專利名稱：研磨墊及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及研磨墊，所述研磨墊可以穩(wěn)定、且高研磨效率地進(jìn)行用于透鏡、反射鏡等光學(xué)材料或硅晶片、硬盤的玻璃基板、鋁基板、及通常的金屬研磨加工等要求高度的表面平坦性的材料的平坦化加工。本發(fā)明的研磨墊特別適合于如下的步驟:將硅晶片以及其上形成有氧化物層、金屬層等的裝置，在進(jìn)一步層疊、并形成這些氧化物層或金屬層之前進(jìn)行平坦化。
背景技術(shù)：
要求高度的表面平坦性的材料的代表性材料可以列舉:制造半導(dǎo)體集成電路(1C、LSI)的被稱為硅晶片的單晶硅的圓盤。硅晶片在1C、LSI等的制造步驟中，為了形成用于電路形成的各種薄膜的可靠的半導(dǎo)體連接，而在層疊、形成氧化物層或金屬層的各步驟中，要求將表面高精度地精加工成平坦?fàn)?。在此種研磨精加工步驟中，通常研磨墊被固定于被稱為壓板的可以旋轉(zhuǎn)的支撐圓盤上，半導(dǎo)體晶片等加工物被固定于研磨頭上。并且通過雙方的運(yùn)動(dòng)，在壓板與研磨頭之間產(chǎn)生相對(duì)速度，接著將包含研磨粒的研磨漿料連續(xù)供給至研磨墊上，從而實(shí)行研磨操作。研磨墊的研磨特性要求研磨對(duì)象物的平坦性(平面性)及面內(nèi)均勻性優(yōu)異，且研磨速度大。關(guān)于研磨對(duì)象物的平坦性、面內(nèi)均勻性，可以通過使研磨層高彈性模數(shù)化而得到某種程度的改善。另外，關(guān)于研磨速度，可以通過制成含有氣泡的發(fā)泡體來增加漿料的保持量而提聞。作為滿足所述特性的研磨墊，提出有:合成樹脂的無發(fā)泡體形成的研磨墊、或聚氨酯發(fā)泡體形成的研磨墊(專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2)。但是，如果使用發(fā)泡體形成的研磨墊，則存在以下問題:研磨對(duì)象物與研磨墊的接觸面積變少，局部的面壓變高，因而容易在研磨對(duì)象物的被研磨面上產(chǎn)生刮痕(損傷)。另一方面，如果使用研磨墊進(jìn)行大量的半導(dǎo)體晶片的平坦化處理，則研磨墊表面的微細(xì)凹凸部會(huì)磨耗，將漿料供給至半導(dǎo)體晶片的加工面的性能降低、或研磨速度降低，而平坦化特性惡化。因此，在進(jìn)行預(yù)定片數(shù)的半導(dǎo)體晶片的平坦化處理后，需要使用修整器將研磨墊表面進(jìn)行更新、粗面化(修整)。進(jìn)行特定時(shí)間的修整后，在研磨墊表面可以得到無數(shù)的微細(xì)凹凸部，而墊表面呈現(xiàn)起毛的狀態(tài)。現(xiàn)有的無發(fā)泡體形成的研磨墊存在修整時(shí)的磨耗速率低、并且修整過于費(fèi)時(shí)的問題?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:特開2006-110665號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:第4128606號(hào)說明書
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明的目的是提供難以在研磨對(duì)象物的表面產(chǎn)生刮痕、且修整性提高的研磨墊及其制造方法。解決問題的手段本發(fā)明者等人為了解決所述問題而反復(fù)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過以下所示的研磨墊而可以達(dá)成所述目的，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明涉及研磨墊，其具有由無發(fā)泡聚氨酯形成的研磨層，其特征在于:所述無發(fā)泡聚氨酯是聚氨酯原料組合物的反應(yīng)固化物，所述聚氨酯原料組合物包含:異氰酸酯封端的預(yù)聚物A，其將含有二異氰酸酯、高分子量多元醇(a)、及低分子量多元醇的預(yù)聚物A原料組合物反應(yīng)而得，異氰酸酯封端的預(yù)聚物B，其將含有通過3個(gè)以上的二異氰酸酯加成而多聚物化的異氰酸酯改性物、及高分子量多元醇(b)的預(yù)聚物B原料組合物反應(yīng)而得，及鏈延長(zhǎng)劑；異氰酸酯封端的預(yù)聚物B的添加量相對(duì)于100重量份的異氰酸酯封端的預(yù)聚物A為5重量份 30重量份。本發(fā)明具有由無發(fā)泡聚氨酯形成研磨層的特征。由此，研磨對(duì)象物與研磨層的接觸面積變大，施加于研磨對(duì)象物的面壓變低且均勻，因此可以有效地抑制被研磨面的刮痕的產(chǎn)生。另外，本發(fā)明者等人發(fā)現(xiàn)，通過結(jié)合使用所述異氰酸酯封端的預(yù)聚物A、及所述異氰酸酯封端的預(yù)聚物B作為無發(fā)泡聚氨酯的原料，并利用這些成分與鏈延長(zhǎng)劑的反應(yīng)而在聚合物中規(guī)則地導(dǎo)入化學(xué)交聯(lián)(規(guī)則地形成立體交聯(lián)結(jié)構(gòu))，由此無發(fā)泡聚氨酯變硬脆，修整時(shí)的磨耗速率變大，因此墊表面變得容易更新。另外，通過使用所述2種預(yù)聚物可以擴(kuò)大化學(xué)交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由此可以使研磨層整面的脆度變得均勻，并且可以抑制磨耗的不均。另夕卜，通過使作為立體交聯(lián)成分的異氰酸酯改性物預(yù)聚物化，而容易調(diào)整聚氨酯的分子量。由此可以防止聚氨酯變得過脆，并可以實(shí)現(xiàn)墊的長(zhǎng)壽命化。高分子量多元醇(a)優(yōu)選數(shù)均分子量為500 5000的聚醚多元醇，二異氰酸酯優(yōu)選甲苯二異氰酸酯及二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。另外，高分子量多元醇(b)優(yōu)選數(shù)均分子量為250 2000的聚醚多元醇，異氰酸酯改性物優(yōu)選異氰脲酸酯型和/或縮二脲型的六亞甲基二異氰酸酯改性物，異氰酸酯封端的預(yù)聚物B優(yōu)選以異氰酸酯指數(shù)(NCO Index)3.5
6.0而合成。通過使用這些成分，可以操作性良好地制造無發(fā)泡聚氨酯，且本發(fā)明的效果更優(yōu)異。相對(duì)于100重量份的異氰酸酯封端的預(yù)聚物A，需要添加5重量份 30重量份的異氰酸酯封端的預(yù)聚物B。在異氰酸酯封端的預(yù)聚物B的添加量小于5重量份時(shí)，聚合物中的化學(xué)交聯(lián)的比例變得不足，因此難以使無發(fā)泡聚氨酯充分變脆。另一方面，在異氰酸酯封端的預(yù)聚物B的添加量超過30重量份時(shí)，聚合物中的化學(xué)交聯(lián)的比例變得過量，而無發(fā)泡聚氨酯的硬度變得過高，因此容易在研磨對(duì)象物的表面產(chǎn)生刮痕。另外，無發(fā)泡聚氨酯優(yōu)選ASKER D硬度為65度 80度。在ASKERD硬度小于65度時(shí)，有研磨對(duì)象物的平坦性降低的傾向。另一方面，在ASKER D硬度大于80度時(shí)，有平坦性雖然良好，但研磨對(duì)象物的面內(nèi)均勻性降低的傾向。并且容易在研磨對(duì)象物的表面產(chǎn)生刮痕。另外，從墊表面的更新性與墊的長(zhǎng)壽命化的平衡的觀點(diǎn)來看，本發(fā)明的研磨墊優(yōu)選磨耗速率大于I U m/min、且為2 μ m/min以下。另外，本發(fā)明涉及研磨墊的制造方法，其包括將第I成分與第2成分混合進(jìn)行固化而制作無發(fā)泡聚氨酯的步驟，所述第I成分中相對(duì)于100重量份的將含有二異氰酸酯、高分子量多元醇(a)、及低分子量多元醇的預(yù)聚物A原料組合物反應(yīng)而得的異氰酸酯封端的預(yù)聚物A，包含5重量份 30重量份的將含有通過3個(gè)以上的二異氰酸酯加成而多聚物化的異氰酸酯改性物、及高分子量多元醇(b)的預(yù)聚物B原料組合物反應(yīng)而得的異氰酸酯封端的預(yù)聚物B，所述第2成分包含鏈延長(zhǎng)劑。而且，本發(fā)明涉及半導(dǎo)體裝置的制造方法，其包括使用所述研磨墊研磨半導(dǎo)體晶片的表面的步驟。


圖1是表示CMP研磨中所使用的研磨裝置的一個(gè)實(shí)例的概略構(gòu)成圖。圖2是表示晶片上的膜厚測(cè)定位置73點(diǎn)的概略圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的研磨墊具有由無發(fā)泡聚氨酯形成的研磨層。本發(fā)明的研磨墊可以僅為所述研磨層，也可以為研磨層與其他層(例如緩沖層等)的層疊體。聚氨酯樹脂耐磨性優(yōu)異，并且通過對(duì)原料組成進(jìn)行各種變更而可以容易地獲得具有所期望的物性的聚合物，因此是作為研磨層的形成材料的特別優(yōu)選材料。所述無發(fā)泡聚氨酯是聚氨酯原料組合物的反應(yīng)固化物，所述聚氨酯原料組合物包含:異氰酸酯封端的預(yù)聚物A，其將含有二異氰酸酯、高分子量多元醇(a)、及低分子量多元醇的預(yù)聚物A原料組合物反應(yīng)而得；異氰酸酯封端的預(yù)聚物B，其將含有通過3個(gè)以上的二異氰酸酯加成而多聚物化的異氰酸酯改性物、及高分子量多元醇(b)的預(yù)聚物B原料組合物反應(yīng)而得；及鏈延長(zhǎng)劑。作為二異氰酸酯，可以無特別限制地使用在聚氨酯領(lǐng)域中公知的化合物。例如可以列舉: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、對(duì)苯二異氰酸酯、間苯二異氰酸酯、對(duì)二甲苯二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯、亞乙基二異氰酸酯、2，2，4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1，6-六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯，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、降冰片烷二異氰酸酯等脂環(huán)式二異氰酸酯等。這些二異氰酸酯可以使用I種，也可以混合2種以上而使用。這些中優(yōu)選結(jié)合使用甲苯二異氰酸酯與二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。另一方面，本發(fā)明中的異氰酸酯改性物是指通過3個(gè)以上的二異氰酸酯加成而多聚物化的化合物或這些的混合物。所述異氰酸酯改性物例如可以列舉:1)三羥甲基丙烷加合物型、2)縮二脲型、3)異氰脲酸酯型等，但特別優(yōu)選異氰脲酸酯型或縮二脲型。本發(fā)明中，形成異氰酸酯改性物的二異氰酸酯優(yōu)選使用脂肪族二異氰酸酯，特別優(yōu)選使用1，6-六亞甲基二異氰酸酯。另外，異氰酸酯改性物也可以是經(jīng)氨基甲酸酯改性、脲基甲酸酯改性、及縮二脲改性等改性化的成分。高分子量多元醇(a)及高分子量多元醇(b)可以列舉:以聚四亞甲基醚二醇為代表的聚醚多元醇；以聚己二酸丁二酯為代表的聚酯多元醇；以如聚己內(nèi)酯多元醇、聚己內(nèi)酯等聚酯二醇與碳酸亞烷酯的反應(yīng)物等例示的聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸亞乙酯與多元醇反應(yīng)，接著使所得的反應(yīng)混合物與有機(jī)二羧酸反應(yīng)而得的聚酯聚碳酸酯多元醇；及通過多羥基化合物與碳酸芳基酯的酯交換反應(yīng)而得的聚碳酸酯多元醇等。這些高分子量多元醇可以單獨(dú)使用，也可以2種以上結(jié)合使用。高分子量多元醇(a)的數(shù)均分子量并無特別限定，但優(yōu)選為500 5000，更優(yōu)選為1000 2000。如果數(shù)均分子量小于500，則硬鏈段變得過多，而有成為韌性低的聚氨酯的傾向。另一方面，如果數(shù)均分子量超過5000，則聚氨酯會(huì)變得過軟，因此由該聚氨酯制造的研磨墊有平坦化特性劣化的傾向。高分子量多元醇(b)的數(shù)均分子量并無特別限定，但優(yōu)選為250 2000，更優(yōu)選為250 650。如果數(shù)均分子量小于250，則有耐磨性降低、難以實(shí)現(xiàn)墊的長(zhǎng)壽命化的傾向。另一方面，如果數(shù)均分子量超過2000，則有修整時(shí)的墊表面的更新性惡化的傾向。低分子量多元醇是異氰酸酯封端的預(yù)聚物A的必須原料。低分子量多元醇例如可以列舉:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、I, 4-環(huán)己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊二醇、二甘醇、三甘醇、1，4_雙(2-羥基乙氧基)苯、三羥甲基丙烷、甘油、1，2，6-己三醇、季戊四醇、四羥甲基環(huán)己烷、甲基葡糖苷、山梨糖醇、甘露醇、半乳糖醇、蔗糖、2，2，6，6-四(羥基甲基)環(huán)己醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、及三乙醇胺等。這些低分子量多元醇可以單獨(dú)使用，也可以2種以上結(jié)合使用。另外，也可以適當(dāng)使用低分子量多元醇作為異氰酸酯封端的預(yù)聚物B的原料。另外，作為異氰酸酯封端的預(yù)聚物A及異氰酸酯封端的預(yù)聚物B的原料，也可以結(jié)合使用:乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺、及二亞乙基三胺等低分子量多胺。另外，也可以結(jié)合使用單乙醇胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇、及單丙醇胺等醇胺。這些原料成分可以單獨(dú)使用，也可以2種以上結(jié)合使用。低分子量多元醇或低分子量多胺等的混合量并無特別限定，可以根據(jù)所制造的研磨墊(研磨層)所要求的特性進(jìn)行適當(dāng)確定，但優(yōu)選為作為異氰酸酯封端的預(yù)聚物A的原料的全部的含有活性氫基的化合物的10摩爾％ 25摩爾％。在制作異氰酸酯封端的預(yù)聚物B時(shí)，優(yōu)選以異氰酸酯指數(shù)為3.5 6.0的方式，混合異氰酸酯改性物及高分子量多元醇(b)，更優(yōu)選異氰酸酯指數(shù)為4.0 5.5。鏈延長(zhǎng)劑是具有至少2個(gè)以上活性氫基的有機(jī)化合物，活性氫基可以例示:羥基、伯氨基或仲氨基、硫醇基(SH)等。具體可以列舉:4，4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)(M0CA)、
2,6-二氯-對(duì)苯二胺、4，4’ -亞甲基雙(2，3-二氯苯胺)、3，5-雙(甲硫基)-2，4-甲苯二胺、3，5-雙(甲硫基)-2,6-甲苯二胺、3，5-二乙基甲苯-2，4-二胺、3，5-二乙基甲苯-2，6-二胺、三亞甲基二醇-二對(duì)氨基苯甲酸酯、聚四亞甲基氧-二對(duì)氨基苯甲酸酯、4，4’ - 二氨基-3，3’，5，5’ -四乙基二苯基甲烷、4，4’ - 二氨基-3，3’ - 二異丙基_5，5’ - 二甲基二苯基甲烷、4，4’-二氨基-3，3’，5，5’-四異丙基二苯基甲烷、1，2-雙(2-氨基苯硫基)乙烷、
4,4’ - 二氛基-3，3’ - 二乙基-5，5’ - 二甲基二苯基甲燒、N, N’ - 二仲丁基-4，4’ - 二氛基二苯基甲燒、3，3’ - 二乙基-4，4’ - 二氨基二苯基甲燒、間二甲苯二胺、N, N’ - 二仲丁基_對(duì)苯二胺、間苯二胺、及對(duì)二甲苯二胺等所例示的多胺類，或所述低分子量多元醇或低分子量多胺。這些鏈延長(zhǎng)劑可以使用I種，也可以混合2種以上而使用。相對(duì)于100重量份的異氰酸酯封端的預(yù)聚物A，需要添加5重量份 30重量份、優(yōu)選為5重量份 20重量份的異氰酸酯封端的預(yù)聚物B。另外，為了獲得具有所期望的研磨特性的研磨墊，相對(duì)于鏈延長(zhǎng)劑的活性氫基(羥基、氨基)數(shù)，所述預(yù)聚物的異氰酸酯基數(shù)優(yōu)選為0.8 1.2，進(jìn)一步優(yōu)選為0.99 1.15。在異氰酸酯基數(shù)在所述范圍外時(shí)，有產(chǎn)生固化不良而無法獲得所要求的比重及硬度，從而研磨特性降低的傾向。另外，對(duì)異氰酸酯封端的預(yù)聚物A及異氰酸酯封端的預(yù)聚物B而言，數(shù)均分子量為1000 8000左右的異氰酸酯封端的預(yù)聚物的加工性、物理特性等優(yōu)異而優(yōu)選。無發(fā)泡聚氨酯可以應(yīng)用熔融法、溶液法等公知的氨基甲酸酯化技術(shù)進(jìn)行制造，但在考慮到成本、作業(yè)環(huán)境等的情況下，優(yōu)選利用熔融法進(jìn)行制造。另外，根據(jù)需要可以添加抗氧化劑等穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、顏料、填充劑、抗靜電劑、其他添加劑。另外，亦可以使用叔胺類等公知的促進(jìn)聚氨酯反應(yīng)的催化劑。關(guān)于催化劑的種類、添加量，考慮混合步驟后流入至預(yù)定形狀的模具的流動(dòng)時(shí)間來選擇。無發(fā)泡聚氨酯的制造可以是將各成分稱重投入至容器中、進(jìn)行攪拌的間歇方式；并且也可以是將各成分連續(xù)供給至攪拌裝置進(jìn)行攪拌，并送出聚氨酯原料組合物而制造成形品的連續(xù)生產(chǎn)方式。另外可以使用以下方法:將異氰酸酯封端的預(yù)聚物A及異氰酸酯封端的預(yù)聚物B(第I成分)加入反應(yīng)容器，然后投入鏈延長(zhǎng)劑(第2成分)并攪拌后，流入預(yù)定大小的澆鑄模具而制作塊體，使用刨子狀、或帶鋸狀的切片機(jī)將此塊體切片；或者在所述澆鑄模具的階段制成薄片狀。另外，也可以從T模頭擠出進(jìn)行成形而直接獲得片狀無發(fā)泡聚氨酯。無發(fā)泡聚氨酯優(yōu)選ASKER D硬度為65度 80度，更優(yōu)選為70度 75度。本發(fā)明的研磨墊(研磨層)的與研磨對(duì)象物接觸的研磨表面優(yōu)選具有用以保持并更新漿料的凹凸結(jié)構(gòu)。由無發(fā)泡體形成的研磨層缺少保持并更新漿料的功能，但是通過在研磨表面形成凹凸結(jié)構(gòu)而可以高效地進(jìn)行漿料的保持與更新，并且可以防止因與研磨對(duì)象物的吸附而引起的研磨對(duì)象物的破壞。凹凸結(jié)構(gòu)若為保持并更新漿料的形狀，則并無特別限定，例如可以列舉:χγ格子槽、同心圓狀槽、貫通孔、未貫通的孔、多角柱、圓柱、螺旋狀槽、偏心圓狀槽、放射狀槽、及這些槽組合而成的槽。另外，這些凹凸結(jié)構(gòu)通常具有規(guī)則性，但由于期望漿料的保持、更新性，因此也可以在某種范圍內(nèi)分別改變槽間距、槽寬度、槽深
/又寸。所述凹凸結(jié)構(gòu)的制作方法并無特別限定，例如可以列舉:使用預(yù)定尺寸的如車刀等夾具進(jìn)行機(jī)械切削的方法；在具有預(yù)定的表面形狀的模具中流入樹脂，使其固化而制作的方法；利用具有預(yù)定的表面形狀的壓板壓制樹脂而制作的方法；使用光刻法而制作的方法；使用印刷方法而制作的方法；通過使用二氧 化碳激光燈等的激光的制作方法等。研磨層的厚度并無特別限定,但通常為0.8mm 4mm左右,優(yōu)選為1.5mm 2.5mm。制作所述厚度的研磨層的方法可以列舉:使用帶鋸方式或刨子方式的切片機(jī)將所述無發(fā)泡聚氨酯的塊體制成預(yù)定厚度的方法；在具有預(yù)定厚度的模腔的模具中流入樹脂使其固化的方法；及使用涂布技術(shù)或片成形技術(shù)的方法等。
另夕卜，研磨層的厚度差異優(yōu)選為100 μ m以下。在厚度差異超過100 μ m時(shí),研磨層具有大的表面波紋，出現(xiàn)對(duì)研磨對(duì)象物的接觸狀態(tài)不同的部分，而對(duì)研磨特性造成不良影響。另外，為了消除研磨層的厚度差異，通常在研磨初期使用電鍍、熔接有金剛石研磨粒的修整器，對(duì)研磨層表面進(jìn)行修整，但厚度差異超出所述范圍的研磨層，修整時(shí)間變長(zhǎng)，而使生產(chǎn)效率降低。抑制研磨層的厚度差異的方法可以列舉:對(duì)切片成預(yù)定厚度的研磨片表面進(jìn)行拋光的方法。另外，在進(jìn)行拋光時(shí)，優(yōu)選利用粒度等不同的研磨材料分階段進(jìn)行。本發(fā)明的研磨墊可以是將所述研磨層與緩沖層貼合而成的研磨墊。緩沖層是補(bǔ)充研磨層的特性的層。緩沖層是為了在CMP中使有折衷關(guān)系的平面性與均勻性這兩者兼具而需要的層。平面性是指研磨具有圖案形成時(shí)所產(chǎn)生的微小凹凸的研磨對(duì)象物時(shí)的圖案部的平坦性，均勻性是指研磨對(duì)象物整體的均勻性。利用研磨層的特性改善平面性，利用緩沖層的特性改善均勻性。本發(fā)明的研磨墊中，緩沖層優(yōu)選使用比研磨層更柔軟的層。緩沖層例如可以列舉:聚酯無紡布、尼龍無紡布、丙烯酸類無紡布等纖維無紡布或如經(jīng)聚氨酯浸潰的聚酯無紡布的樹脂浸潰無紡布、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、感光性樹脂等。將研磨層與緩沖層貼合的方法例如可以列舉:利用雙面膠帶粘合研磨層與緩沖層進(jìn)行壓制的方法。雙面膠帶具有在無紡布或膜等基材的雙面設(shè)置有粘接層的通常的構(gòu)成。若考慮到防止?jié){料滲透至緩沖層等，則基材優(yōu)選使用膜。另外，粘接層的組成例如可以列舉:橡膠類粘接劑或丙烯酸類粘接劑等。若考慮到金屬離子的含量，則丙烯酸類粘接劑由于金屬離子含量少而優(yōu)選。另外，研磨層與緩沖層也存在組成不同的情況，因此也可以使雙面膠帶的各粘接層的組成不同，而使各層的粘接力變得恰當(dāng)。本發(fā)明的研磨墊可以在與壓板粘接的面上設(shè)置雙面膠帶。此雙面膠帶可以使用:與所述同樣地在基材的雙面設(shè)置有粘接層的通常的構(gòu)成的雙面膠帶?；睦缈梢粤信e無紡布或膜等。若考慮到研磨墊在使用后從壓板剝離，則基材優(yōu)選使用膜。另外，粘接層的組成例如可以列舉:橡膠類粘接劑或丙烯酸類粘接劑等。若考慮到金屬離子的含量，則丙烯酸類粘接劑由于金屬離子含量少而優(yōu)選。半導(dǎo)體裝置可以經(jīng)過使用所述研磨墊對(duì)半導(dǎo)體晶片的表面進(jìn)行研磨的步驟而制造。半導(dǎo)體晶片通常在硅晶片上層疊配線金屬及氧化膜而成。半導(dǎo)體晶片的研磨方法、研磨裝置并無特別限制，例如使用如圖1所示的研磨裝置等來進(jìn)行，此研磨裝置包括:支撐研磨墊(研磨層)I的研磨壓盤2、支撐半導(dǎo)體晶片4的支撐臺(tái)(拋光頭)5、用以對(duì)晶片進(jìn)行均勻加壓的背襯材料、以及研磨劑3的供給構(gòu)件。研磨墊I例如通過利用雙面膠帶貼附而安裝于研磨壓盤2。研磨壓盤2與支撐臺(tái)5以各自所支撐的研磨墊I與半導(dǎo)體晶片4相對(duì)的方式進(jìn)行配置，分別具有旋轉(zhuǎn)軸6、旋轉(zhuǎn)軸7。另外，支撐臺(tái)5側(cè)設(shè)置有用以將半導(dǎo)體晶片4擠壓于研磨墊I的加壓構(gòu)件。研磨時(shí)，使研磨壓盤2與支撐臺(tái)5旋轉(zhuǎn)并將半導(dǎo)體晶片4擠壓于研磨墊I，一邊供給漿料一邊進(jìn)行研磨。漿料的流量、研磨負(fù)載、研磨壓盤轉(zhuǎn)速、及晶片轉(zhuǎn)速并無特別限制，適當(dāng)調(diào)整而進(jìn)行。由此將半導(dǎo)體晶片4的表面的突出的部分除去而研磨成平坦?fàn)?。然后，通過進(jìn)行切晶、接合、封裝等而制造半導(dǎo)體裝置。半導(dǎo)體裝置可以用于運(yùn)算處理裝置或存儲(chǔ)器等。實(shí)施例以下，列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。[測(cè)定、評(píng)價(jià)方法](數(shù)均分子量的測(cè)定)數(shù)均分子量通過GPC (凝膠滲透色譜法)進(jìn)行測(cè)定，利用標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯進(jìn)行換算。GPC裝置:島津制作所制造、LC-10A柱:PolymerLaboratories 公司制造、將(PLgel、5μΠΚ 500 人)、(PLgel、5μπι、100 A )、及(PLgeK 5μιη> 50 A )的 3 個(gè)柱連結(jié)而使用流量:1.0ml/min濃度:1.0g/l注入量:40μ I柱溫:40°C洗脫液:四氫呋喃(比重的測(cè)定)依據(jù)JIS Z8807-1976進(jìn)行。將所制作的無發(fā)泡聚氨酯、及聚氨酯發(fā)泡體切出4cmX8.5cm的短條狀(厚度:任意)并作為比重測(cè)定用試樣，在溫度23°C ±2°C、濕度50%±5%的環(huán)境下靜置16小時(shí)。測(cè)定時(shí)使用比重計(jì)(Sartorius公司制造),測(cè)定比重。(硬度的測(cè)定)依據(jù)JIS K6253-1997進(jìn)行。將所制作的無發(fā)泡聚氨酯、及聚氨酯發(fā)泡體切出2cmX 2cm (厚度:任意)的大小并作為硬度測(cè)定用試樣，在溫度23°C ±2°C、濕度50%±5%的環(huán)境下靜置16小時(shí)。測(cè)定時(shí)將試樣重合，使厚度為6_以上。使用硬度計(jì)(高分子計(jì)器公司制造、ASKERD型硬度計(jì))，測(cè)定I分鐘后的硬度。(表面粗糙度分布的測(cè)定)將所制作的研磨墊貼合于研磨裝置(岡本工作機(jī)械公司制造、SPP600S)的壓板。使用修整器(Asahi Diamond公司制造、M型)，在修整壓50g/cm2、壓板轉(zhuǎn)速35rpm、流水量200ml/min、及修整時(shí)間30分鐘的條件下，對(duì)研磨層的表面進(jìn)行修整。修整結(jié)束后，在研磨墊的半徑方向的中心位置，以120°間隔切出3個(gè)樣品(20_X20mm)。使用觸針式表面光度測(cè)定裝置(KLA-TENC0R公司制造、P-15)對(duì)3個(gè)樣品的表面粗糙度分別測(cè)定I次，并分別算出3次均方根粗糙度Sq (μπι)。并算出3個(gè)樣品的Sq值的平均值(平均Sq值)。平均Sq值優(yōu)選為6 μ m 9 μ m。另外，3次均方根粗糙度Sq在將平均面設(shè)為XY面、將縱向設(shè)為Z軸、將所測(cè)定的表面形狀曲線設(shè)為z = f (x，y)時(shí)，根據(jù)下述式求出。[數(shù)I]
權(quán)利要求
1.研磨墊，其具有由無發(fā)泡聚氨酯形成的研磨層，其特征在于: 所述無發(fā)泡聚氨酯是聚氨酯原料組合物的反應(yīng)固化物，所述聚氨酯原料組合物包含:異氰酸酯封端的預(yù)聚物A，其將含有二異氰酸酯、高分子量多元醇(a)、及低分子量多元醇的預(yù)聚物A原料組合物反應(yīng)而得， 異氰酸酯封端的預(yù)聚物B，其將含有通過3個(gè)以上的二異氰酸酯加成而多聚物化的異氰酸酯改性物、及高分子量多元醇(b)的預(yù)聚物B原料組合物反應(yīng)而得,及 鏈延長(zhǎng)劑； 異氰酸酯封端的預(yù)聚物B的添加量相對(duì)于100重量份的異氰酸酯封端的預(yù)聚物A為5 30重量份。
2.權(quán)利要求1的研磨墊，其中聞分子量多兀醇(a)是數(shù)均分子量為500 5000的聚醚多元醇，二異氰酸酯是甲苯二異氰酸酯及二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。
3.權(quán)利要求1或2的研磨墊，其中高分子量多元醇(b)是數(shù)均分子量為250 2000的聚醚多元醇，異氰酸酯改性物是異氰脲酸酯型和/或縮二脲型的六亞甲基二異氰酸酯改性物，異氰酸酯封端的預(yù)聚物B以異氰酸酯指數(shù)3.5 6.0而合成。
4.權(quán)利要求1的研磨墊，其中無發(fā)泡聚氨酯的ASKERD硬度為65度 80度。
5.權(quán)利要求1的研磨墊，其中磨耗速率大于Iμ m/min、且為2 μ m/min以下。
6.研磨墊的制造方法，其包括將第I成分與第2成分混合進(jìn)行固化而制作無發(fā)泡聚氨酯的步驟，所述第I成分中相對(duì)于100重量份的將含有二異氰酸酯、高分子量多元醇(a)、及低分子量多元醇的預(yù)聚物A原料組合物反應(yīng)而得的異氰酸酯封端的預(yù)聚物A，包含5重量份 30重量份的將含有通過3個(gè)以上的二異氰酸酯加成而多聚物化的異氰酸酯改性物、及高分子量多元醇(b)的預(yù)聚物B原料組合物反應(yīng)而得的異氰酸酯封端的預(yù)聚物B，所述第2成分包含鏈延長(zhǎng)劑。
7.半導(dǎo)體裝置的制造方法，其包括使用權(quán)利要求1的研磨墊研磨半導(dǎo)體晶片的表面的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供難以在研磨對(duì)象物的表面產(chǎn)生刮痕、且修整性提高的研磨墊及其制造方法。本發(fā)明的研磨墊具有由無發(fā)泡聚氨酯形成的研磨層，其特征在于所述無發(fā)泡聚氨酯是聚氨酯原料組合物的反應(yīng)固化物，所述聚氨酯原料組合物包含異氰酸酯封端的預(yù)聚物A，其將含有二異氰酸酯、高分子量多元醇(a)、及低分子量多元醇的預(yù)聚物A原料組合物反應(yīng)而得，異氰酸酯封端的預(yù)聚物B，其將含有通過3個(gè)以上的二異氰酸酯加成而多聚物化的異氰酸酯改性物、及高分子量多元醇(b)的預(yù)聚物B原料組合物反應(yīng)而得，及鏈延長(zhǎng)劑；異氰酸酯封端的預(yù)聚物B的添加量相對(duì)于100重量份的異氰酸酯封端的預(yù)聚物A為5重量份～30重量份。
文檔編號(hào)B24B37/24GK103153539SQ20108006949
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者中井良之, 小川一幸, 中村賢治 申請(qǐng)人:東洋橡膠工業(yè)株式會(huì)社