[发明专利]抛光垫的制造方法

说明书

本申请是申请日为2007年4月19日、申请号为200780014189.8(国际申请号为PCT/JP2007/058493)、发明名称为“抛光垫的制造方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及可以稳定且以高抛光效率进行反射镜等光学材料及硅晶片、硬盘用玻璃衬底、铝衬底以及一般的金属抛光加工等要求高度表面平坦性的材料的平坦化加工的(层压)抛光垫及其制造方法。本发明的(层压)抛光垫，特别适合用于对硅晶片及其上形成了氧化物层、金属层等的器件在进一步层压和形成这些氧化物层、金属层之前进行平坦化的工序(粗抛光工序)。另外，本发明的(层压)抛光垫也适合在对所述材料的表面进行精抛光时使用，特别是对硅晶片及玻璃的精抛光有用。

背景技术

制造半导体装置时，进行在晶片表面形成导电膜，并通过进行光刻、蚀刻等形成布线层的工序、在布线层上形成层间绝缘膜的工序等，通过这些工序在晶片表面产生由金属等导电体及绝缘体构成的凹凸。近年来，为了实现半导体集成电路的高密度化，正在进行布线的微细化及多层布线化，但是，与此相伴，将晶片表面的凹凸平坦化的技术变得重要。

作为将晶片表面的凹凸平坦化的方法，一般采用化学机械抛光(以下，称为CMP)。CMP是在将晶片的被抛光面压在抛光垫的抛光面上的状态下，使用磨粒分散的浆状抛光剂(以下称为浆料)进行抛光的技术。CMP中一般使用的抛光装置，例如，如图1所示，具有用于支撑抛光垫1的抛光平台2、用于支撑被抛光材料(半导体晶片)4的支撑台(抛光头)5和用于进行晶片的均匀加压的衬材、及抛光剂的供给机构。抛光垫1，例如，通过双面胶带粘贴而安装在抛光平台2上。抛光平台2和支撑台5以使其分别支撑的抛光垫1与被抛光材料4相对的方式设置，并分别具有旋转轴6、7。另外，支撑台5一侧，设置了用于使被抛光材料4压在抛光垫1上的加压机构。

以往，这样的抛光垫通过1)将树脂材料注入模具制作树脂块，用切片机将该树脂块切片的制造方法、2)通过将树脂材料注入模具并进行挤压而制成薄片状的制造方法、3)将原料树脂溶解并从T形模挤出成形而直接形成片状的制造方法等间歇方式制造。例如，专利文献1中，通过反应注射成形法制造抛光用垫。

另外，层压抛光垫的情况下，将通过上述方法得到的抛光层、缓冲层等多个树脂片通过胶粘剂或双面胶带粘贴而进行制造，因此具有制造工序多、生产率差的问题。为了解决该问题，在专利文献2中使用挤出机制造层压抛光用垫。

另外，为了防止间歇方式的制造方法造成的硬度和气泡尺寸等的偏差，提出了连续制造聚氨酯聚脲抛光片材的方法(专利文献3)。具体而言，将聚氨酯原料与具有300μm以下粒径的微粉末和有机发泡剂混合，将该混合物在一对无限轨道面带间排出并使之流延。之后，通过加热装置进行该混合物的聚合反应，将生成的片状成形物从面带分离而得到抛光片材的方法。

另一方面，在抛光垫与被抛光材料接触的抛光表面上，通常设置用于保持和更新浆料的沟。在由发泡体构成的抛光垫的情况下，抛光表面具有许多开口，具有保持和更新浆料的功能，通过在抛光表面设置沟，可以更有效地进行浆料的保持和更新，而且可以防止与被抛光材料的吸附所造成的被抛光材料的破坏。以往，所述沟是通过在制造抛光片后对其抛光表面进行机械磨削或激光加工而形成的。但是，以往的沟加工工序存在费时、生产率差的问题。

另外，作为高精度抛光所使用的抛光垫，一般使用聚氨酯发泡体片。但是，聚氨酯发泡体片虽然局部平坦化能力优良，但是缓冲性不足，因此，难以在晶片整个面上提供均匀的压力。因此，通常在聚氨酯发泡体片的背面另外设置柔软的缓冲层，作为层压抛光垫用于抛光加工。作为层压抛光垫，例如，开发了如下抛光垫。

公开了一种抛光垫，其中将比较硬的第一层与比较软的第二层层压，并且在该第一层的抛光面上设置规定间距的沟或规定形状的突起(专利文献4)。

另外，公开了一种抛光布，其具有第一片状构件和第二片状构件，所述第一片状构件具有弹性并且表面上形成凹凸，所述第二片状构件设置在所述第一片状构件的形成凹凸的面上，具有与被处理衬底的被抛光面相对的面(专利文献5)。

另外，公开了一种抛光垫，其具有抛光层以及被层压在所述抛光层的一个面上、并且压缩率比所述抛光层大的发泡体支撑层(专利文献6)。

但是，上述以往的层压抛光垫，是通过将抛光层与缓冲层利用双面胶带(粘合剂层)粘贴而制造的，因此存在的问题是：抛光中浆料侵入抛光层与缓冲层之间，导致双面胶带的粘合力变弱，结果抛光层与缓冲层剥离。