本发明专利技术的目的在于提供一种不易产生划痕且平坦化性能优异的抛光垫。本发明专利技术所涉及的抛光垫，其包括高分子弹性体（２），以及由采用平均剖面积为０．０１μｍ↑［２］至３０μｍ↑［２］的超细单纤维（３）而构成的纤维束（１）所形成的纤维络合体，高分子弹性体的一部分存在于纤维束的内部以使所述超细单纤维集束起来，存在于抛光垫厚度方向剖面上的单位面积的纤维数目为６００束／ｍｍ↑［２］以上，抛光垫空隙以外的部分的体积比率为５５％至９５％。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种抛光垫，详细地说，涉及用于抛光半导体晶片、半 导体元件、硅晶片、硬盘、玻璃基板、光学产品或者各种金属等的抛光 垫及其制造方法。
技术介绍
近年来，随着集成电路的高集成化及多层布线化，要求形成有集成 电路的半导体晶片具有高精度的平坦性。作为用于抛光半导体晶片的抛光法，已知的是化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing, CMP ) 。 CMP是一边滴下颗粒性浆谇牛 一边利用抛光垫来抛光纟皮抛光基材表面的方法。下述专利文献1至4公开了由高分子发泡体构成的用于CMP的抛 光垫，该高分子发泡体是通过将双液硬化型聚氨酯(polyurethane )发泡 成形而制成并具备独立气泡结构。此类抛光垫与后述的无纺布抛光垫相 比刚性较强，因而用于要求高精度的平坦性的半导体晶片的抛光等比较 理想。由具备独立气泡结构的高分子发泡体构成的抛光垫，例如是通过将 双液硬化型聚氨酯铸沖莫发泡成形而制成。此类抛光垫因具有相对较高的 刚性，所以在抛光时容易选才奪性地对^皮抛光基材的凸部施加负荷，结果 导致抛光速率(抛光速度)变得相对较高。但是，如果抛光面上存在团 聚的磨粒，由于负荷也会被选择性地施加到团聚的磨粒上，因此容易对 抛光面造成划伤(划痕)。尤其，如非专利文献l中所记载的，在对具 有易被划伤的铜布线的基材或者界面的粘结性较弱的低介电常数材料 进行抛光时，划痕或界面剥离特别容易产生。而且，在铸模发泡成形时， 由于难以使高分子弹性体均匀地发泡，被抛光基材的平坦性和抛光时的 抛光速率易不稳定。进而，在具有独立孔的抛光垫中，磨粒或抛光屑会 粘附于源于独立孔的空隙。这导致在长时间使用时，随着抛光的进行抛 光速率会降低(此种特性也称作抛光稳定性)。另一方面，作为其他类型的抛光垫，专利文献5至14公开了通过使聚氨酯树脂含浸在无纺布中并使之湿式凝固而获得的无纺布抛光垫。 无纺布抛光垫柔性优异。因此抑制了当在被抛光基材的抛光面上存在团 聚的磨粒时，因抛光垫变形导致负荷选择性地施加在团聚的磨粒上。但 是，无纺布抛光垫较柔软，因而抛光速率低。而且，抛光垫会迎合^皮抛 光基材的表面形状而变形，因此无法获得较高的平坦化性能(使被抛光 基材变得平坦的特性)。关于此种无纺布抛光垫，近年来已知的有以获得更高的平坦化性能 等为目的且使用由超细纤维束形成的无纺布而获得的无纺布抛光垫(例如，下述专利文献15至18)。具体而言，例如，专利文献15记载了基 于由无纺布和高分子弹性体构成的片状物而形成的抛光垫，其中该无纺 布是由将平均纤度为0.0001dtex至0.01dtex的聚酯超细纤维束络合而 成，该高分子弹性体以该无纺布内部空间存在的聚氨酯为主成分。根据 记载，基于此种抛光垫实现了比以往更高精度的抛光加工。但是，专利文献15至18中所记载的抛光垫，由于使用了通过对纤 度较小的短纤维的超细纤维进行针刺处理而获得的无纺布，所以表观密 度低，空隙率也高。因此只能获得易弯曲且刚性低的抛光垫，从而易迎 合表面形状而变形，这导致无法充分获得较高的平坦化性能。 专利文献1:日本专利申请公开公报特开2000 - 178374号 专利文献2:日本专利申请公开7>报特开2000 - 248034号 专利文献3:日本专利申请公开公报特开2001 - 89548号 专利文献4:日本专利申请公开公报特开平11 - 322878号 专利文献5:日本专利申请公开公报特开2002 - 9026号 专利文献6:日本专利申请公开公报特开平11 - 99479号 专利文献7:日本专利申请公开公报特开2005 - 212055号 专利文献8:日本专利申请公开公报特开平3 - 234475号 专利文献9:日本专利申请公开公报特开平10 - 128674号 专利文献10:日本专利申请公开公报特开2004 -311731号 专利文献ll:日本专利申请公开公报特开平10 - 225864号 专利文献12:日本专利申请公开公报特表2005 - 518286号 专利文献13:日本专利申请公开公报特开2003 - 201676号 专利文献14:日本专利申请公开公报特开2005 - 334997号 专利文献15:日本专利申请公开公报特开2007- 54910号日本专利申请公开公报特开2003 - 170347号 曰本专利申请公开公报特开2004 - 130395号 日本专利申请公开公报特开2002 - 172555号 非专利文献l:柏木正弘等人，《CMP的科学》，抹式会社科学论坛， 1997年8月20日，113至119页专利文献16 专利文献17 专利文献18
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种不易产生划痕且具有优异的平坦化性 能的抛光垫。本专利技术所涉及的抛光垫，包括纤维络合体与高分子弹性体，其中， 所述纤维络合体由采用平均剖面积为0.01pm2至30iLim2的超细单纤维而 构成的纤维束形成；所述高分子弹性体的一部分存在于所述纤维束的内 部以使所述超细单纤维集束起来；存在于厚度方向剖面上的单位面积的 纤维数目为600束/mn^以上；空隙以外的部分的体积比率为55%至 95%。本专利技术的目的、特征、方案及优点可通过以下的详细说明而进一步 明确。附图说明图1是本实施方式的抛光垫10的放大示意图。 图2是本实施方式的抛光垫10的厚度方向剖面的局部放大示意图。 图3是超细单纤维通过高分子弹性体集束而成的纤维束的垂直方向 的剖面示意图。图4是使用抛光垫10的化学机械抛光(CMP )的示意说明图。 图5是实施例1中所得抛光垫的厚度方向剖面的SEM照片(100 倍)。图6是实施例1中所得抛光垫的厚度方向剖面的SEM照片(500 倍)。图7是比较例6中所得抛光垫的厚度方向剖面的SEM照片(100 倍)。具体实施例方式6以下，基于实施方式详细说明本专利技术。另外，本专利技术并不局限于以 下说明的实施方式。超细纤维由于非常柔软，所以以往已知的通过使由超细纤维构成的 无纺布含浸高分子弹性体所得的抛光垫的刚性较低。本专利技术的专利技术者着 眼于纤维的弯曲弹性与纤维直径的四次幂成比例。并且考虑，通过使构 成纤维束的超细单纤维集束起来而以一根粗纤维的状态存在，可获得具 有高刚性的抛光垫。这样，通过使超细单纤维集束起来而获得的纤维束 以一根粗纤维的状态存在，可获得具有高刚性的抛光垫。而且，由此可 降低抛光垫的空隙率，因而抛光垫的刚性将变高。另一方面，在抛光垫 的表面上，在抛光时通过纤维束分离或者原纤化而形成高纤维密度的超 细单纤维。通过由此形成于抛光垫表面的超细单纤维，与被抛光基材的 接触面积变大，同时保持磨粒浆料的能力变高，结果抛光速率提高。以下参照附图说明本实施方式的抛光垫的结构、制造方法及其使用 方法。图1表示本实施方式的抛光垫10的示意图。图2表示将抛光垫10 放大的局部放大示意图。图3表示纤维束的剖面示意图。图1、图2及图3中，1是由超细单纤维形成的纤维束，2是高分子 弹性体，3是超细单纤维，4是空隙，4a是基于空隙4而形成的连通孔。 另外，5是由以超细单纤维3构成的纤维束1所形成的纤维络合体(fiber mesh )。纤维束1是由具有平均剖面积为0.01 jam2至30|um2的一组超细单本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抛光垫，其特征在于包括： 纤维络合体与高分子弹性体，其中， 所述纤维络合体由采用平均剖面积为０．０１μｍ↑［２］至３０μｍ↑［２］的超细单纤维而构成的纤维束形成， 所述高分子弹性体的一部分存在于所述纤维束的内部以使所述 超细单纤维集束起来， 存在于厚度方向剖面上的单位面积的纤维束数目为６００束／ｍｍ↑［２］以上， 空隙以外的部分的体积比率为５５％至９５％。
【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：中山公男，高冈信夫，加藤充，菊池博文，田中次郎，
申请(专利权)人：可乐丽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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