JPH09171982A - 研磨布およびその製造方法 - Google Patents
研磨布およびその製造方法Info
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- JPH09171982A JPH09171982A JP33234895A JP33234895A JPH09171982A JP H09171982 A JPH09171982 A JP H09171982A JP 33234895 A JP33234895 A JP 33234895A JP 33234895 A JP33234895 A JP 33234895A JP H09171982 A JPH09171982 A JP H09171982A
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- polishing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配線層に形成される配線の疎密に関係なく、
配線層上に形成される層間絶縁層を平坦に化学機械的研
磨し、信頼性が大である多層配線基板を提供する、研磨
布およびその製造方法ならびにこれを用いた基板研磨装
置の提供。 【解決手段】 研磨布３の構成樹脂に炭酸カルシウム等
の無機充填材あるいはポリイミド等の有機充填材を添加
すれば、研磨布３の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同
一でありながら圧縮弾性率が大である研磨布３となる。 【効果】 研磨布は基板配線層の配線の疎密に関係な
く、配線層上に形成される層間絶縁層を平坦に研磨する
ことができ、基板にスクラッチを生じさせることもな
い。従って、この研磨布およびその製造方法ならびにこ
れを用いた基板研磨装置の提供によって、信頼性の高い
多層配線基板を提供することができる。
配線層上に形成される層間絶縁層を平坦に化学機械的研
磨し、信頼性が大である多層配線基板を提供する、研磨
布およびその製造方法ならびにこれを用いた基板研磨装
置の提供。 【解決手段】 研磨布３の構成樹脂に炭酸カルシウム等
の無機充填材あるいはポリイミド等の有機充填材を添加
すれば、研磨布３の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同
一でありながら圧縮弾性率が大である研磨布３となる。 【効果】 研磨布は基板配線層の配線の疎密に関係な
く、配線層上に形成される層間絶縁層を平坦に研磨する
ことができ、基板にスクラッチを生じさせることもな
い。従って、この研磨布およびその製造方法ならびにこ
れを用いた基板研磨装置の提供によって、信頼性の高い
多層配線基板を提供することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、研磨布およびその
製造方法に関し、さらに詳しくは、化学機械的研磨によ
り基板の平坦度を向上させる研磨布およびその製造方法
に関する。
製造方法に関し、さらに詳しくは、化学機械的研磨によ
り基板の平坦度を向上させる研磨布およびその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣやＬＳＩ等の半導体装置における配
線技術は、微細化多層化の方向に進んでいる。しかし、
高集積化は信頼性を低下させる要因になる場合がある。
これは、配線の微細化多層化の進展によって層間絶縁層
の段差は大きく且つ急峻となり、層間絶縁膜の上に形成
される配線の加工制度、信頼性を低下させる為である。
この為、Ａｌ（アルミニウム）配線等の段差被覆性の大
幅な改善ができない現在、層間絶縁層の平坦性を向上さ
せる必要がある。これまで各種の層間絶縁層の形成技術
および平坦化技術が開発されてきたが、微細化多層化し
た配線層に適用した場合、配線間隔が疎である場合の層
間絶縁層の平坦性の不足が重要な問題になっている。
線技術は、微細化多層化の方向に進んでいる。しかし、
高集積化は信頼性を低下させる要因になる場合がある。
これは、配線の微細化多層化の進展によって層間絶縁層
の段差は大きく且つ急峻となり、層間絶縁膜の上に形成
される配線の加工制度、信頼性を低下させる為である。
この為、Ａｌ（アルミニウム）配線等の段差被覆性の大
幅な改善ができない現在、層間絶縁層の平坦性を向上さ
せる必要がある。これまで各種の層間絶縁層の形成技術
および平坦化技術が開発されてきたが、微細化多層化し
た配線層に適用した場合、配線間隔が疎である場合の層
間絶縁層の平坦性の不足が重要な問題になっている。
【０００３】層間絶縁層の平坦性技術として近年、塩基
性溶液中でシリコン酸化物の微粒子を用いた化学機械的
研磨技術が報告されている。この化学機械的研磨の研磨
方法の一例について、図３の基板研磨装置１の概略側面
図を参照して説明する。基板２は真空吸着等により基板
ホルダ５に保持され、研磨布３は定盤４に張着されてい
る。そして、基板ホルダ５と定盤４はいずれも図中にお
ける矢印で示した方向に回転するとともに定盤４の回転
中心近傍にスラリ導入管７からスラリ６を滴下し、基板
ホルダ４に保持された基板２を研磨布３に圧接させて研
磨するものである。一般にスラリは、通常粒径１０ｎｍ
程度の酸化シリコン微粒子等の金属酸化物を水酸化カリ
ウム水溶液に均一分散させたものが用いられている。
性溶液中でシリコン酸化物の微粒子を用いた化学機械的
研磨技術が報告されている。この化学機械的研磨の研磨
方法の一例について、図３の基板研磨装置１の概略側面
図を参照して説明する。基板２は真空吸着等により基板
ホルダ５に保持され、研磨布３は定盤４に張着されてい
る。そして、基板ホルダ５と定盤４はいずれも図中にお
ける矢印で示した方向に回転するとともに定盤４の回転
中心近傍にスラリ導入管７からスラリ６を滴下し、基板
ホルダ４に保持された基板２を研磨布３に圧接させて研
磨するものである。一般にスラリは、通常粒径１０ｎｍ
程度の酸化シリコン微粒子等の金属酸化物を水酸化カリ
ウム水溶液に均一分散させたものが用いられている。
【０００４】化学機械的研磨を適用した層間絶縁層の平
坦化工程の一例について、図４（ａ）〜（ｃ）の基板２
の概略側面断面図を参照して説明する。同図（ａ）で示
す如く、基板２にシリコン酸化膜等の絶縁層２ａを形成
し、さらにその上にフォトリソグラフィーおよびイオン
エッチングによりＡｌ（アルミニウム）等の配線層２ｂ
を形成する。次に、同図（ｂ）で示す如く配線層２ｂ上
に層間絶縁層２ｃを形成する。層間絶縁層２ｃを形成し
た後、図３で示した基板研磨装置１により層間絶縁層２
ｃの凸部を除去して図４（ｃ）で示す如く層間絶縁層２
ｃを平坦化する。さらにまた層間絶縁層２ｃ上に、必要
に応じて絶縁層２ａ、配線層２ｂおよび層間絶縁層２ｃ
の形成を繰り返して多層配線基板とするものである。本
内容は、例えば月間Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏ
ｒｌｄ１９９４年１月号および特開平６−０１０１４６
号公報に記載されている。
坦化工程の一例について、図４（ａ）〜（ｃ）の基板２
の概略側面断面図を参照して説明する。同図（ａ）で示
す如く、基板２にシリコン酸化膜等の絶縁層２ａを形成
し、さらにその上にフォトリソグラフィーおよびイオン
エッチングによりＡｌ（アルミニウム）等の配線層２ｂ
を形成する。次に、同図（ｂ）で示す如く配線層２ｂ上
に層間絶縁層２ｃを形成する。層間絶縁層２ｃを形成し
た後、図３で示した基板研磨装置１により層間絶縁層２
ｃの凸部を除去して図４（ｃ）で示す如く層間絶縁層２
ｃを平坦化する。さらにまた層間絶縁層２ｃ上に、必要
に応じて絶縁層２ａ、配線層２ｂおよび層間絶縁層２ｃ
の形成を繰り返して多層配線基板とするものである。本
内容は、例えば月間Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｗｏ
ｒｌｄ１９９４年１月号および特開平６−０１０１４６
号公報に記載されている。
【０００５】また、良好な多層配線基板を実現する為に
配線層２ｂを平坦化する試みも報告されている。例えば
ＩＢＭ社のＤａｍａｓｃｅｎプロセスがある。これは層
間絶縁層２ｃを研磨により平坦化した後、上下の配線を
接続するビアコンタクトと上層の配線層を形成するため
の溝をエッチングで形成し、その上に金属層を形成す
る。そして、研磨によりビアコンタクトと溝以外の金属
層を除去し、埋め込み金属配線を形成するものである。
本内容は、Ｓ．Ｒｏｅｈｔ ｅｔ ａｌ ＰＲＯＣ．Ｉ
ＥＥＥ Ｃｏｎｆ．，２２（１９９２）に詳細に記載さ
れている。
配線層２ｂを平坦化する試みも報告されている。例えば
ＩＢＭ社のＤａｍａｓｃｅｎプロセスがある。これは層
間絶縁層２ｃを研磨により平坦化した後、上下の配線を
接続するビアコンタクトと上層の配線層を形成するため
の溝をエッチングで形成し、その上に金属層を形成す
る。そして、研磨によりビアコンタクトと溝以外の金属
層を除去し、埋め込み金属配線を形成するものである。
本内容は、Ｓ．Ｒｏｅｈｔ ｅｔ ａｌ ＰＲＯＣ．Ｉ
ＥＥＥ Ｃｏｎｆ．，２２（１９９２）に詳細に記載さ
れている。
【０００６】化学機械的研磨を絶縁層２ｃの平坦化工程
に適用した場合、図５（ａ）の基板２の概略側面断面図
で示す如く、配線層２ｂが密に配列している部分では研
磨布３が局所的に変形する虞れがなく、層間絶縁層２ｃ
の凸部領域２ｃ2 のみが研磨されるので平坦化すること
ができる。しかしながら、配線層２ｂが疎に配列してい
る部分を化学機械的研磨する時、従来の研磨布では局所
的に変形して凹部領域２ｃ1 と凸部領域２ｃ2 における
研磨圧力が等しく圧接して層間絶縁層２ｃが研磨されて
しまい、同図（ｂ）で示す如く層間絶縁層２ｃの平坦化
が困難であった。層間絶縁層２ｃが平坦に形成されない
と、層間絶縁層２ｃの上層に絶縁層２ａを形成し、さら
にその上にフォトリソグラフィーおよびイオンエッチン
グにより配線層２ｂを形成する工程ではＤＯＦ（Depth
of Focus）の問題で段差のある層間絶縁層２ｃの上に微
細配線の形成が困難となる。
に適用した場合、図５（ａ）の基板２の概略側面断面図
で示す如く、配線層２ｂが密に配列している部分では研
磨布３が局所的に変形する虞れがなく、層間絶縁層２ｃ
の凸部領域２ｃ2 のみが研磨されるので平坦化すること
ができる。しかしながら、配線層２ｂが疎に配列してい
る部分を化学機械的研磨する時、従来の研磨布では局所
的に変形して凹部領域２ｃ1 と凸部領域２ｃ2 における
研磨圧力が等しく圧接して層間絶縁層２ｃが研磨されて
しまい、同図（ｂ）で示す如く層間絶縁層２ｃの平坦化
が困難であった。層間絶縁層２ｃが平坦に形成されない
と、層間絶縁層２ｃの上層に絶縁層２ａを形成し、さら
にその上にフォトリソグラフィーおよびイオンエッチン
グにより配線層２ｂを形成する工程ではＤＯＦ（Depth
of Focus）の問題で段差のある層間絶縁層２ｃの上に微
細配線の形成が困難となる。
【０００７】上述した事例とは他に研磨布の構成材料を
見直し、研磨布の硬度を大として研磨時の変形を低減す
る試みがＨ．Ｊｅｏｎｇ，Ｐｒｏｃ．ＭＰＣ Ｃｏｎ
ｆ．（１９９４）に詳細に記載され報告されている。し
かしながら、単に硬度を大とする研磨布では化学機械的
研磨時に基板２にスクラッチと呼ばれる傷が発生する虞
れが大である。
見直し、研磨布の硬度を大として研磨時の変形を低減す
る試みがＨ．Ｊｅｏｎｇ，Ｐｒｏｃ．ＭＰＣ Ｃｏｎ
ｆ．（１９９４）に詳細に記載され報告されている。し
かしながら、単に硬度を大とする研磨布では化学機械的
研磨時に基板２にスクラッチと呼ばれる傷が発生する虞
れが大である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、配線
層に形成される配線の疎密に関係なく、配線層上に形成
される層間絶縁層を平坦に化学機械的研磨し、信頼性が
大である多層配線基板の提供を可能とする、研磨布およ
びその製造方法を提供することである。
層に形成される配線の疎密に関係なく、配線層上に形成
される層間絶縁層を平坦に化学機械的研磨し、信頼性が
大である多層配線基板の提供を可能とする、研磨布およ
びその製造方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１および２の発明の研磨布においては、研磨
布が金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属硝酸塩、金属アンモ
ニウム塩、金属ハロゲン化物、金属過塩素酸塩、金属硅
酸塩、金属硼酸塩、金属燐酸塩、金属亜砒酸塩のうちの
少なくとも一種の無機充填材を含有するものであること
を特徴とする。
に、請求項１および２の発明の研磨布においては、研磨
布が金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属硝酸塩、金属アンモ
ニウム塩、金属ハロゲン化物、金属過塩素酸塩、金属硅
酸塩、金属硼酸塩、金属燐酸塩、金属亜砒酸塩のうちの
少なくとも一種の無機充填材を含有するものであること
を特徴とする。
【００１０】請求項３の発明の研磨布においては、研磨
布が金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属硝酸塩、金属アンモ
ニウム塩、金属ハロゲン化物、金属過塩素酸塩、金属硅
酸塩、金属硼酸塩、金属燐酸塩、金属亜砒酸塩のうちの
少なくとも一種の無機充填材を含有するとともに、無機
充填材の表面が有機硅素化合物で被覆処理されたもので
あることを特徴とする。
布が金属炭酸塩、金属硫酸塩、金属硝酸塩、金属アンモ
ニウム塩、金属ハロゲン化物、金属過塩素酸塩、金属硅
酸塩、金属硼酸塩、金属燐酸塩、金属亜砒酸塩のうちの
少なくとも一種の無機充填材を含有するとともに、無機
充填材の表面が有機硅素化合物で被覆処理されたもので
あることを特徴とする。
【００１１】請求項４および５の発明の研磨布において
は、研磨布がポリイミド、ポリスチレン、ベンゾグアナ
ミンのうちの少なくとも一種の有機充填材を含有したも
のであることを特徴とする。
は、研磨布がポリイミド、ポリスチレン、ベンゾグアナ
ミンのうちの少なくとも一種の有機充填材を含有したも
のであることを特徴とする。
【００１２】請求項６および７の発明の研磨布の製造方
法においては、研磨布の構成樹脂に金属炭酸塩、金属硫
酸塩、金属硝酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン
化物、金属過塩素酸塩、金属硅酸塩、金属硼酸塩、金属
燐酸塩、金属亜砒酸塩のうちの少なくとも一種の無機充
填材を添加する工程と、研磨布の形状に成形する工程と
を有することを特徴とする。
法においては、研磨布の構成樹脂に金属炭酸塩、金属硫
酸塩、金属硝酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン
化物、金属過塩素酸塩、金属硅酸塩、金属硼酸塩、金属
燐酸塩、金属亜砒酸塩のうちの少なくとも一種の無機充
填材を添加する工程と、研磨布の形状に成形する工程と
を有することを特徴とする。
【００１３】請求項８の発明の研磨布の製造方法におい
ては、研磨布の構成樹脂に金属炭酸塩、金属硫酸塩、金
属硝酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン化物、金
属過塩素酸塩、金属硅酸塩、金属硼酸塩、金属燐酸塩、
金属亜砒酸塩のうちの少なくとも一種の無機充填材を添
加する工程と、無機充填材の表面に有機硅素化合物が被
覆処理する工程と、研磨布の形状に成形する工程とを有
することを特徴とする。
ては、研磨布の構成樹脂に金属炭酸塩、金属硫酸塩、金
属硝酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン化物、金
属過塩素酸塩、金属硅酸塩、金属硼酸塩、金属燐酸塩、
金属亜砒酸塩のうちの少なくとも一種の無機充填材を添
加する工程と、無機充填材の表面に有機硅素化合物が被
覆処理する工程と、研磨布の形状に成形する工程とを有
することを特徴とする。
【００１４】請求項９および１０の発明の研磨布の製造
方法においては、研磨布の構成樹脂にポリイミド、ポリ
スチレン、ベンゾグアナミンのうちの少なくとも一種の
有機充填材を添加する工程と、研磨布の形状に成形する
工程とを有することを特徴とする。
方法においては、研磨布の構成樹脂にポリイミド、ポリ
スチレン、ベンゾグアナミンのうちの少なくとも一種の
有機充填材を添加する工程と、研磨布の形状に成形する
工程とを有することを特徴とする。
【００１５】上述した手段による作用について以下に述
べる。研磨布の構成樹脂に金属炭酸塩等の無機充填材あ
るいはポリイミド等の有機充填材を添加し、無機充填材
あるいは有機充填材を含有した研磨布とすれば、研磨布
の表面硬度は研磨布の構成樹脂と同一でありながら、研
磨布全体の圧縮弾性率が大である研磨布を得ることがで
きる。また、上述した無機充填材とともに有機硅素化合
物を研磨布の構成樹脂に添加すると、無機充填材の表面
に有機硅素化合物が被覆して研磨布の構成樹脂との親和
性が向上し、研磨布の表面硬度は研磨布の構成樹脂と同
一でありながら、無機充填材のみを研磨布の構成樹脂に
添加したものよりも圧縮弾性率が大である研磨布を得る
ことができる。
べる。研磨布の構成樹脂に金属炭酸塩等の無機充填材あ
るいはポリイミド等の有機充填材を添加し、無機充填材
あるいは有機充填材を含有した研磨布とすれば、研磨布
の表面硬度は研磨布の構成樹脂と同一でありながら、研
磨布全体の圧縮弾性率が大である研磨布を得ることがで
きる。また、上述した無機充填材とともに有機硅素化合
物を研磨布の構成樹脂に添加すると、無機充填材の表面
に有機硅素化合物が被覆して研磨布の構成樹脂との親和
性が向上し、研磨布の表面硬度は研磨布の構成樹脂と同
一でありながら、無機充填材のみを研磨布の構成樹脂に
添加したものよりも圧縮弾性率が大である研磨布を得る
ことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
について、図１〜図２および従来の技術で参照した図３
〜図５を参照して説明する。なお、図中の構成要素で従
来の技術と同様の構造を成しているものについては同一
の参照符号を付すものとする。
について、図１〜図２および従来の技術で参照した図３
〜図５を参照して説明する。なお、図中の構成要素で従
来の技術と同様の構造を成しているものについては同一
の参照符号を付すものとする。
【００１７】実施の形態例１ 本実施の形態例は、研磨布３の構成樹脂に金属炭酸塩等
の無機充填材を含有させた研磨布３の一例を示すもので
ある。研磨布３の構成樹脂は、ジオール成分としてエチ
レングリコール、ジカルボン酸としてアジピン酸を用い
て形成したポリオールを４、４−メチレンジフェニルジ
イソシアネートと鎖長延長剤としてエチレングリコール
を添加して作製したポリウレタンをグリセリンとヘキサ
メチレンジイソシアネート等を反応させた３官能以上の
トリイソシアネートを添加して作成する。そして、作成
した研磨布３の構成樹脂に炭酸カルシウム等の無機充填
材を添加混練し、無機充填材を研磨布３の構成樹脂中に
均一分散させる。そして研磨布状に成形した後、熱処理
により架橋反応を行えば、表面硬度は研磨布３の構成樹
脂と同一でありながら全体の圧縮弾性率が大である研磨
布を得ることができる。
の無機充填材を含有させた研磨布３の一例を示すもので
ある。研磨布３の構成樹脂は、ジオール成分としてエチ
レングリコール、ジカルボン酸としてアジピン酸を用い
て形成したポリオールを４、４−メチレンジフェニルジ
イソシアネートと鎖長延長剤としてエチレングリコール
を添加して作製したポリウレタンをグリセリンとヘキサ
メチレンジイソシアネート等を反応させた３官能以上の
トリイソシアネートを添加して作成する。そして、作成
した研磨布３の構成樹脂に炭酸カルシウム等の無機充填
材を添加混練し、無機充填材を研磨布３の構成樹脂中に
均一分散させる。そして研磨布状に成形した後、熱処理
により架橋反応を行えば、表面硬度は研磨布３の構成樹
脂と同一でありながら全体の圧縮弾性率が大である研磨
布を得ることができる。
【００１８】本実施の形態例において無機充填材であ
り、平均粒径が１μｍあるいはフィラーの平均長が１μ
ｍの炭酸カルシウムを研磨布３の構成樹脂に対して２０
ｖｏｌ％添加した研磨布３の場合、無添加であるものと
比較して弾性率を５倍に向上させることができた。
り、平均粒径が１μｍあるいはフィラーの平均長が１μ
ｍの炭酸カルシウムを研磨布３の構成樹脂に対して２０
ｖｏｌ％添加した研磨布３の場合、無添加であるものと
比較して弾性率を５倍に向上させることができた。
【００１９】本実施の形態例では、無機充填材として炭
酸カルシウムの事例を示したがこれに限定されるもので
なく、炭酸カルシウム以外の金属炭酸塩、金属硫酸塩、
金属硝酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン化物、
金属過塩素酸塩、金属硅酸塩、金属硼酸塩、金属燐酸
塩、金属亜砒酸塩であっても良い。また、研磨布３の構
成樹脂に添加する無機充填材は、その粒径またはフィラ
ー長が０．００１μｍ〜１０μｍで効果が認められ、特
に０．０１μｍ〜５μｍでは良好な結果が得られた。さ
らに、無機充填材の研磨布３の構成樹脂に対する添加量
では、０．１ｖｏｌ％〜１０ｖｏｌ％で効果が認めら
れ、特に１ｖｏｌ％〜５ｖｏｌ％では良好な結果が得ら
れた。
酸カルシウムの事例を示したがこれに限定されるもので
なく、炭酸カルシウム以外の金属炭酸塩、金属硫酸塩、
金属硝酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン化物、
金属過塩素酸塩、金属硅酸塩、金属硼酸塩、金属燐酸
塩、金属亜砒酸塩であっても良い。また、研磨布３の構
成樹脂に添加する無機充填材は、その粒径またはフィラ
ー長が０．００１μｍ〜１０μｍで効果が認められ、特
に０．０１μｍ〜５μｍでは良好な結果が得られた。さ
らに、無機充填材の研磨布３の構成樹脂に対する添加量
では、０．１ｖｏｌ％〜１０ｖｏｌ％で効果が認めら
れ、特に１ｖｏｌ％〜５ｖｏｌ％では良好な結果が得ら
れた。
【００２０】研磨布３を上述した事例のように構成すれ
ば、研磨布３の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同一で
ありながら研磨布３全体の圧縮弾性率を大とすることが
できる。従って、図３で示した基板研磨装置１に上述を
した研磨布３を定盤４に貼着し、基板２を研磨布３に圧
接させて化学機械的研磨をすれば、図１（ａ）の基板２
の概略側面断面図で示す如く、研磨布３は基板２上に形
成された配線層２ｂの配線が密の部分は勿論のこと、配
線が疎の部分においても局部的に変形する虞れがないの
で、配線の疎密に関係なく層間絶縁層２ｃを図１（ｂ）
に示す如く平坦に研磨することができる。また、研磨布
３の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同一であるので、
基板２にスクラッチを生じさせることもなく、信頼性が
大であり高品質な多層配線基板を提供することができ
る。
ば、研磨布３の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同一で
ありながら研磨布３全体の圧縮弾性率を大とすることが
できる。従って、図３で示した基板研磨装置１に上述を
した研磨布３を定盤４に貼着し、基板２を研磨布３に圧
接させて化学機械的研磨をすれば、図１（ａ）の基板２
の概略側面断面図で示す如く、研磨布３は基板２上に形
成された配線層２ｂの配線が密の部分は勿論のこと、配
線が疎の部分においても局部的に変形する虞れがないの
で、配線の疎密に関係なく層間絶縁層２ｃを図１（ｂ）
に示す如く平坦に研磨することができる。また、研磨布
３の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同一であるので、
基板２にスクラッチを生じさせることもなく、信頼性が
大であり高品質な多層配線基板を提供することができ
る。
【００２１】本実施の形態例は、複数の研磨布を積層し
た積層研磨布においても適用することができる。図２は
積層研磨布８の一例を示し、積層研磨布８の充填材含有
研磨布３ａを研磨面とし、その下に無充填研磨布３ｂを
貼着したものである。このように構成された積層研磨布
８は、その圧縮弾性率が充填材含有研磨布３ａよりも小
である無充填研磨布３ｂによって適宜圧縮弾性率を有す
るとともに局所的に変形する虞れのない積層研磨布８と
することができる。従って、図１（ａ）の基板２の概略
側面断面図で示す如く、基板２に形成された配線層２ｂ
の配線が密である部分は勿論のこと、疎である部分にお
いても局部的に変形する虞れがないので、配線の疎密に
関係なく層間絶縁層２ｃを図１（ｂ）に示す如く平坦に
研磨することができるとともに、基板２全面の平坦化を
もすることができる。
た積層研磨布においても適用することができる。図２は
積層研磨布８の一例を示し、積層研磨布８の充填材含有
研磨布３ａを研磨面とし、その下に無充填研磨布３ｂを
貼着したものである。このように構成された積層研磨布
８は、その圧縮弾性率が充填材含有研磨布３ａよりも小
である無充填研磨布３ｂによって適宜圧縮弾性率を有す
るとともに局所的に変形する虞れのない積層研磨布８と
することができる。従って、図１（ａ）の基板２の概略
側面断面図で示す如く、基板２に形成された配線層２ｂ
の配線が密である部分は勿論のこと、疎である部分にお
いても局部的に変形する虞れがないので、配線の疎密に
関係なく層間絶縁層２ｃを図１（ｂ）に示す如く平坦に
研磨することができるとともに、基板２全面の平坦化を
もすることができる。
【００２２】実施の形態例２ 本実施の形態例は、実施の形態例１で示した事例の研磨
布より圧縮弾性率を大とした研磨布３の一例を示すもの
である。研磨布３の構成樹脂は、ジオール成分として
１、４−ブタンジオール、ジカルボン酸としてテレフタ
ル酸を用いて作成したポリオールを４、４−メチレンジ
フェニルジイソシアネートと鎖長延長剤として１、４−
ブタンジオールを添加しポリウレタンを作成する。そし
て、作成した研磨布３の構成樹脂に酸化硅素等の無機充
填材を研磨布３の構成樹脂に添加するとともに、アミノ
プロピルトリエトキシシラン等の有機硅素化合物を添加
する。これ等の混合物を添加混練し、無機充填材を研磨
布３の構成樹脂中に均一分散させる。そして研磨布状に
成形した後、熱処理により架橋反応を行えば、表面硬度
は研磨布３の構成樹脂でありながら全体の圧縮弾性率が
実施の形態例１で示した事例のものよりも大である研磨
布を得ることができる。
布より圧縮弾性率を大とした研磨布３の一例を示すもの
である。研磨布３の構成樹脂は、ジオール成分として
１、４−ブタンジオール、ジカルボン酸としてテレフタ
ル酸を用いて作成したポリオールを４、４−メチレンジ
フェニルジイソシアネートと鎖長延長剤として１、４−
ブタンジオールを添加しポリウレタンを作成する。そし
て、作成した研磨布３の構成樹脂に酸化硅素等の無機充
填材を研磨布３の構成樹脂に添加するとともに、アミノ
プロピルトリエトキシシラン等の有機硅素化合物を添加
する。これ等の混合物を添加混練し、無機充填材を研磨
布３の構成樹脂中に均一分散させる。そして研磨布状に
成形した後、熱処理により架橋反応を行えば、表面硬度
は研磨布３の構成樹脂でありながら全体の圧縮弾性率が
実施の形態例１で示した事例のものよりも大である研磨
布を得ることができる。
【００２３】本実施の形態例において無機充填材を平均
粒径０．０５μｍの酸化硅素とし、研磨布３の構成樹脂
に対して４０ｖｏｌ％添加するとともに、有機硅素化合
物としてアミノプロピルトリエトキシシランを酸化硅素
に対して５ｗｔ％となるように添加した研磨布３の場
合、無添加であるものと比較して圧縮弾性率を１０倍に
向上させることができた。
粒径０．０５μｍの酸化硅素とし、研磨布３の構成樹脂
に対して４０ｖｏｌ％添加するとともに、有機硅素化合
物としてアミノプロピルトリエトキシシランを酸化硅素
に対して５ｗｔ％となるように添加した研磨布３の場
合、無添加であるものと比較して圧縮弾性率を１０倍に
向上させることができた。
【００２４】本実施の形態例では、無機充填材として酸
化硅素の事例を示したがこれに限定されるものでなく、
酸化硅素以外の金属硅酸塩、金属炭酸塩、金属硫酸塩、
金属硝酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン化物、
金属過塩素酸塩、金属硼酸塩、金属燐酸塩、金属亜砒酸
塩であっても良い。また、研磨布３の構成樹脂に添加す
る無機充填材は、その粒径またはフィラー長が０．００
１μｍ〜１０μｍで効果が認められ、特に０．０１μｍ
〜５μｍでは良好な結果が得られた。さらに、無機充填
材の研磨布３の構成樹脂に対する添加量では、０．１ｖ
ｏｌ％〜１０ｖｏｌ％で効果が認められ、特に１ｖｏｌ
％〜５ｖｏｌ％では良好な結果が得られた。
化硅素の事例を示したがこれに限定されるものでなく、
酸化硅素以外の金属硅酸塩、金属炭酸塩、金属硫酸塩、
金属硝酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン化物、
金属過塩素酸塩、金属硼酸塩、金属燐酸塩、金属亜砒酸
塩であっても良い。また、研磨布３の構成樹脂に添加す
る無機充填材は、その粒径またはフィラー長が０．００
１μｍ〜１０μｍで効果が認められ、特に０．０１μｍ
〜５μｍでは良好な結果が得られた。さらに、無機充填
材の研磨布３の構成樹脂に対する添加量では、０．１ｖ
ｏｌ％〜１０ｖｏｌ％で効果が認められ、特に１ｖｏｌ
％〜５ｖｏｌ％では良好な結果が得られた。
【００２５】研磨布３を上述した事例のように構成すれ
ば、研磨布３の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同一で
ありながら研磨布３全体の圧縮弾性率を実施の形態例１
で示した事例のものよりも大とすることができる。従っ
て、図３で示した基板研磨装置１に上述した研磨布３を
定盤４に張着し、基板２を研磨布３に圧接させて化学機
械的研磨をすれば、図１（ａ）の基板２の概略側面断面
図で示す如く、研磨布３は基板２に形成された配線層２
ｂの配線が密の部分は勿論のこと、配線が疎の部分にお
いても局部的に変形する虞れがないので、配線の疎密に
関係なく層間絶縁層２ｃを図１（ｂ）に示す如く平坦に
研磨することができる。また、研磨布３の表面硬度は研
磨布３の構成樹脂と同一であるので、基板２にスクラッ
チを生じさせる虞れもなく、信頼性の高い多層配線基板
を提供することができる。
ば、研磨布３の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同一で
ありながら研磨布３全体の圧縮弾性率を実施の形態例１
で示した事例のものよりも大とすることができる。従っ
て、図３で示した基板研磨装置１に上述した研磨布３を
定盤４に張着し、基板２を研磨布３に圧接させて化学機
械的研磨をすれば、図１（ａ）の基板２の概略側面断面
図で示す如く、研磨布３は基板２に形成された配線層２
ｂの配線が密の部分は勿論のこと、配線が疎の部分にお
いても局部的に変形する虞れがないので、配線の疎密に
関係なく層間絶縁層２ｃを図１（ｂ）に示す如く平坦に
研磨することができる。また、研磨布３の表面硬度は研
磨布３の構成樹脂と同一であるので、基板２にスクラッ
チを生じさせる虞れもなく、信頼性の高い多層配線基板
を提供することができる。
【００２６】本実施の形態例においても積層研磨布８に
適用できるが、実施の形態例１で示した事例と同様であ
るので説明を省略する。
適用できるが、実施の形態例１で示した事例と同様であ
るので説明を省略する。
【００２７】実施の形態例３ 本実施の形態例は、研磨布３の構成樹脂にポリイミド等
の有機充填材を含有させた研磨布３の一例を示すもので
ある。研磨布３の構成樹脂は、ジオール成分としてエチ
レングリコール、ジカルボン酸としてアジピン酸を用い
て形成したポリオールを４、４−メチレンジフェニルジ
イソシアネートと鎖長延長剤としてエチレングリコール
を添加して作製したポリウレタンをグリセリンとヘキサ
メチレンジイソシアネート等を反応させた３官能以上の
トリイソシアネートを添加して作成する。そして、作成
した研磨布３の構成樹脂にポリイミド等の有機充填材を
添加混練し、有機充填材を研磨布３の構成樹脂中に均一
分散させる。そして研磨布状に成形した後、熱処理によ
り架橋反応を行えば、表面硬度は研磨布３の構成樹脂で
ありながら全体の圧縮弾性率が大である研磨布を得るこ
とができる。
の有機充填材を含有させた研磨布３の一例を示すもので
ある。研磨布３の構成樹脂は、ジオール成分としてエチ
レングリコール、ジカルボン酸としてアジピン酸を用い
て形成したポリオールを４、４−メチレンジフェニルジ
イソシアネートと鎖長延長剤としてエチレングリコール
を添加して作製したポリウレタンをグリセリンとヘキサ
メチレンジイソシアネート等を反応させた３官能以上の
トリイソシアネートを添加して作成する。そして、作成
した研磨布３の構成樹脂にポリイミド等の有機充填材を
添加混練し、有機充填材を研磨布３の構成樹脂中に均一
分散させる。そして研磨布状に成形した後、熱処理によ
り架橋反応を行えば、表面硬度は研磨布３の構成樹脂で
ありながら全体の圧縮弾性率が大である研磨布を得るこ
とができる。
【００２８】本実施の形態例において有機充填材を平均
粒径０．１μｍのポリイミド微粒子とし、研磨布３の構
成樹脂に対して２０ｖｏｌ％添加した研磨布３では、無
添加であるものと比較して弾性率を５倍に向上させるこ
とができた。また、有機充填材としてポリイミドの事例
を示したがこれに限定されるものでなく、ポリスチレ
ン、ベンゾグアナミンであっても良い。
粒径０．１μｍのポリイミド微粒子とし、研磨布３の構
成樹脂に対して２０ｖｏｌ％添加した研磨布３では、無
添加であるものと比較して弾性率を５倍に向上させるこ
とができた。また、有機充填材としてポリイミドの事例
を示したがこれに限定されるものでなく、ポリスチレ
ン、ベンゾグアナミンであっても良い。
【００２９】研磨布３が、研磨布３の構成樹脂にポリイ
ミド等の有機充填材を含有したものとすれば、研磨布３
の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同一でありながら、
研磨布３全体の圧縮弾性率を大とすることができる。従
って、図３で示した基板研磨装置１に上述した研磨布３
を定盤４に張着し、基板２を研磨布３に圧接させて化学
機械的研磨すれば、図１（ａ）の基板２の概略側面断面
図で示す如く、研磨布３は基板３に形成された配線層２
ｂの配線が密の部分は勿論のこと、配線が疎の部分にお
いても局部的に変形する虞れがないので、配線の疎密に
関係なく図１（ｂ）に示す如く層間絶縁層２ｃの研磨を
行なうことができ、層間絶縁層２ｃの平坦化ができる。
また、研磨布３の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同一
であるので、基板２にスクラッチを生じさせる虞れもな
い。
ミド等の有機充填材を含有したものとすれば、研磨布３
の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同一でありながら、
研磨布３全体の圧縮弾性率を大とすることができる。従
って、図３で示した基板研磨装置１に上述した研磨布３
を定盤４に張着し、基板２を研磨布３に圧接させて化学
機械的研磨すれば、図１（ａ）の基板２の概略側面断面
図で示す如く、研磨布３は基板３に形成された配線層２
ｂの配線が密の部分は勿論のこと、配線が疎の部分にお
いても局部的に変形する虞れがないので、配線の疎密に
関係なく図１（ｂ）に示す如く層間絶縁層２ｃの研磨を
行なうことができ、層間絶縁層２ｃの平坦化ができる。
また、研磨布３の表面硬度は研磨布３の構成樹脂と同一
であるので、基板２にスクラッチを生じさせる虞れもな
い。
【００３０】本実施の形態例においても積層研磨布８に
適用できるが、実施の形態例１で示した事例と同様であ
るので説明を省略する。
適用できるが、実施の形態例１で示した事例と同様であ
るので説明を省略する。
【００３１】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の研
磨布およびその製造方法では、研磨布の構成樹脂に無機
または有機充填材を添加して研磨布を製造すれば、表面
硬度が研磨布の構成樹脂と同一でありながら、研磨布全
体の圧縮弾性率が大である研磨布を得ることができる。
また、本発明を複数の研磨布を積層した積層研磨布に適
用すれば、その圧縮弾性率が充填材含有研磨布よりも小
である無充填研磨布によって適宜圧縮弾性率を有すると
ともに、研磨面を構成する圧縮弾性率が大である充填研
磨布によって局所的に変形する虞れのない積層研磨布８
とすることができる。これ等の研磨布を有した基板研磨
装置で基板を研磨布に圧接して化学機械的研磨をすれ
ば、基板に形成された配線層の配線が密である部分は勿
論のこと、疎である部分においても局部的に変形する虞
れがないので、配線の疎密に関係なく層間絶縁層を平坦
に研磨することができるとともに、基板全面の平坦化を
もすることができ、基板にスクラッチを生じさせること
もなく信頼性が大であり高品質な多層配線基板を提供す
ることができる。
磨布およびその製造方法では、研磨布の構成樹脂に無機
または有機充填材を添加して研磨布を製造すれば、表面
硬度が研磨布の構成樹脂と同一でありながら、研磨布全
体の圧縮弾性率が大である研磨布を得ることができる。
また、本発明を複数の研磨布を積層した積層研磨布に適
用すれば、その圧縮弾性率が充填材含有研磨布よりも小
である無充填研磨布によって適宜圧縮弾性率を有すると
ともに、研磨面を構成する圧縮弾性率が大である充填研
磨布によって局所的に変形する虞れのない積層研磨布８
とすることができる。これ等の研磨布を有した基板研磨
装置で基板を研磨布に圧接して化学機械的研磨をすれ
ば、基板に形成された配線層の配線が密である部分は勿
論のこと、疎である部分においても局部的に変形する虞
れがないので、配線の疎密に関係なく層間絶縁層を平坦
に研磨することができるとともに、基板全面の平坦化を
もすることができ、基板にスクラッチを生じさせること
もなく信頼性が大であり高品質な多層配線基板を提供す
ることができる。
【図１】 本発明を示し、（ａ）は研磨布に基板を圧接
して研磨する状態を示す概略側面図であり、（ｂ）は研
磨後の基板の概略側面断面図である。
して研磨する状態を示す概略側面図であり、（ｂ）は研
磨後の基板の概略側面断面図である。
【図２】 本発明を示し、積層研磨布の概略側面図であ
る。
る。
【図３】 基板研磨装置の概略側面図である。
【図４】 （ａ）〜（ｃ）は層間絶縁層の平坦化工程を
説明する基板の概略側面断面図である。
説明する基板の概略側面断面図である。
【図５】 従来例を示し、（ａ）は研磨布に基板を圧接
して研磨する状態を示す概略側面図であり、（ｂ）は研
磨後の基板の概略側面断面図である。
して研磨する状態を示す概略側面図であり、（ｂ）は研
磨後の基板の概略側面断面図である。
１ 基板研磨装置 ２ 基板 ２ａ 絶縁層 ２ｂ 配線層 ２ｃ 層間絶縁層 ２ｃ1 凹部領域 ２ｃ2 凸部領域 ３ 研磨布 ４ 定盤 ５ 基板ホルダ ６ スラリ ７ スラリ導入管 ８ 積層研磨布 ８ａ 充填材含有研磨布 ８ｂ 無充填研磨布
Claims (10)
- 【請求項１】 定盤に貼着され、基板研磨に供される研
磨布において、 前記研磨布が無機充填材を含有するものであることを特
徴とする、研磨布。 - 【請求項２】 前記無機充填材が金属炭酸塩、金属硫酸
塩、金属硝酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン化
物、金属過塩素酸塩、金属硅酸塩、金属硼酸塩、金属燐
酸塩、金属亜砒酸塩のうちの少なくとも一種であること
を特徴とする、請求項１に記載の研磨布。 - 【請求項３】 前記無機充填材の表面が有機硅素化合物
で被覆処理されたものであることを特徴とする、請求項
１に記載の研磨布。 - 【請求項４】 定盤に貼着され、基板研磨に供せられる
研磨布において、 前記研磨布が有機充填材を含有したものであることを特
徴とする、研磨布。 - 【請求項５】 前記有機充填材がポリイミド、ポリスチ
レン、ベンゾグアナミンのうちの少なくとも一種である
ことを特徴とする、請求項４に記載の研磨布。 - 【請求項６】 定盤に貼着され、基板研磨に供せられる
研磨布の製造方法において、 前記研磨布の構成樹脂に無機充填材を添加する工程と、 前記研磨布の形状に成形する工程とを有することを特徴
とする、研磨布の製造方法。 - 【請求項７】 前記無機充填材が金属炭酸塩、金属硫酸
塩、金属硝酸塩、金属アンモニウム塩、金属ハロゲン化
物、金属過塩素酸塩、金属硅酸塩、金属硼酸塩、金属燐
酸塩、金属亜砒酸塩のうちの少なくとも一種であること
を特徴とする、請求項６に記載の研磨布の製造方法。 - 【請求項８】 前記無機充填材の表面が有機硅素化合物
で被覆処理されたものであることを特徴とする、請求項
６に記載の研磨布の製造方法。 - 【請求項９】 定盤に貼着され、基板研磨に供せられる
研磨布の製造方法において、 前記研磨布の構成樹脂に有機充填材を添加する工程と、 前記研磨布の形状に成形する工程とを有することを特徴
とする、研磨布の製造方法。 - 【請求項１０】 前記有機充填材がポリイミド、ポリス
チレン、ベンゾグアナミンのうちの少なくとも一種であ
ることを特徴とする、請求項９に記載の研磨布の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33234895A JP3440665B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 研磨布およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33234895A JP3440665B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 研磨布およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09171982A true JPH09171982A (ja) | 1997-06-30 |
| JP3440665B2 JP3440665B2 (ja) | 2003-08-25 |
Family
ID=18253962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33234895A Expired - Fee Related JP3440665B2 (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 研磨布およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3440665B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6234875B1 (en) | 1999-06-09 | 2001-05-22 | 3M Innovative Properties Company | Method of modifying a surface |
| CN106654944A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-10 | 国网河南省电力公司平顶山供电公司 | 绝缘隔离布 |
| JP2019155507A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド、研磨パッドの製造方法、被研磨物の表面を研磨する方法、被研磨物の表面を研磨する際のスクラッチを低減する方法 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP33234895A patent/JP3440665B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6234875B1 (en) | 1999-06-09 | 2001-05-22 | 3M Innovative Properties Company | Method of modifying a surface |
| CN106654944A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-10 | 国网河南省电力公司平顶山供电公司 | 绝缘隔离布 |
| CN106654944B (zh) * | 2016-11-24 | 2018-05-15 | 国网河南省电力公司平顶山供电公司 | 绝缘隔离布 |
| JP2019155507A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド、研磨パッドの製造方法、被研磨物の表面を研磨する方法、被研磨物の表面を研磨する際のスクラッチを低減する方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3440665B2 (ja) | 2003-08-25 |
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