[发明专利]抛光垫

说明书

技术领域

本发明涉及抛光垫，其可稳定地且以高的抛光效率对透镜、反射镜等光学材料、硅晶片、硬盘用的玻璃基板、铝基板和通常的金属抛光加工等要求高度表面平坦性的材料进行平坦化加工。本发明的抛光垫特别是适用于将硅晶片及其上形成有氧化物层、金属层等的器件在这些氧化物层或金属层层合、形成之前进行平坦化的步骤。

背景技术

作为要求高度表面平坦性的材料的代表，可以列举制造半导体集成电路(IC、LSI)的称为硅晶片的单晶硅圆片。硅晶片在IC、LSI等的制造步骤中，为了形成用于形成电路的各种薄膜的可靠的半导体连接，要求在层合和形成氧化物层或金属层的各步骤中，对表面高精度地平坦地进行精加工。在这样的抛光精加工步骤中，通常将抛光垫固着于称为压板的可旋转的支撑圆盘上，半导体晶片等加工物固着于抛光头上。然后，通过双方的运动，在压板与抛光头之间产生相对速度，接着将包含抛光粒的抛光浆料连续地供给至抛光垫，从而实行抛光操作。

作为抛光垫的抛光特性，要求被抛光材料的平坦性(平面性)及面内均一性优异，抛光速度大。关于被抛光材料的平坦性、面内均一性，可以通过使抛光层高弹性模量化而某种程度地改善。另外，关于抛光速度，可以通过对含有气泡的发泡体增大浆料的保持量而提高。

作为满足所述特性的抛光垫，提出包含聚氨酯树脂发泡体的抛光垫(专利文献1、2)。该聚氨酯树脂发泡体通过使异氰酸酯封端预聚物与增链剂(固化剂)反应而制造。

另外，专利文献3公开了一种抛光垫，其包括由异氰酸酯封端反应物和固化剂所形成的聚氨酯聚合材料，其中，所述异氰酸酯封端反应物通过使用多元醇与多官能芳香族异氰酸酯进行预聚物反应而制得，并具有4.5-8.7重量％未反应的NCO。

通常，若使用抛光垫进行大量的半导体晶片的平坦化处理，则抛光垫表面的微细凹凸部磨耗，向半导体晶片的加工面供给抛光剂(浆料)的性能降低，同时晶片加工面的平坦化速度降低，平坦化特性变差。因此，在进行给定片数的半导体晶片的平坦化处理后，需要使用修整器对抛光垫表面进行更新和粗面化(修整)。一旦进行给定时间的修整，抛光垫表面即可形成无数的微细凹凸部，垫表面变为起毛的状态。

然而，现有的抛光垫存在修整时的修整速度低、修整过于耗费时间的问题。

为了解决上述问题，专利文献4提出使用多聚化二异氰酸酯及芳香族二异氰酸酯作为聚氨酯树脂发泡体的原料即异氰酸酯成分的技术。

但是，若使用多聚化二异氰酸酯，则聚氨酯树脂发泡体的硬度变高，若使用包含该聚氨酯树脂发泡体的抛光垫，则有被抛光材料的表面容易产生刮痕的倾向。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2000-17252号公报

专利文献2：日本国特许第3359629号说明书

专利文献3：美国专利申请公报第2005/0171225号说明书

专利文献4：日本国特开2006-297582号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的是提供不易在被抛光材料的表面产生刮痕、且提高了修整性的抛光垫。另外，本发明的目的是提供一种除上述特性外，还与现有的抛光垫相比抛光速度更大的抛光垫及其制造方法。另外，本发明的目的是提供一种除上述特性外，还与现有的抛光垫相比平坦化特性更优异的抛光垫。并且，本发明的目的是提供一种使用该抛光垫的半导体器件的制造方法。

解决问题的手段

本发明者等人为了解决所述课题而反复仔细研究，结果发现，通过以下所示的抛光垫可以达成所述目的，从而完成了本发明。

即，本发明涉及抛光垫，其具有由具有微细气泡的聚氨酯树脂发泡体构成的抛光层，其特征在于，所述聚氨酯树脂发泡体包含ASKER D硬度为20-60度，且由下式表示的磨耗参数为1-3的聚氨脂树脂：

磨耗参数＝{1/(拉伸断裂强度[MPa]×拉伸断裂伸长率[％]/100)}×100。

本发明的抛光层形成材料聚氨酯树脂(无发泡体)由于比作为现有的抛光层材料使用的聚氨酯树脂硬度低且柔软，所以不容易在被抛光材料的表面产生刮痕。另外，一般而言，由于柔软的聚氨酯树脂塑性优异，磨耗参数会有变小的倾向。但是，本发明的抛光层形成材料聚氨酯树脂尽管柔软，但磨耗参数大且修整性优异。因此，通过使用本发明特定的聚氨酯树脂作为抛光层形成材料，不仅能够抑制被抛光材料表面的刮痕，而且能够缩短修整时间，从而提高半导体晶片等被抛光材料的制造效率。