本发明专利技术提供一种研磨垫及其制造方法，该研磨垫改善在使用习知的硬质(干式)研磨垫的情况下产生的划痕问题，且该研磨垫的研磨速率或研磨均匀性优异，不仅可应对一次研磨，而且亦可应对最后研磨。本发明专利技术的半导体器件研磨用研磨垫含有研磨层，该研磨层具有包含大致球状气泡的聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体，上述研磨垫的特征在于：上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的M成分的自旋-自旋弛豫时间T2为160μs～260μs，上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体在40℃、初始负荷10g、应变范围0.01％～4％、测定频率0.2Hz、拉伸模式下的储藏弹性模数E′为1MPa～30MPa，并且上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的密度D在0.30g/cm3～0.60g/cm3的范围内。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种，该研磨垫改善在使用习知的硬质(干式)研磨垫的情况下产生的划痕问题，且该研磨垫的研磨速率或研磨均匀性优异，不仅可应对一次研磨，而且亦可应对最后研磨。本专利技术的半导体器件研磨用研磨垫含有研磨层，该研磨层具有包含大致球状气泡的聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体，上述研磨垫的特征在于：上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的M成分的自旋-自旋弛豫时间T2为160μs～260μs，上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体在40℃、初始负荷10g、应变范围0.01％～4％、测定频率0.2Hz、拉伸模式下的储藏弹性模数E′为1MPa～30MPa，并且上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的密度D在0.30g/cm3～0.60g/cm3的范围内。【专利说明】
本专利技术涉及一种研磨垫(polishing pad)。尤其涉及一种半导体器件的化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing, CMP)用研磨垫。
技术介绍
对娃、硬碟、液晶显示器用母玻璃、半导体器件(semiconductor device)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向研磨垫与非研磨物之间供给包含研磨粒的衆料(研磨液)，一边对被研磨物的加工面进行研磨加工的方法。对半导体器件用研磨垫要求:在该研磨垫表面用以保持研磨粒的开孔、维持半导体器件表面的平坦性的硬性、及防止半导体器件表面的划痕(scratch)的弹性。作为应对该些的要求的研磨垫，利用具有由氨基甲酸酯树脂发泡体制造的研磨层的研磨垫。氨基甲酸酯树脂发泡体通常是通过含有含异氰酸酯基的化合物的预聚物与硬化剂的反应而硬化成形(干式法)。然后，通过将该发泡体切割为片状而形成研磨垫。如上所述的具有以干式法成形的硬质研磨层的研磨垫(以下，有时简称为硬质(干式)研磨垫)由于在氨基甲酸酯树脂硬化成形时，于发泡体内部形成比较小的大致球状气泡，故而在通过切割而形成的研磨垫的研磨面上形成能够在研磨加工时保持浆料(slurry)的开孔(开Π )。迄今为止，成为半导体器件用研磨垫的原材料(raw material)的氨基甲酸酯树脂发泡体的主流是气泡直径为IOOym以下且30μπι附近(专利文献I)。另外，氨基甲酸酯树脂发泡体的A硬度为70度以上且D硬度为45度以上的为主流(专利文献2?专利文献3)，并且密度为0.5g/cm3以上的(专利文献I)、关于弹性是储藏弹性模数为数百MPa以上的(专利文献4)为主流。关于纵弹性系数(杨氏模数)，500MPa以上为主流(专利文献5)。另外，除了上述主流的氨基甲酸酯树脂发泡体以外，使磨耗的程度适当化而以研磨性能的稳定化为目的，就总体密度、A硬度、硬链段含有率(hard segment content, HSC)(%)的方面考虑，进行氨基甲酸酯树脂发泡体的物性的改良(专利文献6)。进而，亦报告有以减少划痕产生为目的，将储藏弹性模数调整为规定范围内的研磨垫(专利文献7、专利文献8)。而且，报告有如下研磨垫:通过根据脉冲核磁共振(nuclear magneticresonance,NMR)中的自由感应衰减信号(free induction decay signal,FID)来求出结晶相(L)与界面相(M)、非晶相(S)的成分量、自旋-自旋弛豫时间(T2)，使T2与M成分量最佳化，而使相分离结构明确化，提高A硬度、压缩弹性模数(专利文献9)。进而报告有如下研磨垫:通过将脉冲NMR测定的发泡聚氨基甲酸酯中的硬链段的存在比设为55%?70%，而表现出硬、容易拉伸断裂、且伸长度小等特性，不仅维持高硬度，而且提高修整性(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
专利技术欲解决的课题然而，上述干式研磨垫仍然为硬质，容易在与被研磨物之间局部地施加压力，因此在减少被研磨物的表面所产生的研磨伤(划痕)的方面并不令人满意。另外，仍然具有容易产生阻塞的问题。因此，通常在利用该些以干式法成形的硬质研磨垫进行研磨后，必需进一步使用具有以湿式法成形的软质研磨层的研磨垫来进行最后研磨(finish polishing)(湿式法是将使树脂溶解于水混合性有机溶剂中而得的树脂溶液涂布在片状的成膜基材上后，在水系凝固液中使树脂凝固再生的方法)。另一方面，具有以湿式法成形的软质研磨层的研磨垫为低硬度且具有麂皮(suede)类型的大开孔，其发泡结构亦不均匀。因此，与利用具有以干式法成形的硬质研磨层的研磨垫来进行的研磨相比，虽然研磨速率或研磨均匀性(一致性:垫表面能够追随被研磨物的起伏、翘曲)优异，但发泡形状为各向异性，因此通过磨耗，表面的开口状态变化，或者研磨层下部的低密度部分扯裂，而具有无法长时间保持固定水平的研磨状态的问题。因此，虽然有效运用具有以干式法成形的研磨层的研磨垫的优点，还是存在对于亦可应对最后研磨的研磨垫的需要。本专利技术是鉴于上述问题而形成，目的在于提供一种，该研磨垫改善在使用习知的硬质(干式)研磨垫的情况下产生的划痕的问题，且研磨速率或研磨均匀性优异，不仅可应对一次研磨，而且亦可应对最后研磨。解决课题采用的手段为了解决上述课题，本专利技术采用以下构成。1.一种半导体器件研磨用研磨垫，具备研磨层，该研磨层具有包含大致球状气泡的聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体，上述研磨垫的特征在于:上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体在如下情况下，即通过利用最小平方法，从自旋-自旋弛豫时间T2长的成分中依次减去以脉冲NMR获得的自由感应衰减信号(FID)，进行波形分离，而从自旋-自旋弛豫时间T2长的成分起依次分为L(非晶相)、M(界面相)、S(结晶相)的3成分的情况下，M成分的自旋-自旋弛豫时间T2(以下有时表示为T2m)为160 μ s ?260 μ S，上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体在40°C、初始负荷10g、应变(strain)范围0.01%?4%、测定频率0.2Hz、拉伸模式下的储藏弹性模数E'为IMPa?30MPa，并且上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的密度D在0.30g/cm3?0.60g/cm3的范围内。2.如上述I所述的研磨垫，其中上述树脂发泡体的M成分的成分存在比(以下有时表示为Cm)为55%?80% (质量％)的范围，且以X = T2M/D求出的X值为350?800的范围。3.如上述I或2所述的研磨垫，其中上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的平均气泡直径为120μπι?185 μ m。4.如上述I至3中任一项所述的研磨垫，其中上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的A硬度为20度?55度。5.如上述I至4中任一项所述的研磨垫，其中上述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的D硬度为5度?35度。6.如上述I本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体器件研磨用研磨垫，所述研磨垫具备研磨层，所述研磨层具有包含大致球状气泡的聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体，所述研磨垫的特征在于：所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体在通过利用最小平方法而从自旋?自旋弛豫时间T2长的成分中依次减去以脉冲NMR获得的自由感应衰减信号(FID)，进行波形分离，而从所述自旋?自旋弛豫时间T2长的成分起依次分为L(非晶相)、M(界面相)、S(结晶相)的3成分的情况下，所述M成分的自旋?自旋弛豫时间T2M为160μs～260μs，所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体在40℃、初始负荷10g、应变范围0.01％～4％、测定频率0.2Hz、拉伸模式下的储藏弹性模数E′为1MPa～30MPa，并且所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的密度D在0.30g/cm3～0.60g/cm3的范围内。
【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：
国别省市：
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