[發明專利]拋光墊的制造方法

有效

• 申請號: 201010209209.0
• 申請日: 2007-04-19
• 公開（公告）號: CN101966697A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 福田武司;渡邊二夫;廣瀨純司;中村賢治;堂浦真人
• 申請（專利權）人: 東洋橡膠工業株式會社
• 主分類號: B24D18/00
• 分類號: B24D18/00;C08J5/14;B24B37/00;H01L21/304
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 金龍河;樊衛民

本申請是申請日為2007年4月19日、申請號為200780014189.8(國際申請號為PCT/JP2007/058493)、發明名稱為“拋光墊的制造方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及可以穩定且以高拋光效率進行反射鏡等光學材料及硅晶片、硬盤用玻璃襯底、鋁襯底以及一般的金屬拋光加工等要求高度表面平坦性的材料的平坦化加工的(層壓)拋光墊及其制造方法。本發明的(層壓)拋光墊，特別適合用于對硅晶片及其上形成了氧化物層、金屬層等的器件在進一步層壓和形成這些氧化物層、金屬層之前進行平坦化的工序(粗拋光工序)。另外，本發明的(層壓)拋光墊也適合在對所述材料的表面進行精拋光時使用，特別是對硅晶片及玻璃的精拋光有用。

背景技術

制造半導體裝置時，進行在晶片表面形成導電膜，并通過進行光刻、蝕刻等形成布線層的工序、在布線層上形成層間絕緣膜的工序等，通過這些工序在晶片表面產生由金屬等導電體及絕緣體構成的凹凸。近年來，為了實現半導體集成電路的高密度化，正在進行布線的微細化及多層布線化，但是，與此相伴，將晶片表面的凹凸平坦化的技術變得重要。

作為將晶片表面的凹凸平坦化的方法，一般采用化學機械拋光(以下，稱為CMP)。CMP是在將晶片的被拋光面壓在拋光墊的拋光面上的狀態下，使用磨粒分散的漿狀拋光劑(以下稱為漿料)進行拋光的技術。CMP中一般使用的拋光裝置，例如，如圖1所示，具有用于支撐拋光墊1的拋光平臺2、用于支撐被拋光材料(半導體晶片)4的支撐臺(拋光頭)5和用于進行晶片的均勻加壓的襯材、及拋光劑的供給機構。拋光墊1，例如，通過雙面膠帶粘貼而安裝在拋光平臺2上。拋光平臺2和支撐臺5以使其分別支撐的拋光墊1與被拋光材料4相對的方式設置，并分別具有旋轉軸6、7。另外，支撐臺5一側，設置了用于使被拋光材料4壓在拋光墊1上的加壓機構。

以往，這樣的拋光墊通過1)將樹脂材料注入模具制作樹脂塊，用切片機將該樹脂塊切片的制造方法、2)通過將樹脂材料注入模具并進行擠壓而制成薄片狀的制造方法、3)將原料樹脂溶解并從T形模擠出成形而直接形成片狀的制造方法等間歇方式制造。例如，專利文獻1中，通過反應注射成形法制造拋光用墊。

另外，層壓拋光墊的情況下，將通過上述方法得到的拋光層、緩沖層等多個樹脂片通過膠粘劑或雙面膠帶粘貼而進行制造，因此具有制造工序多、生產率差的問題。為了解決該問題，在專利文獻2中使用擠出機制造層壓拋光用墊。

另外，為了防止間歇方式的制造方法造成的硬度和氣泡尺寸等的偏差，提出了連續制造聚氨酯聚脲拋光片材的方法(專利文獻3)。具體而言，將聚氨酯原料與具有300μm以下粒徑的微粉末和有機發泡劑混合，將該混合物在一對無限軌道面帶間排出并使之流延。之后，通過加熱裝置進行該混合物的聚合反應，將生成的片狀成形物從面帶分離而得到拋光片材的方法。

另一方面，在拋光墊與被拋光材料接觸的拋光表面上，通常設置用于保持和更新漿料的溝。在由發泡體構成的拋光墊的情況下，拋光表面具有許多開口，具有保持和更新漿料的功能，通過在拋光表面設置溝，可以更有效地進行漿料的保持和更新，而且可以防止與被拋光材料的吸附所造成的被拋光材料的破壞。以往，所述溝是通過在制造拋光片后對其拋光表面進行機械磨削或激光加工而形成的。但是，以往的溝加工工序存在費時、生產率差的問題。

另外，作為高精度拋光所使用的拋光墊，一般使用聚氨酯發泡體片。但是，聚氨酯發泡體片雖然局部平坦化能力優良，但是緩沖性不足，因此，難以在晶片整個面上提供均勻的壓力。因此，通常在聚氨酯發泡體片的背面另外設置柔軟的緩沖層，作為層壓拋光墊用于拋光加工。作為層壓拋光墊，例如，開發了如下拋光墊。

公開了一種拋光墊，其中將比較硬的第一層與比較軟的第二層層壓，并且在該第一層的拋光面上設置規定間距的溝或規定形狀的突起(專利文獻4)。

另外，公開了一種拋光布，其具有第一片狀構件和第二片狀構件，所述第一片狀構件具有彈性并且表面上形成凹凸，所述第二片狀構件設置在所述第一片狀構件的形成凹凸的面上，具有與被處理襯底的被拋光面相對的面(專利文獻5)。

另外，公開了一種拋光墊，其具有拋光層以及被層壓在所述拋光層的一個面上、并且壓縮率比所述拋光層大的發泡體支撐層(專利文獻6)。

但是，上述以往的層壓拋光墊，是通過將拋光層與緩沖層利用雙面膠帶(粘合劑層)粘貼而制造的，因此存在的問題是：拋光中漿料侵入拋光層與緩沖層之間，導致雙面膠帶的粘合力變弱，結果拋光層與緩沖層剝離。