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公開番号2025060447
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2024164911
出願日2024-09-24
発明の名称研磨パッド及び研磨パッドの製造方法
出願人富士紡ホールディングス株式会社
代理人個人
主分類B24B 37/22 20120101AFI20250403BHJP(研削;研磨)
要約【課題】研磨層の物性・気泡構造を大きく変更することなく、ハネ形状の改善を可能とする研磨パッドを提供する。
【解決手段】被研磨物8を研磨加工するための研磨面を有する研磨層4と、前記研磨層4の研磨面と反対側に配置される基材層6と、を備える研磨パッド3であって、前記基材層6は、MAGによる圧縮試験で圧縮変形量が20μm以下であり、圧縮モードの動的粘弾性測定で貯蔵弾性率が3.5MPa以上20MPa以下であり、前記研磨層4の厚みに対する前記基材層6の厚みが40%以上65%未満である、研磨パッド3。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
被研磨物を研磨加工するための研磨面を有する研磨層と、前記研磨層の研磨面と反対側に配置される基材層と、を備える研磨パッドであって、
前記基材層は、ＭＡＧによる圧縮試験で圧縮変形量が２０μｍ以下であり、
圧縮モードの動的粘弾性測定で貯蔵弾性率が３．５ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であり、
前記研磨層の厚みに対する前記基材層の厚みが４０％以上６５％未満である、研磨パッド。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記研磨層の貯蔵弾性率と前記基材層の貯蔵弾性率との比（研磨層／基材層）が５以上３０以下であることを特徴とする、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記基材層がポリウレタンフォームまたは中空微小球体が分散されたポリウレタン材料からなる、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項４】
金属研磨用の研磨パッドである、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項５】
金属面を有する被研磨物を研磨する研磨方法であって、
金属面を有する被研磨物を用意する工程と、
請求項１に記載の研磨パッドの研磨面を前記金属面に接触させ、前記金属面を研磨する工程とを含む、研磨方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨パッドに関する。詳細には、本発明は、光学材料、半導体ウェハ、半導体デバイス、ハードディスク用基板等の研磨に好適に用いることができる研磨パッドに関する。特に半導体ウェハの上に酸化物層、金属層等が形成されたデバイスを研磨するのに好適に用いられる。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
通常、半導体ウェハ等の研磨は、研磨パッドとウェハとの間にスラリー（研磨液）を供給しながら加圧した状態で相対的に摺動させて化学的作用と機械的研磨の複合作用によってウェハ表面を平坦化する、いわゆるＣＭＰ技術によって行なわれる。
【０００３】
ＣＭＰ法について、図１を用いて説明する。図１のように、ＣＭＰ法を実施する研磨装置１には、研磨パッド３が備えられ、当該研磨パッド３は、保持定盤１６及び被研磨物８がずれないように保持するリテーナリング（図１では図示しない）に保持された被研磨物８に当接するとともに、研磨を行う層である研磨層４と研磨層４を支持する基材層６を含む。研磨パッド３は、被研磨物８が押圧された状態で回転駆動され、被研磨物８を研磨する。その際、研磨パッド３と被研磨物８との間には、スラリー９が供給される。スラリー９は、水と各種化学成分や硬質の微細な砥粒の混合物（分散液）であり、その中の化学成分や砥粒が流されながら、被研磨物８との相対運動により、研磨効果を増大させるものである。スラリー９は溝又は孔を介して研磨面に供給され、排出される。
【０００４】
ところで、上記研磨パッド３としては、研磨層４にポリウレタンフォームを用いたものが従来から用いられているが、被研磨物８のプロファイル異常、特に被研磨物８の周縁部であるエッジ部分でのプロファイル異常が発生することがある。
エッジプロファイルの異常としては、酸化膜研磨においては、被研磨物のエッジ部分が中央部より大きく研磨される「端部ダレ」という過研磨現象や、エッジ部分より少し内側の周縁部に凹凸が生じる「リバウンド」という研磨不良現象が発生することが知られている。また、Ｃｕ膜（ダマシン構造）の様な金属膜を備える被研磨物の研磨においては、被研磨物のエッジ部分が中央部に比べて研磨されず「ハネ形状」となってしまう研磨不良現象が発生する。
【０００５】
特許文献１には、発泡体中の気泡の構造を特定なものとすることにより、研磨層の硬度を一定の範囲におさえて研磨傷の発生を抑制しつつ「端部ダレ」を防ぐ研磨パッドが開示されている。また、特許文献２には、研磨層の硬度と引裂強度を所定範囲とすることで「端部ダレ」の問題がない研磨パッドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１２－７１４号公報
特開２０１６－１９０３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１、２に記載の研磨パッドは、研磨層の物性や気泡構造を特定のものとする必要があり、「端部ダレ」の改善ができたとしても他の研磨性能に劣る可能性があった。また、「端部ダレ」を改善するものの、別のエッジプロファイル異常である「ハネ形状」の改善については言及されていない。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、研磨層の物性・気泡構造を大きく変更することなく、ハネ形状の改善を可能とする研磨パッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題に鑑み、鋭意研究したところ、特定の基材層にすることにより、「ハネ形状」が改善されることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は以下を包含する。
［１］被研磨物を研磨加工するための研磨面を有する研磨層と、前記研磨層の研磨面と反対側に配置される基材層と、を備える研磨パッドであって、
前記基材層は、ＭＡＧによる圧縮試験で圧縮変形量が２０μｍ以下であり、
圧縮モードの動的粘弾性測定で貯蔵弾性率が３．５ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であり、
前記研磨層の厚さに対する前記基材層の厚さが４０％以上６５％未満である、研磨パッド。
［２］前記研磨層の貯蔵弾性率と前記基材層の貯蔵弾性率との比（研磨層／基材層）が５以上３０以下であることを特徴とする、請求項１に記載の研磨パッド。
［３］前記基材層がポリウレタンフォームまたは中空微小球体が分散されたポリウレタン材料からなる、［１］に記載の研磨パッド。
［４］金属研磨用の研磨パッドである、［１］に記載の研磨パッド。
［５］金属面を有する被研磨物を研磨する研磨方法であって、
金属面を有する被研磨物を用意する工程と、
請求項１に記載の研磨パッドの研磨面を前記金属面に接触させ、前記金属面を研磨する工程とを含む、研磨方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の研磨パッドは、基材層に、ＭＡＧによる圧縮試験で圧縮変形量が２０μｍ以下であって、圧縮モードの動的粘弾性測定で貯蔵弾性率が３．５ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下である高反発な材料を用いることで、エッジプロファイル異常（特に金属膜におけるハネ形状）が抑制される。また、基材層へのスラリー等の侵入を抑え、研磨層と基材層との剥がれを抑制できる他、基材内部の空隙が水に代わることによる圧縮挙動の経時変化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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