[发明专利]化学机械研磨垫

说明书

技术领域

本发明涉及化学机械研磨垫。

背景技术

在半导体装置的制造中，作为能够形成具有优异平坦性的表面的研磨方法，广泛使用化学机械研磨方法(Chemical Mechanical Polishing、一般简称为“CMP”)。化学机械研磨为在滑动化学机械研磨垫和被研磨面的同时，使化学机械研磨用水性分散体流至化学机械研磨垫的表面，化学机械地进行研磨的技术。已知该化学机械研磨中，化学机械研磨垫的性状和特性等很大程度地左右研磨结果。因此，提出了各种化学机械研磨垫。

例如日本特开平11-70463号公报和日本特开平8-216029号公报中提出了使用具有多个微细空位的聚氨酯泡沫作为化学机械研磨垫，在该垫表面上开口的空位(孔)中保持化学机械研磨用水性分散体、进行研磨的化学机械研磨方法。

另外，日本特表平8-500622号公报和日本特开2000-34416号公报中提出了在非水溶性的基质树脂中分散有水溶性聚合物的研磨垫。该研磨垫通过水溶性粒子中的仅仅在化学机械研磨时与化学机械研磨用水性分散体相接触的水溶性粒子溶解或脱离，可以在所形成的空位中保持化学机械研磨用水性分散体进行研磨。

在这些化学机械研磨垫中，由于前者的垫难以将聚氨酯泡沫的发泡控制在所需状态，因此具有垫的品质不均、研磨速度或加工状态不均的问题。特别是，有在被研磨面产生称作刮痕的刮伤状表面缺陷的情况，有待改善。另一方面，后者的垫中，研磨时所形成的空位的大小、分布等的控制容易，但有被研磨面的研磨量得面内均匀性(在被研磨面的特定位置处，比较研磨量时的不均)不充分的情况，仍然有待改善。

另外，随着近年的半导体装置的高集成化、微细化的要求，被研磨面的表面状态所要求的刮痕有日益严重的倾向。而且，从缩短工序时间的观点出发，要求研磨速度更高。

在此种状况下，目前尚不知道有赋予在维持迅速的研磨速度的同时、能够满足抑制被研磨面的刮痕发生和提高研磨量的面内均匀性二者的研磨结果的化学机械研磨垫。

发明内容

本发明鉴于上述事实而完成，其目的在于提供能够在赋予迅速研磨速度的同时、充分抑制研磨面的刮痕发生，且对于研磨量能够实现高度的被研磨面内均匀性的化学机械研磨垫。

本发明的上述目的通过研磨层的表面电阻率为1.0×10⁷～9.9×10¹³Ω的化学机械研磨垫达成。

具体实施方式

本发明的化学机械研磨垫的研磨层的表面电阻率为1.0×10⁷～9.9×10¹³Ω。只要满足该要件，则研磨层可以由任何材料形成，例如可以为由含有(A)体积电阻率为1.0×10¹³～9.9×10¹⁷Ω·cm的高分子基质成分和(B)体积电阻率为1.0×10⁶～9.9×10¹²Ω·cm的成分的组合物所形成的研磨层。以下，说明用于形成本发明化学机械研磨垫的研磨层的优选组合物所含的各成分。

(A)成分

用于制造本发明化学机械研磨垫的研磨层的组合物所优选使用的(A)成分为体积电阻率为1.0×10¹³～9.9×10¹⁷Ω·cm的高分子基质成分。该值优选为5.0×10¹³～9.9×10¹⁷Ω·cm、更优选为1.0×10¹⁴～5.0×10¹⁷Ω·cm。

这种(A)成分的例子例如可以举出共轭二烯的均聚物、2种以上的共轭二烯的共聚物、共轭二烯与其他单体的共聚物等。

上述共轭二烯例如可以举出1，3-丁二烯、异戊二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、1，3-戊二烯、2-甲基-1，3-戊二烯、1，3-己二烯、4，5-二乙基-1，3-辛二烯等。

上述其他的单体例如可以举出不饱和羧酸酯、氰化乙烯基化合物等。不饱和羧酸酯例如可以举出(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二乙二醇酯等；氰化乙烯基化合物例如可以举出(甲基)丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰乙烯等。

(A)成分为共轭二烯与其他单体的共聚物时，其他单体的共聚合比例相对于共轭二烯和其他单体的总量优选为50重量％以下、更优选为30重量％以下。