提供一种研磨垫及其制造方法，研磨垫可改善使用之前的硬质(干式)研磨垫时产生的刮痕的问题，且研磨速率或研磨均匀性优异，不仅可满足一次研磨而且亦可满足精加工研磨。本发明专利技术是一种半导体装置研磨用的研磨垫，研磨垫具备研磨层，研磨层具有包含大致球状气泡的聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体，研磨垫的特征在于：聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的独泡率为60％～98％，聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的损失弹性模数E″相对于储存弹性模数E′的比例(损失弹性模数/储存弹性模数)tanδ为0.15～0.30，储存弹性模数E′为1MPa～100MPa，且聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的密度D为0.4g/cm3～0.8g/cm3。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种，研磨垫可改善使用之前的硬质(干式)研磨垫时产生的刮痕的问题，且研磨速率或研磨均匀性优异，不仅可满足一次研磨而且亦可满足精加工研磨。本专利技术是一种半导体装置研磨用的研磨垫，研磨垫具备研磨层，研磨层具有包含大致球状气泡的聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体，研磨垫的特征在于：聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的独泡率为60％～98％，聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的损失弹性模数E″相对于储存弹性模数E′的比例(损失弹性模数/储存弹性模数)tanδ为0.15～0.30，储存弹性模数E′为1MPa～100MPa，且聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的密度D为0.4g/cm3～0.8g/cm3。【专利说明】
本专利技术涉及一种。特别涉及半导体装置的化学机械研磨(chemical mechanical polishing, CMP)用。
技术介绍
由于硅、硬碟、液晶显示器用母玻璃、半导体装置等材料的表面要求平坦性，因此进行使用研磨垫的游离研磨粒方式的研磨。游离研磨粒方式是一边在研磨垫与非研磨物之间供给包含研磨粒的衆料(slurry)(研磨液)，一边对被研磨物的加工面进行研磨加工的方法。半导体装置用研磨垫对其研磨垫表面要求:用以保持研磨粒的开孔、维持半导体装置表面的平坦性的硬性、以及防止半导体装置表面的刮痕(scratch)的弹性。作为满足这些要求的研磨垫，一直利用具有由胺基甲酸酯树脂发泡体制造的研磨层的研磨垫。胺基甲酸酯树脂发泡体通常通过具有含有聚胺基甲酸酯键的异氰酸酯化合物的预聚物与硬化剂的反应进行硬化而成形(干式法)。并且，通过将该发泡体切片成片状而形成研磨垫。如此具有通过干式法成形的硬质研磨层的研磨垫(以下有时简记为硬质(干式)研磨垫)，在胺基甲酸酯树脂硬化成形时，在发泡体内部形成相对较小的大致球状气泡，因此在通过切片形成的研磨垫的研磨表面，形成在研磨加工时可保持浆料的开孔(开口)。迄今为止，成为半导体装置用研磨垫的原材料的胺基甲酸酯树脂发泡体的气泡径为100 μ m以下且主流为30 μ m左右(专利文献I)。另外，胺基甲酸酯树脂发泡体的A硬度为70度以上、D硬度为45度以上的是主流(专利文献2?专利文献3)，密度为0.5g/cm3以上的(专利文献I)、关于弹性的储存弹性模数为数百MPa以上的(专利文献4)为主流。关于纵弹性系数(杨氏模数(Young' s modulus)), 500MPa以上为主流(专利文献5)。另外，除了上述主流的以外，为使磨耗的程度恰当化，使研磨性能稳定化，就体积密度、A硬度、硬链段含有率(hard segment content,HSC) (% )的方面而言，进行胺基甲酸酯树脂发泡体的物性的改良(专利文献6)。而且，为了降低刮痕产生，亦报告有将储存弹性模数调整为特定范围内的研磨垫(专利文献7、专利文献8)。并且亦报告有如下研磨垫:根据脉冲核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)中的自由感应衰减信号(free induction decay, FID),求出结晶相(L)与界面相(M)、非晶质相(S)的成分量、自旋-自旋弛豫(spin-spin relaxation)时间(T2),并使T2与M成分量最佳化，藉此使相分离结构明显化，从而使A硬度、压缩弹性模数提高(专利文献9)。而且报告有如下研磨垫:通过使利用脉冲NMR测定的发泡聚胺基甲酸酯中的硬链段的存在比为55%?70%，而表现硬、且容易拉伸断裂、伸长率小等特性，一边维持高硬度，一边提高修整性(专利文献10)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4338150号公报专利文献2:日本专利第3924952号公报专利文献3:日本专利第3788729号公报专利文献4:日本专利第3983610号公报专利文献5:日本专利特开平10-6211号公报专利文献6:日本专利特开2010-58194号公报专利文献7:日本专利特开2006-114885号公报专利文献8:日本专利特开2009-256473号公报专利文献9:日本专利特开2010-82719号公报专利文献10:日本专利特开2010-240777号公报
技术实现思路
专利技术欲解决的技术问题然而，上述干式研磨垫依然为硬质，容易在与被研磨物之间局部地施加压力，因此在降低被研磨物的表面所产生的研磨损伤(刮痕)的方面并未令人满意。另外，依然具有容易引起堵塞的问题。因此，通常在利用这些通过干式法成形的硬质研磨垫进行研磨(一次研磨)后，需要进一步使用具有通过湿式法成形的软质研磨层的研磨垫进行精加工研磨。湿式法是将使树脂溶解于水混和性有机溶剂而得的树脂溶液涂布于片状的成膜基材后，在水系凝固液中使树脂凝固再生的方法。具有通过湿式法成形的软质研磨层的研磨垫为低硬度且具有麂皮型(suede type)大小的开孔，其发泡结构不均匀。因此，与具有通过干式法成形的硬质研磨层的研磨垫所进行的研磨相比，研磨速率或研磨均匀性(uniformity:被研磨物的研磨后表面的凹凸的程度)更优异。但是，由于发泡形状为各向异性，因此存在以下问题:因磨耗而表面的开口状态发生变化、或研磨层下部的低密度部分撕碎，而保持不了长期固定的水准的研磨状态。因此，对于利用具有通过干式法成形的研磨层的研磨垫的优点、且亦可满足精加工研磨的研磨垫存在需求。本专利技术是鉴于上述问题而成，目的是提供一种，该研磨垫可改善使用之前的硬质(干式)研磨垫时所产生的刮痕的问题、且研磨速率或研磨均匀性优异、不仅可满足一次研磨而且亦可满足精加工研磨。解决问题采用的手段为了解决上述课题，本专利技术采用以下的构成。1.一种研磨垫，其用于研磨半导体装置，上述研磨垫具备研磨层，上述研磨层具有包含大致球状的气泡的聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体，上述研磨垫的特征在于:上述聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的独泡率为60%?98% ;上述聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体在40°C、初始负荷10g、应变范围0.01%?4%、测定频率0.2Hz、拉伸模式时的损失弹性模数E"相对于储存弹性模数E'的比例(损失弹性模数/储存弹性模数)tan δ为0.15?0.30 ;上述储存弹性模数P为IMPa?IOOMPa ；以及上述聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的密度D为0.4g/cm3?0.8g/cm3。2.如上述I所述的研磨垫，其中上述聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体通过最小平方法从自旋-自旋弛豫时间T2的长的成分起依序减去通过脉冲NMR而得的自由感应衰减信号(FID)，并进行波形分离，藉此从自旋-自旋弛豫时间T2的长的一方起依序分为L(非晶相)、M(界面相)、S(结晶相)这3成分时，M成分的自旋-自旋弛豫时间T2mS 180ys?300 μ S。3.如上述2所述的研磨垫，其中上述聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的M成分的成分存在比Cm为60质量％?90质量％的范围。4.如上述2或3所述的研磨垫,其中由X = T2M/D(式中，Τ2Μ表示M成分的自旋-自旋弛豫时间，D表示密度)求出的X值为210?580的范围。5.如上述I至4中任一项所述的研磨垫，其中上述聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的平均气泡径为10 μ m?50 μ m。6.如上述I至5中任一项所述的研磨垫，其中上述聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的A硬度为20本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种研磨垫，其用于研磨半导体装置，所述研磨垫具备研磨层，所述研磨层具有包含大致球状的气泡的聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体，所述研磨垫的特征在于：所述聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的独泡率为60％～98％；所述聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体在40℃、初始负荷10g、应变范围0.01％～4％、测定频率0.2Hz、拉伸模式时的损失弹性模数E″相对于储存弹性模数E′的比例(损失弹性模数/储存弹性模数)tanδ为0.15～0.30；所述储存弹性模数E′为1MPa～100MPa；以及所述聚胺基甲酸酯聚脲树脂成形体的密度D为0.4g/cm3～0.8g/cm3。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：糸山光纪，宫泽文雄，
申请(专利权)人：富士纺控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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