專利名稱：：金屬膜拋光用墊和使用該金屬膜拋光用墊的金屬膜的拋光方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及金屬膜拋光用墊以及使用該金屬膜拋光用墊的金屬膜的拋光方法，例如本發(fā)明在以高精度且高拋光效率對半導體基板上的銅膜等金屬膜進行拋光方面是有用的。
背景技術(shù)：
：作為用作形成集成電路的基體材料而使用的半導體晶片的平坦化加工(例如，化學機械拋光(ChemicalMechanicalPolishing;CMP))中采用的拋光墊，通常大多使用天鵝絨那樣的和仿麂皮那樣的纖維和樹脂的復合材料，或者用熱塑性聚氨酯樹脂對非織造布進行浸漬并使之濕式凝固而得到的壓縮變形特性較大且比較柔軟的片材。近年來，隨著半導體晶片的高集成化、多層布線化，不僅要求半導體晶片在高平坦化等品質(zhì)上要有進一步的提高，而且進一步降低價格的要求也在提高。為此，對于拋光墊，也要求可以實現(xiàn)比以往更高的平坦化等高功能化，且可以長時間使用。以往的比較柔軟的非織造布型的拋光墊與晶片的接觸性好，拋光時使用的拋光漿料的保持性也良好，但是，正是由于其柔軟的性質(zhì)，而使被拋光面的平坦化性能不充分。而且，拋光漿料或拋光時產(chǎn)生的拋光屑堵塞非織造布的空隙，由于這些原因，使得晶片表面容易產(chǎn)生損傷。另外，拋光漿料和拋光屑發(fā)生堵塞時，它們深深地侵入到非織造布的空隙中，因此，很難通過洗凈將它們除去，結(jié)果，產(chǎn)生拋光墊的壽命縮短的問題。另一方面，使用高分子發(fā)泡體的拋光墊也是已知的，其與非織造布型拋光墊相比，剛性高，因此，經(jīng)常使用于要求更高平坦化的用途。另外，使用具有獨立氣泡結(jié)構(gòu)的高分子發(fā)泡體的拋光墊不會發(fā)生拋光漿料或拋光屑侵入非織造布型拋光墊的空隙深處的情況，因此，拋光墊的清洗比較容易，可以經(jīng)受長時間的使用。作為這類高分子發(fā)泡體，從耐磨損性優(yōu)異方面考慮，特別優(yōu)選使用發(fā)泡聚氨酯。發(fā)泡聚氨酯制造的拋光墊通常通過對發(fā)泡聚氨酯進行適當?shù)难心セ蛘咔邢鞫圃?。以往，拋光墊中使用的發(fā)泡聚氨酯是通過使用雙液固化型聚氨酯進行注模發(fā)泡固化而制造的(參見專利文獻1~4)。但是，在該方法中，反應和發(fā)泡的均勻化非常困難，而且得到的發(fā)泡聚氨酯的高硬度化也有限。另外，以往的發(fā)泡聚氨酯制造的拋光墊存在被拋光面的平坦性或平坦化效率等拋光特性發(fā)生變動的問題，認為導致該問題的原因之一是發(fā)泡聚氨酯中的發(fā)泡結(jié)構(gòu)的不均。另外，為了提高平坦化效率，希望更高硬度的拋光墊(參照非專利文獻1),另一方面，特別是在對半導體基板上的銅膜等金屬膜進行拋光時，為了減少晶片表面的劃痕，希望降低硬度，這是一對相互矛盾的要求。通常認為，拋光墊總體的硬度影響到平坦化效率，但晶片表面發(fā)生劃痕受到拋光墊表面局部硬度的影響。因此，提高拋光墊在比較低的溫度下的彈性模量來確保平坦化效率，另一方面，優(yōu)選拋光墊與晶片表面過度摩擦而導致溫度上升時，拋光墊的彈性模量會急劇降低，從而防止晶片表面產(chǎn)生劃痕。但是，在使用上述的雙液固化型聚氨酯時，由于其彈性模量不易隨溫度的上升而急劇變化，結(jié)果難以兼顧既提高平坦化效率，又抑制劃痕。另一方面，還已知由雙液固化型聚氨酯以外的發(fā)泡聚氨酯形成的拋光墊，例如，提出了下述的由聚氨酯發(fā)泡體形成的拋光墊其密度為0.5~1.0g/cm3,氣泡大小為520|nm,硬度(JIS-C硬度)為90以上，所述聚氨酯發(fā)泡體由熱塑性聚氨酯構(gòu)成，所述熱塑性聚氨酯通過使高分子二醇、有機二異氰酸酯以及擴鏈劑反應而得到，來自異氰酸酯基團的氮原子含有率為6重量％以上，并且，在50。C下的動態(tài)粘彈性模量為5x10^yn/cii^以上(參照專利文獻5)。但是，使用由來自異氰酸酯的氮原子含有率為6重量％以上的熱塑性聚氨酯形成的拋光墊時，由于硬度過高，因此，對晶片進行拋光時，有可能頻繁在晶片表面產(chǎn)生劃痕。專利文獻1:日本特開2000-178374號公報專利文獻2:日本特開2000-248034號公報專利文獻3:日本特開2001-89548號公報專利文獻4:日本特開平11-322878號公報專利文獻5:日本特開2002-371154號公報非專利文獻1:柏木正弘等《CMP的科學》抹式會社科學論壇，1997年8月20日發(fā)行，113~119頁。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的技術(shù)問題本發(fā)明是鑒于上述情況而進行的，特別地，目的在于提供一種拋光墊和使用該拋光墊對金屬膜的拋光方法，使用所述拋光墊尤其對半導體基本上等形成的金屬膜進行拋光時，可以實現(xiàn)被拋光面的平坦性和平坦化效率的提高，并且，劃痕的產(chǎn)生也少。解決問題的方法為達到上述目的，本發(fā)明的發(fā)明人反復進行研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用熱塑性聚氨酯等高分子材料制成的具有特定的儲能模量的拋光墊可以表現(xiàn)出目標特性，進一步反復研究后，完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明涉及1.一種金屬膜拋光用墊，其在80。C下的儲能模量為200900MPa,且在110。C下的儲能模量為40MPa以下。2.上述1所述的金屬膜拋光用墊，其包含非發(fā)泡結(jié)構(gòu)的樹脂。3.上述1或2所述的金屬膜拋光用墊，其包含熱塑性聚氨酯，所述熱塑性聚氨酯通過使高分子二醇、有機二異氰酸酯以及擴鏈劑反應而得到。4.上述3所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述高分子二醇包含30100質(zhì)量°/。的聚四亞甲基二醇。5.上述4所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述聚四亞曱基二醇的數(shù)均分子量為1200~4000。6.上述3~5中任意一項所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述擴鏈劑由1，4-丁二醇(BD)構(gòu)成，或者由1,4-環(huán)己烷二曱醇(CHDM)和1,4-丁二醇(BD)構(gòu)成，且CHDM和BD的摩爾比([CHDM摩爾數(shù)]/[BD摩爾數(shù)])為0/10050/50。7.上述16中任意一項所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述金屬膜是布線用金屬膜和/或阻隔金屬膜。8.上述7所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述布線用金屬膜是銅膜。9.上述1~8中任意一項所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述金屬膜是形成有圖案的金屬膜。10.—種金屬膜的拋光方法，該方法使用上述19中任意一項所述的墊。11.上述10所述的拋光方法，其中，上述金屬膜為布線用金屬膜和/或阻隔金屬膜。12.上述ll所述的拋光方法，其中，上述布線用金屬膜是銅膜。13.上述10~12中任意一項所述的拋光方法，其中，上述金屬膜是形成有圖案的金屬膜。發(fā)明效果按照本發(fā)明，可以達到以下效果例如，在對半導體基板上的銅膜等金屬膜進行化學機械拋光時，實現(xiàn)優(yōu)異的拋光速度，良好的拋光均勻性以及抑制劃痕的產(chǎn)生。具體實施例方式本發(fā)明的金屬膜拋光用墊[以下，有時筒稱為"墊"]在80。C下的儲能模量為200900MPa,并且在ll(TC下的儲能模量為40MPa以下。如果墊在80。C下的儲能模量比200MPa小，墊則會變得過于柔軟，因此，對半導體基板上的銅膜等金屬膜進行化學機械拋光時，被拋光面的平坦性下降，且拋光效率降低。另一方面，如果墊在8(TC下的儲能模量大于900MPa時，則對半導體基板上的銅膜等金屬膜進行化學機械拋光時，被拋光面上劃痕的發(fā)生會增加。例如，從對半導體基板上的銅膜等金屬膜進行化學機械拋光時被拋光面的平坦性和抑制劃痕產(chǎn)生的觀點來看，墊在80'C下的儲能模量優(yōu)選220~880MPa的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選24(K860MPa的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選260840MPa的范圍內(nèi)，從現(xiàn)實更為優(yōu)異的拋光性能來看，特別優(yōu)選550~840MPa的范圍內(nèi)。另夕卜，墊在110。C下的儲能模量超過40MPa時，正如對半導體基板上的銅膜等金屬膜進行化學機械拋光時可以看到的，在由于墊和晶片間的摩擦產(chǎn)生溫度上升的時候，由于墊過硬，因此，被拋光面容易產(chǎn)生劃痕。例如，從對半導體基板上的銅膜等金屬膜進行化學機械拋光時的抑制被拋光面產(chǎn)生劃痕的觀點來看，墊在1l(TC下的儲能模量優(yōu)選38MPa以下，更加優(yōu)選36MPa以下。本發(fā)明的金屬膜拋光用墊通過由高分子材料(樹脂)構(gòu)成而可以容易地制造，所述高分子材料是在8(TC下的儲能模量為200900MPa(優(yōu)選220880MPa,更加優(yōu)選240860MPa,進一步優(yōu)選260840MPa，特別優(yōu)選550840MPa),并且，在110。C下的儲能模量為40MPa以下(優(yōu)選38MPa以下，更加優(yōu)選36MPa以下)的高分子材料。另外，本發(fā)明的金屬拋光用墊由非發(fā)泡結(jié)構(gòu)的樹脂構(gòu)成時，作為墊的剛性變高，另外，由于墊表面的粗糙度通常會變小，因此，被拋光面的平坦性提高，故是優(yōu)選的。另外，本發(fā)明的金屬膜拋光用墊由使高分子二醇、有機二異氰酸酯以及擴鏈劑反應而得到的熱塑性聚氨酯構(gòu)成時，可以容易地將80。C和ll(TC下墊的儲能模量設定在期望的范圍，因此優(yōu)選。作為上述高分子二醇，可以列舉，例如，聚醚二醇，聚酯二醇，聚碳酸酯二醇等。這些高分子二醇可以單獨使用，也可以組合兩種以上使用，這些之中，優(yōu)選使用聚醚二醇和/或聚酯二醇。作為高分子二醇的數(shù)均分子量，優(yōu)選在1200-4000的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選1300-3500的范圍內(nèi)。需要說明的是，本說明書中所說的高分子二醇的數(shù)均分子量都是指基于按照JISK1557測定的羥值算出的數(shù)均分子量。作為聚醚二醇，可以列舉，例如，聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞曱基二醇、聚(曱基四亞曱基二醇)、甘油為基礎的(夕'、卩七卩^<-只，glycerin-base)聚亞烷基醚二醇等。這些聚醚二醇可以單獨使用也可以組合使用2種以上。這些之中，優(yōu)選使用聚乙二醇和/或聚四亞曱基二醇，更加優(yōu)選聚四亞曱基二醇。聚酯二醇可以通過常規(guī)方法制造，例如，使二羧酸或其酯、酸酐等可形成酯的衍生物與低分子二醇進行直接酯化反應或酯交換反應而制得。作為構(gòu)成聚酯二醇的二羧酸，可以列舉，例如，草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二羧酸、2-曱基琥珀酸、2-曱基己二酸、3-曱基己二酸、3-曱基戊二酸、2-曱基辛二酸、3，8-二曱基癸二酸、3，7-二甲基癸二酸等碳原子數(shù)212的脂肪族二羧酸；將通過甘油三酸酯的分餾而得到的不飽和脂肪酸進行二聚化而得到的碳原子數(shù)1448的二聚化脂肪族二羧酸(二聚物酸)以及它們的加氫物(加氫二聚物酸)等脂肪族二羧酸；1,4-環(huán)己烷二羧酸等脂環(huán)族二羧酸；對苯二曱酸、間笨二曱酸、鄰苯二甲酸等芳香族二羧酸等。這些二羧酸可以單獨使用，也可以2種以上組合使用。作為二聚物酸以及加氫二聚物酸可以使用UNICHEMA(工二^T7)制造的商品名為"PRIPOL(7°y求一少)1004，，、"PRIPOL1006，，、"PRIPOL1009"、"PRIPOL1013"。作為構(gòu)成聚酯二醇的低分子二醇，可以列舉，例如，乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、2-曱基-l,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、3-曱基-l，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、2-曱基-l,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1，10-癸二醇等脂肪族二醇；環(huán)己烷二曱醇、環(huán)己二醇等脂環(huán)族二醇等。這些低分子二醇可以單獨-使用，也可以組合2種以上使用。它們之中，優(yōu)選使用的二醇是碳原子數(shù)為612的二醇，更加優(yōu)選為碳原子數(shù)為8~10的二醇，更加優(yōu)選為碳原子數(shù)9的二醇。作為聚碳酸酯二醇，可以使用如下得到的聚碳酸酯二醇，即，使低分子二醇與碳酸二烷基酯、碳酸亞烷基酯、碳酸二芳基酯等碳酸酯化合物反應得到的聚碳酸酯二醇。作為構(gòu)成聚碳酸酯二醇的低分子二醇，可以使用前面列舉的作為聚酯二醇的構(gòu)成成分的低分子二醇。作為碳酸二烷基酯，可以列舉，碳酸二曱酯、碳酸二乙酯等。作為碳酸亞烷基酯，可以列舉，碳酸亞乙酯等。作為碳酸二芳基酯，可以列舉，碳酸二苯酯等。上述之中，當使用含有30-100質(zhì)量份的聚四亞曱基二醇的高分子二醇作為高分子二醇時，在得到的熱塑性聚氨酯中，來自該高分子二醇的鏈段和來自有機二異氰酸酯和擴鏈劑的鏈段的相分離程度比較合適，可以容易地制造出在80。C下的儲能模量為200900MPa的熱塑性聚氨酯。聚四亞曱基二醇在高分子二醇中所占比例為小于30質(zhì)量％時，上述相分離有可能變得不充分，得到的熱塑性聚氨酯在8(TC下的儲能模量有可能小于200MPa。聚四亞曱基二醇在高分子二醇中所占比例更加優(yōu)選50-100質(zhì)量％的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選75~100質(zhì)量％的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選85-100質(zhì)量％的范圍內(nèi)。另外，上述聚四亞曱基二醇的數(shù)均分子量優(yōu)選為12004000。由此，在得到的熱塑性聚氨酯中，來自該高分子二醇的鏈段和來自有機二異氰酸酯和擴鏈劑的鏈段的相分離程度比較合適，從而可以容易地將80。C和ll(TC下的儲能模量設定在期望的范圍。聚四亞曱基二醇的數(shù)均分子量更加優(yōu)選13003500,更加優(yōu)選14003000，特別優(yōu)選1700~3000。作為上述的有機二異氰酸酯，可以使用通常制造聚氨酯中以往使用的任意有機二異氰酸酯，可以列舉，例如，亞乙基二異氰酸酯、四亞曱基二異氰酸酯、五亞曱基二異氰酸酯、六亞曱基二異氰酸酯、2，2，4-三曱基六亞曱基二異氰酸酯、2,4,4-三曱基六亞曱基二異氰酸酯、十二亞曱基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、異丙叉雙(4-環(huán)己基異氰酸酯)、環(huán)己基曱烷二異氰酸酯、甲基環(huán)己烷二異氰酸酯、4，4，-二環(huán)己基曱烷二異氰酸酯、枸杞堿(y^y)二異氰酸酯、2，6-二異氰酸基己酸曱酯、雙(2-異氰酸基乙基)富馬酸酯、雙(2-異氰酸基乙基)碳酸酯、2-異氰酸基乙基-2，6-二異氰酸基己酸酯、亞環(huán)己基二異氰酸酯、曱基亞環(huán)己基二異氰酸酯、雙(2-異氰酸基乙基)-4-環(huán)己烯等脂肪族或脂環(huán)式二異氰酸酯；2,4，-二苯基曱烷二異氰酸酯、4,4，-二苯基曱烷二異氰酸酯、2,4-曱苯撐二異氰酸酯、2,6-曱苯撐二異氰酸酯、間亞苯基二異氰酸酯、對亞苯基二異氰酸酯、間亞曱苯基二異氰酸酯、對亞曱苯基二異氰酸酯、1,5-亞萘基二異氰酸酯、4,4，-二異氰酸基聯(lián)苯、3,3，-二曱基-4,4，-二異氰酸基聯(lián)苯、3，3，-二曱基-4,4，-二異氰酸基二苯基曱烷、氯代亞苯基-2,4-二異氰酸酉旨、四曱基亞曱苯基二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯。這些有機二異氰酸酯可以單獨使用，也可以2種以上組合使用。這些之中，從得到的墊的耐磨損性的觀點考慮，優(yōu)選4,4，-二苯基曱烷二異氰酸酯。作為上述的擴鏈劑，可以使用在制造通常的聚氨酯中以往使用的任意擴鏈劑。作為擴鏈劑，優(yōu)選使用分子中具有2個以上能夠與異氰酸酯基團反應的活潑氫原子且分子量為300以下的低分子化合物，例如，乙二醇、一縮二乙二醇、1，2-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1，3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2，3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-曱基-l,5-戊二醇、1，4-雙(|3-羥基乙氧基)苯、1,4-環(huán)己烷二醇、環(huán)己烷二曱醇(1,4-環(huán)己烷二曱醇等)、雙(P-羥基乙基)對苯二曱酸酯、1,9-壬二醇、間亞曱苯基二醇、對亞曱苯基二醇等二醇類；亞乙基二胺、三亞曱基二胺、四亞曱基二胺、六亞曱基二胺、七亞曱基二胺、八亞曱基二胺、九亞曱基二胺、十亞曱基二胺、十一烷亞曱基二胺、十二亞曱基二胺、2,2,4-三曱基六亞曱基二胺、2,4,4-三曱基六亞曱基二胺、3-曱基五亞曱基二胺、1,2-環(huán)己烷二胺、1，3-環(huán)己烷二胺、1,4-環(huán)己烷二胺、1，2-二胺基丙烷、肼、亞曱苯基二胺、異佛爾酮二胺、哌啶、鄰亞苯基二胺、間亞苯基二胺、對亞苯基二胺、曱苯撐二胺、亞曱苯基二胺、己二酰肼、間苯二曱酸二酰辨、4,4，-二胺基二苯基曱烷、4,4，-二胺基二苯基醚、4,4，-雙(4-氨基苯氧基)聯(lián)苯、4，4，-雙(3-氨基苯氧基)聯(lián)苯、1，4-雙(4-氨基苯氧基)苯、1，3-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,3-雙(3-氨基苯氧基)苯、3,4，-二胺基二苯基醚、4，4，-二胺基二苯基-風、3，4-二胺基二苯基砜、3,3，-二胺基二苯基砜、4,4，-亞曱基-雙(2-氯代苯胺)、3,3，-二曱基-4,4，-二胺基聯(lián)苯、4，4，-二胺基二苯基硫醚、2，6-二胺基曱苯、2,4-二胺基氯苯、1,2-二胺基蒽、1，4-二胺基蒽、3,3，-二胺基二苯曱酮、3,4-二胺基二苯曱酮、4,4，-二胺基二苯曱酮、4,4，-二胺基聯(lián)千、2,2，-二胺基-1，1，-聯(lián)奈、1,3-雙(4-氨基苯氧基)鏈烷、1，4-雙(4-氨基苯氧基)鏈烷、1,5-雙(4-氨基苯氧基)鏈烷等1，n-雙(4-氨基苯氧基)鏈烷(n為310)、1,2-雙[2-(4-氨基苯氧基)乙氧基]乙烷、9,9-雙(4-氨基苯基)芴、4,4，-二胺基苯曱酰苯胺等二胺類等。這些擴鏈劑可以單獨使用，也可以組合2種以上使用。上述之中，優(yōu)選擴鏈劑由1，4-丁二醇(BD)構(gòu)成，或者由1,4-環(huán)己烷二醇(CHDM)和1,4-丁二醇(BD)構(gòu)成，CHDM/BD的摩爾比([CHDE的摩爾數(shù)]/[BD的摩爾數(shù)])為0/10050/50,此時，在得到的熱塑性聚氨酯中，來自該高分子二醇的鏈段和來自有機二異氰酸酯和擴鏈劑的鏈段的相分離程度比較合適，從而可以容易地將80。C和ll(TC下的儲能模量沒定在期望的范圍，故是優(yōu)選的。CHDM/BD的摩爾比更加優(yōu)選5/95-45/55,進一步休選10/9040/60.從可以容易地將得到的熱塑性聚氨酯在80。C和IICTC下的儲能模量設定在期望的范圍的觀點來看，熱塑性聚氨酯中來自異氰酸酯基的氮原子的含有率優(yōu)選4.66.2質(zhì)量％的范圍內(nèi)，更加優(yōu)選4.8~6.0質(zhì)量％的范圍內(nèi)，進一步優(yōu)選5.0~5.8質(zhì)量％的范圍內(nèi)。熱塑性聚氨酯的制造方法沒有特別的限制，例如，可以通過將高分子二醇、有機二異氰酸酯以及擴鏈劑按照規(guī)定的比例進行熔融混合來制造。各成分的混合比例可以在考慮想要對熱塑性聚氨酯賦予的物性、耐磨損性等的基礎上適當決定，優(yōu)選各成分的使用量使得，相對于高分子二醇和擴鏈劑中所含的活潑氫原子1摩爾，有機二異氰酸酯所含的異氰酸酯基為0.951.3摩爾。異氰酸酯基的上述比例小于0.95摩爾時，得到的熱塑性聚氨酯的機械強度以及耐磨損性降低，作為墊的壽命有變短的傾向，另一方面，超過1.3摩爾時，熱塑性聚氨酯的生產(chǎn)性、保存穩(wěn)定性降低，墊的制造有時會變得困難。例如，從得到的熱塑性聚氨酯的機械強度、耐磨損性、熱塑性聚氨酯的生產(chǎn)性、保存穩(wěn)定性等觀點來看，各成分的使用量優(yōu)選使得相對于高分子二醇和擴鏈劑所含的活潑氫原子1摩爾，有機二異氰酸酯中含有的異氰酸酯基較優(yōu)選為0.96U0摩爾的比例,更優(yōu)選為0.971.05摩爾的比例。就與上述高分子二醇、有機二異氰酸酯以及擴鏈劑相關規(guī)定的比例而言，為了得到具有期望物性的熱塑性聚氨酯，高分子二醇的質(zhì)量與有機二異氰酸酯和擴鏈劑的總質(zhì)量的比例優(yōu)選[高分子二醇的質(zhì)量]/[有機二異氰酸酯和擴鏈劑的總質(zhì)量]=15/85~45/55,更加優(yōu)選20/80-40/60，進一步優(yōu)選25/75~35/65,特別優(yōu)選27〃3~35/65.本發(fā)明的金屬膜拋光用墊還可以含有交聯(lián)劑、填充劑、交聯(lián)促進劑、交聯(lián)助劑、軟化劑、粘合賦予劑、防老化劑、發(fā)泡劑、加工助劑、緊密貼合性賦予劑、無機填充劑、有機填料、結(jié)晶成核劑、耐熱穩(wěn)定劑、耐候穩(wěn)定劑、防靜電劑、著色劑、潤滑劑、阻燃劑、阻燃助劑(氧化銻等)、防起霜劑(:/一^乂夕、、防止剤，antibloomingagents)、脫才莫劑、增粘劑、防氧化劑、導電劑等添加劑。墊中添加劑的含量優(yōu)選50質(zhì)量％以下，更加優(yōu)選20質(zhì)量％以下，進一步優(yōu)選5質(zhì)量％以下。本發(fā)明的金屬膜拋光用墊可以如下制造將上述熱塑性聚氨酯等高分子材料和視需要添加在該高分子材料中混合了添加劑的材料通過擠出成型法、注塑成型法、吹塑成型法、壓延成型法等各種成型方法制成成形體，然后，根據(jù)需要，通過切削、切片、沖裁等加工成期望的尺寸和形狀。另外，墊的表面還可以通過切削或激光等形成溝槽或凹坑等。再者，本發(fā)明的金屬膜拋光用墊可以與作為襯墊層的材料疊層之后再使用。作為襯墊層的材料，例如，沒有特別的限制，可以采用現(xiàn)在廣泛使用的用聚氨酯浸漬過的非織造布(例如，Suba400(NITTAHAAS(抹)制造))，以及天然橡膠、丁腈橡膠、聚丁二烯橡膠、硅橡膠等橡膠；聚酯類熱塑性彈性體、聚酰胺類熱塑性彈性體、氟類熱塑性彈性體等熱塑性彈性體；發(fā)泡塑料；聚氨酯等，從容易得到作為襯墊層所必需的柔韌性或發(fā)泡結(jié)構(gòu)的觀點來看，優(yōu)選聚氨酯。本發(fā)明的金屬膜拋光用墊的厚度，沒有特別的限制，從拋光性能的安全性、生產(chǎn)和操作的容易性觀點來看，優(yōu)選厚度為0.3~5mm。另外，與襯墊層疊層后使用時，拋光層的厚度優(yōu)選0.35mm，村墊層的厚度優(yōu)選0.5~5mm。本發(fā)明的金屬膜拋光用墊可以與公知的拋光漿料一起用于化學機械拋光。拋光漿料可以包含例如，水或油等液態(tài)介質(zhì)；二氧化硅、氧化鋁、氧化鈰、氧化鋯、碳化硅等拋光劑；堿、酸、表面活性劑、氧化劑、還原劑、螯合劑等成分。另外，進行化學機械拋光時，視需要，還可以將拋光漿料與潤滑油、冷卻劑等組合使用?；瘜W機械拋光可以如下實施使用公知的化學機械拋光用裝置，通過拋光漿料在加壓下以一定速度使被拋光面和墊接觸一定時間。作為拋光對象的金屬膜，可以列舉，例如，在本導體基板上形成的銅、鋁、鴒等布線用金屬膜；鉭、鈦、氮化鉭、氮化鈦等阻隔金屬膜等，特別是，對于拋光銅或者銅和阻隔金屬膜是有用的。也可以對以金屬膜形式形成了布線圖案或虛擬圖形(dummypattem)。上述圖案的線間距根據(jù)產(chǎn)品的不同而不同，但通常大多為50nm100jum左右。實施例以下，通過實施例來具體說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例的任何限定。另外，各評價按照以下方法實施。[8(TC和ll(TC下的儲能模量]使用在以下參考例16中得到的熱塑性聚氨酯，制作寬5mm、長30mm、厚2mm的注塑成型片，在90。C下對該片進行5小時熱處理，得到試驗片，使用該試驗片，采用動態(tài)粘彈性測定裝置("DVERheospectra(P才7八夕卜，一)"，抹式會社Rheology(l/才口、:^)制造)，在11Hz的頻率下測定80。C和110°C下的動態(tài)粘彈性模量，從而求出各個溫度下的儲能模量。將在以下的實施例和比較例中得到的墊設置在林式會社MAT制造的拋光裝置"MAT-BC15"中，使用株式會社Allied-Materia1(7，<K^亍y7/1/)制造的金剛石修整器(DiamondDoressa,夕、V卞乇乂KK1/、;/寸一)(#100-包覆率80%,直徑19cm,質(zhì)量lkg)，以150mL/分鐘的速度流通蒸餾水，同時在修整器的轉(zhuǎn)速140rpm，臺板(7，于y)轉(zhuǎn)速100rpm的條件下，對墊表面進行1小時的修整。接著，在臺板轉(zhuǎn)速100rpm、拋光頭轉(zhuǎn)速99rpm、拋光壓力27.6kPa的條件下，在IOO質(zhì)量份的FUJIMI公司制造的拋光漿料"PL7101"中添加3.5質(zhì)量份濃度為30質(zhì)量％的過氧化氫水，并進行混合，以120mL/分鐘的速度供給得到的液體，同時，對表面上具有厚度為1500nm的銅膜(未形成圖案的銅膜)且直徑為4英寸的硅晶片進行60秒拋光，接著，在上述條件下，再進行30秒的修整。然后，更換晶片，再次重復進行拋光和修正，每個墊上拋光9片晶片。接著，再次在上述條件下進行30秒修整，然后，在與上述拋光條件相同的條件下對表面具有銅膜且直徑為4英寸的硅晶片進行30秒拋光，所述銅膜形成有凸部寬度50jum、凹部寬度50jam、間距100jum、凸部的銅膜厚度600nm、凸部和凹部的初期高低差異為400nm的圖案(形狀線和間距)。針對表面上具有未形成圖案的銅膜的9片晶片中最后拋光的晶片(第9片拋光的晶片)，在晶片面內(nèi)測定49處在拋光前和拋光后的銅膜厚度，求出各點的拋光速度。將49處的拋光速度平均值作為拋光速度，拋光均勻性通過下式(l)求出的不均勻性來評價。不均勻性的值越小，晶片面內(nèi)銅膜的拋光越均勻，拋光均勻性越好。不均勻性(％)=(a/R)x100(1)(其中，a:49處拋光速度的標準偏差，R:49處拋光速度的平均值)另外，使用KEYENCE抹式會社制造的彩色激光顯微鏡"VK-9500"對該晶片，以500倍的倍率觀察確認劃痕。另外，測定第10片拋光的具有形成了圖案的銅膜的晶片中心部拋光前和拋光后凸部和凹部的銅膜厚度，由凸部和凹部的銅膜的膜厚的變化量求出各個拋光速度。優(yōu)選凸部的拋光速度大，凹部的拋光速度小，因為這種情況下，晶片表面的平坦化時間短，而且可以以較少的拋光量實現(xiàn)平坦化。熱塑性聚氨酯(PU-1)的制造使用數(shù)均分子量為2000的聚四亞曱基二醇[簡寫PTMG2000]、數(shù)均分子量為1400的聚四亞曱基二醇[筒寫PTMG1400]、1,4-環(huán)己烷二曱醇[簡寫CHDM]、1，4-丁二醇[簡寫:BD]以及4，4，-二苯基曱烷二異氰酸酯[簡寫MDI]，使用比例為PTMG2000:PTMG1400:CHDM:BD:MDI的質(zhì)量比為17.3:12.1:6.7:12.8:51.l(CHDM和BD的摩爾比為25A75),通過定量泵連續(xù)地供給到同軸旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機，進行連續(xù)熔融聚合，從而制造熱塑性聚氨酉旨。將生成的熱塑性聚氨酯的熔融物連續(xù)地擠出至水中，并使之成為絲條狀，然后，在造粒機中細細切碎為顆粒狀，將得到的顆粒在7(TC下進行20小時除濕干燥，由此，制造了熱塑性聚氨酯(以下，將其稱為PU-1)。PU-1在80。C和110。C下的儲能模量示于表1。熱塑性聚氨酯(PU-2)的制造以PTMG1400:CHDM:BD:MDI的質(zhì)量比為30.9:5.3:13.0:50.8(CHDM和BD的摩爾比為20/80)的比例，使用PTMG1400、CHDM、BD、MDI,通過定量泵連續(xù)地供給到同軸旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機，進行連續(xù)熔融聚合，從而制造熱塑性聚氨酯。將生成的熱塑性聚氨酯的熔融物連續(xù)地擠出至水中，并使之成為絲條狀，然后，在造粒機中細細切碎為顆粒狀，將得到的顆粒在70。C下進行20小時除濕干燥，由此，制造了熱塑性聚氨酯(以下，將其稱為PU-2)。PU-2在80。C和110。C下的儲能模量示于表1。[參考例3]熱塑性聚氨酯(PU-3)的制造以PTMG2000:CHDM:BD:MDI的質(zhì)量比為30.6:5.4:13.7:50.3(CHDM和BD的摩爾比為20/80)的比例，使用PTMG2000、CHDM、BD、MDI，通過定量泵連續(xù)地供給到同軸旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機，進行連續(xù)熔融聚合，從而制造熱塑性聚氨酯。將生成的熱塑性聚氨酯的熔融物連續(xù)地擠出至水中，并使之成為絲條狀，然后，在造粒機中細細切碎為顆粒狀，將得到的顆粒在70。C下進行20小時除濕干燥，由此，制造了熱塑性聚氨酯(以下，將其稱為PU-3)。PU-3在80。C和110。C下的儲能模量示于表1。熱塑性聚氨酯(PU-4)的制造使用數(shù)均分子量為2000的聚(2-曱基-l，8-八亞曱基-共-九亞曱基己二酸酯)[簡寫PNOA2000,九亞曱基單元與2-曱基-l,8-八亞曱基單元的摩爾比為7:3]、數(shù)均分子量為600的聚乙二醇[簡寫PEG600]、CHDM、BD以及MDI，使用比例為PNOA2000:PEG600:CHDM:BD:MDI的質(zhì)量比為31.0:5.0:2.4:13.6:48.0(CHDM和BD的摩爾比為10/90)，通過定量泵連續(xù)地供給到同軸旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機，進行連續(xù)熔融聚合，從而制造熱塑性聚氨酉旨。將生成的熱塑性聚氨酯的熔融物連續(xù)地擠出至水中，并使之成為絲條狀，然后，在造粒機中細細切碎為顆粒狀，將得到的顆粒在70。C下進行20小時除濕干燥，由此，制造了熱塑性聚氨酯(以下，將其稱為PU-4)。PU-4在80。C和ll(TC下的儲能模量示于表1。熱塑性聚氨酯(PU-5)的制造以PTMG1400:CHDM:MDI的質(zhì)量比為19.0:28.3:52.7(CHDM和BD的摩爾比為100/0)的比例，使用PTMG2000、CHDM以及MDI，通過定量泵連續(xù)地供給到同軸旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機，進行連續(xù)熔融聚合，從而制造熱塑性聚氨酯。將生成的熱塑性聚氨酯的熔融物連續(xù)地擠出至水中，并使之成為絲條狀，然后，在造粒機中細細切碎為顆粒狀，將得到的顆粒在70。C下進行20小時除濕干燥，由此，制造了熱塑性聚氨酉旨(以下，將其稱為PU-5)。PU-5在80。C和ll(TC下的儲能模量示于表1。[參考例6]熱塑性聚氨酯(PU-6)的制造使用數(shù)均分子量為3600的聚(3-曱基-l,5-五亞曱基己二酸酯)[簡寫PMPA3600]、CHDM、BD以及MDI,使用比例為PMPA3600:CHDM:BD:MDI的質(zhì)量比為32.1:8.1:11.8:48.0(CHDM和BD的摩爾比為30/70)，通過定量泵連續(xù)地供給到同軸旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機，進行連續(xù)熔融聚合，從而制造熱塑性聚氨酯。將生成的熱塑性聚氨酯的熔融物連續(xù)地擠出至水中，并使之成為絲條狀，然后，在造粒機中細細切碎為顆粒狀，將得到的顆粒在70。C下進行20小時除濕干燥，由此，制造了熱塑性聚氨酉旨(以下，將其稱為PU-6)。PU-6在80'C和110。C下的儲能模量示于表1。熱塑性聚氨酯(PU-7)的制造以PTMG1400:CHDM:MDI的質(zhì)量比為20.9:27.8:51.3(CHDM和BD的摩爾比為100/0)的比例，使用PTMG1400、CHDM以及MDI,通過定量泵連續(xù)地供給到同軸旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機，進行連續(xù)熔融聚合，從而制造熱塑性聚氨酯。將生成的熱塑性聚氨酯的熔融物連續(xù)地擠出至水中，并使之成為絲條狀，然后，在造粒機中細細切碎為顆粒狀，將得到的顆粒在70。C下進行20小時除濕干燥，由此，制造了熱塑性聚氨酯(以下，將其稱為PU-7)。PU-7在8(TC和ll(TC下的儲能模量示于表1。熱塑性聚氨酯(PU-8)的制造以PTMG1400:BD:MDI的質(zhì)量比為25.5:18.7:55.8(CHDM和BD的摩爾比為0/100)的比例，使用PTMG1400、BD以及MDI，通過定量泵連續(xù)地供給到同軸旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機，進行連續(xù)熔融聚合，從而制造熱塑性聚氨酯。將生成的熱塑性聚氨酯的熔融物連續(xù)地擠出至水中，并使之成為絲條狀，然后，在造粒機中細細切碎為顆粒狀，將得到的顆粒在70。C下進行20小時除濕干燥，由此，制造了熱塑性聚氨酯(以下，將其稱為PU-8)。PU-8在80。C和ll(TC下的儲能模量示于表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>[實施例1]將參考例1得到的PU-1供給到單螺桿擠出機中，從T模頭擠出，形成厚度為2mm的片。對得到的片的表面進行切削，制成厚度為1.5mm的均勻片，然后，以15.0mm的間隔形成寬度為2.0mm，深度為l.Omm的溝槽構(gòu)成格子狀，并制作直徑為38cm的圓形墊。使用得到的墊，通過上述方法對拋光性能進行評價，結(jié)果如表2所示，具有未形成圖案的銅膜的晶片的拋光速度、拋光均勻性均為良好(拋光速度越大，并且不均勻性越小則越好)，而且沒有確認到劃痕。另外，具有形成有圖案的銅膜的晶片的凸部和凹部的拋光速度也良好(凸部的拋光速度越大，凹部的拋光速度越小，則越是良好)。將參考例2得到的PU-2供給到單螺桿擠出機中，從T模頭擠出，形成厚度為2mm的片。對得到的片的表面進行切削，制成厚度為1.5mm的均勻片，然后，以15.0mm的間隔形成寬度為2.0mm，深度為l.Omm的溝槽構(gòu)成格子狀，并制作直徑為38cm的圓形墊。使用得到的墊，通過上述方法對拋光性能進行評價，結(jié)果如表2所示，具有未形成圖案的銅膜的晶片的拋光速度、拋光均勻性均為良好(拋光速度越大，并且不均勻性越小則越好)，而且沒有確認到劃痕。另外，具有形成大，凹部的拋光速度越小，則越是良好)。[實施例3]將參考例3得到的PU-3供給到單螺桿擠出機中，從T模頭擠出，形成厚度為2mm的片。對得到的片的表面進行切削，制成厚度為1.5mm的均勻片，然后，以15.0mm的間隔形成寬度為2.0mm,深度為l.Omm的溝槽構(gòu)成格子狀，并制作直徑為38cm的圓形墊。使用得到的墊，通過上述方法對拋光性能進行評價，結(jié)果如表2所示，具有未形成圖案的銅膜的晶片的拋光速度、拋光均勻性均為良好(拋光速度越大，并且不均勻性越小則越好)，而且沒有確認到劃痕。另外，具有形成有圖案的銅膜的晶片的凸部和凹部的拋光速度也良好(凸部的拋光速度越大，凹部的拋光速度越小，則越是良好)。18將參考例4得到的PU-4供給到單螺桿擠出機中，從T模頭擠出，形成厚度為2mm的片。對得到的片的表面進行切削，制成厚度為1.5mm的均勻片，然后，以15.0mm的間隔形成寬度為2.0mm，深度為l.Omm的溝槽構(gòu)成格子狀，并制作直徑為38cm的圓形墊。使用得到的墊，通過上述方法對拋光性能進行評價，結(jié)果如表2所示，具有未形成圖案的銅膜的晶片的拋光速度、拋光均勻性均為良好(拋光速度越大，并且不均勻性越小則越好)，但確認到少許劃痕。另外，具有形成有大，凹部的拋光速度越小，則越是良好)。[比較例2]將參考例5得到的PU-5供給到單螺桿擠出機中，從T模頭擠出，形成厚度為2mm的片。對得到的片的表面進行切削，制成厚度為1.5mm的均勻片，然后，以15.0mm的間隔形成寬度為2.0mm，深度為l.Omm的溝槽構(gòu)成格子狀，并制作直徑為38cm的圓形墊。使用得到的墊，通過上述方法對拋光性能進行評價，結(jié)果如表2所示，具有未形成圖案的銅膜的晶片的拋光速度、拋光均勻性均為良好(拋光速度越大，并且不均勻性越小則越好)，但確認到很多劃痕。另外，具有形成有圖案的銅膜的晶片的凸部和凹部的拋光速度也良好(凸部的拋光速度越大，凹部的拋光速度越小，則越是良好)。將參考例6得到的PU-6供給到單螺桿擠出機中，從T模頭擠出，形成厚度為2mm的片。對得到的片的表面進行切削，制成厚度為1.5mm的均勻片，然后，以15.0mm的間隔形成寬度為2.0mm，深度為l.Omm的溝槽構(gòu)成格子狀，并制作直徑為38cm的圓形墊。使用得到的墊，通過上述方法對拋光性能進行評價，結(jié)杲如表2所示，具有未形成圖案的銅膜的晶片的拋光速度、拋光均勻性較為良好(拋光速度越大，并且不均勻性越小則越好)，而且也沒有確認到劃痕。但是，具有形成有圖案的銅膜的晶片的凸部和凹部的拋光速度中，凸部的拋光速度比較小，另一方面，凹部的拋光速度比較大，凸部和凹部的拋光速度比小，稍有不良。將參考例7得到的PU-7供給到單螺桿擠出機中，從T模頭擠出，形成厚度為2mm的片。對得到的片的表面進行切削，制成厚度為1.5mm的均勻片，然后，以15.0mm的間隔形成寬度為2.0mm，深度為l.Omm的溝槽構(gòu)成格子狀，并制作直徑為38cm的圓形墊。使用得到的墊，通過上述方法對拋光性能進行評價，結(jié)果如表2所示，具有未形成圖案的銅膜的晶片的拋光速度、拋光均勻性均為良好(拋光速度越大，并且不均勻性越小則越好)，但確認到了劃痕。另外，具有形成有圖案的銅膜的晶片的凸部和凹部的拋光速度良好(凸部的拋光速度越大，凹部的拋光速度越小，則越是良好)。將參考例8得到的PU-8供給到單螺桿擠出機中，從T模頭擠出，形成厚度為2mm的片。對得到的片的表面進行切削，制成厚度為1.5mm的均勻片，然后，以15.0mm的間隔形成寬度為2.0mm,深度為l.Omm的溝槽構(gòu)成格子狀，并制作直徑為38cm的圓形墊。使用得到的墊，通過上述方法對拋光性能進行評價，結(jié)果如表2所示，具有未形成圖案的銅膜的晶片的拋光速度、拋光均勻性均為良好(拋光速度越大，并且不均勻性越小則越好)，但確認到了劃痕。另外，具有形成有圖的拋光速度越小，則越是良好)。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>從表2可以看出，實施例13的情況是，晶片拋光時產(chǎn)生的劃痕少，拋光速度、拋光均勻性以及表面具有形成了圖案的銅膜的晶片的平坦性也良好。與此相反，比較例15的情況是，晶片拋光時大多產(chǎn)生劃痕，或者，表面具有形成了圖案的銅膜的晶片的平坦性差。工業(yè)實用性按照本發(fā)明，提供拋光墊以及使用該拋光墊的金屬膜的拋光方法，所述拋光墊可以用于以高精度和高拋光效率對半導體基板上的銅膜等金屬膜進行拋光。本申請以在日本提出申請的日本特愿2007-71976為基礎，該日本申請的內(nèi)容全部包含在本說明書中。2權(quán)利要求1.一種金屬膜拋光用墊，其在80℃下的儲能模量為200～900MPa，且在110℃下的儲能模量為40MPa以下。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬膜拋光用墊，其包含非發(fā)泡結(jié)構(gòu)的樹脂。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬膜拋光用墊，其包含熱塑性聚氨酯，所述熱塑性聚氨酯通過使高分子二醇、有機二異氰酸酯以及擴鏈劑進行反應而得到。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述高分子二醇包含30100質(zhì)量％的聚四亞曱基二醇。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述聚四亞曱基二醇的數(shù)均分子量為1200~4000。6.根據(jù)權(quán)利要求35中任意一項所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述擴鏈劑由1,4-丁二醇(BD)構(gòu)成，或者由1,4-環(huán)己烷二曱醇(CHDM)和1，4-丁二醇(BD)構(gòu)成，且CHDM和BD的摩爾比[CHDM摩爾數(shù)]/[BD摩爾數(shù)]為0/10050/50。7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任意一項所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述金屬膜是布線用金屬膜和/或阻隔金屬膜。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述布線用金屬膜是銅膜。9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任意一項所述的金屬膜拋光用墊，其中，上述金屬膜是形成有圖案的金屬膜。10.金屬膜的拋光方法，該方法使用權(quán)利要求19中任意一項所述的墊。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的拋光方法，其中，上述金屬膜為布線用金屬膜和/或阻隔金屬膜。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的拋光方法，其中，上述布線用金屬膜是銅膜。13.根據(jù)權(quán)利要求10~12中任意一項所述的拋光方法，其中，上述金屬膜是形成有圖案的金屬膜。全文摘要本發(fā)明提供一種拋光墊和使用該拋光墊的金屬膜拋光方法，使用所述拋光墊對在半導體基本上等形成的金屬膜進行拋光時，可以提高被拋光面的平坦性和平坦化效率，并且，產(chǎn)生的劃痕少。所述金屬膜拋光用墊在80℃下的儲能模量為200～900MPa，且在110℃下的儲能模量為40MPa以下。文檔編號C08J5/14GK101681825SQ20088001678公開日2010年3月24日申請日期2008年3月19日優(yōu)先權(quán)日2007年3月20日發(fā)明者岡本知大,加藤充,加藤晉哉,菊池博文申請人:可樂麗股份有限公司