研磨パッド
【課題】 下地層の周側面に防水層を設けることにより、研磨パッドの下地層内にスラリーが浸透することを防止して、研磨特性に悪影響を及ぼさず、また研磨レートの検出精度を上げるようにする。
【解決手段】 研磨パッド１は、下地層１１と下地層１１の表面に積層されたパッド本体１０とを有する。下地層１１の周側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層１２が設けられている。
【解決手段】 研磨パッド１は、下地層１１と下地層１１の表面に積層されたパッド本体１０とを有する。下地層１１の周側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層１２が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体、電子部品等の被研磨部材の研磨加工に使用される研磨パッドに関し、詳しくは半導体ウエハ等の被研磨部材の研磨加工において、研磨対象物の平坦性を高め、かつ長寿命化を図ることができる研磨パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にウエハの研磨は、研磨パッドを下定盤側に保持し、研磨対象物であるウエハを上定盤側に保持して、研磨スラリーを供給しながら、ウエハと研磨パッドを加圧した状態で相対的に摺動させることによって行われる。
【０００３】
ところで、従来の研磨パッドは、図５に示すように、パッド本体１０と、該パッド本体１０に感圧接着剤層１５を介して積層された下地層１１と、両面接着テープ１４とを有している。このような研磨パッド２０を製造する場合には、図６に示すように、下地層１１とパッド本体１０とを両面接着テープ１５を介して張り合わせ、この積層体を研磨パッド形状に打ち抜くことで研磨パッド２０を得ている。
【０００４】
ところが、この研磨パッド２０を用いて、ウエハの研磨を行うと、スラリーが、下地層１１の周側面から内部に浸透し、その結果、スラリーの浸透により下地層の圧縮率等の物性が変化して研磨性能が低下するという欠点があり、またスラリーの浸透により接着剤層と下地層間の剥離等の不良が起こるという欠点がある。
【０００５】
さらに、ウエハの研磨をしながらウエハ表面の研磨レートを測定するために、レーザー光又は可視光が通過するための透明な窓部材を設けた研磨パッドにおいては、スラリーが、その測定用窓へしみ込むために検出不良になるという欠点もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の欠点を解消するためになされたものであって、その目的とするところは、下地層内にスラリーが浸透することを防止して、研磨特性に悪影響を及ぼさず、また研磨レートの検出精度を上げることができる研磨パッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の研磨パッドは、下地層と該下地層の表面に積層されたパッド本体とを有する研磨パッドであって、該下地層の周側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層が設けられており、そのことにより上記目的が達成される。
【０００８】
一つの実施態様では、前記下地層の定盤側面に第１の両面接着テープが貼り付けられ、前記パッド本体の下地層側面に第２の両面接着テープが貼り付けられ、パッド本体の周縁部が下地層の周囲より外側へ延出され、該パッド本体の周辺部において第１の両面接着テープと第２の両面接着テープが接着して前記防水層が形成されている。
【０００９】
一つの実施態様では、前記防水層が、前記下地層の少なくとも周側面に樹脂、エラストマーまたはゴムを塗布することにより形成されている。
【００１０】
一つの実施態様では、前記防水層が、下地層の周辺部の密度を中央部に比べて高くすることにより形成されている。
【００１１】
本発明の作用は次の通りである。
【００１２】
研磨パッドに優れた研磨特性を付与するたるために、下地層は一般に弾性を有する多孔質のもので形成されており、従って、この下地層の周端面よりスラリーが内部へ浸透し易いのであるが、本発明では、下地層の周側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層が設けられていることにより、スラリーが下地層内部へ浸透することを防止して、研磨特性（ユニフォーミティ）の変化を和らげることができ、それによって歩留まりの向上、生産性向上および品質安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、下地層内にスラリーが浸透することが防止できるので、研磨特性に悪影響を及ぼさず、また研磨レートの検出精度を上げることができる。従って、研磨特性（ユニフォーミティ）の変化を和らげることができ、それによって歩留まりの向上、生産性向上および品質安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）は本発明の研磨パッドの一実施形態の要部断面図である。図１（ｂ）はその研磨パッドの平面図である。
【図２】図１で示す研磨パッドの使用説明図である。
【図３】図１で示す研磨パッドの製造方法を説明する概略図である。
【図４】実施例の説明図である。
【図５】従来の研磨パッドの断面図である。
【図６】従来の研磨パッドの製造法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明を詳細に説明する。
（実施形態）
図１に示すように、研磨パッド１は、弾性を有する多孔質な下地層１１と該下地層１１の表面に感圧接着剤層（両面接着テープ）１５を介して積層されたパッド本体１０とを有する。
【００１６】
パッド本体１０は、通常は微細な気泡を有する樹脂層にて形成されている。下地層１１は、パッド本体１０に比べて弾性を有する合成樹脂の発泡層や不織布等から形成されている。この下地層１１の裏面に感圧接着剤層（両面接着テープ）１４を介して離型シート（図示せず）が積層されており、離型シートを剥がして感圧接着剤層１４を定盤に貼り付けることにより研磨パッド１は使用される。
【００１７】
パッド本体１０は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル等の一種または２種以上から、公知の注型法、押し出し成形法等によって製造することができる。通常は、熱可塑性樹脂を用い、注型法、押し出し成形法によって製造されるが、熱硬化性樹脂を用いて加熱硬化させることで製造して得てもよい。
【００１８】
下地層１１は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル等の一種または２種以上から、公知の注型法、押し出し成形法等によって製造することができる。通常は、熱可塑性樹脂を用い、注型法、押し出し成形法によって製造される。また、不織布等のように通気性を有する材料で形成することもできる。
【００１９】
この下地層１１の周側面に、スラリーの浸透を防止し得る防水層１２が設けられている。
【００２０】
防水層１２は以下のようにして形成されている。
【００２１】
（１）下地層１１の定盤側面に第１の両面接着テープ１４が貼り付けられ、該パッド本体１０の下地層１１側面に第２の両面接着テープ１５が貼り付けられている。パッド本体１０の周縁部は下地層１１の周囲より外側へ延出されて延出部１６が形成され、パッド本体１０の周辺部において第１の両面接着テープ１４と第２の両面接着テープ１５が接着されている。本実施形態では、第１両面接着テープ１４が下地層１１の下面より延出されていて、第１両面接着テープ１４の端部がパッド本体１０の延出部の下面に貼着してある第２の両面接着テープ１５に貼り付けられている。第１両面接着テープ１４は、下地層１１の周側面に沿っており、下地層１１の周側面との間に若干の隙間が形成されていてもいなくてもよい。また、第２両面接着テープ１５を第１両面接着テープ１４側に貼付けるようにしてもよい。
【００２２】
このようにして作製された研磨パッド１は、図２に示すように、下定盤２上に貼り付けられ、研磨パッド１とウエハとの間に供給されるスラリーが、下地層１１内にその周側面から浸透しようとするが、防水層１２によって遮断され、下地層１１内へスラリーが浸透することはない。
【００２３】
研磨パッド１の製造法の一例を示すと以下の通りである。
【００２４】
図３に示すように、パッド本体１０の下面に第２両面接着テープ１５を貼着し、このパッド本体１０の下面に第２両面接着テープ１５を介して下地層１１を貼付ける。ここで、パッド本体１０のサイズに比べて下地層１１のサイズをやや小さく形成しておく。次に、図に示すように、下地層１１の下面（定盤２側面）に第１の両面接着テープ１４を貼着し、第１両面接着テープ１４の周辺部を下地層１１の周縁部に沿わせて第２両面接着テープ１５に貼付ける。
【００２５】
また、防水層１２は以下のようにして形成することもできる。
【００２６】
（２）下地層１１の少なくとも周側面に樹脂、エラストマーまたはゴムを塗布することにより防水層１２を形成してもよい。この場合、例えば、シリコーン系シーリング剤、シリコーン系コーティング剤を下地層１１の周面に塗布、乾燥して防水層１２を形成するのが好ましい。また、シリコン系、フッ素系撥水剤を下地層１１の周側面に塗布することで防水層１２を形成してもよい。
【００２７】
（３）パッド本体１０、第２両面接着テープ１５、下地層１１、第１両面接着テープ１４および離型紙の積層体を、打ち抜き刃で打ち抜く際に、刃を加熱しておき、下地層１１の周辺部を加熱することで下地層１１の周辺部の密度を中央部に比べて高くする（つまり、下地層１１の周辺部の多孔性を低下させる）。このように下地層１１を構成することにより、下地層１１の周辺部のみの防水性を高めながら、適度な弾性を保持することができる。
【００２８】
なお、研磨パッド１は、その一部に透明な窓部材が形成されたものでもよい。この場合、下地層１１には、窓部材に相当する位置において開口部が形成される。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
（実施例１）
図４に示すように、下地層１１の上面にパッド本体１０を第２の両面接着テープ１５を介して積層し、下地層１１の下面に第１の両面接着テープ１４を貼着し、この第１の両面接着テープ１４の延長端部を第２両面接着テープ１５に接着して研磨パッド１を構成した。
【００３０】
この研磨パッド１を以下の条件にてスラリーの中に浸漬させ、スラリーの浸透性を目視にて観察した。
【００３１】
研磨パッドのサイズ：１０２ｍｍ径（パッド本体）×９３ｍｍ径（下地層）
浸漬液： 着色したスラリー
浸漬時間： ６０℃浸漬時間： １８時間
浸漬後、研磨パッドをスラリーから取り出し、下地層をパッド本体から剥離してスラリーの浸透状況を調べたところ、スラリーは下地層内に全く浸透していなかった。
【００３２】
（実施例２）
実施例１で作製した研磨パッド１を、研磨機の下定盤２に取り付け、キャリアに何もつけないで、研磨機を稼動させ、スラリーの浸透性を目視にて観察した。
【００３３】
試験条件は以下の通りである。
研磨機： Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ製
Ｄoｗｎ ｆｏｒｃｅ：４．３（psi）
プラテン速度：３０（ｒｐｍ）
キャリア速度：２７（ｒｐｍ）
キャリア径：２３０（ｍｍ）
使用液体：スラリー
スラリー流量：３００（ml/min）循環方式
稼動時間：４８０（ｍｉｎ）
試験の結果、下地層の端部からのスラリーの浸透は見られなかった。さらに、下地層とパッド本体との間に剥離は全く見られなかった。
【００３４】
実施例２と同様の条件で従来の研磨パッドについて試験を行ったところ、下地層の端部からのスラリーの浸透（２０ｍｍほど）が見られた。
【符号の説明】
【００３５】
１ 研磨パッド
２ 研磨機
１０ パッド本体
１１ 下地層
１２ 防水層
１４ 第１の両面接着テープ
１５ 第２の両面接着テープ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体、電子部品等の被研磨部材の研磨加工に使用される研磨パッドに関し、詳しくは半導体ウエハ等の被研磨部材の研磨加工において、研磨対象物の平坦性を高め、かつ長寿命化を図ることができる研磨パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にウエハの研磨は、研磨パッドを下定盤側に保持し、研磨対象物であるウエハを上定盤側に保持して、研磨スラリーを供給しながら、ウエハと研磨パッドを加圧した状態で相対的に摺動させることによって行われる。
【０００３】
ところで、従来の研磨パッドは、図５に示すように、パッド本体１０と、該パッド本体１０に感圧接着剤層１５を介して積層された下地層１１と、両面接着テープ１４とを有している。このような研磨パッド２０を製造する場合には、図６に示すように、下地層１１とパッド本体１０とを両面接着テープ１５を介して張り合わせ、この積層体を研磨パッド形状に打ち抜くことで研磨パッド２０を得ている。
【０００４】
ところが、この研磨パッド２０を用いて、ウエハの研磨を行うと、スラリーが、下地層１１の周側面から内部に浸透し、その結果、スラリーの浸透により下地層の圧縮率等の物性が変化して研磨性能が低下するという欠点があり、またスラリーの浸透により接着剤層と下地層間の剥離等の不良が起こるという欠点がある。
【０００５】
さらに、ウエハの研磨をしながらウエハ表面の研磨レートを測定するために、レーザー光又は可視光が通過するための透明な窓部材を設けた研磨パッドにおいては、スラリーが、その測定用窓へしみ込むために検出不良になるという欠点もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の欠点を解消するためになされたものであって、その目的とするところは、下地層内にスラリーが浸透することを防止して、研磨特性に悪影響を及ぼさず、また研磨レートの検出精度を上げることができる研磨パッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の研磨パッドは、下地層と該下地層の表面に積層されたパッド本体とを有する研磨パッドであって、該下地層の周側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層が設けられており、そのことにより上記目的が達成される。
【０００８】
一つの実施態様では、前記下地層の定盤側面に第１の両面接着テープが貼り付けられ、前記パッド本体の下地層側面に第２の両面接着テープが貼り付けられ、パッド本体の周縁部が下地層の周囲より外側へ延出され、該パッド本体の周辺部において第１の両面接着テープと第２の両面接着テープが接着して前記防水層が形成されている。
【０００９】
一つの実施態様では、前記防水層が、前記下地層の少なくとも周側面に樹脂、エラストマーまたはゴムを塗布することにより形成されている。
【００１０】
一つの実施態様では、前記防水層が、下地層の周辺部の密度を中央部に比べて高くすることにより形成されている。
【００１１】
本発明の作用は次の通りである。
【００１２】
研磨パッドに優れた研磨特性を付与するたるために、下地層は一般に弾性を有する多孔質のもので形成されており、従って、この下地層の周端面よりスラリーが内部へ浸透し易いのであるが、本発明では、下地層の周側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層が設けられていることにより、スラリーが下地層内部へ浸透することを防止して、研磨特性（ユニフォーミティ）の変化を和らげることができ、それによって歩留まりの向上、生産性向上および品質安定化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、下地層内にスラリーが浸透することが防止できるので、研磨特性に悪影響を及ぼさず、また研磨レートの検出精度を上げることができる。従って、研磨特性（ユニフォーミティ）の変化を和らげることができ、それによって歩留まりの向上、生産性向上および品質安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１（ａ）は本発明の研磨パッドの一実施形態の要部断面図である。図１（ｂ）はその研磨パッドの平面図である。
【図２】図１で示す研磨パッドの使用説明図である。
【図３】図１で示す研磨パッドの製造方法を説明する概略図である。
【図４】実施例の説明図である。
【図５】従来の研磨パッドの断面図である。
【図６】従来の研磨パッドの製造法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明を詳細に説明する。
（実施形態）
図１に示すように、研磨パッド１は、弾性を有する多孔質な下地層１１と該下地層１１の表面に感圧接着剤層（両面接着テープ）１５を介して積層されたパッド本体１０とを有する。
【００１６】
パッド本体１０は、通常は微細な気泡を有する樹脂層にて形成されている。下地層１１は、パッド本体１０に比べて弾性を有する合成樹脂の発泡層や不織布等から形成されている。この下地層１１の裏面に感圧接着剤層（両面接着テープ）１４を介して離型シート（図示せず）が積層されており、離型シートを剥がして感圧接着剤層１４を定盤に貼り付けることにより研磨パッド１は使用される。
【００１７】
パッド本体１０は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル等の一種または２種以上から、公知の注型法、押し出し成形法等によって製造することができる。通常は、熱可塑性樹脂を用い、注型法、押し出し成形法によって製造されるが、熱硬化性樹脂を用いて加熱硬化させることで製造して得てもよい。
【００１８】
下地層１１は、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル等の一種または２種以上から、公知の注型法、押し出し成形法等によって製造することができる。通常は、熱可塑性樹脂を用い、注型法、押し出し成形法によって製造される。また、不織布等のように通気性を有する材料で形成することもできる。
【００１９】
この下地層１１の周側面に、スラリーの浸透を防止し得る防水層１２が設けられている。
【００２０】
防水層１２は以下のようにして形成されている。
【００２１】
（１）下地層１１の定盤側面に第１の両面接着テープ１４が貼り付けられ、該パッド本体１０の下地層１１側面に第２の両面接着テープ１５が貼り付けられている。パッド本体１０の周縁部は下地層１１の周囲より外側へ延出されて延出部１６が形成され、パッド本体１０の周辺部において第１の両面接着テープ１４と第２の両面接着テープ１５が接着されている。本実施形態では、第１両面接着テープ１４が下地層１１の下面より延出されていて、第１両面接着テープ１４の端部がパッド本体１０の延出部の下面に貼着してある第２の両面接着テープ１５に貼り付けられている。第１両面接着テープ１４は、下地層１１の周側面に沿っており、下地層１１の周側面との間に若干の隙間が形成されていてもいなくてもよい。また、第２両面接着テープ１５を第１両面接着テープ１４側に貼付けるようにしてもよい。
【００２２】
このようにして作製された研磨パッド１は、図２に示すように、下定盤２上に貼り付けられ、研磨パッド１とウエハとの間に供給されるスラリーが、下地層１１内にその周側面から浸透しようとするが、防水層１２によって遮断され、下地層１１内へスラリーが浸透することはない。
【００２３】
研磨パッド１の製造法の一例を示すと以下の通りである。
【００２４】
図３に示すように、パッド本体１０の下面に第２両面接着テープ１５を貼着し、このパッド本体１０の下面に第２両面接着テープ１５を介して下地層１１を貼付ける。ここで、パッド本体１０のサイズに比べて下地層１１のサイズをやや小さく形成しておく。次に、図に示すように、下地層１１の下面（定盤２側面）に第１の両面接着テープ１４を貼着し、第１両面接着テープ１４の周辺部を下地層１１の周縁部に沿わせて第２両面接着テープ１５に貼付ける。
【００２５】
また、防水層１２は以下のようにして形成することもできる。
【００２６】
（２）下地層１１の少なくとも周側面に樹脂、エラストマーまたはゴムを塗布することにより防水層１２を形成してもよい。この場合、例えば、シリコーン系シーリング剤、シリコーン系コーティング剤を下地層１１の周面に塗布、乾燥して防水層１２を形成するのが好ましい。また、シリコン系、フッ素系撥水剤を下地層１１の周側面に塗布することで防水層１２を形成してもよい。
【００２７】
（３）パッド本体１０、第２両面接着テープ１５、下地層１１、第１両面接着テープ１４および離型紙の積層体を、打ち抜き刃で打ち抜く際に、刃を加熱しておき、下地層１１の周辺部を加熱することで下地層１１の周辺部の密度を中央部に比べて高くする（つまり、下地層１１の周辺部の多孔性を低下させる）。このように下地層１１を構成することにより、下地層１１の周辺部のみの防水性を高めながら、適度な弾性を保持することができる。
【００２８】
なお、研磨パッド１は、その一部に透明な窓部材が形成されたものでもよい。この場合、下地層１１には、窓部材に相当する位置において開口部が形成される。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
（実施例１）
図４に示すように、下地層１１の上面にパッド本体１０を第２の両面接着テープ１５を介して積層し、下地層１１の下面に第１の両面接着テープ１４を貼着し、この第１の両面接着テープ１４の延長端部を第２両面接着テープ１５に接着して研磨パッド１を構成した。
【００３０】
この研磨パッド１を以下の条件にてスラリーの中に浸漬させ、スラリーの浸透性を目視にて観察した。
【００３１】
研磨パッドのサイズ：１０２ｍｍ径（パッド本体）×９３ｍｍ径（下地層）
浸漬液： 着色したスラリー
浸漬時間： ６０℃浸漬時間： １８時間
浸漬後、研磨パッドをスラリーから取り出し、下地層をパッド本体から剥離してスラリーの浸透状況を調べたところ、スラリーは下地層内に全く浸透していなかった。
【００３２】
（実施例２）
実施例１で作製した研磨パッド１を、研磨機の下定盤２に取り付け、キャリアに何もつけないで、研磨機を稼動させ、スラリーの浸透性を目視にて観察した。
【００３３】
試験条件は以下の通りである。
研磨機： Ｓｔｒａｓｂａｕｇｈ製
Ｄoｗｎ ｆｏｒｃｅ：４．３（psi）
プラテン速度：３０（ｒｐｍ）
キャリア速度：２７（ｒｐｍ）
キャリア径：２３０（ｍｍ）
使用液体：スラリー
スラリー流量：３００（ml/min）循環方式
稼動時間：４８０（ｍｉｎ）
試験の結果、下地層の端部からのスラリーの浸透は見られなかった。さらに、下地層とパッド本体との間に剥離は全く見られなかった。
【００３４】
実施例２と同様の条件で従来の研磨パッドについて試験を行ったところ、下地層の端部からのスラリーの浸透（２０ｍｍほど）が見られた。
【符号の説明】
【００３５】
１ 研磨パッド
２ 研磨機
１０ パッド本体
１１ 下地層
１２ 防水層
１４ 第１の両面接着テープ
１５ 第２の両面接着テープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下地層と該下地層の表面に積層されたパッド本体とを有する研磨パッドであって、該下地層の周側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層が設けられている研磨パッド。
【請求項１】
下地層と該下地層の表面に積層されたパッド本体とを有する研磨パッドであって、該下地層の周側面にスラリーの浸透を防止し得る防水層が設けられている研磨パッド。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−５２５０６（Ｐ２０１３−５２５０６Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７５０１７（Ｐ２０１２−２７５０１７）
【出願日】平成２４年１２月１７日（２０１２．１２．１７）
【分割の表示】特願２０１１−８３５（Ｐ２０１１−８３５）の分割
【原出願日】平成１２年７月１８日（２０００．７．１８）
【出願人】（０００１１６１２７）ニッタ・ハース株式会社 (150)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月１７日（２０１２．１２．１７）
【分割の表示】特願２０１１−８３５（Ｐ２０１１−８３５）の分割
【原出願日】平成１２年７月１８日（２０００．７．１８）
【出願人】（０００１１６１２７）ニッタ・ハース株式会社 (150)
【Ｆターム（参考）】
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