[发明专利]研磨布及其加工方法及使用该研磨布的基板的制造方法

说明书

本申请是申请日为2004年9月17日、申请号为200480026635.3、发明名称为“研磨布及其加工方法及使用该研磨布的基板的制造方法”的申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及一种研磨布及该研磨布的加工方法及使用该研磨布的基板的制造方法，该研磨布用以研磨基板、特别是半导体基板主表面。 

背景技术

半导体基板为了在其主表面形成半导体装置，而要求具有高表面平坦度。这是因为构成半导体装置的配线的最小线宽非常小、为0.2微米以下，有必要使半导体基板主表面平坦来减少断线等的不良情况产生。因为增大半导体装置的集成度，该配线的最小线宽有更小的倾向，随着这倾向而要求进一步提高半导体基板的表面平坦度。 

提高半导体基板的表面平坦度，用以研磨该表面的研磨材料是重要的。在CMP(化学机械剖光)等的单片研磨时，如图3所示，被固定于研磨头10上的半导体基板11，以所希望压力在压住贴在研磨机平台12上的研磨布13上面。而且，在研磨机平台12与半导体基板11依规定旋转数旋转的同时，从平台中央附近，喷出由喷嘴14供应的研磨剂(浆体)15，该研磨剂15进入半导体基板11与研磨布13之间进行研磨。 

前述研磨方法无论半导体基板多大也大致相同，为了降低半导体装置的成本，半导体基板的大小正朝向大型化进展。在研磨时半导体基板与平台的旋转有必要维持半导体基板面内的研磨均匀性，半导体基板的大口径化使通过半导体基板的旋转在半导体基板外周部形成的离心力随着半导体基板外周部至中心部的距离而增加。因此，造成研磨剂难以进入半导体基板中心部的现象，因而使半导体基板面无法均匀地进行研磨，该结果成为使半导体基板平坦度恶化的主要原因。因此，为了使研磨到达半导体基板的中心部来均 匀地进行研磨半导体基板面内，已发明形成有各式各样图案形状的沟的研磨布。 

沟的形状有格子状(例如参照日本专利特开2002-100592号公报、特开2000-286218号公报、特开2000-354952号公报、特开2002-367937号公报)、三角格子状(例如参照特开2000-354952号公报)、龟甲状、放射状(例如参照特开平7-321076号公报、特开2002-100592号公报)、同心圆状(例如参照特开2002-100592号公报)、组合放射状沟与同心圆或螺旋状沟(例如参照特开2000-286218号公报、特开2000-354952号、特开2002-367937号公报)等，其目的都是通过提高研磨剂的保持性及流动性、使研磨剂到达半导体基板的中心部，使在半导体基板面内的研磨量均匀化。 

在研磨布上形成具有格子状、龟甲状、三角格子状的图案的沟时，虽然也有沟与平台的直径方向平行的情况，但是几乎所有的沟都非平行。当沟与平台的直径方向平行时，因为通过平台旋转离心力可以直接传导至研磨剂，所以可以大程度地保持其流动性，研磨剂可以通过沟而到达与紧贴研磨布的半导体基板表面中心部。但是，沟与直径方向非平行时，离心力分开成为沟方向的力和与垂直交叉的方向的力，能够对研磨剂有作用的只有沟方向的力，所以研磨剂的流动性变小。而且，因为进入基板正下方的沟的研磨剂，在朝向平台外周方向前进期间在沟的分歧点被分流，所以通过1条沟的研磨剂的量本身一直减少。接着，当通过沟到达半导体基板表面中心部的研磨剂减少时，进入研磨布与半导体基板间的研磨剂也减少。其结果，因为在半导体基板表面外周部，研磨剂可以容易地从沟以外的部分进入研磨布与半导体基板之间，比较研磨速度时，会有半导体基板表面中心部的研磨速度较小而使半导体基板的主表面的平坦度恶化的情形。 

另一方面，在研磨布上形成同心圆状、或是螺旋状的沟时，使用这种研磨布所研磨而成的半导体基板的表面，会形成被称为所谓研磨环的微小同心圆状凹凸。这是因为研磨布经常接触半导体基板表面中心的某半径区域表面，由沟所形成的研磨布凹凸转印在该半径区域而发生。因此使用形成有同心圆状、或是螺旋状的沟的研磨布来研磨半导体基板时，会有半导体基板表面平坦度恶化的情况。研磨布中有复合放射状的沟和同心圆状或是螺旋状的沟来形成研磨布表面，但只要在研磨布上存在有同心圆状或是螺旋状的沟， 一定会发生研磨环的问题，而对基板的表面平坦度带来不良的影响。