JP2000354950A

JP2000354950A - 研磨パッド、研磨装置及び平坦な表面を有する被研磨体を製造する方法

Info

Publication number: JP2000354950A
Application number: JP16789299A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Saguchi; 明彦佐口; Wataru Takahashi; 渉高橋; Junji Watanabe; 純二渡邊
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ドレッシングを必要とせず研磨レートを高く
安定して維持できる研磨パッド、及びこの研磨パッドを
備えた研磨装置を提供する。【解決手段】基材によって、硬質材粉末を結合し、連
続気泡を有するように構成された研磨パッドであって、
研磨パッドが、厚み方向に研磨用スラリーの通過性を有
することを特徴とする、研磨パッドとする。基材を軟質
樹脂とし、硬質材粉末を硬質樹脂粉末とするとよい。ま
た、軟質樹脂の硬度を６０度以上９０度以下（ＪＩＳ−
Ｋ６３０１）の範囲内とし、硬質樹脂粉末の硬度が９５
度以上（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）とするとよい。また、こ
の研磨パッドと、研磨パッドを装着する定盤と、研磨パ
ッドに対向するように被研磨体を保持するヘッドとを備
え、研磨パッドが被研磨体を研磨用スラリーを用いて研
磨するよう構成されたことを特徴とする、研磨装置とす
るとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨技術に関する
ものであり、特に半導体ウエハの平坦化や配線形成に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体等の鏡面加工に、発泡ポリ
ウレタン材料にポリウレタンより硬い硬度を有する粒子
径３００μｍ以下の微粒子を充填することにより製造さ
れた研磨パッドが用いられた。この研磨パッドは、ドレ
ッシング回数が少なくて済むので、ある程度の加工能率
を有するものであった。

【０００３】研磨パッドは、目詰まりした研磨用スラリ
ー除去及び研磨パッド表面の起毛による研腐エッジ効果
を保持するために研磨中、または研磨後のドレッシング
（目立て）が必要である。ドレッサーには、通常ダイヤ
モンドまたはセラミックなどの硬質粒子を電着した電着
砥石が用いられているため、研磨パッド表面をドレッシ
グのため研削すると、研磨パッドが消粍する。したがっ
て、パッドは消耗を低く抑えるため硬い材料から製作さ
れていることが望まれ、上記従来例はこの要求に応える
ものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらドレッシ
ングによって、研磨中にパッド表面の起毛状態が壊れて
平坦部が増加することから、研磨用スラリーとパッド平
坦部とのハイドロダイナミクスによる浮上効果によって
研磨圧カの低下が顕著になり、研磨バッチ毎に研磨レー
トが低下していく問題があった。

【０００５】そこで、本発明はドレッシングを必要とせ
ず研磨レートを高く安定して維持できる研磨パッド、こ
のこの研磨パッドを用いた研磨装置、この研磨パッドを
製造するための平坦な表面を有する被研磨体を製造する
方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明による研磨パッド４０は、図
１、図５に示すように、基材１０によって、硬質材粉末
２０を結合し、連続気泡５を有するように構成された研
磨パッド４０であって；研磨パッド４０が、厚み方向に
研磨用スラリーの通過性を有することを特徴とする。

【０００７】このように構成すると、連続気泡を有する
ので、硬質材粉末が被研磨体に対して有効なエッジ効果
を生み出し、さらに被研磨体に接している連続気泡の中
に研磨用スラリーが保持されやすく高研磨レートが得ら
れる。また、研磨中にある硬質材粉末が平坦化されても
他の新しい硬質材粉末が研磨パッド表面に出現するため
被研磨体との接触形態に大きな変化がないためドレスフ
リー性を可能にする。連続気泡に研磨用スラリーが入り
込んで通過するので、連続気泡は入口部と出口部を有す
る構造である。

【０００８】連続気泡が、例えば研磨パッドの厚さ方向
表面から裏面に向かって、一直線に連続して連なってい
てもよいし、樹脂状に枝別れし、結局表面と裏面を穴で
連通した構造であってもよい。さらに、連続気泡は研磨
パッド内のほぼ全域に渡って多数存在するのが好まし
い。また、硬質材粉末は基材中に互いに接触することが
少なく分散して存在することが好ましい。

【０００９】請求項２に係る発明による研磨パッドは、
請求項１に記載の研磨パッドにおいて、前記基材が軟質
樹脂であり、前記硬質材粉末が硬質樹脂粉末であること
を特徴とする。このように構成すると、高研磨レート、
ドレスフリー性がより確実に得られる。

【００１０】請求項３に係る発明による研磨パッドは、
請求項１または請求項２に記載の研磨パッドにおいて、
前記軟質樹脂の硬度が６０度以上９０度以下（ＪＩＳ−
Ｋ６３０１）の範囲内にあり、前記硬質樹脂粉末の硬度
が９５度以上（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）であることを特徴
とする。このように構成すると、より高い研磨レート、
より確実なドレスフリー性が得られる。

【００１１】請求項４に係る発明による研磨装置は、請
求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の研磨パッド
と；前記研磨パッドを装着する定盤と；前記研磨パッド
に対向するように被研磨体を保持するヘッドとを備え；
前記研磨パッドが前記被研磨体を研磨用スラリーを用い
て研磨するよう構成されたことを特徴とする。

【００１２】研磨レートが高く、ドレスフリー性を有す
る研磨パッドを備えるので、効率のよい研磨をすること
ができる。

【００１３】請求項５に係る発明による平坦な表面を有
する被研磨体を製造する方法は、被研磨体に、請求項１
乃至請求項３のいずれか１項に記載の研磨パッドを対向
させる工程と；前記被研磨体と前記研磨パッドとの間に
研磨用スラリーを供給する工程と；前記被研磨体と前記
研磨パッドとを相対的に移動させる工程とを備えること
を特徴とする。

【００１４】研磨レートが高く、ドレスフリー性を有す
る研磨パッドを使用するので、効率のよい研磨をするこ
とができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には同一または類似符号を
付し、重複した説明は省略する。

【００１６】近年のＵＬＳＩの高密度化・高集積化に伴
い、フォトリソグラフィー工程においてＳｉＯ_２絶縁膜
等の凹凸によるフォーカス不良による微細配線パターニ
ング不良改善、あるいはＣｕダマシン法等のメタル配線
の完全平坦化方法が検討され始めている。そこで、ＵＬ
ＳＩ製造プロセスにおいて、絶縁膜あるいはメタル配線
の平坦化を行ない安定した微細配線パターニング得る方
法としてＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）
が注目されている。

【００１７】本方法は、シリカ系（アルカリ性）または
セリア系（中性）研磨用スラリーを用いて配線パターン
上のミクロな凹凸を有するＳｉＯ_２絶縁膜を研磨パッド
により実用上完全に平坦化する、あるいはエッチング溝
に埋め込まれた金属配線、例えぱＣｕをアルミナ（酸
性）研磨用スラリー等によって実用上完全に平坦化する
ものである。

【００１８】発明者らは、直径３ｍｍ程度の小径独立気
泡発泡パッド６個を円形に配置し、Ｓｉ熱酸化ウェーハ
を市販のシリカゾル研磨用スラリーによって研磨したと
ころ、摺動距離が増大しても市販の大径パッドで見られ
るような研磨レートの低下が見られない事実を見出し
た。また２０分間連続研磨を行なった該小径パッドを用
いて、平坦なガラス面に薄めたブラックインクを塗布
後、さらに乾燥させた後に互いを摺動させてパッド表面
を観察した。このとき、インクはパッド上の平坦な島部
周辺に付着しており各島部の中央には付着しない事実を
確認した。

【００１９】ここで一般にパッド上の溝のエッジが極端
において研磨圧力が増大することは既知であることか
ら、パッド上の無数のエッジ部の存在こそが研磨にとっ
て非常に有効であり、該小径パッドにおいて研磨レート
の減少が起こらなかった理由であると考えた。上述の点
を考慮し、研磨に有効なパッド系を構想したところ、硬
質樹脂球粒子を、軟質樹脂を用いて各粒子が軟質樹脂中
に互いに接触することが少なく分散した状態で結合し、
且つ軟質樹脂中に連続気泡を有するように構成した研磨
パッドが妥当であると考えた。また、硬質樹脂球粒子は
硬質樹脂異形粒子であってもよく、硬質樹脂球粒子及び
硬質樹脂異形粒子であってもよいと考えた。

【００２０】図１は、本発明にかかる実施の形態の研磨
パッド４０の概略部分断面斜視図（連続気泡を省略、連
続気泡は図５を参照）、図５は図１をさらに拡大した研
磨パッド４０の概略部分断面図を示す。ポリエステル繊
維と含浸したポリウレタンで構成される軟質樹脂１０
は、硬質樹脂球粒子または硬質樹脂異形粒子２０の各粒
子をそれぞれ粒子同士が互いに接触することが少なく軟
質樹脂１０内に分散した状態で軟質樹脂１０を介して結
合し、軟質樹脂１０は厚み方向に連続気泡５を有するの
で、適度の研磨用スラリー通過性を有している。また、
研磨時に、連続気泡５には適量の研磨用スラリーが含有
されるので、連続気泡５は研磨パッド４０のほぼ全域に
渡って多数存在することが望ましい。なお、図１、図５
は硬質樹脂球粒子２０Ａ及び硬質樹脂異形粒子２０Ｂが
混在している場合を示している。

【００２１】この連続気泡化は、１５０℃における蒸気
成形によりポリエステル繊維と硬質樹脂粒子２０（硬質
樹脂球粒子２０Ａまたは硬質樹脂異形粒子２０Ｂまたは
両者の混合粒子）を焼結させることで得られた。なお、
本実施の形態の場合の硬質樹脂粒子２０に対する軟質樹
脂１０の容積比は５０％である。なお、蒸気成形にて連
続気泡を形成したので、形成された連続気泡はパンチン
グ等の機械的な加工により形成された穴に比較して、径
がはるかに小さく数もはるかに多いので、研磨用スラリ
ーの保持力が優れている。

【００２２】研磨パッド４０はブロック状に作製した
後、スライシング装置（不図示）によって厚み１．８ｍ
ｍに切断し、切断面を平滑化する。なお、研磨時のスラ
リー通過性をさらに良好にするためにスラリー通過溝３
０が研磨パッド４０の表面に設けられている。

【００２３】被研磨体７０（図２参照）の被研磨面に接
触している硬質樹脂粒子２０の各粒子と各粒子の間に研
磨用スラリーが保持されることでスラリー保持性が良好
になり、さらに硬質樹脂粒子２０が被研磨面に対して有
効なエッジ効果を有する。軟質樹脂１０は連続気泡によ
り通気性を有しているため被研磨面との接触時に研磨用
スラリーが軟質樹脂１０内に逃げやすくなり、硬質樹脂
粒子２０のミクロな平坦部でのハイドロダイナミクスに
よる研磨圧カ低下が防止できる。

【００２４】また、大小の硬質樹脂粒子２０の結合体で
あるため、ある一つの硬質樹脂粒子２０が研磨中に平坦
になっても、他の多くの平坦でない硬質樹脂粒子２０が
研磨パッドの表面に存在し、また新しい硬質樹脂粒子２
０表面が研磨パッド４０表面に次から次へと出現するた
め硬質樹脂粒子２０と被研磨体７０との間の接触形態に
大きな変化が現れない。すなわち研磨後のドレッシング
は不要となる。硬質樹脂粒子２０は軟質樹脂１０によっ
て結合されているため、被研磨体７０（例えば、ウェー
ハ）の大きなうねりに対して該うねりにフィットするよ
うに研磨パッド４０が変形することによって追従でき、
被研磨体７０の研磨均一性は保証される。

【００２５】ここで、本発明に用いられる軟質樹脂１０
の材料としてポリウレタン樹脂、フェルト樹脂、アスフ
ァルト樹脂等が用いられ、硬質樹脂粒子２０粉末を固定
させ且つ製造上容易である点や、同一条件の研磨におい
て研磨能カに優れる点から、ポリウレタン樹脂を用いる
ことが望ましい。しかし、研磨パッド４０の厚み方向の
通気性をより良好にしてスラリー保持性をより良好にす
るためには、ポリエステル繊維をポリウレタンで適当に
含浸せた後に湿式凝固して発泡させる、いわゆる不織布
タイブがより好ましい。

【００２６】また軟質樹脂１０は硬度が硬すぎると被研
磨体７０のうねりに追従せず均一性が低下し、逆に柔ら
かすぎると研磨圧力によって容易に変形し硬質樹脂粒子
２０と共に被研磨体７０に接触することになり、ハイド
ロダイナミクス効果が助長されることから研磨レートが
低下する。よって、硬度は６０〜９０（ＪＩＳ−Ｋ６３
０１）に設定するのが好ましい。

【００２７】一方、硬質樹脂粒子２０粉末の材料として
は、軟質樹脂１０との良好な結合性という点から、軟質
樹脂１０と同系のポリレタン樹脂や超高分子ポリエチレ
ンを使用することが好ましい。硬度は柔らかすぎると被
研磨体７０との平坦部接触面積が増加してハイドロダイ
ナミクス効果が大きくなり、研磨レートが不安定にな
る。よって、硬質樹脂粒子２０の硬度は９５（ＪＩＳ−
Ｋ６３０１）以上が望ましい。

【００２８】さらに硬質樹脂粒子２０は球形粒子のみ、
あるいは異形粒子のみの整粒粉、もしくは球形粒子及び
異形粒子の混粒粉でもよい。しかし、粒子径が小さすぎ
と被研磨体７０と研磨パッド４０との接触点数が増加し
被研磨体７０に対する研磨圧力が減少する。また、粒子
径が大きすぎると研磨圧力による変形によって平坦な接
触部が増加し、ハイドロダイナミクス効果が増大し、あ
るいは擦動中の研磨面のスラリー保持性が劣化する。よ
って、粒子径は１μｍ〜２０μｍ程度が望ましい。な
お、異形粒子とは様々な形の粒子から構成された粒子を
いう。

【００２９】さらに硬質樹脂粒子２０の軟質樹脂１０に
対する容積比としては被研磨体７０のうねりや微細凹凸
の程度にもよるが、３０％〜７０％が好ましい。硬質樹
脂粒子２０の容積比が３０％以下では硬質樹脂粒子２０
と被研磨体７０との接触が少なくなり、研磨圧力の増加
による研磨パッド４０の平坦部接触面積が大きなってハ
イドロダイナミクス効果が増大する。また、容積比が７
０％以上になると研磨パッド４０全体が硬くなり、被研
磨体７０への追従性が低下して研磨均一性が劣化する。

【００３０】本発明による研磨パッド４０の厚みの範囲
は、被研磨体７０の表面形状や研磨圧力等の研磨条件に
左右されるが、研磨パッド４０の研磨目減りや、被研磨
体７０のうねりに適度になじむヤング率とすることが望
ましく、またプラテン５０（図２参照）ヘの貼付・作業
容易性を考慮すれば０．８ｍｍ〜１．８ｍｍ程度のもの
が望ましい。

【００３１】すなわち本発明は硬質樹脂球粒子２０Ａま
たは硬質樹脂異形粒子２０Ｂの各粒子を軟質樹脂１０で
結合させ、軟質樹脂１０が連続気泡を有するようにし、
軟質樹脂１０に対し厚み方向の通気性を持たせること
で、安定した高研磨レート、ドレスフリー性且つ良好な
均一性を有する研磨パッド４０を提供する。

【００３２】次に、本発明の研磨パッド４０を用いて研
磨する研磨方法について説明する。図２に、ここで用い
た汎用小型精密研磨装置１の概略断面図を示す。プラテ
ン５０の直径は４８０ｍｍであり、ヘッド６０は６イン
チサイズの被研磨体７０を載置できる。ヘッド６０は首
振り可動であるチルト構造であるため、被研磨体７０の
うねりに追従し研磨パッド４０との摩擦により回転する
ものである。

【００３３】被研磨体７０には直径が６インチ、膜厚が
１μｍ、ウェーハ厚みが６２５μｍ±１０％である市販
のＳｉ熱酸化膜ウェーハ３０（Ｐ−タイプ、オリエンテ
ーション（１００））を用いた。切り出した研磨パッド
４０を、厚み１００μｍのアクリル系両面テーブでプラ
テン５０上に固定し、＃８０〜１００のダイヤモンド電
着ドレッサー８０によってドレッサー回転数６０ｒｐ
ｍ、プラテン回転数６０ｒｐｍ、ドレス圧力１００ｇｆ
／cm^２の条件で、純水中で５分間の初期コンディショニ
ングを行ない、研磨パッド４０平滑面の硬質樹脂球粒子
２０Ａ（図１参照）及び軟質樹脂１０（図１参照）間の
有段差化を行った。なお、ドレッシングは初回パッチの
みとした。

【００３４】被研磨体７０であるＳｉ熱酸化膜ウェーハ
はパッキングフイルム９０でヘッド６０上に水チャック
れ、さらに該ウェーハの厚みより５μｍ高い高さを有す
るセラミックス製リテーナ１００により該ウェーハエッ
ジ部を固定し、エッジ過研磨を防止する構造とした。

【００３５】ここで用いた研磨用スラリーは市販のフュ
ームドシリカゾル（ｐＨ＝１０．５、粒子濃度＝２５ｗ
ｔ％）であり、チューピングポンブ１１０で研磨パッド
４０上面に５０ｃｃ／分の一定の供給量で供給する。研
磨圧力を３５０ｇｆ／ｃｍ^２で一定とし、研磨時間を３
分として研磨を行った。なお、ヘッド６０とプラテン５
０の位置関係については、ヘッド６０がプラテン５０の
回転に追従してほぼ同期回転する条件であれば、特に限
定されるものではない。

【００３６】以下、本発明例、従来例、本発明に対する
比較例１〜５の場合の所定の累積研磨時間における研磨
レートを、図３に表示し、同面内均一性を図４に表示し
て説明する。なお、軟質樹脂１０に結合される硬質樹脂
粒子を硬質樹脂球粒子２０Ａのみとしている。

【００３７】［本発明例］図３に、軟質樹脂１０の硬
度（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）を８０、軟質樹脂１０に結合
される硬質樹脂球粒子２０Ａの硬度（ＪＩＳ−Ｋ６０
１）を９５とした本発明例の研磨パッド４０を用いて、
上述した研磨条件で４０パッチ（トータル研磨時間１２
０分）の連続研磨を行った場合の１２分おきの累積研磨
時間（以下のデータも同様）に対する研磨レートを表示
する。本発明による研磨パツド４０を用いた場合では、
研磨レートは４０バッチ後においても２８００オングス
トローム／分程度で安定しており、且つ高研磨レートで
あることが判った。

【００３８】図４には、同様の研磨パッドを用いて、同
等の研磨を行った場合の累積研磨時間に対する面内均一
性（１σ）を表示する。面内均一性は、被研摩体７０
（６インチウエハ）のエッジ過研磨の影響を除去するた
め外周部幅３ｍｍにおけるデータをカットし、ピッチ２
ｍｍ（測定点数７２点）でのデータを測定して得られ、
研磨後の膜厚のばらつきを意味する。本発明例による研
磨パッド４０を用いた場合では、面内均一性は４０パッ
チ後において５％〜７％程度でバッチ間パラツキが少な
く安定することが判った。

【００３９】［従来例］図３に、さらに、本発明例に
対する従来例として、本発明例と全く同様の研磨方法に
て、４０パッチの連続研磨を行なった場合の累積研磨時
間に対する研磨レートを表示する。この従来例の研磨パ
ッドはロデール・ニッタ社製の独立発泡ポリウレタンパ
ッドＩＣ１Ｏ００（ＪＩＳ−Ｋ６３１で９５程度）であ
るが、累積研磨時間が増加するに従い、研磨レートは初
期バッチの２５Ｏオングストローム／分から徐々に低下
し４０バツチ後では約５００オングストローム／分とな
った。

【００４０】また４０バツチの連続研磨終了後にパッド
表面を実体顕微鏡で観察したところ、独立気泡を取り囲
む研磨パッド４０部での摺動により平坦部の増大（パッ
ド毛羽立ち無し）が認められた。

【００４１】図４に、さらに、本発明例に対する従来例
として、上記研磨パッドを用いていて本発明例と全く同
様の研磨を行った場合の累積研磨時間に対する面内均一
性（１σ）を表示する。面内均一性は全ての研磨パッッ
ドにおいて１０％〜１５％の範囲でバラツキが生じるこ
とが判った。

【００４２】［比較例１］図３に、本発明例に対する
比較例１として、本発明例と全く同様の研磨方法にて、
４０パッチの連続研磨を行なった場合の累積研磨時間に
対する研麿レートを表示する。この比較例１の研磨パッ
ドは、本発明例における研磨パッドの硬質樹脂球粒子２
０Ａの硬度（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）を８５、軟質樹脂１
０の硬度（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）を８０としたものであ
る。累積研磨時間が増加する従い研磨レートの低下は見
られなかったが、研磨レートは２５００オングストロー
ム／分程度であった。

【００４３】図４に、同様の研磨パッド４０を用て、同
等の研磨を行った場合の累積研磨時間に対する面内均一
性（１σ）を示す。面内均一性は全てのパッチにおいて
５％〜７％程度と良好あることが判った。

【００４４】［比較例２］図３に、本発明例に対する
比較例２として、実施例と全く同様の研磨方法にて４０
パッチの連続研磨を行なった場合の累積研磨時間に対す
る研磨レートを示す。この比較例２の研磨パッドは、本
発明例における研磨パッドの軟質樹脂の硬度（ＪＩＳ−
Ｋ６３０１）を５０，硬質樹脂球粒子の硬度（ＪＩＳ−
Ｋ６３０１）を９５としたものである。研磨開始時は２
５００オングストローム／分の研磨ルートであったが、
累積研磨時間が増加するに従い、研磨レートは徐々に低
下し４０バッチの研磨終了時には１８００オングストロ
ーム／分程度であった。さらに４０パツチの研磨終了後
に研磨パツド表面を実体顕微鏡で観察したところ、硬質
樹脂球粒子を取り囲んでいる軟質樹脂部において摺動痕
跡と思れるパッド平坦部の増大が確認された。

【００４５】図４に、同様の研磨バッドを用いて、同等
の研磨を行った場合の累積研磨時間に対する面内均一性
（１σ）を示す。面内均一性は全てのパッチにおいて３
％〜５％程度と良好であることが判った。

【００４６】［比較例３］図３に、本発明例に対する
比較例３として、本発明例と全く同様の研磨方法にて４
０パッチの連続研磨を行なった場合の累積研磨時間に対
する研磨レートを示す。この比較例３の研磨パッドは、
本発明例における研磨パッドの軟質樹脂の硬度（ＪＩＳ
−Ｋ６３０１）を１００、硬質樹脂球の硬度（ＪＩＳ−
Ｋ６３０１）を９５としたものである。研磨開始時は２
８００オングストローム／分の研磨レートであり、バッ
チ数増加に対する研磨レートの低下は観察されなかっ
た。

【００４７】図４に、本発明例と全く同様の研磨条件に
て４０パッチの連続研磨を行なった場合の累積研磨時間
に対する面内均一性（１σ）を示す。面内均一性は１０
％〜１５％程度と不良でありさらにパッチ間でパラツキ
が生じることが判った。

【００４８】［比較例４］図３に、本発明例に対する
比較例４として、本発明例と全く同様の研磨方法にて４
０パッチ連続研磨を行った場合の累積研磨時間に対する
研磨レートを示す。本発明例での研磨パッド４０は、本
発明例における研磨パッド４０の軟質樹脂１０の硬度
（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）を６０、硬質樹脂球２０Ａの硬
度（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）を９５としたものである。研
磨開始時は２８００オングストローム／分程度の研磨レ
ートであり、バッチ数増加に対して研磨レートの低下は
観察されなかった。

【００４９】図４には、本発明例と全く同様の研磨条件
にて４０パッチの連続研磨を行なった場合の累積研磨時
間に対する研磨レート（１σ）を表示する。面内均一性
は４％〜５％程度と良好であった。

【００５０】［比較例５］図３に、本発明例に対する
比較例５として、本発明例と全く同様の研磨方法にて４
０パッチの連続研磨を行った場合の累積研磨時間に対す
る研磨レートを表示する。本例での研磨パッド４０は、
本発明例における研磨パッド４０の軟質樹脂１０の硬度
（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）を９０、硬質樹脂球２０Ａの硬
度（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）を９５としたものである。研
磨レ−トは研磨開始時は２８００オングストーム／分程
度であり、バッチ数増加に対して研磨レートの低下は見
られなかった。

【００５１】図４には、本発明例と全く同様の研磨条件
にて４０バッチの連続研磨を行なった場合の累積研磨時
間に対する面内均一性（１σ）を表示する。面内均一性
は全パッチ数について７％〜９％程度であった。

【００５２】本発明例の研磨パッド４０によれば、ＪＩ
Ｓ−Ｋ６３０１による硬度範囲９５以上の硬質樹脂球粒
子２０Ａまたは硬質樹脂異形粒子２０Ｂ粉末を、同硬度
範囲６０以上９０以下の軟質樹脂１０で結合し、軟質樹
脂１０に連続気泡が形成された研磨パッド４０を用いて
研磨を行うことにより、硬質樹脂粒子２０が被研磨体７
０に対して有効なエッジ効果を生みだし、さらに連続気
泡に保持された研磨用スラリーが被研磨体７０に接して
いる各粒子間に供給されやすくなることから従来の研磨
パッドに比べて高研磨レートが得られる。

【００５３】また、研磨中にある一つの硬質樹脂粒子２
０が平坦化されても他の新しい硬質樹脂粒子２０表面が
研磨パッド４０表面に次々に出現するために被研磨体７
０との接触形態に大きな変化がないためドレスフリー性
を可能にする。さらに各硬質樹脂粒子２０が互いに接触
することが少なく軟質樹脂１０内に分散して軟質樹脂１
０を介して結合されて存在するので、被研磨体７０の大
きなうなりに対応して高い面内均一性を保証できる。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、硬質材粉末を基材で結
合し、基材に連続気泡を生じるように研磨パッドを構成
するので、硬質材粉末が被研磨材に対して有効なエッジ
効果を生み出し、さらに被接触体に接している各硬質材
粉末の間に研磨用スラリーが保持されやすくなることか
ら高い安定した研磨レートが得られる。

【００５５】また、研磨中にある一つの硬質材粉末が平
坦化されても他の新しい硬質材粉末の表面が研磨パッド
の表面に出現するため被研磨体との接触状態に大きな変
化がないためドレスフリー性を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による研磨パッドの概略部分断面斜視図
である。

【図２】本発明の実施に用いた汎用小型精密研磨装置の
概略断面図である。

【図３】本発明の実施例と、従来例と、比較例とにかか
る研磨パッドを用いた累積研磨時間に対する被研磨体の
研磨レートを示す表である。

【図４】本発明の実施例と、従来例と、比較例とにかか
る研磨パッドを用いた累積研磨時間に対する被研磨体の
面内均一性（１σ）を示す表である。

【図５】本発明による研磨パッドの概略部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１汎用小型精密研磨装置５連続気泡１０軟質樹脂２０硬質樹脂粒子２０Ａ硬質樹脂球粒子２０Ｂ硬質樹脂異形粒子３０スラリー通過溝４０研磨パッド５０プラテン６０ヘッド７０被研磨体８０ダイアモンド電着ドレッサー９０バッキングフィルム１００リテーナ１１０チュービングポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡邊純二熊本市黒髪２丁目39−１熊本大学工学部知能システム工学科内Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AA09 AB04 AC04 CB03 CB10 DA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材によって、硬質材粉末を結合し、連
続気泡を有するように構成された研磨パッドであって；
前記研磨パッドが、厚み方向に研磨用スラリーの通過性
を有することを特徴とする；研磨パッド。
【請求項２】前記基材が軟質樹脂であり、前記硬質材
粉末が硬質樹脂粉末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】前記軟質樹脂の硬度が６０度以上９０度
以下（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）の範囲内にあり、前記硬質
樹脂粉末の硬度が９５度以上（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）で
あることを特徴とする請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか１項に
記載の研磨パッドと；前記研磨パッドを装着する定盤
と；前記研磨パッドに対向するように被研磨体を保持す
るヘッドとを備え；前記研磨パッドが前記被研磨体を研
磨用スラリーを用いて研磨するよう構成されたことを特
徴とする；研磨装置。
【請求項５】被研磨体に、請求項１乃至請求項３のい
ずれか１項に記載の研磨パッドを対向させる工程と；前
記被研磨体と前記研磨パッドとの間に研磨用スラリーを
供給する工程と；前記被研磨体と前記研磨パッドとを相
対的に移動させる工程とを備えることを特徴とする；平
坦な表面を有する被研磨体を製造する方法。