[发明专利]研磨垫

说明书

技术领域

本发明涉及研磨垫。更详细而言，本发明涉及为了在半导体、电介质/金属复合体和集成电路等中形成平坦面而优选地使用的研磨垫。

背景技术

随着半导体设备高密度化，多层布线和与此相伴的层间绝缘膜形成或插塞、镶嵌等的电极形成等技术重要度增加。与此相伴，这些层间绝缘膜或电极的金属膜的平坦化工艺的重要度增加，作为用于该平坦化工艺的高效技术，普及称为CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)的研磨技术。

一般而言，CMP装置由保持作为被处理物的半导体晶片的研磨头、用于进行被处理物的研磨处理的研磨垫、以及保持上述研磨垫的研磨台板构成。而且，半导体晶片的研磨处理使用研磨液(slurry)，通过使半导体晶片与研磨垫相对运动，从而除去半导体晶片表面层的突出的部分，使晶片表面层平坦化。垫表面通过使用金刚石修整器等的修整而更新，防止阻塞而进行整修。

关于CMP的研磨特性，存在以晶片的局部平坦性、总体平坦性的确保、擦伤的防止、高研磨速率的确保等为代表那样的各种要求特性。因此，为了这些的达成，在对研磨特性赋予影响的因素之中作为大的一个因素的研磨垫的槽的构成(槽的图案和槽的截面形状等)上，进行各种设想。

例如，已知以下技术：通过使施加于研磨层表面的槽的图案为同心圆状且使上述槽的截面形状为大致矩形，从而谋求晶片的平坦性和研磨速率的提高(例如，参照专利文献1)。

然而，在该技术中，有时候槽的截面形状中的角部和由于在研磨前后或研磨中进行的修整等而在角部形成的毛刺状物使擦伤产生。为了解决该问题，公开了在研磨面与槽的边界部设置倾斜面的技术(例如，参照专利文献2、3)。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2002-144219号公报；

专利文献2：日本特开2004-186392号公报；

专利文献3：日本特开2010-45306号公报。

发明内容

发明要解决的问题

在槽的截面形状为大致矩形的情况下，除了如上所述的问题以外，还存在研磨速率不充分的问题和特别是在研磨初期至中期时研磨速率容易变动的问题。

在此，本发明者们发现，通过在研磨面与槽的边界部设置倾斜面，从而不仅擦伤减少，而且在晶片与研磨垫之间发现吸引力和研磨液流动的改善，与槽的截面形状为大致矩形的情况相比，研磨速率变高。但是，还发现：这样的构造的槽，如果通过金刚石修整器的修整而磨削研磨层，则槽宽逐渐变窄，因而槽体积变小，在研磨后期，研磨速率降低。另外，还发现：在缓冲层的特定物性中，研磨速率的变动增大。

本发明鉴于相关现有技术的问题，其目的在于，提供在研磨特性中特别是能够保持高研磨速率同时抑制研磨速率的变动的研磨垫。

用于解决问题的方案

本发明者们考虑到研磨面与槽的边界部的角度影响研磨速率的变动。另外考虑到，受到缓冲层的影响而在研磨面的吸引力或研磨液流动上产生不均匀，变动波及到研磨速率，为了防止该情况，考虑到是否能够通过在缓冲层组合具有刚性的物件而消除。

于是，本发明为了解决上述问题而采用如下方案。即，为一种研磨垫，是至少具有研磨层和缓冲层的研磨垫，其特征在于，上述研磨层在研磨面具备槽，该槽具有侧面和底面，上述侧面的至少一方由第一侧面和第二侧面构成，第一侧面与上述研磨面连续，且与上述研磨面所成的角度为α，第二侧面与该第一侧面连续，且与平行于上述研磨面的面所成的角度为β，与上述研磨面所成的角度α大于90度，与平行于上述研磨面的面所成的角度β为85度以上，并且与平行于上述研磨面的面所成的角度β比与上述研磨面所成的角度α更小，从上述研磨面到上述第一侧面与上述第二侧面的曲折点为止的曲折点深度为0.4mm以上、3.0mm以下，上述缓冲层的应变常数为7.3×10^-6μm/Pa以上、4.4×10^-4μm/Pa以下。

发明效果

根据本发明，能够提供能够保持高研磨速率同时抑制研磨速率的变动的研磨垫。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的研磨垫的主要部分的构成的局部截面图。

图2是示出本发明的一个实施方式所涉及的研磨垫的主要部分的构成(第2例)的局部截面图。

图3是示出本发明的一个实施方式所涉及的研磨垫的主要部分的构成(第3例)的局部截面图。

图4是示出本发明的一个实施方式所涉及的研磨垫的主要部分的构成(第4例)的局部截面图。