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JP2005238359A - Polishing pad and its manufacturing method - Google Patents

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JP2005238359A
JP2005238359A JP2004049120A JP2004049120A JP2005238359A JP 2005238359 A JP2005238359 A JP 2005238359A JP 2004049120 A JP2004049120 A JP 2004049120A JP 2004049120 A JP2004049120 A JP 2004049120A JP 2005238359 A JP2005238359 A JP 2005238359A
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Japan
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polishing
fiber
pad
polishing pad
wafer
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Application number
JP2004049120A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Tominaga
茂 富永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roki Techno Co Ltd
Original Assignee
Roki Techno Co Ltd
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Publication date
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad with almost no edge droop carrying out polishing with high profile precision without causing a new problem such as the increase of process costs and a process time. <P>SOLUTION: A fibrous layer is erected on a hard substrate so as to cover its surface. The fibrous tip of the fibrous layer is formed so as to have a length of being laid down by pressing. Therefore, the sinking of a wafer is reduced during polishing and excessive pressure is not applied to the peripheral part of the wafer. Consequently, the occurrence of the edge droop is prevented or the edge droop is made to hardly occur. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導体ウェーハ、液晶ガラス及びハードディスク用等の精密研磨パッドに係り、詳記すれば、ふちだれの少ない、高い形状精度のポリシングができる主として半導体デバイスの製造工程で用いられる化学的機械研磨用研磨パッドに関する。   The present invention relates to a precision polishing pad for semiconductor wafers, liquid crystal glass, hard disks, and the like, and more specifically, chemical mechanical polishing used mainly in the manufacturing process of semiconductor devices capable of polishing with high shape accuracy with less fringing. The present invention relates to a polishing pad.

半導体集積回路の高集積化、微細化に伴って、配線の積層化が行われている。すなわち、半導体ウェーハの表面に配線材をパターン形成し、この上を酸化シリコン等の絶縁物膜で覆い、次の配線材をパターン形成し、これを順次繰り返すプロセスが採用されている。   As semiconductor integrated circuits are highly integrated and miniaturized, wiring is stacked. That is, a process is employed in which a wiring material is patterned on the surface of a semiconductor wafer, and the wiring material is covered with an insulating film such as silicon oxide, the next wiring material is patterned, and this is repeated sequentially.

配線の積層数が多くなると、酸化シリコン等の絶縁物膜に段差が生じるため、 次の配線材をパターン形成する前に、絶縁物膜を平坦化する必要があるので、研磨パッドを使用してウェーハを平坦に研磨する化学的機械研磨が行われている。   As the number of wiring layers increases, there will be a step in the insulating film such as silicon oxide, so it is necessary to flatten the insulating film before patterning the next wiring material. Chemical mechanical polishing is performed to polish a wafer flat.

従来の研磨パッドを用いた研磨加工においては、工作物(加工試料)のふちだれの問題がある。ふちだれは、次のような理由により生じると考えられている。   In a polishing process using a conventional polishing pad, there is a problem of a work piece (processed sample) coming out. Edges are thought to occur for the following reasons.

研磨パッドは粘弾性体であるため、研磨時にはウェーハにかかる圧力によって変形し、ウェーハにかかる圧力は、周辺に向って指数関数的に増大する。ウェーハの周辺部では、研磨パッドが変形状態から解放状態に変わる遷移状態になり、加工圧力はウェーハ面に垂直にかかると同時にウェーハ縁にもかかると考えられる。その結果、高い圧力のかかるウェーハの縁から半径方向に数mmの範囲の周辺部では、研磨量が増加し形状精度が劣化する。   Since the polishing pad is a viscoelastic body, it is deformed by the pressure applied to the wafer during polishing, and the pressure applied to the wafer increases exponentially toward the periphery. At the periphery of the wafer, the polishing pad is in a transition state in which the polishing pad changes from the deformed state to the released state, and it is considered that the processing pressure is applied to the wafer edge at the same time as being applied to the wafer surface. As a result, the polishing amount increases and the shape accuracy deteriorates in the peripheral portion within a range of several millimeters in the radial direction from the edge of the wafer to which high pressure is applied.

図1は、ウェーハ周辺部でのふちだれの生じる原因の説明図であり、粘弾性を有する研磨パッドを用いて、ウェーハを研磨する際のウェーハ周辺部と研磨パッドとの接触状態を模式的に示したものである。図1は、プラテンローター型の一般的な研磨方式のもので、研磨パッドは回転しており、研磨ヘッドに設置されたウェーハは、同時に回転されて研磨が行われる。ウェーハには、パッドに垂直方向の荷重がかけられ、この荷重のためにウェーハ全体がパッドに沈み込む。このため、ウェーハ周辺部には、ウェーハ中心部と比較して大きな研磨圧力が発生するので、研磨速度が大きくなり、ふちだれが生じる。   FIG. 1 is an explanatory diagram of the cause of the occurrence of fringing at the periphery of the wafer, and schematically shows the contact state between the periphery of the wafer and the polishing pad when polishing the wafer using a viscoelastic polishing pad. It is shown. FIG. 1 shows a platen rotor type general polishing method, in which a polishing pad is rotated, and a wafer placed on a polishing head is simultaneously rotated to perform polishing. The wafer is subjected to a vertical load on the pad, which causes the entire wafer to sink into the pad. For this reason, since a large polishing pressure is generated in the peripheral portion of the wafer as compared with the central portion of the wafer, the polishing rate is increased and the stagnation occurs.

この問題を解決するために、(1)加工試料の周辺部外側に供廻りのリテーナリングを設置して、研磨パッドをリテーナリング部分に加える圧力で押さえる方法、(2)加工試料の面内の圧力分布を制御する方法、及び(3)加工試料チャック面の形状を変化させる方法などが開発されてきた。しかしながらいずれの方法も、新たな装置、機器や制御システムを付加する必要が生じたり、加工対象ごとにその制御値やチャック形状を設定する必要が生じるため、プロセスコストやプロセスタイムの増加といった新たな問題を発生させている。   In order to solve this problem, (1) a method of installing a surrounding retainer ring outside the periphery of the processed sample and pressing the polishing pad with pressure applied to the retainer ring part, (2) in-plane of the processed sample A method for controlling the pressure distribution and (3) a method for changing the shape of the work sample chuck surface have been developed. However, both methods require the addition of new devices, equipment, and control systems, and it is necessary to set control values and chuck shapes for each processing target. Therefore, new methods such as an increase in process cost and process time are required. It is causing a problem.

また、上記ふちだれの発生を低減させるためには、粘弾性係数の小さい、いわゆる硬質パッドを使用することが考えられるが、硬質パッドは、ウェーハのわずかなそりや研磨ヘッド荷重の不均一性に対して、ウェーハの研磨圧力分布の不均一緩和能力が乏しくなるため、ウェーハ全体の研磨面の精度が悪化する。   In addition, in order to reduce the occurrence of the above-mentioned flickering, it is conceivable to use a so-called hard pad having a small viscoelastic coefficient. On the other hand, since the ability to unevenly distribute the polishing pressure distribution of the wafer becomes poor, the accuracy of the polishing surface of the entire wafer is deteriorated.

この発明は、このような点に着目してなされたものであり、プロセスコストやプロセスタイムの増加といった新たな問題を発生させることなく、ふちだれの少ない、高い形状精度の研磨ができる研磨パッドを提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to such points, and provides a polishing pad that can be polished with a high degree of shape accuracy without causing a new problem such as an increase in process cost and process time. The purpose is to provide.

上記目的を達成するため、本発明者等は鋭意研究の結果、粘弾性係数の小さい、いわゆる硬質パッドを使用し、該硬質パッドの表面に繊維を立設して、ウェーハの研磨圧力分布の不均一緩和能力を付与し、押圧により繊維が倒れるように構成することによって、ふちだれの少ない、高い形状精度の研磨ができる研磨パッドが得られることを見出し、本発明に到達した。   In order to achieve the above object, as a result of intensive studies, the present inventors have used a so-called hard pad having a small viscoelastic coefficient, and erected fibers on the surface of the hard pad to reduce the polishing pressure distribution of the wafer. It has been found that a polishing pad that can be polished with high shape accuracy and less wobbling can be obtained by imparting a uniform relaxation capability and forming the fiber to fall down by pressing, and has reached the present invention.

即ち本発明は、硬質基材に、その表面を覆うように繊維層を立設し、該繊維層の繊維先端を押圧により倒れる長さに形成したことを特徴とする。   That is, the present invention is characterized in that a fiber layer is erected on a hard substrate so as to cover the surface, and the fiber tip of the fiber layer is formed to have a length that collapses when pressed.

要するに、上記繊維層は、繊維層の繊維が研磨圧力の緩衝機能を有するものであり、研磨試料の周辺部において高い圧力が作用しようとすると、繊維が横方向に移動して(倒れて)その圧力を緩和する程度の繊維長を有するようにしたものである。   In short, the fiber layer has a function of buffering the polishing pressure of the fiber layer, and when high pressure is applied to the periphery of the polishing sample, the fiber moves laterally (falls down) The fiber length is such that the pressure is relaxed.

前記硬質基材の圧縮率が、0.5%以下の硬質基材を使用するのが好ましい(請求項2)。   It is preferable to use a hard base material having a compression ratio of the hard base material of 0.5% or less.

前記繊維の繊維径が1〜20μmであり、繊維平均長さが該繊維径の2倍以上で500μm以下とするのが好ましい(請求項3)。   The fiber diameter of the fibers is preferably 1 to 20 μm, and the average fiber length is preferably not less than twice the fiber diameter and not more than 500 μm.

前記繊維は、親水性、強度が高く、耐薬品性、弾性的諸特性に優れたポリエステル繊維とするのが良い(請求項4)。   The fiber may be a polyester fiber having high hydrophilicity, high strength, excellent chemical resistance and various elastic properties (Claim 4).

前記硬質基材は、無機若しくは高硬度の合成樹脂砥粒微粉末を合成樹脂で結着させたもので、繊維層を構成する繊維より脆い材質のものとするのが良い(請求項5)。ダイヤモンドドレッサなどで表面研削した際、硬質基材が削られても、繊維はパッド表面に残り、パッド表面に繊維層を形成できるようにするためである。   The hard base material is formed by binding inorganic or high-hardness synthetic resin abrasive fine powder with a synthetic resin, and is preferably made of a material more brittle than the fibers constituting the fiber layer. This is because when the surface is ground with a diamond dresser or the like, the fiber remains on the pad surface even if the hard substrate is scraped, and a fiber layer can be formed on the pad surface.

本発明の製造方法は、無機若しくは合成樹脂微粉末を合成樹脂で結着した硬質基材を、織布若しくは不織布に含浸させて硬化させ、これを繊維方向を揃えたロール状、積層状若しくは束状とし、ついで繊維の長さ方向と交叉する方向から切断し、切断面をドレッシングして硬質基材の表面を覆うように立設した繊維層を、該繊維の先端が押圧により倒れる長さに形成したことを特徴とする。   In the production method of the present invention, a hard base material obtained by binding an inorganic or synthetic resin fine powder with a synthetic resin is impregnated into a woven or non-woven fabric and cured, and this is rolled, laminated or bundled with the fiber direction aligned. Then, the fiber layer is cut from the direction crossing the length direction of the fiber, and the fiber layer erected so as to cover the surface of the hard base material by dressing the cut surface is such that the tip of the fiber falls down by pressing. It is formed.

要するに本発明は、硬質基材を使用することによりウェーハの沈みを小さくし、その表面に繊維層を設けることによって、繊維層の繊維が研磨圧力の緩衝機能を有する研磨パッドとし、該研磨パッドを使用することによって、加工試料の面内均一性が良好でふちだれによる形状精度の低下を改善したことを要旨とするものである。   In short, the present invention reduces the sinking of the wafer by using a hard substrate, and provides a fiber layer on the surface thereof, whereby the fiber of the fiber layer has a polishing pressure buffering function. By using it, the gist is that the uniformity in the surface of the processed sample is good and the deterioration of the shape accuracy due to stagnation is improved.

本発明の研磨パッドによれば、プロセスコストやプロセスタイムの増加といった新たな問題を発生させることなく、ふちだれの少ない、高い形状精度の研磨ができるというこの種従来の研磨パッドには全くみられない著しく顕著な効果を奏する。   According to the polishing pad of the present invention, this type of conventional polishing pad is capable of polishing with a high shape accuracy with little fluttering without causing new problems such as an increase in process cost and process time. There is no remarkable effect.

次に、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は、本発明の研磨パッドの構造を模式的に示したものであり、繊維が研磨面に立設するよう硬質パッド基材と複合させた構造で、かつ、硬質パッド基材の表面を覆うように繊維層を構成して、繊維の先端が横方向(研磨面に垂直な方向を縦方向とした)に移動できる長さに硬質パッド面より突出している。   FIG. 2 schematically shows the structure of the polishing pad of the present invention, which is a structure in which fibers are combined with a hard pad base so that the fibers stand on the polishing surface, and the surface of the hard pad base is The fiber layer is formed so as to cover, and the tip of the fiber protrudes from the hard pad surface to a length that can move in the horizontal direction (the direction perpendicular to the polishing surface is the vertical direction).

上記実施例では、繊維が研磨面に垂直に立設しているが、斜めに立設していても良い。要は、繊維の上端が研磨面よりも上になっていて、押圧により研磨面に接触若しくは近づくように構成されていれば良い。   In the above embodiment, the fibers are erected perpendicularly to the polishing surface, but may be erected obliquely. In short, the upper end of the fiber may be above the polishing surface, and it may be configured to contact or approach the polishing surface by pressing.

このような構造の研磨パッドを使用することで、ふちだれが緩和され、また、研磨圧力分布の不均一性が緩和できるため、高い形状精度の研磨ができる。   By using the polishing pad having such a structure, fluffing is alleviated and non-uniformity of the polishing pressure distribution can be alleviated, so that polishing with high shape accuracy can be performed.

本発明の研磨パッドは、例えば特開2002−36129の研磨パッドの製造方法に示されているように、織布または不織布に硬質基材を含浸硬化させ、ワインドした後に、ワインド軸と交叉する方向(好ましくは垂直方法)にスライスしてパッドに成形した後、ドレッシングすることにより得られる。また、繊維の方向を揃えた織布、不織布を積層状態若しくは束状とし、これに含浸などの方法で硬質樹脂を充填・硬化させ、繊維方向と交叉する方向(好ましくは垂直方法)にスライスしてパッドに成形した後、ドレッシングすることにより製造することもできる。   In the polishing pad of the present invention, for example, as shown in the method for producing a polishing pad of JP-A-2002-36129, a hard base material is impregnated and cured on a woven or non-woven fabric, wound, and then crossed with a wind axis. It is obtained by dressing after slicing (preferably a vertical method) to form a pad. In addition, a woven fabric or a non-woven fabric having the same fiber direction is laminated or bundled, and this is filled and hardened by a method such as impregnation, and sliced in a direction crossing the fiber direction (preferably a vertical method). It can also be manufactured by dressing after forming into a pad.

スライス後の研磨パッドは、繊維が硬質パッド基材の表面と同一レベルにあるため、ダイヤモンドドレッサなどによって繊維が硬質パッド基材面より伸びた状態になるように研削して本発明の研磨パッドとしなければならない。このためには、硬質パッド基材は、繊維よりも脆い材質である必要がある。   Since the polishing pad after slicing is at the same level as the surface of the hard pad base material, the polishing pad is ground by a diamond dresser or the like so that the fiber extends from the surface of the hard pad base material. There must be. For this purpose, the hard pad base material needs to be made of a material that is more brittle than the fibers.

上記ダイヤモンドドレッサによる研削は、発泡ウレタン製パッドの使用前に実施されているブレークイン工程と同様の方法で行えば良いが、繊維が硬質基材表面より伸びた状態を形成できるような、ダイヤモンドドレッサに対する磨耗性の差を有するように繊維と硬質基材とを調整することが望ましい。   Grinding with the diamond dresser may be performed by a method similar to the break-in process performed before using the urethane foam pad, but the diamond dresser can form a state in which the fibers extend from the hard substrate surface. It is desirable to adjust the fiber and the rigid substrate so that there is a difference in wearability with respect to.

上記ブレークイン工程は、十分な研磨レートと面内均一性を確保するために、研磨前にならし運転として行われるドレッシングと呼ばれる操作である。ドレッシングの方法としては、発泡パッドの場合と同様に、ダイヤモンドドレッサでパッドの表面層を除去する方法に準じて行えば良い。   The break-in process is an operation called dressing performed as a break-in operation before polishing in order to ensure a sufficient polishing rate and in-plane uniformity. The dressing method may be performed according to the method of removing the surface layer of the pad with a diamond dresser, as in the case of the foam pad.

本発明に使用する硬質基材としては、無機若しくは合成樹脂微粉末を合成樹脂(合成高分子若しくはバインダー材など)で結着したものを使用するのが好ましい。無機若しくは合成樹脂微粉末としては、この種目的に使用する従来公知のものを使用すれば良い。   As the hard substrate used in the present invention, it is preferable to use a material obtained by binding inorganic or synthetic resin fine powder with a synthetic resin (such as a synthetic polymer or a binder material). As the inorganic or synthetic resin fine powder, a conventionally known one used for this purpose may be used.

無機若しくは合成樹脂微粉末を合成樹脂で結着したものを、織布若しくは不織布に含浸させて硬化させ、これを要すれば結着材を使用して、繊維方向を揃えたロール状、積層状若しくは束状とし、ついで繊維の長さ方向と交叉する(好ましくは直交する)方向から切断し、切断面をドレッシングすることにより本発明の研磨パッドが得られる。結着材としては、接着力を有する合成高分子を使用すれば良い。   Inorganic or synthetic resin fine powder bound with synthetic resin is impregnated into a woven or non-woven fabric and cured, and if necessary, a binder is used to roll and laminate the fibers in the same direction. Alternatively, the polishing pad of the present invention can be obtained by forming a bundle, cutting from the direction intersecting (preferably orthogonal) with the length direction of the fiber, and dressing the cut surface. As the binder, a synthetic polymer having adhesive strength may be used.

次に、本発明の実施例と比較例を挙げて本発明を更に説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。
実施例1:本発明研磨パッドの製造例
繊維が研磨面に垂直になるように硬質パッド基材と繊維とを複合させた構造の本発明の研磨パッドを次のようにして製造した。
Next, the present invention will be further described with reference to examples and comparative examples of the present invention, but the present invention is not limited to these examples.
Example 1: Production Example of the Polishing Pad of the Present Invention The polishing pad of the present invention having a structure in which a hard pad base material and a fiber are combined so that the fibers are perpendicular to the polishing surface was produced as follows.

シリカ微粒子90重量%とウレタン樹脂バインダー10重量%との混合体を坪量60g/mのポリエステル製不織布(平均繊維径3ミクロン)に含浸、硬化させ、厚さ0.3mmのシート状に成形した。 A polyester nonwoven fabric (average fiber diameter: 3 microns) having a basis weight of 60 g / m 2 is impregnated with a mixture of 90% by weight of silica fine particles and 10% by weight of a urethane resin binder, and cured to form a sheet having a thickness of 0.3 mm. did.

上記シート間にウレタン樹脂を厚さ0.02mmになるように調整してコートし、ワインドしながら加熱硬化させ、外径610mmのロール状に成形し、ロール軸芯と直角方向に厚さ3mmにスライスして研磨パッドを製作した。尚、この段階では、パッド表面の繊維層は形成されていない。次のブレークイン工程で繊維層を形成する。   Coat the urethane resin between the sheets so that the thickness is 0.02 mm, heat cure while winding, form into a roll shape with an outer diameter of 610 mm, and make the thickness 3 mm perpendicular to the roll axis A polishing pad was made by slicing. At this stage, the fiber layer on the pad surface is not formed. A fiber layer is formed in the next break-in process.

ブレークインによるドレッシングの条件は、特殊な条件ではなく、半導体 ウエーハの研磨工程で使用される装置によって、容易に行える下記条件とし た。
(ブレークインの条件)
使用ドレッサ φ270−リング型ダイヤモンドドレッサ#150相当
プラテン回転数 20rpm
ドレッサ回転数 16rpm
ドレッサ荷重 120 N
純水供給量 1000 cc/min
ブレークイン時間 15min
上記のようにして得られたブレークイン後のパッド(実施例1)とスライス後のパッド(比較例1)との断面SEM写真を図8(実施例1)及び図9(比較例1)に示す。
The conditions for dressing by break-in are not special conditions, but the following conditions can be easily set by the equipment used in the semiconductor wafer polishing process.
(Break-in condition)
Used dresser φ270-Ring type diamond dresser # 150 equivalent Platen rotation speed 20rpm
Dresser speed 16rpm
Dresser load 120 N
Pure water supply 1000 cc / min
Break-in time 15min
Sectional SEM photographs of the pad after break-in (Example 1) and the pad after slicing (Comparative Example 1) obtained as described above are shown in FIG. 8 (Example 1) and FIG. 9 (Comparative Example 1). Show.

図8及び図9から、実施例1のパッド表面には繊維層が形成されているが、比較例1のパッド表面には繊維層が形成されていないことがわかる。   8 and 9, it can be seen that the fiber layer is formed on the pad surface of Example 1, but the fiber layer is not formed on the pad surface of Comparative Example 1.

実施例2:本発明の研磨パッドの使用例
実施例1で得た本発明のパッド(実施例)、比較例1のパッド及び市販の発泡ウレタンパッド(比較例2)を使用して、下記のようにしてウェーハの研磨を行った。
Example 2: Example of use of polishing pad of the present invention The pad of the present invention obtained in Example 1 (Example), the pad of Comparative Example 1 and a commercially available urethane foam pad (Comparative Example 2) were used. In this way, the wafer was polished.

図3に示すプラテンローター型の研磨装置を使用し、次表1に示す研磨条件でそれぞれ、実施例、比較例1、及び比較例2のパッド1をプラテン2上に固定し、6インチP−TEOS ブランケットウエーハ(膜圧1000nm)3をパッド1上で研磨し、ウェーハの直径方向81ポイントで研磨速度を測定した。測定結果を次表2及び図4,5,6に示す。尚、図3中4は、ドレッサーであり、5はウェーハを押圧するヘッドである。   Using the platen rotor type polishing apparatus shown in FIG. 3, the pads 1 of Examples, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were fixed on the platen 2 under the polishing conditions shown in the following Table 1, respectively. The TEOS blanket wafer (film pressure 1000 nm) 3 was polished on the pad 1, and the polishing rate was measured at 81 points in the diameter direction of the wafer. The measurement results are shown in the following Table 2 and FIGS. In FIG. 3, 4 is a dresser, and 5 is a head for pressing the wafer.

(表1) (研磨条件)

Figure 2005238359
(Table 1) (Polishing conditions)
Figure 2005238359

(表2) (測定結果)

Figure 2005238359
(Table 2) (Measurement results)
Figure 2005238359

図4に実施例の研磨パッドを用いたときの研磨速度のウェーハプロファイルを、図5に比較例1を用いたときの研磨速度のウェーハプロファイルを、 図6に比較例2を用いたときの研磨速度のウェーハプロファイルを示す。   FIG. 4 shows the wafer profile at the polishing rate when using the polishing pad of the example, FIG. 5 shows the wafer profile at the polishing rate when using Comparative Example 1, and FIG. 6 shows the polishing when using Comparative Example 2. The velocity wafer profile is shown.

上記測定結果から、実施例は、比較例2と同程度の研磨速度であるが、面内均一性が各段に優れ、図4からふちだれも殆ど観測されないことがわかる。   From the above measurement results, it can be seen that the example has a polishing rate comparable to that of the comparative example 2, but the in-plane uniformity is excellent in each step, and almost no edge is observed from FIG.

一方比較例1では、ふちだれは殆ど観測されないが、面内均一性は比較例2と同等であり、研磨速度が実施例1及び比較例2と比べて、大きく低下している。   On the other hand, in Comparative Example 1, almost no flickering is observed, but the in-plane uniformity is equivalent to that of Comparative Example 2, and the polishing rate is greatly reduced as compared with Example 1 and Comparative Example 2.

この結果から、実施例1の研磨パッドは、図8に示すパッド表面の繊維層の効果により、研磨速度の低下を防止すると同時に、ふちだれがなく、高い形状精度の研磨が可能になることが分かる。   From this result, the polishing pad of Example 1 can prevent a decrease in the polishing rate and can be polished with high shape accuracy while preventing a decrease in polishing rate due to the effect of the fiber layer on the pad surface shown in FIG. I understand.

次表3に、実施例、比較例1及び比較例2のパッドの粘弾性を圧縮率と圧縮回復率で比較して示す。   Table 3 below shows the viscoelasticity of the pads of Examples, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in comparison with the compression rate and the compression recovery rate.

(表3) (粘弾性を圧縮率と圧縮回復率の測定値で比較した結果)

Figure 2005238359
圧縮率及び圧縮回復率をつぎのように定義した。図7に、圧縮率及び圧縮回復率の測定方法の説明図を示す。 (Table 3) (Results of comparing viscoelasticity with measured values of compression rate and compression recovery rate)
Figure 2005238359
The compression rate and compression recovery rate were defined as follows. FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for measuring the compression rate and the compression recovery rate.

使用圧子:φ5mmの平面圧子
圧縮率:T2/T1×100
圧縮回復率:△T/T2×100
ここで、T1は平面圧子に300g/cmの荷重をかけたときのパッドの厚み
T2は平面圧子に1400g/cmの荷重をかけたときのT1からの
圧縮寸法
Tは荷重を1400から300g/cmにもどしたときの回復寸法
Working indenter: φ5 mm flat indenter Compression rate: T2 / T1 × 100
Compression recovery rate: ΔT / T2 × 100
Here, T1 is the thickness of the pad when a load of 300 g / cm 2 is applied to the flat indenter. T2 is from T1 when a load of 1400 g / cm 2 is applied to the flat indenter.
The compression dimension T is the recovery dimension when the load is returned from 1400 to 300 g / cm 2

上記結果から、実施例1と比較例1は、比較例2と比べて、粘弾性係数が小さいことが分かる。これは、パッドにウェーハが殆ど沈み込まない状態で研磨されることを示すものであり、この結果が図4、図5のウェーハエッジ部のプロファイルに反映されたものと判断される。   From the above results, it can be seen that Example 1 and Comparative Example 1 have a smaller viscoelastic coefficient than Comparative Example 2. This indicates that the wafer is polished in a state in which the wafer hardly sinks into the pad, and it is determined that this result is reflected in the profile of the wafer edge portion in FIGS.

実施例1と比較例1を比べると、実施例1は比較例1より、わずかに圧縮され、また圧縮回転率が低下している。これはパッド表面の繊維層の影響と判断され、このことが高い形状精度の研磨に反映されたものと判断される。   When Example 1 and Comparative Example 1 are compared, Example 1 is slightly compressed and Comparative Example 1 is lower in compression rotation rate than Comparative Example 1. This is judged to be the influence of the fiber layer on the pad surface, and this is judged to be reflected in the polishing with high shape accuracy.

ウェーハ周辺部でふちだれの生ずる説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of occurrence of fringing at a wafer peripheral portion. 本発明の研磨パッドの構造を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the structure of the polishing pad of this invention. 本発明に使用する研磨装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the grinding | polishing apparatus used for this invention. 実施例1の研磨パッドを用いた研磨速度のウェーハプロファイルを示す線図である。2 is a diagram showing a wafer profile at a polishing rate using the polishing pad of Example 1. FIG. 比較例1の研磨パッドを用いた研磨速度のウェーハプロファイルを示す線図である。6 is a diagram showing a wafer profile at a polishing rate using the polishing pad of Comparative Example 1. FIG. 比較例2の研磨パッドを用いた研磨速度のウェーハプロファイルを示す線図である。It is a diagram which shows the wafer profile of the polishing rate using the polishing pad of the comparative example 2. 圧縮率及び圧縮回復率の測定方法の説明図である。It is explanatory drawing of the measuring method of a compression rate and a compression recovery rate. 実施例1で得た本発明のパッドの断面SEM写真である。2 is a cross-sectional SEM photograph of the pad of the present invention obtained in Example 1. FIG. 比較例1のパッドの断面SEM写真である。3 is a cross-sectional SEM photograph of a pad of Comparative Example 1.

符号の説明Explanation of symbols

1………パッド
2………プラテン
3………ウェーハ
4………ドレッサー
5………ヘッド
1 ... Pad 2 ... Platen 3 ... Wafer 4 ... Dresser 5 ... Head

Claims (6)

硬質基材の表面を覆うように繊維層を立設し、該繊維層の繊維先端を押圧により倒れる長さに形成したことを特徴とする研磨パッド。 A polishing pad, wherein a fiber layer is erected so as to cover a surface of a hard substrate, and a fiber tip of the fiber layer is formed to a length that can be collapsed by pressing. 前記硬質基材の圧縮率が、0.5%以下である請求項1記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the compression ratio of the hard base material is 0.5% or less. 前記繊維の繊維径が1〜20μmであり、繊維の平均長さが該繊維径の2倍以上で500μm以下である請求項1又は2記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1 or 2, wherein the fiber has a fiber diameter of 1 to 20 µm, and an average length of the fiber is not less than twice the fiber diameter and not more than 500 µm. 前記繊維は、ポリエステル繊維である請求項1〜3のいずれかに記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the fiber is a polyester fiber. 前記硬質基材は、無機若しくは合成樹脂砥粒微粉末を合成樹脂で結着したものである請求項1〜4のいずれかに記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the hard base material is obtained by binding inorganic or synthetic resin abrasive fine powder with a synthetic resin. 無機若しくは合成樹脂微粉末を合成樹脂で結着した硬質基材を、織布若しくは不織布に含浸させて硬化させ、これを繊維方向を揃えたロール状、積層状若しくは束状とし、ついで繊維の長さ方向と交叉する方向から切断し、切断面をドレッシングして硬質基材の表面を覆うように立設した繊維層を、該繊維の先端が押圧により倒れる長さに形成したことを特徴とする研磨パッドの製造方法。 A hard base material in which fine powder of inorganic or synthetic resin is bound with synthetic resin is impregnated into a woven or non-woven fabric and cured. A fiber layer cut from a direction crossing the vertical direction and dressed on the cut surface so as to cover the surface of the hard base material is formed to have such a length that the tip of the fiber falls down by pressing. Manufacturing method of polishing pad.
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