層疊拋光墊的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及可以穩(wěn)定且以高拋光效率進行透鏡、反射鏡等光學材料或硅晶片、硬 盤用玻璃基板、鋁基板及一般的金屬拋光加工等要求高度表面平坦性的材料的平坦化加工 的層疊拋光墊。本發(fā)明的層疊拋光墊特別適組合使用于對硅晶片及其上形成了氧化物層、 金屬層等的器件在進一步層疊或形成這些氧化物層或金屬層之前進行平坦化的步驟。
【背景技術】
[0002] 制造半導體器件時，進行在晶片表面形成導電膜，并通過進行光刻、蝕刻等形成配 線層的形成步驟、在配線層上形成層間絕緣膜的步驟等，通過這些步驟在晶片表面上產(chǎn)生 由金屬等導電體或絕緣體構成的凹凸。近年來，以半導體集成電路的高密度化為目的，正在 進行配線的微細化或多層配線化，與此同時，使晶片表面的凹凸平坦化的技術變得重要。
[0003] 作為將晶片表面的凹凸平坦化的方法，一般采用化學機械拋光法（以下，稱為 CMP)。CMP是在將晶片的被拋光面壓在拋光墊的拋光面上的狀態(tài)下，使用磨粒分散的漿料狀 的拋光劑（以下稱為漿料）進行拋光的技術。CMP中一般使用的拋光裝置，例如，如圖1所 示，具有用于支撐拋光墊1的拋光壓盤2、用于支撐被拋光材料（半導體晶片）4的支撐臺 (拋光頭）5和用于進行晶片的均勻加壓的背襯材料和拋光劑的供給機構。拋光墊1，例如， 通過雙面膠帶粘貼而安裝在拋光壓盤2上。拋光壓盤2和支撐臺5以使其各自支撐的拋光 墊1與被拋光材料4相對的方式配置，并分別具有旋轉軸6, 7。此外，支撐臺5-側，設置了 用于使被拋光材料4壓在拋光墊1上的加壓機構。
[0004] 以往，作為高精度的拋光所使用的拋光墊，一般使用聚氨酯樹脂發(fā)泡體片。但是， 雖然聚氨酯樹脂發(fā)泡體片局部的平坦化能力優(yōu)異，但緩沖性不足，因此難以在晶片整個面 上提供均勻的壓力。因此，通常在聚氨酯樹脂發(fā)泡體片的背面另外設置柔軟的緩沖層，作為 層疊拋光墊用于拋光加工。
[0005] 例如，專利文獻1公開了一種以拋光區(qū)域、緩沖層、及透明支撐膜的順序層疊，并 在貫通拋光區(qū)域及緩沖層的開口部內且在透明支撐膜上設置光透過區(qū)域的拋光墊。
[0006] 但是，以往的層疊拋光墊一般將拋光層與緩沖層利用雙面膠帶粘貼，因此存在著 拋光中漿料侵入拋光層與緩沖層之間，導致雙面膠帶的耐久性降低，拋光層與緩沖層易剝 離的問題。
[0007] 作為解決上述問題的方法，例如，提出了以下技術。
[0008] 專利文獻2公開了用反應性熱熔粘接劑將塑料薄膜和拋光墊粘接。
[0009] 專利文獻3公開了基礎層和拋光層通過熱熔粘接劑層而粘接的拋光墊。
[0010] 專利文獻4公開了拋光層與基底層利用雙面膠帶粘接的拋光墊，在拋光層的背面 與雙面膠帶之間含有熱熔粘接劑，并設有阻斷拋光漿料的止水層的技術。
[0011] 專利文獻5公開了一種拋光墊，其為面向化學-機械拋光的拋光墊，其包括拋光 層、底層（該底層與該拋光層實質上同延）、熱熔粘接劑，該熱熔粘接劑將該拋光層和該底 層一起接合，及該熱熔粘接劑含有2-18wt. %的EVA，該拋光層若達到40°C的溫度，則實質 上有耐離層性。
[0012] 但是，專利文獻2-5記載的熱熔粘接劑耐熱性低，在長時間拋光導致高溫的情況 下，存在粘接性降低、拋光層與緩沖層等容易剝離的問題。
[0013] 為解決上述問題，本申請人提出了即使在長時間拋光導致高溫的情況下，在拋光 層與支持層之間也難以剝離的長壽命的層疊拋光墊（未公開）。
[0014] 但是，若使用所述層疊拋光墊進行長時間拋光，有時會在緩沖層產(chǎn)生破損等缺陷。
[0015] 現(xiàn)有技術文獻：
[0016] 專利文獻
[0017] 專利文獻1 :特開2009-172727號公報
[0018] 專利文獻2 :特開2002-224944號公報
[0019] 專利文獻3 :特開2005-167200號公報
[0020] 專利文獻4 :特開2009-95945號公報
[0021] 專利文獻5 :特表2010-525956號公報

【發(fā)明內容】

[0022] 發(fā)明要解決的課題
[0023] 本發(fā)明的目的在于，提供一種即使在長時間拋光導致高溫的情況下，在拋光層與 緩沖層之間也難以剝離，并且即使進行長時間拋光，在緩沖層也不產(chǎn)生缺陷的長壽命的層 疊拋光墊。另外，目的還在于提供一種使用了該層疊拋光墊的半導體器件的制造方法。
[0024] 解決課題的方法
[0025] 本發(fā)明者為了解決所述課題而反復進行努力研宄，結果發(fā)現(xiàn)，通過以下所示的層 疊拋光墊可達成上述目的，從而完成了本發(fā)明。
[0026] 即，本發(fā)明涉及一種層疊拋光墊，其拋光層和緩沖層介由粘接部件層疊，其特征在 于，在所述層疊拋光墊中，所述粘接部件為含有聚酯類熱熔粘接劑的粘接劑層，或在基材 的雙面具有所述粘接劑層的雙面膠帶，所述粘接劑層或所述雙面膠帶相對于表面積具有 1-40%的非粘接區(qū)域，所述聚酯類熱熔粘接劑相對于100重量份作為基礎聚合物的聚酯樹 月旨，含有2-10重量份1分子中具有2個以上縮水甘油基的環(huán)氧樹脂。
[0027] 本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，通過在作為粘接劑層的形成材料的聚酯類熱熔粘接劑中，相對于 100重量份作為基礎聚合物的聚酯樹脂，添加2-10重量份1分子中具有2個以上縮水甘油 基的環(huán)氧樹脂，使聚酯樹脂交聯(lián)，由此可獲得即使在長時間拋光導致高溫的情況下，粘接構 件對拋光時產(chǎn)生的"移位"的耐久性也提高，拋光層與緩沖層之間難以剝離的層疊拋光墊。
[0028] 在環(huán)氧樹脂的添加量不足2重量份的情況下，當長時間拋光導致高溫時，粘接構 件對拋光時產(chǎn)生的"移位"的耐久性變得不充分，因此在拋光層與緩沖層之間容易剝離。另 一方面，當超過10重量份時，粘接劑層的硬度變得過高從而粘接性降低，因此在拋光層與 緩沖層之間容易剝離。
[0029] 所述熱熔粘接劑的粘接力非常高。若用所述熱熔粘接劑將拋光層和緩沖層整個面 粘接，則緩沖層的整個單面可通過熱熔粘接劑牢固地固定。其結果認為，由于對于拋光時產(chǎn) 生的"移位"，緩沖層的變形受到限制，從而不能緩沖外力，因此在強度低的緩沖層產(chǎn)生破損 等缺陷。
[0030] 如本發(fā)明所述，通過在所述粘接劑層或所述雙面膠帶設置相對于表面積為1-40% 的非粘接區(qū)域，從而能夠降低緩沖層對粘接劑層或雙面膠帶的固定化程度。其結果為，由于 緩沖層容易變形，從而容易緩沖外力，因此難以在緩沖層產(chǎn)生破損等缺陷。當非粘接區(qū)域不 足1%時，基于上述理由，有時會在緩沖層產(chǎn)生破損等缺陷。另一方面，當非粘接區(qū)域超過 40%時，粘接面積變得過少，因此在拋光層與緩沖層之間容易剝離。
[0031] 作為基礎聚合物的聚酯樹脂，優(yōu)選為結晶性聚酯樹脂。通過使用結晶性聚酯樹脂， 對漿料的耐化學試劑性提高，粘接劑層的粘接力不容易降低。
[0032] 本發(fā)明的層疊拋光墊可以是拋光層和緩沖層具有開口部，在拋光層的開口部設置 有透明部件，且透明部件粘接于粘接部件的層疊拋光墊。
[0033] 另外，粘接劑層的厚度優(yōu)選為50-250 μπι。在粘接劑層的厚度不足50 ym的情況 下，當長時間的拋光導致高溫時，粘接部件對拋光時產(chǎn)生的"移位"的耐久性變得不充分，因 此在拋光層與緩沖層之間容易剝離。另外，由于加熱引起的熔融效率變高，從而熱熔粘接劑 容易流動，因此非粘接區(qū)域容易消失。另一方面，若超過250 μπι，則透明性降低，因此在設置 了光學終點檢測用透明部件的拋光墊的檢測精度方面發(fā)生障礙。另外，存在加熱引起的熔 融效率降低，從而粘接力降低的傾向。
[0034] 另外，層疊有拋光層的粘接部件的面的算數(shù)平均粗糙度（Ra)優(yōu)選為1_15μπι，更 優(yōu)選為3-12 μ m。通過將該面的Ra調整至1-15 μ m，能夠提高拋光層與粘接部件之間的粘接 力。當Ra不足1 μ m時，難以充分地提高拋光層與粘接部件之間的粘接力，當Ra超過15 μ m 時，存在拋光層與粘接部件之間的粘著性降低，從而粘接力降低的傾向。
[0035] 另外，本發(fā)明的層疊拋光墊可以是如下的層疊拋光墊：即，以拋光層、粘接部件、緩 沖層、及雙面粘接片的順序層疊，在貫通拋光層、粘接部件、及緩沖層的貫通孔內且在所述 雙面粘接片上設置透明部件，所述粘接部件為含有聚酯類熱熔粘接劑的粘接劑層，或在基 材的雙面具有所述粘接劑層的雙面膠帶，所述粘接劑層或所述雙面膠帶相對于表面積具有 1-40%的非粘接區(qū)域，所述聚酯類熱熔粘接劑相對于100重量份作為基礎聚合物的聚酯樹 月旨，含有2-10重量份1分子中具有2個以上縮水甘油基的環(huán)氧樹脂。
[0036] 另外，本發(fā)明的層疊拋光墊的制造方法包括如下步驟：拋光層和緩沖層介由粘接 部件層疊從而制作層疊拋光片的步驟；在層疊