沒有特別限制，例如可以舉出前面所述有機(jī)異氰酸酯。
所用的高分子量多元醇沒有特別限制，例如可以舉出前面所述高分子量多元醇。而且，雖然這些高分子量多元醇的數(shù)均分子量沒有特別限定，然而從所得的聚氨酯的彈性特性等觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選500～2000。當(dāng)數(shù)均分子量小于500時(shí)，則使用了它的聚氨酯就不具有足夠的彈性特性，變?yōu)楹艽嗟木酆衔?。由此，由該聚氨酯制造的研磨墊就變得過硬，成為導(dǎo)致晶片表面的劃痕的原因。另外，由于容易磨損，因此從墊壽命的觀點(diǎn)考慮也不理想。另一方面，當(dāng)數(shù)均分子量超過2000時(shí)，由于使用了它的聚氨酯變得過軟，因此由該聚氨酯制造的研磨墊有在平整化特性方面變差的傾向。
另外，作為多元醇，除了高分子量多元醇以外，也可以同時(shí)使用前面所述的低分子量多元醇。
另外，多元醇中的高分子量多元醇與低分子量多元醇的比是由以它們制造的研磨區(qū)域所要求的特性決定的。
作為鏈延長劑，可以舉出以4，4’-亞甲基雙(o-氯苯胺)、2，6-二氯-p-苯二胺、4，4’-亞甲基雙(2，3-二氯苯胺)等示例的聚胺類或者前面所述的低分子量多元醇。它們既可以使用1種，也可以同時(shí)使用2種以上。
所述聚氨酯樹脂中的有機(jī)異氰酸酯、多元醇及鏈延長劑的比可以根據(jù)各自的分子量或由它們制造的研磨區(qū)域的所需物性等來進(jìn)行各種改變。為了獲得研磨特性方面優(yōu)良的研磨區(qū)域，有機(jī)異氰酸酯的異氰酸基數(shù)相對(duì)于多元醇和鏈延長劑的合計(jì)官能基(羥基+氨基)數(shù)優(yōu)選0.95～1.15，更優(yōu)選0.99～1.10。
所述聚氨酯樹脂可以利用與所述方法相同的方法制造。而且，也可以根據(jù)需要向聚氨酯樹脂中添加抗氧化劑等穩(wěn)定劑、表面活性劑、潤滑劑、顏料、填充劑、抗靜電劑及其他的添加劑。
使所述聚氨酯樹脂微細(xì)發(fā)泡的方法雖然沒有特別限制，然而例如可以舉出利用添加空心珠的方法、機(jī)械的發(fā)泡法及化學(xué)的發(fā)泡法等使之發(fā)泡的方法等。而且，雖然也可以將各方法并用，然而特別優(yōu)選使用了作為聚烷基環(huán)己烷與聚醚的共聚體而不具有活性氫基的硅酮類表面活性劑的機(jī)械的發(fā)泡法。作為該硅酮類表面活性劑，可以將SH-192(TORAYDOWCONING SILICON制)等作為優(yōu)選的化合物示例。
下面對(duì)于制造研磨區(qū)域中所用的獨(dú)立氣泡類型的聚氨酯發(fā)泡體的方法的例子進(jìn)行說明。該聚氨酯發(fā)泡體的制造方法具有以下的工序。
1)制作異氰酸酯末端預(yù)聚物的氣泡分散液的攪拌工序向異氰酸酯末端預(yù)聚物中添加硅酮類表面活性劑，此后與非反應(yīng)性氣體攪拌，使非反應(yīng)性氣體作為微細(xì)氣泡分散而形成氣泡分散液。在異氰酸酯末端預(yù)聚物在常溫下為固體的情況下，預(yù)熱至適當(dāng)?shù)臏囟龋廴诙褂谩?br> 2)固化劑(鏈延長劑)混合工序向所述的氣泡分散液中添加鏈延長劑，混合攪拌。
3)固化工序?qū)⒒旌狭随溠娱L劑的異氰酸酯末端預(yù)聚物注模，將其加熱固化。
作為為了形成微細(xì)氣泡而使用的非反應(yīng)性氣體，優(yōu)選非可燃性的氣體，具體來說可以示例出氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、氦氣或氬氣等惰性氣體或它們的混合氣體，從成本上考慮最優(yōu)選使用干燥而除去了水分的空氣。
作為將非反應(yīng)性氣體制成微細(xì)氣泡狀而分散于含有硅酮類表面活性劑的異氰酸酯末端預(yù)聚物中的攪拌裝置，可以沒有特別限定地使用公知的攪拌裝置，具體來說，可以示例出均化器、溶解器、雙軸行星式攪拌器(行星式攪拌器)等。攪拌裝置的攪拌翼的形狀也沒有特別限定，然而當(dāng)使用捶輥型的攪拌翼時(shí)，由于可以獲得微細(xì)氣泡，因此優(yōu)選。
而且，在攪拌工序中制成氣泡分散液的攪拌和混合工序中添加鏈延長劑而混合的攪拌，使用不同的攪拌裝置也是理想的方式。特別是，混合工序中的攪拌也可以是不形成氣泡的攪拌，優(yōu)選使用不卷入很大的氣泡的攪拌裝置。作為此種攪拌裝置，優(yōu)選行星式攪拌器。對(duì)于攪拌工序和混合工序的攪拌裝置即使使用相同的攪拌裝置也可以，最好根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整攪拌翼的轉(zhuǎn)速等攪拌條件的調(diào)整而使用。
在所述聚氨酯微細(xì)發(fā)泡體的制造方法中，對(duì)于將氣泡分散液流入模具而反應(yīng)至不再流動(dòng)的發(fā)泡體進(jìn)行加熱、后固化，具有提高發(fā)泡體的物理特性的效果，極為理想。也可以采用在將氣泡分散液流入模具中后不久放入加熱烤爐中而進(jìn)行后固化的條件，此種條件下，由于熱量立即被傳遞給反應(yīng)成分，因此氣泡直徑不會(huì)變大。當(dāng)固化反應(yīng)在常壓下進(jìn)行時(shí)，由于氣泡形狀穩(wěn)定，因此優(yōu)選。
在所述聚氨酯樹脂的制造中，也可以使用叔胺類、有機(jī)錫類等公知的促進(jìn)聚氨酯反應(yīng)的催化劑。催化劑的種類、添加量要考慮混合工序后流入規(guī)定形狀的模具中的流動(dòng)時(shí)間來選擇。
所述聚氨酯發(fā)泡體的制造既可以是向容器中計(jì)量地投入各成分而攪拌的批處理方式，另外也可以是向攪拌裝置連續(xù)地供給各成分和非反應(yīng)性氣體而攪拌，送出氣泡分散液而制造成形品的連續(xù)生產(chǎn)方式。
成為研磨層的研磨區(qū)域是將如上所述地制作的聚氨酯發(fā)泡體裁割為規(guī)定的尺寸而制造的。
本發(fā)明的研磨區(qū)域優(yōu)選在與晶片接觸的研磨側(cè)表面設(shè)置用于保持·更新料漿的槽。在研磨區(qū)域由微細(xì)發(fā)泡體形成的情況下，雖然在研磨表面具有很多的開口，具備保持料漿的作用，然而為了獲得更好的料漿的保持性和有效地進(jìn)行料漿的更新，另外還為了防止由與晶片的吸附造成的晶片的破損，最好在研磨側(cè)表面具有槽。槽只要是保持·更新料漿的表面形狀，就沒有特別限定，例如可以舉出XY格子槽、同心圓狀槽、貫穿孔、不貫穿的孔、多角柱、圓柱、螺旋狀槽、偏心圓狀槽、放射狀槽及將這些槽組合了的形狀等。另外，槽間距、槽寬度、槽深度等也沒有特別限制，可以適當(dāng)?shù)剡x擇形成。另外，這些槽雖然一般是具有規(guī)則性的槽，然而為了將料漿的保持·更新性設(shè)為所需的程度，也可以在一定范圍中改變槽間距、槽寬度、槽深度等。
所述槽的形成方法雖然沒有特別限定，然而例如可以舉出使用規(guī)定尺寸的車刀那樣的夾具的機(jī)械切削方法、將樹脂流入具有規(guī)定的表面形狀的模具而使之固化的方法、用具有規(guī)定的表面形狀的沖壓板沖壓樹脂而形成的方法、使用光刻來形成的方法、使用印刷手法來形成的方法及利用使用了二氧化碳?xì)怏w激光器等的激光來形成的方法等。
研磨區(qū)域的厚度雖然沒有特別限定，然而為0.8～4mm左右。作為制作所述厚度的研磨區(qū)域的方法，可以舉出使用帶鋸方式或刨方式的切片機(jī)將所述微細(xì)發(fā)泡體的塊材制成規(guī)定厚度的方法、將樹脂流入具有規(guī)定厚度的空腔的模具而使之固化的方法及使用了涂覆技術(shù)或薄片成形技術(shù)的方法等。
另外，研磨區(qū)域的厚度的偏差優(yōu)選在100μm以下，特別優(yōu)選50μm以下。由于在厚度的偏差超過100μm的情況下，研磨區(qū)域就會(huì)具有很大的起伏，產(chǎn)生與晶片的接觸狀態(tài)不同的部分，因此有對(duì)研磨特性造成不良影響的傾向。另外，為了消除研磨區(qū)域的厚度的偏差，一般來說在研磨初期對(duì)研磨區(qū)域的表面使用電粘接或熔接了金剛石磨粒的打磨機(jī)進(jìn)行打磨，然而超過了所述范圍的材料的打磨時(shí)間變長，使生產(chǎn)效率降低。另外，作為抑制厚度的偏差的方法，還有將制成規(guī)定厚度的研磨區(qū)域表面磨光的方法。進(jìn)行磨光時(shí)，優(yōu)選使用粒度等不同的研磨片分階段地進(jìn)行。
具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊的制作方法沒有特別限制，可以考慮各種方法，下面將對(duì)具體的例子進(jìn)行說明。而且，下述具體例中雖然對(duì)設(shè)置了緩沖層的研磨墊進(jìn)行了記述，然而也可以是不設(shè)置緩沖層的研磨墊。
首先，第一個(gè)例子如圖2所示，是如下的方法，即，將以規(guī)定的大小開口的研磨區(qū)域9與雙面膠帶10貼合，按照在其下與研磨區(qū)域9的開口部對(duì)齊的方式，貼合以規(guī)定的大小開口的緩沖層11。然后，在緩沖層11上貼合粘有離模紙13的雙面膠帶12，在研磨區(qū)域9的開口部中嵌入、貼合透光區(qū)域8。
作為第二個(gè)具體例，如圖3所示，是如下的方法，即，將以規(guī)定的大小開口的研磨區(qū)域9與雙面膠帶10貼合，在其下貼合緩沖層11。其后，按照與研磨區(qū)域9的開口部對(duì)齊的方式，將雙面膠帶10及緩沖層11以規(guī)定的大小開口。然后，在緩沖層11上貼合粘有離模紙13的雙面膠帶12，在研磨區(qū)域9的開口部中嵌入、貼合透光區(qū)域8。
作為第三個(gè)具體例，如圖4所示，是如下的方法，即，將以規(guī)定的大小開口的研磨區(qū)域9與雙面膠帶10貼合，在其下貼合緩沖層11。然后，在緩沖層11的相反面上貼合粘有離模紙13的雙面膠帶12，其后，按照與研磨區(qū)域9的開口部對(duì)齊的方式，從雙面膠帶10直至離模紙13以規(guī)定的大小開口。在研磨區(qū)域9的開口部中嵌入、貼合透光區(qū)域8。而且，該情況下，由于變?yōu)橥腹鈪^(qū)域8的相反側(cè)被敞開了的狀態(tài)，灰塵等有可能存留，因此最好安裝將其堵塞的構(gòu)件14。
作為第四個(gè)具體例，如圖5所示，是如下的方法，即，將貼合了粘有離模紙13的雙面膠帶12的緩沖層11以規(guī)定的大小開口。然后將以規(guī)定的大小開口的研磨區(qū)域9與雙面膠帶10貼合，將它們按照使開口部對(duì)齊的方式貼合。此后，在研磨區(qū)域9的開口部中嵌入、貼合透光區(qū)域8。而且，該情況下，由于變?yōu)檠心^(qū)域的相反側(cè)被敞開了的狀態(tài)，灰塵等有可能存留，因此最好安裝將其堵塞的構(gòu)件14。
在所述研磨墊的制作方法中，雖然將研磨區(qū)域或緩沖層等開口的途徑?jīng)]有特別限制，然而例如可以舉出沖壓具有切削能力的夾具而開口的方法、利用二氧化碳激光器等的激光的方法及用車刀之類的夾具進(jìn)行研削的方法等。而且，研磨區(qū)域的開口部的大小及形狀沒有特別限制。
所述緩沖層是補(bǔ)充研磨區(qū)域(研磨層)的特性的層。緩沖層在CMP中，是為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)處于折衷關(guān)系的平面性和均勻性兩方面而必需的。所謂平面性是指在對(duì)具有圖案形成時(shí)所產(chǎn)生的微小凹凸的晶片進(jìn)行研磨時(shí)的圖案部的平坦性，所謂均勻性是指晶片整體的均一性。利用研磨層的特性對(duì)平面性進(jìn)行改善，利用緩沖層的特性對(duì)均勻性進(jìn)行改善。本發(fā)明的研磨墊中，緩沖層優(yōu)選使用比研磨層更為柔軟的材料。
所述緩沖層的形成材料雖然沒有特別限制，然而例如可以舉出聚酯無紡布、尼龍無紡布、丙烯酸無紡布等纖維無紡布、浸漬了聚氨酯的聚酯無紡布之類的樹脂浸漬無紡布、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等高分子樹脂發(fā)泡體、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠等橡膠性樹脂及感光性樹脂等。
作為將研磨區(qū)域9中所用的研磨層和緩沖層11貼合的途徑，例如可以舉出將研磨區(qū)域和緩沖層用雙面膠帶夾持、沖壓的方法。
雙面膠帶是具有在無紡布或薄膜等基材的兩面設(shè)置了粘接層的一般的構(gòu)成的材料。當(dāng)考慮防止料漿向緩沖層的浸透等時(shí)，對(duì)于基材優(yōu)選使用薄膜。另外，作為粘接層的組成，例如可以舉出橡膠類粘接劑或丙烯酸類粘接劑等。當(dāng)考慮金屬離子的含量時(shí)，由于丙烯酸類粘接劑的金屬離子含量少，因此優(yōu)選。另外，由于研磨區(qū)域和緩沖層也有組成不同的情況，因此也可以將雙面膠帶的各粘接層的組成設(shè)為不同，使各層的粘接力最佳化。
作為將緩沖層11和雙面膠帶12貼合的途徑，可以舉出在緩沖層上沖壓雙面膠帶而粘接的方法。
雙面膠帶與上述相同，是具有在無紡布或薄膜等基材的兩面設(shè)置了粘接層的一般的構(gòu)成的材料。當(dāng)考慮到在研磨墊使用后，從壓板(platen)上剝離時(shí)，如果基材使用薄膜，則由于可以消除膠帶殘留等，因此優(yōu)選。另外，粘接層的組成與上述相同。
所述構(gòu)件14只要是將開口部堵塞的材料，就沒有特別限制。但是必須是在進(jìn)行研磨之時(shí)可以剝離的材料。
半導(dǎo)體器件是經(jīng)過使用所述研磨墊而研磨半導(dǎo)體晶片的表面的工序來制造的。所謂半導(dǎo)體晶片一般來說是在硅晶片上層疊了配線金屬及氧化膜的材料。半導(dǎo)體晶片的研磨方法、研磨裝置沒有特別限制，例如可以如圖1所示，使用具備了支撐研磨墊1的研磨定盤2、支撐半導(dǎo)體晶片4的支撐臺(tái)5(拋光頭)和用于向晶片進(jìn)行均一的加壓的襯板材料、研磨劑3的供給機(jī)構(gòu)的研磨裝置等來進(jìn)行。研磨墊1例如通過兩面膠貼和從而固定在研磨定盤2上。研磨定盤2和支撐臺(tái)5被按照使各自所支撐的研磨墊1和半導(dǎo)體晶片4相面對(duì)的方式配置，分別具備旋轉(zhuǎn)軸6、7。另外，在支撐臺(tái)5側(cè)，設(shè)有用于將半導(dǎo)體晶片4向研磨墊1推壓的加壓機(jī)構(gòu)。在進(jìn)行研磨之時(shí)，在使研磨定盤2和支撐臺(tái)5旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將半導(dǎo)體晶片4向研磨墊1推壓，在供給堿性的料漿的同時(shí)進(jìn)行研磨。料漿的流量、研磨載荷、研磨定盤轉(zhuǎn)速及晶片轉(zhuǎn)速?zèng)]有特別限制，可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整而進(jìn)行。
這樣半導(dǎo)體晶片4的表面的突出了的部分就被除去而被研磨為平坦?fàn)?。其后，通過進(jìn)行沖裁、焊接、插件等來制造半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件可以用于運(yùn)算處理裝置或處理器等中。
實(shí)施例下面將對(duì)具體地體現(xiàn)本發(fā)明的構(gòu)成和效果的實(shí)施例等進(jìn)行說明。而且，實(shí)施例等中的評(píng)價(jià)項(xiàng)目是如下所述地測(cè)定的。
(浸漬前的透光率的測(cè)定)將所制作的透光區(qū)域構(gòu)件切割為2cm×6cm(厚度任意)的大小而作為透光率測(cè)定用試樣。使用分光光度儀(日立制作所制，U-3210 SpectroPhotometer)，在測(cè)定波長區(qū)域400～700nm中進(jìn)行了測(cè)定。將這些透光率的測(cè)定結(jié)果使用Lamber-Beer定律換算為厚度1mm的透光率。
(pH11的KOH水溶液或pH4的H2O2水溶液中浸漬了24小時(shí)后的透光率的測(cè)定)將所制作的透光區(qū)域構(gòu)件切割為2cm×6cm(厚度任意)的大小而得到透光率測(cè)定用試樣，將其浸漬于調(diào)整為pH11的KOH水溶液(50ml，60℃)或調(diào)整為pH4的H2O2水溶液(50ml，60℃)中24小時(shí)。其后，取出試樣，擦掉表面的水溶液，使用所述分光光度儀，在測(cè)定波長400～700nm中進(jìn)行了測(cè)定。將這些透光率的測(cè)定結(jié)果使用Lamber-Beer定律換算為厚度1mm的透光率。
(作為浸漬前后的透光率的差的ΔT(％)的計(jì)算)根據(jù)在pH11的KOH或pH4的H2O2水溶液中浸漬了24小時(shí)后的測(cè)定波長λ下的透光率T1(％)與浸漬前的測(cè)定波長λ下的透光率T0(％)的差算出了ΔT(％)。測(cè)定波長范圍為400～700nm，作為測(cè)定波長λ使用700、600、500及400nm下的各透光率進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
ΔT(％)＝(浸漬前的透光率T0)-(浸漬后的透光率T1)(平均氣泡直徑測(cè)定)將用切片刀盡可能薄至厚度1mm左右地平行地切出的研磨區(qū)域作為平均氣泡直徑測(cè)定用試樣。將試樣固定于載玻片上，使用圖像處理裝置(東洋紡織公司制，Image Analyzer V10)，測(cè)定任意的0.2mm×0.2mm范圍的全部氣泡直徑，算出了平均氣泡直徑。
(比重測(cè)定)依照J(rèn)IS Z8807-1976進(jìn)行。將以4cm×8.5cm的長方形(厚度任意)切出的研磨區(qū)域作為比重測(cè)定用試樣，在溫度23℃±2℃、濕度50％±5％的環(huán)境中靜置了16小時(shí)。在測(cè)定中使用比重儀(Zultrius公司制)，測(cè)定了比重。
(ASKER D硬度測(cè)定)依照J(rèn)IS K6253-1997進(jìn)行。將以2cm×2cm(厚度任意)的大小切出的研磨區(qū)域作為硬度測(cè)定用試樣，在溫度23℃±2℃、濕度50％±5％的環(huán)境中靜置了16小時(shí)。在測(cè)定時(shí)將試樣重合，形成了6mm以上的厚度。使用硬度儀(高分子計(jì)量儀器公司制，ASKER D型硬度儀)，測(cè)定了硬度。
(壓縮率及壓縮回復(fù)率測(cè)定)將以直徑7mm的圓(厚度任意)切出的研磨區(qū)域(研磨層)作為壓縮率及壓縮回復(fù)率測(cè)定用試樣，在溫度23℃±2℃、濕度50％±5％的環(huán)境中靜置了40小時(shí)。在測(cè)定中使用熱分析測(cè)定儀TMA(SEIKOINSTRUMENTS制，SS6000)，測(cè)定了壓縮率和壓縮回復(fù)率。將壓縮率和壓縮回復(fù)率的計(jì)算式表示如下。
壓縮率(％)＝{(T1-T2)/T1}×100T1對(duì)研磨層從無載荷狀態(tài)開始將30kPa(300g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持了60秒時(shí)的研磨層厚度。
T2從T1的狀態(tài)開始將180kPa(1800g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持了60秒時(shí)的研磨層厚度。
壓縮回復(fù)率(％)＝{(T3-T2)/(T1-T2)}×100T1對(duì)研磨層從無載荷狀態(tài)開始將30kPa(300g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持了60秒時(shí)的研磨層厚度。
T2從T1的狀態(tài)開始將180kPa(1800g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持了60秒時(shí)的研磨層厚度。
T3從T2的狀態(tài)開始以無載荷狀態(tài)保持60秒，其后將30kPa(300g/cm2)的應(yīng)力的載荷保持了60秒時(shí)的研磨層厚度。
(貯藏彈性模量測(cè)定)依照J(rèn)IS K7198-1991進(jìn)行。將以3mm×40mm的長方形(厚度任意)切出的研磨區(qū)域作為動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定用試樣，在23℃的環(huán)境條件下，在加入了硅膠的容器內(nèi)靜置了4天。切出后的各薄片的正確的寬度及厚度的計(jì)測(cè)是利用千分尺進(jìn)行的。測(cè)定中使用動(dòng)態(tài)粘彈性分光計(jì)(巖本制作所制，現(xiàn)IS技研)，測(cè)定了貯藏彈性模量E’。將此時(shí)的測(cè)定條件表示如下。
<測(cè)定條件>
測(cè)定溫度40℃施加變形0.03％初期載荷20g頻率1Hz(膜厚檢測(cè)評(píng)價(jià)A)晶片的膜厚的光學(xué)的檢測(cè)評(píng)價(jià)A是利用如下的方法進(jìn)行的。作為晶片，使用在8英寸的硅晶片上制作了1μm的熱氧化膜的晶片，在其上，首先，設(shè)置了所述浸漬前的透光區(qū)域(厚度1.25mm)。使用干涉式膜厚測(cè)定裝置(大塚電子公司制)，在波長區(qū)域400～700nm中進(jìn)行了數(shù)次膜厚測(cè)定。進(jìn)行了所算出的膜厚結(jié)果及各波長下的干涉光的峰與谷的狀況確認(rèn)，對(duì)浸漬前的透光區(qū)域的膜厚檢測(cè)用如下的基準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。其后，設(shè)置所述浸漬后的透光區(qū)域，進(jìn)行了相同的測(cè)定。此外，與浸漬前的結(jié)果進(jìn)行比較，對(duì)KOH水溶液或H2O2水溶液浸漬前后的膜厚檢測(cè)變化用如下的基準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
浸漬前評(píng)價(jià)○膜厚被再現(xiàn)性非常良好地測(cè)定。
△膜厚被再現(xiàn)性良好地測(cè)定。
×再現(xiàn)性差，檢測(cè)精度不足。
浸漬前后評(píng)價(jià)○在浸漬前后膜厚被再現(xiàn)性良好地測(cè)定。
×在浸漬前后再現(xiàn)性差，因KOH水溶液或H2O2水溶液浸漬使得膜厚檢測(cè)精度降低。
(膜厚檢測(cè)評(píng)價(jià)B)晶片的膜厚的光學(xué)的檢測(cè)評(píng)價(jià)B是利用如下的方法進(jìn)行的。作為晶片，使用在8英寸的硅晶片上制作了1μm的熱氧化膜的晶片，在其上，首先，設(shè)置了所述浸漬前的透光區(qū)域(厚度1.25mm)。使用利用He-Ne激光器的干涉式膜厚測(cè)定裝置，在波長633nm下進(jìn)行了數(shù)次膜厚測(cè)定。進(jìn)行了所算出的膜厚結(jié)果及各波長下的干涉光的峰與谷的狀況確認(rèn)，對(duì)浸漬前的透光區(qū)域的膜厚檢測(cè)用如下的基準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。其后，設(shè)置所述浸漬后的透光區(qū)域，進(jìn)行了相同的測(cè)定。此外，與浸漬前的結(jié)果進(jìn)行比較，對(duì)KOH水溶液或H2O2水溶液浸漬前后的膜厚檢測(cè)變化用如下的基準(zhǔn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
浸漬前評(píng)價(jià)○膜厚被再現(xiàn)性良好地測(cè)定。
×再現(xiàn)性差，檢測(cè)精度不足。
浸漬前后評(píng)價(jià)○在浸漬前后膜厚被再現(xiàn)性良好地測(cè)定。
×在浸漬前后再現(xiàn)性差，因KOH水溶液或H2O2水溶液浸漬使得膜厚檢測(cè)精度降低。
(研磨特性的評(píng)價(jià))作為研磨裝置使用SPP600S(岡本工作機(jī)械公司制)，使用所制作的研磨墊，進(jìn)行了研磨特性的評(píng)價(jià)。研磨速率是將在8英寸的硅晶片上制作了1μm的熱氧化膜的晶片研磨大約0.5μm，根據(jù)此時(shí)的時(shí)間算出的。在氧化膜的膜厚測(cè)定中，使用了干涉式膜厚測(cè)定裝置(大塚電子公司制)。作為研磨條件，在研磨中以流量150ml/min將氧化硅料漿(SS12，KYABOT公司制)作為堿性料漿添加。作為研磨載荷設(shè)為350g/cm2，研磨定盤轉(zhuǎn)速設(shè)為35rpm，晶片轉(zhuǎn)速設(shè)為30rpm。面內(nèi)均一性的評(píng)價(jià)是在28個(gè)點(diǎn)上測(cè)定了如上所述地進(jìn)行了研磨的晶片的面內(nèi)膜厚，利用下式求得了面內(nèi)均一性。面內(nèi)均一性的值越小，則均一性越優(yōu)良。
面內(nèi)均一性(％)＝{(最大膜厚-最小膜厚)/(最大膜厚+最小膜厚)}×100[研磨區(qū)域的制作]將甲苯二異氰酸酯(2，4-體/2，6-體＝80/20的混合物)14790重量份、4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯3930重量份、聚亞四甲基二醇(數(shù)均分子量1006，分子量分布1.7)25150重量份及二甘醇2756重量份混合，在80℃下加熱攪拌120分鐘，得到了異氰酸酯末端預(yù)聚物(異氰酸酯當(dāng)量2.1meq/g)。向反應(yīng)容器內(nèi)，混合過濾了的所述預(yù)聚物100重量份及過濾了的硅酮類非離子類表面活性劑(TORAY DOWSILICON公司制，SH192)3重量份，將溫度調(diào)整為80℃。使用攪拌翼，以900rpm的轉(zhuǎn)速以帶入氣泡的方式進(jìn)行了約為4分鐘的激烈的攪拌。向其中添加了預(yù)先在120℃熔融、過濾了的4，4’-亞甲基雙(o-氯苯胺)(IHARACHEMICAL公司制，IHARACU AMINE MT)26重量份。繼續(xù)攪拌約1分鐘，其后使反應(yīng)溶液流入盤型的敞口模具中。在該反應(yīng)溶液的流動(dòng)性消失的時(shí)刻放入烤爐內(nèi)，在110℃下進(jìn)行6小時(shí)后固化，得到了聚氨酯樹脂發(fā)泡體塊材。將該聚氨酯樹脂發(fā)泡體塊材使用帶鋸型的切片機(jī)(FECKEN公司制)切片，得到了聚氨酯樹脂發(fā)泡體薄片。然后使用磨光機(jī)(AMITECH公司制)對(duì)該薄片進(jìn)行表面磨光至規(guī)定的厚度，形成了調(diào)整了厚度精度的薄片(薄片厚度1.27mm)。將進(jìn)行了該磨光處理的薄片沖裁為規(guī)定的直徑(61cm)，使用槽加工機(jī)(東邦鋼機(jī)公司制)，在表面進(jìn)行了槽寬度0.25mm、槽間距1.50mm、槽深度0.40mm的同心圓狀的槽加工。在該薄片的與槽加工面相反一側(cè)的面上，使用層壓機(jī)，粘貼雙面膠帶(積水化學(xué)工業(yè)公司制，Doubletack tape)，其后，在進(jìn)行了該槽加工的薄片的規(guī)定位置上沖出用于嵌入透光區(qū)域的孔(厚度1.27mm，5.75mm×19.5mm)而制作了粘有雙面膠帶的研磨區(qū)域。所制作的研磨區(qū)域的各物性為平均氣泡直徑45μm，比重0.86，ASKER D硬度53度，壓縮率1.0％，壓縮回復(fù)率65.0％，貯藏彈性模量275MPa。
<發(fā)明A耐堿性> 制造例A-1將由己二酸、己二醇和乙二醇制成的聚酯多元醇(數(shù)均分子量2400)128重量份及1，4-丁二醇30重量份混合，調(diào)溫至70℃。向該混合液中，添加預(yù)先調(diào)溫至70℃的4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯100重量份，攪拌了大約1分鐘。此后，將該混合液注入保溫為100℃的容器中，在100℃下進(jìn)行8小時(shí)的后固化，制作了聚氨酯樹脂。使用所制作的聚氨酯樹脂，利用注射成形制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例A-2除了在制造例A-1中，變更為由己二酸、己二醇和乙二醇制成的聚酯多元醇(數(shù)均分子量2000)89重量份及1，4-丁二醇31重量份以外，利用與制造例A-1相同的方法制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例A-3除了在制造例A-1中，取代聚酯多元醇，使用聚四亞甲基二醇(數(shù)均分子量890)75重量份，將1，4-丁二醇的添加量變更為28重量份以外，利用與制造例A-1相同的方法制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例A-4除了在制造例A-1中，取代聚酯多元醇，變更為聚己內(nèi)酯多元醇(數(shù)均分子量2000)120重量份，以及變更為1，4-丁二醇31重量份以外，利用與制造例A-1相同的方法制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例A-5向反應(yīng)容器中加入甲苯二異氰酸酯(2，4-體/2，6-體＝80/20的混合物)14790重量份、4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯3930重量份、聚四亞甲基二醇(數(shù)均分子量1006，分子量分布1.7)25150重量份、二甘醇2756重量份，在80℃下加熱攪拌120分鐘，得到了異氰酸酯末端預(yù)聚物(異氰酸酯當(dāng)量2.1meq/g)。在減壓罐中計(jì)量該預(yù)聚物100重量份，利用減壓(大約10Torr)使預(yù)聚物中殘存的氣體脫泡。向脫泡后的所述預(yù)聚物中，添加預(yù)先在120℃下熔融了的4，4’-亞甲基雙(o-氯苯胺)29重量份，使用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式攪拌器(SHINKI公司制)，以轉(zhuǎn)速800rpm攪拌了約3分鐘。此后，使該混合物流入模具，在110℃的烤爐中進(jìn)行9小時(shí)的后固化，得到了聚氨酯樹脂薄片。其后，對(duì)該聚氨酯樹脂薄片的兩面進(jìn)行磨光研磨，制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例A-6除了在制造例A-1中，取代由己二酸、己二醇和乙二醇制成的聚酯多元醇，變更為由己二酸和乙二醇制成的聚酯多元醇(數(shù)均分子量2000)120重量份，以及變更為1，4-丁二醇31重量份以外，利用與制造例A-1相同的方法制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例A-7除了在制造例A-5中，將4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯變更為4，4’-二異氰酸酯二苯基醚3778重量份以外，利用與制造例A-5相同的方法制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
實(shí)施例A-1將由對(duì)表面進(jìn)行了磨光、電暈處理了的聚乙烯泡沫(TORAY公司制，TORAYPEF，厚度0.8mm)制成的緩沖層使用層壓機(jī)貼合在前面所制作的粘有雙面膠帶的研磨區(qū)域的粘接面上。繼而在緩沖層表面貼合了雙面膠帶。其后，對(duì)為了在研磨區(qū)域中嵌入透光區(qū)域而沖裁的孔部分當(dāng)中，以51mm×13mm的大小沖裁緩沖層，貫穿了孔。其后，嵌入制造例A-1中制作的透光區(qū)域，制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表1中。
實(shí)施例A-2使用制造例A-2中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例A-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表1中。
實(shí)施例A-3使用制造例A-3中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例A-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表1中。
實(shí)施例A-4使用制造例A-4中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例A-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表1中。
參考例A-1使用制造例A-5中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例A-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表1中。
比較例A-1使用制造例A-6中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例A-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表1中。
參考例A-2使用制造例A-7中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例A-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表1中。


從表1可知，在ΔT在10％以內(nèi)的情況下(實(shí)施例A-1～A-4、參考例A-1)，即使使用堿性料漿進(jìn)行研磨，也可以長時(shí)間持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)。在ΔT超過10％的情況下(比較例A-1)，在使用堿性料漿進(jìn)行研磨時(shí)，無法長時(shí)間持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)。在波長500～700nm的全部區(qū)域中的透光率小于80％的情況下(參考例A-2)，膜厚檢測(cè)精度不足。
<發(fā)明B耐酸性> 制造例B-1將由己二酸、己二醇和乙二醇制成的聚酯多元醇(數(shù)均分子量2050)128重量份及1，4-丁二醇30重量份混合，調(diào)溫至70℃。向該混合液中，添加預(yù)先調(diào)溫至70℃的4，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯100重量份，攪拌了大約1分鐘。此后，將該混合液注入保溫為100℃的容器中，在100℃下進(jìn)行8小時(shí)的后固化，制作了聚氨酯樹脂。使用所制作的聚氨酯樹脂，利用注射成形制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例B-2除了在制造例B-1中，變更為由己二酸、己二醇和乙二醇制成的聚酯多元醇(數(shù)均分子量1720)89重量份及1，4-丁二醇31重量份以外，利用與制造例B-1相同的方法制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例B-3除了在制造例B-1中，取代聚酯多元醇，使用聚四亞甲基二醇(數(shù)均分子量890)75重量份，將1，4-丁二醇的添加量變更為28重量份以外，利用與制造例B-1相同的方法制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例B-4除了在制造例B-1中，取代聚酯多元醇，變更為聚己內(nèi)酯多元醇(數(shù)均分子量2000)120重量份，以及變更為1，4-丁二醇31重量份以外，利用與制造例B-1相同的方法制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例B-5向反應(yīng)容器中加入甲苯二異氰酸酯(2，4-體/2，6-體＝80/20的混合物)14790重量份、4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯3930重量份、聚四亞甲基二醇(數(shù)均分子量1006，分子量分布1.7)25150重量份、二甘醇2756重量份，在80℃下加熱攪拌120分鐘，得到了異氰酸酯末端預(yù)聚物(異氰酸酯當(dāng)量2.1meq/g)。在減壓罐中計(jì)量該預(yù)聚物100重量份，利用減壓(大約10Torr)使預(yù)聚物中殘存的氣體脫泡。向脫泡后的所述預(yù)聚物中，添加預(yù)先在120℃下熔融了的4，4’-亞甲基雙(o-氯苯胺)29重量份，使用自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)式攪拌器(SHINKI公司制)，以轉(zhuǎn)速800rpm攪拌了3分鐘。此后，使該混合物流入模具，在110℃的烤爐中進(jìn)行9小時(shí)的后固化，得到了聚氨酯樹脂薄片。其后，對(duì)該聚氨酯樹脂薄片的兩面進(jìn)行磨光研磨，制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例B-6
除了在制造例B-1中，取代由己二酸、己二醇和乙二醇制成的聚酯多元醇，變更為由己二酸和乙二醇制成的聚酯多元醇(數(shù)均分子量2000)120重量份，以及變更為1，4-丁二醇31重量份以外，利用與制造例B-1相同的方法制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
制造例B-7除了在制造例B-5中，將4，4’-二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯變更為4，4’-二異氰酸酯二苯基醚3778重量份以外，利用與制造例B-5相同的方法制作了透光區(qū)域(縱57mm、橫19mm、厚1.25mm)。
實(shí)施例B-1將由對(duì)表面進(jìn)行了磨光、電暈處理了的聚乙烯泡沫(TORAY公司制，TORAYPEF，厚度0.8mm)制成的緩沖層使用層壓機(jī)貼合在前面所制作的粘有雙面膠帶的研磨區(qū)域的粘接面上。繼而在緩沖層表面貼合了雙面膠帶。其后，對(duì)為了在研磨區(qū)域中嵌入透光區(qū)域而沖裁的孔部分當(dāng)中，以51mm×13mm的大小沖裁緩沖層，貫穿了孔。其后，嵌入制造例B-1中制作的透光區(qū)域，制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表2中。
實(shí)施例B-2使用制造例B-2中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例B-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表2中。
實(shí)施例B-3使用制造例B-3中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例B-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表2中。
實(shí)施例B-4使用制造例B-4中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例B-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表2中。
參考例B-1使用制造例B-5中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例B-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表2中。
比較例B-1
使用制造例B-6中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例B-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表2中。
參考例B-2使用制造例B-7中制作的透光區(qū)域，利用與實(shí)施例B-1相同的方法制作了研磨墊。將所制作的研磨墊的研磨特性等表示于表2中。


從表2可知，在ΔT在10％以內(nèi)的情況下(實(shí)施例B-1～B-4、參考例B-1)，即使使用酸性料漿進(jìn)行研磨，也可以長時(shí)間持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)。在ΔT超過10％的情況下(比較例B-1)，在使用酸性料漿進(jìn)行研磨時(shí)，無法長時(shí)間持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)。在波長500～700nm的全部區(qū)域中的透光率小于80％的情況下(參考例B-2)，膜厚檢測(cè)精度不足。
本發(fā)明的研磨墊是在將晶片表面的凹凸用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)進(jìn)行平整化時(shí)使用，具體來說，在使用堿性料漿或酸性料漿的CMP中，是為了利用光學(xué)的機(jī)構(gòu)、檢測(cè)研磨狀況等而使用的。
權(quán)利要求
1.一種研磨墊，是在化學(xué)機(jī)械拋光中所用的、具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊，其特征是，所述透光區(qū)域在pH11的KOH水溶液中浸漬24小時(shí)后的測(cè)定波長λ下的透光率T1(％)與浸漬前的測(cè)定波長λ下的透光率T0(％)的差ΔT(ΔT＝T0-T1)(％)，在測(cè)定波長400～700nm的全部范圍內(nèi)在10(％)以內(nèi)。
2.一種研磨墊，是在化學(xué)機(jī)械拋光中所用的、具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域的研磨墊，其特征是，所述透光區(qū)域在pH4的H2O2水溶液中浸漬24小時(shí)后的測(cè)定波長λ下的透光率T1(％)與浸漬前的測(cè)定波長λ下的透光率T0(％)的差ΔT(ΔT＝T0-T1)(％)，在測(cè)定波長400～700nm的全部范圍內(nèi)在10(％)以內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的研磨墊，其中，所述透光區(qū)域的形成材料為非發(fā)泡體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的研磨墊，其中，所述研磨區(qū)域的形成材料為微細(xì)發(fā)泡體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的研磨墊，其中，所述透光區(qū)域在研磨側(cè)表面不具有保持和更新研磨液的凹凸構(gòu)造。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的研磨墊，其中，所述研磨區(qū)域在研磨側(cè)表面設(shè)有槽。
7.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括使用權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的研磨墊研磨半導(dǎo)體晶片表面的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種研磨墊及使用了該研磨墊的半導(dǎo)體器件的制造方法。即使在使用堿性料漿或酸性料漿進(jìn)行研磨的情況下，也可以在從使用開始直至使用結(jié)束的長時(shí)間內(nèi)持續(xù)維持高精度的光學(xué)終點(diǎn)檢測(cè)。本發(fā)明的研磨墊被用于化學(xué)機(jī)械拋光中，具有研磨區(qū)域及透光區(qū)域，所述透光區(qū)域的浸漬于pH11的KOH水溶液或pH4的H
文檔編號(hào)B24B37/04GK1926666SQ20048004230
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者下村哲生, 中森雅彥, 山田孝敏, 小川一幸, 數(shù)野淳, 渡邊公浩 申請(qǐng)人:東洋橡膠工業(yè)株式會(huì)社